火力電廠鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化策略

邵金利

華電能源股份有限公司佳木斯熱電廠 黑龍江佳木斯 154005

在火力發(fā)電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，受各種擾動(dòng)因素的影響出現(xiàn)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)、鍋爐設(shè)備故障等現(xiàn)象。為此，做好對(duì)鍋爐燃燒運(yùn)行的優(yōu)化控制，使鍋爐充分燃燒、降低熱能損耗、提高鍋爐運(yùn)行效率，從而確保發(fā)電廠發(fā)電效率和整個(gè)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的必要關(guān)鍵措施。在電廠鍋爐燃燒運(yùn)行中，除了使鍋爐燃燒蒸發(fā)量和蒸汽參數(shù)等符合外界負(fù)荷要求外，還應(yīng)確保鍋爐系統(tǒng)及其設(shè)備安全，確保整個(gè)運(yùn)行過(guò)程安全穩(wěn)定，在維護(hù)管理中應(yīng)以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為支撐，采取節(jié)能化的智能化的技術(shù)手段優(yōu)化鍋爐燃燒運(yùn)行。

1 火力電廠鍋爐運(yùn)行效率的主要影響因素

鍋爐水在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中，是不可缺少的要素。其水質(zhì)效果對(duì)鍋爐運(yùn)行效果有著非常直接的影響，只有保證鍋爐的給水水質(zhì)情況，才能保證鍋爐的運(yùn)行效率。然而在鍋爐實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，對(duì)其水質(zhì)情況造成影響的因素往往比較多。例如在受熱器的管壁上往往會(huì)吸附較多的雜質(zhì)，鍋爐水中也往往會(huì)包含一定的鹽離子。這些雜質(zhì)的出現(xiàn)，都會(huì)讓蒸汽中的雜質(zhì)含量維持在一個(gè)相對(duì)比較高的水平。在鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，這些雜質(zhì)很容易通過(guò)蒸汽的流動(dòng)，而覆蓋在管壁上，對(duì)熱量的交換造成不小的影響，導(dǎo)致鍋爐的傳熱能力下降。如果雜質(zhì)過(guò)多存在于管壁之上，就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重積垢現(xiàn)象的出現(xiàn)，造成鍋爐局部溫度過(guò)高，很容易發(fā)生管壁高溫?fù)p壞的現(xiàn)象。此外，如果雜質(zhì)數(shù)量過(guò)多，還會(huì)直接導(dǎo)致汽輪機(jī)葉片存在積垢的現(xiàn)象，并最終對(duì)汽輪機(jī)的運(yùn)行效率造成影響。排煙溫度出現(xiàn)熱損失的情況。在鍋爐實(shí)際使用的過(guò)程中，往往會(huì)排放不少的鍋爐煙氣，這些煙氣的溫度往往比較高，這會(huì)直接導(dǎo)致排煙熱損失現(xiàn)場(chǎng)的產(chǎn)生。在實(shí)際鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，隨著排煙溫度的不斷上升，排煙熱損失量就會(huì)越大，兩者之間是成正比的關(guān)系。在其實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，導(dǎo)致其排煙溫度上升的因素是比較多的。例如，漏風(fēng)也是導(dǎo)致其排煙熱損失的一個(gè)主要，隨著排煙溫度的不斷升高，排煙溶劑也會(huì)不斷增加。在實(shí)際鍋爐運(yùn)行中，在爐膛、底部水封、排渣機(jī)和煙道等處，都經(jīng)常會(huì)發(fā)生漏風(fēng)的現(xiàn)象。特別是爐膛漏風(fēng)系統(tǒng)數(shù)量的增加，就會(huì)直接導(dǎo)致排煙溫度的增加。如果鍋爐出現(xiàn)了受熱面積水和結(jié)渣的現(xiàn)象，也會(huì)對(duì)鍋爐的傳熱造成非常直接的影響，導(dǎo)致其吸熱效果下降，排煙溫度也會(huì)有所增加。沒(méi)有完全燃燒造成的鍋爐熱損失。在鍋爐實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，如果其燃料燃燒不充分，很容易導(dǎo)致很多燃燒在沒(méi)有得到完全燃燒的情況下，排出到鍋爐外，最終導(dǎo)致燃燒熱損失現(xiàn)象的發(fā)生。對(duì)鍋爐固體燃料燃燒效率造成影響的因素有燃燒性質(zhì)、燃燒方式、爐膛結(jié)構(gòu)、燃燒空氣性質(zhì)等。如果鍋爐燃料的燃燒品質(zhì)比較好，其燃燒速度就可以得到保證，煤粉顆粒越細(xì)，其燃燒揮發(fā)性也就會(huì)越小，其燃燒也就會(huì)越充分，避免固體顆粒不完全燃燒現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外，鍋爐燃燒熱效率還受到爐膛空氣含量和通風(fēng)情況等因素的影響[1]。

2 鍋爐運(yùn)行優(yōu)化策略

2.1 調(diào)整鍋爐燃燒量控制

對(duì)電廠鍋爐燃燒運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化，首先，應(yīng)對(duì)燃料的量進(jìn)行合理控制，基于發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷變化對(duì)鍋爐爐膛內(nèi)的給煤量進(jìn)行調(diào)整。在燃料量控制系統(tǒng)中應(yīng)根據(jù)一次送風(fēng)量的變化對(duì)煤粉的使用量進(jìn)行調(diào)整控制，以確保鍋爐燃燒效率得以提升。其次，在優(yōu)化時(shí)應(yīng)合理設(shè)置測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，采用科學(xué)的煤量監(jiān)測(cè)手段獲得可靠準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)反饋后，可對(duì)運(yùn)行控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，對(duì)煤量進(jìn)行預(yù)測(cè)并根據(jù)預(yù)測(cè)的結(jié)果控制給煤量。

2.2 調(diào)整鍋爐燃燒送風(fēng)量

在鍋爐燃燒運(yùn)行中，送風(fēng)量太多會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛內(nèi)出現(xiàn)結(jié)焦現(xiàn)象，使鍋爐燃燒運(yùn)行不穩(wěn)。在實(shí)際運(yùn)行中，由于鍋爐燃燒二次風(fēng)量不能準(zhǔn)確反映，可能會(huì)出現(xiàn)風(fēng)量不合理的情況。在系統(tǒng)優(yōu)化時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)二次風(fēng)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)并控制好含氧量，進(jìn)行實(shí)際風(fēng)量的準(zhǔn)確反映，進(jìn)一步有效控制鍋爐燃燒的送風(fēng)量，合理的風(fēng)量大小可確?？刂葡到y(tǒng)正常發(fā)揮作用，進(jìn)而起到穩(wěn)定鍋爐運(yùn)行的作用。

2.3 優(yōu)化引風(fēng)控制系統(tǒng)

引風(fēng)控制系統(tǒng)優(yōu)化構(gòu)建時(shí)，將其型號(hào)作為反饋型號(hào)，分析引風(fēng)和送風(fēng)的比例，對(duì)送風(fēng)擋板和排風(fēng)擋板開(kāi)放程度進(jìn)行調(diào)整。在送風(fēng)啟動(dòng)和關(guān)閉的過(guò)程中，采用負(fù)荷發(fā)生擾動(dòng)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整給風(fēng)環(huán)節(jié)改變排風(fēng)擋板的開(kāi)度大小，進(jìn)行前饋補(bǔ)償系統(tǒng)的調(diào)整降低對(duì)爐膛負(fù)壓的影響，解決因送風(fēng)變化對(duì)鍋爐燃燒影響的問(wèn)題，使?fàn)t膛負(fù)壓處在穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.4 優(yōu)化排煙系統(tǒng)，減少熱損失

燃料的數(shù)量、送風(fēng)量和引風(fēng)量以及外界負(fù)荷等均會(huì)影響鍋爐內(nèi)燃燒的程度，須加強(qiáng)對(duì)鍋爐送風(fēng)量和引風(fēng)量的控制，控制鍋爐內(nèi)的空氣系數(shù)。應(yīng)做好對(duì)二次風(fēng)能的優(yōu)化調(diào)節(jié)，以提高對(duì)高溫?zé)煔獾奈章剩商峁┭鯕馐姑禾砍浞秩紵?。在排煙系統(tǒng)優(yōu)化方面，為降低排煙帶來(lái)的熱能損失，必須做好對(duì)漏風(fēng)問(wèn)題的控制，準(zhǔn)確觀察排煙氧氣表、風(fēng)量表的變化，加強(qiáng)對(duì)水封槽的監(jiān)測(cè)，排煙過(guò)程中不能將水放干。做好對(duì)空預(yù)器的內(nèi)部清理，避免受熱面污垢沉積影響后期燃燒效率，吹灰工作應(yīng)定期開(kāi)展并做好記錄，以確保鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。鍋爐運(yùn)行中飛灰含碳質(zhì)量濃度，會(huì)影響鍋爐的燃燒效率，可采用飛灰含碳質(zhì)量濃度檢測(cè)的方式，對(duì)煤粉制造系統(tǒng)及通風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整和控制，避免因飛灰問(wèn)題而對(duì)鍋爐燃燒工作效率產(chǎn)生影響[2]。

3 燃燒優(yōu)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)與智能控制技術(shù)，這兩種技術(shù)在鍋爐優(yōu)化方面都已有很多應(yīng)用且取得了較好的優(yōu)化效果，但目前兩者并沒(méi)有被很好地結(jié)合并應(yīng)用在鍋爐優(yōu)化中，如果可以將這兩種技術(shù)緊密結(jié)合、互為支撐，爐膛檢測(cè)結(jié)果為智能算法提供優(yōu)化數(shù)據(jù)依據(jù)，智能算法對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析并生成優(yōu)化指令，鍋爐將取得更好的燃燒優(yōu)化效果[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

為了實(shí)現(xiàn)鍋爐運(yùn)行優(yōu)化，須對(duì)現(xiàn)有現(xiàn)象進(jìn)行分析，從節(jié)能、智能化的角度加強(qiáng)優(yōu)化和控制。在實(shí)際運(yùn)行管理中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)的控制，并對(duì)相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行全過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障和運(yùn)行異常問(wèn)題，確保煤炭燃燒充分，提高燃煤的效率、減少熱能的損失，降低了環(huán)境污染的問(wèn)題，為火電廠帶來(lái)更多的效益。