电厂锅炉燃烧控制的优化分析潘涛

电厂锅炉燃烧控制的优化分析潘涛

关键词:电厂锅炉;燃烧控制;优化分析

1导言

电厂是一套极其复杂的系统,机组负荷会由于诸多因素的干扰而发生变化,只利用人工难以保证机组始终处于最佳状态,这方面问题最典型的即为锅炉系统的燃烧控制。在电厂中,燃料费用在总发电成本中占据很大比例,而烟气又是电厂生产过程中的主要污染,怎样连续且熟练地对风量进行调整,使风箱和炉膛压差等变量均处在最佳状态,这无论是对人员自身技术水平,还是工作量,都提出了极高的要求。对于锅炉运行效率,它属于复杂曲线,有许多影响和干扰因素,并且此类因素都伴随时间的变化而变化,单纯依赖运行人员无法确定曲面最高点。

2燃烧优化的目的以及意义

在我国大型电厂锅炉中,对于煤粉的燃烧十分广泛。其中,燃烧优化便是在安全运行及外界负荷要求满足的前提下,将燃烧的效率提高,减少锅炉产生热损失,同时,还能减少对污染物的排放。锅炉利用燃烧以及传热,可以将燃料的化学能进行转变,使其成为蒸汽的热能。锅炉的效率是将能量进行转换的重要性指标,通常情况下,针对大型火力发电机组,锅炉的效率可以提升1%左右,机组效率可整体提升0.3%~0.4%,供电煤耗可减少0.8%左右。但是,锅炉效率与炉内的实际燃烧工况有着直接的关系,对炉内的燃烧进行组织,可将锅炉的效率进行提升,保障机组处于高效的运行状态。锅炉燃烧的优化控制系统,是为了对锅炉本身的运行参数进行保证,以便锅炉能够处于理想健康的运行状态,最大程度的减少热量损失,使热能效率有所提升。利用运行人员对各项参数进行实时调整,可以对含碳量进行降低并减少再热器产生的超温问题。所以,构建迎合现代化的电站锅炉燃烧优化控制系统,可保障锅炉在燃烧的过程中,在受到工况、负荷等扰动的情况下一直处于最理想的状态,有益于提升电厂经济效益。

3常见的锅炉燃烧控制系统优化技术

3.1燃烧理论模型

在充分理解并掌握电站锅炉燃烧控制系统燃烧理论基础上,可建立起相应的理论模型,用于探讨求解方法。在对锅炉燃烧状况进行模拟时,可借助数值方式实现,但这一方法运算过程复杂且耗时长。对于部分电站锅炉燃烧控制系统燃烧机理不明确且无法使用数值计算的情况,可以采用燃烧理论模型结合离线分析与高仿真技术方法完成计算。

3.2实验调整技术

电站锅炉燃烧控制系统优化可以通过实验调整技术方式实现,这一技术能够精准判定合理的风量与煤量比例,从而在实验中确定锅炉燃烧设备最佳运行参数。不仅如此,还可以制定出最为科学计算机控制曲线,根据曲线控制方法,使锅炉以最佳的状态运行燃烧。但是,在实验操作中,技术人员仍要保证新机组试运行前,完成单因素与正交实验,提高应用合理性。

3.3检测技术优化

检测技术优化需要和燃烧优化联系在一起,通过优化检测技术,可对系统内部燃烧状态进行全面监控,为系统后续优化调整提供可靠的数据支撑。此种方法在我国应用范围较广,具体而言,主要是对煤炭分析技术、火焰检测技术、风煤量检测技术等进行优化,最终可以达到优化锅炉燃烧的总体目标。

3.4燃烧设备改造

在对锅炉设备设计改造阶段,要站在设备燃烧理论模型基础上进行,主要是实现设备燃烧器的优化设计与改造。设备的质量直接影响锅炉燃烧,所以要提高电站锅炉燃烧控制系统燃烧效率,首先要对设备进行改造。实际操作中,不同设备的改造会受到燃烧制粉系统、煤炭种类等因素影响。

4锅炉燃烧调整存在的问题

(1)因为现场的工作条件,燃烧器与燃烧器之间的煤粉并没有均匀的分配。如果燃烧的风速偏差>20m/s,煤粉浓度偏差便会达到22%。在一层当中的不同支管,风速偏差为23m/s,其中浓度偏差为19%。煤粉分配不均的关键性原因,是导致风量的不均匀分布是导致的。(2)风、粉、灰没有相应的测量手段。飞灰当中的含碳测量装置,并不能提供相应的测量数据。在线测量煤粉浓度以及流速的相关装置,因为设备的质量存在一定的问题,所以标定不准确,所以最终的测量结果会产生波动,导致测量的数据出现异常。二次风量测量装置,因为年限的提升,传感器会发生严重的磨损,使得测量数值产生很大的波动,增加维护的成本。(3)锅炉在实际运行过程中,因为负荷发生了改变,燃料量以及送风量等都会受到影响,并随之发生改变。

5电厂锅炉燃烧优化运行调整的策略

5.1减少排烟损失的有效策略

其一,相关工作人员针对漏风控制的相关工作要进行完善,在日常工作当中,工作人员要先对排烟氧气表进行分析,之后再分析炉膛出口氧量表以及风量表的变化。在锅炉进行运行当中,还需要检测水封槽的水位,且要注意在排渣当中,不要将内部的水分放干。在完成吹灰工作之后,要对入孔门与火孔实施系统的检测。此外,在工作结束之后,还要对管壁进行检测,以便使漏风的概率得以降低。其二,工作人员要对空预器的积灰情况进行注意,在内部进行处理当中,要确保没有化学物品残留。对于烘干设备的使用,要预防受热面沉积灰垢;在对空预器进行吹灰当中,针对燃烧状况不良或者土灰成分较高的状况时,要强化吹灰工作的次数以及时间。其三,面对锅炉当中内膛灰工作,一定要定期实施,并完善相关的记录,这样可对锅炉的稳定运行给予保障。

5.2减少锅炉燃料没有完全燃烧所产生的热损失影响

造成内部燃烧不充分的关键性因素包括:燃料的具体数量、送风量、引风量和外界负荷等。所以工作人员要对送风量以及引风量合理的控制和调整,把内部的过量空气系数在合理的范围当中进行控制,这样可对热损失进行减少。此外,工作人员还要对二次风量进行科学的调节,对高温烟气进行控制。二次风能在控制当中,还可为燃料提供相应的氧气。此外,还需要将内部燃料的燃烧时间进行提高。

5.3优化二次风量和燃尽风量

锅炉在实际运行当中,要对燃料的效率进行保证,保障风量的供给。因此,要严格控制风量,其中合理的风量需要结合二次风箱实现。为了进一步提升燃料效率,需要对每个燃烧器当中次级波纹管提供的空气量进行控制。在二次风箱中,为了对风量进行合理的操控,还需要对一定量的空气进行补充,这样可使每个燃烧器的化学计量比得到满足。

5.4优化飞灰含碳质量浓度

锅炉运行时,飞灰的含碳质量浓度会对燃烧运行状况产生直接的影响,如果制粉系统没有较高的工作效率,风量配给会出现不合适的情况,会使飞灰的含碳质量浓度有所增加。所以,锅炉的工作效率会降低。为了将锅炉的燃烧效率进行提高,需要对飞灰的含碳质量浓度检测方式进行检查,以便对锅炉燃烧的工作状态进行协调。其中可利用网络监控的方法,对制造系统以及通风量的供给进行有效调节。

6结语

总之,锅炉的燃烧运行过程有些复杂,为了对锅炉进行进一步的控制和优化,在实际工作过程中,要应用相应的措施对运行参数进行有效的调整,这样可对锅炉的运行优化进行实现,并保障煤炭资源能够得有效的应用,实现减排和节能的目标,以便强化电厂的经济效益。

参考文献

[1]艾磊.电厂燃煤锅炉燃烧控制方案的优化分析[J].科技资讯,2018,16(35):45-46.

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[4]顾闯.火电锅炉燃烧优化技术分析[J].建筑工程技术与设计,2018,(26):3249.

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