安玉峰

摘 要： 在綠色、環(huán)保理念大力提倡的時代背景下，通過加強對發(fā)電廠鍋爐運行狀態(tài)的優(yōu)化控制，使鍋爐生產階段創(chuàng)造更大的經濟效益、生態(tài)效益。文章從技術、設備極服務體制方面探究鍋爐運行期間存在的問題，提出幾點優(yōu)化控制方案，以期能促進環(huán)保與經濟協調、和諧發(fā)展。

關鍵詞： 發(fā)電廠;鍋爐;環(huán)境保護;經濟效益;優(yōu)化控制

【中圖分類號】TK32 【文獻標識碼】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.28.262

引言：鍋爐排放處的廢氣不達標是近些年國內空氣成分內氮氧化合物含量居高不下的主要原因，深究后認為其和鍋爐的運行效率有關，由于運行效率偏低，導致不能充分利用燃料。國內燃料生產量有不斷減少趨勢，在這樣的背景下國家及社會中很多行業(yè)逐漸認識到加強環(huán)境保護的必要性，加大鍋爐運行狀態(tài)的管理、控制，規(guī)避設備低效運行、污染物超標排放及燃料浪費等問題，促進環(huán)保與經濟協調發(fā)展過程。

1 發(fā)電廠鍋爐運行存在的不足

1.1 技術風險

科技是第一生產力，只有在先進技術的支撐下，鍋爐設備方能安穩(wěn)運行，逐漸落實運行目標。但當下很多發(fā)電廠過度重視經濟指標，對設備性能未能做到定時升級改造，增加鍋爐運行階段事故發(fā)生率，增加發(fā)電廠的運營成本，以上均是由技術風險引起的。

1.2 設備優(yōu)勢不足

傳統發(fā)電生產模式無法滿足時代需求，現存的鍋爐設備控制系數偏小，以上均會對鍋爐系統運行狀態(tài)形成不良影響。為規(guī)避現存設備引起的故障性風險，應有規(guī)劃調整鍋爐設備的工作狀態(tài)，落實有關測評及調控工作[1]。但因當下發(fā)電廠設備結構單一化，早期購置的設備優(yōu)勢逐漸喪失了競爭優(yōu)勢，鍋爐設備優(yōu)化控制的難度相應增加。

1.3 服務體制尚未建設

鍋爐設備運轉狀態(tài)和服務機制之間存在密切相關性，既往建設的服務模式在事實過程中和高負荷設備作業(yè)標準之間存在較大出入，不利于生產實踐中有效控制鍋爐。與此同時，部分發(fā)電廠內部未建設和鍋爐狀態(tài)相配套的考評標準，難以動態(tài)監(jiān)測鍋爐結構的控制情況，也會對設備運行狀態(tài)形成一定影響。

2 優(yōu)化控制方法

2.1 我國早期的優(yōu)化控制技術

鍋爐生產運行階段，空氣污染是其破壞環(huán)境的主要表現之一。針對鍋爐燃燒過程的控制，我國早期研究主要集中在控制煙氣氧含量方面，主要是因煙氣含氧量能間接的呈現出鍋爐燃燒的風煤比例，其是影響污染物排放量高低的主要因素。通常情況下，為提升鍋爐的運行效率，要使鍋爐的效率與煙氣含氧量兩者建設凸性二次次函數曲線的關系[2]。在初始階段，基本上是通過解讀煙氣內CO含量和鍋爐效率的關系，間接的獲得煙氣內含氧量指標。以上方法進展遲緩，盡管可以間接地測量出煙氣中的含氧量，優(yōu)化鍋爐的運行狀態(tài)及提升效率，但站在經濟效益可持續(xù)發(fā)展的角度分析，還是很難全面推廣的，主要是因為國內工業(yè)鍋爐還處于初步發(fā)展階段，設備的可控性偏差，很多儀表性能尚不成熟，故而難以確保鍋爐運行狀態(tài)信息反饋的時效性，造成鍋爐運行階段產出的現實經濟效益偏低。

2.2 閉環(huán)均衡調控系統

在科學技術日新月異的大背景下，我國和鍋爐相關的控制技術也有很多完善，閉環(huán)均衡燃燒控制是常用的技術手段。既往針對燃燒過程的控制以確保爐膛中的燃料總量與機組所需燃料總量等同為主，以上控制期間很可能導致燃料無法平均配置到鍋爐設備各個燃燒器，造成爐膛內燃燒過程欠缺穩(wěn)定性，甚至滋生出水冷壁結焦等嚴重現象，一方面浪費了部分燃料，另一方面也會增加NOx的排放量。而鍋爐運行時采用閉環(huán)均衡燃燒調控系統后，以上問題將會迎刃而解，本文以四角切圓煤粉鍋爐為實例進行分析，調控系統應用后，能確保煤粉流經同層各個燃燒器時維持濃度一致，還可以精準控制不同生產工況下粉塵在各燃燒器內的比例。

該系統的運行機理主要是調控主蒸汽壓力指標，主調節(jié)系統的功能以調控煤粉總供給量為主，并且還配置了數個副調節(jié)系統，主、副調節(jié)系統共同構成了閉環(huán)控制系統，將風管煤濃度設定為反饋量，單獨控制煤粉濃度。以上回路在運行階段不僅能規(guī)避既往生產過程中煤粉濃度波動形成的負面影響，還能明顯強化主蒸汽壓力控制系統運行的安穩(wěn)，維持各層燃燒器的風速、煤濃度的均衡狀態(tài)，在這樣的工況下鍋爐設備運轉效率顯著提升，污染物排放量減少，煤粉有效率勢必相應提高。但當下該項優(yōu)化控制技術尚不完善，主要是因為其以燃燒器內煤粉濃度為主，故而當下應用對象多為送粉鍋爐設備，外加系統運行可靠性偏低，故而對系統的現實應用效果、大范圍推廣使用可能均形成一定影響。

2.3 以數據挖掘技術為基礎，優(yōu)化鍋爐的運行參數

數據挖掘技術是近些年發(fā)展起來的一種新技術，其主要是在海量數據中探尋潛在規(guī)律。站在數據挖掘的視角分析，鍋爐設備是一個運行流程繁雜的多輸入、多輸出型熱力系統，除了專門規(guī)劃設計的控制參數，機組負荷、煤質及環(huán)境溫度均對鍋爐設備的真實運行狀態(tài)形成一定影響，數據挖掘技術應用階段能精準處理鍋爐運行的過往數據，探析不同工況下設備運轉的最優(yōu)參數、經濟運轉性能的改變規(guī)律，對鍋爐設備電熱優(yōu)化控制過程能做出更科學的指導[3]。

在現實應用階段，應建設一個完善化的輸入、輸出參數數據庫，把鍋爐設備的特點、

工況、操作以及性能參數整合至歷史數據庫內，以數據庫為基礎建設鍋爐運轉最優(yōu)模式規(guī)則庫，因其運行階段需處理大量數據，故而需在計算機設備的協助下建設最優(yōu)規(guī)則庫，對鍋爐的歷史運轉數據加以分析，探尋到不同工況下最優(yōu)運行狀態(tài)，建設對應的狀態(tài)曲線，借此方式動態(tài)監(jiān)測鍋爐的運行狀態(tài)，測評其是否抵達最經濟的運轉方式，逐漸朝向最優(yōu)解靠攏。以數據挖掘技術對鍋爐優(yōu)化控制伴隨鍋爐的不斷運轉，累積下的數據不斷增加，由數據挖掘技術獲取的最優(yōu)規(guī)格質量相應提高，設備經濟運行控制效果也更為理想化。

3 結束語

伴隨著各項技術、各種儀器性能不斷發(fā)展進步，鍋爐的運行效益也由很大提升，在完善鍋爐運行階段燃燒控制系統，減少污染物的排放量，提升燃煤利用效率的基礎上，還需合理應用燃燒時排放出的渣滓，凈化處置“三廢”，或循環(huán)使用部分廢料等。充分集合鍋爐運行效率、環(huán)保及經濟效益，在確保鍋爐運行效率及中式環(huán)保基礎上，力爭使用鍋爐設備低成本運行，取得最大的運行效益。

參考文獻

[1] 孫美枝.給水溫度對循環(huán)流化床鍋爐運行的影響[J].山西冶金，2020，43（04）：137-138.

[2] 許瑞杰.火電廠鍋爐低氮燃燒改造與運行優(yōu)化調整分析[J].化工管理，2020，10（24）：147-148.

[3] 徐璐.工業(yè)鍋爐能效測試與管理問題分析[J].化工管理，2020，14（24）：155-156.