火电厂锅炉燃烧优化技术论述

火电厂锅炉燃烧优化技术论述

陈智龙

（大唐贵州野马寨发电有限公司贵州省六盘水553000）

摘要：本文结合笔者多年电力系统工作经验，在可持续发展环保理念框架下对火电厂锅炉燃烧效率这一细节问题做充分分析，提出针对性优化节能技术，为电力工作同行提供建设性意见。

关键词：火电厂；锅炉；燃烧；优化

1引言

随着社会的进步与经济的发展，电力在未来能源体系中占比最大。而在我国，火力发电更为突出，基本占所有发电类型的60%以上。火电厂发电的主要设备及动力来源为锅炉燃烧，具体工作形式为煤燃烧产生热制造蒸汽，一定流量的蒸汽推动汽轮机叶轮产生能量最终实现热能电能的转换。所以锅炉燃烧效率与发电量成正比，锅炉燃烧性能的充分优化能有效提升火电系统整体运行效率，在工况优化的同时减小设备损耗，充分提高设备运行平稳率。所以火电厂锅炉燃烧优化技术研究在节能环保与工艺完备性上有着双重的意义，下步应深入研究。

2火电厂锅炉燃烧优化的必要性

火电厂正常工作中锅炉处于长期高负荷稳定燃烧状态，其设备的稳定性与系统效率对发电厂的整体运行至关重要。我国火电厂锅炉技术发展较长，设备的稳定性与安全性已经无可厚非，但是为时刻确保火电厂锅炉燃烧的高效性，应该定期地对其锅炉的燃烧和配风参数进行调整，让锅炉设备的燃烧参数时刻处于动态稳定平衡，在保护设备不过载的同时充分提高燃烧效率。

以国内某火电厂最新技术的超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉参数为例：本炉采用单炉膛，一次性中间再热且四角切圆燃烧方式设计。为了平衡通风并方便排渣，炉体采用全钢2露天布置的方式。燃烧设计为神府煤。锅炉炉膛宽18816mm；深17696mm；水冷壁下集箱标高8300mm，炉顶管中心标高71850mm，冷壁和炉顶过热器相连。当机组启动时，锅炉负荷低于最低直流负荷30%BMCR时，蒸发受热面出口的介质流经分离器进行汽水分离，蒸汽通过分离器上部管接头进入炉顶过热器，而水则通过两根外径为324mm疏水管道引入至连接球体中，连接球体下方设有两根管道通往除氧器和大气式扩容器，且均设有调节阀，方便工艺热量回收。在大气扩容器中，蒸汽通过管道在炉顶上方拍向大气，水进入汽水分离器储水箱通过两台启动疏水泵回收至凝汽器，或通过储水箱排放们排放至机组集水槽，由排水泵回收至化学复用水池。启动系统设有暖管系统，暖管水源取自省煤器出口，经启动系统管路、阀门后进入过热器Ⅰ级减温水管道，再随喷水进入过热器Ⅰ级减温器。

通过该炉运行情况看出，我国相关火力发电技术与国外老牌锅炉制造厂家还存在一定差距。根据笔者运用该锅炉经验与教训，提出必要性优化经验。首先，充分收集锅炉平稳、异常工况下的燃烧效率参数，不断摸索调节，保证锅炉运行过程中炉膛气压和气温稳定，防止燃烧器和过热器的损耗，降低易损件更换周期；其次，燃烧锅炉的发电机，继电器等设备的选型尤为重要。其中保护设备平稳安全运行的同时降低燃料损耗，保护环境的理念需要加强。最后，采购国外先进探测器、仪器仪表及相关自动化控制软件，融入我国锅炉设计制造中。能在成本最小的同时最大限度提高锅炉效率，降低维修成本。所以火电厂锅炉燃烧优化非常必要。

3火电厂锅炉燃烧优化的主要技术

3.1通用实验法优化法

锅炉在设计之初就对其结构、耐热系数、使用寿命、能耗等做了相关拟合模拟。但由于制造环节和安装调试过程中的偏差，在锅炉燃烧使用上会出现种种问题，加之一些锅炉匹配程度不一，厂家设计制造标准不同，导致同一型号锅炉在不同批次不同使用年限上发生了使用效果的较大差异。所以就需要现场技术人员根据自身工程工况进行现场试验摸索和调配了。根据笔者多年工作经验，其需优化调整的大体框架有：1、充分研究锅炉内部参数及易损件更换周期，完善锅炉维护保养规程并严格执行。2、根据锅炉使用年限的不同，需要调整风煤比例，选择合适的风煤比例是确保锅炉正常燃烧的最基本条件。3、定期对锅炉做无损检测并通过不同工况下的数据运用计算机拟合软件进行曲线运行方式进行观察，选择最为合理的燃烧方式。4、根据电厂计划开工率及环保政策，科学合理的进行多炉切換备用工作。

3.2基于火焰检测技术的燃耗优化

在火电厂锅炉燃烧技术中，采用火焰检测技术优化锅炉燃烧已经成为了一项较为普遍的项目，很多火电厂已经将这一技术应用于检测锅炉燃烧，并且取得了很好的效果。火电厂对于锅炉燃烧的检测可以通过火焰检测来实现，这样就可以对锅炉内部出现的点火不当或者是锅炉炉膛爆炸情况进行很好的控制。此技术在锅炉燃烧优化中占着非常重要的地位，近年来，随着科学技术的不断发展与进步，我国火力发电厂内部也出现了很多新技术，而火焰检测技术在现如今的社会中正在不断发展，现如今这一技术已经在火力发电厂中得到了广泛的发展。技术在进步，科技在发展，火焰检测技术将会有更好的成就。

3.3燃烧设备的改进优化

电厂设备多，元器件复杂。鉴于一次性投资成本固定原则，火电厂工艺上大体处于完备，大型动设备也不能做巅峰性改进。所以进行匹配式仪表或燃烧设备上的小改小革能在低成本原则下极大提高工作效率，节能减排。相关技术人员可以在充分掌握锅炉使用性能和技术参数后通过使用经验在结合厂家指导的前提下就锅炉点火器等关键零部件进行重新设计和改造。并在设备大修时进行验证。据笔者经验锅炉盘管用钢材料性升级就能为螺旋管圈直流炉节约燃煤2%。可见燃烧设备的改进优化在锅炉节能减排中的意义。

4火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展

锅炉燃烧优化技术随着国民环保意识的加强和我国节能减排的方针，现日益受到相关厂家和电力部门的关注。以往在优化燃烧方面，相关技术人员仅仅凭借经验，进行风门的调节与煤质的筛选。而当前最新的磁化燃烧节能器、自控化动态点火装置的投用极大促进了科学优化锅炉燃耗的进程。根据笔者多年工作经验先总结相关应用发展如下：

锅炉燃烧优化技术的应用发展归根溯源起源与检测技术的改进应用。先进自动化仪表的出现在锅炉动态在线监测上产生了跨时代的意义。在锅炉运行过程中可以实时监控锅炉燃烧状态，在获取一手数据同时根据锅炉自身参数进行计算机式数据挖潜与拟合运算。预测锅炉优化燃烧方式，帮助技术人员进行实时校订。在这种情况下，高精度，快响应的仪表成为锅炉燃烧优化必不可少的工具。目前的软件测量技术的应用特别的基于人工神经网络的检测技术应用最为广泛。

结语

综上所述，锅炉作为火电厂核心设备之一，其意义重大。在节能改进上具有较大发展空间。我国同型号锅炉与国外先进厂家相比还存在一定差异，但主要集中在仪表自动化与材料方面。所以我国快速赶上欧美国家同等发展水平的唯一出路是引进国外小型零部件进行国产锅炉的安装与试运，以现场经验和国外技术为基础，结合性制造出具有自主知识产权的成套锅炉装备。

参考文献：

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