浅谈锅炉运行中燃 烧优化调整问题

发表时间:2020/9/3   来源:《中国电业》2020年9期   作者:田海平
[导读] 经济的发展促使社会中不同的领域都在进行着不断完善和改革。
        摘要:经济的发展促使社会中不同的领域都在进行着不断完善和改革。近些年全国各地也在不断研制出的锅炉燃烧优化系统,大大减少了燃烧时污染气体的产生和热量的散失。
        关键词:锅炉运行;燃烧优化;调整问题
        引言
        在我国经济实力逐渐壮大,科学技术不断创新的今天,随着技术的不断发展,锅炉的设计及使用水平也在不断进步,锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标,探讨优化锅炉燃烧策略具有重要的经济价值及工程价值。
        1电厂锅炉燃烧优化
        一般来说,锅炉燃烧必须确保持续性与稳定性,优化调整燃料配比与送风参数。同时,为了确保锅炉膛内燃料处于充分燃烧状态,必须转变锅炉燃烧控制模式,以此承载锅炉机组负荷变化。通过优化调整锅炉燃烧方式,可以确保锅炉燃烧系统内部的压力、蒸发量与温度的合理性,以此充分燃烧燃料,维护燃料输出的稳定性与安全性,避免出现燃烧器烧毁、燃料结渣等问题。同时,可以提升机组运行经济性与技术性,降低污染物排放量,避免污染大气环境。由于锅炉燃烧效率会直接影响锅炉机组与发电厂运行效益,所以燃烧优化调节任务在于适应外界负荷需求,满足蒸汽质量要求,维护锅炉运行经济性与安全性。针对一般固态排渣煤粉炉,燃烧调节主要包括以下内容:第一,保证汽温、汽压、蒸发量的稳定性,整个燃煤充分燃烧,火焰分布均匀,避免损坏过热器与燃烧器;第二,确保机组运行热量,减少燃烧污染物排放量。同时,提升燃烧过程的经济性,优化风煤配合、送吸风配合、二次风配合,保证炉膛稳定。
        2锅炉运行中燃烧优化调整问题
        2.1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)我公司漏风治理情况。通过数据比较发现炉底漏风较大,280 MW负荷排烟温度为139.5℃;治理后,280 MW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)某磨煤机冷风优化情况。负荷250 MW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70~80 t/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: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。
        2.2锅炉燃烧可视化技术
        在对锅炉燃烧优化技术中,大多都是通过对运行参数的分析来对燃烧状况进行调整。在收集运行参数时基本都是通过安装检测装置来实现的,但是测量装置的布点、材料等因素会限制测量数据的真实性和可行性。而传统的光谱测量由于信号较弱,在受到噪声和系统荧光的影响下也会降低测量质量。锅炉燃烧特性可通过对炉膛内燃烧火焰的温度来判断,通过对炉膛燃烧火焰温度分布能够为运行人员进行燃烧参数优化调整提供重要依据。但是由于炉膛核心区域的燃烧温度较高,采用传统的装置测量是无法实现的,所以一直都是测量的盲区。而通过可视化技术不需要直接接触炉膛内部即可掌握炉膛的运行状态,锅炉CT借助红外激光即能够测量炉膛燃烧温度和浓度场,不需要接触炉膛核心燃烧区就能够了解燃烧状况,同时还可测量烟道温度。通过可视化技术的应用,可大大提高锅炉燃烧优化效率,降低污染物的排放。
        2.3优化改进检测技术
        在优化燃烧技术时,必须将锅炉燃烧参数作为检测基础。

但是,通过分析当前装置与技术工艺控制,各项措施在测量品质与准确性方面存在缺陷。研究人员与火电厂必须做好重视,深入研究和开发高新技术,以此处理该类问题。值得一提的是,软测量技术可以有效处理该类问题,在软测量建模中,包含基于对象数学模型、模式识别、工艺机理、人工神经网络、回归分析与支持向量机等。当前,人工神经网络多应用于工程过程建模与控制中,具备代表性的建模方法包括RBF神经网络、BP神经网络。
        2.4采用现代控制技术
        现代科技的进步为锅炉燃烧优化提供了技术、网络信息、设备支持,大大提高了锅炉的自动化、智能化、网络化及信息化水平,通过现代科学技术可以大大改善电力锅炉燃烧情况。先进的监控设备可实时对锅炉燃烧相关设备的工作情况、运行参数、环境情况等进行监控,为技术人员优化锅炉燃烧提供控制依据;通过计算机及DCS控制系统可以将锅炉的参数设置、检修状况及运行状态等相关信息收集起来,提高锅炉工作的效率和质量;先进的发电机组控制技术为其运行的可靠性、安全性及运行的高效性提供技术保障,利用先进的控制、管理决策以降低锅炉污染气体的排放量,优化锅炉燃烧的效果。
        2.5炉膛压力
        前有很多锅炉管控炉膛压力就是要对送风量进行管控,同时基于送风量实际输入影响炉膛的内干扰,减小动荡情况的产生。可是这样的管控方式较为单一,不符合现代电站的发展目标。所以要融入模糊管控的方式,对模糊管控方式进行充分利用,管控和计算引风量的实际情况,会的对应的控制量相关参数。基于实践可以获悉:如果只使用模糊管控方式管控炉膛压力,会使整个系统产生更多的超调量,同时能够延长其稳定运行的时间,可是二者的有机结合,可以对其稳定性与超调量进行有效改善。
        2.6基于人工智能的燃烧优化技术
        在我国计算机技术快速发展的时代背景下,人工智能技术在电站锅炉燃烧优化中发挥了重要的作用。人工智能技术主要是通过计算机来模拟人的思维过程和行为模式,具有较强的学习能力、推理能力、规划能力等。现阶段,人工智能技术在锅炉燃烧优化中的应用主要解决以下三个方面的问题。第一,自动辨别锅炉燃烧煤质。我国电站锅炉燃料煤的特点为多样化,而不同的煤质所表现的燃烧特性是不同的,由此就会影响到燃烧效率。人工智能技术可对煤质进行自动辨别,然后根据煤质特性进行相应的优化控制;第二,用于锅炉运行特性的非线性动态建模。锅炉燃烧是一个非线性的动态过程,为了能够对燃烧过程中产生的氮氧化物和燃烧效率进行控制,可通过人工智能技术对锅炉运行特性进行非线性动态建模,从而提高对系统的控制和优化。第三,基于多目标优化的锅炉运行优化控制。将人工智能技术应用于电站锅炉燃烧优化中,可以通过建立神经网络和专家系统的方式,对锅炉燃烧系统进行优化控制。人工智能技术还能够根据锅炉压力的变化来维持蒸汽压力的稳定性,以合理控制炉膛燃烧量与蒸汽量的比例。人工智能技术在锅炉燃烧优化中的应用还处于初始阶段,各项技术还有待开发和研究,随着科技的不断发展,人工智能技术在锅炉燃烧优化中的应用还有很大的发展空间。
        结语
        加大锅炉燃烧的优化管理投入力度,做好发电系统和燃煤技术的研发工作,利用新兴科学技术提高现有的生产效率,尽可能地减少工业生产所带来的环境污染。任何事物发展都会有一个循序渐进的过程,发电企业要想最大限度地实现节能减排,还将经过一个漫长的转型时期,让我们共同期待电站锅炉燃烧更加美好的明天。
        参考文献
        [1]王腾.电站锅炉燃烧控制系统的优化策略分析[J].智能城市,2019,5(14):208-209.
        [2]赵加星,潘晴川,刘涛.分析智能控制在火电站锅炉燃烧系统中的应用[J].电子制作,2019(Z1):145-146+140.
        [3]王昊,杨佩锋.电站锅炉燃烧诊断优化技术的现状及发展研究[J].锅炉制造,2018(04):16-18.
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