王欣

（国网吉林省电力有限公司电力科学研究院，吉林 长春 130021）

锅炉是电厂中的重要设备，火电锅炉在电厂运行中的损耗占比达到1/5，锅炉燃烧的效率关系着电厂的市场竞争力及国家能源安全。随着技术的不断发展，电力锅炉的设计及使用水平也在不断进步，电力锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标，探讨优化电力锅炉燃烧策略具有重要的经济价值及工程价值。因此，本课题主要对电力锅炉燃烧优化策略进行探讨。

随着国家环境的重视程度逐渐加大，电力锅炉燃烧效率也逐渐受到人们的关注，它对环境产生直接的影响，电力锅炉燃烧效率已成为制约发电厂快速发展的重要因素，针对电力锅炉燃烧优化策略的研究已成了重要的研究课题。所以，需要对影响电力锅炉燃烧效率的因素进行分析，探寻出科学的策略，促进电力锅炉燃烧方法的顺利开展。

电力锅炉燃烧效率受多种因素的影响，需要我们对电力锅炉燃烧策略不断进行研究。本文从电力锅炉燃烧效率的意义、电力锅炉燃烧的现状入手，探索出合理的燃烧优化策略，以提高电力锅炉燃烧的效果，改善锅炉的燃烧性能，降低电力锅炉燃烧对于环境的污染，促进火力发电行业健康、持续、快速的发展。因此，本研究具有重要的意义。

1 电力锅炉

目前，火力发电厂进行发电过程中，煤炭依然是主要的原材料，煤炭在电力锅炉燃烧的中排放出大量的一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫及其他有害气体，给生态环境造成了严重的污染，导致大气的质量变差，严重影响了人类的生存环境。另外，电力锅炉燃烧性能严重影响了火电厂的发电效率，对电厂的市场竞争力带来一定的影响，关系着电厂的生存与发展。

随着绿色生态发展理念的推出、锅炉燃烧工艺的创新，降低发电厂电力锅炉燃烧过程中的污染物排放量成了必然趋势，电力锅炉燃烧的优化是火电厂持续发展的重要手段。电力锅炉燃烧的效率关系着我国能源的利用率及能源的可持续发展，它是一个复杂的给定量时变非线性系统，受到环境、工人及煤炭品质等多种因素的影响。

随着自动控制技术的快速发展，为电力锅炉燃烧优化策略提供了新的方法。

2 电力锅炉燃烧现状

2.1 锅炉燃烧控制研究情况

随着电力的不断发展，国家电力行业也逐渐进入智能电网的时代，可以实现电厂发电的智能化控制，出现了一批无人值守的变电站、配电站、输电站及发电站，电力自动化程度的提高也对发电厂电力锅炉提出了新的要求。随着自动控制技术在电力锅炉中的应用，我国电力锅炉的燃烧效率取得了较大的进步，我国电力锅炉热效率接近80%，当电网处在削峰填谷阶段时，发电厂电力锅炉工作在非额定功率，锅炉的参数偏离最优状态，造成燃烧效率下降，污染气体的排放量增加。随着自动控制技术的发展，通过将锅炉工作过程中的参数、图形、状态、气体情况等进行实时分析，利用网络、智能化控制、信息化传输及最优控制实现锅炉工作状态的稳定，提高锅炉燃烧效率。

2.2 电力锅炉燃烧控制存在的问题

电力锅炉进行控制过程中，涉及的参数测量设备存在一定的误差、通信延迟、误码等情况，含碳量、排气温度及排气成分占比等关键参数偏差较大，且这些参数之间相互影响，导致时变调节准确度下降，让锅炉燃烧的效率降低。目前，很多电厂采用的控制技术是PID 控制，其具有原理简单、速度快等优点，针对简单的被控系统效果明显，但电力锅炉燃烧属于多变的复杂系统，包含大量的非线性、滞后性及延迟性器件，难以精准搭建数学模型，在出现扰动或给定量变化的情况下，可能导致控制策略失效。

2.3 电力锅炉燃烧优化管理情况

目前，锅炉燃烧优化技术方案及规范中还不完善，让锅炉改进优化的效果大打折扣。现状很多锅炉燃烧的优化手段仅是对其燃烧的部分特性来说的，存在考虑因素不全，难以在在锅炉长期工作中体现出效果，没有解决锅炉燃烧效率低、污染物排放量大的问题；很多锅炉燃烧优化的方案只是特定的条件或试验中才有效，但电厂锅炉工作受到环境、煤炭品质、操作人员状态及设备情况等多种因素的影响，且这些因素还处于不断变化的过程中，优化方案的适用性差。因此，研究人员要对电力锅炉充分认识才能设计出科学的优化方案，提高锅炉燃烧的质量。

3 电力锅炉燃烧优化策略

随着经济的快速增长，我国的工业化的逐渐加快，社会对电力的需求也越来越大，可发电行业会带来重大污染，不仅破坏臭氧层，也会形成酸雨等危害，对我国经济的可持续发展产生严重影响。火电燃煤锅炉燃烧优化技术提高锅炉燃烧效率、降低排放的有效措施。

3.1 利用检测技术优化锅炉燃烧水平

现代检测技术可对锅炉的各项参数进行监控，包括燃后煤粉浓度、氧气量、排气飞灰量及排气成分占比等，为锅炉燃烧的控制提供依据，对燃烧过程中存在的隐患及时解决，实现电厂节能减排的目标。随着火焰检测技术的不断进步，可将火焰检测技术应用到锅炉燃烧方面，降低电力锅炉燃烧的事故概率，保障电力锅炉的安全性，提高锅炉燃烧的经济性。

3.2 依据先进燃烧理论进行锅炉建模

电力锅炉燃烧优化方案的设计，需要利用锅炉燃烧理论进行锅炉建模，并通过此模型研究燃烧优化的措施，实现电力锅炉的燃烧优化设计，提升煤炭的燃烧效率，将锅炉燃烧排放的气体污染物降到最低。此方法的应用，需要设计员在大力的离线分析及仿真基础上进行，将模拟理论与锅炉燃烧理论充分结合，为电力锅炉燃烧优化提供技术资料。另外，研究人员要使参数设定与电厂实际情况相符合，以制定较好的技术方案。

3.3 采用现代控制技术

现代科技的进步为锅炉燃烧优化提供了技术、网络信息、设备支持，大大提高了电力锅炉的自动化、智能化、网络化及信息化水平，通过现代科学技术可以大大改善电力锅炉燃烧情况。先进的监控设备可实时对锅炉燃烧相关设备的工作情况、运行参数、环境情况等进行监控，为技术人员优化锅炉燃烧提供控制依据；通过计算机及DCS 控制系统可以将电力锅炉的参数设置、检修状况及运行状态等相关信息收集起来，提高锅炉工作的效率和质量；先进的发电机组控制技术为其运行的可靠性、安全性及运行的高效性提供技术保障，利用先进的控制、管理决策以降低电力锅炉污染气体的排放量，优化锅炉燃烧的效果。

4 结语

随着国家环境的重视程度逐渐加大，电力锅炉作为电厂的重要设备，其性能情况也逐渐受到人们的关注，其燃烧效率已成为制约发电厂快速发展的重要因素。随着技术的不断发展，电力锅炉的设计及使用水平也在不断提高，电力锅炉燃烧效率作为评价锅炉性能的重要指标，探讨电力锅炉燃烧策略具有重要的经济、工程价值。本课题主要对电力锅炉燃烧优化策略进行分析。本文从电力锅炉燃烧效率的意义、电力锅炉燃烧的现状入手，探索出合理的燃烧优化策略，以提高电力锅炉燃烧的效果，改善电力锅炉的燃烧性能，促进火力发电行业健康、持续、快速的发展，为发电厂锅炉相关研究人员提供详细的参考资料。因此，本研究具有重要的意义。