摘要：锅炉燃烧器是任何一个火电厂都不会缺少的重要设备，设施的运行情况与整个锅炉运行效率挂钩，间接影响到火电厂发电的效率。所以，在优化火电厂燃烧情况时，需要关注锅炉系统内部的温度、压力和蒸发量，从而确保燃料能够被充分燃烧，保持一种稳定的燃料输出，减少燃料结渣，同时保护燃烧器，极大地提高机组经济效益，减少污染物的排放总量，缓解大气压力。鉴于此，文章对火电厂锅炉燃烧运行优化策略进行了研究，以供参考。
关键词：火电厂；锅炉；燃烧优化
1 锅炉燃烧运行存在的问题
1.1排烟影响电厂锅炉运行
排烟过程中产生的热损失会影响锅炉的正常工作，排烟散发的热量会加剧热损失产生的速度，导致出现更多的热损失。影响排烟温度的因素较多，包括选择的燃烧煤炭的种类、受热面积、锅炉内的温度以及漏风状况等，漏风和煤粉含水量大时，也会导致排烟量的增加。另外，制粉系统、炉膛以及烟道漏风都会导致排烟过程中的容积增加，从而造成温度的进一步升高并增加排烟损失。
1.2固体燃料的燃烧影响电厂锅炉的使用效率
固体燃料是一种便于运输、含热能价值较高的燃料，在燃烧过程中，可以产生较高的热能，但是如果不能完全燃烧，会产生大量的炉渣和烟尘，导致锅炉和排烟系统结垢，影响锅炉的性能和正常使用。固体的不完全燃烧，往往与燃烧方式、锅炉的结构、通风系统有直接关系。一般情况下，固体燃料的颗粒越细、燃烧过程就越短，燃烧也就越充分，产生的粉尘就越少，进入炉膛的氧气含量就越高，燃料燃烧的过程就越充分，锅炉的运行效能就越好，热能损失越少，电厂的效益就越高。
2 保障电厂锅炉运行的原则
由于电厂锅炉正常运行时锅炉内部承受较大的热负荷和蒸汽负荷等,且影响电厂锅炉正常运行相关参数和因素较为复杂,所以为了保障电厂锅炉的正常运行,需要遵循一定的原则:一是应在锅炉的具体运行中不断总结其故障部位和类型,并对故障的原因进行深入分析和查找,并针对这些因素进行不断的优化和改进,降低锅炉的故障率。二是设置备用锅炉运行机组,当正常运行状态的锅炉发生故障时应启动应急停机措施,同时启动备用机组,不影响电厂的正常运行。三是采用先进的锅炉故障预测、分析和判断技术,提前排除锅炉的故障隐患,努力做到零故障运行。四是一旦发生较为严重的故障,危及作业人员的生命安全时,应立即停机并上报,同时进行负荷调配和检修管理。
3 电厂锅炉燃烧优化运行调整策略
3.1降低排烟损失的相关策略
在电厂锅炉的运行与维护过程中，为了降低排烟损失，可以采取以下措施：
（1）工作人员要处理好漏风控制的相关工作。在这项工作中，工作人员应先进行排烟氧气表、炉膛小口氧量表、风量表变化的读数分析。锅炉运行时，还要进行水封槽水位的检测工作，注意在排渣过程中不能把内部的水放干。吹灰工作结束后，要对入孔门与火孔进行全方位的检测工作，结束工作后，要检测管壁，以降低漏风的概率。
（2）工作人员要注意空预器的积灰情况。在对空预器内部进行处理的过程中，要保证化学物品无残留。使用烘干设备时，要防止受热面出现灰垢的沉积。对空预器的吹灰过程中，特别是燃烧状况不良以及土灰成分较高时，要增加吹灰工作的时间与次数。
（3）针对锅炉內膛的吹灰工作，工作人员要定期进行，并做好相关记录，从而保证锅炉的稳定运转。
3.2减少锅炉燃料未完全燃烧造成的热损失影响
影响锅炉内部充分燃烧的因素主要包括：燃料数量、锅炉的送风量、引风量以及外界负荷等，因此，需要工作人员合理控制和调整锅炉的送风量和引风量，将锅炉内部的过量空气系数控制在合理范围内，从而减少热损失。工作人员还要科学地调节二次风能，以吸收高温烟气，二次风能在控制过程中还可以给燃料供氧。此外，还要提高锅炉内部燃料的燃烧时间。
3.3对二次风量和燃尽风量的优化
在锅炉的运行过程中，要确保燃烧效率，需要确保风量的供给，对此，需要对风量进行控制。风量的合理控制主要通过利用二次风箱实现。为了提高燃烧效率，需要控制每个燃烧器中次级波纹管提供的空气量，在二次风箱中，为了合理地控制风量，需要提供一定量的空气，以便最大化地实现每个燃烧器的化学计量比。
3.4优化飞灰含碳质量浓度
在锅炉的运行过程中，飞灰的含碳质量浓度会影响锅炉的燃烧运行状态，若制粉系统的工作效率不高，风量配给不合适，都会增加飞灰的含碳质量浓度，因此，使锅炉燃烧的工作效率降低。为了提高锅炉燃烧效率，应采用检测飞灰的含碳质量浓度的方式协调锅炉燃烧时的工作状况，具体可以通过在网上监视的方法调节煤粉制造系统以及通风量的供给。
4 火电厂锅炉燃烧优化关键技术研究
4.1通过试验调整优化锅炉燃烧的技术
火电厂锅炉燃烧运行，需要全面保证科学稳定，才能确保运行品质，实现设备性能的良好配合。要想全面解决优化问题，避免出现不确定因素，则需要通过良好的科学试验，提取对应参数，才能进行推广与利用。对锅炉燃烧优化调整试验非常重要，试验过程中，需要提取相关技术参数，找到最合理的风煤比例系数，有效提取锅炉燃烧设备设置的运行最佳参数，制定合理科学的计算机控制曲线，只有全面取得技术参数，才能形成良好的曲线控制与指导，确保锅炉燃烧运行的稳定性。
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4.2基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术
火电厂锅炉燃烧优化是一个系统的工程，需要根据不同的机组形态做好技术选择，要充分结合各方面的理论研究成果，把理论转化成现实，通过理论指导做好建模技术运用，理论研讨主要是针对燃烧理论，按照燃烧理论标准，做好模型求解，保证模拟锅炉燃烧符合实际需求，这样通过建模研究，形成可以利用的锅炉燃烧优化模式与路径。这种方法虽然取得了一定的成效，但推进缓慢，因为计算复杂、耗时较长，对一些理论不成熟的机组，不能进行全面的推广与应用，更不能建立完善的锅炉模型，在线建模和燃烧优化主要应用范围是离线分析及高仿真研究上。
4.3基于燃烧设备改造的燃烧优化技术
燃烧设备需要符合时代需要，在长期的使用中，有一些功能已经无法满足生产需要，需要通过燃烧设备设计与改造做好性能提升，以此全面实现锅炉燃烧优化。对燃烧设备的改造能够大大提高运行整体效率，提升燃烧设备整体水平，随着技术的不断成熟与发展，已经投入生产建设中，但是在实际应用中，还需要把握好技术应用范围，避免出现后期运行的麻烦，此种技术主要应用在燃烧器设计及改造方面，但应用中会受煤种类型及燃烧制粉系统影响，整体运行不够稳定。
4.4基于检测技术的锅炉燃烧优化技术
锅炉检测至关重要，检测能够确保锅炉运行安全，及时发现问题，解决问题，使锅炉运行更加稳定可靠。那么，进行锅炉燃烧优化中，对检测系统的优化是一个主要的方面，通过利用检测技术改进与提高，全面实现燃烧优化目标。进行优化过程中，要利用锅炉炉膛内火焰检测技术、风煤测量技术、煤分析技术及锅炉燃烧排放物实时检测技术等来进行系统分析，提取相关的影响参数，保证参数合理性、可行性，最终实现锅炉的燃烧优化。锅炉燃烧运行需要有效的监测，相关技术人员需要时刻保证良好运行，通过实时监测烟气含氧量、燃烧煤粉浓度、飞灰含碳量及火线图像等相关参数控制，进一步调节好锅炉燃烧程度，全面达到合理运行，提升煤炭燃烧效果。一些电厂安装的参数测量仪不够准确，运行过程中的测量效果不好，影响设备功能，只有全面提升测量精准度，才能有效提升燃烧效率，实现设备优化调整。
4.5利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
传统火电厂发电运行过程中，需要做好严格的检测，通过各方面的检测与观察，才能保证燃烧质量。运行过程中，需要通过火焰检测技术对火电厂锅炉燃烧情况做系统全面的监测，这样，当锅炉出现点火不当或处于长时间低负荷运行时，就能有效避免出现锅炉炉膛爆炸问题，对锅炉运行整体情况进行控制。火焰检测技术的优化能够全面提高锅炉燃烧效率，要在实际运行过程中，对锅炉炉膛安全做好监测，形成技术支撑。随着技术的不断进步与发展，各种新技术、新方法层出不穷，当前，应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术及图像式火检技术，通过数字检测能够提取有效参数，对运行过程进行调整与控制，图像技术更能够直观看到运行出现的问题，保证锅炉运行的稳定，虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛安全监视上，但是还存在非常多的问题，这些问题将会在发展中得到有效解决。
5 火电厂未来的发展方向分析
5.1燃烧诊断数据平台的构建
对于锅炉燃烧系统来说，具备复杂、规模大的明显特点，同时涉及到较多的设备以及流程，基于燃烧诊断研究的发展情况来看，诊断工作开展的基础源于锅炉运行的各类数据，对于一般的诊断技术，能够在各类检测元件的基础上，得到一些局部的燃烧信息;然而，现状下各种系统的具体运行情况不佳，容易出现信息量获取不足的情况。因此电站控制行业，可使用一些控制系统，比如PLC、DDC以及DCS等等，使数据平台得到控制系统的支持，使得在相关参数信息获取上更加方便，最终使燃烧控制优化目标得到有效实现
5.2燃烧控制设置更加智能化和封闭化
技术的成熟和大量锅炉燃烧实践经验的积累，让锅炉燃烧逐渐追求智能化和闭环控制。立足于解决当下的困难，利用DCS硬件优势，以及软件组态灵活方便的功能，形成这一控制系统。这一系统具有硬件费用不会另外增加、稳定性强、维护工程量小等特点，这些特点都对以后系统的控制和发展具有重要作用。由于锅炉燃烧是一种动态程序操作，想要妥善地造成燃烧的控制工作是很复杂的，需要运用现阶段最先进的控制策略，才能够保证整个控制系统得到真正的优化。根据具体情况，我们决定以分级控制锅炉系统的方法来优化设施，从一些细节入手，逐步改善整个系统运行情况，此外，有针对性地选择利用先进、典型的控制策略，实现智能综合控制，将成为未来发展的重要趋势。
结语
就目前来说，火电厂对我国发电事业具有重要意义，满足了我国大部分的社会和经济发展所需要的电力需要求。而锅炉作为其一的重要设施，在整个的设备运行中保证其高效平稳运行对于整个机组的工作有着非常重要的意义。由于火电厂在燃料燃烧时会产生一定的环境污染，因此对于锅炉燃烧的优化是必不可少的，需要不断优化设施，提高燃料的使用程度，满足火电厂供电需要，同时兼顾社会效益，尽可能地减少环境污染，推动社会可持续发展。
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论文作者:李帅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第27期
论文发表时间:2019/3/12
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