谈电力锅炉燃烧优化策略

(整期优先)网络出版时间:2021-03-24
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谈电力锅炉燃烧优化策略

杨军

国能铜陵发电有限公司 安微省 244000


摘要:在火力发电行业,电力锅炉的高效燃烧,是维持电厂运行的关键。锅炉燃烧状况受到多种因素的影响,而燃烧过程释放的部分气体,会对大气环境造成不同程度的污染。针对上述问题,电厂企业必须明确火力发电技术绿色发展的基本趋势,对锅炉燃烧进行适当优化。本文从电力锅炉燃烧现状出发,结合电厂健康发展的客观要求,探讨优化锅炉燃烧的具体措施。

关键词:火力发电;锅炉;燃烧;优化策略

引言

火力发电是时下比较成熟的发电技术,该技术以煤炭作为重要原料,将煤炭置于锅炉内进行充分燃烧,而后进过一系列的工艺完成发电。在锅炉燃烧环节,温室气体、有害气体的排放深受诟病,尤其是在绿色发展理念深入人心、清洁能源的发展取得重要成果的背景之下,小型火电单位面临破产清算危机,火电燃料成本维持在较高水平,持续淘汰落后产能,诸如此类的客观事实,给火电厂的绿色发展提出了新的挑战。

1 电力锅炉燃烧优化现状

从生产能效的角度来看,锅炉内煤炭的燃烧是否充分,锅炉的性能是否达标,直接关系到电厂发电效率的高低,甚至导致原材料资源的浪费,增加发电成本。从绿色环保层面出发,在锅炉燃烧过程中不可避免地会排放一些有害气体,对周围的大气环境带来一定的影响。客观研究电力锅炉的燃烧过程,分析整个燃烧过程中影响气体排放量以及燃烧充分性的关键因素,提出针对性的优化策略,是控制锅炉燃烧性能并降低环境污染的重要举措。在绿色、持续发展等理念的影响下,电厂开始转变经营理念,关注锅炉燃烧的污染物排放问题以及燃烧优化涉及的技术、成本问题[1]。回顾火电技术的发展历程,在现代科技的支撑下,锅炉燃烧过程控制的自动化水平逐步提升,锅炉燃烧状况的实时测定以及燃烧过程优化逐渐获得必要的设备条件。以优化电力锅炉燃烧过程、合理控制污染物排放为目的,业内技术人员开始依托现有的检测设备、检测技术,对锅炉燃烧过程中各个设备的运行参数进行实时监控,并据此分析燃烧环境参数,为后续参数的调整等优化工作提供必要的信息支持。但即便如此,电力锅炉燃烧优化仍然面临一些现实难题,如优化策略考虑的内部、外部因素不够全面,长期运行未获得显著的效益,污染物排放量过多的现状并未得到根本性的转变等。对此,电厂技术人员应积极学习先进的优化技术与实践经验,不断探索解决锅炉燃烧优化涉及的技术性难题的举措,为电力锅炉高质量燃烧、火电行业的绿色发展开拓新的思路。

2 电力锅炉燃烧优化策略

2.1 引入锅炉燃烧建模优化技术

锅炉燃烧建模,即在锅炉燃烧相关理论的支持下,结合设备内原料的实际燃烧情况,建立与生产实际相对应的数学模型,通过定量分析的方式,将不同优化策略带入模型之中,计算各种策略能够带来的实际效益,并最终选择最优解,提高电力锅炉的燃烧质量,控制发电过程对周围大气环境的污染风险[2]。鉴于当前火电企业面临的绿色发展难题,技术人员应从锅炉日常管理实际出发,收集、整理与锅炉设备运行、燃料燃烧有关的数据以及设备的各项技术参数,同时以煤炭燃烧理论为基础,进行数学建模,建立各项关键参数与燃烧质量之间的数学关系,然后对不同技术方案下的工况、有害气体排放状况进行计算,确定最佳技术方案。需要注意的是,在建立模型时,模型是否能够近似模拟锅炉燃烧的实际情况,以及现场工况、设备参数等关键信息的采集是否正确,会对模型实用价值的高低产生影响。

2.2 以试验验证不同方案的燃烧情况

建模是定量分析燃烧过程的重要方式,但以建模优化锅炉燃烧的策略对技术人员的建模能力、计算能力要求较高,各火电企业的信息化建设水平不一,技术人员的能力差距较大,因而该策略并不具备普适性。相较于数学建模,通过试验的形式,验证不同技术方案的燃烧质量,与绝大部分电厂企业的技术条件相吻合。在试验策略下,要获得科学、合理的燃烧方案,技术人员仍然需要收集足够多的信息,从既往经验出发,筛选出经生产实践证实的高效燃烧方案。在此基础上,全面考虑实验过程中可能影响结果真实性、准确性的因素,尽可能采取单一变量对照试验的方式,观察不同参数下锅炉的燃烧情况[3]。试验过程中,试验方案设计不当带来的系统误差,以及操作、观察过程中人员疏忽带来的偶然误差,都会对试验结果的准确性带来影响,为控制此类误差,试验设计者需要保证方案与电厂生产实际相符合,同时通过多次重复试验、双人独立试验等方式,降低偶然误差风险。最后,从试验效率的角度考虑,在对试验结果进行处理时,试验人员可利用计算机绘制图形的策略,将结果以更加直观的方式呈现。

2.3 积极引入现代检测技术

对锅炉燃烧后的煤粉浓度、烟气成分、飞灰含量等进行实时测定,是分析电力锅炉燃烧对大气环境的影响的重要数据,对锅炉内的火焰状况进行检测,则能够有效避免点火不当等因素带来的运行工况问题,保证锅炉处于正常工况下。基于此,积极引入现代检测技术,对燃烧过程进行全面检测,能够为锅炉燃烧质量的优化提供更加详实的数据。以火焰检测为例,目前常见的、适用于锅炉燃烧火焰检测的技术有两种类型,数字式检测以及图像式检测,根据实际检测需求,合理选择检测技术,可切实发挥其在锅炉燃烧优化工作中的作用

[4]。此外,对燃烧排放物的成分、原料的成分进行严格检测,既可为燃烧质量的提升提供可靠数据,又可帮助管理人员进行锅炉燃烧的经济性分析,为成本控制提供一定的参考信息。需要注意的是,在引进检测技术、检测设备的过程中,需要对设备的精度、适用条件以及检测质量的影响因素等有正确的认知,保证检测结果的真实性。

2.4 对锅炉燃烧设备进行优化

锅炉燃烧质量与设备性能之间存在一定关联,对现有设备进行科学改造,实现设备性能上的大幅提升,或者直接引入性能更加卓越的新设备,都能够提升锅炉燃烧效率,减少燃烧过程中的技术风险。现有设备的改造是一项成本相对较低的优化策略,但改造过程对技术人员的综合能力要求较高,需要其科学分析污染物排放情况、锅炉燃烧情况的各种因素,以及这些因素与设备结构、性能之间的内在关联,而后从燃烧设备的优化设计出发,制定改造方案。在改造完成后,还必须对设备的燃烧情况以及安全性进行试验分析。淘汰旧设备,合理采购新型燃烧设备,能够提高发电机组的整体运行能力,但需要根据企业自身资产现状以及实际生产任务,准确分析日常发电任务对新型燃烧设备数量、性能提出的要求,保证采购方案的合理性,避免出现资源浪费现象。

3 结语

分析锅炉燃烧的各类影响因素,科学开展电力锅炉燃烧优化工作,是火电企业持续发展的客观需要。在全社会对电力资源的需求增加的背景下,火电企业应深入贯彻安全、环保、生态发展的新发展理念,制定切实可行的优化举措,优化锅炉燃烧工艺,提高锅炉燃烧质量,同时减少燃烧排放物对大气环境的影响,增强自身在行业内的绿色竞争力,形成核心优势。

参考文献

[1] 黄强. 火力发电厂锅炉燃烧优化技术的研究探讨[J]. 中国战略新兴产业(理论版), 2019, (013): 1.

[2] 蔡大洋. 火力发电厂锅炉节能降耗的对策与措施探究[J]. 中国战略新兴产业, 2020, (008):156.

[3] 薛洪刚. 火力发电厂锅炉运行优化策略的相关研究[J]. 计算机产品与流通, 2020(06):94-94.

[4] 刘明亮. 火力发电厂锅炉燃烧优化技术的探讨[J]. 冶金丛刊, 2019, 004(011):227,247.