(神华亿利能源有限责任公司 内蒙古 鄂尔多斯 014300)
摘要：对于发电企业来讲，锅炉作为其生产运营的关键设备。锅炉燃烧的好坏直接关系到电厂企业的经济效益，因此需要通过对锅炉燃烧调节进行优化，以此提高锅炉运行的安全性和可靠性，提高整个机组运行的效率，确保发电企业经济效益目标的实现。因此在发电厂锅炉实际运行过程中，需要对锅炉燃烧调节问题给予充分的重视，并采取切实可行的优化措施来提高锅炉燃烧的效率。
关键词：发电厂；锅炉；燃烧调节；意义；优化措施
1、发电厂锅炉燃烧的原理和发电过程
煤炭主要是由碳和氢等成分共同构成，其中煤炭内部还存在一些杂质，当其与氧气发生反应后，会形成较高的烟气，这些烟气中会带走大量的热能。烟气沿着发电厂锅炉内部进行运动，会与锅炉受热面发生紧密的接触，这样就必然会产生热量的互相传递，这些高温烟气会将自身所带的大量热能传递到锅炉内部。在高温烟气连续持续加热、辐射换热等作用下，锅炉内部工件会发生较大的变化，在一定压力和温度作用下，将锅炉水变为水蒸汽，这些水蒸汽经由汽轮机时，会进入到汽喷嘴，水蒸汽热能转化为动能，从而成为汽轮机运转的动力。这其中水蒸汽从烟气中吸收的热量会传递给汽轮机，同时水蒸汽中所含有的热量会转化为汽轮机的机械能。汽轮机与发电机之间以大轴进行连接，以此来带动发电机转动，即能够将汽轮机的机械能转化为发电机的电能。
2、发电厂锅炉燃烧调节的意义
在当前发电厂正常生产过程中，锅炉占据非常重要的地位。一旦锅炉燃烧状态不好，则会对锅炉的生产能力和生产时的安全性和可靠性带来较大的影响，不利于锅炉运行的经济性。针对于这种情况，发电厂锅炉在运行过程中，需要对其运行状况时刻关注，并及时调节锅炉燃烧状况。在确保其能够满足外界电负荷所需要的蒸汽量和合格的蒸汽品质的同时，还要确保锅炉运行的安全性和经济性。这就需要在锅炉运行过程中在保证其具有稳定的气压、气温和蒸发量，同时锅炉着火还要具有较好的稳定性，燃烧充分，在炉膛内火烟均匀，并充满整个炉膛，不结渣，同时不会对燃烧器带来损坏，水冷壁和过热器也不会出现超温的现象，即整个锅炉燃烧过程中机组保持最高的运行效率，并能够控制燃烧污染排放在最小范围内。发电厂生产过程中对锅炉运行的可靠性具有较高的要求，由于锅炉燃烧过程直接关系到锅炉运行状况，当燃烧过程存在不稳定因素时，蒸汽参数会产生较大的波动。导致锅炉燃烧过程不稳定的因素较多，如一次风、二次风无法有效配合会导致锅炉着火困难，甚至发生突然灭火的情况；另外，炉膛温度过高、火焰没有充满炉膛、火焰偏斜等情况存在时，锅炉会发生水冷壁现象；当炉膛出口受热过度时，会发生结渣现象，这种情况下过热器会出现较大的偏差，锅炉运行过程中局部管壁温度极易发生异常情况。
在发电厂锅炉燃烧经济性问题上，风与煤粉配合情况也是其中最为主要的影响因素。为了能够进一步提高发电厂锅炉燃烧的经济性，则要对一次风和二次风配合及送引风量的配合情况进行重视，使锅炉炉内温度持续保持在稳定的状态下。为了能够获得到最佳的过量空气系数，需要使风与煤粉之间有效配合，确保发电厂锅炉迅速着火，保证燃烧的完全性。合理配合送风和引风，减少锅炉漏风情况的发生，确保炉膛负压，一旦锅炉运行过程中燃烧工况发生变化，则需要工作人员及时进行调节，有效地对工况带来的变化进行控制，全面提升发电厂锅炉燃烧的效率。
3、我国现代应用的发电厂锅炉燃烧系统优化技术
3.1DCS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。
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3.2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燃烧器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。
4、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。而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。
5、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。
6、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，低负荷维持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。
7、结束语
锅炉作为发电厂主要设备之一，发电厂锅炉不同于普通锅炉，存在容量大、压力和温度高的问题，因此在实际发电厂生产运营过程中，需要对发电厂锅炉燃烧调节进行合理处理，基于蒸汽品质和蒸汽量在满足外界电负荷要求下进行锅炉燃烧调节，确保锅炉温度、蒸发量及气压的稳定性，使锅炉燃烧调节达到完全燃烧及着火稳定的要求，确保锅炉内火焰的均匀性，使锅炉处于最佳的运行状态，使发电厂保持良好的运转状态，从而为人们供应高质量的电力资源。同时通过对锅炉燃烧调节进行优化，还能够全面提高锅炉燃烧的效率，为发电机组的稳定运行提供充足的动力支撑，为发电企业经济效益的增加打下良好的基础。
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论文作者:杨昆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/11
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