簡析火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化設(shè)計

（陜西煤業(yè)化工集團有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065）

簡析火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化設(shè)計

郭振祥

（陜西煤業(yè)化工集團有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065）

火電廠鍋爐在燃燒的過程中會排放出一些有毒物質(zhì)，不僅對環(huán)境造成了污染，有時甚至威脅到人們的生命安全。長期以來，針對這個問題，國家制定了一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制度，火電廠也不斷采取改進措施，但是，效果并不是十分十分理想。因此，優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒，嚴(yán)格控制火電廠鍋爐燃燒中污染物質(zhì)的排放量已經(jīng)成為一個亟需解決的問題。本文介紹了火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出了一些優(yōu)化策略，希望能夠改善火電廠鍋爐燃燒。

火電廠；鍋爐燃燒；優(yōu)化策略

火電廠作為一項重要的項目，在我國經(jīng)濟社會發(fā)展中發(fā)揮中重要作用。目前，一些發(fā)達國家發(fā)電已經(jīng)由火力發(fā)電向核發(fā)電轉(zhuǎn)變，但是，我國依舊以火力發(fā)電為主。在火力發(fā)電結(jié)構(gòu)中，煤炭是主要的燃料，在燃燒過程中就會排放大量的二氧化碳和二氧化硫，就會污染環(huán)境。這樣，火電廠在保證發(fā)電量的同時還面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保問題。近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，生態(tài)發(fā)展已經(jīng)被提上日程，越來越受到社會各界的關(guān)注。在這種形勢背景下，火電廠在運行過程中提高節(jié)能減排能力勢在必行。但是，從目前火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀來看，當(dāng)前的狀況還沒有達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，我們還需要改進設(shè)備和技術(shù)，進一步優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒，確?；痣姀S安全經(jīng)濟環(huán)保地運行。

一、火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步為火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化提供了技術(shù)支撐。在火電廠運行過程中，先進科學(xué)技術(shù)的運用不僅可以提高火電廠運作的自動化水平，而且也為火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化提供了條件。比如，各種監(jiān)測設(shè)備和技術(shù)在火電廠鍋爐燃燒中的應(yīng)用，它對火電廠中的各種設(shè)備的運行狀況進行監(jiān)控；DCS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用，為火電廠各種設(shè)備的調(diào)整提供了數(shù)據(jù)信息參考，方便了對火電廠運行的管理。總之，這些技術(shù)在火電廠管理中的應(yīng)用不僅提高了火電廠的工作效率，而且也在一定程度上降低了有害物質(zhì)的排放，使鍋爐燃燒優(yōu)化成為了可能。但是，當(dāng)前的火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化方法和技術(shù)中還存在一些缺陷，影響了鍋爐燃燒的優(yōu)化效率和優(yōu)化程度。比如，要達到充分優(yōu)化鍋爐燃燒的優(yōu)化效果，我們必須把火電廠火鍋的運行狀態(tài)調(diào)整到最佳，但是，目前使用的一些優(yōu)化方法只改善了鍋爐燃燒的部分特性，考慮因素還不太全面，只能在一定程度上暫時解決了鍋爐燃燒中的問題，并不能從根本上對問題進行徹底解決。又如，在鍋爐燃燒優(yōu)化過程中，鍋爐燃燒優(yōu)化中使用的正交試驗只有在一些特定的環(huán)境條件下才可以獲得較高的效率，但是，由于受到設(shè)備工作狀態(tài)、煤炭的質(zhì)量以及測試工況的數(shù)量等因素的影響，它并不能達到最佳的工況。并且，又加之它的試驗時間相對較長，很有可能導(dǎo)致邊界發(fā)生一些變化，就更難對火電廠鍋爐的運行進行有效的指導(dǎo)?？傊诨痣婂仩t運行中，當(dāng)期的優(yōu)化技術(shù)和策略在一定程度上提高了鍋爐的運作效率，也在一定程度上改善了鍋爐燃燒中有害物質(zhì)的排放問題，但是，這些優(yōu)化策略中還存在一些缺陷和問題，進一步優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒很有必要。

二、火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化策略

近年來，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步，關(guān)于火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的理論和技術(shù)研究越來越多，很多優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)被在國內(nèi)外鍋爐燃燒中得到應(yīng)用和推廣，比如，美國的Power Perfect燃燒優(yōu)化系統(tǒng)軟件，英國的GNOCIS PLUS優(yōu)化系統(tǒng)軟件，它們在提高火電廠煤炭燃耗效率和降低有害物質(zhì)排放方面發(fā)揮了重要作用。下面我們就對火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化策略進行分析。第一，選用先進的優(yōu)化設(shè)備和技術(shù)。首先，在設(shè)備方面?；痣姀S鍋爐燃燒優(yōu)化對鍋爐設(shè)備也提出了更高的要求。因此，在相關(guān)設(shè)備選用方面，我們從火電廠實際情況出發(fā)的基礎(chǔ)上，盡量選用一些符合標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量較好的鍋爐設(shè)備。其次，在技術(shù)方面。在鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)中，模型預(yù)測技術(shù)和優(yōu)化搜索技術(shù)是兩個最為關(guān)鍵的技術(shù)。一般來說，在建立一些優(yōu)化模型的時候，我們可以采用一些數(shù)學(xué)公式來表示，比如，函數(shù)，通過函數(shù)表達式來對優(yōu)化結(jié)果進行預(yù)測。但是，如果是一些相對復(fù)雜的優(yōu)化問題，函數(shù)表達式就不能明確表示出復(fù)雜的反應(yīng)過程，這時我們還可以概率統(tǒng)計和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式來建立鍋爐燃燒優(yōu)化模型。這種模型的適應(yīng)能力很強，我們通過對鍋爐燃燒過程的模擬，輸入不同的數(shù)據(jù)信息，就可以得到不同的結(jié)果，做出不同的預(yù)測。與模型預(yù)測類似，優(yōu)化搜索技術(shù)也是運用函數(shù)，只是它與模型預(yù)測的方向是相反的。在鍋爐燃燒優(yōu)化中，只不過優(yōu)化的目標(biāo)不同，約束條件更加復(fù)雜，基本原理是一樣的。第二，提高工作人員技術(shù)和素質(zhì)。在火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化中，設(shè)備和技術(shù)固然重要，工作人員作為鍋爐燃燒優(yōu)化的重要參與者，其作用也不可忽視。因此，在鍋爐燃燒的優(yōu)化過程中，火電廠要加強對工作人員的教育培訓(xùn)工作，不斷提高他們的專業(yè)技術(shù)水平，規(guī)范他們的操作方式，使他們更加熟練地操作鍋爐燃燒中的各種先進的機械設(shè)備，保證火電廠安全高效地進行運轉(zhuǎn)。第三，參考成功的案例。在鍋爐燃燒優(yōu)化過程中，對于一些新設(shè)備和新技術(shù)的使用，有些火電廠成功了，但是也有些火電廠失敗了。針對這個問題，我們在進行火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化之前，還要吸取一些火電廠的失敗教訓(xùn)，借鑒一些火電廠的成功經(jīng)驗，參考一些成功的優(yōu)化案例開展我廠的鍋爐燃燒優(yōu)化工作。這樣可以在最大程度上地提高火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的成功率，減少火電廠不必要的經(jīng)濟損失，更好地達到預(yù)期效果。

結(jié)語

綜上所述，在新的歷史時期，一方面經(jīng)濟社會的發(fā)展和人們生活水平的提高對電力的需求不斷增加，火電廠要提高工作效率，滿足現(xiàn)實的電力需求；另一方面，生態(tài)發(fā)展理念的提出對火電廠的環(huán)保問題提出了新的要求和挑戰(zhàn)，火電廠要優(yōu)化鍋爐燃燒降低污染物的排放量。面對這種狀況，火電廠必須采用一些新技術(shù)，提高工作人員素質(zhì)，借鑒一些成功案例，做好鍋爐燃燒優(yōu)化工作，以順應(yīng)時代發(fā)展潮流和滿足現(xiàn)實發(fā)展需要，促進火電廠的可持續(xù)發(fā)展，使它更好地向我國經(jīng)濟社會發(fā)展提供服務(wù)。

[1]劉芳.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的鍋爐燃燒優(yōu)化[D].華北電力大學(xué)，2011.

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[3]李健.鍋爐燃燒優(yōu)化方法研究及其在SIS中的實現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，（河北）2009.

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