火电厂锅炉燃烧控制的调整技术分析

火电厂锅炉燃烧控制的调整技术分析

石海波

内蒙古蒙泰不连沟煤业有限责任公司煤矸石热电厂  内蒙古 鄂尔多斯市 010321

摘要：近年来，随着我国经济的快速增长，环境污染问题日益严峻，工业锅炉作为高耗能、高排放装置，节能减排问题引起了国家相关部门的高度重视。随着我国经济的不断发展，必须加强火力发电厂锅炉燃烧方面的调整，减少排放，增强发电的效率，这样才可以实现当前社会的需求。基于此，本篇文章对火电厂锅炉燃烧控制的调整技术进行研究，以供参考。

关键词：火电厂；锅炉；燃烧控制；调整技术

引言

伴随着我国社会经济由高速度发展时期过渡到高质量发展时期，第二产业逐步成为我国经济社会发展的重要主导，第三产业的重要性也在进一步凸显，但重工业依旧是我国经济不可忽视的重要一环。与此同时，重工业的飞速发展带来了较为严重的环境污染问题，甚至导致区域范围内的环境污染问题凸显。为了积极响应国家节能减排的号召，实现国家的碳中和碳达峰战略目标，电厂需通过对火力发电过程中的锅炉燃烧系统进行优化，缩减锅炉燃烧过程中的耗煤量，有效提高机组运行效率，降低发电成本，从而实现锅炉的燃烧优化。

1锅炉基本概念

锅炉作为能量转换的设备，主要就是借助燃烧燃料释放热能，或是利用燃烧其他热能，加热工质水或是其他流体到达一定参数的能量转化设备。所以，锅炉则是“锅”和“炉”两方面组成的，“锅”主要负责盛水加热，主要就是利用受压部件，容纳水和蒸汽，并对水进行加热处理，真正实现汽水、汽化分离。炉的主要作用就是让燃料燃烧以释放热能，主要利用的燃烧设备包括燃烧室炉膛、放热烟道等。锅炉进行能量转换，吸热放热的分界面，称之为受热面。此外锅炉结构中还包括其他辅助设备：燃烧、烟风道、管道等。锅炉输出能量则是能借助蒸汽动力装置，将其转化为机械能。所以，锅炉则是能进行能量转化的关键设备。对于这种能量转化来说，不仅仅是进行单一的转换，有时能量需要两次以上的转换。

2燃烧特点

2.1火室燃烧

火室燃烧是其燃烧的主要特征之一，立足于其燃烧的实际情况进行分析能够发现，当锅炉燃料处在燃烧状态中往往会呈现出悬浮的现象，基于此，工作人员应当合理使用相关先进技术，全方位进行燃料的优化加工，促使其能够呈现出粉末或者是气体的形态。在此过程中工作人员应当在其内部稳定送入燃料和空气，并确保其温度可以满足其燃烧要求。同时使其呈现出悬浮的状态。从实际情况来看，锅炉燃料能够充分接触空气，而火室燃烧法的合理应用可以促使燃料能够实现迅速燃烧。但其在应用的过程中也面临着一定的局限性，具体体现在无法同时实现燃料和空气的送入，进而滋生了一定的燃料浪费问题。

2.2旋风燃烧

操作人员需要采用切线角度，在锅炉中实现对于燃料的送入，而在锅炉的内部能够在短时间范围内迅速生成有着较高旋转速率的气流，进而让燃料整体呈现出一种螺旋状态，旋风燃烧方式的合理应用可以在极大程度上提升燃料的利用效率。但该技术的应用对于操作人员提出了更高的要求，需要期对其进行送风，而在煤炭燃烧阶段还有极大的可能性会出现浪费物理状态能量的现象。

2.3分层次燃烧

燃料的燃烧能够体现出分层次的特点，锅炉处在燃烧状态下会在炉排上排比一些固体可燃物，进而使其能够实现分层燃烧，科学使用这一方式能够进一步为能量的释放提供充分的保障。并且为燃料实现更加稳定的燃烧提供充足的保障。但其在应用过程中也出现了一定欠缺，具体体现在操作人员需要针对通风时间展开精确的计算工作，若是其通风工作不合理便会导致其中生成大量有害气体危害操作人员的生命安全。

3系统改造中的问题

目前，电厂锅炉运行中存在的主要问题如下。（1）现有锅炉水冷壁管内结垢会随着运行时间的增加而缓慢增加，进而对水冷壁管的传热效率带来直接影响。从长远层面上看，不仅会使得机组效率大大降低，也会增加供电煤耗。（2）当锅炉使用的燃料煤发生变化时，会对锅炉的运行参数产生一定的影响。如果调整不到位，就会降低运行效率，进而对锅炉工作效率带来直接影响。（3）因锅炉燃烧设备位置具有相对固定性，在锅炉不同负荷下运作的时候，因制粉系统运行方式存在差异，火焰未知也不尽相同，然后就会对锅炉内部温度分布带来影响，锅炉效率大大降低。火电厂锅炉设备存在以下的隐患，（1）机组运行时间过长，进而会大大降低运行稳定性，也就意味着其在运行的时候不能达到设计参数的标准要求。（2）机组整体负荷变化较大，锅炉参数不具有稳定性，会对机组效率带来较大的影响。（3）煤质变化大，和锅炉设计煤种存在巨大的偏差，从而就使得锅炉运行安全经济性下降。与此同时，锅炉劣质煤的磨损率和燃尽率有明显提升，在使用大量劣质煤的时候，就会加大炉渣和燃烧烟气处理难度，不利于维系机组能耗的相对稳定性。

4火电厂锅炉燃烧控制的调整技术分析

4.1热损指标的优化

想要确保锅炉高效稳定运行，不仅需要知晓可能会对锅炉运行稳定性带来影响的因素，还需要为其稳定运行提供诸多有利条件予以支持。在锅炉运行的时候，运行效率降低的主要诱因就是热损失。在优化的时候首先需要知晓各个指标参数和锅炉热损失之间的关系，对煤粉细度和一次风量予以确定，其次，排烟损失也会极大地影响锅炉效率，此时就需要在提升空气系数的基础上对锅炉漏风情况予以控制，依托设备改造尽可能减少锅炉散热损失，从而提高机组经济性。

4.2针对炉内燃烧关键参数建立软测量模块

针对目前锅炉的燃烧运行问题进行调整试验，并将优化控制方式组态在ＤＣＳ系统中，初步实现锅炉的燃烧优化运行。在此过程中，针对锅炉燃烧关键参数建立软测量模块，在此过程中引入模糊pid的设置方法，通过系统和模糊pid设置方法2种控制技术的有效结合，得到更好的优化控制效果。在针对炉膛压力进行的燃烧系统的优化控制过程中，由于有效控制锅炉炉膛的压力是直接保证整个燃烧系统安全运行的关键内容，现阶段绝大多数火力发电站对炉膛压力的控制主要是通过对引风量和送风量的协调控制，尽可能地减少炉膛内部结构的扰动情况，但该控制方式较为单一，很难和现阶段火力发电站追求的较高的经济效益和环保效益等发展目标相适应，因此，可引入模糊控制的方法，利用模糊控制理论对引风量进行计算，得到相应的控制量的区间参数，再借助大量的数据信息研究总结和控制系统作用相互结合，避免出现pid控制方法在炉膛压力控制上的超量控制，从而稳定进入燃烧系统内部炉膛空间，实现其超量调节或稳定运行所需时间参数等的高效率改善。s

4.3加强节能管理

加强节能管理意识，做好设备日常维护，完善以各级责任人员的节能岗位责任制为核心的各项锅炉节能管理制度；加强对各级管理人员和操作人员的节能知识培训，提高节能意识和操作水平；通过对能耗的监测、计量、统计、记录和分析，进行数据化管理；定期对锅炉进行燃烧测试和燃烧调整，保证锅炉运行在合理工况。

结束语

锅炉作为一种高能耗的设备，技术人员和锅炉作业人员都要提升对锅炉能耗问题的关注度。开展锅炉的燃烧调整工作与实际的能耗关系紧密，因此优化锅炉的工作具有重大意义。

参考文献

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