入爐煤質(zhì)的變化對鍋爐燃燒具有重大影響,而電站鍋爐越來越多燃用低質(zhì)煤或混配煤,偏離設計煤種過多,給運行調(diào)整帶來很大的困難。過去通過采樣化驗煤質(zhì)的方法盡管具有很高的分析精度,但存在較大的誤差,而且至少要數(shù)小時才能分析出結果,對實時燃燒調(diào)整和優(yōu)化運行的促進作用非常有限。所以發(fā)展煤質(zhì)在線分析技術對于鍋爐燃燒實時優(yōu)化具有重要意義。

論述了應用脈沖式快熱中子元素分析新技術的原理,認為綜合應用多種核反應可以更高精度地分析煤的元素成分,裝置也更安全,并介紹了溜槽式和皮帶式兩種煤質(zhì)成分在線檢測系統(tǒng)。經(jīng)試驗,檢測值很好的吻合了美國試驗和材料學會(ASTM)的分析值。但這些技術目前還存在主要元器件壽命較短、放射源的輻射危險性、系統(tǒng)投資較大等方面問題。國內(nèi)電廠已投運的應用實例并不多,可借鑒的經(jīng)驗較少。

建立了基于煙氣成分分析的電站鍋爐入爐煤質(zhì)監(jiān)測模型,利用較容易測量的煙氣氣體含量和燃煤灰分數(shù)據(jù),并結合煤中元素成分的相關性研究結果,通過軟測量技術,實現(xiàn)了鍋爐入爐煤元素成分和發(fā)熱量的全面監(jiān)測。

該方法雖然有諸多優(yōu)點,但是由于模型本身的誤差、煤種的多變性以及煙氣成分測量分析裝置的準確性和可靠性還有待進一步提高,目前只處在分析驗證的階段。
基于控制技術和人工智能技術發(fā)展的鍋爐燃燒優(yōu)化技術

通過采用先進的控制邏輯、控制算法或人工智能技術,實現(xiàn)鍋爐的燃燒優(yōu)化,隨著人工智能技術的逐步成熟和在工業(yè)上成功的應用,這類燃燒優(yōu)化技術正在迅猛發(fā)展,目前國內(nèi)大都還停留在研究、試驗階段,在電站現(xiàn)場的應用成果并不多。

電站鍋爐燃燒控制系統(tǒng)主要包括主蒸汽壓力控制系統(tǒng)、風煤交叉限制回路、煤量控制系統(tǒng)及送、引風控制系統(tǒng),是一個相互關聯(lián)的多變量耦合系統(tǒng)。在自動控制中,合理的系統(tǒng)結構才是最重要的。將燃燒控制系統(tǒng)作為一個協(xié)調(diào)的整體,在設計或者改造中,通過改善被控對象特性,改進品質(zhì)不夠理想的控制回路或優(yōu)化控制器的性能都可以使燃燒控制系統(tǒng)取得更好的效果,使鍋爐燃燒得到優(yōu)化。