爐膛“透視”新科技 讓火力發(fā)電調(diào)峰更高效
來源：中國能源新聞網(wǎng) 時間：2024-03-04 16:24
中國能源新聞網(wǎng)訊（王興國）從國網(wǎng)河北省電力科學(xué)院獲悉，日前由其技術(shù)團隊研發(fā)的火力發(fā)電鍋爐爐膛三維溫度監(jiān)測與控制優(yōu)化系統(tǒng)已正式投入實際應(yīng)用。該系統(tǒng)通過直觀監(jiān)測爐膛三維溫度場實現(xiàn)鍋爐機組協(xié)調(diào)優(yōu)化控制，顯著提升鍋爐的燃燒穩(wěn)定性和熱效率，有效增強了火力發(fā)電機組參與電網(wǎng)負荷調(diào)峰的能力。
隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機容量持續(xù)攀升，傳統(tǒng)火力發(fā)電在電網(wǎng)負荷調(diào)峰中的角色愈發(fā)重要。但在低負荷工況下，機組高頻參與調(diào)峰導(dǎo)致鍋爐爐膛內(nèi)溫度場分布不均，煙溫出現(xiàn)嚴重偏差，機組鍋爐的燃燒穩(wěn)定性和熱效率明顯下降。傳統(tǒng)以熱電偶、紅外高溫計等為主的測量方式，只能捕捉爐內(nèi)單一位置或方向的溫度，無法全面反映爐內(nèi)溫度場分布和偏差。燃燒狀態(tài)難以監(jiān)測、類似“黑箱”的鍋爐逐漸限制了機組參與低負荷深度調(diào)峰的能力。
為此，國網(wǎng)河北省電力科學(xué)院研發(fā)團隊在鍋爐控制優(yōu)化方面進行了創(chuàng)新探索，提出了爐膛三維溫度場可視化實時監(jiān)測技術(shù)路徑，并研制了基于可見光的爐膛可視化監(jiān)測及優(yōu)化控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過在爐膛內(nèi)分布多層火焰圖像探測器，配合煙溫偏差監(jiān)測模塊，實時獲取爐膛火焰輻射信息，再經(jīng)過視頻分隔和圖像處理，計算并顯示爐膛火焰的三維溫度分布，解決了爐膛“黑箱”問題。同時，研發(fā)人員將輻射信號引入機組控制系統(tǒng)，進一步優(yōu)化風(fēng)門開度、總風(fēng)量等協(xié)調(diào)控制邏輯，在改善鍋爐燃燒熱效率的同時，也大幅度提升了機組升降負荷速率，實現(xiàn)了鍋爐機組運行的同步協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。
單臺額定功率為300兆瓦的機組運行結(jié)果顯示，與安裝爐膛三維溫度監(jiān)測與控制優(yōu)化系統(tǒng)前相比，鍋爐熱效率提高0.5%，度電煤耗降低約1.6克，機組負荷調(diào)節(jié)范圍增加了10%，調(diào)節(jié)速率提升約1.0~1.5%每分鐘，機組經(jīng)濟性、負荷響應(yīng)能力和調(diào)峰深度均明顯提高?！霸擁椉夹g(shù)的應(yīng)用為運行人員裝上了‘透視眼’，讓他們能清晰掌握鍋爐和機組運行狀態(tài)，同時也為火力發(fā)電改善機組靈活性和提升深度調(diào)峰能力方面提供了新方案。”技術(shù)研發(fā)負責(zé)人李路江表示。
責(zé)任編輯：閆弘旭
