淺析火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的關(guān)鍵技術(shù)

侯秋生

摘 要：在優(yōu)化火電廠燃燒情況時，需要關(guān)注鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、壓力和蒸發(fā)量，從而確保燃料能夠被充分燃燒。我們要關(guān)注燃燒設(shè)施的相關(guān)改進(jìn)工藝，其中包括對鍋爐靜態(tài)燃燒的優(yōu)化，改造鍋爐燃燒器，升級檢測技術(shù)，加強(qiáng)檢測能力，關(guān)注火焰燃燒情況，推進(jìn)鍋爐燃燒情況改善等。我們指出，應(yīng)關(guān)注燃燒控制設(shè)置、設(shè)施發(fā)展趨勢以及未來技術(shù)發(fā)展的定位等明確火電廠未來發(fā)展方向和企業(yè)規(guī)劃內(nèi)涵。

關(guān)鍵詞：火電廠；鍋爐燃燒優(yōu)化；關(guān)鍵技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.12.162

1 導(dǎo)言

鍋爐燃燒器是任何一個火電廠都不會缺少的重要存在，設(shè)施的運行情況與整個鍋爐運行效率掛鉤，間接影響到火電廠發(fā)電的效率。所以，在優(yōu)化火電廠燃燒情況時，需要關(guān)注鍋爐系統(tǒng)內(nèi)部的溫度、壓力和蒸發(fā)量，從而確保燃料能夠被充分燃燒，保持一種穩(wěn)定的燃料輸出，減少燃料解渣，同時保護(hù)燃燒器，極大地提高機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益，減少污染物的排放總量，緩解大氣壓力。

2 燃燒設(shè)備改造基礎(chǔ)上的燃燒優(yōu)化

2.1 對鍋爐靜態(tài)燃燒的優(yōu)化

在推進(jìn)電廠鍋爐改造期間，要鍋爐推進(jìn)靜態(tài)燃燒的優(yōu)化。靜態(tài)燃燒優(yōu)化是將鍋爐燃燒調(diào)整為前提，調(diào)整燃燒系統(tǒng)具體運行數(shù)據(jù)，優(yōu)化鍋爐燃燒情況，改善鍋爐燃燒情況。具體的實施過程中，根據(jù)實驗情況和數(shù)據(jù)計算鍋爐效率并進(jìn)行修正，采樣、測量實驗數(shù)據(jù)，然后優(yōu)化試驗過程和擬定試驗工況，并最終達(dá)到對鍋爐燃燒運行靜態(tài)的優(yōu)化。

2.2 改造鍋爐燃燒器

新技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展讓鍋爐燃燒技術(shù)水平越來越高，燃燒器的更新速度越來越快。針對這一情況，國家環(huán)保部門設(shè)置了越來越嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，大量的火電企業(yè)已經(jīng)選擇用低NOx燃燒器來替代之前的舊設(shè)備。在優(yōu)化改造時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合鍋爐實際，選擇合適的燃燒器，此外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際應(yīng)用情況，綜合分析和研究的基礎(chǔ)上，提出燃燒器的改造方案。

2.3 升級檢測技術(shù)，加強(qiáng)檢測能力

升級包括利用鍋爐爐內(nèi)的火焰檢測技術(shù)、風(fēng)煤測量技術(shù)、煤分析技術(shù)以及鍋爐燃燒排放物實時檢測技術(shù)等在內(nèi)的各項檢測技術(shù)，增強(qiáng)檢測能力，從而來分析影響鍋爐燃燒的相關(guān)參數(shù)，最終實現(xiàn)燃燒優(yōu)化。在鍋爐燃燒過程中，需要有人觀察并記錄下鍋爐的一些具體情況，如火線的圖像、燃燒產(chǎn)生的煙氣里含氧量的多少、飛灰中的含碳量以及煤粉的實際濃度等，方便后期計算和研究。

2.4 關(guān)注火焰燃燒情況，推進(jìn)鍋爐燃燒情況改善

傳統(tǒng)的火電廠在運轉(zhuǎn)時，會比較重視鍋爐燃燒程度，做好安全防范工作，防止如點火不當(dāng)或者鍋爐長期不合理負(fù)荷而引發(fā)的鍋爐爆炸情況。不斷優(yōu)化鍋爐燃燒設(shè)置是提高鍋爐燃燒安全性的重要前提。近些年，科技的高速發(fā)展，讓我們已經(jīng)較為成熟的火焰檢測技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，尤其是在火焰圖像記錄等方面進(jìn)步最大?，F(xiàn)階段，鍋爐燃燒運行優(yōu)化中，數(shù)字式火檢技術(shù)和圖像式火檢技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。雖然很多電廠主要把火檢技術(shù)應(yīng)用在爐膛的安全監(jiān)視上，但是還存在非常多的問題，不過隨著研究的深入以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這類技術(shù)必將取得更好的成果，在鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)上將會有更好的發(fā)展前景。

3 明確火電廠未來發(fā)展方向和企業(yè)規(guī)劃

3.1 燃燒控制設(shè)置更加智能化和封閉化

技術(shù)的成熟和大量鍋爐燃燒實踐經(jīng)驗的積累，讓鍋爐燃燒逐漸追求智能化和閉環(huán)控制。立足于解決當(dāng)下的困難，利用DCS硬件優(yōu)勢，以及軟件組態(tài)靈活方便的功能，形成這一控制系統(tǒng)。這一系統(tǒng)具有硬件費用不會另外增加、穩(wěn)定性強(qiáng)、維護(hù)工程量小等特點，這些特點都對以后系統(tǒng)的控制和發(fā)展具有重要作用。由于鍋爐燃燒是一種動態(tài)程序操作，想要妥善地造成燃燒的控制工作是很復(fù)雜的，需要運用現(xiàn)階段最先進(jìn)的控制策略，才能夠保證整個控制系統(tǒng)得到真正的優(yōu)化。根據(jù)具體情況，我們決定以分級控制鍋爐系統(tǒng)的方法來優(yōu)化設(shè)施，從一些細(xì)節(jié)入手，逐步改善整個系統(tǒng)運行情況，此外，有針對性地選擇利用先進(jìn)、典型的控制策略，實現(xiàn)智能綜合控制，將成為未來發(fā)展的重要趨勢。

3.2 了解發(fā)展趨勢，不斷更新未來技術(shù)發(fā)展的定位

觀察鍋爐燃燒情況和數(shù)據(jù)檢測是優(yōu)化燃燒系統(tǒng)的一個重要條件，然而我們目前所選用的機(jī)器和設(shè)施準(zhǔn)確性不能滿足我們的需要，存在著誤差與漏洞。對此，有關(guān)工作人員給予了充分的關(guān)注。在一段時期以后，經(jīng)過大量的研究和實驗，有望能夠利用軟測量技術(shù)來解決這一類系統(tǒng)問題。在軟測量建模中，有有基于對象數(shù)學(xué)模型、工藝機(jī)理、模式識別、回歸分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、粗糙集理論、支持向量機(jī)等多種方法。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)目前已經(jīng)在工業(yè)過程建模和控制中得到廣泛應(yīng)用，其中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種建模比較典型。

4 結(jié)語

就目前來說，火電廠對我國發(fā)電事業(yè)具有重要意義，滿足了我國大部分的社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需要的電力需要求。而鍋爐作為其一的重要設(shè)施，在整個的設(shè)備運行中保證其高效平穩(wěn)運行對于整個機(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，需要不斷優(yōu)化設(shè)施，提高燃料的使用程度，滿足火電廠供電需要，同時兼顧社會效益，盡可能地減少環(huán)境污染，推動社會可持續(xù)發(fā)展。

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