摘要:锅炉燃烧调整是锅炉运行中最基本、最频繁的一项调整,随外界工况变化要随时进行调整,因此燃烧稳定意味着锅炉运行稳定、机组运行稳定。及时对锅炉内部各种参数进行调整,从而使锅炉适应外界变化,并且调整在一个较为稳定的水平上,才能够保证稳定的电力输出。鉴于此,本文对锅炉运行中燃烧优化调整问题进行分析,以供参考。
关键词:锅炉运行;调节问题;发电厂
引言
随着国家环境的重视程度逐渐加大,电力锅炉作为电厂的重要设备,其性能情况也逐渐受到人们的关注,其燃烧效率已成为制约发电厂快速发展的重要因素。随着技术的不断发展,电力锅炉的设计及使用水平也在不断提高,电力锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标,探讨电力锅炉燃烧策略具有重要的经济、工程价值。本课题主要对电力锅炉燃烧优化策略进行分析。本文从电力锅炉燃烧效率的意义、电力锅炉燃烧的现状入手,探索出合理的燃烧优化策略,以提高电力锅炉燃烧的效果,改善电力锅炉的燃烧性能,促进火力发电行业健康、持续、快速的发展,为发电厂锅炉相关研究人员提供详细的参考资料。
1锅炉燃烧系统运行优化调整目的
(1)经济性:减少不完全燃烧损失,提高锅炉效率;保证汽压、汽温和蒸发量稳定,减少减温水流量。(2)安全性:使着火稳定、燃烧中心适当,火焰均匀充满炉膛;配风合理,减少两侧烟温偏差;避免锅炉结渣,防止烧损燃烧器;保证各级受热面不超温。(3)将环保参数作为重要参数去把控:在主燃烧区域保持还原性气氛,在炉膛上方通入燃尽风,完全燃烧的同时进一步降低NOx的生成。
2电力锅炉燃烧控制存在的问题
电力锅炉进行控制过程中,涉及的参数测量设备存在一定的误差、通信延迟、误码等情况,含碳量、排气温度及排气成分占比等关键参数偏差较大,且这些参数之间相互影响,导致时变调节准确度下降,让锅炉燃烧的效率降低。目前,很多电厂采用的控制技术是PID控制,其具有原理简单、速度快等优点,针对简单的被控系统效果明显,但电力锅炉燃烧属于多变的复杂系统,包含大量的非线性、滞后性及延迟性器件,难以精准搭建数学模型,在出现扰动或给定量变化的情况下,可能导致控制策略失效。
3通过锅炉燃烧优化调整提高锅炉运行
3.1基于试验调整的优化技术
在锅炉燃烧运行期间,必须通过试验方式优化锅炉燃烧状态,按照试验获取数据,对风煤比例进行调整,同时,设置锅炉燃烧的最佳参数。其次,应用计算机技术制定控制曲线,通过曲线变动分析锅炉燃烧运行状态。值得一提的是,在试验过程中,技术人员必须开展大量调整试验,优化整个试验数据结果,以此获得最佳方案。然而,此种方式会消耗大量人力物力,需要进行新机组试运行,优化配置燃料种类与机组操作方式,所以在具体应用中,仍需进行优化。
3.2利用检测技术优化锅炉燃烧水平
现代检测技术可对锅炉的各项参数进行监控,包括燃后煤粉浓度、氧气量、排气飞灰量及排气成分占比等,为锅炉燃烧的控制提供依据,对燃烧过程中存在的隐患及时解决,实现电厂节能减排的目标。随着火焰检测技术的不断进步,可将火焰检测技术应用到锅炉燃烧方面,降低电力锅炉燃烧的事故概率,保障电力锅炉的安全性,提高锅炉燃烧的经济性。
3.3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,大大提高了电力锅炉的自动化、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控制系统可以将电力锅炉的参数设置、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、管理决策以降低电力锅炉污染气体的排放量,优化锅炉燃烧的效果。
3.4基于火焰检测技术的优化技术
火电厂运行期间,传统锅炉优化技术可以通过火焰检测技术,对锅炉燃烧情况进行监测,防止燃烧期间发生爆炸事故。由于锅炉燃烧运行期间,受点火不当,锅炉长期处于低负荷运行状态,锅炉炉膛极易发生爆炸事故。针对此种情况,可以应用火焰检测技术对整个燃烧过程进行优化。锅炉炉膛安全监测可以有效优化燃烧过程。通过火焰检测技术可以对整个锅炉燃烧情况进行监测。
3.5锅炉燃烧可视化技术
在对电站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。
3.6基于燃烧设备的设计与改造
锅炉设备的结构设计与运行原理会直接影响到燃烧效率,所以对电站锅炉的燃烧优化技术中,可通过对锅炉燃烧设备的设计和改造,提高炉内燃烧效率,并且降低氮氧化物的排放量。在锅炉设备设计和改造中,主要以燃烧器改造为重点,有些单位会在燃烧器内加装圆锥形钝体,可有效提高燃尽率,在钝体加装前后,锅炉蒸发量会有明显的改变。还可以通过对进风系统的改造来降低氮氧化物的排放,以空气分级燃烧的方式能够有效降低氮氧化物的排放。对燃烧器进行设计和改造是基于燃烧理论,所以可利用建模获得的数据为设备改造提供技术支持。针对燃烧设备的设计和改造是锅炉燃烧优化中比较简便的技术,也是应用较为广泛的优化技术之一。但是在实际操作的过程中,还是会受到煤种和制粉系统限制,所以从某种程度上讲此种燃烧优化技术也并不全面,还要根据实际情况选择设计和改造的方式,以适应电站锅炉的运行方式。
4、燃烧优化技术的应用发展
当前,煤炭燃烧技术被广泛应用于生产实践中,该类技术针对煤炭质量差的优化效益显著。多数电厂运行煤炭量比较大,无法确保煤炭质量满足锅炉运行发展需求。因此,针对低质量的燃料,需要应用煤炭继续燃烧技术,全面维护机组运行安全与稳定,进一步满足电力发展需求,实现机组温燃目标。由于煤炭质量差异比较大,火电厂生产所用煤炭质量低下,因此,必须优化煤炭继续燃烧问题,以此满足社会发展对于电能和热能的需求。技术人员通过温燃技术,优化设计燃烧器,注重煤炭继续燃烧与机组温燃技术的优化。为了使煤炭得以充分燃烧,还应当注重煤炭洁净处理。
结束语
通过对电站锅炉进行燃烧优化,能够提高锅炉燃烧性能,降低对环境的污染。尤其是在我国能源供应结构改变和节能环保的背景下,加强对电站锅炉的燃烧优化,是时代发展的必然趋势。锅炉燃烧优化就是通过相应的改造调整来提高锅炉运行性能以及安全性和稳定性,优化调整的内容主要包括燃料优化调整,配风参数优化调整,优化锅炉燃烧控制方式等,最终实现燃料能够充分燃烧,节约能源消耗,减少污染物的排放,为机组运行提供稳定的蒸汽压力。
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