发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略分析

发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略分析

王红霞

唐山三友化工股份有限公司热电分公司

摘要：发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略是保证发电厂稳定运行、提高能源利用效率和减少环境污染的关键。本文从燃料量调整策略、风量调整策略、燃烧器调整策略三个方面对发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略进行了详细阐述，这些新方法可以更好地满足发电厂的运行要求，提高其运行效率和安全性。

关键词：发电厂；锅炉燃烧控制；调整策略

发电厂锅炉燃烧控制系统是保证发电厂安全生产和经济效益的重要设备之一。随着科技的不断进步和现代化管理的推行，燃烧控制系统需要不断更新和完善。在现代化发电厂中，燃烧调整被认为是提高发电效率和保证安全生产的关键技术之一[1]。为了提高燃烧系统的控制性能，不仅需要选用合适的控制器和执行元件，还需要进行有效的调整策略。因此，本文将探讨发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略分析，旨在寻找实现燃烧控制的最佳方案，为提高发电厂效率和安全生产提供参考。

一、发电厂锅炉燃烧控制系统的重要性

电力发电厂是现代社会中不可或缺的产业之一，它们的运作离不开稳定的能源供应。而其中最核心的设备之一便是锅炉。锅炉通过燃烧煤等燃料来产生高温高压蒸汽，驱动涡轮机旋转，然后通过发电机将机械能转换为电能。在这个过程中，理想的燃烧控制是必不可少的。锅炉燃烧控制系统的作用是保证燃料的完全燃烧，以最大化蒸汽的产生，并且保证系统的安全性。如果燃烧不充分，烟气中的一氧化碳和未燃烧的碳会大量排放，不仅会降低发电量，还会对环境造成不可逆转的损害。而如果燃烧过度，则会导致浪费能源和对设备的磨损[2]。

二、发电厂锅炉燃烧控制系统的组成

2.1燃烧控制系统的工作原理

燃烧控制系统的工作原理可以简单地概括为：通过各种测量、检测等传感器采集锅炉内的各种参数，如温度、压力、氧气含量等，根据设定好的参数和控制逻辑来实时调整加热器的燃料量和空气量，以维持锅炉的最佳燃烧状态。具体来说，燃烧控制系统会将煤粉分为多个级别，并在空气的流量和喷嘴位置上进行优化，以确保燃烧的高效和完全性。另外，系统还会对烟气进行净化处理，去除其中的污染物质，如二氧化硫和氮氧化物等。

2.2燃烧控制系统的组成及各部分功能

（1）煤粉制备系统

包括煤粉的煤粉研磨机、储存设备等。其主要功能是将煤破碎成合适的颗粒度，以便进行后续的输送和燃烧。

（2）煤粉输送系统

主要负责将煤粉输送到锅炉燃烧室，在输送过程中，为了保证煤粉的均匀性和流动性，在输送过程中需要控制其流量和压力等参数。此外，如果锅炉需要不同种类的煤粉混合燃烧，输送系统还需要做相应的调整。

（3）燃烧控制系统

系统包括多个部分，包括空气供应系统、燃料喷射系统、点火系统等。通过控制燃料和空气的比例、喷射方向等参数，实现燃烧的完全性和高效性，同时根据锅炉的运行状态和外部环境来实时调整控制策略，保证系统的可靠性。

（4）烟气净化系统

烟气净化系统是锅炉燃烧控制系统中不可或缺的一部分。它可以多角度处理废气，如干式、湿式、半干式等不同的处理方式，去除其中的污染物，保证锅炉排放的废气达标。烟气净化系统包括除尘器、脱硫器、脱硝器等组成。

（5）监控系统

监控系统通过各种传感器实时检测锅炉内部的各种参数，如燃烧温度、压力、烟气排放等，将这些参数传输给燃烧控制系统，实现对锅炉燃烧状态的监控。同时，监控系统还可以提供实时数据，帮助运维工程师对锅炉的运行状态进行分析和预测。

三、发电厂锅炉燃烧控制系统的调整策略

3.1燃料量调整策略

燃料量调整策略是指在燃烧期间对锅炉内煤粉的加入量进行控制。为了实现燃料的完全燃烧，锅炉内的燃料量需要根据不同的运行条件进行调整。燃料量调整原则上主要考虑锅炉运行负荷和煤粉的分级，采取多种策略对其进行调整。经典调整策略有精细调节控制和模糊控制。调节控制上，建立模型之后用PID控制进行调节；模糊控制上，过程模型可以不一定需要精确，并且可以考虑到实际环境积极性。

3.2风量调整策略

风量调整策略是指对锅炉燃烧室中空气供应的流量进行控制。通过调整风量，锅炉的温度和烟气排放等多个方面可以实现较大的控制空间。风量的调整主要考虑锅炉内部燃烧过程的深度和温度的均匀性。经典的调整策略有前馈控制和后馈控制。通过建立风量、变量之间的关系得到数学模型，并用此模型进行调节。其中后馈机制可对燃烧期过程中的偏差进行反馈控制，并及时调整控制策略。

3.3燃烧器调整策略

燃烧器调整策略是指在实现锅炉的完全燃烧的过程中，针对燃烧器的调节进行优化。在燃烧器调节策略中，涉及到燃料的喷雾和燃烧，通过控制燃烧器的结构和燃料喷射的位置，调整燃烧过程中的反应动力学参数，来达到锅炉燃烧的最优状态。经典调整策略有滑动模式控制和遗传算法控制，采取多参数并行控制，提高系统可靠性和稳定性，优化参数的初始值。

四、结语

综上所述，发电厂锅炉燃烧控制系统是发电厂生产过程中非常重要的一个系统，对于保证发电厂稳定运行、提高能源利用效率和减少环境污染都有着至关重要的作用。通过燃料量调整策略、风量调整策略、燃烧器调整策略等能够更好地满足发电厂的运行要求，并提高其运行效率和安全性。

参考文献

[1]杨红兵. 生物质能发电厂锅炉燃烧模糊PID控制系统研究与设计[D].兰州理工大学,2022.

[2]李钦科. 基于模糊神经网络的锅炉燃烧系统的优化控制[D].华北电力大学,2022.