引言
由于火電廠鍋爐設(shè)備運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生較大的能源損失和嚴(yán)重的環(huán)境污染，火電廠作為廢氣排放較高的火電廠，需要根據(jù)國家政策要求優(yōu)化鍋爐燃燒系統(tǒng)，在保證鍋爐系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行運(yùn)行改造，減少火電廠鍋爐運(yùn)行造成的能源損失，減少污染排放，提高鍋爐設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，提高火電廠的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)火電廠經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全的運(yùn)行發(fā)展目標(biāo)。
1.火力發(fā)電廠鍋爐的工作原理
火力發(fā)電廠鍋爐的主要功能是供應(yīng)熱源。一般來說，火力發(fā)電廠鍋爐的整個(gè)發(fā)電過程需要由以下三個(gè)過程組成:一是將可燃原料運(yùn)輸?shù)交鹆Πl(fā)電廠鍋爐。當(dāng)可燃原料運(yùn)輸?shù)交鹆Πl(fā)電廠鍋爐時(shí)，這種原料會(huì)在鍋爐內(nèi)劇烈燃燒，這是一個(gè)放熱過程，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱能。第二步，燃燒原料后，形成的各種焚燒產(chǎn)品會(huì)形成高溫?zé)煔?，其中含有巨大的熱量，?huì)沿著整個(gè)鍋爐設(shè)備不斷傳播。當(dāng)它經(jīng)過整個(gè)鍋爐的不同部分時(shí)，熱量會(huì)傳播到這些部分，這就是發(fā)電過程。第三步，由于高溫?zé)煔獾闹饕訜岵糠质撬魵?，這些水蒸氣會(huì)進(jìn)入火力發(fā)電廠鍋爐的外部發(fā)電設(shè)備，將其中所含的熱量傳遞給火力發(fā)電廠鍋爐外的加熱設(shè)備。到目前為止，這就是火力發(fā)電廠鍋爐發(fā)電運(yùn)行的全過程。
2汽輪機(jī)組基本工作原理
火電廠汽輪機(jī)組的基本工作原理主要是通過燃燒燃料產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，然后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能。在火電廠，燃料（如煤）首先在鍋爐中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。這些蒸汽隨后流過汽輪機(jī)，熱能推動(dòng)汽輪機(jī)內(nèi)的葉輪旋轉(zhuǎn)。葉輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子也隨之旋轉(zhuǎn)，從而在發(fā)電機(jī)中產(chǎn)生電磁感應(yīng)，最終將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。在此過程中，充分利用蒸汽的熱能，通過輸送到冷卻塔的冷凝水再次返回鍋爐，形成閉合循環(huán)系統(tǒng)。然而，汽輪機(jī)組在運(yùn)行過程中存在一定的能耗損失，如熱量損失、傳動(dòng)損失等，影響了汽輪機(jī)組的運(yùn)行效率和整體能源利用效率。因此，對(duì)火電廠汽輪機(jī)組的工作原理和能耗特點(diǎn)進(jìn)行深入研究，有助于提高其運(yùn)行效率，降低能耗。
3鍋爐和汽輪機(jī)組協(xié)調(diào)控制用途和策略分析
3.1鍋爐與汽輪機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的用途
在目前的發(fā)電行業(yè)中，協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)占很大一部分。它不僅能使控制器在鍋爐負(fù)荷頻繁變化時(shí)及時(shí)響應(yīng)，還能有效保證各工藝的順利進(jìn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量。但對(duì)于蒸汽透平機(jī)組來說，其響應(yīng)速度快，是操作人員所依賴的通道。鍋爐延遲很大，會(huì)影響協(xié)同控制系統(tǒng)的響應(yīng)和安全性。因此，在控制方面，最好將其應(yīng)用到鍋爐端，以便科學(xué)地避免系統(tǒng)滯后等不利問題。鍋爐工作時(shí)，負(fù)載命令從控制器傳遞；同時(shí)，轉(zhuǎn)換后，輪機(jī)中的主汽流信號(hào)可作為前饋信號(hào)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)前饋信號(hào)的具體功能。在檢測鍋爐壓力時(shí)，可以對(duì)主風(fēng)壓力進(jìn)行前饋校正，將主風(fēng)壓力的變化控制在一定范圍內(nèi)，保證鍋爐壓力的穩(wěn)定性。除上述外，根據(jù)對(duì)信號(hào)源的把握，鍋爐側(cè)的前饋控制模式可分為兩種：負(fù)載命令通過前饋控制和直接能量平衡信號(hào)。使用負(fù)載命令進(jìn)行前饋控制時(shí)，通過處理負(fù)載命令，可以很好地控制前饋控制系統(tǒng)，從而達(dá)到鍋爐的最佳工作狀態(tài)。直接能源平衡信息用于分析鍋爐內(nèi)的壓差，并對(duì)其進(jìn)行精確校正，從而達(dá)到前饋控制的目的?？梢钥闯?，使用兩種不同的信號(hào)源可以促進(jìn)鍋爐和汽輪機(jī)的協(xié)調(diào)控制，減少事故的發(fā)生。
3.2調(diào)整鍋爐燃料數(shù)量
由于火電廠鍋爐在運(yùn)行過程中直接受到許多環(huán)境因素的干擾，火電廠鍋爐的正常運(yùn)行效率也受到一定因素的影響。要及時(shí)保證其安全穩(wěn)定運(yùn)行，真正為發(fā)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，做好鍋爐維修的方方面面。首先，針對(duì)鍋爐原料燃燒不穩(wěn)定的問題，及時(shí)制定可行的解決方案，即及時(shí)調(diào)整鍋爐燃料燃燒量，因?yàn)殄仩t燃料燃燒量直接關(guān)系到鍋爐原料燃燒的實(shí)際運(yùn)行和管理效率。同時(shí)，根據(jù)鍋爐機(jī)組實(shí)際負(fù)荷的變化，妥善調(diào)整鍋爐實(shí)際使用的原材料，積極保證有效燃燒；在燃料的選擇和燃燒方式上，可以最大限度地發(fā)揮節(jié)能降耗的作用。這不僅是為了鍋爐節(jié)能環(huán)保，也是為了有效減少鍋爐燃料的損耗。這對(duì)發(fā)電企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和進(jìn)步有很大幫助。二是優(yōu)化制定相應(yīng)的鍋爐燃料供風(fēng)優(yōu)化控制管理系統(tǒng)。及時(shí)采取相應(yīng)措施解決控制系統(tǒng)中存在的一些問題。也就是說，根據(jù)煤送風(fēng)量的變化，適當(dāng)調(diào)整鍋爐燃燒燃料的實(shí)際消耗量。
3.3鍋爐與汽輪機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的策略
外部負(fù)荷的變化將直接影響鍋爐和汽輪機(jī)組的正常運(yùn)行，在不協(xié)調(diào)控制的環(huán)境中，鍋爐和蒸汽跟隨控制是一種有效的控制模式。至于鍋爐跟隨控制，在實(shí)際運(yùn)行中，鍋爐可以根據(jù)主蒸汽壓力調(diào)整燃燒率，使外部負(fù)荷變化不會(huì)太大，可以進(jìn)一步調(diào)整汽輪機(jī)，提高電機(jī)輸出功率和外部負(fù)荷的響應(yīng)速度。此外，汽輪機(jī)機(jī)組的調(diào)節(jié)器應(yīng)根據(jù)機(jī)前的壓力值進(jìn)行調(diào)整，以控制鍋爐中煤的燃燒率，達(dá)到負(fù)荷需求的最大響應(yīng)比，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
3.4汽輪機(jī)組節(jié)能降耗技術(shù)方法
(1)優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。節(jié)能降耗的關(guān)鍵之一是優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)。通過對(duì)汽輪機(jī)組參數(shù)的精細(xì)管理和調(diào)整，可以有效降低能耗，提高運(yùn)行效率。主要優(yōu)化參數(shù)包括鍋爐燃燒參數(shù)、蒸汽參數(shù)、循環(huán)水系統(tǒng)參數(shù)等。通過實(shí)施上述措施，可以有效優(yōu)化火電廠汽輪機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，從而降低能耗，提高熱效率和電效率。同時(shí)，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)也有助于減少設(shè)備損耗，延長設(shè)備壽命，降低運(yùn)行成本。因此，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)是實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的重要途徑。(2)智能控制與監(jiān)控技術(shù)。通過應(yīng)用先進(jìn)的信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪機(jī)機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能調(diào)整和優(yōu)化，降低能耗，提高運(yùn)行效率。通過上述智能控制和監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，火電廠可以實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組的實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能調(diào)整和優(yōu)化運(yùn)行，降低能耗，提高運(yùn)行效率。同時(shí)，這些技術(shù)也有助于降低設(shè)備故障，降低維護(hù)成本，提高火電廠的整體運(yùn)行水平和經(jīng)濟(jì)效益。因此，智能控制和監(jiān)測技術(shù)是實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)組節(jié)能降耗的重要手段。
結(jié)語
綜上所述，鍋爐和汽輪機(jī)組協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)是電廠火電機(jī)組中適用性最好的系統(tǒng)系統(tǒng)。在實(shí)際應(yīng)用中，不僅能及時(shí)有效地按照指令完成相應(yīng)的操作，還能保證整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。因此，在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢下，電廠必須堅(jiān)持使用協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，無論是節(jié)約成本還是保證整個(gè)工作系統(tǒng)的正常運(yùn)行，都具有巨大的優(yōu)勢。
