电力锅炉燃烧优化策略探讨

电力锅炉燃烧优化策略探讨

罗志东

北方联合电力有限责任公司乌海热电厂 内蒙古自治区乌海市 016000

摘要：锅炉是火电企业的关键生产设备,目前火电锅炉能耗约占全国总能耗的20%,锅炉运行的经济稳定关乎发电企业的竞争力和我国能源的安全.随着工程化水平的提高,在火电生产行业中,对电站锅炉的应用水平已经发展到了一个新的历史高度,电力锅炉的燃烧优化问题有重要的研究价值和工程应用价值.基于目前广泛使用的控制系统.针对-电力锅炉燃烧优化策略进行了详细的阐述,内容仅供参考

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，给火电厂的绿色发展提出了新的挑战。

一 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。

二 电站锅炉燃烧系统运行原理

        火电厂锅炉燃烧系统可以将热能转化为电能，锅炉是整个火电站的核心设备，锅炉燃烧系统就是整个火电站的核心系统。整个系统详细的运行过程如下：送料机先将煤块送进碎煤机进行一次粉碎，完了再将碎成小块的煤块送进磨煤机进行二次研磨，经过两道细化加工后，煤块被制成了细煤粉，这时我们就可以将其吹入锅炉的膛炉进行燃烧了。在燃烧的过程中会产生大量的热量，我们可以将锅炉用水浸没，这样水与锅炉相接触之后，两个媒介之间进行热量的传递，能把煤粉燃烧产生的热量传递给水，使其由液态的水变成了气态的水蒸气，再对水蒸汽进行热处理变成过热蒸汽。过热蒸汽携带者大量的热能推动汽轮机，踏上了将热能转化为动能的路程。再依靠这动能进行发电，就完成了热能向电能的转化。锅炉燃烧系统的稳定性决定了火电站的固定产电量，它的稳定性主要决定于以下三个指标，蒸汽压力、炉膛负压和烟气含氧量。要保证保轮机所需动能充足，那蒸汽压力就必须平衡；炉膛负压的稳定，可以确保炉膛煤粉的充分燃烧，防止气温过高导致的设备老化问题；烟气含氧量是判断煤粉充分燃烧的指标，如果含量比较小，则表示煤粉燃烧不充分，没有达到最佳利用效率。

三、电力锅炉燃烧优化策略

        1.对量测信号进行优化

        如前所述，量测误差容易导致锅炉在运行中出现问题。为了解决这一问题，应当对量测信号进行优化。比如，采用电力系统PMU量测，这种量测方式的精度较高，能够实现即时同步，将其应用到锅炉控制系统当中，从而能够有效解决量测数据传输过程中的延迟等问题，从而保证锅炉的运行能够按照预设的参数进行。与此同时，PMU测量之所以能够提升数据精确度，主要是由于它能利用信号的冗余度，在短暂的时间内对数据进行滤波处理，保留精确数据，筛选错误数据，从而大大减少了误差数据对电力锅炉运行造成的负面影响。

        2.通过检测技术提高燃烧水平

        为了提升电力锅炉的燃烧性能，在其工作过程中，可以通过现代检测技术来监测锅炉的燃烧状态，评估锅炉的燃烧水平，监控的主要内容包括锅炉运行中的各项参数。比如，所排废气的成分和占比、煤炭的燃烧率、飞灰量以及氧气量。利用这些数据，准确把握电力锅炉的燃烧状态，为控制锅炉的燃烧提供依据，同时也能为如何进一步优化电力锅炉燃烧提供参照，保证电力发电厂的持续发展。此外，火焰检测技术也能够应用到锅炉燃烧监测中，为锅炉燃烧提供安全保障，尽量减少燃烧事故的产生，以保证电力的平稳供应和火电厂的效益。

        3.通过先进的理论进行锅炉建模

        时代的发展和进步体现在各个方面，就电力锅炉而言，相关的技术和方法也在不断的更新。那么为了优化电力锅炉的运行性能，这需要不断吸收先进的理论，来完善电力锅炉系统。比如，利用新兴的锅炉燃烧理论重新对锅炉进行建模，通过对此模型展开研究和分析，制定出一整套完善的运行体系，进而实现优化电力锅炉燃烧的目的。但是这项措施相较而言难度较大，需要有扎实的理论基础，还需要通过不断的实验来完善锅炉建模，将先进理论与实践充分结合起来，以电厂实际情况为依据，制定出拥有较好效果的技术方案，以实现电力锅炉的优化。

        4.对燃烧优化系统顶层进行优化设计

        在各项改良措施当中，优化燃烧系统的顶层设计也是一项较为重要的内容。具体而言，优化系统可以从五个部分出发。第一，原始信号的校准，通过改善原始信号的传输路径和接收装置来尽量提升其准确性。第二，信号的构建。使锅炉系统之间的信号能够流畅的传输。第三，控制系统优化，通过改良控制系统中的种种弊端，来实现电力锅炉的效率最大化。第四，锅炉燃烧状态的评估，这需要通过采用现代监测技术来检测，通过参数来评估燃烧系统的运作状况。第五，燃烧优化方案的反馈机制建设。在采取种种优化电力锅炉燃烧的策略后，需要对各项策略的效果进行整体评估，其中反馈机制便发挥着非常重要的作用，良好的反馈机制能够使措施运用更加得当。

结语

        在我国科学技术水平提升的背景下，将多种不同的锅炉燃烧控制系统优化方法应用到系统的优化设计中，有利于充分提高燃烧控制系统的实际运行效率。电站锅炉燃烧控制系统的优化控制，能够在投资较少的情况下，确保锅炉系统以低成本的状态稳定运行，此种模式能够充分地提高发电企业的竞争能力，为建立环境友好型、资源节约型社会做出巨大贡献。

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.