火电厂锅炉燃烧优化技术研究论文_潘硕裕

火电厂锅炉燃烧优化技术研究论文_潘硕裕

(湛江电力有限公司 524099)

摘要:锅炉燃烧是火电厂发电的主要能源,也是主要的能量来源,火力发电是我国的主要能源之一,在实际的工作中,火力发电主要就是以蒸汽为主要的动力,通过燃烧锅炉所产生的蒸汽热量来产生大量的能量。这样锅炉的金属外壁通过良好的热传性能将水转化为蒸汽并通过压力作用传输到汽轮机的内部,进而使得汽轮机可以实现正常的运转。而锅炉燃烧的效率对于汽轮机的正常运转而言是非常重要的,高效率的锅炉燃烧可以有助于提升火力发电的工作效率。

关键词:火电厂;锅炉燃烧;优化技术

1 引言

锅炉在火电厂发电运行过程中具有非常重要的地位,发电过程中汽轮机组所需要的蒸汽都是由锅炉来提供的。通过向锅炉炉膛内添加燃料进行燃烧,从而释放热能,这样金属面壁具有较好的传热性能,从而将水转化为蒸汽,在压力作用下送入到汽轮机内,驱动汽轮机来进行发电。在整个过程中锅炉燃烧的好坏至关重要。所以为了更好的提高锅炉燃烧的质量,需要对火电厂锅炉燃烧进行优化,降低火电厂锅炉燃烧过程中所带来的污染,确保电厂锅炉能够经济、高效的运行。

2 锅炉燃烧技术优化现状分析

当前,新技术的发展为火电厂锅炉燃烧优化提供了技术支持。火电厂中运用科学技术不仅优化了锅炉燃烧技术,还在一定程度上提高了火电厂运行的自动化水平。如:火电厂锅炉燃烧中各种检测设备和技术的应用,可对火电厂中的各个设备运行情节进行监控;火电厂中运用DCS系统和数据库的应用,可对调整设备提供数据信息的参考,使得火电厂管理部门方便管理。总的来说,这些新技术的应用,不仅提高了火电厂的工作效率,并在一定程度上降低了污染空气的有害气体排放。但是提高工作效率有限、有限效率程度有限。可以说,当前的技术仍旧存在一些问题。基于此,想要充分达到锅炉燃烧优化的效果,就需要将火锅运行的状态调整到最佳。当今,火电厂锅炉使用到的优化技术方法仅是改变了部分性能,虽然在一定程度上解决了燃烧问题,但因考虑因素不全面,解决问题仍旧是暂时性的解决。此外,锅炉燃烧的优化中,有部分只有在特定的环境下才能够提高效率,而火电厂只能够因受到设备、煤炭质量等多种因素的影响,使之不能够达到最佳的状态。总而言之,在火电厂锅炉的运行中,燃烧优化技术的运用在一定程度上提高了效率,降低了污染的排放,但想要更好地提高工作效率,更进一步降低对空气的污染,就需要对当前存在的问题进行进一步优化。

3 火电厂锅炉燃烧优化的主要技术

3.1 利用火焰检测技术实现锅炉燃烧优化

传统火电厂发电运行中,主要是通过火焰检测技术对于火电厂锅炉燃烧情况进行监测,以对于锅炉燃烧运行中由于点火不当或者是处于长时间低负荷运行状况下的锅炉炉膛爆炸问题进行避免和控制。应用火焰检测技术实现火电厂锅炉燃烧优化,也是锅炉炉膛安全监测技术的重要组成部分。近年来,随着科学技术的发展,国内外的炉膛火焰检测技术都取得了重大的发展成果,尤其是火焰图像处理技术更是取得了长足的进步。现阶段,锅炉燃烧运行优化中,应用比较广泛的火检技术主要是数字式火检技术以及图像式火检技术,虽然很多电厂主要把火检技术应用在炉膛的安全监视上,但是还存在非常多的问题,不过随着研究的深入以及科学技术的进一步发展,这类技术必将取得更好的成果,在燃烧优化上将会有更好的前景锅炉燃烧优化技术的发展方向以及前景。

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3.2 以检测技术为基础优化

锅炉燃烧技术在优化锅炉燃烧技术的过程中也可以利用检测技术,在分析相应参数的基础上实现锅炉燃烧的优化。其中检测技术包括锅炉炉膛内的火焰检测技术、煤分析技术、风煤测量技术以及对锅炉燃烧排放物的实时检测技术等。对这些检测技术的分析可以为锅炉燃烧的相关参数进行考量,在确定相关燃烧参数的基础上来实现锅炉燃烧的优化。对锅炉燃烧的优化也要通过检测技术对相关参数的确定来提高煤炭的利用率,其中,锅炉在燃烧的过程中,烟气的含烟量、燃烧后煤粉的浓度、飞灰的含碳量、火线图像等参数需要相关的工作人员对其进行实时检测,通过检测确定相关参数以调节锅炉的燃烧,最后提高煤炭的利用率,提高锅炉燃烧的经济性。

3.3 基于燃烧理论的锅炉燃烧建模优化技术

锅炉燃烧建模优化技术其是在燃烧理论深入理解下,根据理论来进行建模求解,从而确保锅炉燃烧优化的实现。锅炉燃烧建模优化技术经过不断完善近年来取得了较好的成效,但相对于其他方法来讲,这种优化技术具有复杂性,而且所需时间也较长,还需要在建模前明确燃烧机理,否则无法正确的对锅炉进行模型的建立。这种优化技术还存在不成熟的地方,主要在离线分析及高仿真研究上进行应用,而在线建模及燃烧优化还存在许多不足之处。

3.4 锅炉及发电机组运行数据分析及优化

随着电站数字化技术的广泛应用,面对这种海量数据的增加,用传统的统计分析手段已很难以满足要求,这些数据从各方面、各层次和各环节详细和深入地描述了电站系统本身在各种条件和情况下的属性.如何筛选剔除大量无用或者干扰性的数据,这对于智能化电厂的真正实现非常重要,而数据挖掘技术则为解决这一问题创造了条件.数据挖掘过程可分为4个部分:数据采集、数据预处理、数据挖掘以及结果的解释评估[14].数据预处理技术则是其中最重要的环节,在过去10年里该技术已经得到广泛的研究,许多诸如Infonnatica和Data Joiner的商业产品已经得到成功的应用.常用的有:数据清理技术(data cleaning)可以去掉数据中的噪声,纠正不一致;数据集成技术(data integration)将多个数据源合并成一致的数据存储;数据变换技术(data transformation)规范化可以改进涉及距离度量的数据挖掘算法的精度和有效性;数据归约技术(datareduction)可以通过聚集、删除冗余特性或聚类等方法来压缩数据.这些数据预处理技术在数据挖掘之前使用,可以大大提高数据挖掘模式的质量,降低实际挖掘所需要的时间。

4 火电厂锅炉燃烧优化主要技术的应用发展

近年来锅炉燃烧优化技术在火电厂运行中应用取得了较好的成效,但也存在着一些较为突出的问题,所以需要在具体应用过程中利用先进的技术手段来解决和控制器锅炉燃烧运行过程中存在的问题,以确保锅炉燃烧效率的提高,减小锅炉燃烧所带来的污染。首先,锅炉燃烧优化技术的应用发展,其重要方向之一就是对于检测技术的改进应用。在锅炉燃烧优化技术实施过程中,其最为基本的内容即是对锅炉燃烧相关参数的检测,但在当前检测过程中,无论是检测装置还是技术其品质及精确性都不是很高,在这种情况下,就会降低锅炉燃烧优化的水平,因此需要对这种检测技术进行适当的改进。目前软测量技术的应用有效的解决了这一问题,其是工艺原理、回归分析法和模式识别方法的基础上进行软测量建模,对锅炉燃烧运行的各项参数进行测量,当前在火电厂锅炉燃烧优级技术应用中,基于人工神经网络的检测技术应用最为广泛。其次,锅炉燃烧优化发展,还体现在对于燃烧器的优化设计以及继续燃烧技术的应用发展上。当前我国煤炭的质量参差不齐,由于火电厂运行过程中所使用的煤质较差,所以需要做好煤炭的继续燃烧问题,从而有效的满足社会对电能的需求。因此需要利用温燃技术来来推动燃烧器的优化设计,做好煤炭继续燃烧和机组的温燃。同时为了更好的确保煤炭的燃烧,还需要做好煤炭的洁净工作。

5 结束语

综上所述,笔者简单地论述了火电厂锅炉燃烧优化技术等方面的内容,通过分析可以发现在火电厂锅炉燃烧中,我国现如今仍然存在着很多的不足,只有不断引进先进的技术和科学理念才会提升现有的锅炉燃烧效率,深入研究锅炉燃烧优化技术对于火电厂发展和环境污染控制都会有着很大的促进性作用。在未来的发展中,火电厂燃烧优化技术将会成为人们关注和探讨的重要话题,这也是历史发展的必然趋势。

参考文献:

[1] 许闯学,王智慧,罗凯,等. 基于SAP的火力电厂数字化煤场管理系统的开发及应用[J]. 热力发电,2011,(9).

[2] 赵敏,颜文俊,郑军. 基于广义动态模糊神经网络的电厂锅炉燃烧优化建模[J]. 热力发电,2010(3).

论文作者:潘硕裕

论文发表刊物:《电力设备》2016年第24期

论文发表时间:2017/1/20

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