(大唐贵州发耳发电有限公司 贵州省六盘水市 553000)
摘要:电厂锅炉运行过程中需要依靠大量的燃烧来满足生产需求,燃烧优化能够降低锅炉能耗,提高生产运行水平,是当前电力企业可持续发展的必经之路。文章通过对电厂锅炉燃烧问题进行分析,探讨燃烧优化的方法策略。
关键词:电厂锅炉;锅炉燃烧;燃烧优化;燃烧策略
引言
锅炉是电厂中的重要设备,火电锅炉在电厂运行中的损耗占比达到1/5,锅炉燃烧的效率关系着电厂的市场竞争力及国家能源安全。随着技术的不断发展,电力锅炉的设计及使用水平也在不断进步,电力锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标,探讨优化电力锅炉燃烧策略具有重要的经济价值及工程价值。
1火电厂锅炉燃烧优化的重要性
一般来说,锅炉燃烧必须确保持续性与稳定性,优化调整燃料配比与送风参数。同时,为了确保锅炉膛内燃料处于充分燃烧状态,必须转变锅炉燃烧控制模式,以此承载锅炉机组负荷变化。通过优化调整锅炉燃烧方式,可以确保锅炉燃烧系统内部的压力、蒸发量与温度的合理性,以此充分燃烧燃料,维护燃料输出的稳定性与安全性,避免出现燃烧器烧毁、燃料结渣等问题。同时,可以提升机组运行经济性与技术性,降低污染物排放量,避免污染大气环境。由于锅炉燃烧效率会直接影响锅炉机组与发电厂运行效益,所以燃烧优化调节任务在于适应外界负荷需求,满足蒸汽质量要求,维护锅炉运行经济性与安全性。针对一般固态排渣煤粉炉,燃烧调节主要包括以下内容:第一,保证汽温、汽压、蒸发量的稳定性,整个燃煤充分燃烧,火焰分布均匀,避免损坏过热器与燃烧器;第二,确保机组运行热量,减少燃烧污染物排放量。同时,提升燃烧过程的经济性,优化风煤配合、送吸风配合、二次风配合,保证炉膛稳定。
2电厂锅炉燃烧存在的问题
随着电力的不断发展,国家电力行业也逐渐进入智能电网的时代,可以实现电厂发电的智能化控制,出现了一批无人值守的变电站、配电站、输电站及发电站,电力自动化程度的提高也对发电厂电力锅炉提出了新的要求。然而电力锅炉进行控制过程中,涉及的参数测量设备存在一定的误差、通信延迟、误码等情况,含碳量、排气温度及排气成分占比等关键参数偏差较大,且这些参数之间相互影响,导致时变调节准确度下降,让锅炉燃烧的效率降低。目前,很多电厂采用的控制技术是PID控制,其具有原理简单、速度快等优点,针对简单的被控系统效果明显,但电力锅炉燃烧属于多变的复杂系统,包含大量的非线性、滞后性及延迟性器件,难以精准搭建数学模型,在出现扰动或给定量变化的情况下,可能导致控制策略失效。
3电力锅炉燃烧优化策略分析
3.1对于热工检测技术在燃烧方面的改良
电厂锅炉的炉膛温度是一项重要数据,它可以为锅炉燃烧的优化提供必要信息。我们通过检测出来的锅炉温度,制成温度分布图,这张分布图的用处甚至可以说是将锅炉燃烧系统提升了一个档次。同时如何精准地测量出它的温度一直是国内外争相研究的话题。掌握了炉膛测温技术,就等于掌握了锅炉燃烧控制系统的核心技术。热电偶测温方法具有测温范围广,性能稳定以及价格低廉等优势。在掌握了这两项技术的情况下,我们就可以获取在单一波长下的形成的火焰辐射图像,通过对比火焰辐射图像,推算出火焰的二维图像分布。这项技术不仅可以准确地判断火焰中心的偏斜程度,也能反应出壁炉是否结扎或者有熄火现象。利用这项技术我们就能及时的发现问题并做出调整,在风险和浪费还没发生的时候防患于未然,及时规避风险。这样做不仅提高了电厂锅炉燃烧的效率,同时也降低了能源的报废率。
3.2采用人工智能技术
在我国计算机技术快速发展的时代背景下,人工智能技术在电厂锅炉燃烧优化中发挥了重要的作用。
人工智能技术主要是通过计算机来模拟人的思维过程和行为模式,具有较强的学习能力、推理能力、规划能力等。现阶段,人工智能技术在电厂锅炉燃烧优化中的应用主要解决以下三个方面的问题。第一,自动辨别锅炉燃烧煤质。我国电厂锅炉燃料煤的特点为多样化,而不同的煤质所表现的燃烧特性是不同的,由此就会影响到燃烧效率。人工智能技术可对煤质进行自动辨别,然后根据煤质特性进行相应的优化控制;第二,用于锅炉运行特性的非线性动态建模。锅炉燃烧是一个非线性的动态过程,为了能够对燃烧过程中产生的氮氧化物和燃烧效率进行控制,可通过人工智能技术对锅炉运行特性进行非线性动态建模,从而提高对系统的控制和优化。第三,基于多目标优化的锅炉运行优化控制。将人工智能技术应用于电厂锅炉燃烧优化中,可以通过建立神经网络和专家系统的方式,对电厂锅炉燃烧系统进行优化控制。人工智能技术还能够根据锅炉压力的变化来维持蒸汽压力的稳定性,以合理控制炉膛燃烧量与蒸汽量的比例。人工智能技术在电厂锅炉燃烧优化中的应用还处于初始阶段,各项技术还有待开发和研究,随着科技的不断发展,人工智能技术在锅炉燃烧优化中的应用还有很大的发展空间。
3.3试验调整的优化技术
在锅炉燃烧运行期间,必须通过试验方式优化锅炉燃烧状态,按照试验获取数据,对风煤比例进行调整,同时,设置锅炉燃烧的最佳参数。其次,应用计算机技术制定控制曲线,通过曲线变动分析锅炉燃烧运行状态。值得一提的是,在试验过程中,技术人员必须开展大量调整试验,优化整个试验数据结果,以此获得最佳方案。然而,此种方式会消耗大量人力物力,需要进行新机组试运行,优化配置燃料种类与机组操作方式,所以在具体应用中,仍需进行优化。
3.4优化配置燃料种燃烧设备的设计与改造
锅炉设备的结构设计与运行原理会直接影响到燃烧效率,所以对电厂锅炉的燃烧优化技术中,可通过对锅炉燃烧设备的设计和改造,提高炉内燃烧效率,并且降低氮氧化物的排放量。在锅炉设备设计和改造中,主要以燃烧器改造为重点,有些单位会在燃烧器内加装圆锥形钝体,可有效提高燃尽率,在钝体加装前后,锅炉蒸发量会有明显的改变。还可以通过对进风系统的改造来降低氮氧化物的排放,以空气分级燃烧的方式能够有效降低氮氧化物的排放。对燃烧器进行设计和改造是基于燃烧理论,所以可利用建模获得的数据为设备改造提供技术支持。针对燃烧设备的设计和改造是锅炉燃烧优化中比较简便的技术,也是应用较为广泛的优化技术之一。但是在实际操作的过程中,还是会受到煤种和制粉系统限制,所以从某种程度上讲此种燃烧优化技术也并不全面,还要根据实际情况选择设计和改造的方式,以适应电厂锅炉的运行方式。类与机组操作方式,所以在具体应用中,仍需进行优化。
3.5依据先进燃烧理论进行锅炉建模
科学技术创新发展,电力锅炉燃烧信息化、智能化水平也随之提高,电力锅炉燃烧优化方案的设计,需要利用锅炉燃烧理论进行锅炉建模,并通过此模型研究燃烧优化的措施,实现电力锅炉的燃烧优化设计,提升煤炭的燃烧效率,将锅炉燃烧排放的气体污染物降到最低。此方法的应用,需要设计员在大力的离线分析及仿真基础上进行,将模拟理论与锅炉燃烧理论充分结合,为电力锅炉燃烧优化提供技术资料。另外,研究人员要使参数设定与电厂实际情况相符合,以制定较好的技术方案。
结语
综上所述,由于锅炉对于火电厂发电影响比较大,在机组运行中必须确保高稳运行状态,以免影响机组运行工作。火电厂燃料燃烧时会产生环境污染,所以必须优化锅炉燃烧过程,通过有效措施提升燃烧效率,促进电厂生产运行的稳定发展。
参考文献
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