簡(jiǎn)析火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化設(shè)計(jì)

（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065）

簡(jiǎn)析火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化設(shè)計(jì)

郭振祥

（陜西煤業(yè)化工集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710065）

火電廠鍋爐在燃燒的過(guò)程中會(huì)排放出一些有毒物質(zhì)，不僅對(duì)環(huán)境造成了污染，有時(shí)甚至威脅到人們的生命安全。長(zhǎng)期以來(lái)，針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，國(guó)家制定了一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制度，火電廠也不斷采取改進(jìn)措施，但是，效果并不是十分十分理想。因此，優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒，嚴(yán)格控制火電廠鍋爐燃燒中污染物質(zhì)的排放量已經(jīng)成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題。本文介紹了火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出了一些優(yōu)化策略，希望能夠改善火電廠鍋爐燃燒。

火電廠；鍋爐燃燒；優(yōu)化策略

火電廠作為一項(xiàng)重要的項(xiàng)目，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮中重要作用。目前，一些發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)電已經(jīng)由火力發(fā)電向核發(fā)電轉(zhuǎn)變，但是，我國(guó)依舊以火力發(fā)電為主。在火力發(fā)電結(jié)構(gòu)中，煤炭是主要的燃料，在燃燒過(guò)程中就會(huì)排放大量的二氧化碳和二氧化硫，就會(huì)污染環(huán)境。這樣，火電廠在保證發(fā)電量的同時(shí)還面臨著嚴(yán)峻的環(huán)保問(wèn)題。近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，生態(tài)發(fā)展已經(jīng)被提上日程，越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注。在這種形勢(shì)背景下，火電廠在運(yùn)行過(guò)程中提高節(jié)能減排能力勢(shì)在必行。但是，從目前火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀來(lái)看，當(dāng)前的狀況還沒(méi)有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。因此，我們還需要改進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)一步優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒，確保火電廠安全經(jīng)濟(jì)環(huán)保地運(yùn)行。

一、火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化現(xiàn)狀

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步為火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化提供了技術(shù)支撐。在火電廠運(yùn)行過(guò)程中，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用不僅可以提高火電廠運(yùn)作的自動(dòng)化水平，而且也為火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化提供了條件。比如，各種監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)在火電廠鍋爐燃燒中的應(yīng)用，它對(duì)火電廠中的各種設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)控；DCS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用，為火電廠各種設(shè)備的調(diào)整提供了數(shù)據(jù)信息參考，方便了對(duì)火電廠運(yùn)行的管理。總之，這些技術(shù)在火電廠管理中的應(yīng)用不僅提高了火電廠的工作效率，而且也在一定程度上降低了有害物質(zhì)的排放，使鍋爐燃燒優(yōu)化成為了可能。但是，當(dāng)前的火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化方法和技術(shù)中還存在一些缺陷，影響了鍋爐燃燒的優(yōu)化效率和優(yōu)化程度。比如，要達(dá)到充分優(yōu)化鍋爐燃燒的優(yōu)化效果，我們必須把火電廠火鍋的運(yùn)行狀態(tài)調(diào)整到最佳，但是，目前使用的一些優(yōu)化方法只改善了鍋爐燃燒的部分特性，考慮因素還不太全面，只能在一定程度上暫時(shí)解決了鍋爐燃燒中的問(wèn)題，并不能從根本上對(duì)問(wèn)題進(jìn)行徹底解決。又如，在鍋爐燃燒優(yōu)化過(guò)程中，鍋爐燃燒優(yōu)化中使用的正交試驗(yàn)只有在一些特定的環(huán)境條件下才可以獲得較高的效率，但是，由于受到設(shè)備工作狀態(tài)、煤炭的質(zhì)量以及測(cè)試工況的數(shù)量等因素的影響，它并不能達(dá)到最佳的工況。并且，又加之它的試驗(yàn)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，很有可能導(dǎo)致邊界發(fā)生一些變化，就更難對(duì)火電廠鍋爐的運(yùn)行進(jìn)行有效的指導(dǎo)。總之，在火電鍋爐運(yùn)行中，當(dāng)期的優(yōu)化技術(shù)和策略在一定程度上提高了鍋爐的運(yùn)作效率，也在一定程度上改善了鍋爐燃燒中有害物質(zhì)的排放問(wèn)題，但是，這些優(yōu)化策略中還存在一些缺陷和問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化火電廠鍋爐燃燒很有必要。

二、火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化策略

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，關(guān)于火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的理論和技術(shù)研究越來(lái)越多，很多優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)被在國(guó)內(nèi)外鍋爐燃燒中得到應(yīng)用和推廣，比如，美國(guó)的Power Perfect燃燒優(yōu)化系統(tǒng)軟件，英國(guó)的GNOCIS PLUS優(yōu)化系統(tǒng)軟件，它們?cè)谔岣呋痣姀S煤炭燃耗效率和降低有害物質(zhì)排放方面發(fā)揮了重要作用。下面我們就對(duì)火電廠鍋爐燃燒的優(yōu)化策略進(jìn)行分析。第一，選用先進(jìn)的優(yōu)化設(shè)備和技術(shù)。首先，在設(shè)備方面。火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化對(duì)鍋爐設(shè)備也提出了更高的要求。因此，在相關(guān)設(shè)備選用方面，我們從火電廠實(shí)際情況出發(fā)的基礎(chǔ)上，盡量選用一些符合標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量較好的鍋爐設(shè)備。其次，在技術(shù)方面。在鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)中，模型預(yù)測(cè)技術(shù)和優(yōu)化搜索技術(shù)是兩個(gè)最為關(guān)鍵的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，在建立一些優(yōu)化模型的時(shí)候，我們可以采用一些數(shù)學(xué)公式來(lái)表示，比如，函數(shù)，通過(guò)函數(shù)表達(dá)式來(lái)對(duì)優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)。但是，如果是一些相對(duì)復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題，函數(shù)表達(dá)式就不能明確表示出復(fù)雜的反應(yīng)過(guò)程，這時(shí)我們還可以概率統(tǒng)計(jì)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式來(lái)建立鍋爐燃燒優(yōu)化模型。這種模型的適應(yīng)能力很強(qiáng)，我們通過(guò)對(duì)鍋爐燃燒過(guò)程的模擬，輸入不同的數(shù)據(jù)信息，就可以得到不同的結(jié)果，做出不同的預(yù)測(cè)。與模型預(yù)測(cè)類似，優(yōu)化搜索技術(shù)也是運(yùn)用函數(shù)，只是它與模型預(yù)測(cè)的方向是相反的。在鍋爐燃燒優(yōu)化中，只不過(guò)優(yōu)化的目標(biāo)不同，約束條件更加復(fù)雜，基本原理是一樣的。第二，提高工作人員技術(shù)和素質(zhì)。在火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化中，設(shè)備和技術(shù)固然重要，工作人員作為鍋爐燃燒優(yōu)化的重要參與者，其作用也不可忽視。因此，在鍋爐燃燒的優(yōu)化過(guò)程中，火電廠要加強(qiáng)對(duì)工作人員的教育培訓(xùn)工作，不斷提高他們的專業(yè)技術(shù)水平，規(guī)范他們的操作方式，使他們更加熟練地操作鍋爐燃燒中的各種先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，保證火電廠安全高效地進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。第三，參考成功的案例。在鍋爐燃燒優(yōu)化過(guò)程中，對(duì)于一些新設(shè)備和新技術(shù)的使用，有些火電廠成功了，但是也有些火電廠失敗了。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們?cè)谶M(jìn)行火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化之前，還要吸取一些火電廠的失敗教訓(xùn)，借鑒一些火電廠的成功經(jīng)驗(yàn)，參考一些成功的優(yōu)化案例開展我廠的鍋爐燃燒優(yōu)化工作。這樣可以在最大程度上地提高火電廠鍋爐燃燒優(yōu)化的成功率，減少火電廠不必要的經(jīng)濟(jì)損失，更好地達(dá)到預(yù)期效果。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新的歷史時(shí)期，一方面經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高對(duì)電力的需求不斷增加，火電廠要提高工作效率，滿足現(xiàn)實(shí)的電力需求；另一方面，生態(tài)發(fā)展理念的提出對(duì)火電廠的環(huán)保問(wèn)題提出了新的要求和挑戰(zhàn)，火電廠要優(yōu)化鍋爐燃燒降低污染物的排放量。面對(duì)這種狀況，火電廠必須采用一些新技術(shù)，提高工作人員素質(zhì)，借鑒一些成功案例，做好鍋爐燃燒優(yōu)化工作，以順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流和滿足現(xiàn)實(shí)發(fā)展需要，促進(jìn)火電廠的可持續(xù)發(fā)展，使它更好地向我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展提供服務(wù)。

[1]劉芳.基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法的鍋爐燃燒優(yōu)化[D].華北電力大學(xué)，2011.

[2]王佳茗.燃煤電站鍋爐在線多目標(biāo)燃燒優(yōu)化的研究[D].華北電力大學(xué)，2011.

[3]李健.鍋爐燃燒優(yōu)化方法研究及其在SIS中的實(shí)現(xiàn)[D].華北電力大學(xué)，（河北）2009.

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