600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制優(yōu)化分析

白天華 闞磊

摘? 要：近年來，我國(guó)社會(huì)不斷進(jìn)步，科技不斷發(fā)展，電力的需求逐漸增加，對(duì)電力的穩(wěn)定要求也越來越高，火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)是發(fā)電的基礎(chǔ)，也是經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的安全保障。本文主要研究600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制優(yōu)化，分析了火力發(fā)電廠鍋爐燃燒可以調(diào)節(jié)優(yōu)化的方面，解決燃燒系統(tǒng)中存在的問題，并提出一系列的控制方案，以促進(jìn)火力發(fā)電廠可持續(xù)地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力;火力發(fā)電廠;鍋爐燃燒;調(diào)節(jié)系統(tǒng)

前言：近年來，我國(guó)環(huán)保力度大大加強(qiáng)，對(duì)火電廠污染物排放有了新的標(biāo)準(zhǔn)和要求，為了減少污染，維持供電平衡，火力發(fā)電廠必須要改變其傳統(tǒng)模式，對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行控制優(yōu)化。我國(guó)大部分地區(qū)的發(fā)電廠燃燒系統(tǒng)仍然存在著很多問題，控制效果不明顯，要進(jìn)行改革創(chuàng)新，實(shí)行新的優(yōu)化系統(tǒng)，提高火電廠發(fā)電效率，降低燃燒后造成的污染。

一、600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制優(yōu)化的原因

火力發(fā)電廠是維持我國(guó)電力穩(wěn)定供應(yīng)的重要機(jī)構(gòu)，每年消耗了無數(shù)的能源來產(chǎn)生電量，隨之而造成的污染物也越來越多，包括排放的二氧化碳和造成的煤渣，但現(xiàn)在我國(guó)對(duì)環(huán)保越來越重視，對(duì)生態(tài)環(huán)境加強(qiáng)保護(hù)，二氧化碳不斷排放增多，容易造成全球變暖的現(xiàn)象，為了遏制這一現(xiàn)象，所以我國(guó)要實(shí)現(xiàn)對(duì)600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制優(yōu)化，以此來減少污染的產(chǎn)生，提高火力發(fā)電廠的發(fā)電效率，實(shí)現(xiàn)一舉兩得的目的。

二、600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中存在的問題

目前，我國(guó)許多火力發(fā)電廠燃燒后所產(chǎn)生的廢物中存在的可燃物含量極高，可燃物的含量最高可達(dá)40%，一方面體現(xiàn)了我國(guó)發(fā)電效率低下，無法充分燃燒可燃物，充分利用資源，而另一方面，可燃物含量越來越多。容易對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行帶來影響，形成安全隱患，導(dǎo)致產(chǎn)生重大問題，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，具體分析如下。

（一）磨煤機(jī)效率低下

磨煤機(jī)出力不足是造成可燃物含量增多的問題之一，磨煤分離器是鍋爐廠燃燒系統(tǒng)中的主要設(shè)備，磨煤機(jī)將所有物質(zhì)經(jīng)過分離以后進(jìn)入鍋爐廠的鍋爐爐膛，但是如果可燃物中存在著可燃物的質(zhì)量較差、可燃物中存在較多的雜質(zhì)以及分離效果不佳的情況，分離器就會(huì)出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致分離器運(yùn)行效果變低，分離效果不佳，磨制的煤粉大小不均勻，導(dǎo)致運(yùn)行緩慢能耗變多，磨煤機(jī)出力不足，影響整個(gè)鍋爐機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，也容易造成安全隱患。

（二）風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換率低、能耗較大

風(fēng)機(jī)的運(yùn)作系統(tǒng)十分復(fù)雜，一旦有一方面出現(xiàn)問題，就容易對(duì)鍋爐系統(tǒng)造成影響，大部分的火力發(fā)電廠磨煤機(jī)煤量與風(fēng)量之間的配比都有一定的比例，比例一旦錯(cuò)誤就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)機(jī)內(nèi)部壓力過大，使風(fēng)機(jī)的壓力消耗變大，降低風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)換功率，消耗了大量的能源，對(duì)資源造成浪費(fèi)。

（三）再熱溫度不夠

鍋爐爐膛上半部分安裝了分隔屏過熱器與后屏過熱器外加屏式的再熱器，系統(tǒng)中的各個(gè)部分中也都安裝了再熱器與過熱器，一旦受熱面的溫度過低，溫差較大，就會(huì)對(duì)鍋爐系統(tǒng)造成影響，導(dǎo)致機(jī)組無法穩(wěn)定的運(yùn)行。

三、600MW火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的優(yōu)化措施

對(duì)600MW 火力發(fā)電廠鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)優(yōu)化中，主要就是對(duì)臨界壓力、中間過熱能力、排渣能力、風(fēng)量等等進(jìn)行優(yōu)化，越來越多的鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)中采用了空氣預(yù)熱器裝置，有效提高了鍋爐系統(tǒng)中的制粉系統(tǒng)與通風(fēng)能力，將磨煤機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)磨煤機(jī)的出力系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制好鍋爐系統(tǒng)與吹灰頻率，保證過熱板與隔熱板的溫度足夠，確保鍋爐系統(tǒng)可以承擔(dān)運(yùn)行的負(fù)荷，保證鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)節(jié)約燃料，降低污染的目的。

（一）優(yōu)化磨煤機(jī)的處理系統(tǒng)

導(dǎo)致磨煤機(jī)出力不足的主要原因就在于磨煤機(jī)的擋板特性不好，在鍋爐運(yùn)行中，通過對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)分析，控制好磨煤機(jī)擋板的位置，就可以解決磨煤機(jī)出力不足的問題，大部分磨煤機(jī)在鍋爐系統(tǒng)剛開始運(yùn)行時(shí)，都可以滿足鍋爐運(yùn)行的要求，但由于工作時(shí)間過長(zhǎng)，運(yùn)作時(shí)間過長(zhǎng)，分離器過多過少都會(huì)受到阻隔，造成運(yùn)行功率下降，磨煤機(jī)堵塞的問題，加快電耗率消耗，要注意磨煤機(jī)產(chǎn)生問題，及時(shí)對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行改造，對(duì)分離器進(jìn)行清理，保證磨損的上限，降低耗電功率。

（二）風(fēng)量控制及火力發(fā)電機(jī)組的協(xié)調(diào)控制優(yōu)化

在煤粉管道中通過風(fēng)力的作用，可以將煤粉與空氣進(jìn)行混合，風(fēng)力的速度如果小于三十米每秒，就要對(duì)風(fēng)量控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，隨著煤量的增多和減少來使風(fēng)量進(jìn)行增加或者減少，節(jié)約電力資源的使用，發(fā)電廠鍋爐燃燒系統(tǒng)煤機(jī)的轉(zhuǎn)速與風(fēng)量有明顯關(guān)系，煤粉與空氣混合的過程中，要保證風(fēng)速達(dá)到最高速度，確保其有最佳的比例，降低能源的消耗。

火力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程，主要是以燃煤作為主要燃料，通過一系列的操作，使煤變?yōu)榉勰?，?jīng)過風(fēng)的傳送進(jìn)入爐膛，產(chǎn)生的熱能將水化成水蒸氣利用蒸汽使汽輪機(jī)進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，推動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生電力，火力發(fā)電機(jī)組共有六種協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)：

第一，基本方式。此方式是屬于最低級(jí)的運(yùn)行方式，一般在機(jī)組處于啟動(dòng)狀態(tài)和供電負(fù)荷最低的時(shí)候運(yùn)行，也可以通過這種方式對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行故障排查，通過工作人員的手動(dòng)控制，發(fā)出指令，可以讓系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

第二，即跟爐方式。又叫做汽輪機(jī)跟蹤方式，是協(xié)調(diào)系統(tǒng)中高級(jí)運(yùn)行方式，汽輪機(jī)處于工作正常狀態(tài)，鍋爐沒有自主運(yùn)行的能力時(shí)，一般會(huì)造成這種情況，鍋爐處于低負(fù)荷狀態(tài)，工作狀態(tài)不穩(wěn)定，通過工作人員調(diào)整壓力值與氣壓調(diào)節(jié)，對(duì)輸出負(fù)荷變換功率進(jìn)行改變，就可以恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

第三，爐跟機(jī)方式。此方式又被稱作為鍋爐跟蹤方式，一般使用在汽輪機(jī)設(shè)備出現(xiàn)故障或者機(jī)組出現(xiàn)負(fù)荷問題時(shí)，通過對(duì)鍋爐內(nèi)氣壓進(jìn)行自主調(diào)節(jié)，工作人員進(jìn)行手動(dòng)啟動(dòng)和調(diào)節(jié)鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)形式。

第四，機(jī)跟爐協(xié)調(diào)。此方式為鍋爐燃燒系統(tǒng)中的高級(jí)協(xié)調(diào)方式，利用汽輪機(jī)進(jìn)行跟蹤系統(tǒng)協(xié)調(diào)方式，此方法應(yīng)用廣泛，一旦單元機(jī)組有基本負(fù)荷就可以進(jìn)行使用，通過使汽輪機(jī)與鍋爐同時(shí)處于自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)，汽輪機(jī)接收信號(hào)反饋控制氣壓，氣壓由工作人員進(jìn)行手動(dòng)設(shè)置，也可以利用自動(dòng)滑壓進(jìn)行設(shè)置，鍋爐負(fù)責(zé)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，也負(fù)責(zé)接收信號(hào)。

第五，爐跟機(jī)協(xié)調(diào)。也是鍋爐燃燒系統(tǒng)中的高級(jí)協(xié)調(diào)方式，主要操作方法為對(duì)供電電路進(jìn)行調(diào)頻，對(duì)鍋爐進(jìn)行跟蹤設(shè)備協(xié)調(diào)，使電網(wǎng)的設(shè)備具有良好的效果，汽輪機(jī)和鍋爐處于自動(dòng)控制狀態(tài)，通過對(duì)氣壓進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，對(duì)目標(biāo)負(fù)荷的信號(hào)進(jìn)行接收，汽輪機(jī)自動(dòng)調(diào)整功率，使鍋爐燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。

第六，機(jī)爐協(xié)調(diào)方式。是多種方法的綜合運(yùn)用方式，蒸汽機(jī)與鍋爐同時(shí)處于自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，汽輪機(jī)對(duì)氣壓與輸出功率進(jìn)行控制，鍋爐？對(duì)輸出功率進(jìn)行控制，二者同樣作用于基礎(chǔ)，并提供電網(wǎng)的調(diào)頻環(huán)節(jié)，氣壓一定要自動(dòng)調(diào)節(jié)。鍋爐負(fù)責(zé)機(jī)組設(shè)備的調(diào)節(jié)功率，接收目標(biāo)信號(hào)，汽輪機(jī)主要負(fù)責(zé)控制功率，輔助起到調(diào)節(jié)氣壓的作用。

（三）蒸汽溫度、再熱汽溫控制的優(yōu)化

對(duì)燃燒器的擺腳進(jìn)行合理地控制，調(diào)節(jié)溫度，充分發(fā)揮燃燒器的作用，改變?nèi)紵慕嵌龋瑢?duì)進(jìn)風(fēng)門進(jìn)行合理的分析，減少氣溫產(chǎn)生的溫差，保證再熱器的數(shù)值達(dá)到規(guī)定的數(shù)值，對(duì)鍋爐吹灰時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最合理的組合方式，有效控制鍋爐內(nèi)的溫度。

結(jié)論：綜上所述，火力發(fā)電廠優(yōu)化改革要傾向于大容量和高效率，不僅能有效提高鍋爐燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)的要求，采用合理的優(yōu)化方式，對(duì)燃燒調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新優(yōu)化，可以取得較為明顯的成果，還能降低燃料的成本，減少污染物產(chǎn)生，提高鍋爐的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠鍋爐機(jī)組的改進(jìn)，實(shí)行更高規(guī)格的要求，完善風(fēng)量調(diào)節(jié)與機(jī)器的性能，并降低燃燒后產(chǎn)生的污染物，維持生態(tài)平衡穩(wěn)定。

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