火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化策略淺談

廖大富

摘 要：鍋爐燃燒是維持火電廠正常運(yùn)行的重要保障，但是在鍋爐燃燒過程中釋放出的大量一氧化碳、二氧化碳以及硫化物等會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成污染，因而必須要對(duì)火電廠鍋爐的燃燒進(jìn)行優(yōu)化。我國制定了一系列的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定來對(duì)火電廠鍋爐燃燒的污染物排放進(jìn)行限制，火電廠也對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)。本文結(jié)合我國火電廠鍋爐燃燒現(xiàn)狀，提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略，希望可以為我國火電廠鍋爐燃燒狀況的改善提供借鑒。

關(guān)鍵詞：火電廠 鍋爐燃燒 優(yōu)化策略

中圖分類號(hào)：TM62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（a）-0040-02

煤炭是火力發(fā)電的主要原料，煤炭在鍋爐燃燒的過程中會(huì)產(chǎn)生大量的二氧化碳以及其他有害氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的影響。鍋爐燃燒性能會(huì)直接對(duì)火電廠的發(fā)電效率產(chǎn)生影響，通過研究鍋爐的燃燒過程，進(jìn)而提出相應(yīng)的燃燒優(yōu)化策略，可以有效提高鍋爐的燃燒性能，降低火電廠對(duì)于環(huán)境的污染，促進(jìn)火力發(fā)電行業(yè)的健康發(fā)展。

1 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀分析

在科學(xué)發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的影響下，火電廠也轉(zhuǎn)變了發(fā)展理念，對(duì)于污染物的排放問題給予了更多的關(guān)注。鍋爐燃燒是污染物排放的主要源頭，科技的進(jìn)步為鍋爐燃燒優(yōu)化提供了必要的技術(shù)支撐，因而火電廠可以充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化目的?，F(xiàn)代科技的應(yīng)用可以顯著提高火電廠運(yùn)行的自動(dòng)化水平，為鍋爐燃燒的優(yōu)化提供技術(shù)、設(shè)備條件?，F(xiàn)代檢測技術(shù)和設(shè)備可以對(duì)火電廠鍋爐燃燒相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控，還可以分析鍋爐燃燒的環(huán)境參數(shù)，為技術(shù)人員鍋爐燃燒參數(shù)的調(diào)整提供依據(jù)。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和DCS控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以將火電廠中各類設(shè)備的參數(shù)設(shè)置、檢修狀況以及實(shí)時(shí)運(yùn)行情況的相關(guān)數(shù)據(jù)信息收集起來，提高了火電廠運(yùn)行管理的效率和質(zhì)量?，F(xiàn)代科技在火電廠的應(yīng)用有效提高了發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和火電廠的工作效率，通過設(shè)備的控制和管理決策信息的提供促進(jìn)了有害物質(zhì)排放量的降低，為鍋爐的優(yōu)化創(chuàng)造了可能性。

當(dāng)前火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中還存在一些欠缺，影響了鍋爐改進(jìn)優(yōu)化的效果和實(shí)效性。為了從根本上解決火電廠鍋爐燃燒中的不足，必須要將改進(jìn)優(yōu)化的重點(diǎn)放在鍋爐運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整上。目前大多數(shù)優(yōu)化手段只針對(duì)于火電廠鍋爐燃燒的部分特性而言，考慮因素不夠全面，只能暫時(shí)解決燃燒中存在的問題，無法在長期運(yùn)行中體現(xiàn)出效果，燃燒效率過低、污染物排放量較多的問題無法得到控制。此外，目前一些鍋爐燃燒優(yōu)化的方案只有特定的運(yùn)行條件或者是試驗(yàn)中才可以確保比較高的成效，但是實(shí)際的火電廠鍋爐運(yùn)行受到煤炭質(zhì)量、設(shè)備工作狀態(tài)以及環(huán)境參數(shù)等多項(xiàng)因素的影響，鍋爐的運(yùn)行條件也處于不斷變化中，優(yōu)化方案的適用性存在欠缺。一些優(yōu)化改進(jìn)措施需要進(jìn)行較長時(shí)間的試驗(yàn)，在此期間，火電廠運(yùn)行工況可能已經(jīng)發(fā)生改變，這些改進(jìn)策略已經(jīng)無法為實(shí)際的鍋爐燃燒提供指導(dǎo)。因此，技術(shù)人員要充分認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有鍋爐燃燒優(yōu)化方案的優(yōu)勢和不足，對(duì)存在的缺陷和問題進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，促進(jìn)火電廠鍋爐燃燒質(zhì)量的提高。

2 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化策略

2.1 鍋爐燃燒建模優(yōu)化技術(shù)

以火電廠鍋爐燃燒的理論為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的建模，從而對(duì)鍋爐的燃燒狀態(tài)進(jìn)行優(yōu)化，提高煤炭原料的燃燒質(zhì)量，降低污染物的排放。技術(shù)人員可以將數(shù)值模擬的理論與鍋爐燃燒的理論相結(jié)合，從而為鍋爐燃燒優(yōu)化提供科學(xué)的指導(dǎo)。該過程中燃燒理論是優(yōu)化的基礎(chǔ)，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)各機(jī)器設(shè)備的參數(shù)以及現(xiàn)場工況進(jìn)行收集和整理，根據(jù)火電廠實(shí)際工作需求調(diào)整燃燒參數(shù)，確定最佳的技術(shù)方案，以達(dá)到鍋爐燃燒優(yōu)化的目的。在實(shí)際的運(yùn)用過程中，工況建模需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，計(jì)算工程量較大，運(yùn)算過程也比較復(fù)雜，技術(shù)人員需要掌握鍋爐燃燒機(jī)理以及建模相關(guān)的理論知識(shí)，因而并不是適用于所有的火電廠鍋爐燃燒工況，目前該技術(shù)僅在高仿真研究和離線分析中應(yīng)用較多。

2.2 通過試驗(yàn)對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行優(yōu)化

為了制定科學(xué)合理的火電廠鍋爐燃燒方案，優(yōu)化燃燒進(jìn)程提高燃燒質(zhì)量，可以采取試驗(yàn)方法，明確鍋爐燃燒中存在的不足并加以調(diào)整，試驗(yàn)重點(diǎn)在于鍋爐燃燒過程中送風(fēng)量、原料的最佳值和調(diào)整方案，通過試驗(yàn)可以促使火電廠鍋爐燃燒的各項(xiàng)參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)。技術(shù)人員可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)鍋爐燃燒試驗(yàn)中的曲線變動(dòng)情況進(jìn)行記錄，從而找出最佳燃燒狀態(tài)下的參數(shù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)鍋爐燃燒進(jìn)行自動(dòng)化的控制。鍋爐運(yùn)行中的燃燒狀態(tài)參數(shù)曲線要與試驗(yàn)中獲得的最佳燃燒狀態(tài)參數(shù)曲線相一致，為了確保燃燒曲線是在最佳狀態(tài)下，需要進(jìn)行多次的重復(fù)實(shí)驗(yàn)。試驗(yàn)操作人員需要具備過硬的專業(yè)能力，投入大量的時(shí)間精力進(jìn)行試驗(yàn)的設(shè)計(jì)和調(diào)整，因而該方法一般在新機(jī)組的試運(yùn)行、燃料種類更換以及鍋爐運(yùn)行調(diào)整中較為常用。

2.3 對(duì)鍋爐燃燒設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化

通過燃燒設(shè)備的優(yōu)化和改造可以有效提高燃燒器的性能，從而促進(jìn)火電廠鍋爐燃燒效率的提高。對(duì)鍋爐燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)改造需要以燃燒理論作為基礎(chǔ)，在實(shí)際的改造過程中，要對(duì)燃料種類、制粉系統(tǒng)等會(huì)影響鍋爐燃燒質(zhì)量和污染物排放量的因素進(jìn)行綜合考慮，并采取針對(duì)性的策略對(duì)燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。除了改造原有的鍋爐燃燒設(shè)備外，火電廠還可以引進(jìn)性能更出色的新型燃燒設(shè)備，從而讓鍋爐燃料燃燒更充分，節(jié)約燃料降低成本的同時(shí)，還可以減少鍋爐燃燒結(jié)渣的情況，確?；痣姀S發(fā)電機(jī)組的正常運(yùn)行，提升鍋爐的燃燒性能，降低火電廠鍋爐燃燒對(duì)空氣的污染。

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

在傳統(tǒng)的火電廠運(yùn)行中，火焰檢測技術(shù)十分常見，該技術(shù)的應(yīng)用可以通過對(duì)火焰情況的檢測避免點(diǎn)火不當(dāng)問題對(duì)鍋爐的運(yùn)行工況產(chǎn)生不良影響，避免鍋爐在低負(fù)荷狀態(tài)下長期運(yùn)行帶來的爆炸等安全事故，提高鍋爐火焰控制的成效。在鍋爐燃燒的優(yōu)化中，也可以利用火焰檢測技術(shù)配合安全檢測技術(shù)，確保火電廠鍋爐爐膛的安全性，從而促進(jìn)鍋爐燃燒性能的提高和燃燒優(yōu)化目的的實(shí)現(xiàn)。目前常用的鍋爐燃燒火焰檢測技術(shù)包括圖像式火檢技術(shù)和數(shù)字式火檢技術(shù)兩類，根據(jù)火電廠實(shí)際運(yùn)行需求的不同可以采取相應(yīng)的檢測技術(shù)。受到技術(shù)水平的限制，目前火電廠鍋爐爐膛的安全監(jiān)視技術(shù)還存在一些不足，隨著科技的發(fā)展這些技術(shù)中的欠缺將得到解決，從而在火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化中發(fā)揮更大的作用。

2.5 利用檢測技術(shù)促進(jìn)鍋爐燃燒優(yōu)化

科學(xué)合理地利用現(xiàn)代檢測技術(shù)可以對(duì)火電廠鍋爐燃燒相關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，包括煤炭燃燒后煤粉濃度、鍋爐排放煙氣飛灰的含量以及煙氣含氧量等，同時(shí)可以利用計(jì)算機(jī)繪制相應(yīng)參數(shù)的變化曲線以及相互之間的關(guān)系圖像，為鍋爐燃燒的改進(jìn)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)，促進(jìn)火電廠節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此外，鍋爐爐膛火焰指標(biāo)的分析也可以借助檢測技術(shù)來進(jìn)行，對(duì)燃燒原料煤炭的成分以及燃燒排放物的相關(guān)情況進(jìn)行檢測分析，促進(jìn)鍋爐燃燒經(jīng)濟(jì)性的提高。目前我國火電廠都有相應(yīng)的測量儀器的配置，但是一些火電廠采用的測量裝置較為老舊，檢測精確度不高，火電廠可以引進(jìn)新型檢測儀器提高測量的精度，從而提升鍋爐燃燒優(yōu)化成效。

3 結(jié)語

綜上所述，鍋爐燃燒的優(yōu)化是火電廠實(shí)現(xiàn)運(yùn)行現(xiàn)代化和發(fā)展可持續(xù)化的重要方式。針對(duì)當(dāng)前社會(huì)電力需求不斷提高的現(xiàn)狀，火電廠要提高發(fā)電效率，貫徹綠色發(fā)展的理念，優(yōu)化鍋爐燃燒工藝，降低污染物的排放量，借鑒鍋爐燃燒成功優(yōu)化的案例，在滿足社會(huì)電力需求的同時(shí)踐行生態(tài)發(fā)展理念。

參考文獻(xiàn)

[1] 金向農(nóng).大型電站鍋爐制造企業(yè)基于項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的滾動(dòng)年度排產(chǎn)計(jì)劃方法的研究[J].鍋爐技術(shù)，2017（3）：75-80.

[2] 蔡泓銘.660MW超超臨界鍋爐燃燒器改造及優(yōu)化調(diào)整研究[J].華電技術(shù)，2017（6）：37-40.

[3] 熊良成.淺談火力發(fā)電廠煤炭摻燒后鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011（24）：119-120.

[4] 趙鵬.火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化研究[J].能源與節(jié)能，2015（12）：111-112.endprint