火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)初探

萬(wàn)里香

【摘 ?要】在火電廠運(yùn)行過(guò)程中，鍋爐發(fā)揮著非常重要的作用，通鍋爐本體和一些輔助設(shè)備利用燃料燃燒過(guò)程中所釋放的熱能所產(chǎn)生的蒸汽，從而驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電，在整個(gè)發(fā)電過(guò)程中，鍋爐燃燒的好壞直接會(huì)對(duì)蒸汽量帶來(lái)嚴(yán)重的影響，直接關(guān)系到火電廠發(fā)電的效率。所以需要對(duì)鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而有效的提高鍋爐燃燒的效率，這不僅能夠有效的降低鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的的污染，同時(shí)也能夠更好的提升鍋爐運(yùn)行的效率。

【關(guān)鍵詞】火電廠;鍋爐燃燒;運(yùn)行優(yōu)化;關(guān)鍵技術(shù);應(yīng)用;發(fā)展;研究分析

火電廠發(fā)電運(yùn)行中，進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行的燃燒鍋爐主要是向發(fā)電廠的汽輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電所需要的蒸汽提供，主要包括鍋爐本體和一些輔助設(shè)備，通過(guò)燃料在鍋爐爐膛中燃燒釋放熱能，經(jīng)過(guò)金屬壁面?zhèn)鳠崾瑰仩t中的水轉(zhuǎn)化成具有一定壓力和溫度的過(guò)熱蒸汽，隨后把蒸汽送入汽輪機(jī)，由汽輪驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電運(yùn)行。因此，鍋爐燃燒在火電廠發(fā)電運(yùn)行中有著非常重要的作用。進(jìn)行火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)，不僅有利于提高火電廠鍋爐燃燒運(yùn)行的效率，而且對(duì)于減少火電廠鍋爐運(yùn)行中的污染也有積極作用和意義。

1火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的主要技術(shù)

1.1火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化

所謂電站鍋爐燃燒優(yōu)化就是通過(guò)合理調(diào)整鍋爐燃料的供給以及配風(fēng)參數(shù)，同時(shí)改變鍋爐燃燒的控制方式，促進(jìn)爐膛內(nèi)的燃料能夠及時(shí)穩(wěn)定持續(xù)地燃燒同時(shí)能夠承載機(jī)組負(fù)荷的變動(dòng)并保證燃料燃燒達(dá)到最優(yōu)。調(diào)整燃燒優(yōu)化的目的是在滿足外界電負(fù)荷所需要的蒸汽量的基礎(chǔ)上，保證電站鍋爐運(yùn)行的安全性以及經(jīng)濟(jì)性，具體目的如下：第一，保證電站鍋爐設(shè)備內(nèi)穩(wěn)定的汽壓以及汽溫，保證鍋爐工作時(shí)有足夠的蒸發(fā)量。第二，電站鍋爐爐膛內(nèi)的燃料著火穩(wěn)定燃料燃燒要安全，燃燒的火焰能夠均勻地充滿爐膛內(nèi)，確保不會(huì)出現(xiàn)結(jié)渣，在燃燒的過(guò)程中不會(huì)燒毀燃燒器以及鍋爐的水冷壁，鍋爐內(nèi)的過(guò)熱器也不會(huì)超溫。第三，使電站鍋爐整體的機(jī)組在運(yùn)行中能夠保持最高的經(jīng)濟(jì)性。第四，在燃燒的過(guò)程中能夠減少污染物的排放。

1.2火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化主要技術(shù)

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

在火電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，科學(xué)的鍋爐燃燒優(yōu)化的調(diào)整試驗(yàn)，可以找到最合理的風(fēng)煤比例，在實(shí)驗(yàn)中確定鍋爐燃燒設(shè)備應(yīng)該設(shè)置的運(yùn)行最佳參數(shù)，同時(shí)制定合理科學(xué)的計(jì)算機(jī)控制曲線，這樣就可以采用這個(gè)控制曲線來(lái)指導(dǎo)鍋爐燃燒的運(yùn)行與操作。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，專(zhuān)業(yè)人員要保證大量正交以及單因素等的實(shí)驗(yàn)，這種調(diào)整實(shí)驗(yàn)消耗大量的時(shí)間與精力，所以這種實(shí)驗(yàn)一般就是應(yīng)用在新機(jī)組的試運(yùn)行以及舊機(jī)組的燃燒設(shè)備以及所用燃料的種類(lèi)和機(jī)組的操作方式的改變時(shí)。

1.2.2 基于燃燒理論的鍋爐燃燒建模優(yōu)化技術(shù)

進(jìn)行火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化中，在燃燒理論的基礎(chǔ)上的建模技術(shù)的運(yùn)用，主要是深入理解燃燒理論，并根據(jù)這個(gè)理論建立模型探討求解的方法，數(shù)值模擬鍋爐的燃燒情況，以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化，近兩年我國(guó)這種研究技術(shù)取得了非?？上驳某晒?。但是這種方法的計(jì)算比較復(fù)雜，所需要的時(shí)間也比較長(zhǎng)，在一些燃燒機(jī)理不夠明確的情況下無(wú)法建立完善比較正確地鍋爐模型。在燃燒過(guò)程中，進(jìn)行在線建模和燃燒優(yōu)化還存在很大的問(wèn)題，所以說(shuō)這種方法主要應(yīng)用在離線分析以及高仿真研究上。

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

通過(guò)對(duì)于燃燒設(shè)備的設(shè)計(jì)與改造，實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的技術(shù)，主要是通關(guān)過(guò)在燃燒理論研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行電站鍋爐燃燒器等的優(yōu)化設(shè)計(jì)和改造，以實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化的一種技術(shù)方式。在火電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，燃燒設(shè)備也是影響燃燒效率的重要原因，提高燃燒設(shè)備的水平能夠保證燃燒效率的提高，這種技術(shù)取得了良好的成果，已經(jīng)進(jìn)入了比較穩(wěn)定的階段。但是，需要注意的是燃燒器的設(shè)計(jì)以及改造等，還會(huì)受到煤種以及燃燒制粉系統(tǒng)的影響。

1.2.4 基于檢測(cè)技術(shù)的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)

進(jìn)行鍋爐燃燒優(yōu)化中，利用檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化主要是指能夠利用鍋爐爐膛內(nèi)的火焰檢測(cè)技術(shù)、風(fēng)煤測(cè)量技術(shù)、煤分析技術(shù)以及鍋爐燃燒排放物實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)等，來(lái)分析影響鍋爐燃燒的相關(guān)參數(shù)，最終實(shí)現(xiàn)燃燒優(yōu)化。鍋爐燃燒運(yùn)行中，運(yùn)行人員以及工作人員通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煙氣的含氧量、燃燒之后煤粉的濃度、飛灰的含碳量以及火線圖像等相關(guān)參數(shù)，來(lái)調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒，最終實(shí)現(xiàn)煤炭的高效與經(jīng)濟(jì)燃燒。目前，在火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化中，這是應(yīng)用最為廣泛的燃燒優(yōu)化技術(shù)。值得需要注意的是，我國(guó)電廠安裝的相關(guān)參數(shù)的測(cè)量?jī)x的精確性不夠高，測(cè)量的數(shù)值不夠準(zhǔn)確，這就降低了燃燒優(yōu)化設(shè)備作用的發(fā)揮。

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

傳統(tǒng)火電廠發(fā)電運(yùn)行中，主要是通過(guò)火焰檢測(cè)技術(shù)對(duì)于火電廠鍋爐燃燒情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以對(duì)于鍋爐燃燒運(yùn)行中由于點(diǎn)火不當(dāng)或者是處于長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行狀況下的鍋爐爐膛爆炸問(wèn)題進(jìn)行避免和控制。應(yīng)用火焰檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化，也是鍋爐爐膛安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要組成部分。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外的爐膛火焰檢測(cè)技術(shù)都取得了重大的發(fā)展成果，尤其是火焰圖像處理技術(shù)更是取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?，F(xiàn)階段，鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化中，應(yīng)用比較廣泛的火檢技術(shù)主要是數(shù)字式火檢技術(shù)以及圖像式火檢技術(shù)，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(wèn)題，不過(guò)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(lèi)技術(shù)必將取得更好的成果，在燃燒優(yōu)化上將會(huì)有更好的前景鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展方向以及前景。

2火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化主要技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

隨著鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)在火電廠運(yùn)行中的應(yīng)用與發(fā)展，取得了相對(duì)突出的效果，但同時(shí)，結(jié)合火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的實(shí)際情況，也存在著相對(duì)較為突出的問(wèn)題。綜合來(lái)講，火電廠發(fā)電運(yùn)行中，進(jìn)行鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化，主要就是通過(guò)應(yīng)用較為合理并且先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)于鍋爐燃燒運(yùn)行中存在的問(wèn)題進(jìn)行解決控制，以提高鍋爐燃燒運(yùn)行效率，減少鍋爐燃燒污染，促進(jìn)火電廠運(yùn)行發(fā)展。因此，火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，其突出特征主要表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

首先，鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，其重要方向之一就是對(duì)于檢測(cè)技術(shù)的改進(jìn)應(yīng)用。在火電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，鍋爐燃燒相關(guān)參數(shù)的檢測(cè)是燃燒優(yōu)化技術(shù)最基本的內(nèi)容，目前應(yīng)用的檢測(cè)裝置以及技術(shù)存在品質(zhì)不夠高以及測(cè)量精確性不夠等問(wèn)題，這大大降低了鍋爐燃燒的優(yōu)化，從而促使相關(guān)企業(yè)以及研究人員開(kāi)始改進(jìn)這種檢測(cè)技術(shù)，而軟測(cè)量技術(shù)能夠有效解決這類(lèi)問(wèn)題，軟測(cè)量建模主要有基于工藝機(jī)理、回歸分析法以及模式識(shí)別的方法實(shí)現(xiàn)的鍋爐燃燒運(yùn)行軟測(cè)量，現(xiàn)階段，使用最為廣泛的是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)技術(shù)。

其次，鍋爐燃燒優(yōu)化發(fā)展，還體現(xiàn)在對(duì)于燃燒器的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及繼續(xù)燃燒技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展上。做好煤炭繼續(xù)燃燒主要是針對(duì)我國(guó)煤炭質(zhì)量較差來(lái)說(shuō)的，我國(guó)火力發(fā)電廠使用的煤炭質(zhì)量比較差，所以在使用過(guò)程中一定要做好煤炭繼續(xù)燃燒機(jī)組的溫燃是滿足電力需求的重要措施，要實(shí)現(xiàn)機(jī)組的溫燃主要是發(fā)展溫燃技術(shù)并促進(jìn)燃燒器的使用，另外，做好煤炭潔凈也可以很好地促進(jìn)煤炭的燃燒。

3結(jié)束語(yǔ)

總之，鍋爐燃燒優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)鍋爐燃燒優(yōu)化的重要手段，在火電廠鍋爐高效燃燒以及火電廠運(yùn)行發(fā)展中，有著非常重要的作用和影響，進(jìn)行火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)的分析研究，其作用意義十分突出。

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（作者單位：江蘇華電句容發(fā)電有限公司）