火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)探討

王超

黑龍江省嫩江市質(zhì)量技術(shù)檢驗檢測中心 黑龍江嫩江 161499

1 火電廠鍋爐運(yùn)行現(xiàn)狀分析

1.1 鍋爐內(nèi)的溫度過高消耗量大

火電廠鍋爐的工作效率直接受到鍋爐運(yùn)行時煙氣溫度的影響，伴隨著鍋爐內(nèi)有了越來越多的燃料消耗，爐膛內(nèi)部也隨之增大了容積熱負(fù)荷。所以必須對其嚴(yán)格地進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整，以防止出現(xiàn)長期過熱的情況[1]。

1.2 鍋爐在運(yùn)行中爐內(nèi)會結(jié)大量的爐渣

基于鍋爐內(nèi)部較為惡劣的空氣流動性，具有較高含量的燃料灰分，同時其熔點(diǎn)還比較低，導(dǎo)致結(jié)渣的概率再次增加。倘若其空氣系數(shù)太大，則會令火焰的中心沒有辦法往上移，繼而增加鍋爐內(nèi)部結(jié)渣的概率。還有其他導(dǎo)致鍋爐內(nèi)部出口結(jié)渣的因素，包括旋流燃燒器向一側(cè)旋轉(zhuǎn)、火焰中心上移、鍋爐漏風(fēng)嚴(yán)重以及鍋爐過度負(fù)荷運(yùn)行等。

1.3 缺乏有效的測量手段

提升鍋爐燃燒運(yùn)行穩(wěn)定性的最有效辦法是加強(qiáng)對風(fēng)量、煤粉灰的測量控制。在實(shí)際運(yùn)行中，由于測量手段不科學(xué)，無法對飛灰中的含碳量在線測量，無法獲得有效的實(shí)時數(shù)據(jù)。由于設(shè)備運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，會影響對煤粉濃度和流速等測量準(zhǔn)確性，測量結(jié)果波動較大，影響測量的可靠性外，易引起設(shè)備損壞[2]。

2 火電廠鍋爐燃燒技術(shù)優(yōu)化措施

2.1 提升燃燒器前壓力穩(wěn)定性

在燃燒器實(shí)際運(yùn)行過程中，對于其燃燒情況，調(diào)壓閥后壓力穩(wěn)定性對其具有決定性作用。在壓力波動比較大的情況下，可能會致使調(diào)壓閥跳閘情況發(fā)生，有些情況下還會導(dǎo)致直接熄火。因此，對于啟動鍋爐而言，在調(diào)壓閥之后需要增加相關(guān)的安全閥，在閥后壓力相比于安全閥整定值較高的情況下，需要實(shí)行放散，從而起到穩(wěn)定壓力的作用，保證燃燒器的正常有效運(yùn)行。

2.2 優(yōu)化排煙系統(tǒng)，減少熱損失

燃料的數(shù)量、送風(fēng)量和引風(fēng)量以及外界負(fù)荷等均會影響鍋爐內(nèi)燃燒的程度，須加強(qiáng)對鍋爐送風(fēng)量和引風(fēng)量的控制，控制鍋爐內(nèi)的空氣系數(shù)。應(yīng)做好對二次風(fēng)能的優(yōu)化調(diào)節(jié)，以提高對高溫?zé)煔獾奈章?，可提供氧氣使煤炭充分燃燒。在排煙系統(tǒng)優(yōu)化方面，為降低排煙帶來的熱能損失，必須做好對漏風(fēng)問題的控制，準(zhǔn)確觀察排煙氧氣表、風(fēng)量表的變化，加強(qiáng)對水封槽的監(jiān)測，排煙過程中不能將水放干。做好對空預(yù)器的內(nèi)部清理，避免受熱面污垢沉積影響后期燃燒效率，吹灰工作應(yīng)定期開展并做好記錄，以確保鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 優(yōu)化鍋爐燃燒檢測技術(shù)

基于先進(jìn)檢測技術(shù)的燃燒優(yōu)化技術(shù)是火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的主要方式，在鍋爐的燃燒過程中，通過實(shí)時在線檢測爐膛火焰溫度、煙氣的含氧量、飛灰的含碳量、NOx的濃度等鍋爐運(yùn)行重要參數(shù)，并對這些參數(shù)進(jìn)行分析處理用以指導(dǎo)運(yùn)行人員對鍋爐的燃燒進(jìn)行實(shí)時調(diào)整。近年來大量火電技術(shù)研究者采用如爐膛火焰檢測、煤質(zhì)分析、風(fēng)煤檢測及爐膛排放物檢測等先進(jìn)檢測技術(shù)對鍋爐進(jìn)行燃燒優(yōu)化，其中火焰檢測技術(shù)應(yīng)用最多。

2.4 調(diào)整鍋爐燃燒量控制

對電廠鍋爐燃燒運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，首先，應(yīng)對燃料的量進(jìn)行合理控制，基于發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷變化對鍋爐爐膛內(nèi)的給煤量進(jìn)行調(diào)整。在燃料量控制系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)一次送風(fēng)量的變化對煤粉的使用量進(jìn)行調(diào)整控制，以確保鍋爐燃燒效率得以提升。其次，在優(yōu)化時應(yīng)合理設(shè)置測量監(jiān)測點(diǎn)，采用科學(xué)的煤量監(jiān)測手段獲得可靠準(zhǔn)確的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時反饋后，可對運(yùn)行控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，對煤量進(jìn)行預(yù)測并根據(jù)預(yù)測的結(jié)果控制給煤量[3]。

3 燃燒優(yōu)化技術(shù)發(fā)展趨勢

先進(jìn)檢測技術(shù)與智能控制技術(shù)，這兩種技術(shù)在鍋爐優(yōu)化方面都已有很多應(yīng)用且取得了較好的優(yōu)化效果，但目前兩者并沒有被很好地結(jié)合并應(yīng)用在鍋爐優(yōu)化中，如果可以將這兩種技術(shù)緊密結(jié)合、互為支撐，爐膛檢測結(jié)果為智能算法提供優(yōu)化數(shù)據(jù)依據(jù)，智能算法對檢測結(jié)果進(jìn)行分析并生成優(yōu)化指令，鍋爐將取得更好的燃燒優(yōu)化效果。例如根據(jù)爐膛平面各區(qū)域的溫度值及火焰中心偏向，并結(jié)合智能算法實(shí)時生成優(yōu)化指令，從而調(diào)整煤粉燃燒參數(shù)及鍋爐脫硝系統(tǒng)尿素噴灑量，則可實(shí)現(xiàn)在提高鍋爐燃燒效率及穩(wěn)定性的同時降低污染物排放量及減排成本。

在未來火電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)發(fā)展方面，首先，必須轉(zhuǎn)變思想，認(rèn)識到進(jìn)行技術(shù)革新是較為必要的，從節(jié)能減排和智能化的角度利用先進(jìn)的技術(shù)，提高燃煤效率，降低質(zhì)量和安全方面的問題。在提高燃燒效率方面積極利用智能化系統(tǒng)軟件進(jìn)行鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行的維護(hù)管理，降低熱能損失，優(yōu)化鍋爐的結(jié)構(gòu)配置，采用計算機(jī)軟件進(jìn)行信息的高效傳輸，可進(jìn)一步提升鍋爐內(nèi)部數(shù)據(jù)處理的能力，確保鍋爐系統(tǒng)受網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)全方位的監(jiān)控，在新型鍋爐監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中可在鍋爐基本信息基礎(chǔ)上，利用數(shù)字化、智能化控制技術(shù)對鍋爐數(shù)據(jù)信息全面控制，及時發(fā)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行故障并及時排除。應(yīng)靈活使用鍋爐燃燒技術(shù)，技術(shù)人員必須掌握并能靈活使用引進(jìn)新的技術(shù)，優(yōu)化火力發(fā)電廠鍋爐燃燒運(yùn)行。

綜上所述，鍋爐燃燒系統(tǒng)在當(dāng)前的燃?xì)怆姀S中屬于重要內(nèi)容及組成部分，并且在燃?xì)怆姀S的實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮著重要的價值及作用，因而需要保證該系統(tǒng)的合理應(yīng)用。為保證其能夠?qū)崿F(xiàn)更理想的應(yīng)用，需要對各個方面進(jìn)行優(yōu)化，而鍋爐燃燒系統(tǒng)可靠性的優(yōu)化就是比較重要的一點(diǎn)。為此，做好對鍋爐燃燒運(yùn)行的優(yōu)化控制，使鍋爐充分燃燒、降低熱能損耗、提高鍋爐運(yùn)行效率，從而確保發(fā)電廠發(fā)電效率和整個系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要關(guān)鍵措施。