煤气锅炉燃烧控制技术的优化策略分析

煤气锅炉燃烧控制技术的优化策略分析

陈征

新疆乌鲁木齐兖矿新疆煤化工有限公司 830000

摘要：随着钢铁产量不断提高，高炉、转炉、焦炉产生的煤气量已远超轧钢所需气量，将过剩的煤气进行燃烧发电，不仅能减少可利用能源的排放、提高能源综合利用，对降低企业的生产成本、增加能源转换效率也有重要意义。

关键词：煤气锅炉；燃烧控制；优化策略

引言

燃煤发电作为我国电力工业的主要组成部分，其燃烧效率和热效率一直是人们关注和研究的重点。对于燃煤机组锅炉而言，其主要由燃煤燃料、燃烧设备和锅炉本体三部分组成，其中锅炉本体是锅炉燃烧系统的重要组成部分，它直接影响到锅炉的燃烧效率和机组的热效率，对电厂经济运行起着至关重要的作用。

1发电厂锅炉的工作原理

煤炭在火力发电厂中扮演着至关重要的角色，作为一种基础能源，煤炭能够满足电厂的日常发电需求。由于煤炭主要由氢、碳等元素组成，并带有一些杂质，当煤炭与氧气混合燃烧时，会产生高温烟气。这些烟气带走了煤炭燃烧释放的大量热能，并在锅炉内部流动。烟气与受热面接触后，热量会传递到锅炉内部，随着温度的升高，锅炉内的水分开始蒸发并形成蒸汽。蒸汽作用下，汽轮机开始运转，将热能转化为动力能，推动汽轮机高速旋转，进而产生电能。因此，火力发电厂的正常运行，离不开煤炭等资源的充分燃烧。燃烧是火力发电厂电能生产的关键环节，它会产生大量的热能。尽管杂质产生的热能远不及煤炭本身，但从节约资源和环保的角度出发，可以利用这些杂质的热能发电，进一步提高火力发电厂的经济效益。

2煤气锅炉燃烧控制问题

由于新建煤气锅炉发电机组常处于钢铁企业一次建成后的工程改造、规模扩建阶段，受限于前期成本限制、或空间规划限制等原因，部分企业没有规划建设足量的煤气储罐，厂内煤气管网会因上游煤气发生源非连续性生产运行、下游煤气使用单位的非连续性稳定使用而产生压力波动。燃料供给压力波动导致锅炉燃烧不稳定，燃烧效率降低，对煤气发电机组的稳定供汽、供电造成较大影响。常见的煤气锅炉燃烧器为单炉墙多层排列或前后炉墙对冲排列，每层燃烧器又分左、中、右布置。每个燃烧器配置煤气调节阀、风量调节阀，通过调节阀门开度，控制各燃烧器煤气与空气的混合比例。当煤气母管压力、流量发生较大波动时，分散控制系统（DCS）中PID调节器无法快速调节恢复稳态，就需要依靠运行人员手动进行操作。负荷波动情况下，燃烧器数量繁多意味着运行人员需要持续性频繁操作，一旦操作不及时或发生误操作，可能导致停炉、停机，对厂内造成经济损失。

3煤气锅炉燃烧控制优化策略分析

3.1针对管理方面

①重点优化运行管理制度。运行人员应定期对锅炉进行检查，如发现缺陷应及时处理，消除隐患。在锅炉运行过程中，应加强对制粉系统的监视，并加强对制粉系统的调整。要定期检查风机运行情况，并采取必要措施控制风机电流，确保设备安全。锅炉运行中应定期检查油枪的使用情况，保证油枪口不堵塞。定期检查水冷壁管的磨损情况，如果发现有磨损严重的地方，要及时进行处理。定期检查受热面的结渣情况，并对结渣进行清除。加强对锅炉排烟温度的监控和分析，并对排烟温度进行调整，从而提高锅炉燃烧效率。定期检查锅炉水冷壁等受热面是否有结渣和积灰情况。②重点优化组织结构。电厂锅炉燃烧运行中，要想优化运行组织结构，就必须要提高组织结构的合理性，在实施具体优化操作中，需要从以下两个方面入手：首先，加强对人员的管理。在电厂锅炉燃烧运行过程中，由于锅炉设备的种类较多，其燃烧操作的程序也比较复杂，因此对操作人员的管理工作就显得十分重要。在这方面要做好两个方面的工作：对于电厂锅炉操作人员来说，必须要加强对其的培训和学习，以提高他们的专业素质和操作技能；在实际操作过程中，要采取一定的激励措施来调动操作人员的积极性，以提高他们对锅炉燃烧运行工作的责任心。其次，要注重对锅炉燃烧运行的监督管理工作。在电厂锅炉燃烧运行中，其工作涉及到的范围比较广，因此其工作质量也关系到电厂锅炉燃烧运行的安全性和稳定性。为此，在电厂锅炉燃烧运行中，必须要做好对工作质量的监督和管理，具体来说，可以从以下几个方面入手：对于锅炉设备的维护工作来说，其工作人员必须要做到认真细致地进行检查和维护；在电厂锅炉燃烧运行中，要及时处理出现的问题和故障，并要做好记录和存档工作；对于电厂锅炉燃烧运行的数据、信息等资料进行妥善保管；对于锅炉设备存在的隐患及时进行排除。

3.2优化锅炉的整体结构

为了提高锅炉的工作效率，可以采取一系列措施来优化锅炉整体结构。首先，需要深入了解锅炉在运行过程中可能出现的问题，并详细记录下来。然后，结合电厂的实际生产需求，引入新的材料、新技术和新结构，并制定相应的改造计划。使用先进的计算机技术，模拟和分析改造计划中的各种可能情况，以评估各种计划的优缺点和可行性，最终确定最佳改造计划。改造完成后，对锅炉的运行情况进行持续监控，以评估改造效果和优化程度，并确保锅炉达到高效运行的标准。同时还需要监控其他系统和环节，以提高辅助系统和设备的运行质量，确保电能生产的稳定性。

3.3锅炉系统的改造与技术更新

依靠新技术的应用及创新，是实现锅炉节能降耗的法宝。通过应用混煤机与分层给煤机燃烧调节技术、锅炉吸风口热风引进技术、富氧燃烧技术、锅炉炉门改造等多种有效措施，从而达到节能降耗的目的。（1）混煤机与分层给煤机燃烧调节技术。传统的给煤方式成煤炭块、沫分离导致煤层通风阻力不均，与锅炉分段等压送风特点不相适应，导致燃烧工况恶化，浪费能源。近年来，混煤机与分层给煤燃烧技术已经得到了广泛应用，在劣质煤燃烧调节时，利用混煤机达到块、沫均匀搅拌，干湿度均匀，再通过给煤机将煤按颗粒大小均匀地分布在炉排上。把波浪状波峰波谷的煤层铺设方式调节为平铺式，使风通过煤层时保持均衡，提高煤的燃尽程度，提高燃煤效率。（2）锅炉吸风口热风引进技术。部分燃煤锅炉房在鼓风机吸风导向方面存在设计缺陷，采用吸取室外风补给，导致锅炉送风温度较低。当冷风进入炉体后，穿过燃烧煤层，必将降低炉内温度，这样造成了不必要的热损耗。通过实施改造，可以把锅炉房其他空间内的较高温度空气进行利用。如在锅炉房和脱硫间两座建筑上搭建吸风通道，把脱硫间内的热空气引到鼓风机内，通过鼓风机送入锅炉内，减少冷空气进入，从而提高锅炉热效率，节约能耗；在锅炉间吸风通道适当处增设可拆卸密封插板，降低锅炉间室内负压，提高锅炉间室内温度。

3.4重视对锅炉运行人员的培训与管理

锅炉作为一种即受压又受火的特种设备，其运行人员的素质将直接影响锅炉设备的运行状况，对锅炉生产运行如果操作不合理，管理不善，处理不当，极易引发事故，轻则停炉影响生产，重则造成爆炸，引起人身伤亡，造成厂房、设备的损坏，后果非常严重。因此，为了避免出现安全事故，必须对锅炉运行人员进行专业的培训和管理，从而确保锅炉运行人员在操作锅炉的过程中可以严格遵守操作规程。

结束语

燃烧系统是整个锅炉系统重要的组成部分，锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的安全性、可靠性和经济性。节能环保的指导性要求日益提高，燃烧控制优化逐渐转变为锅炉燃烧系统控制的关键点。

参考文献

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