火电厂锅炉燃烧优化技术探讨

火电厂锅炉燃烧优化技术探讨

王凌锋

国家能源集团谏壁发电厂 江苏 镇江 212000

摘要：在火电厂生产运营过程中，锅炉属于重要运行设备，燃烧效率会对锅炉运行效率造成较大影响，还会决定发电效率。为了全面提升锅炉运行效率，降低燃烧所致环境污染，技术人员必须优化火电厂锅炉燃烧方式，以此实现火电厂长久发展目标，还可以确保燃料充分燃烧，所以讨论火电厂锅炉燃烧优化技术具备现实意义。

关键词：火电厂；锅炉燃烧；优化技术

1 火电厂锅炉燃烧优化

一般来说，锅炉燃烧必须确保持续性与稳定性，优化调整燃料配比与送风参数。同时，为了确保锅炉膛内燃料处于充分燃烧状态，必须转变锅炉燃烧控制模式，以此承载锅炉机组负荷变化。通过优化调整锅炉燃烧方式，可以确保锅炉燃烧系统内部的压力、蒸发量与温度的合理性，以此充分燃烧燃料，维护燃料输出的稳定性与安全性，避免出现燃烧器烧毁、燃料结渣等问题。同时，可以提升机组运行经济性与技术性，降低污染物排放量，避免污染大气环境。

由于锅炉燃烧效率会直接影响锅炉机组与发电厂运行效益，所以燃烧优化调节任务在于适应外界负荷需求，满足蒸汽质量要求，维护锅炉运行经济性与安全性。针对一般固态排渣煤粉炉，燃烧调节主要包括以下内容：第一，保证汽温、汽压、蒸发量的稳定性，整个燃煤充分燃烧，火焰分布均匀，避免损坏过热器与燃烧器；第二，确保机组运行热量，减少燃烧污染物排放量。同时，提升燃烧过程的经济性，优化风煤配合、送吸风配合、二次风配合，保证炉膛稳定。

2 火电厂锅炉燃烧优化技术

2.1 基于试验调整的优化技术

在锅炉燃烧运行期间，必须通过试验方式优化锅炉燃烧状态，按照试验获取数据，对风煤比例进行调整，同时，设置锅炉燃烧的最佳参数。其次，应用计算机技术制定控制曲线，通过曲线变动分析锅炉燃烧运行状态。值得一提的是，在试验过程中，技术人员必须开展大量调整试验，优化整个试验数据结果，以此获得最佳方案。然而，此种方式会消耗大量人力物力，需要进行新机组试运行，优化配置燃料种类与机组操作方式，所以在具体应用中，仍需进行优化。

2.2 基于燃烧设备改造的优化技术

在优化锅炉燃烧过程中，可以通过燃烧理论与相关数值，对锅炉燃烧情况进行模拟，优化锅炉燃烧过程。在优化调整中，技术人员应当按照燃烧理论建立模型，通过数值模拟方式，模拟分析锅炉燃烧情况。按照建造模型数据，探索求解方式，以此获得锅炉优化方案。然而在大量建模优化中，会增加计算过程的复杂度，且整个建模优化时间比较长；当燃烧机理不明确时，则无法确保锅炉燃烧模型的成熟度。需要注意的是，锅炉优化方法存在技术问题，无法应用于所有锅炉优化中，只可以应用到高仿真研究与离线分析中。

2.3 基于检测技术的优化技术

在优化锅炉燃烧时，需要通过检测技术分析锅炉燃烧的相关参数，以此优化锅炉的燃烧过程。检测技术的原理在于锅炉运行期间，技术人员通过监测烟气含氧量、飞灰含碳量、煤粉浓度，整合控制火线图像参数，以此调节锅炉燃烧，确保燃料燃烧的经济性，减少污染物排放量。其次，通过锅炉炉膛火焰检测技术、风煤测量技术、煤炭技术、锅炉燃烧排放物检测技术，合理测定锅炉燃烧参数，确保锅炉燃烧的经济性与安全性。然而，我国多数火电厂所安装的测量仪准确性不足，相应降低锅炉燃烧优化设备的效率，对锅炉燃烧优化进程造成较大影响。

2.4 基于火焰检测技术的优化技术

火电厂运行期间，传统锅炉优化技术可以通过火焰检测技术，对锅炉燃烧情况进行监测，防止燃烧期间发生爆炸事故。由于锅炉燃烧运行期间，受点火不当，锅炉长期处于低负荷运行状态，锅炉炉膛极易发生爆炸事故。针对此种情况，可以应用火焰检测技术对整个燃烧过程进行优化。锅炉炉膛安全监测可以有效优化燃烧过程。通过火焰检测技术可以对整个锅炉燃烧情况进行监测。

3 火电厂锅炉燃烧优化技术的发展方向与前景

3.1 优化改进检测技术

在优化燃烧技术时，必须将锅炉燃烧参数作为检测基础。但是，通过分析当前装置与技术工艺控制，各项措施在测量品质与准确性方面存在缺陷。研究人员与火电厂必须做好重视，深入研究和开发高新技术，以此处理该类问题。值得一提的是，软测量技术可以有效处理该类问题，在软测量建模中，包含基于对象数学模型、模式识别、工艺机理、人工神经网络、回归分析与支持向量机等。当前，人工神经网络多应用于工程过程建模与控制中，具备代表性的建模方法包括RBF神经网络、BP神经网络。图1为基于人工神经网络的锅炉燃烧优化。

3.2 闭环与智能化发展

在技术成熟发展过程中，火电厂开始广泛应用锅炉燃烧优化指导系统，多数学者注重研究燃烧优化的闭环控制。通过分析发展现状可知，应用分步式控制系统硬件的优势、软件组态灵活性功能，可以建立一套完整的控制系统。系统硬件成本比较低，整体检修与维护量小，具备较高可靠性与稳定性，已经成为燃烧控制系统的优化方向。

图1 基于人工神经网络的锅炉燃烧优化流程

由于锅炉燃烧系统具备动态复杂特点，从而导致燃烧控制系统的优化过程复杂，必须应用科学的控制措施，以此提升燃烧系统的性能优势。针对锅炉燃烧系统来说，必须按照不同分级进行控制，将局部优化与智能协调作为基础，合理选择典型、先进的控制措施，以此确保控制的综合化与智能化水平。

4 燃烧优化技术的应用发展

当前，煤炭燃烧技术被广泛应用于生产实践中，该类技术针对煤炭质量差的优化效益显著。多数电厂运行煤炭量比较大，无法确保煤炭质量满足锅炉运行发展需求。因此，针对低质量的燃料，需要应用煤炭继续燃烧技术，全面维护机组运行安全与稳定，进一步满足电力发展需求，实现机组温燃目标。

由于煤炭质量差异比较大，火电厂生产所用煤炭质量低下，因此，必须优化煤炭继续燃烧问题，以此满足社会发展对于电能和热能的需求。技术人员通过温燃技术，优化设计燃烧器，注重煤炭继续燃烧与机组温燃技术的优化。为了使煤炭得以充分燃烧，还应当注重煤炭洁净处理。

5 结语

综上所述，通过分析火电厂发展现状可知，火电厂属于我国主流发电行业。由于锅炉对于火电厂发电影响比较大，在机组运行中必须确保高稳运行状态，以免影响机组运行工作。火电厂燃料燃烧时会产生环境污染，所以必须优化锅炉燃烧过程，通过有效措施提升燃烧效率，维护火电厂供电稳定性，同时，降低燃烧所致污染，满足社会发展需求。

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