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行业知识

发电厂锅炉燃烧调节问题及解决路径思考

发电厂锅炉燃烧调节问题及解决路径思考

【摘要】随着我国现代化发展进程的逐渐加快,国内各行各业都取得了较大程度的发展,而这也使得我国的电力需求量不断提升,给供电部门带来了巨大的压力。火力发电厂作为我国主要的供电单位,其承担着我国大部分地区的电力供应,而在发电过程中锅炉是主要设备之一。本文即是对发电厂锅炉燃烧调节问题及解决路径进行研究,探讨了锅炉燃烧调节的主要内容,同时对目前我国发电厂锅炉燃烧优化技术进行阐述,以期能为相关工作提供参考。

    发电厂是一个地区唯一的产电和供电地点,其负责管辖内所有用电用户的电力供应,随着现代人对于电能需求量的不断增加,使得发电厂的压力越来越大,而作为其中最常见的火电厂,其锅炉的燃烧效率决定了其产电和供电的效率,必须采用现代科技进行优化,才能够不断满足日益增长的用电需求。

    1发电厂锅炉燃烧调节的主要内容

    在现代发电厂锅炉运行和燃烧过程中,其调节工作内容主要包括对风量的调节、对燃料量的调节以及对锅炉炉膛内负压的调节。发电厂锅炉燃烧系统的结构如下囹所示:

    炉膛内的负压是影响锅炉燃烧安全稳定的重要因素,其数值的变化能反映出炉膛内燃烧工况的优劣。大多数锅炉采用平衡通风,其炉膛压力为负压,在运行中维持在一定数值。如果锅炉炉膛内的负压较高,可能会引发炉膛漏风情况,使得排烟损失,引风机电耗增加,并可能导致灭火情况;而如果炉膛内的负压冒正时,就可能导致烟气外漏或火焰外漏的情况,对人身设备造成威胁,并且严重污染周围的环境。实际调整中,负压的稳定主要靠调节引风机和送风机的风量平衡关系来实现。

    2我国现代应用的发电厂锅炉燃烧系统优化技术

    2.1DCS控制模块

    锅炉燃烧自动化技术是现代发电厂锅炉燃烧优化技术当中应用最广的,其主要就是使燃烧过程中产生的热能能够适应锅炉本身的负荷,保证锅炉运行的安全性和稳定性。其调节燃烧的系统主要分为燃料控制、送风控制和引风控制三个系统,各系统之间协同运行。目前我国应用较为广泛的自动化技术为DCS控制模块,其具有逻辑修改功能,能够根据燃烧过程中实际需求调整部分回路。举例说明,某地发电厂的3号锅炉增加了风压控制回路,可以有效提高锅炉的运行效率,同时DCS系

    在实际工作当中,对发电厂锅炉燃烧的调节一般都是在外界因素发生异常变化下开展的,其中最重要的调节内容就是对风量的调节。从发电厂的收益角度出发,在为锅炉提供风力的过程中,随着锅炉工况的变化,必须要及时对锅炉内燃料和空气的比例进行调整,这样才能够保证燃烧的安全性和稳定性,提高燃烧效率,降低经济损失。而从安全角度出发,如果锅炉内风量过剩则会导致过量空气系数增加,导致炉膛温度降低,壁温易超限,尾部烟道磨损加剧,进而影响设备的使用寿命和安全性。反之,如果锅炉内的风量较小,则不仅会导致煤炭燃烧不够充分,还会产生还原性气氛,使灰分的熔点降低,锅炉结渣严重,效率降低,并对设备本身造成伤害。

    1.2对锅炉燃料量的控制

    燃料的调整和风量的调整是相辅相成的,在外界负荷的变化时,其总量也随之变化,最终达到与外界负荷相匹配。在调整中,燃料的性质及种类对锅炉的影响非常重要,对不不同性质的燃料,需要不同的调整方法才能保证燃烧工况的稳定。实际操作过程时,要了解各种燃料的成分变化及相应调整揩施,保证燃料挥发分、灰分、水分等大幅变化后能及时做出针对性调整,使燃烧安全经济。

    1.3对锅炉负压的调节统还可以对风量的数据进行及时的处理和分析,增加了锅炉运行的稳定性,使得发电厂整体效率得到了极大提升。

    2.2常规优化调整实验

    在实际工作当中会遇到各种突发问题,而这主要是因为各类客观因素的影响而产生的,因此在对锅炉燃烧进行优化时还应该开展常规优化调整实验。这一技术主要是通过不同型号的生物质燃烧机和不同燃烧方法所产生的数据和参数继续进行分析,并以此作为模拟实验的参考,根据机组的实际情况和工作人员经验进行调整。例如我国某地发电厂采用的是上海锅炉厂生产的420吨级锅炉,干2000年投放运行,每隔3个月开展以此模拟优化调整实验,共发现再热蒸汽温度过低、飞灰可燃物含量较高、排烟温度较高这三类问题,并根据实验数据进行相应的调整,稳定了锅炉的运行。

    3在线监测设备的优化

    在线监测设备主要是采用实时监测手段,对锅炉燃烧过程中的关键性参数进行检测,包括煤粉的浓度、送风的风量、烟气当中氧量、飞灰含碳量、炉渣含碳量、烟气的温度、烟气的成分等。这一技术能够对锅炉燃烧的动态情况进行分析,为操作者提供了准确和灵活的参考数据。丽在现代计算机技术的发展下,将专家系统引入到了在线监测工作当中,这样就实现了对锅炉燃烧的智能监控,同时也实现了自动化检测,一旦锅炉内的燃烧情况出现异常,计算机系统就可以进行报警,并标示出故障发生位置,为维修工作提供便利。

    4闭环控制系统的优化

    闭环控制系统是目前国内应用的多项目最优化管理系统,其本身具有模型预测功能和优化搜索功能,将二者结合在一起就能够对部分发电厂锅炉燃烧问题进行解决,并设计出最优化的改进措施,其中模型预测系统可以将抽象的问题转化为具象的数学公式来进行表达,对于多种复杂的过程还可以依靠神经网络系统和概率模糊统计技术来进行分析。其将锅炉的燃烧过程当做一种“训练”,通过大量训练的累积获得各有效数据,同时利用在线学习系统,对数据库内的有效数据进行调整引导整个系统向更加正确的方向进行优化,实现了系统自我完善、自我优化的目的。目前,国际上应用比较广泛的闭环控制优化系统是欧美等发达国家研发的,其中主要包括美国Pegasus公司研发的NeuSIGHT系统和Power Perfecter TM系统,而英国Powergen公司则研发了GNOCIS PLUS等软件。

    5风量风速优化调整技术

    在锅炉燃烧时加强优化配风技术。其中,在调整一次风量和风速时,根据不同煤种的情况进行调整,在满足其着火所需氧量和输送煤粉的条件下,进一步优化,减少结渣及燃烧不完全现象,特别在燃烧劣质煤时,低负荷维抟较低的一次风速有助于燃烧的稳定。同时二次风的调整优化可以保证燃烧的完全经济,其为燃烧提供了充足的氧气,加强了气流扰动和高温烟气的卷吸,如中间层风门关小,提高二次风压等,并且对烟气中NOx排放的减少也有着积极的作用。

    6结语

    发电厂锅炉燃烧的调节和优化至关重要,其直接影响着发电厂的产电和供电效率,同时也能够控制发电过程中各类不安全因素,保证工作人员的安全。

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点击次数:  更新时间:2018-04-30 20:43:09  【打印此页】  【关闭