李任华 王影
大庆油田中油电能公司 热电一公司运行部
黑龙江大庆 163000
摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，人们生活质量在不断提高，我国的火力发电厂发展迅速。锅炉智能化的发展是当前锅炉企业的转型重点，囊括了锅炉系统的整个环节。只有从安装、使用、维护到各种管理都实现智能化，才能真正达到锅炉管理安全节能的目标。锅炉的智能化升级是企业管理发展的必然趋势，也是设备安全稳定运行的要求。锅炉的智能化离不开系统与计算机、互联网的有效关联。锅炉智能化技术不仅代表行业的智能制造发展，也说明环保生产越来越受到重视。由于锅炉行业的特殊性，当前智能化操作及管理锅炉还存在一定的障碍需要解决，从而能够充分发挥锅炉在特种工业中的作用。
关键词：火力发电厂锅炉运行；优化策略
引言
能源一直是社会发展和人类生活的基本要素。作为生产制造的主动脉，能源一直是推动经济发展的不可或缺的动力之一，回顾现代社会的演进过程，不难发现，随着能源需求的不断扩大，能源生产和供给的稳定至关重要。火力发电作为传统的能源生产方式之一，在中长期内，仍将作为电力生产的主要模式，因为就目前的能源结构而言，水力发电、风力发电、太阳能发电和火力发电是电力产业的主要构成，但风力、太阳能和水力发电方式对地理条件和环境要求较高，火力发电仍是电力生产的主要方式之一。而随着技术和能源模式的不断进步，应用于火力发电的科学技术手段也更加先进和环保，火力发电厂设备的稳固性和持续性也在不断提高。减少维修成本和支出，提升设备效率和稳定性，以适应发电厂对发电质量的要求，是现在火力发电厂一致追求的目标。火力发电需要依托于可靠和稳定的运行模式才能够实现优质的供电目标。
1火力发电厂锅炉运行特点
1.1运行参数不稳定
锅炉设备并不是一个单一设备，其与其他大量设备与系统共同连接，则在火力发电厂运行过程中便面临一个复杂性的问题，内外影响与干扰因素增加，相应的设备运行参数不稳定概率也会增加，只要有有一个出现设备运行问题，便会造成锅炉设备运行参数出现不稳定性，进而影响电力能源生产；再加上，目前多数火力发电厂内部并没有专业的监控设备和体系，仅仅依靠人工进行设备监控与维修，是无法及时对运行参数错误的设备进行维修的，则便容易造成运行问题影响范围和破坏范围的扩大化，最后造成更大的锅炉运行问题。
1.2热损耗偏大
火力发电厂电力能源的主要来源就是煤炭燃烧，通过煤炭在锅炉内部充分燃烧，锅炉内部便会有大量的热能与杂质，热能会通过化学反应为汽轮机提供能源，而杂质则形成高温烟气使得锅炉内部整体温度升高，从而产生大量水蒸气带动蒸汽汽轮运行，汽轮机与蒸汽汽轮两者运行便产生了电力能源，但是在实际电力能源获得量并没有达到预期量，反倒是煤炭消耗量是获取量的几倍，甚至是几十倍，这对于火力发电厂来说是一笔不小的开销，则如何降低煤炭燃烧热损耗，控制基础运行生产成本是未来火力发电厂设备提升重要内容。
2火力发电厂锅炉运行优化策略
2.1加强锅炉燃烧控制的智能化
节能减排是火电站永恒的目标，而锅炉燃烧的控制对能量转换效率、污染物产生及运行安全性影响最大。锅炉燃烧和传热过程的复杂性，使得难以按照传统方法对其进行建模从而进行有效控制。在锅炉燃烧智能化方面，可采用多目标优化控制技术路线。采用神经网络、支持向量机等技术对复杂的多变量、大迟延、非线性对象进行建模，并与智能寻优算法及基于模型的预测控制技术相结合实施闭环控制。
如以神经网络、支持向量机技术建立的锅炉燃烧模型为基础，采用粒子群优化算法、遗传算法、蚁群优化算法等智能优化算法，寻找锅炉燃烧系统各输入参数的最佳组合，并以此作为各层风量配置的依据，并对锅炉燃烧进行优化指导和实时控制，采用神经网络技术建立NOx排放、凝汽器背压模型，利用预测控制技术实现对喷氨量、空冷风机的精准控制等。以机组性能试验、燃烧调整数据及历史运行数据为样本，借助先进的检测技术及煤质在线软测量方法，采用支持向量机、神经网络等技术，结合工艺对象特性，建立锅炉效率、污染物排放、高温受热面金属壁温等预测模型。利用模糊计算方法对锅炉效率、NOx排放和壁温进行多目标协调优化，以粒子群寻优、遗传算法等优化算法和预测控制、模糊控制相结合实现锅炉燃烧系统的风压、风量、氧量及减温水、喷氨量等参数的最优控制。
2.2电气管控系统的合理设计
为了保证管理工作的质量与成效，变频器管控室要求集中分布。因为火力发电厂的厂区面积有制约性影响，因此在进行变频器、线路、通风等诸多方面相关布置的时候一定要对整体方案进行完善。变频器管控室的通风非常关键，变频器上需要安装散热装置和风道。这样热风会在风道引导之下排出去，风量并不会因为风道的存在而产生变化。变压器和功率单元装置顶端风机也需要安装风道，同时要进行单独配置，绝对不能对其进行整合。风道和风机周围的管道间距不能低于3厘米，电源在柜的顶端进入，因此风机罩安装时一定注意给电源线留有一定空间。风道排风口的位置要向下倾斜，这是为了能够起到防水的作用。要在同样的位置上安置钢丝网，这是为了能够有效防鼠。管控室的风口要设置成为滤网形式的，室内门窗要实施密封处理，基于空调保证室内空气的循环、温度。变频器通常都是下进线方式的，从电缆隧道当中被完全引出。对辅助电源进行有效应用，同时要加设变频器，将其设置在引风、送风与开关之间，无需将极有工频回路进行拆除。变频器与电机之间要使用高压电缆进行连接，尽量使用既有电缆线。倘若电机需要进行移动，要兼顾电缆线余量问题。变频器小间位置上要设置车间盘，对双路电源进行切换，电压是400V，为变频器小间中的所有用电设备提供充足电能。6000V高压电基于变频器送入到刀闸中，之后经由刀闸送至电动机中。变频柜与火电厂整体接地系统实现连接，接地材料镀锌扁钢，其横截面的面积是50mm2，实际电阻不超过4Ω，DCS是变频器管控系统。
2.3降低热损失
降低热损失是火力发电厂进一步运行生产提升的重要内容，而造成热损失的原因是因为煤炭资源燃烧并不充分，这与能源资源、燃烧环境都具有一定的关系，则降低热损失也从这两方面入手，对于能源资源方面，除了可以采用高能量且易燃烧的能源资源种类来替代现有能源资源以外，还可以通过科学合理配比多种煤炭资源种类，利用现代试验技术和方式，向现有煤炭中额外加入不同配合比的混合煤炭，有效降低煤炭飞灰碳量的同时，还能利用不同煤炭之间的性能不同，增加煤炭本身的能量释放量，提升锅炉设备的高效率运行；而对于能量资源燃烧环境来说，一则可以在条件允许的情况下，通过施加一定压力，将煤炭与空气接触面积增加，进而减低热损失，另一则可以利用安装通风机，在通过对过量空气系数进行监控的基础上，及时了解锅炉内氧气量和空气流动，及时对通风机参数进行调整，以满足锅炉内部煤炭完全燃烧所需的氧气量，使得煤炭中热量完全释放出来，有效提升煤炭燃烧利用率。
结语
在火力发电的过程中，合理地控制火力发电厂锅炉运行的能源消耗，能够有效推动火力发电厂的平稳前行。伴随当前，改革开放的深入，我国的用电量进一步增加，在火力发电厂供电方面的要求也在逐步增加，在此过程中一定要重视合理地对锅炉燃烧进行控制，这样才能保证火力发电厂锅炉节能效果的提高，保证火力发电厂的可持续发展。
参考文献
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