山西大唐国际临汾热电有限责任公司 山西省临汾市 041000
摘要:在火电厂生产运营过程中,锅炉属于重要运行设备,燃烧效率会对锅炉运行效率造成较大影响,还会决定发电效率。为了全面提升锅炉运行效率,降低燃烧所致环境污染,技术人员必须优化火电厂锅炉燃烧方式,以此实现火电厂长久发展目标,还可以确保燃料充分燃烧,所以讨论火电厂锅炉燃烧优化技术具备现实意义。
关键词:火电厂;锅炉燃烧;优化技术
引言
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。
1锅炉燃烧运行优化调整目的
(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火电厂锅炉燃烧优化技术
2.1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。
2.2基于燃烧设备改造的优化技术
在优化锅炉燃烧过程中,可以通过燃烧理论与相关数值,对锅炉燃烧情况进行模拟,优化锅炉燃烧过程。在优化调整中,技术人员应当按照燃烧理论建立模型,通过数值模拟方式,模拟分析锅炉燃烧情况。按照建造模型数据,探索求解方式,以此获得锅炉优化方案。然而在大量建模优化中,会增加计算过程的复杂度,且整个建模优化时间比较长;当燃烧机理不明确时,则无法确保锅炉燃烧模型的成熟度。需要注意的是,锅炉优化方法存在技术问题,无法应用于所有锅炉优化中,只可以应用到高仿真研究与离线分析中。
2.3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,人工智能技术在火电厂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,人工智能技术在火电厂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。我国火电厂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火电厂锅炉燃烧优化中,可以通过建立神经网络和专家系统的方式,对火电厂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。
人工智能技术在火电厂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。
2.4基于检测技术的优化技术
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。
2.5基于燃烧理论的建模技术
随着计算机技术的快速发展,在火电厂锅炉燃烧优化技术中可运用相应的软件来模拟锅炉燃烧状况,通过冷热态模拟能够对锅炉设计以及参数设计的合理性进行验证,为提高锅炉燃烧技术提供参考依据。在使用燃烧理论模型技术之前,应该对火电厂锅炉燃烧控制系统的燃烧理论有深入的了解,在此基础上建立模型进行求解。以建模的方式所获取的数据结果与数学模型的精确性有很大的关系,所以为了提高数据结果的准确性,要与现场实验进行结合为模型参数的选取提供参考。比如对某种煤粉锅炉的燃烧器进行研究,主要是通过数值模拟和现场实验相结合的方式进行来了解燃烧器的特性,通过模拟结果发现旋流燃烧器射流在炉膛内会形成顺时针回流,能够有效降低炉内温度,并且可强化炉内对流换热。通过数学建模的方式能够节省大量的人力、物力、财力,提高锅炉燃烧优化技术的效率,但因为这种方法无法在燃烧过程中进行在线实时建模和优化,所以一般都用于离线分析或者仿真研究。
2.6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。
结语
综上所述,通过分析火电厂发展现状可知,火电厂属于我国主流发电行业。由于锅炉对于火电厂发电影响比较大,在机组运行中必须确保高稳运行状态,以免影响机组运行工作。火电厂燃料燃烧时会产生环境污染,所以必须优化锅炉燃烧过程,通过有效措施提升燃烧效率,维护火电厂供电稳定性,同时,降低燃烧所致污染,满足社会发展需求。
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