火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究

青海投資集團(tuán)寧北發(fā)電有限責(zé)任公司 薛斌

火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究

青海投資集團(tuán)寧北發(fā)電有限責(zé)任公司 薛斌

鍋爐是火電運(yùn)行中的最為重要的設(shè)備之一，其燃燒性能的優(yōu)劣直接影響到鍋爐的運(yùn)行效率，從而影響到整個(gè)發(fā)電效率。文中研究鍋爐的燃燒過程并對鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，提出改進(jìn)措施能夠從一定程度上提高鍋爐燃燒性能，降低環(huán)境污染程度，促進(jìn)火電行業(yè)綠色健康發(fā)展。

火電廠鍋爐；燃燒優(yōu)化；關(guān)鍵技術(shù)；研究

0 引言

鍋爐是火電廠的運(yùn)行過程中非常重要的設(shè)備之一，其燃燒工作的好壞直接關(guān)系到整個(gè)鍋爐的運(yùn)行效率和火電廠的發(fā)電效率，為了能夠提高鍋爐的運(yùn)行效率，并且有效地降低鍋爐燃燒帶來的環(huán)境污染，相關(guān)的技術(shù)人員就需要對火電廠的鍋爐燃燒進(jìn)行一定的優(yōu)化，從而推動火電廠健康、持續(xù)發(fā)展，從而提升燃料燃燒的優(yōu)化空間，使得燃料利用效率得以提升。

1 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化

通常情況下，鍋爐在燃燒的過程中要想保持其穩(wěn)定性和持續(xù)性就必須對鍋爐運(yùn)行中的燃料配比和送風(fēng)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，并且，想要使鍋爐爐膛內(nèi)的燃料一直保持良好的燃燒狀態(tài)，就需要改變鍋爐燃燒的控制方式，使其能夠承載整個(gè)鍋爐機(jī)組負(fù)荷的變動情況，進(jìn)而達(dá)到鍋爐燃燒的最佳狀態(tài)。因此，對于火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化和調(diào)整的研究主要是保證鍋爐燃燒系統(tǒng)內(nèi)部能夠保持穩(wěn)定的壓力、溫度和蒸發(fā)量，這樣才能夠保證燃料的充分燃燒和燃料輸出的安全穩(wěn)定，防止出現(xiàn)燃料結(jié)渣以及燃燒器被燒毀的情況發(fā)生，從而提高機(jī)組的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，降低污染物的排放量，減少對大氣環(huán)境的污染。

2 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化主要技術(shù)

2.1 通過試驗(yàn)調(diào)整優(yōu)化鍋爐燃燒的技術(shù)

通過試驗(yàn)的方法對鍋爐燃燒情況加以調(diào)整，通過對燃燒過程中原料及送風(fēng)量進(jìn)行科學(xué)的試驗(yàn)調(diào)整，可使鍋爐燃燒達(dá)到最佳的參數(shù)狀態(tài)。在試驗(yàn)的過程中，利用計(jì)算機(jī)記錄鍋爐燃燒狀況中的曲線變動，找出最佳燃燒狀態(tài)參數(shù)，試驗(yàn)后通過計(jì)算機(jī)控制，使鍋爐的運(yùn)行狀態(tài)在該最佳燃燒狀態(tài)參數(shù)曲線上，從而知道整個(gè)燃燒過程的分析。在確定該最佳狀態(tài)過程中，要進(jìn)行多次重復(fù)試驗(yàn)，避免其它參數(shù)對其造成影響。但是該種情況對操作人員的專業(yè)性有一定的要求，并且需要大量的時(shí)間和精力，因此試驗(yàn)調(diào)整優(yōu)化鍋爐燃燒技術(shù)的方法一般適用于新機(jī)組的試運(yùn)行，或者是在更換燃料種類和鍋爐運(yùn)行模式的時(shí)候采用該種方法。

2.2 基于燃燒理論的鍋爐燃燒建模優(yōu)化技術(shù)

鍋爐燃燒建模優(yōu)化技術(shù)是為了使鍋爐燃燒狀態(tài)得到優(yōu)化，將數(shù)值模擬的理論運(yùn)用于鍋爐燃燒理論中，從而指導(dǎo)整個(gè)優(yōu)化過程。在該優(yōu)化過程中，首先基于燃燒理論，對機(jī)器設(shè)備參數(shù)及現(xiàn)場工作狀況參數(shù)建立燃燒模型，然后對該模型在該工況下進(jìn)行數(shù)值模擬，得到該工況下的燃燒參數(shù)，然后改變各工況，直到找到最為適合燃燒的工況，從而優(yōu)化鍋爐運(yùn)行方案。一般情況下，對工況建模所需時(shí)間較長，且計(jì)算量比較復(fù)雜，并且對燃燒機(jī)理的掌握與運(yùn)用建模中要十分熟悉，因此這種方法在技術(shù)方面存在一定的難度，不能適應(yīng)所有的工作狀況，因此，該方法僅在離線分析及高仿真研究上應(yīng)用較多。

2.3 基于燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)改造的燃燒優(yōu)化技術(shù)

對于鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以通過對燃燒設(shè)備進(jìn)行改造來實(shí)現(xiàn)，其中燃燒器的優(yōu)化能在一定程度上有效改善鍋爐的工作效率。燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)改造的燃燒優(yōu)化技術(shù)是基于燃燒理論基礎(chǔ)，在具體的改進(jìn)過程中需要考慮的因素很多，其中包括燃料的種類、制粉系統(tǒng)可能產(chǎn)生的影響以及相應(yīng)的應(yīng)對措施。對燃燒設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化可以在一定程度上使燃料燃燒的更加充分，這樣既節(jié)約了燃料，又減少了結(jié)渣現(xiàn)象的發(fā)生，還能在一定程度上減少對空氣的污染，使鍋爐性能得到提升。

2.4 基于檢測技術(shù)的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)

利用檢測技術(shù)分析鍋爐燃燒相關(guān)參數(shù)，是指在鍋爐運(yùn)行的過程中對煙氣含氧量、燃燒后煤粉的濃度、飛灰的含量等進(jìn)行監(jiān)控，通過計(jì)算機(jī)繪制相關(guān)參數(shù)圖像和控制鍋爐燃燒狀況，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的。此外，還需通過測量爐膛內(nèi)的火焰指標(biāo)，對煤和鍋爐燃燒排放物的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測分析，從而保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性。但是，由于目前我國電廠安裝的測量儀器精確度大部分達(dá)不到相應(yīng)的準(zhǔn)確度，因而影響鍋爐燃燒優(yōu)化設(shè)備的工作效率。

2.5 利用火焰檢測技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化

火焰檢測技術(shù)通常運(yùn)用于傳統(tǒng)火電廠中，主要通過對火焰的檢測以避免鍋爐運(yùn)行過程中的點(diǎn)火不當(dāng)問題及長時(shí)間低負(fù)荷而引起爆炸的問題，從而對其進(jìn)行控制。利用火焰檢測技術(shù)對鍋爐實(shí)現(xiàn)優(yōu)化是鍋爐爐膛安全檢測技術(shù)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前檢測技術(shù)中主要是數(shù)字式火檢技術(shù)和圖像式火檢技術(shù)，目前的火檢技術(shù)在爐膛的安全監(jiān)視技術(shù)上還有很多不足之處，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)在爐膛燃燒優(yōu)化上將會發(fā)揮更大的作用。

3 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鍋爐燃燒技術(shù)在火電廠的應(yīng)用也越來越廣泛。但是火電廠鍋爐燃燒技術(shù)仍然存在一些缺陷。為此在實(shí)踐的過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視進(jìn)一步利用先進(jìn)的技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐運(yùn)行的優(yōu)化提升，從而提高燃燒優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，最終促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展。

3.1 鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)最主要的應(yīng)用方向是檢測技術(shù)的改進(jìn)。

在燃燒優(yōu)化技術(shù)使用過程中，最基礎(chǔ)的工作就是要對鍋爐燃燒參數(shù)進(jìn)行檢測。但是就目前而言，我國檢測技術(shù)水平和檢測設(shè)備的精確性比較低，無法提供更為準(zhǔn)確的鍋爐燃燒參數(shù)。這樣就會影響到鍋爐燃燒優(yōu)化質(zhì)量，最終影響到火力發(fā)電效率。此時(shí)，火電廠企業(yè)就會不斷加大檢測技術(shù)的研究，以求得到更為精確的測量數(shù)據(jù)。這樣也就實(shí)現(xiàn)檢測技術(shù)的優(yōu)化。顯然，鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)對于檢測技術(shù)的發(fā)展具有非常重要的推動作用。

3.2 鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展還能有效促進(jìn)我國燃燒器的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

就目前而言，我國煤炭的生產(chǎn)質(zhì)量參差不齊，火電廠運(yùn)行中使用的煤質(zhì)也比較差。為了保證電能產(chǎn)量，火電廠企業(yè)就要加大對鍋爐燃燒問題的研究。在此過程中，燃燒器的重要性就會凸顯出來，逐漸受到企業(yè)的重視。

3.3 鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展還有助于保護(hù)環(huán)境。

鍋爐燃燒不充分，很容易排除一些危害氣體，影響到空氣質(zhì)量，甚至?xí)绊懙饺藗兊纳眢w健康。而在可持續(xù)發(fā)展的背景下，更應(yīng)該做好環(huán)境保護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的綠色發(fā)展。也只有這樣才能提高火力發(fā)電的效率，使燃煤發(fā)電變得更加清潔高效。

4 結(jié)束語

就目前來說，火電廠仍是我國發(fā)電行業(yè)的主力，社會發(fā)展過程中所需的大部分電能都是由火電廠供給的。鍋爐作為火電廠發(fā)電過程中的重要生產(chǎn)設(shè)備，在整個(gè)的設(shè)備運(yùn)行中保證其高效平穩(wěn)運(yùn)行對于整個(gè)機(jī)組的工作有著非常重要的意義。由于火電廠在燃料燃燒時(shí)會產(chǎn)生一定的環(huán)境污染，因此對于鍋爐燃燒的優(yōu)化是必不可少的，并且采取一定的優(yōu)化還可以提高燃料的燃燒效率，保證火電廠的正常供電，降低燃燒過程中帶來的環(huán)境污染，滿足社會發(fā)展的需要。

[1]羅霄.火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)探析[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2016(11).

[2]崔寶山.火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用.2015(06).

[3]叢殿國,唐萬軍,賈洪彬.火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2015(03).

[4]趙敏，顏文俊.基于廣義動態(tài)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電廠鍋爐燃燒優(yōu)化建模[J].熱力發(fā)電.2010（3）.

[5]蔣子陽，呼鈺雙.探討電廠鍋爐燃燒優(yōu)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].黑龍江科技信息,2012,25:22.