试论电站锅炉燃烧优化控制对策

试论电站锅炉燃烧优化控制对策

闫树琛

河北建投宣化热电有限责任公司， 075100

摘要：在电站锅炉运作过程中，无法回避锅炉偏离最佳工况的实际问题，需要结合具体情况对锅炉燃烧系统进行优化控制，以此解决现实问题，电站锅炉运作过程中，符合外界负荷对于锅炉蒸发量与蒸汽参与的基本要求，使锅炉本体与附属设施避免受到损害，提高电站锅炉燃烧优化控制效果。故此，文章主要围绕电站锅炉燃烧优化控制对策展开，以期为相关工作者提供重要的参考依据。

关键词：电站锅炉；燃烧优化；控制对策

现阶段，社会经济发展水平不断提升，环境污染问题日益严重，在环境污染源中，燃煤锅炉排放污染气体占据着主导地位，怎样优化设计高效率低排放的锅炉燃烧优化控制技术，已经成为大多数业内人士研究的重点项目。锅炉燃烧属于非线性、强耦合多输入输出的过程，因此需要利用非线性寻优技术手段，寻找出不同负荷、不同燃烧条件下的锅炉燃烧最优参数预设值，对电站锅炉燃烧展开优化指导，达到电站锅炉燃烧系统最佳运行状态。

1. 燃烧系统的优化控制流程

燃烧控制系统可通过本地设置、远程控制的方式进行开关切换，本地设置形式主要即PLC控制柜中的启动与停止，远程控制形式属于PLC控制。燃烧控制功能都在Etamatic电子复合调节器设备中实现，一个调节器设备，可以对单个燃烧器设备进行单独管控，并且电子复合调节器设备可以把相关信号直接传输到PLC控制系统之中^[1]。在锅炉由冷态到热态启动过程中，需要检查电子复合调控其设备的点火程序自动完成点火前安全启动连锁反应，确保风机启动、风压检验、阀门检漏、炉膛吹扫、点燃小火达到常规状态下，才能使锅炉达到常规运作效果。

二、电站锅炉燃烧优化控制系统的基本概况

1. 电站锅炉燃烧优化控制系统的概述

电站锅炉燃烧优化控制系统构成有着显著的复杂性、多变性等特点，燃烧优化控制系统作为电站锅炉控制系统的主要内容。燃烧优化控制系统主要包括蒸汽压力管控系统、燃烧效率管控系统等。燃烧优化控制系统主要作用于主燃料给煤量、辅助燃料、风量的管控中，同时各个子控制系统利用不同检测方式、管控技术，可强化燃烧的安全性、可靠性。同时，燃烧控制切换到控制锅炉压力的模式，该系统可以结合锅炉的压力设定值，利用PLC的PID计算方式，将计算结果直接传输到燃烧器的系统结构中，使燃料量与风量的驱动系统管控锅炉燃烧负荷，以此符合锅炉热负荷的基本要求。

2. 锅炉喷燃器控制系统的根本目的

在电站锅炉燃烧优化控制系统中，锅炉燃烧器是主要的系统之一，燃烧器设备对锅炉运作起到不可忽视的控制作用，对电站锅炉燃烧的平稳性、锅炉汽包压力等方面有着积极的影响，然而原有控制与人工实时检测无法符合现代化生产建设的基本要求^[2]。气压特性调控与燃烧系统存在耦合联系，会对锅炉蒸汽生产建设过程的优化设计与锅炉喷燃器运作效率带来不利影响。

3. 锅炉送风控制系统的概括

锅炉送风量对锅炉经济燃烧情况起到直接影响的作用，如若送风量较低，不但会使电站锅炉燃烧并不完全，还会导致锅炉煤气燃烧效果进一步减弱，使热损失增多，对电站锅炉的总体热效率带来不利影响；如若送风量过大，电站锅炉锅炉容易出现富氧燃烧的状况，促使锅炉结焦、锅炉水冷壁系统氧化腐蚀情况进一步加重，影响锅炉长期运作效果，减少锅炉经济效益。

4. 炉膛负压自动调控系统的概括

引风机的电机变频设备、风机出口挡板开度管控炉膛负压。炉膛负压程度取决于火焰中心高度、燃料烟气流状态，会对炉膛辐射度与锅炉水汽循环造成不良影响。在炉膛压力较小的情况下，火焰温度会进一步提升，促使烟气流速不断上升，过热器设备容易被烧毁，降低锅炉过热器的换热效率，造成锅炉排烟热损失不断增加；在炉膛负压过大的情况下，会使锅炉燃带区温度持续升高，容易将喷燃器烧毁，增加锅炉运行的风险。

三、电站锅炉燃烧优化控制的方法

1. 对劣质烟煤展开优化调整

在燃用劣质烟煤的情况下，可以运用以下优化控制方法：其一，利用适当的一次风率与一次风速，其中一次风速较大的情况下，会延时着火时间，使燃烧达到不平稳状态，一次风速较低的情况下，又会引起一次风管气粉分层、气粉分布不均、堵管等情况发生，如若煤的发挥份达到比较高的状态，还会由于着火点与喷口距离太近，使燃烧器被烧毁。因此，燃烧劣质烟煤的情况下，一次风速较高与较低都无法达到良好的燃烧优化控制效果，通常情况下需要控制在每秒24米到28米的范围内，才能保持良好的效果^[3]。其二，利用适当的二次风速。在劣质烟煤燃用过程中，有效调整二次风，可以对燃烧起到积极的促进作用，通常在着火、燃烧情况良好的基础上，保持一次与二次风的动量比达到1.4-2.0范围之内，控制二次风速处于每秒40米到50米之间，即可发挥其积极的影响作用，保障燃烧的控制性效果。其三，控制三次风量。劣质煤燃用期间，因水分与灰分含量较高，热值过低，应用三次风风量与风速会高于设定值，导致炉内常规空气运动场受到不良影响，促使火焰延长，以至于炉膛尚不火焰温度减少、燃烧稳定性差、受热面容易结渣、飞灰可燃物增多、炉膛出口烟温与过热气温提升。控制三次风量的有效方法，可以从避免制粉系统漏风、增加制粉干燥剂温度、促进三次风再循环量比重升高等方面入手，以此达到对劣质烟煤燃用的良好效果。

2. 调控主干蒸汽母管构件的压力强度

在电站锅炉设施燃烧状态优化控制系统中，原煤燃烧时形成热值状态。对于系统优化控制技术的目的，最终达到积极影响效果，因原煤物质自身在质量状态层面中具有不稳定性，同时锅炉炉膛燃烧位置具体给煤数量并不是固定不变的，导致技术管控工作者无法准确明确原煤燃烧时具体生成的热值参数情况。基于此，技术管控工作者只能根据热量参数测量结果，用于系统内部循环结构中重要技术反馈信息，在此条件下，可通过电脑转化得出炉膛燃烧系统中的具体给煤情况。

3. 调控炉膛系统的负压状态

为了保障炉膛结构内部达到负压状态，始终处于稳定有序的技术状态，确保电站总体的安全性、可靠性，技术管控工作者应该结合二次风量参数反映情况，对炉膛结构的具体负压状态实时管控。当炉膛结构压力负荷过低的情况下，同时给煤量过少、燃烧强度过低，需要改变炉膛中具体压力负荷情况，同时在炉膛集合的压力负荷过高、给煤量过大，燃烧强度过大的情况下，需要增强炉膛内压力负荷情况，保障电站锅炉设施在具体运作中，达到高水平的热效率效果。

4. 整合锅炉燃烧风量

在锅炉燃烧系统运作过程中，如若空气量较多，会使锅炉内部容易出现结焦，无法满足相应的温度标准；如若空气量较低，会使燃烧并不充分。对于目前锅炉燃烧现场二次风量难以体现具体风量的现象，送风量控制系统的优化设计，可以利用烟气含氧量方法。根据烟气含氧量为校正参数对二次风门开度实施管控，机组需要将含氧量控制在0%-10%的范围之内。在含氧量超出最佳值的情况下，证明此事送风量过大，需要将送风调节器调整到输入偏差为负的情况，将送风机挡板开度关小，降低送风量；在含氧量低于最佳值的情况下，控制系统需要将宋芳及挡板开度调大，促进送风量的增加。

结束语：

综上所述，因我国能源日益减少，随着有关政策措施的颁发，电站工作者的职业素养不断提升，电站对于能源节约有了新的认知，电站锅炉燃烧优化控制系统，对电站发挥起到积极的促进作用，这也使实际效益日益升高。加之控制技术、测控技术的完善发展，燃烧优化控制系统的稳定性、可行性、平稳性等问题得到有效化解，使电站锅炉燃烧优化控制系统在电站发展中起到不可忽视的推动作用，促进电站长足稳定发展。

参考文献：

[1] 欧阳军,文黎平.电厂锅炉燃烧优化控制系统的设计[J].名城绘,2019,000(002):0535-0535.

[2] 刘大威,贾为群,杜昊轩.电厂锅炉燃烧控制系统优化[J].科学与财富,2017,000(029):59-59.

[3] 韩鹏程.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].科技创新与应用,2017,000(004):175-175.