入炉煤质的变化对锅炉燃烧具有重大影响,而电站锅炉越来越多燃用低质煤或混配煤,偏离设计煤种过多,给运行调整带来很大的困难。过去通过采样化验煤质的方法尽管具有很高的分析精度,但存在较大的误差,而且至少要数小时才能分析出结果,对实时燃烧调整和优化运行的促进作用非常有限。所以发展煤质在线分析技术对于锅炉燃烧实时优化具有重要意义。

论述了应用脉冲式快热中子元素分析新技术的原理,认为综合应用多种核反应可以更高精度地分析煤的元素成分,装置也更安全,并介绍了溜槽式和皮带式两种煤质成分在线检测系统。经试验,检测值很好的吻合了美国试验和材料学会(ASTM)的分析值。但这些技术目前还存在主要元器件寿命较短、放射源的辐射危险性、系统投资较大等方面问题。国内电厂已投运的应用实例并不多,可借鉴的经验较少。

建立了基于烟气成分分析的电站锅炉入炉煤质监测模型,利用较容易测量的烟气气体含量和燃煤灰分数据,并结合煤中元素成分的相关性研究结果,通过软测量技术,实现了锅炉入炉煤元素成分和发热量的全面监测。

该方法虽然有诸多优点,但是由于模型本身的误差、煤种的多变性以及烟气成分测量分析装置的准确性和可靠性还有待进一步提高,目前只处在分析验证的阶段。
基于控制技术和人工智能技术发展的锅炉燃烧优化技术

通过采用先进的控制逻辑、控制算法或人工智能技术,实现锅炉的燃烧优化,随着人工智能技术的逐步成熟和在工业上成功的应用,这类燃烧优化技术正在迅猛发展,目前国内大都还停留在研究、试验阶段,在电站现场的应用成果并不多。

电站锅炉燃烧控制系统主要包括主蒸汽压力控制系统、风煤交叉限制回路、煤量控制系统及送、引风控制系统,是一个相互关联的多变量耦合系统。在自动控制中,合理的系统结构才是最重要的。将燃烧控制系统作为一个协调的整体,在设计或者改造中,通过改善被控对象特性,改进品质不够理想的控制回路或优化控制器的性能都可以使燃烧控制系统取得更好的效果,使锅炉燃烧得到优化。