淺析電力鍋爐燃燒優(yōu)化策略獲獎科研報告

淺析電力鍋爐燃燒優(yōu)化策略獲獎科研報告【摘要】電力鍋爐是我國電廠里非常重要的設(shè)備，它的燃燒效率能夠影響發(fā)電廠的市場競爭力和生態(tài)環(huán)境，很大程度上制約了發(fā)電廠的發(fā)展。發(fā)電廠的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展能夠滿足現(xiàn)代社會不斷向前發(fā)展的需求，電力鍋爐主要是通過燃燒來運(yùn)行，因此，對電力鍋爐的燃燒進(jìn)行優(yōu)化，可以提高電力鍋爐的效率。本文分析了電力鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行原理、存在的問題以及優(yōu)化策略，以供參考。

【關(guān)鍵詞】電力鍋爐;燃燒;優(yōu)化策略

前言：

在電力運(yùn)行中，鍋爐是關(guān)鍵組成部分，其在電力運(yùn)行中產(chǎn)生的損耗很高，對鍋爐燃燒的效率產(chǎn)生很大影響。而鍋爐燃燒的效率也與電力的市場競爭力和我國的能源安全問題密切相關(guān)。電力鍋爐的設(shè)計和運(yùn)行水平隨著其技術(shù)的進(jìn)步而不斷提高，電力鍋爐的燃燒效率能夠用來判斷鍋爐性能如何，因此，對電力鍋爐燃燒優(yōu)化策略進(jìn)行分析和研究還是非常有價值的。

1電力鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行原理

電力鍋爐燃燒系統(tǒng)是通過將燃燒過程中的熱能轉(zhuǎn)化為電能，來滿足人們?nèi)粘Ｉ詈推髽I(yè)生產(chǎn)中的用電需求。這個系統(tǒng)的具體運(yùn)行過程如下：通過使用送料機(jī)來把煤塊送到碎煤機(jī)里進(jìn)行粉碎，然后將比較小塊的煤塊送到磨煤機(jī)里進(jìn)行再次研磨成細(xì)煤粉，接著將細(xì)煤粉吹到鍋爐里來燃燒。細(xì)煤粉在燃燒中能夠產(chǎn)生大量的熱量，用水浸沒鍋爐之后，兩者的接觸會將熱量從鍋爐傳遞給水，接下來水在高溫下轉(zhuǎn)化為水蒸氣，再進(jìn)行熱處理后會轉(zhuǎn)化為熱蒸汽。熱蒸汽的熱能能夠使汽輪機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這個過程中熱能就轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽?。后面就通過動能來發(fā)電，這樣動能就轉(zhuǎn)化成電能。這就是電力鍋爐燃燒系統(tǒng)能夠使發(fā)電廠發(fā)電的運(yùn)行原理。

2電力鍋爐燃燒運(yùn)行中存在的問題

2.1煤粉分布不夠均勻

電力鍋爐在燃燒過程中會受到很多外界因素的影響，導(dǎo)致鍋爐的燃燒效率降低很多，這樣燃燒中就會需要燃燒比較多的煤炭，即使如此，效果并不理想。當(dāng)由于外界環(huán)境因素的影響，煤炭分布不夠均勻，降低電力鍋爐的燃燒效率。另外，風(fēng)速的大小也對煤粉的濃度產(chǎn)生一定的影響，導(dǎo)致電力鍋爐在燃燒中就會產(chǎn)生燃燒不均衡的現(xiàn)象，這種情況下，想要提高熱效率就比較難了。

2.2電力鍋爐燃燒控制方面的問題

當(dāng)電力鍋爐的控制中的參數(shù)出現(xiàn)誤差、信息延遲或者誤碼等現(xiàn)象，或者含碳量、排氣相關(guān)參數(shù)出現(xiàn)比較大的誤差，這會降低準(zhǔn)確度，從而影響電力鍋爐的燃燒效率。現(xiàn)在許多電廠通過PID控制方法來進(jìn)行控制，這種方法運(yùn)行原理比較簡單且運(yùn)行速度很快，如果被控制系統(tǒng)比較簡單，那么PID控制方法運(yùn)行的效果就會很明顯。但是電力鍋爐的運(yùn)行系統(tǒng)非常復(fù)雜，含有很多非線性、滯后性或者延遲性的元器件，想要建立比較精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型就比較困難，如果給定量發(fā)生變化或者出現(xiàn)一些擾動的情況，就有可能會讓控制策略無法生效。

2.3運(yùn)行穩(wěn)定性存在問題

煤炭質(zhì)量的好壞能夠直接影響電力鍋爐燃燒運(yùn)行的效率。在燃燒過程中，如果燃料量、送風(fēng)量和能夠承載的量等各項參數(shù)不夠精確，就會導(dǎo)致電力鍋爐的燃燒非常不穩(wěn)定，從而使得鍋爐的燃燒效率不能進(jìn)行提升，并且會額外耗費很多煤炭，造成燃燒成本的增加，不利于電力的穩(wěn)定發(fā)展。

3電力鍋爐燃燒燃燒的優(yōu)化策略

3.1嚴(yán)格控制電力鍋爐的燃燒量

為了促進(jìn)電力的穩(wěn)定發(fā)展，需要不斷提高電力鍋爐的燃燒效率。因此，我們必須采取一些優(yōu)化策略，來提高其燃燒運(yùn)行效率，并且減少燃燒過程中的煤炭消耗量。在運(yùn)行中，需要對燃料量進(jìn)行控制，使其可以負(fù)擔(dān)整體的運(yùn)行需求，同時，送風(fēng)量的大小也需要進(jìn)行調(diào)整。通過控制燃料量來對鍋爐的燃燒效率進(jìn)行提升，操作人員還應(yīng)該監(jiān)測燃料量，從而能夠控制和調(diào)整電力鍋爐的實際燃燒情況，這樣如果出現(xiàn)問題，可以及時進(jìn)行調(diào)整，以免影響電力廠的正常運(yùn)行。

3.2優(yōu)化燃燒過程中的熱工檢測技術(shù)

電力鍋爐里的爐膛溫度的高低是一項非常關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，對鍋爐燃燒效率的優(yōu)化能夠提供一些參考信息。先對鍋爐溫度進(jìn)行監(jiān)測，接著制作出鍋爐的溫度分布圖，能夠提高鍋爐燃燒系統(tǒng)的運(yùn)行檔次。但是，怎么樣能夠準(zhǔn)確地將電力鍋爐的溫度進(jìn)行檢測出來，一直備受爭議，也是國內(nèi)外很多人正在研究的課題。如果掌握了對電力鍋爐的爐膛溫度進(jìn)行檢測的技術(shù)，就等同于掌握了鍋爐燃燒系統(tǒng)中最關(guān)鍵的技術(shù)。另外，熱電偶測溫方法的測溫范圍非常廣，并且運(yùn)行性能穩(wěn)定，性價比高。采用這兩種檢測技術(shù)，就能夠獲取燃燒過程中的火焰輻射圖，然后可以推算出相關(guān)的二維分布圖。這種技術(shù)能夠比較準(zhǔn)確的對燃燒中的火焰中心的偏斜幅度進(jìn)行推測判斷，還能判斷鍋爐是否有結(jié)扎或者出現(xiàn)熄火的情況。這種情況下，一旦出現(xiàn)問題，我們可以迅速的進(jìn)行處理，避免產(chǎn)生危害，更好的進(jìn)行風(fēng)險規(guī)避，從而在對電路鍋爐燃燒效率進(jìn)行提升的同時降低了能源的損耗。

3.3運(yùn)用現(xiàn)代控制技術(shù)

現(xiàn)代社會的信息技術(shù)對電力鍋爐燃燒的優(yōu)化起很大作用，為其提供各環(huán)節(jié)中應(yīng)用的技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)備支持，并且使燃燒過程更加自動智能化以及信息網(wǎng)絡(luò)化，總之，信息技術(shù)能夠極大提高電力鍋爐燃燒的效率。通過運(yùn)用先進(jìn)的監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)﹀仩t燃燒進(jìn)行實時監(jiān)控，包括過中各設(shè)備的運(yùn)行情況以及環(huán)境情況，這樣當(dāng)技術(shù)人員要對鍋爐燃燒進(jìn)行優(yōu)化時就有了參考數(shù)據(jù);運(yùn)用DCS控制系統(tǒng)能夠?qū)⑷紵^程中電力鍋爐的相關(guān)參數(shù)、維修情況以及運(yùn)行情況等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，有利于鍋爐燃燒效率的提升;另外，通過應(yīng)用比較先進(jìn)的發(fā)電機(jī)控制技術(shù)能夠確保鍋爐燃燒是安全可靠且高效運(yùn)行的，同時通過一些控制和管理手段來減少燃燒過程中污染氣體的排放，促進(jìn)鍋爐然后效率和效果的提升。

3.4改善監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)能工作

優(yōu)化量測信號。能夠進(jìn)行同步量測以及精度比較高的量測設(shè)施，例如，電力系統(tǒng)PMU量測，這樣的設(shè)施能夠使量測信息進(jìn)行有效同步。為了盡量減少因量測信號在時間方面出現(xiàn)誤差而使精度不夠的情況，可以對鍋爐量測信號增加時間標(biāo)記，達(dá)到量測信息方面的同步。另外，可以對量測數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑V波處理，把不正確的數(shù)據(jù)去除，這樣就過濾掉了誤差的信息，從而使得量測數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。

3.5降低排煙損失

鍋爐燃燒工作人員必須進(jìn)行定期檢查維修，查看是否漏風(fēng)，然后進(jìn)行優(yōu)化控制，需要定期檢查鍋爐的排煙脹氣表，并且要記錄風(fēng)量標(biāo)的數(shù)字及其變化，一旦出現(xiàn)異常情況，能夠迅速解決故障和問題。另外，工作人員還必須定期檢測水封槽水位，進(jìn)行排渣時需要把槽里面的水都排出去。當(dāng)吹灰工作完工之后，還必須做一次全面的檢測，檢測完了，工作人員另外要認(rèn)真排查管壁，從而可以減少出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象的情況。對于燃燒過程中所使用的各種設(shè)備，工作人員必須確保其清潔穩(wěn)定性，定期來清理打掃這些設(shè)備，以免設(shè)備里有過多雜物堆積，否則可能會導(dǎo)致各設(shè)備不能進(jìn)行正常運(yùn)行操作。

結(jié)束語：

目前，隨著信