（安徽电力股份有限公司淮南田家庵发电厂 安徽淮南 232007）
摘要：近年来，我国的火电厂发展迅速，对环境的影响也越来越大。我国目前也制定了一些标准和制度来减少有毒有害气体的排放，但是效果不是太为理想。因此，对锅炉燃烧进行优化，从而从根本上解决锅炉燃烧废气的排放是目前迫在眉睫的事情。本文介绍了火电厂锅炉优化现状，并对此做出一些优化，为以后锅炉设计提供参考。
关键词：火电厂；锅炉燃烧；优化设计
引言
目前火电厂面临巨大的竞争压力，一方面，国家从政策层面严格控制新建火力发电项目，积极发展太阳能、风能、水能、核能等新能源项目，另一方面，由于电煤出现供求关系不平衡，很难保证实际燃用煤种为设计煤种，直接影响了锅炉运行的经济型、安全性以及环保性。随着高参数、大容量火力发电机组的投运，锅炉燃烧优化技术的要求越来越高，燃煤电厂锅炉燃烧排放的硫氧化物（SOx、SO2为主）、氮氧化物（NOx）和粉尘等，对环境造成了很大的危害，火力发电厂锅炉燃烧优化技术势在必行。
1火电厂锅炉燃烧优化
火电厂的锅炉燃烧需对锅炉运行中的燃料配送比及其送风状况进行控制调整，才能使锅炉内的燃烧状况达到最佳状态，不合理的配送方式会造成煤炭的不完全燃烧，从而造成资源的浪费并且产生一氧化碳对空气造成污染。对锅炉内的优化调整主要是从锅炉内部压力、温度、蒸发量这三个因素进行控制，从而保证燃料的充分燃烧以及燃料输出的安全稳定，防止出现燃料结渣现象的发生，进而提高锅炉运行的可靠性，经济性，并且能够降低有害物质的排放，减轻对环境造成的破坏。
2火电厂锅炉燃烧优化主要技术
2.1 通过试验优化锅炉燃烧
通过试验能够得到更为精确的风煤比例，以提高锅炉的燃烧效率。通常在试验中，先进行设置锅炉的最佳燃烧参数，然后根据有关参数制定最佳的计算机控制曲线。这样在锅炉燃烧的过程中就可以通过控制曲线进一步加强对锅炉燃烧的指导。这种试验式的优化方式需要消耗大量的人力、物力，只有在新机组试行时才会选择这种方式。例如某火电厂的燃烧锅炉为四角切圆燃烧、亚临界、中间再热、自然循环汽包炉。为了提高锅炉燃烧效率，针对锅炉各系统进行试验分析。如在制粉系统方面，对给粉机转速、分离器挡板位置、煤粉细度（R0，15）、最小偏差、最大偏差、最小速度、最大速度进行了测试和监控，得出了试验结论（其数据如表 1）：在同一给粉机转速下，给粉量是不同的。试验期间，曾多次出现一次风管道堵塞。管道堵塞的原因部分是一次风速太低、粉量大和一次风直管段太长。而后为了确定每个参数值，又进行了详细的试验。比如为了确定煤粉细度和优化磨煤机的运行，在不同磨煤机的分离器后安装了煤粉取样测点。最后进行数据分析、总结得出了：对于挥发份为 33％的原煤，其大于 90μm（干式排渣炉）的煤粉细度平均为 25％，对应的分离器挡板开度为 55 度的最后结果。而后以同样的思想确定了其它参数，最终确定了制粉系统的最终参数，并确定了整个锅炉燃烧的参数。显然，通过试验的方式确定参数更准确。但是过程比较复杂，操作也比较繁琐。
2.2基于燃烧设备设计改造的燃烧优化技术
电厂锅炉的燃烧优化，可以通过对燃烧设备进行设计和改造来实现，尤其是对锅炉燃烧器进行优化改造可以有效的提高锅炉的工作效率。对于锅炉的燃烧设备的优化改造是在燃烧理论研究的基础上实现锅炉优化的一种非常简便的技术，但是在具体实施的过程中需要考虑燃料的种类以及对制粉系统可能产生的影响和应对的措施，这些都是锅炉设备改造中需要考虑的因素。燃烧设备的优化能够保证燃料燃烧的更加充分，使锅炉达到比较稳定的使用效果，因此在锅炉的优化改造中应用较为广泛。
2.3基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术
锅炉燃烧建模优化技术是为了使锅炉燃烧状态得到优化，将数值模拟的理论运用于锅炉燃烧理论中，从而指导整个优化过程。在该优化过程中，首先基于燃烧理论，对机器设备参数及现场工作状况参数建立燃烧模型，然后对该模型在该工况下进行数值模拟，得到该工况下的燃烧参数，然后改变各工况，直到找到最为适合燃烧的工况，从而优化锅炉运行方案。一般情况下，对工况建模所需时间较长，且计算量比较复杂，并且对燃烧机理的掌握与运用建模中要十分熟悉，因此这种方法在技术方面存在一定的难度，不能适应所有的工作状况，因此，该方法仅在离线分析及高仿真研究上应用较多。
2.4基于检测技术的锅炉燃烧优化技术
在锅炉燃烧优化时，主要是指利用火焰检测技术、风煤测量技术、煤质分析技术、锅炉燃烧排放技术对锅炉燃烧的相关参数进行分析，从而能够从数据中发现锅炉燃烧中的问题，并加以改进和利用，最终提高锅炉的燃烧效率。在应用检测技术时，工作人员必须实时监测烟气含氧量、粉灰浓度、火线图像等相关燃烧技术参数，然后以此数据为锅炉燃烧调整基础，便能真正提高锅炉燃烧质量。这种检测技术是在火电厂应用非常频繁的一种优化技术。但是需要注意的是只有精确的测量数据才能提高燃烧优化水平，如果设备的水平程度不足，则无法保证燃烧优化工作的质量。例如在应用火焰检测技术时，主要是利用火焰检测仪器，其准确的使用方法是：当采用监测全炉膛火焰时，应在炉膛四侧的最上层燃烧器上部，分别装设火焰检测器；当监视单个燃烧器或一层火焰时，至少应在最下、最上和中间一层的燃烧器处均配有火焰检测器。对燃烧器火焰检测器的探头，应对准火焰的敏感区段，当火焰有可能脱离观测区段时，应调整探头的安装位置。设计及安装时，应考虑运行人员有进行这种调整的可能性。
2.5利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
火焰检测技术通常运用于传统火电厂中，主要通过对火焰的检测以避免锅炉运行过程中的点火点不当问题及长时间低负荷而引起爆炸的问题，从而对其进行控制。利用火焰检测技术对锅炉实现优化是锅炉炉膛安全检测技术的一个重要环节。目前检测技术中主要是数字式火检技术和图像式火检技术，目前的火检技术在炉膛的安全监视技术上还有很多不足之处，随着科学技术的进一步发展，该技术在炉膛燃烧优化上将会发挥更大的作用。
3火电厂锅炉燃烧优化技术的应用和发展
3.1检测技术的改进
目前我国的检测技术水平和检测设备的精确性比较低，无法提供更为准确的锅炉燃烧参数。这样就会影响到锅炉燃烧优化质量，最终影响到火力发电效率。此时，火电厂企业就会不断加大检测技术的研究，以求得到更为精确的测量数据。这样也就实现检测技术的优化。显然，锅炉燃烧优化技术对于检测技术的发展具有非常重要的推动作用。
3.2有效促进我国燃烧器的设计优化
现阶段我国煤炭的生产质量参差不齐，其火电厂运行中使用的煤质也比较差。为了保证电能产量，火电厂企业就要加大对锅炉燃烧问题的研究。那么在此过程中，燃烧器的重要性就会凸显出来，逐渐受到企业的重视。
3.3还有助于保护环境
如果锅炉燃烧不充分，很容易排出一些有害气体，影响到空气质量，甚至会影响到人们的身体健康。而在可持续发展的背景下，更应该做好环境保护工作，实现电力行业的绿色发展。也只有这样才能确保火力发电不会被其它能源发电所代替，而最终退出市场。
结语
综上所述，锅炉燃烧优化技术对于火电厂的正常生产具有非常重要的作用。为此，火电厂企业应当将其作为关键技术进行研究和优化，从而保证锅炉的高效率燃烧，降低对环境的污染。
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论文作者:刘靖旻
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/31
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