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刍议火电厂锅炉燃烧优化技术

2015-05-30赵方亮

科技创新与应用 2015年36期
关键词:技术优化发电厂火电厂

摘 要:当前,我国发电行业的主力仍旧是火电厂,因此,社会生活、生产发展中的所需的大部分的电能都是由火电厂供给的。火电厂发电中最为重要的设备为锅炉,其燃烧效率的高低直接影响到锅炉的运行水平,此外,锅炉燃烧过程中会产生一些有害气体污染环境,所以对火电厂锅炉进行优化显得尤为重要。鉴于此,文章就对火电厂锅炉燃烧的优化技术进行入手分析,以其提高燃烧效率,降低污染。

关键词:火电厂;发电厂;锅炉燃烧;技术优化

在我国社会经济下,火电厂作为一项重要的项目发挥重要的作用。当今,大部分的发达国家发电开始从火力发电转向为核发电,但对我国而言,发电仍旧以火力发电为主。火力发电的结构中,煤炭是最主要的材料,它在燃烧的过程中会排放大龄的二氧化碳和二氧化硫。因此,对环境造成一定污染。十八大召开后,生态文明发展已经被提上日程,日渐受到社会各界的关注。这一大环境背景下,优化火电厂锅炉燃烧技术显得尤为重要。

1 锅炉燃烧技术优化现状分析

当前,新技术的发展为火电厂锅炉燃烧优化提供了技术支持。火电厂中运用科学技术不仅优化了锅炉燃烧技术,还在一定程度上提高了火电厂运行的自动化水平。如:火电厂锅炉燃烧中各种检测设备和技术的应用,可对火电厂中的各个设备运行情节进行监控;火电厂中运用DCS系统和数据库的应用,可对调整设备提供数据信息的参考,使得火电厂管理部门方便管理。总的来说,这些新技术的应用,不仅提高了火电厂的工作效率,并在一定程度上降低了污染空气的有害气体排放。但是提高工作效率有限、有限效率程度有限。可以说,当前的技术仍旧存在一些问题。基于此,想要充分达到锅炉燃烧优化的效果,就需要将火锅运行的状态调整到最佳。当今,火电厂锅炉使用到的优化技术方法仅是改变了部分性能,虽然在一定程度上解决了燃烧问题,但因考虑因素不全面,解决问题仍旧是暂时性的解决。此外,锅炉燃烧的优化中,有部分只有在特定的环境下才能够提高效率,而火电厂只能够因受到设备、煤炭质量等多种因素的影响,使之不能够达到最佳的状态。总而言之,在火电厂锅炉的运行中,燃烧优化技术的运用在一定程度上提高了效率,降低了污染的排放,但想要更好地提高工作效率,更进一步降低对空气的污染,就需要对当前存在的问题进行进一步优化。

2 火电厂锅炉优化的具体技术

2.1 锅炉燃烧优化

锅炉在燃烧运行的过程中,通过调整供给和配风参数可以确保燃烧的稳定性。与此同时,还可以对燃烧的控制方式进行改变。从而才能够使得锅炉中炉膛内更加持续稳定的燃烧。倘若机组负荷发生相应地变动,可使得锅炉的燃烧变化可以达到最优。及时调整锅炉燃烧,能够有效地确保提供发电负荷所需要的蒸汽量,保障电厂锅炉内的经济性和稳定性。火电厂锅炉内燃烧的优化,使得锅炉设备处于一个相对稳定的、燃烧充分的,能够减少结渣量,保障整个运营处在一个相对经济的状态下。此外,能够有效地减少污染物的排放,降低会大气环境所带来的污染。

2.2 锅炉燃烧优化的具体技术

(1)采用试验调整方式。锅炉燃烧发电过程中采用试验对锅炉燃烧的情况进行优化调整,首先,通过对数据的分析来找出风煤比例最佳的、最合理的搭配。在找到最佳搭配后,可对锅炉运行的最佳参数进行设置,制定出相应地计算机控制曲线,使之能够对锅炉进行有效地控制。但是,试验对专业人才的需求量较大,而且它耗费大量的时间和精力,所以对锅炉燃烧优化的调整试验往往都是在新机组试运行或是对燃烧种类、机组操作方式进行改变时才会进行试验,从而对运行参数进行优化配置。(2)改进燃烧设备。对锅炉设备进行设计和改革可以实现对电厂锅炉燃烧的优化,特别是对锅炉燃烧器进行改造和设计,可对锅炉燃烧进行优化。设计和改造燃烧器时,需要充分考虑到煤炭的种类和燃烧制粉系统所能够带来的影响。此外,设计和改造燃烧设备是实现锅炉燃烧优化最为重要、最为有效的方式之一,可以说,通过改造燃烧设备和设计,不仅能够提高设备的水平,还可以有效地提高锅炉燃烧的效率。(3)改进检测技术。在锅炉燃烧技术优化过程中,检测技术的运用能够实现燃烧优化。具体而言,采用检测技术实现优化主要是利用锅炉的炉膛内的火焰检测基础、风煤一次技术以及锅炉燃烧配方物的实时检测技术等,它在一定程度上影响燃烧的相关参数,从而实现燃烧的优化。在锅炉燃烧运行过程中,相关人员可以通过检测烟气含量、燃烧后煤粉的浓度、含碳量等参数去调节锅炉的燃烧,实现每天的经济和高效燃烧。现如今,火电厂锅炉燃烧的优化中,应用最为广泛的技术是燃烧优化技术。需要引起注意的是,因我国检测安全的测量仪精度不够,测量数据不精确,从而在一定程度上降低了燃烧设备作用的发挥。(4)火焰检测技术。在新技术应用之前,火电厂发电中主要是通过对火焰的监测来对锅炉燃烧情况进行监测,这一监测主要是对燃烧过程中因点火或锅炉炉膛爆炸进行控制。因此,采用火焰技术进行优化锅炉燃烧,自然也就成为炉膛安全监测的组成部分之一。近年来,随着科学技术的发展,国内外的炉膛火焰检测技术都取得了重大的发展成果,尤其是火焰图像处理技术更是取得了长足的进步。现阶段,在锅炉燃烧运行优化中,应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术以及图像式火检技术,虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛的安全监视上,但是还存在非常多的问题。但随着发展,该技术势必会得到一个良好的发展。

3 火电厂锅炉燃烧的优化技术策略

经济发展下,科学技术不但得到长足的进步和发展,因过于优化锅炉燃烧的技能和理论增多,多种优化技术已经被开始运用到了锅炉燃烧中。就国外的应用情况而言,他们结合自身国家的需求开发了一系列优化系统软件,美国的power perfect燃烧优化系统软件和英国的GNOCIS PIUS优化系统软件,可以说,它们在提供煤炭燃耗率和降低有害物质的排放上发挥较为重要的作用。

针对优化策略而言,首先,应当选用先进的设备和技术,但选择上还应当以火电厂的实际情况为出发点,尽可能地选用一些符合标准的、质量好的锅炉设备。此外,锅炉燃烧的优化技术中,模型预测和优化搜索作为最重要的两项技术,在建立模型时,可采用某些数学公式表达,可用概率和函数。此外,还可以对锅炉燃烧的过程进行模拟,输入不同数据信息,得到不同结果,进而做出不同的预测需求。对于锅炉优化而言,仅仅是优化目标不同,约束条件相当复杂,但基本原理是相同的。其次,提高员工素质,火电厂可对工作员工进行培训,提高技能水平,规范相应的操作方式,使得员工在掌握操作方式的基础上实现安全运行。最后,汲取精华,锅炉燃烧技术中,新设备的运用到不同的火电厂中,有些失败了,有些成功了。因此,应当对这一问题进行重视,借鉴别人成功的经验,参考成功的优化案例开展火电厂的锅炉燃烧优化工作,进而用最小的经济支出最大地提高燃烧效率,降低污染排放。

4 结束语

现如今,实现锅炉燃烧优化技术是锅炉燃烧优化的关键,因此,在火电厂锅炉高效燃烧以及火电厂的运行发展中,具有重要的意义和影响,对优化关键技术进行研究分析,具有重要的意义。

参考文献

[1]王佳茗.燃煤电站锅炉在线多目标燃烧优化的研究[D].华北电力大学,2011.

[2]李健.锅炉燃烧优化方法研究及其在SIS中的实现[D].河北:华北电力大学,2009.

[3]赵敏,颜文俊,郑军.基于广义动态模糊神经网络的电厂锅炉燃烧优化建模[J].热力发电,2010(3).

[4]徐创学,王智微,罗凯,等.基于SAP的火电厂数字化煤场管理系统的开发及应用[J].热力发电,2011(8).

[5]王子杰,李健,孙万云.基于神经网络和遗传算法的锅炉燃烧优化方法[J].华北电力大学学报,2008(1).

作者简介:赵方亮(1986,12-),男,籍贯:河北省任丘市,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:火力发电厂相关。

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