呼星光 郭亮亮 苏尧
陕西有色榆林新材料集团发电分公司 陕西省榆林市 719000
摘要：电厂锅炉系统存在着煤种繁杂不一，设备改造及老化严重，生产运行中大范围的变负荷等问题，使得机组运行工况偏离最优工况，机组普遍出现锅炉效率降低、生产成本增高的状态。因此，研究电厂锅炉燃烧问题十分重要，本文就相关问题进行分析，以供参考。
关键词：电厂；锅炉燃烧；优化
1电厂锅炉燃烧优化的目的
主要包括以下几点：（1）经济性：减少不完全燃烧损失，提高锅炉效率；保证汽压、汽温和蒸发量稳定，减少减温水流量。（2）安全性：使着火稳定、燃烧中心适当，火焰均匀充满炉膛；配风合理，减少两侧烟温偏差；避免锅炉结渣，防止烧损燃烧器；保证各级受热面不超温。（3）将环保参数作为重要参数去把控：在主燃烧区域保持还原性气氛，在炉膛上方通入燃尽风，完全燃烧的同时进一步降低NOx的生成。
2电厂锅炉燃烧存在的问题分析
2.1固体燃料的燃烧影响电厂锅炉的使用效率。许多热电厂使用固体燃料进行发电，固体燃料具有较多优点，包括热能高、运输方便等，但固体燃料在锅炉内未能充分燃烧，不仅固体燃料无法产生足够的热能，还会在燃烧过程中产生较多的炉渣和烟尘，致使燃烧效率不断降低，此外产生的炉渣和烟尘会进入到锅炉的运行系统，最终影响锅炉的运行状态。如果固体燃料出现未能充分燃烧的情况，通常是未能采用正确的燃烧方式或风烟系统运行存在问题。
2.2排烟影响电厂锅炉运行。锅炉燃烧过程中会产生大量烟气，排烟过程是稳定锅炉燃烧状态有效方式之一，但在排烟过程中会出现较多热损失，热量通过排烟的方式快速消失，锅炉内的热量不断较少、温度不断降低，为使锅炉保持在稳定状态需要投入更多的燃料，一旦投入的燃料超过锅炉的承受能力，锅炉运行将出现不稳定情况。排烟过程中出现热损失，一方面与使用的燃料种类有关，另一方面与燃烧条件有关，包括燃料的燃烧面积、燃烧温度以及送风量等，如果燃料含有较高的水分在燃烧过程中会增加排烟量，从而出现更多的热损失。
3电厂锅炉燃烧的应用措施
3.1给煤控制优化。给煤量控制是通过手操器总操，给定总煤量来自动调节，稳定主蒸汽压力。当煤量发生波动时，调节下一时刻的给煤量指令，对煤量进行及时修正。锅炉负荷与给煤量需要自学习和辨识，自动计算当前负荷所需要的总煤量，根据负荷偏差和主蒸汽压力偏差，修正预测煤量。多变量自适应优化控制是在生产运行中采集入煤炉量、主蒸汽压力和锅炉氧含量等参数信息，确定燃烧过程的实际工作状态，优化性能准则，产生自适应控制规律，达到在线实时调节给煤量，使锅炉处于最优的运行状态，可达到解决煤种变化的自适应调节。
3.2降低各项热损失的技术措施。（1）排烟温度的分析与调整：排烟温度高直接对应着排烟热损失的增加，同时发电煤耗也增高，对电除尘及脱硫设备的安全运行也会造成影响。（2）造成排烟温度升高的主要因素：1）漏风；2）掺入的冷风量；3）受热面积灰。（3）降低排烟温度的技术措施：1）某公司漏风治理情况。通过数据比较发现炉底漏风较大，280MW负荷排烟温度为139.5℃；治理后，280MW负荷为126.5℃；同负荷排烟温度下降约13℃，锅炉效率提高约0.8%。2）我公司磨煤机冷风优化情况。负荷250MW以上（一般为3号磨备用），当3号磨冷风开30%时，如磨出口关断挡板全开，实测3号冷风70～80t/h。
通过对比，磨出口关断挡板全开，入口冷风开30%时，锅炉排烟温度136.43℃；磨出口关断挡板全关后，同负荷下排烟温度133.72℃，降低了2.71℃。分析总结：某公司提高吹灰效率后，积灰问题已基本排除，排烟温度高主要与锅炉漏风和掺冷风量有关，因此运行中应加强这两方面的调整，进一步降低热损失。
3.3调整锅炉燃料量控制。对投入到锅炉内的燃料量进行控制，需按照以下要求进行：操作人员应掌握锅炉机组在运行时负荷状态，根据负荷状态向锅炉内投放燃料；根据投放燃料量控制送风量；调整粉煤的投入量可提高燃料的燃烧效率；设立监控系统，实时监控锅炉的燃烧状态，将监测数据传输至中控设备，由中控设备发出指令使锅炉可保持在稳定的运行状态。
3.4优化飞灰中可燃物浓度。锅炉在燃烧期间，燃料燃烧会产生较多未能充分燃烧的可燃物质，使锅炉内飞灰中含有较多的可燃物，其会影响锅炉的燃烧效率。锅炉飞灰中可燃物含量较高，一方面是制粉系统运行效率较低、未能对燃料进行充分的粉碎，另一方面锅炉内的风量控制存在问题，锅炉内未能处于充分燃烧状态，可燃物含量不断提高。优化飞灰中可燃物浓度需对锅炉内的飞灰可燃物进行测量，在测量的同时，协调锅炉燃烧过程与送风量间的关系，使二者保持在合适的状态。
3.5引风控制优化。炉膛负压是锅炉生产安全与否的主要参数指标，而引风机是调节炉膛负压的主要环节。在热电厂中，挡板调节和液力耦合器调节是引风机的两种控制方式。液耦和挡板的区别在于，液耦可以精确控制引风机出力，相对节能，但另一方面这也对仪器精度提出更高的要求。因此，本文综合实际电厂生产条件，在液耦精度要求允许的情况下，此锅炉的负压控制系统是由双侧引风机的液力耦合器来调节。电流自平衡是指将双侧液力耦合器的电流控制在一个相近的范围内，以达到控制作用快速有效响应。当炉膛负压随着扰动偏离设定值，调节指令会送达到电流相对小的液耦，避免大电流的液耦控制器满开或者接近满开时，调节指令依然送达该液耦。该方法有效将两侧液耦电流的差值控制在DI以内(DI可根据实际运行工况改变)，从而达到调节效果快速有效。电流自平衡使炉膛负压能够迅速有效调节至设定值，响应引凤量和送风量变化，减弱内外扰动的影响。
3.6减少锅炉燃料未完全燃烧造成的热损失影响。如果锅炉内的燃料未能充分燃烧会出现较为严重的热损失情况，为此需对影响燃料燃烧的因素进行分析，包括燃料量、送风量、引风量及外界条件等。首先应控制输送至锅炉内的送风量，锅炉保持在稳定运行状态后调整引风量，并且调整锅炉内的空气系数，可以提高燃料的燃烧效率，避免锅炉内出现严重的热损失情况；其次应根据锅炉燃烧状态精准调控锅炉内的二次风量，在控制的同时还应保持锅炉内充足的氧气，使产生的高温烟气可以充分利用。
结语
综上，燃烧调整在锅炉运行中至关重要，它不仅关系到锅炉的运营效率和经济成本，还涉及工程质量和使用寿命，所以在实践生产中要特别注意对于燃烧的调节。
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