本文是電力工程師職稱(chēng)論文，文章主要對(duì)熱電廠的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化作探究，尤其是在采用循環(huán)流化床燃燒控制系統(tǒng)方面。同時(shí)還對(duì)其系統(tǒng)的核心技術(shù)選取、子系統(tǒng)構(gòu)成以及取得的實(shí)際效果作簡(jiǎn)單的分析。

　　【摘　要】一些原有的小機(jī)組所使用鍋爐平均的熱效率在60%左右，不僅造成了環(huán)境污染而且還使燃料的利用率降低。針對(duì)其中存在的諸多問(wèn)題，有些熱電廠已經(jīng)將其升級(jí)優(yōu)化為循環(huán)式的流化床鍋爐。實(shí)際數(shù)據(jù)表明，改造的投資只占到新鍋爐價(jià)錢(qián)的一半，回收成本期一般在兩年以?xún)?nèi)，但其系統(tǒng)的熱效率可大于85%，脫硫的效率可大于80%。

　　【關(guān)鍵詞】熱電聯(lián)產(chǎn),節(jié)能設(shè)計(jì),優(yōu)化系統(tǒng),電力工程師職稱(chēng)論文

　　一、.熱力系統(tǒng)中鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)

　　這種循環(huán)式的流化床鍋爐主要采用的是集散控制系統(tǒng)(DCS)。因此，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化控制對(duì)設(shè)備本身發(fā)揮最大的潛力以及在技術(shù)和企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力方面都是會(huì)有很大程度提升的。

　　1.核心技術(shù)的選取

　　(1)采取對(duì)故障模糊分析診斷的技術(shù)。為了保證整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，這就必須要有實(shí)時(shí)在線(xiàn)的診斷系統(tǒng)，再配置故障分析系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)處理，同時(shí)還可采用因素空間相關(guān)的理論來(lái)解決故障中權(quán)陣的自適應(yīng)，使其更為安全可靠。

　　(2)采用預(yù)估自適應(yīng)技術(shù)。此技術(shù)來(lái)自于美國(guó)，經(jīng)過(guò)不斷的改造，其能夠?qū)�較為復(fù)雜的流程進(jìn)行控制。

　　(3)采取智能調(diào)優(yōu)技術(shù)。智能調(diào)優(yōu)是整個(gè)控制系統(tǒng)中最能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。一般情況下會(huì)使用專(zhuān)家系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵所在是其資料庫(kù)是否完備。此三項(xiàng)技術(shù)是相輔相成的，預(yù)估技術(shù)是優(yōu)化控制的基礎(chǔ)，智能調(diào)優(yōu)是為了達(dá)到預(yù)期的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)，模糊分析是確保系統(tǒng)可以安全可靠運(yùn)行。

　　2.優(yōu)化系統(tǒng)的構(gòu)成

　　設(shè)計(jì)的熱電廠循環(huán)流化床鍋爐優(yōu)化控制由以下幾個(gè)系統(tǒng)組成

　　(1)主汽壓力調(diào)節(jié)：通過(guò)對(duì)風(fēng)和煤量來(lái)控制蒸汽的壓力。因煤的多少會(huì)影響到床溫，所以當(dāng)床溫增加時(shí)降低給煤，反之提高。

　　(2)一次風(fēng)量調(diào)節(jié)：它采用的是串級(jí)控制

　　(3)二次風(fēng)量調(diào)節(jié)：它也采用的是串級(jí)控制。當(dāng)煙氣含氧量與給定值一起進(jìn)行PID運(yùn)算后，結(jié)果會(huì)作為副調(diào)的給定值再同二次測(cè)量值進(jìn)行運(yùn)算，得到的結(jié)果經(jīng)手操和限幅操作后來(lái)實(shí)現(xiàn)二次調(diào)節(jié)。

　　(4)引風(fēng)量調(diào)節(jié)：此調(diào)節(jié)過(guò)程是在爐膛負(fù)壓值經(jīng)慣性延滯與給定值進(jìn)行PID運(yùn)算，結(jié)果是會(huì)影響引風(fēng)機(jī)構(gòu)的。

　　(5)給水調(diào)節(jié)：其主要是通過(guò)三沖量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，三沖量包括主蒸汽流量、汽包水位和給水的流量。

　　(6)沸騰床溫度調(diào)節(jié)：優(yōu)化后的系統(tǒng)能夠自動(dòng)的辨識(shí)床溫的變化，給一個(gè)目標(biāo)值，經(jīng)過(guò)計(jì)算得出預(yù)估值，最終通過(guò)調(diào)節(jié)配風(fēng)、給煤量和回料量來(lái)使鍋爐安全穩(wěn)定的燃燒。

　　(7)主汽溫度調(diào)節(jié)：其主要采用的是控制回料量和降溫水流量來(lái)實(shí)現(xiàn)主汽溫度的調(diào)節(jié)。

　　二、實(shí)際中其取得的效果

　　1.降低了鍋爐排水和排煙的溫度

　　根據(jù)調(diào)查，排煙中的熱量損失是比較大的，對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐，排煙熱損在6~8%。一般情況下，排煙的溫度每升高10攝氏度，損失就增加1%。當(dāng)鍋爐水溫降到195攝氏度，這樣溫度場(chǎng)梯度就會(huì)增大，余熱就會(huì)被充分的利用，提高了整體的熱效率。

　　2.燃料適應(yīng)廣，燃燒的效率和強(qiáng)度高且爐膛截面小

　　循環(huán)流化床鍋爐所用的燃料只會(huì)占床料的1%~3%，剩下的部分是一些不可燃燒的固體，那些被加到床中的煤顆粒被這些固體顆粒所包圍，發(fā)生著劇烈的反應(yīng)，其中固體顆粒起到了理想拱的作用，把煤料加熱燃燒，在此過(guò)程中熱量只會(huì)占到熱容量的千分之幾，但是溫度還會(huì)保持在一定的范圍內(nèi)，因此，燃料適應(yīng)性很多樣。又因?yàn)槠錃夤袒旌狭己�，飛灰得到了再循環(huán)燃燒因此燃燒的效率和強(qiáng)度都很高。在爐膛的截面積方面，因?yàn)槠錈嶝?fù)荷可達(dá)到每立方米3.5~4.5MW，因此需要的面積相對(duì)較小。

　　3.脫硫高效，氮氧化物排放低

　　因?yàn)檠�環(huán)過(guò)程中存在飛灰，那些未發(fā)生燃燒反應(yīng)的石灰、石灰石會(huì)再次被利用起來(lái)。對(duì)于那些已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)的部分，則會(huì)生成硫酸鈣，在燃燒碰撞中兒破裂，從而使氧化鈣表面暴漏在硫化反應(yīng)環(huán)境中。同時(shí)因?yàn)槠涞蜏厝紵�，空氣中的氮不太�?huì)生成NOX，而且分段式的燃燒抑制了氮的轉(zhuǎn)化促進(jìn)了還原。

　　4.高效回收利用鍋爐排出的污水和熱量

　　假設(shè)熱電廠對(duì)外供的蒸汽量約為200t/h，有些熱電廠會(huì)因?yàn)檫@部分蒸汽有可能受到污染，因此在冷凝時(shí)一般不會(huì)再回收利用，這樣就造成了鍋爐補(bǔ)水量巨大。為了讓水資源可以再次被利用，化驗(yàn)結(jié)果如下表所示

　　從表中分析比較后可得出，排污水大部分指標(biāo)都是高于第一次的，為了能夠很好的回收這部分水和熱量，可以先將它們集中，同一次混合后降溫處理，再經(jīng)過(guò)循環(huán)流化床離子交換及過(guò)濾器，重新補(bǔ)給鍋爐，這樣一年下來(lái)大概可以節(jié)約16萬(wàn)噸的水，同時(shí)也可回收40000GJ的熱量，折算成煤就是1400噸。

　　三、結(jié)語(yǔ)

　　上面所說(shuō)的還只是極為少數(shù)的一部分，熱電聯(lián)產(chǎn)的節(jié)能優(yōu)化需要大家共同努力，才有可能減少對(duì)資源的浪費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益，使整個(gè)系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)都能達(dá)到先進(jìn)水平。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]王振宇.熱電聯(lián)產(chǎn)創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用[M].中國(guó)工程院研討會(huì)論文集,2009(08):7-14.

　　[2]何成義.探究新型供熱汽輪機(jī)[J].動(dòng)力工程學(xué),2000(12).

　　[3]王庚.火電發(fā)電設(shè)備技術(shù)研究[J].學(xué)術(shù)周刊,2011(15):22-25.

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