燃烧优化控制系统在电厂中的应用

燃烧优化控制系统在电厂中的应用

郭正

上海华电电力发展有限公司望亭发电分公司  江苏 苏州  215155

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电厂建设越来越多。在机组升降负荷过程中将主汽温度控制好，对发电系统安全稳定运行有着至关重要作用。从智能优化控制方向和实际应用角度出发，本文首先分析电厂燃气锅炉燃烧控制优化的意义，其次探讨智能优化控制系统介绍以及实际应用，最后就智能优化系统的意义进行研究，期望能够对新形势下电厂燃气锅炉的燃烧控制优化工作形成一定的指导与借鉴意义。

关键词：发电厂；智能优化控制；自动化；主汽温度；稳定性

引言

自动燃烧控制系统是以垃圾入炉焚烧量、锅炉蒸发量为目标，以燃烧计算为基础，在不同的燃烧工况下，经过特定的逻辑运算，计算与垃圾品质对应的空气量、炉排运行速度的基准值，从而实现稳定化燃烧，同时兼顾公害抑制、焚烧量合理化、故障预防等要点，用自动化设备对大量的操炉工作进行分担。使锅炉的蒸汽流量稳定在设定值，针对不同的垃圾特性，能稳定的供应垃圾并合理化配风，使焚烧炉稳定运行，从而达到热灼减率最小化，低污染物排放无公害等目标。

1电厂燃气锅炉燃烧控制优化的意义

对电厂企业燃气锅炉燃烧控制优化工作能够推动电厂企业更高质量运转，提升工作效率。加上近年来我国对绿色环保体系构建的不断深化，可持续发展战略的要求越来越高，在具体的电厂锅炉燃烧工作中需要通过适宜技术的选用推进锅炉运行的效率。在具体的锅炉燃烧中，如果不能够对锅炉燃烧进行有效的控制优化，就会由于燃烧情况不佳造成锅炉正常运转受到影响。因此在保证正常工作运转需求的同时，还要进行进一步产能升级与优化调整工作。对电厂燃气锅炉燃烧控制的优化工作主要是借助一些先进的技术手段，对锅炉燃料进行更合理的参数配置与调整，结合风量以及氧气供应等多种因素，提高锅炉燃烧质量。因此，面对当前信息化技术不断发展的新形势下，电厂企业应当提高对先进技术的引进与运用，通过更合理的方式进行燃气锅炉燃烧控制的优化，切实提高锅炉的燃烧质量与效率，维持锅炉内部合理的压力与温度范围，为电力的生产工作提供良好的能源供给。并且结合良好的燃烧控制优化技术能够减少对燃烧器或过热器等部件的损毁，提高企业运行效益。

2智能优化控制系统介绍以及实际应用

2.1智能优化控制系统优化原理

智能优化控制系统采用先进的控制理论，解耦、软伺服、过程对象预测和智能调节等技术，原理是在兼顾设备运行状态和控制质量的前提下，通过对各种运行参数的变化趋势做出预判，实现对高转焦煤气流量、主汽温度、炉膛负压、炉膛内部氧含量和汽包水位等进行平衡，及时、高效地进行实时调节以此来稳定锅炉的负荷。同时，锅炉燃烧时煤气和空气自动配比优化控制，使煤气充分燃烧达到最佳状态，降低烟气中一氧化碳的含量，从而减少对大气的碳排放。智能控制系统使用的领域越发广泛，比如汽机的ETS、锅炉的MFT和化工的ESD等等，极大程度上降低了一线操作员工的实际工作量，不断优化企业的生产模式。

2.2优化送风量控制

传统的燃气锅炉燃烧对于氧气供应量也是借助手动的方式进行调整，在进行送风量控制优化的方案当中，可以借助送风量控制系统的建设实现锅炉中风量、氧气总量与消耗总量的对等性，提升锅炉燃烧热供应的效率，从而维持锅炉运转的高效稳定性。对于送风控制系统的送风量的调整与把控，是依照动叶的调节来完成的。对于整体送风体量是根据燃烧效率的数值以及相应送风量与燃料数量的比值进行确定的。这主要是由于燃料数量发生变动的时候，送风量也会进行一定的改变，加上锅炉内部对于氧气体量的判断会存在一定的不及时性，因此经常需要借助串级的调节方式。由送风系统的调控系统及风门调整装置形成共同的管控，对锅炉内部的氧气量设定确定的数值并进行一定范围内空燃比的设置，从而进行动态化的送风量的调控。

2.3燃烧炉排自动控制

根据上述计算得出每小时的垃圾总体积，可以得出炉排基准速度，垃圾料层厚度直接反应出燃烧炉排料层厚度，直接影响燃烧炉排速度和垃圾焚烧情况，根据垃圾料层层厚偏差得出速度补偿，对炉排基准速度进行修正补偿，燃尽炉排上部温度直接反映出燃尽炉排上燃烧状况，间接影响燃烧炉排速度快慢。故对燃尽炉排上部温度偏差进行速度补偿，燃尽炉排上部温度偏大，反映燃尽炉排上部料层较厚，故对燃烧炉排进行负偏差系数调节；燃尽炉排上部温度偏小，反映燃尽炉排上部料层较薄，故对燃烧炉排进行正偏差系数调节；最后进行补偿系数调节，使得燃烧炉排自动运行。

2.4锅炉燃烧稳态模型

锅炉燃烧期间受到诸多不确定因素（如煤的质量、燃烧温度等）的影响，锅炉氮氧化物的排放量和飞灰含碳量的变化均呈现出非线性特点。而本文提出的机遇遗传算法的优化控制模型，则能够很好地适应非线性函数；此外还具有较强的自适应、自学习能力，在此基础上建立起的锅炉燃烧稳态模型能够对提升锅炉燃烧有积极帮助。该模型以再热器出口温度、出口压力，以及给煤机的压力、煤量等变量作为输入，以锅炉燃烧效率作为输出，基于模型定性分析锅炉燃烧特性与相关变量之间的关系。

2.5把握主给水控制

锅炉主给水的管控主要是借助主给水阀的开合程度进行相应水位的调控，加上对副给水阀的调节进行积水体量的调整。也就是说主给水进行水位管控，副给水进行给水量的管控。所以在进行具体的给水控制技术优化的时候要关注一些关键回路与调控死区，通过及时给水量的管控保证良好的运转。当前进行锅炉汽包水位管控主要有位式与连续调整两种。位式调整是依照水位的位置进行调整增的，适合应用在蒸汽量不高于4t/h的燃气锅炉当中。连续调整则是依照汽包水位的测量平衡输出信号实现对变频器的动态管控，进行水位的维持。在具体的水位调节过程中要进行良好的模糊管控，杜绝出现主汽流量与给水流量之间调整不恰当造成较大的误差。

3智能优化系统的意义

根据马钢电厂燃煤气锅炉改造工程实例，通过对锅炉燃烧系统进行有优化改造，使电厂锅炉主参数具有更高的调节性能，降低了锅炉由于厂区燃气流量时常变化而对机组运行产生的影响。充分对煤气进行燃烧，减少环境污染的同时又节省能源，降低能耗，保证供热蒸汽的供应。智能优化控制系统不仅能够实现人力资源的优化，也能够避免人工操作可能产生的偏差，这对于人力成本的节约和工作效率的提升具有重要的意义。

结语

在新形势下电厂电力生产的时候，燃气锅炉的燃烧效率会对其生产效率与经济收益形成严重的不良影响。加上当前我国社会整体快速发展的形势下对绿色环保的重要要求，对电厂燃气锅炉燃烧控制优化工作能够降低企业的运行成本投入，减少资源的浪费。本文面对电厂燃气锅炉燃烧控制当中的一些问题，运用新形势下信息化技术的运用进行优化，能够将锅炉燃烧控制到合理范围内，为其更为高效、有序的运行提供良好的技术支撑与保障。

参考文献

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