谭玉松
大唐七台河发电有限责任公司 黑龙江七台河 154600
摘要：火电厂是我国发电行业的主力，锅炉作为电厂发电过程的主要设备，其燃烧状态直接影响发电机组效率及锅炉的安全稳定性，并且煤粉燃烧产生的 NOx会产生一定的环境污染。为了提高锅炉燃烧效率并有效降低污染物排放量，相关技术人员需要对锅炉进行燃烧优化，从而兼顾锅炉燃烧运行的经济性与环保性。企业必须对污染物治理相关技术予以重视，从而改善大气污染治理水平。因此列出锅炉燃烧现在存在的问题，并对现有的锅炉燃烧优化主要技术及发展趋势进行具体的阐述。
关键词：火电机组；锅炉运行；大气污染物；控制措施
1目前锅炉燃烧运行过程中存在的问题
（1）燃烧热效率问题。烟气含氧量是锅炉运行状态的重要表征参数，含氧量过小炉膛煤粉无法充分燃烧，含氧量过大又将导致炉温降低，影响炉膛热效率。
（2）煤粉燃烧不稳定。煤粉燃烧不稳定，火焰中心偏移炉膛中心，火焰贴墙将引起水冷壁结渣、燃烧器受损，极端情况下甚至会诱发锅炉爆炸造成安全事故等。另外燃烧不稳定会导致炉膛热效率降低，产生更多的 NOx。
（3）控制 NOx排放与提高锅炉燃烧效率两者间的矛盾。为了解决炉膛煤粉燃烧不充分问题，需要提高烟气含氧量及炉膛整体温度，但含氧量增多及高温又引起了 NOx的生成量增加。
2大气污染物排放控制措施
2.1优化飞灰中可燃物浓度
锅炉在燃烧期间，燃料燃烧会产生较多未能充分燃烧的可燃物质，使锅炉内飞灰中含有较多的可燃物，其会影响锅炉的燃烧效率。锅炉飞灰中可燃物含量较高，一方面是制粉系统运行效率较低、未能对燃料进行充分的粉碎，另一方面锅炉内的风量控制存在问题，锅炉内未能处于充分燃烧状态，可燃物含量不断提高。优化飞灰中可燃物浓度需对锅炉内的飞灰可燃物进行测量，在测量的同时，协调锅炉燃烧过程与送风量间的关系，使二者保持在合适的状态。
2.2二氧化硫达标技术
为了让烟气二氧化硫能够达标，并让其稳定运行，因此，在开展排放治理作业时，应该运用高效且稳定的湿法脱硫技术。
（1）石膏法。此种烟气脱硫原理主要以煅烧石灰石为基础，把其水溶液作为脱硫剂，并在吸收时，喷射一定试剂，让其与烟气中的二氧化硫发生反应，从而生成硫酸钙，有效除去烟气中存在的二氧化硫。该技术优点：首先，适用范围比较广泛，可以对不同种类或者范围的煤种都予以应用，这样既能提升脱硫效率，还能增强吸收剂利用率。其次，设备运转率较高，相比普通技术或者设备，石膏法能对煤种设备予以有效应用，让治理工作变得可靠，同时脱硫剂石灰石比较丰富，数量较多且比较廉价。
（2）氨法。对于氨法来说，其原理为以氨水为脱硫吸收剂，让其与吸收塔中的烟气进行接触，相互混合，从而发生一定反应，生成具有亚硫酸铵的物质。其中氨法属于相对成熟的脱硫技术，不仅系统很少出现结垢或者堵塞现象，同时拥有较高的二氧化硫吸收效率，因此投资成本低。
2.3智能化燃烧控制
当前，中国多数企业的工业锅炉自动化程度还很低，仅仅配置了一些简单的超压报警、水位报警装置等，其作用只是确保锅炉的安全运行，甚至这些基本配置在一些中小企业的工业锅炉上也不存在，凭经验烧锅炉、看天烧火一度成为司炉工的主要做法，这无疑会对锅炉的运行安全造成不利影响，并在无形中增加了锅炉的能源消耗。
为了适应工业锅炉的负荷变化，锅炉炉膛的燃烧过程也要随之变化。为降低操作不当对燃烧造成的不利影响，可以考虑对锅炉采用智能化燃烧控制，提高锅炉的自动化控制水平。当锅炉负荷发生变化后，锅炉智能化控制系统会自动改变煤层的厚度与煤的供应量，并调节供风量，从而确保蒸汽压力的稳定性。锅炉智能化控制系统通常把蒸汽压力作为调节参数，可以根据蒸汽压力的变化来调节送风量和引风量，能有效提升锅炉的热利用率。另外，智能化燃烧控制系统还能利用微机自动跟踪室外的温度变化，调节风煤比、运行负荷、炉膛负压值等，使工业锅炉在最佳状况下安全运行。由此可见，利用智能化燃烧控制系统，不仅可以提高锅炉的热利用率，还对改善司炉工的劳动强度、劳动条件以及保证锅炉的安全运行有积极的作用。
2.4提升人员技术水平
锅炉司炉工及管理人员的技术水平对于锅炉的运行效率有至关重要的影响。相关统计数据显示，在锅炉类型、煤种和用汽相同的条件下，操作人员水平差异导致的工业锅炉运行效率的差异在 3%～10%，这种情况在中小型企业中更为突出。但受传统观念制约，多数企业对司炉工这一工种不够重视，片面地认为该岗位技术性不强，不需要具备相应的专业知识和技术能力，企业也不注重对司炉工的学习与培训，殊不知司炉工的技术水平与专业素养会直接影响锅炉的节能效果。虽然有些单位也安排了具备专业技能的人员从事锅炉供热系统的管理工作，但仅限于管理层面的工作，并未直接参与锅炉供热系统的操作。
因此，企业要重视对工业锅炉供热系统管理人员和司炉工的学习与培训，使其熟练掌握锅炉系统及相关设备的功能，提高其专业知识与技术水平。同时，应制订切实可行的考核与奖惩措施，并在各个班组之间开展节能竞赛，增强司炉工的节能意识与责任意识，提升司炉工的管理能力与操作水平，进而达到节约能源的目的。
2.5基于先进检测技术的锅炉燃烧优化
基于先进检测技术的燃烧优化技术是火电厂锅炉燃烧优化的主要方式，在锅炉的燃烧过程中，通过实时在线检测炉膛火焰温度、烟气的含氧量、飞灰的含碳量、NOx的浓度等锅炉运行重要参数，并对这些参数进行分析处理用以指导运行人员对锅炉的燃烧进行实时调整，从而在提高锅炉燃烧效率的同时降低 NOx排放量。近年来大量火电技术研究者采用如炉膛火焰检测、煤质分析、风煤检测及炉膛排放物检测等先进检测技术对锅炉进行燃烧优化，其中火焰检测技术应用最多。对于电厂锅炉，炉膛火焰检测可实时反映炉内不同区域的温度，火焰中心所处位置等信息，对掌握炉膛内煤粉燃烧状态及降低污染物排放有着重要作用。
炉内温度检测及温度场重建技术多年来一直是火力发电方面技术人员的重要研究方向。利用红外热像技术对炉膛水冷壁上亮点的大小进行监测用以判断水冷壁的结焦情况，从而实时调整炉内煤粉的燃烧。利用红外辐射测温原理设计了一种无接触式炉内二维温度场重建方法和温度场上位机展示系统，系统可直观地反映火焰的中心位置从而防止火焰中心偏移，并且系统求出的各分区温度值可为锅炉 SCR 及 SNCR 脱硝技术提供一定的控制依据，从而在调整炉膛燃烧效率的同时控制NOx排放量，但红外测温的缺点在于测温仪的保护套管在高温下容易结焦，因此需要配备吹灰装置。利用激光吸收光谱方法对炉膛参数进行测量并重建温度场，通过在某 680 MW 机组燃煤锅炉测试表明激光测量系统可对炉内多个参数如炉温及不同烟气成分浓度等进行测量，根据测量结果可有效指导锅炉燃烧优化运行从而使煤粉稳定燃烧及温度场均匀分布。
3 结束语
锅炉的燃烧状态影响着整个机组的运行效率及电厂的发电效率，并且由煤粉燃烧产生的 NOx会造成环境污染，因此对火电机组而言很有必要采用一定的优化技术对锅炉进行燃烧优化，在提高锅炉燃烧效率的同时控制污染物排放，从而保证锅炉经济、平稳、低污染的运行。
参考文献
[1]孔令鹏.火电机组锅炉运行对大气污染物排放控制措施探讨[J].科学技术创新,2018(29):174-175.
[2]张新宇.火电机组锅炉运行对大气污染物排放控制措施探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(34):6.
[3]侯臻锴.火电机组锅炉运行对大气污染物排放控制措施探讨[J].科技风,2013(10):270-271.