火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制的優(yōu)化分析

李瑞剛

摘要：隨著國(guó)計(jì)民生的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)能源的需求與消耗越來(lái)越大，尤其是以燃煤為主的火電廠對(duì)能源的消耗日益增長(zhǎng)，在資源一定的情況下，這就對(duì)能源的利用水平提出了更高的要求。火電廠循環(huán)流化床鍋爐是近年來(lái)在國(guó)際上發(fā)展運(yùn)用起來(lái)的一種新一代高效、低污染的清潔燃煤鍋爐，其在燃煤的燃燒效率與能源的合理利用等方面有著強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，在火電廠的生產(chǎn)中的重要性越來(lái)越大。本文就影響火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制的因素進(jìn)行了深入探究，并就如何優(yōu)化火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，提出了一些意見(jiàn)與建議，以供大家參考。

關(guān)鍵詞：火電廠;循環(huán)流化床;鍋爐床溫控制

1 火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制的意義

在人類賴以生存發(fā)展的基礎(chǔ)中，能源是關(guān)鍵基礎(chǔ)。作為能源之一的煤炭又是目前人類最賴以生存發(fā)展的重中之重。火電廠中，一般以煤炭的直接燃燒產(chǎn)生能量供以人們生產(chǎn)生活的消耗。燃燒煤炭所需的鍋爐又是主導(dǎo)煤炭燃燒率與利用率的主要因素?；痣姀S循環(huán)流化床鍋爐近年來(lái)在國(guó)際上較為常見(jiàn)，相比傳統(tǒng)鍋爐有著高效、低污染的特點(diǎn)。循環(huán)流化床鍋爐的床溫控制對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行起著重要作用。其設(shè)備主要由鍋爐本體設(shè)備以及鍋爐輔助設(shè)備兩部分組成。包括汽水系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、爐墻和構(gòu)架、送風(fēng)排煙系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)等等。其主要運(yùn)行方式在于燃燒和脫硫劑多次循環(huán)，進(jìn)行多次反復(fù)的低溫燃燒與脫硫反應(yīng)，促使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)烈運(yùn)動(dòng)的湍流，實(shí)現(xiàn)較高的燃燒效率、較低的排放、較高的脫硫效率。同時(shí)還具有常規(guī)煤粉爐所不具有的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)：燃料適應(yīng)性廣、燃燒熱強(qiáng)度廣、爐膛體積小、床內(nèi)熱傳系數(shù)高、負(fù)荷調(diào)節(jié)性能好、灰渣綜合利用性好等等。所以，應(yīng)對(duì)火電廠循環(huán)流化鍋爐床溫控制的研究與優(yōu)化，才能進(jìn)一步發(fā)揮循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)用價(jià)值，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

2 影響火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制的幾個(gè)因素

2.1用煤的質(zhì)量及數(shù)量

在火電廠循環(huán)流化床鍋爐生產(chǎn)過(guò)程中，燃煤的質(zhì)量好壞直接影響燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量。質(zhì)量較好的燃煤會(huì)增長(zhǎng)燃燒時(shí)的熱值。當(dāng)煙氣氧量較低時(shí)，用煤量的增加，會(huì)使得床溫上升過(guò)快。而質(zhì)量較差的燃煤，燃燒值不達(dá)標(biāo)，將導(dǎo)致煙氣氧量較多，使得床溫下降。用煤的質(zhì)量及數(shù)量問(wèn)題，極容易引發(fā)溫控問(wèn)題，溫度的過(guò)高或過(guò)低，都會(huì)使得燃煤的效率得不到高質(zhì)量保障。

2.2風(fēng)量變化

在循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中，鍋爐的富氧燃燒狀態(tài)是非常重要的。所以燃煤風(fēng)量的控制是重中之重。一次風(fēng)量與二次風(fēng)量的合理控制，是均衡床溫的保障。燃煤風(fēng)量需求主要由鍋爐的負(fù)荷值來(lái)決定，一般負(fù)荷增加時(shí)，先增加風(fēng)量再增加煤量。總風(fēng)量的計(jì)算是由具體給煤量與給煤量指令中最大值來(lái)決定的。但由于煤量信號(hào)失真或者波動(dòng)較大時(shí)，風(fēng)量就會(huì)隨之變化過(guò)大，使得鍋爐床溫的控制變得較為困難。

2.3氧氣含量

在燃煤過(guò)程中，氧氣是必不可少的燃燒原料。循環(huán)流化床鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，通常把空氣預(yù)熱器入口的煙氣含氧量作為鍋爐爐膛的氧量。系統(tǒng)通過(guò)計(jì)算鍋爐負(fù)荷，低負(fù)荷高氧量、高負(fù)荷低氧量。然而在實(shí)際操作過(guò)程中，給煤量、給風(fēng)量與鍋爐氧量之間的聯(lián)系非常密切，牽一發(fā)動(dòng)全身，對(duì)鍋爐床溫的影響難以計(jì)算估計(jì)。

2.4外界因素

諸多外界因素對(duì)于鍋爐床溫控制的影響也很大。除了燃煤的質(zhì)量問(wèn)題以外，人為因素也占有很大比重。工作人員的專業(yè)水平與經(jīng)驗(yàn)不足，則有可能在給煤量與給風(fēng)量等重要因素上產(chǎn)生誤判與失誤。比如給煤量過(guò)多，進(jìn)風(fēng)量過(guò)少時(shí)，床溫就會(huì)降低，但由于工作人員誤判以為是燃煤量偏少導(dǎo)致的，就會(huì)加入更多燃料，導(dǎo)致鍋爐床溫的再一次下降，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的平穩(wěn)運(yùn)行造成很大的負(fù)面影響。還有一些外在因素比如所床層的高度、廢料的排放等，對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐的實(shí)際運(yùn)行也會(huì)產(chǎn)生一些重大影響。

3 火電廠循環(huán)流化床鍋爐床溫控制優(yōu)化

3.1合理控制燃料量與風(fēng)量搭配

燃料量與風(fēng)量是兩個(gè)影響鍋爐床溫的重要因素，且兩者是緊密配合的。對(duì)于鍋爐系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)說(shuō)，通常是鍋爐與機(jī)器的配合運(yùn)行，顯示氣壓的下降則代表著負(fù)荷提升，工作人員就應(yīng)該增加燃料，并按照合理配比增加一次風(fēng)量，使得燃料的充分燃燒得到保障，實(shí)現(xiàn)單位面積內(nèi)熱量均衡，保證鍋爐床溫的穩(wěn)定。對(duì)于給煤量的問(wèn)題，可以在系統(tǒng)中設(shè)置煙氣含量偏差、床溫偏差與床溫控制回路，使得系統(tǒng)盡可能按照實(shí)際情況有效控制給煤量。在計(jì)算二次風(fēng)量的時(shí)候，可按照系統(tǒng)的氧量信號(hào)對(duì)風(fēng)量進(jìn)行微調(diào)。

3.2實(shí)現(xiàn)鍋爐床溫控制的自動(dòng)化

循環(huán)流化床鍋爐具有傳統(tǒng)鍋爐不具有的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，也存在著輸入內(nèi)容復(fù)雜、輸出單一、較高操作水平需要等特點(diǎn)，對(duì)于床溫的控制因?yàn)橛绊懸蛩剌^多，控制手段較為復(fù)雜。因此，應(yīng)當(dāng)建立必要的自動(dòng)化床溫控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，特別是對(duì)于大型的鍋爐設(shè)備，應(yīng)該對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行進(jìn)行必要的完善，掌握其關(guān)鍵特性，避免設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行相對(duì)立。比如在氧量控制的優(yōu)化方面，可設(shè)定氧量監(jiān)測(cè)與調(diào)節(jié)，按照熱信號(hào)等信息，按照設(shè)定的偏值對(duì)實(shí)際氧量實(shí)行微調(diào)。自動(dòng)化床溫控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能夠有效降低人力成本以及人為操作的失誤，保證鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。

3.3注重負(fù)荷的變化

循環(huán)流化床鍋爐在結(jié)構(gòu)上有著與傳統(tǒng)鍋爐相比的較大差異，控制技術(shù)隨之也有著很大差異。其床溫的控制技術(shù)在不同的負(fù)荷下，也有著不同的要求與措施。例如在低負(fù)荷狀態(tài)下，鍋爐上部分的顆粒濃度會(huì)有相當(dāng)程度的下降，熱傳遞速度也會(huì)隨之有著大幅提升。所以在負(fù)荷變化時(shí)，控制反料的方法對(duì)熱量的輸出影響不大，對(duì)床溫的控制作用有限，應(yīng)當(dāng)對(duì)其他因素進(jìn)行調(diào)整。另外，在負(fù)荷改變時(shí)，給煤量也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)改變，保證床層燃料與物料比例的合理，才能保證床溫的平衡。

4 結(jié)論

綜上所述，循環(huán)流化床鍋爐床溫控制優(yōu)化是一個(gè)仍在不斷改進(jìn)的重要課題。對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐床溫的控制，因?yàn)橛绊懸蛩剌^多、相互間聯(lián)系緊密、較為復(fù)雜且難以控制，所以對(duì)其控制手段具有很高的要求。相關(guān)工作人員要深入研究各影響因素的問(wèn)題，對(duì)循環(huán)流化床鍋爐床溫控制特性有進(jìn)一步的了解掌握，還要綜合考慮實(shí)際運(yùn)行時(shí)的諸多外在因素，進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)控制，才能使得火電廠循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行與其床溫的均衡平穩(wěn)得到較為合理的保障，保證其使用效率，提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

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