王少飛 張朝暉

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)為了能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，對(duì)于環(huán)保問題的重視日益加重，電廠作為社會(huì)上主要消耗資源的部門，在燃燒技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化研究是一項(xiàng)十分必要的事情，燃燒優(yōu)化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電廠鍋爐高效燃燒和污染物控制的最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法之一，為了優(yōu)化不可再生資源的利用效率，文章筆者對(duì)電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，提出了自己的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電站；鍋爐燃燒；優(yōu)化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

1 電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在的主要問題

在以往，電站鍋爐的燃燒優(yōu)化目的最早是將提高鍋爐的燃燒安全性和經(jīng)濟(jì)性作為目的，但是這樣的鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)并不能提高資源的利用效率，對(duì)于城市內(nèi)生態(tài)環(huán)境的改善也造成了一定的消極影響，由此可見，電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)存在著很大的提升空間，電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)目標(biāo)應(yīng)當(dāng)改為安全性、經(jīng)濟(jì)性以及環(huán)保并存。

1.1 電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

電站鍋爐在實(shí)際燃燒的過程是一個(gè)十分復(fù)雜的物理化學(xué)過程，也同時(shí)與多個(gè)學(xué)科相互交叉，例如在燃燒的過程中使用到的燃燒學(xué)、流體力學(xué)、熱力學(xué)、傳熱傳質(zhì)學(xué)等學(xué)術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的知識(shí)，學(xué)科的交叉性使得電站鍋爐在燃燒的過程中存在著很多的可變因素，影響鍋爐燃燒效率的相關(guān)參數(shù)增加，每個(gè)影響參數(shù)之間存在的關(guān)系是非常復(fù)雜的，任何與燃燒相關(guān)的參數(shù)檢測(cè)以及與燃燒相關(guān)的設(shè)備的改造等問題都對(duì)電站鍋爐燃燒優(yōu)化有著密不可分的關(guān)系。目前鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)可以分為三類，一類是在線檢測(cè)影響鍋爐燃燒的重要參數(shù)，例如燃燒過程中對(duì)風(fēng)量風(fēng)速的測(cè)量、鍋爐煙氣含氧量數(shù)據(jù)、煤粉濃度細(xì)度、煤質(zhì)成分等問題都是影響電站鍋爐燃燒優(yōu)化進(jìn)展的重要因素。例如現(xiàn)階段，我國(guó)很多火電廠都安裝了一次風(fēng)量風(fēng)速、飛灰含碳量檢測(cè)裝置等，工作人員可以以非常直觀的方式得到電站的燃燒數(shù)據(jù)，并且可以根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)反映的狀況調(diào)節(jié)鍋爐燃燒狀況，實(shí)現(xiàn)鍋爐高效燃燒和最低的燃燒成本。另外一類是在DCS層面上實(shí)現(xiàn)電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)，采用理論超前的控制邏輯、控制算法甚至是人工智能技術(shù)，在這樣的背景下進(jìn)一步提高電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)。最后，對(duì)于電站鍋爐燃燒技術(shù)的優(yōu)化，最基本的優(yōu)化層面就是基于電站鍋爐設(shè)備的改善，通過對(duì)燃燒器的優(yōu)化設(shè)計(jì)以及改造，在物理層面上進(jìn)行優(yōu)化技術(shù)創(chuàng)新。

綜上所說，我國(guó)電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)已經(jīng)逐漸走向了成熟、穩(wěn)定以及可靠的發(fā)展趨勢(shì)，但是仍存在著一定的問題，下文介紹一下鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)存在的問題。

1.2 電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)發(fā)展存在的問題

電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展過程中，由于材料技術(shù)、測(cè)量技術(shù)、電站設(shè)計(jì)或者是在電廠管理等方面種種原因，在電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的研究過程中，仍存在著一定的問題，例如：電站鍋爐燃燒給用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益并不非常的明顯，由于材料技術(shù)的限制，電站鍋爐裝置的可靠性也存在一定問題。主要有以下幾個(gè)問題：

第一，鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)雖然在燃燒優(yōu)化技術(shù)上占據(jù)了一定的領(lǐng)先地位，使用的裝置也是比較安全可靠的，即便如此，閉環(huán)的運(yùn)行流程并沒有實(shí)現(xiàn)，也就是說，我國(guó)在電站鍋爐上安裝的燃燒參數(shù)測(cè)量表只是被電站內(nèi)的工作人員用作簡(jiǎn)單的檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)際并沒有參與到生產(chǎn)的過程中，此外，檢測(cè)裝置的穩(wěn)定性以及測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性也存在著一定的問題。

第二，電站鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的電站鍋爐在燃燒的過程中在參數(shù)調(diào)節(jié)以及控制的環(huán)節(jié)上還是完全的依賴于最初的鍋爐燃燒優(yōu)化參數(shù)，也就是風(fēng)以及煤這兩個(gè)變量，也就是說，電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)在優(yōu)化的空間上表現(xiàn)的并不明顯，經(jīng)濟(jì)效益的提高也不是很高。

第三，在電站鍋爐燃燒技術(shù)優(yōu)化的過程中，電站內(nèi)的工作人員的專業(yè)素質(zhì)也是一項(xiàng)很大的問題，國(guó)內(nèi)的工作人員對(duì)于電站鍋爐燃燒的相關(guān)理論知識(shí)并不是十分的熟悉，工作人員對(duì)于人工智能控制技術(shù)也還停留在研究以及實(shí)驗(yàn)的階段，并沒有完全的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

2 電站鍋爐燃燒技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)在很多方面存在著很多問題，面臨著不少的困難，因此電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)通過不斷的解決其中出現(xiàn)的問題，結(jié)合燃燒、控制等方面的先進(jìn)的理論知識(shí)和技術(shù)，使得燃燒優(yōu)化技術(shù)能夠走向最佳的方向。

2.1 在電站檢測(cè)技術(shù)上進(jìn)行不斷地改進(jìn)

鍋爐燃燒參數(shù)檢測(cè)技術(shù)是電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)，目前的檢測(cè)裝置和技術(shù)也存在著很多問題，導(dǎo)致鍋爐燃燒參數(shù)的準(zhǔn)確性受到了很大的質(zhì)疑，為了促進(jìn)電站鍋爐燃燒技術(shù)的長(zhǎng)久發(fā)展，研究人員應(yīng)當(dāng)投入大量的關(guān)注，開展大量的工作進(jìn)行研究。

在電站檢測(cè)技術(shù)之中，軟測(cè)量技術(shù)是最新的解決辦法。在軟測(cè)量建模的過程中提高在線測(cè)量系統(tǒng)的精度，否則測(cè)量的不準(zhǔn)確或者是測(cè)量滯后都將導(dǎo)致鍋爐效率下降或者是NOx氣體的排放檢測(cè)不準(zhǔn)確的狀況。在發(fā)展過程中，也可以使用智能復(fù)合測(cè)量進(jìn)行控制，將先進(jìn)的理論引入到其中，提高在線檢測(cè)的性能，并且能夠參與到系統(tǒng)的優(yōu)化控制中。

2.2 應(yīng)用電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的專家系統(tǒng)

電站鍋爐燃燒優(yōu)化專家系統(tǒng)是對(duì)鍋爐燃燒的過程進(jìn)行監(jiān)視，并對(duì)其中的問題進(jìn)行分析，提出適當(dāng)?shù)慕鉀Q思路、方法、經(jīng)驗(yàn)和策略的模擬，專家系統(tǒng)的組成有理論知識(shí)庫，推理機(jī)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫和過程輸入輸出接口等基本組成部分，為了保障專輯系統(tǒng)的良好的進(jìn)行目標(biāo)控制，在規(guī)劃電站鍋爐燃燒優(yōu)化技術(shù)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)注意關(guān)注理論知識(shí)庫中的知識(shí)的數(shù)量以及質(zhì)量問題。

2.3 使用非線性動(dòng)態(tài)方法建模，改善鍋爐內(nèi)部燃燒機(jī)理的復(fù)雜性

電站鍋爐燃燒的過程是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，影響因素也是非線性和多元性，在這種情況下，非線性建模處理這類問題非常的準(zhǔn)確，非線性建模方法主要是數(shù)值模擬法、人工智能方法、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法。

其中數(shù)值建模法使得電站內(nèi)的工作人員能夠較清晰的了解燃燒過程，并有效的將研究的方法與試驗(yàn)、數(shù)值模擬結(jié)合在一起，但是在實(shí)際的應(yīng)用過程中，數(shù)值模擬法只能描述控制微分方程組，在獲得精準(zhǔn)結(jié)果的問題上還是存在著一定的難度。而人工智能方法建立的數(shù)學(xué)模型在燃燒優(yōu)化領(lǐng)域可以很好的將鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)與燃燒試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合，關(guān)注試驗(yàn)的輸入與輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，建立和測(cè)試針對(duì)機(jī)組的數(shù)學(xué)模型，將仿真的測(cè)試模型投入到實(shí)際的電站鍋爐燃燒優(yōu)化過程中。

3 結(jié)束語

燃燒優(yōu)化技術(shù)的目的是實(shí)現(xiàn)資源的最優(yōu)利用，降低對(duì)環(huán)境的污染，在實(shí)際燃燒過程中，采用在線監(jiān)測(cè)、目非線性動(dòng)態(tài)建模方法、專家系統(tǒng)等技術(shù)方法對(duì)鍋爐燃燒技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，大大提升燃料燃燒的優(yōu)化空間，使得燃料利用效率大大的提高。

參考文獻(xiàn)

[1]張毅，丁艷軍，張鴻泉，等.環(huán)保與經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)的鍋爐運(yùn)行優(yōu)化控制[J].動(dòng)力工程，2005，25（5）.

[2]王軍，章正林，姜書敏.SmartProcess燃燒優(yōu)化系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2006，7（2）.

[3]劉軍，朱杰.復(fù)雜熱工過程智能復(fù)合控制與應(yīng)用[M].北京：兵器工業(yè)出版社，2005.