摘要:随着社会的发展和进步,火电厂面临越来越大的压力。电力需求不断增加,发电品质要求日益苛刻,传统的电压、频率已不是唯一的考核指标,环境因素逐渐纳入其中,形成了新的衡量标准;煤价上涨,煤质波动,以及大型机组日益频繁的参加调频调峰,全工况变负荷运行以及长期中低负荷运行,都对机组运行水平提出了更高的要求。
关键词:电厂锅炉;燃烧调整技术;发展与应用
引言
电站锅炉是一个典型的多输入、多输出系统,通常各个变量之间存在非线性、强耦合的关系,且煤粉的燃烧涉及多个复杂的物理化学过程。因此,锅炉燃烧优化是一项复杂的系统工程。锅炉燃烧优化技术是发掘机组节能潜力,提高锅炉效率和降低NOx排放的有力措施。通过锅炉燃烧优化,实现锅炉安全、高效和低排放运行。锅炉和锅炉配套系统均存在一定的煤种适应范围。由于我国大部分火电厂均存在燃用煤种变化大,且锅炉在实际运行中,由于设备改造、变负荷运行以及热力试验间隔时间长等原因,存在锅炉运行达不到最佳状态的现象。因此,迫切需要通过优化运行,在一定范围内提高机组经济性、安全性和环保性。锅炉燃烧优化控制是通过对锅炉燃料供给和配风参数的调整,以及对其控制方式的改变等,保证送入锅炉炉膛内的燃料及时、安全、稳定和连续地燃烧,并在满足机组荷变动需要的前提下,获得最佳燃烧工况。
1我国电厂锅炉技术的应用
1.1使用先进的燃烧技术
现阶段对于电厂锅炉燃烧技术来讲还有很大的发展潜能,其主要问题就是在靠近左右炉墙处吸热多以及中间吸热少和右墙区域吸热最多的情况,这样就会使得锅炉燃烧率降低,对于燃烧技术进行提升的主要方向就是使得锅炉当中的每个区域当中的受热量进行保持均匀,这样在实际的燃烧当中,就需要对锅炉的角度有效调整,以此使得锅炉能够和热源很好的接触,并且,为了能够提升通气效率,并且在这当中通入一定的氧气,对燃烧进行有效确保,这样在一定意义上就能够将燃烧的效率提升,这对于锅炉在热能转化当中起到非常重要的作用。
1.2通过试验调整优化锅炉燃烧的技术
在火电厂锅炉燃烧运行的过程中,可以通过试验来调整优化锅炉的燃烧情况,根据试验得到的数据科学的调整风煤比例,并且对锅炉燃烧过程中的最佳参数进行科学合理的设置,除此之外,还能够通过计算机技术制定合理的计算机控制曲线,根据控制曲线的变动和反映情况来对锅炉的燃烧运行进行相应的分析和指导。需要注意的是,在试验中需要专业的技术人员进行大量重复的调整试验,然后根据试验的数据结果进行整合和分析从而得出优化的方案。但是由于这种方式会消耗大量的人力、时间和精力,所以一般就是应用在新机组的试运行,或是对燃料种类、机组操作方式进行改变时进行的参数优化配置。
1.3基于检测技术的锅炉燃烧优化技术
在进行锅炉燃烧优化的过程中,可以利用检测技术来分析影响锅炉燃烧的相关参数,最终实现锅炉的燃烧优化。其原理是在锅炉的运行中,相关的技术人员通过对烟气的含氧量、燃烧之后煤粉的浓度、飞灰的含碳量等的实时监控以及火线图像等相关参数的整合和控制等对锅炉的燃烧进行相应的调节,进而实现燃料的经济燃烧,减少污染物的排放的目的。除此之外,还要利用锅炉炉膛内的火焰检测技术、煤分析技术、风煤测量技术以及锅炉燃烧排放物实时检测技术等对锅炉燃烧的相关参数进行测定,保证锅炉燃烧中的经济优化,但是由于我国电厂安装的测量仪准确度不够,就使得火电厂锅炉燃烧优化设备的工作效率降低,从而影响整个锅炉燃烧优化的进程。
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2电厂锅炉燃烧调整技术的发展与应用
2.1转换思想推动设备高效运转
在对设备的改进当中除了需要按照热能动力的有关原理之外,还需要加强人员思想意识的变化,对于思想转换的方式主要就是,对于原先的能量消耗方式和相关的思想理念和当前的发展需求进行结合起来,因此,现阶段的工作中心就是加强技术的不断创新,对当前现有的资源合理应用。在技术创新发展中将节能减排的思想进行有效融合,提升人员的工作效率,并且加强技术人员自身技术能力的提升以及思想意识的变化,从而将技术改革的步伐加快,以此来确保电厂锅炉应用的效率提升。在人员思想意识的转变中将节能减排理念的融入,以此将设备的应用效率提升,不断实现电厂锅炉技术的创新。
2.2提高电站锅炉燃烧特种参数测量的准确性、稳定性和可靠性
目前,电厂安装的燃烧参数测量仪表运行不可靠,不稳定,测量不准确,抑制了锅炉燃烧优化产品功能的发挥。据反映,我国火电厂安装的氧化锆氧量计普遍存在测量误差大#维护工作量大的问题。飞灰含碳量检测装置工作的可靠性#测量的准确性也有待于进一步优化。煤质成分在线检测装置已开始在电厂大规模的推广应用,对于锅炉燃烧优化必将起到巨大的推动作用。煤质成分在线监测装置的可靠性,稳定性,准确性也需要引起开发商的重视。此外,煤粉浓度细度在线检测产品也已经问世。这些测量仪表都将极大的推动我国电站锅炉燃烧优化技术的发展。
2.3锅炉优化光谱传感器
锅炉优化光谱传感器是近年来比较有代表性的一种新型传感器。其采用可调谐二极管激光吸收光谱技术,这种技术的原理在于每种气体分子都有独一无二的光谱吸收特性。针对炉内气体的测量原理是:特定波长的激光在穿过炉膛过程中,光量会被相应的气体吸收。未被吸收光量P与被吸收光量Pabs之间的比率值P/Pabs与气体浓度成函数正比关系。传感器集多种不同波长激光于一根光纤,然后使发出的光线穿过锅炉。接收器采集光线后将其传回控制架,由控制机架测量未吸收光线与被吸收光线的比例,从而确定各个被测对象的浓度。
2.4电站锅炉燃烧优化的闭环控制系统
目前,锅炉控制系统大都是开环控制系统,在操作过程中有很多人为因素影响,系统达不到真正的最优化,开发闭环控制系统是解决问题的最好方法之一。锅炉燃烧优化闭环系统是没有人员参与的控制系统,能对复杂系统(如非线性、快时变、复杂多变量、环境扰动等)进行有效的全局控制,具有模拟人类学习(Learning)和自适应(Adaptation)的能力,从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统,实现预定的目标。闭环控制系统最突出的特点就是智能化控制,其发展趋势是各种控制策略互相渗透、取长补短,结合成综合集成型的控制策略。如目前应用广泛的控制策略有:模糊PID复合控制、模糊变结构控制、自适应模糊控制、模糊预测控制、模糊神经网络、专家PID控制、专家模糊控制、Smith模糊控制、鲁棒神经网络控制、专家神经网络控制、模糊神经网络自适应控制和遗传算法模糊神经网络控制等。
结语
由于我国能源紧张问题的日益严重,随着一系列新政策的实施,同时电厂工作人员的素质日益提高,电厂对节约能源的重要性有了愈加清晰的认识,电站锅炉燃烧优化产品的巨大作用将日益凸显,随之带来的实际效益也将与日俱增。再加上测控技术的飞速发展,燃烧优化产品在稳定性和可用性上的问题得到解决,电站锅炉燃烧优化的产品和技术在电厂扮演的角色将愈加重要。
参考文献:
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[4]徐二虎,张磊,张斌.电厂锅炉应用在热能动力的发展前景研究[J].黑龙江科技信息,2014(32):36.
论文作者:胡威威
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/13
标签:锅炉论文; 电厂论文; 技术论文; 测量论文; 模糊论文; 机组论文; 火电厂论文; 《电力设备》2018年第3期论文;