电站锅炉燃烧优化在线控制策略探讨

王进

摘 要： 在发电站运行中，锅炉是非常重要的动力设备，锅炉燃烧成效会对电铲生产安全性、经济效益等产生直接影响。当前电力企业之间的竞争形式日愈激烈，基于对锅炉燃烧系统优化的在线管控，减少电站实际运营的成本资金，降低能源消耗，同时监测污染物的排放。基于对锅炉燃烧优化的在线管控，确保蒸汽压力的稳定性。文中着重探析电站锅炉燃烧优化的在线管控措施，希望能够为电站现代化发展提供一些帮助。

关键词： 发电站;锅炉;燃烧;优化;在线控制

【中图分类号】TM621     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.35.127

引言：随着全球气候的逐步升温，世界各国开始渐渐注重环境对气候的影响。全球气候峰会的如期举行，总是会给我们一些警醒。环境的可持续发展已经是每个国家重视的话题。近几年，我国一直在强调发展绿色环保工业，尤其是一些能源消耗量巨大的电站企业更要减少二氧化碳等温室气体的排放量，响应环保式发展的政策。因此，在未来的时间里，怎样提高锅炉燃烧的效率，减少一氧化碳、二氧化碳等污染物的排放将是国家和企业需要慎重考虑的重要问题。

1 电站锅炉燃烧系统运行原理

电厂锅炉燃烧系统可以将热能转化为电能，锅炉是整个电站的核心设备，锅炉燃烧系统就是整个火电站的核心系统。整个系统详细的运行过程如下：送料机先将煤块送进碎煤机进行一次粉碎，完了再将碎成小块的煤块送进磨煤机进行二次研磨，经过两道细化加工后，煤块被制成了细煤粉，这时我们就可以将其吹入锅炉的膛炉进行燃烧了。在燃烧的过程中会产生大量的热量，我们可以将锅炉用水浸没，这样水与锅炉相接触之后，两个媒介之间进行热量的传递，能把煤粉燃烧产生的热量传递给水，使其由液态的水变成了气态的水蒸气，再对水蒸汽进行热处理变成过热蒸汽。过热蒸汽携带者大量的热能推动汽轮机，踏上了将热能转化为动能的路程。再依靠这动能进行发电，就完成了热能向电能的转化。锅炉燃烧系统的稳定性决定了火电站的固定产电量，它的稳定性主要决定于以下三个指标，蒸汽压力、炉膛负压和烟气含氧量。要保证保轮机所需动能充足，那蒸汽压力就必须平衡;炉膛负压的稳定，可以确保炉膛煤粉的充分燃烧，防止气温过高导致的设备老化问题;烟气含氧量是判断煤粉充分燃烧的指标，如果含量比较小，则表示煤粉燃烧不充分，没有达到最佳利用效率。

2 电站锅炉燃烧存在的问题

第一，锅炉燃烧不稳定问题。锅炉用煤大多品质不高，燃烧状态不好掌控。劣质煤煤粉随气流四处飘散从而着火易造成安全隐患，而且燃烧不稳会导致动力不足;第二，锅炉结渣问题。这类问题是最常见的锅炉燃烧问题，主要由燃烧用煤质量差和锅炉管理不当引起。锅炉结渣轻则导致锅炉运行效率下降，影响传热状态。重则导致锅炉无法运行或引发安全事故;第三，漏管和爆管问题。大多由炉管超温、炉管内温度场分布不均、工质压力过大引起，很容易造成停炉事故;第四，燃烧浪费。我国平均每度供电的锅炉燃烧消耗比欧美国家多二至三成，燃烧效率落后于世界平均水准，燃烧煤料浪费严重，急待提高燃炉的燃烧效率。燃烧浪费主要由燃煤和工质选择不当、锅炉设备落后和发电系统运行不科学等问题引起。

3 优化电站锅炉燃烧在线管控的有效措施

3.1 烟气的含氧量

电站锅炉的燃烧运行成效想要获得提升，就一定要对烟气含氧量方面进行有效管控。锅炉系统的实际运行中，经济性燃烧的判断指标通常就是含氧量。由于含氧量的实际获取存在滞后的问题，所以要从含氧量调节和送风量等诸多方面着手，相关工作者一定要对双闭环管控方式进行充分应用，在内环路层面上对送风量进行调节与管控，在外环路上对含氧量进行调节与管控。可是这样的方式在实际应用中一定要注意：在在装置的实际应用中综合多种管控方式、设备等，这样才能够确保将烟气含氧量管控在符合标准要求的范围之中。用这样的方式来对烟气含氧量进行有效控制，实现对电站锅炉燃烧情况进行在线管控的目标，全面提升电站实际运行与发展的经济效益。

3.2 检测技术的燃烧优化技术

检测技术是获取锅炉燃烧参数的重要手段，可在锅炉相应位置安装检测装置来获取相关的参数。比较常用的检测技术主要有火焰检测技术、烟气含氧量、飞灰含碳量、污染物在线监测系统等，在获取每项参数后通过对数据的技术分析，能够明确影响到锅炉燃烧的因素以及影响的程度，进而通过合理的手段进行调节，以提高锅炉燃烧。因为检测技术只能为调整燃烧提供相关参数，所以只能作为锅炉燃烧优化的辅助手段。但是在实际操作过程中，为了获取更为精确的数据，使用的检测装置要具有较高的精准度、可靠性和实时性，装置的选点要合理，能够客观全面地反映检测参数的真实状态。基于这些现实条件的制约，会影响到该项技术在现实中的使用。

3.3 神经网络技术

神经网络技术，是基于神经生理学和心理物理学的研究成果，从应用数学方法的层面，对具有大脑功能的信息处理的本质和能力进行描述。我们可以利用这种技术对电站锅炉燃烧系统进行优化改良，借助人工智能的强大处理能力来架构锅炉燃烧系统的模型。因为神经网络控制技术需要模仿人的大脑，但是人的大脑构造精妙复杂，在大脑的神经网络中存在着大量的神经元，这些神经元构架了一个宏达的神经网络，每个神经元之间都有节点进行信息传递。要架构这样一个复杂的系统并对其运行状态进行动态复制，只有人工智能能做到。利用人工智能强大的运算处理能力，在每个节点上设置一个特定的输出函，把两个节点之间的信号称之为加权值，通过对加权值的传递来实现信息的传输与处理。目前我国自主研制出来的电站锅炉燃烧系统，可以在系统層面进行参数的调节，实现了闭环优化控制，规范完成燃烧优化软件平台各程序模块之间的数据传输。

结语：综上所述，在线管控电站锅炉的燃烧优化去确保电站生产目标达成的有效措施，更是达成国家可持续发展的有效方式。在线管控系统的实际优化中，要将其作用充分发挥出来。对电力企业现代化电能生产的相关要求进行有效满足，推动个国家经济健康、持续的发展。

参考文献

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