摘要：我国各电厂对国家提出的节能减排计划一直非常重视，并不断优化锅炉的燃烧运行方式。但是，很多电厂目前使用大型燃煤锅炉，由于锅炉的经济效益和燃料分配方面的影响，在运行中经常出现安全问题，因此，在电厂锅炉燃烧控制中，需要进行进一步的优化，从而实现节能减排。
关键词：电厂锅炉；燃烧运行；优化策略
现在我国的经济日新月异，经济也开始向集约型方向发展，这也对电厂锅炉燃烧的安全性，经济性和环保性提出了更高层次的要求，锅炉燃烧过程中，燃料在炉膛中燃烧会释放大量的热能，这些热能经过金属壁面传热使锅炉中的水转化为过热蒸汽，这些蒸汽被送入到汽轮机中，从而驱动轮机进行发电，通过对锅炉燃烧运行进行优化，可以有效的提高锅炉燃烧的效率，降低锅炉燃烧过程中所带来的污染，达到节约能源，减少污染的目的。
一、燃煤电厂锅炉
在日常运行过程中，锅炉是燃煤电厂转换能量的关键性场所。燃料会在炉膛作用下，和锅炉中的空气发生反应，化学能会转换为热能。在发生反应过程中，锅炉会产生较多的高温烟气，在一系列受热面作用下，高温烟气流会不断将热量传递到受热面内部，使其成为温度、压力同时具备的水蒸汽，进入到汽轮机中，促进叶轮旋转，水蒸汽作用的热能会转换为机械能，不断驱动汽轮发电机组，燃煤电厂发电顺利实现。燃煤电厂锅炉并不是由单一元素组成，下降管、单锅管等，锅炉运行调试受到多方面因素影响，风机、烟道振动、水位等。以“风机失速”为例，启动锅炉之后，风机作用下的流量并不大，如果在某种因素作用下，风压远远超过规定范围，风机极易出现失速现象，燃煤电厂锅炉无法正常进行运行调试，影响其稳定运行中。针对这种情况，燃煤电厂需要根据锅炉实际运行情况，采用针对性措施将风机出口压力控制在规定范围内，避免母管压力过大，科学解决风机失速问题，优化锅炉运行调试，促使锅炉处于高效运行中。
二、锅炉燃烧运行存在的问题
2.1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。
2.2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。
三、锅炉燃烧优化策略
3.1锅炉燃烧建模优化技术
以锅炉燃烧的理论为基础进行相应的建模,从而对锅炉的燃烧状态进行优化,提高煤炭原料的燃烧质量,降低污染物的排放。技术人员可以将数值模拟的理论与锅炉燃烧的理论相结合,从而为锅炉燃烧优化提供科学的指导。该过程中燃烧理论是优化的基础,相关技术人员要对各机器设备的参数以及现场工况进行收集和整理,根据实际工作需求调整燃烧参数,确定最佳的技术方案,以达到锅炉燃烧优化的目的。在实际的运用过程中,工况建模需要耗费大量的时间,计算工程量较大,运算过程也比较复杂,技术人员需要掌握锅炉燃烧机理以及建模相关的理论知识,因而并不是适用于所有的锅炉燃烧工况,目前该技术仅在高仿真研究和离线分析中应用较多。
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3.2通过试验对锅炉燃烧进行优化
为了制定科学合理的锅炉燃烧方案,优化燃烧进程提高燃烧质量,可以采取试验方法,明确锅炉燃烧中存在的不足并加以调整,试验重点在于锅炉燃烧过程中送风量、原料的最佳值和调整方案,通过试验可以促使锅炉燃烧的各项参数达到最佳状态。技术人员可以利用计算机对锅炉燃烧试验中的曲线变动情况进行记录,从而找出最佳燃烧状态下的参数,根据实验结果对锅炉燃烧进行自动化的控制。锅炉运行中的燃烧状态参数曲线要与试验中获得的最佳燃烧状态参数曲线相一致,为了确保燃烧曲线是在最佳状态下,需要进行多次的重复实验。试验操作人员需要具备过硬的专业能力,投入大量的时间精力进行试验的设计和调整,因而该方法一般在新机组的试运行、燃料种类更换以及锅炉运行调整中较为常用。
3.3对锅炉燃烧设备进行优化
通过燃烧设备的优化和改造可以有效提高燃烧器的性能,从而促进锅炉燃烧效率的提高。对锅炉燃烧设备的设计改造需要以燃烧理论作为基础,在实际的改造过程中,要对燃料种类、制粉系统等会影响锅炉燃烧质量和污染物排放量的因素进行综合考虑,并采取针对性的策略对燃烧设备的设计进行优化改进。除了改造原有的锅炉燃烧设备外,火电厂还可以引进性能更出色的新型燃烧设备,从而让锅炉燃料燃烧更充分,节约燃料降低成本的同时,还可以减少锅炉燃烧结渣的情况,确保发电机组的正常运行,提升锅炉的燃烧性能,降低锅炉燃烧对空气的污染。
3.4采用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化
在传统的运行中,火焰检测技术十分常见,该技术的应用可以通过对火焰情况的检测避免点火不当问题对锅炉的运行工况产生不良影响,避免锅炉在低负荷状态下长期运行带来的爆炸等安全事故,提高锅炉火焰控制的成效。在锅炉燃烧的优化中,也可以利用火焰检测技术配合安全检测技术,确保锅炉炉膛的安全性,从而促进锅炉燃烧性能的提高和燃烧优化目的的实现。目前常用的锅炉燃烧火焰检测技术包括图像式火检技术和数字式火检技术两类,根据火电厂实际运行需求的不同可以采取相应的检测技术。受到技术水平的限制,目前锅炉炉膛的安全监视技术还存在一些不足,随着科技的发展这些技术中的欠缺将得到解决,从而在锅炉燃烧优化中发挥更大的作用。
3.5利用检测技术促进锅炉燃烧优化
科学合理地利用现代检测技术可以对锅炉燃烧相关的各项参数进行监控,包括煤炭燃烧后煤粉浓度、锅炉排放烟气飞灰的含量以及烟气含氧量等,同时可以利用计算机绘制相应参数的变化曲线以及相互之间的关系图像,为锅炉燃烧的改进优化提供数据依据,促进节能减排目标的实现。此外,锅炉炉膛火焰指标的分析也可以借助检测技术来进行,对燃烧原料煤炭的成分以及燃烧排放物的相关情况进行检测分析,促进锅炉燃烧经济性的提高。目前我国火电厂都有相应的测量仪器的配置,但是一些采用的测量装置较为老旧,检测精确度不高,可以引进新型检测仪器提高测量的精度,从而提升锅炉燃烧优化成效。
结语
锅炉在燃烧运行中，过程比较复杂、烦琐，为了实现锅炉的优化控制，在工作过程中，需要运用合理的措施对运行过程中各个环节的参数进行调整，从而实现锅炉运行的优化，并使煤炭资源得到充分的应用，达到节能减排的目的，增加电厂的经济效益。
参考文献
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[3]赵秦杰.电厂锅炉燃烧运行优化策略分析[J].低碳世界,2017(27):72-73.
作者简介
姓名:赵光奇，（1990.03.12），性别，男；籍贯，山东省泰安市；民族，回族；学历，大专；职称 助理工程师：职务 发电运行部全能副值：研究方向，锅炉运行；单位：华电新疆发电有限公司红雁池分公司。
论文作者:赵奇光
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
标签：锅炉论文; 电厂论文; 过程中论文; 炉膛论文; 燃料论文; 热能论文; 检测技术论文; 《电力设备》2019年第7期论文;