廖大富
摘 要:鍋爐燃燒是維持火電廠正常運行的重要保障,但是在鍋爐燃燒過程中釋放出的大量一氧化碳、二氧化碳以及硫化物等會對大氣環境造成污染,因而必須要對火電廠鍋爐的燃燒進行優化。我國制定了一系列的標準和規定來對火電廠鍋爐燃燒的污染物排放進行限制,火電廠也對鍋爐燃燒進行了優化和改進。本文結合我國火電廠鍋爐燃燒現狀,提出了相應的優化策略,希望可以為我國火電廠鍋爐燃燒狀況的改善提供借鑒。
關鍵詞:火電廠 鍋爐燃燒 優化策略
中圖分類號:TM62 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)10(a)-0040-02
煤炭是火力發電的主要原料,煤炭在鍋爐燃燒的過程中會產生大量的二氧化碳以及其他有害氣體,對環境造成嚴重的影響。鍋爐燃燒性能會直接對火電廠的發電效率產生影響,通過研究鍋爐的燃燒過程,進而提出相應的燃燒優化策略,可以有效提高鍋爐的燃燒性能,降低火電廠對于環境的污染,促進火力發電行業的健康發展。
1 火電廠鍋爐燃燒優化現狀分析
在科學發展觀和可持續發展戰略的影響下,火電廠也轉變了發展理念,對于污染物的排放問題給予了更多的關注。鍋爐燃燒是污染物排放的主要源頭,科技的進步為鍋爐燃燒優化提供了必要的技術支撐,因而火電廠可以充分利用現代科學技術實現鍋爐燃燒優化目的。現代科技的應用可以顯著提高火電廠運行的自動化水平,為鍋爐燃燒的優化提供技術、設備條件。現代檢測技術和設備可以對火電廠鍋爐燃燒相關設備的運行狀況進行監控,還可以分析鍋爐燃燒的環境參數,為技術人員鍋爐燃燒參數的調整提供依據。計算機數據庫和DCS控制系統的應用可以將火電廠中各類設備的參數設置、檢修狀況以及實時運行情況的相關數據信息收集起來,提高了火電廠運行管理的效率和質量。現代科技在火電廠的應用有效提高了發電機組運行的穩定性和火電廠的工作效率,通過設備的控制和管理決策信息的提供促進了有害物質排放量的降低,為鍋爐的優化創造了可能性。
當前火電廠鍋爐燃燒優化技術方案和標準規范中還存在一些欠缺,影響了鍋爐改進優化的效果和實效性。為了從根本上解決火電廠鍋爐燃燒中的不足,必須要將改進優化的重點放在鍋爐運行狀態的調整上。目前大多數優化手段只針對于火電廠鍋爐燃燒的部分特性而言,考慮因素不夠全面,只能暫時解決燃燒中存在的問題,無法在長期運行中體現出效果,燃燒效率過低、污染物排放量較多的問題無法得到控制。此外,目前一些鍋爐燃燒優化的方案只有特定的運行條件或者是試驗中才可以確保比較高的成效,但是實際的火電廠鍋爐運行受到煤炭質量、設備工作狀態以及環境參數等多項因素的影響,鍋爐的運行條件也處于不斷變化中,優化方案的適用性存在欠缺。一些優化改進措施需要進行較長時間的試驗,在此期間,火電廠運行工況可能已經發生改變,這些改進策略已經無法為實際的鍋爐燃燒提供指導。因此,技術人員要充分認識到現有鍋爐燃燒優化方案的優勢和不足,對存在的缺陷和問題進行進一步的優化,促進火電廠鍋爐燃燒質量的提高。
2 火電廠鍋爐燃燒優化策略
2.1 鍋爐燃燒建模優化技術
以火電廠鍋爐燃燒的理論為基礎進行相應的建模,從而對鍋爐的燃燒狀態進行優化,提高煤炭原料的燃燒質量,降低污染物的排放。技術人員可以將數值模擬的理論與鍋爐燃燒的理論相結合,從而為鍋爐燃燒優化提供科學的指導。該過程中燃燒理論是優化的基礎,相關技術人員要對各機器設備的參數以及現場工況進行收集和整理,根據火電廠實際工作需求調整燃燒參數,確定最佳的技術方案,以達到鍋爐燃燒優化的目的。在實際的運用過程中,工況建模需要耗費大量的時間,計算工程量較大,運算過程也比較復雜,技術人員需要掌握鍋爐燃燒機理以及建模相關的理論知識,因而并不是適用于所有的火電廠鍋爐燃燒工況,目前該技術僅在高仿真研究和離線分析中應用較多。
2.2 通過試驗對鍋爐燃燒進行優化
為了制定科學合理的火電廠鍋爐燃燒方案,優化燃燒進程提高燃燒質量,可以采取試驗方法,明確鍋爐燃燒中存在的不足并加以調整,試驗重點在于鍋爐燃燒過程中送風量、原料的最佳值和調整方案,通過試驗可以促使火電廠鍋爐燃燒的各項參數達到最佳狀態。技術人員可以利用計算機對鍋爐燃燒試驗中的曲線變動情況進行記錄,從而找出最佳燃燒狀態下的參數,根據實驗結果對鍋爐燃燒進行自動化的控制。鍋爐運行中的燃燒狀態參數曲線要與試驗中獲得的最佳燃燒狀態參數曲線相一致,為了確保燃燒曲線是在最佳狀態下,需要進行多次的重復實驗。試驗操作人員需要具備過硬的專業能力,投入大量的時間精力進行試驗的設計和調整,因而該方法一般在新機組的試運行、燃料種類更換以及鍋爐運行調整中較為常用。
2.3 對鍋爐燃燒設備進行優化
通過燃燒設備的優化和改造可以有效提高燃燒器的性能,從而促進火電廠鍋爐燃燒效率的提高。對鍋爐燃燒設備的設計改造需要以燃燒理論作為基礎,在實際的改造過程中,要對燃料種類、制粉系統等會影響鍋爐燃燒質量和污染物排放量的因素進行綜合考慮,并采取針對性的策略對燃燒設備的設計進行優化改進。除了改造原有的鍋爐燃燒設備外,火電廠還可以引進性能更出色的新型燃燒設備,從而讓鍋爐燃料燃燒更充分,節約燃料降低成本的同時,還可以減少鍋爐燃燒結渣的情況,確保火電廠發電機組的正常運行,提升鍋爐的燃燒性能,降低火電廠鍋爐燃燒對空氣的污染。
2.4 采用火焰檢測技術實現鍋爐燃燒優化
在傳統的火電廠運行中,火焰檢測技術十分常見,該技術的應用可以通過對火焰情況的檢測避免點火不當問題對鍋爐的運行工況產生不良影響,避免鍋爐在低負荷狀態下長期運行帶來的爆炸等安全事故,提高鍋爐火焰控制的成效。在鍋爐燃燒的優化中,也可以利用火焰檢測技術配合安全檢測技術,確保火電廠鍋爐爐膛的安全性,從而促進鍋爐燃燒性能的提高和燃燒優化目的的實現。目前常用的鍋爐燃燒火焰檢測技術包括圖像式火檢技術和數字式火檢技術兩類,根據火電廠實際運行需求的不同可以采取相應的檢測技術。受到技術水平的限制,目前火電廠鍋爐爐膛的安全監視技術還存在一些不足,隨著科技的發展這些技術中的欠缺將得到解決,從而在火電廠鍋爐燃燒優化中發揮更大的作用。
2.5 利用檢測技術促進鍋爐燃燒優化
科學合理地利用現代檢測技術可以對火電廠鍋爐燃燒相關的各項參數進行監控,包括煤炭燃燒后煤粉濃度、鍋爐排放煙氣飛灰的含量以及煙氣含氧量等,同時可以利用計算機繪制相應參數的變化曲線以及相互之間的關系圖像,為鍋爐燃燒的改進優化提供數據依據,促進火電廠節能減排目標的實現。此外,鍋爐爐膛火焰指標的分析也可以借助檢測技術來進行,對燃燒原料煤炭的成分以及燃燒排放物的相關情況進行檢測分析,促進鍋爐燃燒經濟性的提高。目前我國火電廠都有相應的測量儀器的配置,但是一些火電廠采用的測量裝置較為老舊,檢測精確度不高,火電廠可以引進新型檢測儀器提高測量的精度,從而提升鍋爐燃燒優化成效。
3 結語
綜上所述,鍋爐燃燒的優化是火電廠實現運行現代化和發展可持續化的重要方式。針對當前社會電力需求不斷提高的現狀,火電廠要提高發電效率,貫徹綠色發展的理念,優化鍋爐燃燒工藝,降低污染物的排放量,借鑒鍋爐燃燒成功優化的案例,在滿足社會電力需求的同時踐行生態發展理念。
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