孙东峰
大唐宝鸡热电厂 陕西省宝鸡市 721300
摘要:就目前而言,国内电力供给主要还是依靠火力发电,而火力发电主要依靠燃煤进行发电,锅炉作为三大主机之一,其重要程度不可忽略。锅炉的热效率以及运行的平稳性直接影响了火电厂运行状况。此外,在燃料燃烧的过程中必然会向大气中排放一定的污染物,所以说如何减少污染物的排放量,降低对环境的污染是目前的研究重点。本文主要分析了目前火电厂锅炉燃烧的主要技术,并且具体的阐述了火电厂锅炉燃烧优化主要技术。
关键词:火电厂;锅炉燃烧;运行优化;关键技术;应用
前言
对于火电厂而言,锅炉无论是从采购价格,还是在电厂的重要性,都必须予以重视。在整个发电系统中,整个系统需要的蒸汽都是由锅炉来直接提供的。火电厂的一般工作流程是将燃料输入锅炉炉膛中开始燃烧,伴随着燃烧锅炉向外界释放热能,因为锅炉壁是金属材料,导热性比较好,可以将水加热成蒸汽,而蒸汽由于压力的作用被压到汽轮机中,驱动汽轮机实现发电。对整个过程影响最大的因素就是锅炉的燃烧效果,所以说为了提高发电的效率就要从锅炉着手,对锅炉的结构进行调整优化,降低污染物的排放量,进一步提升火电厂的工作效率。
1火电厂锅炉燃烧优化的主要技术
1.1火电厂锅炉燃烧优化
若锅炉在燃烧过程中要保证稳定性以及持续性,那么应该从锅炉的配风参数以及燃料的供给速度入手,合理优化。此外,还需要调整锅炉的控制方法,保证锅炉炉膛内部的燃料无时无刻都处于最佳燃烧状态,可以适应发电系统的负荷变化。通过以上的这些措施,既可以给锅炉炉膛内部创造一个合适以及稳定的温度和压力,还可以满足其蒸发量。在锅炉燃烧的过程中,要确保燃烧的稳定性,持续性以及均匀性,避免炉膛内部出现结焦或者局部过热的情况。对锅炉的结构进行优化还可以降低燃烧过程中释放出来的污染物浓度,降低对大气的污染。
1.2火电厂锅炉燃烧优化主要技术
1.2.1通过试验调整优化锅炉燃烧的技术
为了保证锅炉在燃烧时具有一个稳定合适的风煤比,实际所采取的方法是通过大量的试验来找出最为合适的风煤比进行优化。在试验的过程中,要确保其他参数不变且在最优的条件下运行,然后保证通过计算机计算出的风煤比变化曲线具有现实意义,在试验过程中要根据变化曲线进行调整。类似于上述的这种试验需要耗费大量的人力物力财力,所以基本上只有在安装新机组或者更换旧机组时才会进行这种试验。
1.2.2基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术
锅炉燃烧优化技术的建模是在燃烧理论的基础上进行数学建模而进行求解,最终目的是为了优化锅炉燃烧的各个参数。近些年来,因为锅炉燃烧建模优化技术不断在发展以及不断在完善,所以说取得了一定的效果。但是锅炉燃烧建模优化技术相比于其他类似的方法来说,缺点在于耗费的时间比较久,投入的人力物力比较大,而且理论比较复杂,导致操作起来比较困难,要求技术人员熟知燃烧原理以及明确模型建立的方法。锅炉建模燃烧技术目前仍然存在着一些问题,所以说目前应用面比较狭窄,主要用于离线分析或者高仿真研究领域。
1.2.3基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
除了上述的一些优化内容之外,对火电厂锅炉的优化还可以从设备上进行入手,这种优化方法必须以燃烧理论为基础,对锅炉燃烧器的各个部分进行优化,比如说材质,结构等,确保锅炉燃烧器的效率以及安全性得到提升。
因为在锅炉燃烧的过程中,对燃烧效率影响最大的器件就是燃烧器,所以说可以将有重点放在燃烧器上,这样可以有效的提升燃烧的效率,保证燃烧的稳定性以及连续性,但是也要考虑到不同种类的煤料对于锅炉可能造成的影响。
1.2.4基于检测技术的锅炉燃烧优化技术
在锅炉燃烧优化的方法选择上,还可以使用检测技术进行优化。换句话说,即利用锅炉炉膛内的火焰检测技术,风煤比例检测技术,煤分析技术以及燃烧物实时监测技术等等,通过这些技术来分析出影响锅炉燃烧的主要因素,然后针对每个因素进行优化,进而实现优化。在锅炉燃烧的过程中,工作人员以及监控人员会实时观察废气中的含氧量,燃烧过程中排出的煤粉浓度,以及飞灰中的碳含量,从而来对锅炉的燃烧情况进行调整,进而达到既经济又高效的情况。就目前的情况来说,这种方法是使用最广的燃烧优化技术。但是我们需要注意因为国内火电厂对于相关参数的测量仪的精度比较差,这在很大程度上降低了这种方法对燃烧过程的优化程度。
1.2.5利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
对于传统的火电厂来说,监测锅炉实时燃烧状况的方法基本上是火焰检测技术,这种检测方法可以实时监测燃烧的状况,以便于在出现点火不当或者异常运行状况时可以及时进行处理以及控制等。而火焰检测技术也是锅炉炉膛安全检测技术的重点技术之一。由于近些年科技的迅速发展,尤其是步入二十一世纪之后,更是进入了全面发展的时代,国内外在炉膛火焰检测技术方面都取得了不同程度的突破,尤其是在火焰图像处理技术方面更是有了重大突破。现如今在锅炉燃烧运行优化上,应用最广泛的火焰检测技术主要有两类,分别是数字式火检技术以及图像式检技术,虽然说大多数火电厂主要将火检技术用于对炉膛的监视上,但是仍然具有一系列的问题。不过从长远角度来看,随着技术的不断创新以及研究的不断深入,这种技术一定会进一步完善,也一定会取得更多的成果,所以说这种技术未来的发展前景还是不错的。
2火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展
最近几年内,锅炉燃烧优化技术取得了一定的突破,但是也难免出现一些问题,其中有一些比较突出而且广泛存在的问题,所以说要根据实际的情况来选择先进的技术来解决锅炉燃烧优化技术在火电厂运行中所存在的一些问题,确保可以提升锅炉燃烧的效率,降低污染物的排放量。首先,锅炉燃烧优化技术目前的研究方向主要是对技术的改进。目的是为了更好的匹配火电厂的运行状况,最基础的内容是检测锅炉燃烧的相关参数,但是在目前的检测过程中,检测装置以及检测技术相比于国外一些发达国家而言存在着较大差距,所以说很难进一步实现锅炉燃烧技术的突破,所以说首先要提高检测技术以及检测工具的精度。而目前我们所应用的软测量技术就很好的解决了这个问题,其在原先的工艺原理以及模式识别的基础上进行了的软测量建模,测量了锅炉燃烧运行的各个参数。所以说目前的火电厂锅炉燃烧优化技术使用最广泛的是以人工神经网络为基础的检测技术。
其次,锅炉燃烧优化方案还体现在燃烧器的优化设计以及继续燃烧技术的优化。目前国内的煤炭的种类以及品质都大相径庭,因为火电厂所使用的煤的品质比较差,所以说在燃烧时一定要考虑到煤的继续燃烧问题,从而可以满足规定的发电量。针对于燃烧器的优化设计可以集中于燃烧技术的研究,做好煤炭的继续燃烧工作。而且为了更好的保护环境,降低对于大气的污染还要做好煤炭洁净技术的提升。
3结束语
总而言之,锅炉燃烧优化所依靠的技术主要是锅炉燃烧优化关键技术,该技术对提高火电厂锅炉的燃烧效率,促使火电厂平稳运行等有着重要的作用。在分析研究火电厂锅炉燃烧优化关键技术方面有着明显的研究意义。
参考文献
[1]郝庆福. (2011). 火电厂锅炉燃烧优化方法分析与研究. (Doctoral dissertation, 华北电力大学).
[2]刘进雄. (2010). 基于主设备优化运行的火电厂节能方法与应用研究. (Doctoral dissertation, 武汉大学).
[3]陈立立, 田野. 火电厂锅炉燃烧优化技术分析[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015, 000(015):5500-5500.