火電廠鍋爐燃燒調(diào)整技術(shù)研究

趙明祥

四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司 四川 廣安 638000

1 引言

在目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了能源消耗和環(huán)境污染問題同步加劇的現(xiàn)狀。尤其是針對火電廠來說，作為目前我國主要的發(fā)電企業(yè)，在目前社會(huì)用電負(fù)荷快速增長的同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)火電廠發(fā)電效率以及經(jīng)濟(jì)效益的提升，就需要對火電廠中的生產(chǎn)流程進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。尤其是針對火電廠中能耗最高的鍋爐系統(tǒng)來說，由于其是主要的燃料燃燒和能量轉(zhuǎn)化場所，是向汽輪機(jī)提供蒸汽動(dòng)力并推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的重要部分。但是在此過程中也容易由于燃燒技術(shù)不合理而導(dǎo)致大量能源消耗和浪費(fèi)的問題，這就需要對鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，保證火電廠鍋爐系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

2 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化重要性

火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的主要目的就是通過良好的技術(shù)選擇來進(jìn)行全過程的優(yōu)化，并且實(shí)現(xiàn)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的提高。在此過程總，不僅要對流程進(jìn)行細(xì)化來滿足供電需求和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的提高，還要通過對鍋爐燃料供給的調(diào)整、風(fēng)量的選定以及適配參數(shù)的確定實(shí)現(xiàn)對燃燒控制方式的改變，從而加快鍋爐爐膛內(nèi)的燃料燃燒速度，確保向汽輪機(jī)提供持續(xù)和充足的熱能，保證發(fā)電機(jī)組處于最佳機(jī)組負(fù)荷狀態(tài)。也就是說通過對鍋爐的燃燒優(yōu)化調(diào)整，可以在確保鍋爐系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時(shí)，確保蒸汽量滿足電力負(fù)荷的需求。因此可以說，通過對火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化，不僅確保電站鍋爐設(shè)備運(yùn)行中氣壓的穩(wěn)定性，而且確保汽溫達(dá)標(biāo)，以及鍋爐的蒸發(fā)量符合系統(tǒng)運(yùn)行中的負(fù)荷要求。而且可以通過設(shè)備的改進(jìn)來確保爐膛內(nèi)燃料的安全和可靠燃燒，保證燃燒火焰的均勻性以及避免出現(xiàn)爐膛內(nèi)結(jié)渣等問題的發(fā)生，有效保證其中燃燒器、鍋爐水冷壁以及過熱器等受熱面的溫度。此外還可以實(shí)現(xiàn)對機(jī)組功能的充分調(diào)動(dòng)以及對機(jī)組能力進(jìn)行全面發(fā)揮，保證機(jī)組的高效運(yùn)行，同時(shí)也減少燃燒過程中產(chǎn)生的污染物，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

3 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化主要技術(shù)

3.1 試驗(yàn)調(diào)整技術(shù) 在開展鍋爐燃燒技術(shù)應(yīng)用之前，需要通過科學(xué)試驗(yàn)來對相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行提取，重點(diǎn)是通過合理的風(fēng)煤比系數(shù)的確定以及鍋爐燃燒設(shè)備運(yùn)行最佳參數(shù)的設(shè)置、科學(xué)的計(jì)算機(jī)控制曲線的制定等技術(shù)參數(shù)的全面獲取，確保曲線控制和指導(dǎo)作用的充分發(fā)揮，保證鍋爐的穩(wěn)定燃燒和運(yùn)行。重點(diǎn)就是在開展大量的單因素試驗(yàn)之后，獲得此單項(xiàng)因素對鍋爐燃燒運(yùn)行的影響以及相應(yīng)的保準(zhǔn)，保證通過科學(xué)的燃料種類配合比以及機(jī)組試運(yùn)行水平的提高來保證機(jī)組設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.2 鍋爐燃燒建模優(yōu)化技術(shù) 鍋爐系統(tǒng)的燃燒過程較為復(fù)雜，屬于一個(gè)系統(tǒng)的過程，這就需要在對不同方面的理論研究成本進(jìn)行利用的同時(shí)，做好針對不同機(jī)組形態(tài)的良好技術(shù)選擇，在燃燒理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行建模技術(shù)的應(yīng)用。也就是在燃燒理論的標(biāo)準(zhǔn)要求下進(jìn)行建模并對模型進(jìn)行求解，確保做建立的模型滿足實(shí)際燃燒的需求，并且對鍋爐燃燒模式和路徑起到優(yōu)化的作用。此種優(yōu)化技術(shù)通常具有較為緩慢的過程，并且不適合在理論不成熟的機(jī)組中應(yīng)用，主要在離線分析和高仿真研究方面應(yīng)用。

3.3 燃燒設(shè)備改造技術(shù) 在目前對鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行不斷優(yōu)化的同時(shí)，也表現(xiàn)出其中的部分燃燒設(shè)備或者部分功能無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的要求，因此為了全面優(yōu)化鍋爐燃燒效果，就需要通過設(shè)備改造來提升其性能，實(shí)現(xiàn)整體運(yùn)行效率的提升。針對已經(jīng)投入生產(chǎn)建設(shè)的火電廠鍋爐系統(tǒng)，需要對技術(shù)的應(yīng)用范圍進(jìn)行合理控制，加強(qiáng)對燃燒器的設(shè)計(jì)和改造，避免由于受到煤種以及制粉系統(tǒng)的影響而降低其運(yùn)行的穩(wěn)定性問題。

3.4 鍋爐燃燒檢測技術(shù)的優(yōu)化 通過鍋爐檢測技術(shù)的應(yīng)用主要的目的就是及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題來保證鍋爐的安全運(yùn)行。在對其檢測技術(shù)優(yōu)化時(shí)，主要的目的就是改進(jìn)和提高檢測技術(shù)來實(shí)現(xiàn)全面燃燒優(yōu)化目標(biāo)。針對目前常用的爐膛內(nèi)火焰檢測技術(shù)、風(fēng)煤測量技術(shù)、煤分析技術(shù)、鍋爐燃燒排放物實(shí)時(shí)檢測技術(shù)等，在上述技術(shù)的合理應(yīng)用下來實(shí)現(xiàn)對影響參數(shù)的提取，在保證參數(shù)合理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對燃燒的優(yōu)化。還要在鍋爐燃燒運(yùn)行中做好對煙氣含氧量、燃燒煤粉濃度、飛灰含碳量、火線圖像等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，實(shí)現(xiàn)對鍋爐燃燒程度的優(yōu)化調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)煤炭燃燒效果的提升。還要通過檢測設(shè)備的優(yōu)化和改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)其測量精準(zhǔn)度的提升。其中的火焰檢測技術(shù)來說，通過此技術(shù)的應(yīng)用來全面監(jiān)測鍋爐燃燒情況，避免出現(xiàn)點(diǎn)火不當(dāng)或長期處于低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)發(fā)生爐膛爆炸的問題，并且可以通過此技術(shù)的優(yōu)化來提高鍋爐燃燒效率。目前比較先進(jìn)的就是數(shù)字式火焰檢測以及圖像式火焰檢測技術(shù)，通過前者來對有效參數(shù)進(jìn)行提取，通過后者來直觀展示運(yùn)行中的問題，實(shí)現(xiàn)爐膛的安全監(jiān)視。

4 火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展

在未來的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，一是表現(xiàn)出軟測量技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。這主要是在未來檢測技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的同時(shí)，在開展鍋爐燃燒優(yōu)化時(shí)需要通過檢測技術(shù)來做好鍋爐燃燒相關(guān)參數(shù)的檢測工作，通過檢測技術(shù)的合理優(yōu)化應(yīng)用來對不和的檢測裝置進(jìn)行改進(jìn)，提高其檢測精度。其中基于工藝激勵(lì)、回歸分析法和模式識別法的軟測量建模技術(shù)，可以進(jìn)行鍋爐燃燒運(yùn)行過程的軟測量，在目前廣泛應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測技術(shù)的同時(shí)，此技術(shù)的發(fā)展對于鍋爐燃燒檢測起到重要作用。二是表現(xiàn)出燃燒器在不斷改進(jìn)的發(fā)展趨勢。這主要是由于目前我國火電廠中所應(yīng)用的煤炭質(zhì)量普遍較差，影響其充分燃燒以及供電效果。這就要全面做好煤炭繼續(xù)燃燒機(jī)組溫燃，而且要通過對溫燃技術(shù)的深入研究來制作可以控制的燃燒器，通過先進(jìn)技術(shù)來對燃燒器進(jìn)行改造，加之使用清潔煤炭來實(shí)現(xiàn)燃燒效果的提升。

5 結(jié)語

火電廠是目前我國主要的發(fā)電企業(yè)，而且未來很長一段時(shí)間仍然是我國主要的電能生產(chǎn)單位，而針對火電廠運(yùn)行中存在的能耗和污染較高的問題，為了滿足目前不斷提高的節(jié)能減排的要求，就需要針對火電廠中能耗較高的鍋爐燃燒系統(tǒng)，通過有效的燃燒調(diào)整技術(shù)來對其燃燒過程進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其燃燒效果的提升，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)健康發(fā)展。