600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統控制優化分析

白天華 闞磊

摘? 要：近年來，我國社會不斷進步，科技不斷發展，電力的需求逐漸增加，對電力的穩定要求也越來越高，火力發電廠鍋爐燃燒調節系統是發電的基礎，也是經濟運行的安全保障。本文主要研究600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統控制優化，分析了火力發電廠鍋爐燃燒可以調節優化的方面，解決燃燒系統中存在的問題，并提出一系列的控制方案，以促進火力發電廠可持續地發展。

關鍵詞：電力;火力發電廠;鍋爐燃燒;調節系統

前言：近年來，我國環保力度大大加強，對火電廠污染物排放有了新的標準和要求，為了減少污染，維持供電平衡，火力發電廠必須要改變其傳統模式，對火力發電廠鍋爐燃燒調節系統進行控制優化。我國大部分地區的發電廠燃燒系統仍然存在著很多問題，控制效果不明顯，要進行改革創新，實行新的優化系統，提高火電廠發電效率，降低燃燒后造成的污染。

一、600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統控制優化的原因

火力發電廠是維持我國電力穩定供應的重要機構，每年消耗了無數的能源來產生電量，隨之而造成的污染物也越來越多，包括排放的二氧化碳和造成的煤渣，但現在我國對環保越來越重視，對生態環境加強保護，二氧化碳不斷排放增多，容易造成全球變暖的現象，為了遏制這一現象，所以我國要實現對600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統控制優化，以此來減少污染的產生，提高火力發電廠的發電效率，實現一舉兩得的目的。

二、600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統中存在的問題

目前，我國許多火力發電廠燃燒后所產生的廢物中存在的可燃物含量極高，可燃物的含量最高可達40%，一方面體現了我國發電效率低下，無法充分燃燒可燃物，充分利用資源，而另一方面，可燃物含量越來越多。容易對機組安全運行帶來影響，形成安全隱患，導致產生重大問題，產生這種現象的原因，具體分析如下。

（一）磨煤機效率低下

磨煤機出力不足是造成可燃物含量增多的問題之一，磨煤分離器是鍋爐廠燃燒系統中的主要設備，磨煤機將所有物質經過分離以后進入鍋爐廠的鍋爐爐膛，但是如果可燃物中存在著可燃物的質量較差、可燃物中存在較多的雜質以及分離效果不佳的情況，分離器就會出現堵塞現象，導致分離器運行效果變低，分離效果不佳，磨制的煤粉大小不均勻，導致運行緩慢能耗變多，磨煤機出力不足，影響整個鍋爐機組的穩定運行，也容易造成安全隱患。

（二）風機的轉換率低、能耗較大

風機的運作系統十分復雜，一旦有一方面出現問題，就容易對鍋爐系統造成影響，大部分的火力發電廠磨煤機煤量與風量之間的配比都有一定的比例，比例一旦錯誤就會導致風機內部壓力過大，使風機的壓力消耗變大，降低風機的轉換功率，消耗了大量的能源，對資源造成浪費。

（三）再熱溫度不夠

鍋爐爐膛上半部分安裝了分隔屏過熱器與后屏過熱器外加屏式的再熱器，系統中的各個部分中也都安裝了再熱器與過熱器，一旦受熱面的溫度過低，溫差較大，就會對鍋爐系統造成影響，導致機組無法穩定的運行。

三、600MW火力發電廠鍋爐燃燒調節系統的優化措施

對600MW 火力發電廠鍋爐燃燒調節系統優化中，主要就是對臨界壓力、中間過熱能力、排渣能力、風量等等進行優化，越來越多的鍋爐燃燒調節系統中采用了空氣預熱器裝置，有效提高了鍋爐系統中的制粉系統與通風能力，將磨煤機進行改進，對磨煤機的出力系統進行調節，控制好鍋爐系統與吹灰頻率，保證過熱板與隔熱板的溫度足夠，確保鍋爐系統可以承擔運行的負荷，保證鍋爐運行穩定，實現節約燃料，降低污染的目的。

（一）優化磨煤機的處理系統

導致磨煤機出力不足的主要原因就在于磨煤機的擋板特性不好，在鍋爐運行中，通過對各項數據的精準分析，控制好磨煤機擋板的位置，就可以解決磨煤機出力不足的問題，大部分磨煤機在鍋爐系統剛開始運行時，都可以滿足鍋爐運行的要求，但由于工作時間過長，運作時間過長，分離器過多過少都會受到阻隔，造成運行功率下降，磨煤機堵塞的問題，加快電耗率消耗，要注意磨煤機產生問題，及時對磨煤機進行改造，對分離器進行清理，保證磨損的上限，降低耗電功率。

（二）風量控制及火力發電機組的協調控制優化

在煤粉管道中通過風力的作用，可以將煤粉與空氣進行混合，風力的速度如果小于三十米每秒，就要對風量控制系統進行優化，隨著煤量的增多和減少來使風量進行增加或者減少，節約電力資源的使用，發電廠鍋爐燃燒系統煤機的轉速與風量有明顯關系，煤粉與空氣混合的過程中，要保證風速達到最高速度，確保其有最佳的比例，降低能源的消耗。

火力發電機組的運行過程，主要是以燃煤作為主要燃料，通過一系列的操作，使煤變為粉末狀，經過風的傳送進入爐膛，產生的熱能將水化成水蒸氣利用蒸汽使汽輪機進行高速運轉，推動電機轉動，產生電力，火力發電機組共有六種協調控制系統：

第一，基本方式。此方式是屬于最低級的運行方式，一般在機組處于啟動狀態和供電負荷最低的時候運行，也可以通過這種方式對發電機組進行故障排查，通過工作人員的手動控制，發出指令，可以讓系統進行轉換。

第二，即跟爐方式。又叫做汽輪機跟蹤方式，是協調系統中高級運行方式，汽輪機處于工作正常狀態，鍋爐沒有自主運行的能力時，一般會造成這種情況，鍋爐處于低負荷狀態，工作狀態不穩定，通過工作人員調整壓力值與氣壓調節，對輸出負荷變換功率進行改變，就可以恢復系統的正常運行。

第三，爐跟機方式。此方式又被稱作為鍋爐跟蹤方式，一般使用在汽輪機設備出現故障或者機組出現負荷問題時，通過對鍋爐內氣壓進行自主調節，工作人員進行手動啟動和調節鍋爐的運轉形式。

第四，機跟爐協調。此方式為鍋爐燃燒系統中的高級協調方式，利用汽輪機進行跟蹤系統協調方式，此方法應用廣泛，一旦單元機組有基本負荷就可以進行使用，通過使汽輪機與鍋爐同時處于自動運轉形態，汽輪機接收信號反饋控制氣壓，氣壓由工作人員進行手動設置，也可以利用自動滑壓進行設置，鍋爐負責自動調節功能，也負責接收信號。

第五，爐跟機協調。也是鍋爐燃燒系統中的高級協調方式，主要操作方法為對供電電路進行調頻，對鍋爐進行跟蹤設備協調，使電網的設備具有良好的效果，汽輪機和鍋爐處于自動控制狀態，通過對氣壓進行自動調節，對目標負荷的信號進行接收，汽輪機自動調整功率，使鍋爐燃燒系統穩定的運行。

第六，機爐協調方式。是多種方法的綜合運用方式，蒸汽機與鍋爐同時處于自動運行狀態，汽輪機對氣壓與輸出功率進行控制，鍋爐？對輸出功率進行控制，二者同樣作用于基礎，并提供電網的調頻環節，氣壓一定要自動調節。鍋爐負責機組設備的調節功率，接收目標信號，汽輪機主要負責控制功率，輔助起到調節氣壓的作用。

（三）蒸汽溫度、再熱汽溫控制的優化

對燃燒器的擺腳進行合理地控制，調節溫度，充分發揮燃燒器的作用，改變燃燒的角度，對進風門進行合理的分析，減少氣溫產生的溫差，保證再熱器的數值達到規定的數值，對鍋爐吹灰時間進行調節，實現最合理的組合方式，有效控制鍋爐內的溫度。

結論：綜上所述，火力發電廠優化改革要傾向于大容量和高效率，不僅能有效提高鍋爐燃燒調節系統的要求，采用合理的優化方式，對燃燒調節系統進行創新優化，可以取得較為明顯的成果，還能降低燃料的成本，減少污染物產生，提高鍋爐的運行效率，實現火力發電廠鍋爐機組的改進，實行更高規格的要求，完善風量調節與機器的性能，并降低燃燒后產生的污染物，維持生態平衡穩定。

參考文獻：

[1]康俊杰.電站鍋爐燃燒和SCR脫硝系統一體化建模與優化控制研究[D].華北電力大學（北京），2021.

[2]王彥波.多變量廣義預測控制算法在鍋爐減溫水控制中的應用研究[D].內蒙古大學，2021.

[3]曾學文.火電廠集控運行節能降耗措施研究[J].科技與創新，2022（02）：4-6+10.