探討燃燒優化系統在600MW機組鍋爐控制中的應用

張震

摘 要：隨著社會經濟的發展與進步，為我國工業的發展帶來了極大的推動作用。但是，在工業制造和生產的過程中，難免會帶來一定的污染源，因此，為了能夠在保證生產的基礎上，將污染降到最低，是當前相關行業在發展中需要高度重視起來的工作。燃燒優化系統就是為了能夠節能減排而形成的一種系統模式，其在600MW機組鍋爐控制中應用會發揮的巨大作用，值得有關單位及部門予以借鑒。該文針對燃燒優化系統在600MW鍋爐控制中的應用展開分析，希望能夠為相關人員提供參考。

關鍵詞：燃燒優化系統 600MW機組鍋爐 控制應用 節能減排

中圖分類號：TK3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）02（a）-0097-02

對機組DCS和鍋爐的運行數據進行應用，通過優化和建模對鍋爐燃燒優化的閉環控制上能夠很好的給予實現，在一些600MW機組中，對燃燒優化系統進行應用發揮了極大的作用，效果十分的明顯，在此種負荷之下，燃燒優化系統能夠提升鍋爐熱效率，降低氧化物的排放濃度。因此，為了能夠確保燃燒優化系統在600MW鍋爐控制中能夠更好發展下去，該文通過下文對相關方面內容進行了闡述，具體如下。

1 燃燒優化系統簡介

在燃燒優化方面，國內對其的研究稍晚，并且這種研究情況也不夠迅速，在上個世紀中，大大的提升了我國鍋爐控制系統的發展速度，但是和其進行比較，鍋爐控制自動化程度上還存在較大的差距，鍋爐用燃燒調整試驗，為鍋爐燃燒優化的主要途徑所在，在以前的優化過程中也主要是應用這種方法，鍋爐測量技術的精確性和先進性為其帶來了一定的保證，當測量技術不斷的改進和創新的過程中，也在很大程度上提升了我國鍋爐燃燒的優化效果。

鍋爐中的燃燒優化系統按照燃用煤種和鍋爐負荷，采用配煤和優化配風等運行策略，將鍋爐燃燒的效率進而提升上來，將煙氣NO2的排放量進而能夠有效的降低下來，對鍋爐的環保經濟運行目標上給予實現。遺傳尋優算法、動態過程控制和穩態及動態模型三大部分一同構成了該系統。在鍋爐正交性能試驗數據的基礎上，將Kriging模型和神經網絡模型一同建立起來，將優化操作量約束條件、優化目標和實施數據向Kriging模型和神經網絡模型中帶入，在最優遺傳算法的基礎上，將每個控制量的最優化目標予以獲取，并對動態控制措施上進行使用，對優化調整鍋爐狀態的目標上給予實現。

在鍋爐運行的過程中，將同燃煤發熱量關系密切的信息及時有效的提取出來，將燃煤熱值的辨識模型有效的建立起來，進而在工況穩定運行的基礎上，在按照運行的基本數據，將目前燃煤的熱值能夠辨識出來，將煤質擾動的參數為燃燒優化控制提供出來，在煤質波動下，確保控制系統對鍋爐的燃燒狀態能夠適時的進行調整。

2 燃燒優化系統在機組鍋爐控制中的實際應用

2.1 環保降耗效果

為了使爐膛中的燃料能夠完全燒盡，這樣在燃燒優化的過程中，可以將更多的空氣投入到其中，因為無法直接的觀察爐膛中的燃燒過程，進而盡量減少缺氧區域，將燃燒區域局部氧量過高的情況給予解。通過對燃燒情況的平衡，使配風量能夠符合標準，進而將鍋爐效率提升上來。

將一次風量降低下來，確保有良好的優化工況存在于床料中，將大量的氧提供給燃料燃燒，但是對于引風機負擔過重和爐膛受熱面積增加的不良影響上也應該予以注意，因此，在應用燃燒優化系統的過程中應該堅持燃燒和一次風量在滿足流化的基本原則依據下不封底和循序漸進的思路將一次風量降低下來。

逐步下調煙氣含量控制指標，鍋爐燃燒氧量是否充分同煙氣含量有著非常密切的聯系，并且在優化的過程中，也要認真關注鍋爐膛進風量的相關參數，要將合理的煙氣含量選擇出來，緊密的聯系起來燃燒的工況。可以根據這樣的方式和步驟來調整煙氣的具體含量，在調試機組的過程中掌控在4%～5%，期初階段掌控在3%～4%，為了能夠將鍋爐熱效率提升上來、將污染物排放量減低下來、將煙氣的損失進一步降低，這樣需要對低氧燃燒的方式進行使用，在調整燃燒情況之前，可以進一步下調煙氣含量，并且盡量將其維持在1.5%～2.5%之間，這樣就會有著更為明顯的效果。

將料層的厚度要逐漸的減薄，一旦在爐內過長時間的停留著燃料，一旦有充分的燃料存在于其中，并且大大的提升燃料的濃度，這樣就會增加它的傳熱效果，并且會提升耗電量。因此，需要結合600MW鍋爐運行的基本特征，對各種因素進行綜合的考慮。進而有效的調整料層的厚度。在沒有調整燃燒之前，在1 000～1 100mm之間控制料層的基本厚度，在該實驗調整完成了之后，在600～800mm之間來控制調整試驗之后料層的基本厚度，600MW維護基本的負荷界限。

對飛灰燃盡的濃度上也要進行考慮，將中下二次風門的開度掌控在50%左右，一旦有暗黑的情況出現在了爐底渣中，在30%之內控制中下二次風門的具體開度，進而將粉系統的電耗降低下來，并且暫時停用相關系統。

2.2 對鍋爐的調節

在很多的生產現場中，鍋爐運行動態成本最小、鍋爐燃燒效率最高、NO2等氣體排放量最低是其600MW機組鍋爐燃燒優化控制的總體目標所在。用485串行接口來連接DCS和燃燒優化系統，在實施數據通信的過程中，對Modbus協議進行使用，在DCS上，燃燒優化系統能夠將鍋爐運行的數據獲取出來，在向DCS中將優化計算獲取的優化數據送至過去，進而來調整燃燒的情況。排放濃度、飛灰含煤量、風機廠用電、鍋爐運行成本、NO2、選取鍋爐效率為主要的被掌控變量，校正一次風量設定、校正二次風量設定、校正給煤量、校正煙氣含量、燃燒器擺腳對變量進行操控、校正磨煤機出口風溫；將負荷、環境溫度和煤質當做其中的主要干擾變量。

將鍋爐機組功能的控制何鍋爐的效率當作其中的主要調節目標，將爐膛風箱壓差、火焰中心位置、分層風量配比何氧量作為主要的調節手段，此外，在進行調節的過程中，需要要高度的重視起來環境溫度何機組負荷因素，將基于預測性先進理論算法何神經網絡的燃燒優化系統模型構建起來。在DCS系統的基礎上，將二級調控系統建立起來，并且同鍋爐中傳統的DCS系統要有效的結合起來，對以前系統的中的控制策略何控制邏輯絕對不能夠帶來一定的傷害，對DCS系統的保護整定值何保護關系絕對不能改變，這樣就會有自我協調、精確控制何自動尋優的強大功能存在于整個控制調控系統中，對于鍋爐燃燒狀態會帶來影響的一些因素，確保能夠實時的進行調整和控制，確保鍋爐能夠有最高的利用率。

在負荷變化需求的基礎上，合理的調節鍋爐中燃料量，確保能夠在允許的范圍內對壓力進行控制。對燃料的大小利用給煤機轉速進行表示，機前壓力用被調量進行表示，各個給煤機的給煤量即為調節量。給煤機的轉速總和即為反饋的質量，進而將串級的控制系統構造出來。為了能夠將給煤量的信息及時的反映出來，就需要控制燃燒系統的系數，測量給煤機的轉速。

3 應用結果分析

通過相關的案例分析和試驗我們能夠清晰的發現，在機組400MW和機組600MW負荷的狀態下，將兩組平行工況共四個測試工況的對比性能試驗應用到了燃燒優化控制系統當中。機組在基準工況下穩定運行了1h之后，采集出其中的數據，向燃燒優化系統中投入之后，等到系統平穩了之后，可以將一些新工況的數據采集出來，將其作為一組數據來進行比較分析。可以對PTC4.1標準進行應用來試驗，在電站鍋爐性能試驗規程的基礎上，對于鍋爐熱效率試驗結果、排放測試數據、鍋爐NO2排放情況及鍋爐燃燒優化系統偷用前的情況都能夠詳細的表示出來。

4 結語

在人們的生活當中，鍋爐系統為我們提供了多方面的保證，并且，隨著時代的發展與進步，一些新的技術方式也被應用到了鍋爐系統當中，大大地提升了其發展空間。在一些單位的600MW鍋爐中，對于其穩定性和安全性的要求都非常的高，但是，單純地依據以往的控制經驗和控制的手段對于以上的目標是很難給予實現，因此，燃燒優化系統在其中的應用上非常關鍵的，需要高度的被重視起來，進而推動600MW鍋爐控制工作順利的進行。

參考文獻

[1] 蔣國平.摻燒生物質燃料對燃煤鍋爐效率的影響分析[J].華中電力，2010（3）：39-42，45.

[2] 胡志宏，郝衛東，薛美盛.運行優化降低燃煤鍋爐排放的試驗研究[J].電站系統工程，2009（1）：41-42，44.

[3] 呂當振，段學農，陳一平，等.各因素測量不確定度對鍋爐熱效率測試質量的影響[J].熱力發電，2014（5）：54-58，64.