摘要：发电厂在经济发展过程中发挥着重要作用，其中最重要的是热动系统。热动系统是发电厂经济运行和最大能源消耗的关键因素。本文讨论了发电厂热动系统节能的必要性，并提出了优化研究的策略，以提高发电厂热动力系统的节能效果。
关键词：电厂;热动系统;节能优化
1锅炉燃烧优化概述
1.1锅炉燃烧优化目标
锅炉燃烧优化指对锅炉燃烧过程进行优化与控制，降低能耗，提高能源利用率。对锅炉燃烧进行优化必须结合实际情况，根据锅炉的负荷情况、煤炭种类等进行设计，调整锅炉的操作参数，控制锅炉的运行效率，同时减少锅炉燃烧过程中的氮氧化合物的排放量，确保锅炉燃烧运行管理的经济环保性。锅炉燃烧优化控制主要是在保证锅炉机组安全运行的前提下，优化可控参数，选出一组操作参数的组合。比较常见的300MW锅炉，其优化目标主要是锅炉热效率、氮氧化合物排放量、运行成本3个方面，为使这3个方面的数据达到最优，可以进行多目标综合优化。随着我国电力行业的不断发展，锅炉燃烧和运行管理要求越来越高，很多电厂都采用“厂网分开，竞价上网”等运行机制，在这种情况下，必须要提高锅炉燃烧机组的安全性和经济性，降低发电成本，提高锅炉燃烧方式，应对激烈的市场竞争。
1.2燃烧优化的目的以及意义
在我国大型电厂锅炉中，对于煤粉的燃烧十分广泛。其中，燃烧优化便是在安全运行及外界负荷要求满足的前提下，将燃烧的效率提高，减少锅炉产生热损失，同时，还能减少对污染物的排放。锅炉利用燃烧以及传热，可以将燃料的化学能进行转变，使其成为蒸汽的热能。锅炉的效率是将能量进行转换的重要性指标，通常情况下，针对大型火力发电机组，锅炉的效率可以提升1%左右，机组效率可整体提升0.3%~0.4%，供电煤耗可减少0.8%左右。但是，锅炉效率与炉内的实际燃烧工况有着直接的关系，对炉内的燃烧进行组织，可将锅炉的效率进行提升，保障机组处于高效的运行状态。锅炉燃烧的优化控制系统，是为了对锅炉本身的运行参数进行保证，以便锅炉能够处于理想健康的运行状态，最大程度的减少热量损失，使热能效率有所提升。利用运行人员对各项参数进行实时调整，可以对含碳量进行降低并减少再热器产生的超温问题。所以，构建迎合现代化的电站锅炉燃烧优化控制系统，可保障锅炉在燃烧的过程中，在受到工况、负荷等扰动的情况下一直处于最理想的状态，有益于提升电厂经济效益。
2锅炉燃烧调整存在的问题
（1）因为现场的工作条件，燃烧器与燃烧器之间的煤粉并没有均匀的分配。如果燃烧的风速偏差＞20m/s，煤粉浓度偏差便会达到22%。在一层当中的不同支管，风速偏差为23m/s，其中浓度偏差为19%。煤粉分配不均的关键性原因，是导致风量的不均匀分布是导致的。（2）风、粉、灰没有相应的测量手段。飞灰当中的含碳测量装置，并不能提供相应的测量数据。在线测量煤粉浓度以及流速的相关装置，因为设备的质量存在一定的问题，所以标定不准确，所以最终的测量结果会产生波动，导致测量的数据出现异常。二次风量测量装置，因为年限的提升，传感器会发生严重的磨损，使得测量数值产生很大的波动，增加维护的成本。（3）锅炉在实际运行过程中，因为负荷发生了改变，燃料量以及送风量等都会受到影响，并随之发生改变。
3电厂热动系统节能优化的重要性
3.1降低成本的重要性
随着社会的发展，中国的能源消也在不断的增加，煤炭和石油储量正在下降。从分析过的数据信息来看，中国发电厂的成本也在一步步相对的增长。为了实现更大的经济和社会效益，发电厂必须采取节能措施，有效提高原材料利用率，节约生产资料生产成本也就降低了。
3.2技术创新的重要性
时代在变，科学和技术也在不断改革更新，电厂的热动力系统需要在技术上进一步改进和发展。经济变革导致公司从劳动密集型转向先进技术。这就是为什么新的经济发展形势主要基于传统技术和创新的遗产。该电厂的技术人员希望使用最先进的设备和科学产品，这些设备和科学产品可以提高工作效率，同时利用其潜在的价值和能力来实现一举两得的目的。
3.3可持续发展的重要性
可持续发展是当前社会的战略目标:减少能源消耗和节约资源是电厂发展的重点。为了实现其稳定和长期发展，必须适当控制能源优化与节能的关系，以实现能源与自然的和谐发展，实现电厂经济效益和社会效益的相互协调性。
3.4保护环境的重要性
在这个阶段，环境是提高国家层面生活水平和质量的基础，发电厂的社会效益的发展也与优良的环境密不可分。目前，中国的电厂技术处于中高水平，与发达国家仍有差异。发电会产生大量烟尘和有毒物质，如氮氧化物和硫化物，这些排放物直接进入大气层，严重影响空气质量并污染环境。一些发电厂位于住宅区附近。存储在室外发电厂的固体废物将通过空气传播并危及居民的生命。通过优化设备的热动力系统，燃料可以有效地燃烧一段时间而不会留下任何杂质，即使产生少量废气，也可以及时重复使用，从而节约能源并对环境的保护产生影响。
4锅炉燃烧优化管理措施
4.1优化燃烧技术
空气分段燃烧可以降低锅炉氮氧化物的排放量，降低运行成本。在优化调节过程中，要适应外界负荷的变化，在满足锅炉蒸汽质量前提下，对燃烧技术进行优化。一般固态排渣煤粉锅炉，其优化目标包括稳定的汽压、汽温、蒸发量，燃烧中心要适当，燃烧过程稳定，火焰分布均匀，可以在单个燃烧器内部设计分级燃烧，在主燃烧区域顶层燃烧器上部一段距离另设二次风喷口，使部分二次风通过喷口进入锅炉炉膛内，保证蒸汽品质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为保证锅炉燃烧过程的经济性，必须对风速与煤炭的燃烧速度进行调控，使锅炉的风煤搭配更合理，二次风与送风吸风配合，保证锅炉膛内的温度合适。合理的二次风配合是确保锅炉着火迅速、燃烧安全的重要保障。当锅炉的运行环境发生改变时，应对风与煤的比例进行调整，减少煤炭燃烧过程能量损失。当锅炉负荷改变时，可以调整送入锅炉内的煤炭量和风量，使锅炉的燃烧工况发生改变，在高负荷状态下运行。由于锅炉炉膛温度高，着火条件较好，所以燃烧过程比较稳定。
4.2排烟处理技术的优化
关注燃烧过程的烟气量及排烟进度，认真处理好漏风问题，满足燃烧需求的前提下，及时调整锅炉送风量和排烟方案。尽量减少冷风量，合理使用热风，提高热风利用率，及时清理空气预热器，加强吹灰工作，保持空气预热器表面无灰尘，在排风口增加烟气处理装置，燃烧室的烟气可以顺利排出锅炉内，增强烟气处理的实效性。
4.3维护保养
大部分锅炉都是采用金属材料，关注其腐蚀状况，加强防腐处理，明确锅炉运作周期，提高热效率。将故障检修与计划检修相结合，加强锅炉防腐、保养，处理好锅炉两侧漏风问题，及时增强密封处理。关注锅炉的运行压力，及时检测锅炉运行环节的压力值，了解压力变动，明确锅炉运行负荷，加强对运行方式的调整与改进。将热效率不高的锅炉进行改造，首先分析热效率不高的原因，将机组运行方式调整为手工式，合理控制燃煤燃料的使用量，保持运行负荷与燃料平衡，改变锅炉运行环节的控制方式，增加温度检测装置，加强现场温度测定，提高锅炉运行的实际效果。
4.4取合理的送风措施
为了实现锅炉的充分燃烧，相关人员需要做好送风工作。在送风过程中，应该注重各个环节的管控，合理地控制风量和风速。在出现风速不足的问题时，相关人员需要分析其中的原因，如喷燃器温度升高、喷燃器烧坏等；在风速过大的情况下，煤粉着火时间会出现延迟。为了有效地改善这些问题，在电厂动能动力锅炉燃烧过程中，相关人员需要重视送风工作，有效地控制送风的风速和风量，这样就能够实现风粉的充分融合，实现电厂热能动力锅炉的正常运行。
4.5优化电厂供热动力系统
热动力系统中最重要的部分是供热动力系统，为了避免工作中的污染和其他问题，必须在运行前严格控制加热动力系统，以完成加热动力系统的优化和现代化。根据电厂热动力系统目前的运行情况，蒸汽在发电厂输送热能的过程中预先冷却，这导致更多的蒸汽损失。因此，电厂必须对供热动力系统进行优化和现代化，科学合理地改善热能性能程序，将蒸汽输送到专用设备，有效利用蒸汽能量，避免浪费能源的现象发生
4.6减少排烟损失的有效策略
其一，相关工作人员针对漏风控制的相关工作要进行完善，在日常工作当中，工作人员要先对排烟氧气表进行分析，之后再分析炉膛出口氧量表以及风量表的变化。在锅炉进行运行当中，还需要检测水封槽的水位，且要注意在排渣当中，不要将内部的水分放干。在完成吹灰工作之后，要对入孔门与火孔实施系统的检测。此外，在工作结束之后，还要对管壁进行检测，以便使漏风的概率得以降低。其二，工作人员要对空预器的积灰情况进行注意，在内部进行处理当中，要确保没有化学物品残留。对于烘干设备的使用，要预防受热面沉积灰垢；在对空预器进行吹灰当中，针对燃烧状况不良或者土灰成分较高的状况时，要强化吹灰工作的次数以及时间。其三，面对锅炉当中内膛灰工作，一定要定期实施，并完善相关的记录，这样可对锅炉的稳定运行给予保障。
4.7优化飞灰含碳质量浓度
锅炉运行时，飞灰的含碳质量浓度会对燃烧运行状况产生直接的影响，如果制粉系统没有较高的工作效率，风量配给会出现不合适的情况，会使飞灰的含碳质量浓度有所增加。所以，锅炉的工作效率会降低。为了将锅炉的燃烧效率进行提高，需要对飞灰的含碳质量浓度检测方式进行检查，以便对锅炉燃烧的工作状态进行协调。其中可利用网络监控的方法，对制造系统以及通风量的供给进行有效调节。
4.8确定锅炉燃烧优化参数
对锅炉的燃烧过程进行优化，首先必须确定锅炉燃烧过程中各参数的数值，可以经过试验了解锅炉的基本性能，然后进行优化调整。试验过程主要包括摸底试验和优化调整两部分。确定参数前，必须通过全面的收集整理，了解锅炉的基本情况，并且对锅炉的典型工况进行试验，对锅炉的热损失进行分析，通过计算锅炉的性能以及能耗，寻找引起锅炉能耗较高的原因，再确定优化目标。需要进行多次优化试验，根据锅炉优化调整试验的结果，在现场设备消缺的基础上确定最终优化目标，再进行调试，得到最终结果。
4.9优化电厂控制的给水系统
主控给水系统在电厂的正常运行中起作用，也是发电厂生产的重要部分。为了优化系统热动力系统的节能，必须首先确保系统给水系统的优化和现代化。母管制给水系统的现代化可能涉及使用模拟和引入第三方技术的先进管理经验。结合中国给水系统的现状，提出了科学合理的计划，确保给水系统的运行与现代发展保持同步，从而为供水带来一定的效益，优化电厂整个热动力系统的节能。
结语
锅炉是发电厂的重要设备。锅炉燃烧过程中使用的主要原料是煤炭，为减少锅炉运行的损耗以及给环境带来的危害，可以加强对锅炉运行过程的优化和调整，达到节能降耗、提高能源利用率的目的。在锅炉优化运行过程中，一方面要提高煤炭质量，另一方面要优化锅炉的参数和燃烧技术，使锅炉处于最优运行状态。同时要对锅炉进行实时监控，发现异常，及时查找原因并排除，提高锅炉运行效率和运行水平。
参考文献：
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[2]韩鹏程.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析［J］.科技创新与应用，2017（4）：175.
[3]廖大富.火电厂锅炉燃烧优化策略浅谈［J］.科技创新导报，2017（28）：40-41.
论文作者:谈旭东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/12/2
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