火力发电厂燃煤锅炉节能优化控制方法

引言

在我国能源供应体系中，火力发电长期发挥着重要支撑作用。作为火力发电厂的关键设备，燃煤锅炉的能源利用效率不仅与电厂的运营效益密切相关，也在一定程度上影响着环境效益。当前，部分火力发电厂的燃煤锅炉在运行过程中，仍存在一些情况。因此，深入研究燃煤锅炉节能优化控制技术，探索提升能源利用效率、降低污染物排放的有效路径，对促进火力发电行业的绿色转型具有积极意义。

1 火力发电厂燃煤锅炉能耗高的原因分析

1.1 燃烧效率低下

燃煤质量波动：在实际生产场景中，燃煤供应来源较为多元，其品质也存在一定差异。不同产地的燃煤，在挥发分、固定碳、灰分及水分等指标上有所不同。当燃煤特性与锅炉设计参数存在偏差时，可能会对燃烧效果产生影响。例如，若燃煤挥发分偏低，着火过程可能会变得相对困难，燃烧速率也会有所下降，影响燃烧的稳定进行；而水分含量较高的燃煤，在燃烧过程中需消耗较多热量用于水分蒸发，进而导致炉膛温度有所降低，对燃烧效率产生一定制约。

配风调控待优化：合理的风量分配对于保障燃煤充分燃烧起着关键作用。在部分火力发电厂的运行实践中，由于风量控制系统的精准度尚待提升，一次风与二次风的配比可能存在优化空间。一次风主要承担着输送和干燥煤粉的功能，若一次风量设置偏大，可能会使炉膛温度出现一定程度的下降，导致着火时间延迟；若一次风量不足，则可能影响煤粉的正常输送，对燃烧的连续性造成干扰。二次风主要用于为燃烧过程补充所需氧气，二次风量不足可能致使煤粉无法充分燃烧，产生较多一氧化碳和碳颗粒；而二次风量过大则会增加排烟过程中的热量损耗，对锅炉整体效率产生不利影响。

1.2 运行参数不合理

炉膛温度调控有待优化：炉膛温度作为影响燃煤燃烧与锅炉效能的关键指标，其控制精准度至关重要。当温度处于较高区间时，可能引发锅炉受热面结焦，进而影响热量传递效率，同时存在氮氧化物生成量上升的潜在风险；而温度偏低则可能致使燃煤燃烧程度不足，一定程度上削弱燃烧效率。在实际运行场景中，受限于现有温度监测及调节机制，炉膛温度的理想控制范围仍存在优化空间。

蒸汽参数稳定性不足：蒸汽压力与温度的稳定状态对锅炉运行效率具有重要意义。若蒸汽参数波动较为显著，可能会对汽轮机做功效率产生影响，进而增加发电过程中的煤炭消耗。当蒸汽压力低于设计标准时，汽轮机进汽量会相应增加，导致蒸汽在输送管道中的能量损耗增大；而蒸汽温度未达理想水平，可能造成汽轮机排汽湿度增加，对设备安全运行及效率维持带来一定挑战。

2 火力发电厂燃煤锅炉节能优化控制方法

2.1 燃烧优化控制

燃煤质量优化与掺烧管理：建议构建完善的燃煤质量检测体系，对入厂燃煤的各项指标进行持续性监测与分析。结合锅炉的设计参数及实际运行工况，审慎选择燃煤品种，探索更为科学的燃煤掺烧配比方案。例如，将高挥发分与低挥发分煤种进行合理搭配，在维持着火稳定性的同时，或可有效提升燃烧效率。与此同时，强化与燃煤供应商的协同管理，有助于保障燃煤质量的稳定性。

精确配风控制：可考虑引入先进的配风控制系统，实现对一次风、二次风的精细化调节。通过部署风速传感器、氧量分析仪等监测设备，实时采集燃烧过程中的风量、氧量等关键参数，并将数据传输至控制系统。控制系统依据预先设定的燃烧优化模型，动态调整一、二次风配比，进而促进燃煤在炉膛内的充分燃烧。例如，当检测到氧量处于较低水平时，系统可自动增加二次风量，为煤粉的完全燃烧创造有利条件。

燃烧设备维护与改造：定期对燃烧设备开展检查与维护工作，及时更换磨损较为严重的燃烧器喷口、炉排等部件。针对老化程度较高的燃烧设备，可结合实际需求，探索技术改造路径，尝试引入新型高效燃烧器。此类燃烧器通常具备良好的雾化性能与空气动力特性，有助于促进煤粉与空气的充分混合，进而提升燃烧效率。以采用分级燃烧技术的燃烧器为例，在降低氮氧化物生成量的同时，也可能实现燃烧效率的有效提升。

2.2 运行参数优化调节

炉膛温度优化控制：通过部署高精度温度传感器，对炉膛温度实施动态监测。基于炉膛温度与燃烧、配风等参数间的关联，构建相应数学模型，借助控制系统灵活调整燃烧量、风量等参数，力求将炉膛温度维持在理想区间。当炉膛温度偏高时，可考虑适度削减燃煤供给，增加二次风量以降低温度；若炉膛温度偏低，则可尝试增加燃煤量，并适当减少二次风量，促使温度回升。

蒸汽参数稳定控制：运用先进的蒸汽参数控制系统，致力于实现蒸汽压力和温度的平稳调控。通过对锅炉燃烧量、给水流量等参数的合理调节，保障蒸汽压力和温度的稳定。当蒸汽压力出现波动，控制系统可适时调整燃烧强度，使压力逐步趋近设定值；若蒸汽温度发生变化，可通过调节减温水流量等方式，促使蒸汽温度趋于稳定。此外，注重加强蒸汽管道的保温与维护工作，有助于减少蒸汽输送过程中的热量损耗。

2.3 设备维护与管理优化

设备维护体系完善：构建系统化设备维护管理框架，制定详尽的设备维护规划方案。定期对锅炉配套的风机、水泵、阀门等关键设备开展全面检测、清洁、润滑及修缮工作，依据设备实际损耗情况，适时更替磨损部件。例如，对风机实施周期性动平衡检测与叶片状态评估，维持其稳定运行状态；对阀门进行密封性专项检查，及时处理潜在泄漏隐患。通过系统性设备维护工作的推进，有助于提升设备整体可靠性与运行效率，实现能耗水平的有效控制。

运行管理优化提升：编制规范且科学的运行操作指南，强化对运行操作人员的专业培训与日常管理，注重提升其操作技能水平与节能降耗意识。运行人员需密切关注机组负荷动态变化，灵活调整锅炉运行参数，以保障设备处于高效运行区间。搭建完善的运行数据监测分析平台，对锅炉各项运行参数进行实时跟踪与深度剖析，及时识别运行过程中存在的潜在问题，并针对性地采取优化改进措施。例如，通过对运行数据的深入分析，发现某时段锅炉排烟热损失偏高，经排查确认系空气预热器积灰所致，及时开展清洁处理后，排烟热损失得到显著改善。

结束语

火力发电厂燃煤锅炉的节能优化控制可视为一个有机整体，通过对燃烧环节、运行参数调控以及设备运维管理等维度的优化探索，有望实现燃煤锅炉能源利用效率的提升，进而降低能耗与污染物排放水平。在实际操作过程中，可依据锅炉的具体特性，灵活组合运用各类节能优化控制手段，并通过经验的不断积累，对节能措施加以持续改进与优化。此外，积极推动技术创新与设备研发工作，逐步扩大先进节能技术及设备的应用范围，或许能为火力发电行业向绿色低碳方向转型发展提供一定助力。

参考文献

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