浅谈锅炉运行中燃烧优化调整问题 江朝钰

发表时间:2020/11/17   来源:《电力设备》2020年第28期   作者:江朝钰
[导读] 摘要:锅炉运行状态下需要运用燃烧来达到电力生产的目的,燃烧优化调整能够提高锅炉运行水平,保证电厂生产效率与质量。
        (贵州西电电力股份有限公司习水发电厂  贵州省遵义市  564600)
        摘要:锅炉运行状态下需要运用燃烧来达到电力生产的目的,燃烧优化调整能够提高锅炉运行水平,保证电厂生产效率与质量。文章通过对锅炉运行下燃烧优化调整问题进行分析,结合电厂生产运行实际情况对电厂锅炉燃烧优化的重要性和调整措施展开探讨。
        关键词:锅炉运行;燃烧优化;锅炉燃烧;燃烧调整
        引言
        随着国家环境的重视程度逐渐加大,电力锅炉燃烧效率也逐渐受到人们的关注,它对环境产生直接的影响,电力锅炉燃烧效率已成为制约发电厂快速发展的重要因素,针对电力锅炉燃烧优化策略的研究已成了重要的研究课题。所以,需要对影响电力锅炉燃烧效率的因素进行分析,探寻出科学的策略,促进电力锅炉燃烧方法的顺利开展。
        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锅炉运行中燃烧优化调整问题
        2.1电力锅炉燃烧控制存在的问题
        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。
        2.2 系统运行及优化问题
        锅炉智能化运行过程中,可以自动采集生产过程的信息并把它们生成数据,包括锅炉的碳排放量、氮排放量、煤的用量及效率、运行的数据等。这些数据需要根据系统生成,但在实际运行中经常因为状态的影响而导致分析有误。此外,锅炉智能化过程中需要不断升级优化系统,但是由于数据缺失和分析有误等问题,导致系统优化也存在问题。
        2.3热损耗偏大
        火力发电厂电力能源的主要来源就是煤炭燃烧,通过煤炭在锅炉内部充分燃烧,锅炉内部便会有大量的热能与杂质,热能会通过化学反应为汽轮机提供能源,而杂质则形成高温烟气使得锅炉内部整体温度升高,从而产生大量水蒸气带动蒸汽汽轮运行,汽轮机与蒸汽汽轮两者运行便产生了电力能源,但是在实际电力能源获得量并没有达到预期量,反倒是煤炭消耗量是获取量的几倍,甚至是几十倍,这对于火力发电厂来说是一笔不小的开销,则如何降低煤炭燃烧热损耗,控制基础运行生产成本是未来火力发电厂设备提升重要内容。


        3锅炉运行中燃烧优化调整措施
        3.1采用现代控制技术
        现代科技的进步为锅炉燃烧优化提供了技术、网络信息、设备支持,大大提高了电力锅炉的自动化、智能化、网络化及信息化水平,通过现代科学技术可以大大改善电力锅炉燃烧情况。先进的监控设备可实时对锅炉燃烧相关设备的工作情况、运行参数、环境情况等进行监控,为技术人员优化锅炉燃烧提供控制依据;通过计算机及DCS控制系统可以将电力锅炉的参数设置、检修状况及运行状态等相关信息收集起来,提高锅炉工作的效率和质量;先进的发电机组控制技术为其运行的可靠性、安全性及运行的高效性提供技术保障,利用先进的控制、管理决策以降低电力锅炉污染气体的排放量,优化锅炉燃烧的效果。
        3.2优化运行环境条件
        锅炉设备是火力发电厂运行设备中重要设备之一,则运行质量与效率直接影响着发电厂中电力能源的供应情况,影响着现代城市运行与居民生活,并随着现代经济市场多样变化与设备科学创新速度加强背景下,锅炉设备运行生产安全管理更是成为火力发电厂安全管控和未来发展的所必要面临的,则对于火力发电厂来说,如何在现有能力范围内最大程度保障锅炉设备的安全稳定、高效率运行是一项重要内容。再者,火力发电厂内部还应建立起相应的设备监控体系,通过引入现代化设备与自动化体系,严控锅炉运行设备环境,实时检测锅炉等多个重要运行设备的运行情况和参数数值变化,再由总控制系统进行设备运行分析,小运行问题总系统便会直接通过自动化系统进行调整,而大问题则及时向工作人员进行提示,实现在短时间内控制问题影响与破坏范围,减少对火力发电厂锅炉正常运行的影响。
        3.3降低热损失
        降低热损失是火力发电厂进一步运行生产提升的重要内容,而造成热损失的原因是因为煤炭资源燃烧并不充分,这与能源资源、燃烧环境都具有一定的关系,则降低热损失也从这两方面入手,对于能源资源方面,除了可以采用高能量且易燃烧的能源资源种类来替代现有能源资源以外,还可以通过科学合理配比多种煤炭资源种类,利用现代试验技术和方式,向现有煤炭中额外加入不同配合比的混合煤炭,有效降低煤炭飞灰碳量的同时,还能利用不同煤炭之间的性能不同,增加煤炭本身的能量释放量,提升锅炉设备的高效率运行;而对于能量资源燃烧环境来说,一则可以在条件允许的情况下,通过施加一定压力,将煤炭与空气接触面积增加,进而减低热损失,另一则可以利用安装通风机,在通过对过量空气系数进行监控的基础上,及时了解锅炉内氧气量和空气流动,及时对通风机参数进行调整,以满足锅炉内部煤炭完全燃烧所需的氧气量,使得煤炭中热量完全释放出来,有效提升煤炭燃烧利用率。
        3.4烟气的含氧量控制
        电站锅炉的燃烧运行成效想要获得提升,就一定要对烟气含氧量方面进行有效管控。锅炉系统的实际运行中,经济性燃烧的判断指标通常就是含氧量。由于含氧量的实际获取存在滞后的问题,所以要从含氧量调节和送风量等诸多方面着手,相关工作者一定要对双闭环管控方式进行充分应用,在内环路层面上对送风量进行调节与管控,在外环路上对含氧量进行调节与管控。可是这样的方式在实际应用中一定要注意:在在装置的实际应用中综合多种管控方式、设备等,这样才能够确保将烟气含氧量管控在符合标准要求的范围之中。用这样的方式来对烟气含氧量进行有效控制,实现对电站锅炉燃烧情况进行在线管控的目标,全面提升电站实际运行与发展的经济效益。
        结语
        综上所述,锅炉设备运行优化对于火力发电厂未来生产运行和经济发展来说,都是重要且必不可少的,火力发电厂管理人员要重视对于锅炉设备运行的管控措施落实,从锅炉运行的各项特点入手,利用现代管理技术和手段,管控锅炉运行生产环境条件,降低热损失,优化烟气的含氧量控制,切实提高锅炉运行效率,保证充分燃烧,综合性提升火力发电厂内部设备生产水平,推动电厂生产的进一步发展。
        参考文献
        [1]王腾.电站锅炉燃烧控制系统的优化策略分析[J].智能城市,2019,5(14):208-209.
        [2]王然.基于新型测温技术的电站锅炉燃烧优化[J].锅炉技术,2020,51(01):48-52.
        [3]欧云.电站锅炉燃烧系统优化运行与应用分析[J].冶金与材料,2019,39(06):179-180.
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