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火电厂运行调整及锅炉燃烧调整对飞灰品质的影响王宁宁

发表时间：2020/10/20 来源：《基层建设》2020年第19期作者：王宁宁

[导读] 摘要：随着全球气候的逐步升温，世界各国开始渐渐注重环境对气候的影响。

        山西大唐国际临汾热电有限责任公司
        摘要：随着全球气候的逐步升温，世界各国开始渐渐注重环境对气候的影响。全球气候峰会的如期举行，总是会给我们一些警醒，环境的可持续发展已经是每个国家重视的话题。近几年，我国一直在强调发展绿色环保工业，尤其是一些能源消耗量巨大的电站企业更要减少二氧化碳等温室气体的排放量，响应环保式发展的政策。因此，在未来的时间里，怎样提高锅炉燃烧的效率，减少一氧化碳、二氧化碳等污染物的排放将是国家和企业需要慎重考虑的重要问题。
        关键词：火电厂运行调整；锅炉燃烧；飞灰品质
        引言
        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。
        1火电厂运行调整及锅炉燃烧调整对飞灰品质的影响
        1.1煤粉细度对飞灰品质的影响
        煤粉细度也会对飞灰品质造成影响，实验证明，煤粉粒径与单位质量的煤粉表面积成反比，随着前者的减小，后者会逐渐加大，而后者的增大会直接导致可供燃烧的面积的增加，在此基础上，燃烧效果必定能够得到提高，反之则否。由此可见，随着煤粉粒径的增大，飞灰品质会越来越低。
        1.2与空气接触面大小对飞灰的数量和物质含量的影响
        实验表明，煤与空气接触面大小对飞灰的数量和物质含量会产生影响，成块的煤进行加工后其粒径和加工煤的表面积成反比，也就是说随着加工煤的粒径的减小，加工煤的表面积就会增大，燃烧物的表面积增大，也就增加了燃烧物与空气的接触面积，促进加工煤内部物质与氧气结合，从而利用增大化学反应面积来提高加工煤的燃烧效率。所以通过对加工煤的粒径的控制，可以直接实现飞灰品质的提高，降低飞灰中的含碳量。
        1.3热风温度对飞灰品质的影响
        热风温度对飞灰品质造成的影响主要体现在含碳量方面。总的来说，热风温度约高，含碳量就越低，两者呈负相关。因此，为提高飞灰品质，有必要将热风温度控制在合理的范围内，这对于飞灰含碳量的降低能够起到较好的效果。
        1.4过量空气系数对飞灰的数量和物质含量的影响
        过量空气系数对对飞灰的数量和物质含量的影响较为复杂，燃烧物在锅炉内燃烧后，飞灰中碳的含氧量在出膛口会发生变化，也就是说在飞灰在到达炉膛之前，燃烧物中的含氧量就已经开始减小，而在燃烧物出膛时其飞灰中的碳含量达到最低值，燃烧物出膛以后由于外部条件因素的影响，燃烧物中飞灰中的碳含量会增加。所以利用过量空气系数可以实现对飞灰的品质进行提高，当然在进行过量空气的系数进行测定时，会因为火电厂锅炉燃烧的过程而发生变化，在进行实际生产的过程中，要适当的控制过量空气系数，以达到调节飞灰的数量和物质含量的目的。
        2火电厂运行调整及锅炉燃烧调整策略
        2.1应用在线管控系统
        2.1.1分析DCS的实际应用
        在工业领域中应用在线管控系统实施系统管控，不仅能够对相关参数数据进行处理，还能够对在线管控设备的运行状态进行自动监督，例如基于DCS在线管控系统对锅炉系统当中的数据信息进行采集，对设备运行情况进行有效管控。电站锅炉的燃烧系统当中基于DCS在线管控系统确保其经济性与稳定性，同时保证系统蒸汽压力的稳定性。

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在电站对电站锅炉的燃烧系统进行优化管控过程中，在影响系统动态变化的外部因素、设备机组负荷等诸多方面，要使用有关的锅炉燃烧模型，之后基于模型探析燃烧、送风等相关操作量，同时要系统在线管控的实际运行中添加这些操作量，在其实际运行中对蒸汽压力进行有效管控。基于系统实际运行成效使用切实有效的优化措施，使用优化对策的过程当中要注意对运行管控进行有效完善，综合在线管控系统的实际应用，对系统目标的相关参数进行有效优化。
        2.1.2在线管控系统的设计思路
        集散管控系统实际应用的价值就是其能够对锅炉整个燃烧系统的实际运行、处理仪表和HMI显示等诸多设备进行有效管控。在线管控系统方面，工作者要使用系统监控设备的实际运行情况，基于在线管控系统对异常情况进行有效处理。在这个系统管控成当中，将得到的系统运行相关参数反馈给管理层，在获得管理工作者的操作执行指令以后，使用总线针对远程结构层、管控层设备开展廉洁，基于此使二者能够实现数据信息的传输。在对在线管控软件进行实际设计的时候，设计过程一定要确保软件平台能够对燃烧系统开展切实有效的管理、管控。在对其进行手动管控的过程当中，操作者要观察设备燃烧的有关数据，同时整合蒸汽压力、温度等诸多数据参数的显示，不仅有助于对鼓风机相关设备参数方面的设置，更能够确保燃烧设备能够满足系统实际运行的相关要求。
        2.2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。
        2.3闭环与智能化发展
        在技术成熟发展过程中，火电厂开始广泛应用锅炉燃烧优化指导系统，多数学者注重研究燃烧优化的闭环控制。通过分析发展现状可知，应用分步式控制系统硬件的优势、软件组态灵活性功能，可以建立一套完整的控制系统。系统硬件成本比较低，整体检修与维护量小，具备较高可靠性与稳定性，已经成为燃烧控制系统的优化方向。由于锅炉燃烧系统具备动态复杂特点，从而导致燃烧控制系统的优化过程复杂，必须应用科学的控制措施，以此提升燃烧系统的性能优势。针对锅炉燃烧系统来说，必须按照不同分级进行控制，将局部优化与智能协调作为基础，合理选择典型、先进的控制措施，以此确保控制的综合化与智能化水平。
        2.4对输煤工作加强管理
        在进行煤炭日常管理工作的过程中，应当根据煤炭种类的不同，进行分开堆放，并按照实际燃烧需求，搭配使用各类煤种，保证煤种搭配比例的科学性。同时，还要加强对煤炭的合理保管，防止煤炭发生自燃或者风化等情况，避免煤燃烧效率受到影响。在进行输煤工作时，司炉工与输煤工应当随时保持联系与沟通，尤其在有很多粉煤及煤含水量较低的情况下，可以在实际操作中加入适当的水，并进行适度的搅拌，输煤时还要注意及时挑出大颗粒煤及其他杂质。
        结语
        在火力发电厂进行燃煤时，煤与空气接触面大小，锅炉中的热风温度，燃煤时的过量空气系数等许多的外部客观条件因素都会对飞灰的数量和物质含量产生较大的影响，所以对火电厂运行机制及锅炉燃烧过程进行调整是提高飞灰品质的前提。
        参考文献：
        ［1］王春林，周昊，周樟华，凌忠钱，李国能，岑可法．基于支持向量机的大型电厂锅炉飞灰含碳量建模［J］．中国电机工程学报，2005，20：72-76．
        ［2］来永科．影响锅炉飞灰可燃物升高的原因及对策［A］．全国火电100MW级机组协作会．全国火电100MW级机组技术协作会第四届年会论文集［C］．全国火电100MW级机组协作会，2005：4．
        ［3］穆林，赵亮，尹洪超．废液焚烧余热锅炉内气固两相流动与飞灰沉积的数值模拟［J］．中国电机工程学报，2012，29：30-37+15．