靳站阳
大唐巩义发电有限责任公司
摘要：随着时代的进步，电能成为各行业发展的基础能源。近年来社会对电能需求量日益增加，火电厂发展迅猛，煤炭等锅炉燃料价格不断上涨。要想保证火电厂经济效益，实现火电厂持续发展，必须加强发电成本控制，燃料管理是降低锅炉运行的主要手段。锅炉在火电厂运行中发挥重要的作用，锅炉运行中必须重视加强燃料管理。目前火电厂锅炉运行中燃料管理存在许多问题，如入炉煤质管理差等，导致火电厂生产中锅炉运行可靠性下降，对火电厂锅炉运行中燃料管理研究具有现实意义。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；优化策略
中图分类号：TM621
文献标识码：A
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火力电厂锅炉燃烧运行中存在的问题
1.1环境条件影响，煤粉分配不均的问题
在火力发电厂锅炉燃烧运行过程中，其运行的环境比较复杂，影响了燃烧效率，降低节能降耗的效果。其中煤粉分配不均的问题是造成运行不稳的主要原因之一，在锅炉燃烧时，风速的偏差会直接影响煤粉的浓度偏差。如果风量没有得到合理控制，导致存在分布不均的问题会引起煤粉分布不均，从而出现锅炉燃烧不稳、运行效率下降的问题。必须进行风控系统的优化设计合理调整燃烧送风量，满足锅炉燃烧运行要求，减少煤粉分配不均的问题。
1.2 缺乏有效的测量手段
提升锅炉燃烧运行稳定性的最有效办法是加强对风量、煤粉灰的测量控制。在实际运行中，由于测量手段不科学，无法对飞灰中的含碳量在线测量，无法获得有效的实时数据。由于设备运行环境比较复杂，会影响对煤粉浓度和流速等测量准确性，测量结果波动较大，影响测量的可靠性外，易引起设备损坏。
1.3 锅炉蒸汽参数、燃煤杂质的问题
锅炉可为发电机组提供动力，起到完善火力发电机组的作用。蒸汽机参数直接体现了锅炉的运行状态，锅炉蒸汽参数将直接影响火力发电的效率。如果锅炉蒸汽参数不稳定、不平衡，会影响火力发电的运行稳定，反之则可以提前根据燃烧煤炭质量和发电设备负荷降低煤炭的消耗速度，确保燃烧运行稳定。 此外，煤炭燃烧后会产生大量热量以及许多灰尘，灰尘会影响热能的传递，进而影响锅炉燃烧运行效率。炉膛内积灰太多会使传热阻力增大进而降低热交换效率。积灰会堵塞相关通道和设备，严重影响锅炉的燃烧运行。
2电厂锅炉燃烧优化技术
2.1锅炉燃烧优化
锅炉燃烧优化的主要目的是提升炉膛煤粉燃烧效率及减少NOx的排放量，其实质是在锅炉燃烧过程中对风煤比进行调整，并在不同的机组负荷状态下改变锅炉的燃烧控制方式，使得锅炉系统具有稳定的温度及蒸发量，从而在保证煤粉充分燃烧的同时减少NOx的排放，并有效防止由于燃烧不均匀引起的水冷壁结渣及燃烧器受损问题，在考虑锅炉燃烧经济性的同时保证锅炉的安全性。
2.2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。
2.3优化引风控制系统
对锅炉运行时风控制系统运行状态进行优化，主要优化引风控制系统，有助于锅炉保持在良好的运行状态。在建立引风系统过程中，应对锅炉燃烧时产生的负压进行测量，通过测量可以获得的数值充分发挥引风系统的优势，提高对锅炉内风量的控制，从而提高锅炉的燃烧效率。引风系统运行过程中，由炉膛内的负压监测装置对锅炉炉膛内的负压进行监测，将产生的监测信号传输至自动系统，系统会根据炉内负压进行调节引风量。当锅炉负荷增加时送风量增加，可自动调整引风机频率保证合适的炉膛负压，进一步保证锅炉运行稳定。
2.4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。
2.5对二次风量和燃尽风量的优化
在锅炉燃烧过程中需优化锅炉内的二次风量和燃尽风量。在优化二次风量过程中，一般在锅炉内安装二次风箱设备，该设备可实时调节锅炉内的二次风量。在优化燃尽风量时，在锅炉内安装燃烧器，利用燃烧器内的中次级波纹管，在向锅炉内提供氧气的同时还能提高燃烧化学计量比，根据计量比掌握锅炉的运行状态。
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
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