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爐膛“透視”新科技 讓火力發(fā)電調(diào)峰更高效

來源：中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間：2024-03-04 16:24

　　中國(guó)能源新聞網(wǎng)訊（王興國(guó)）從國(guó)網(wǎng)河北省電力科學(xué)院獲悉，日前由其技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的火力發(fā)電鍋爐爐膛三維溫度監(jiān)測(cè)與控制優(yōu)化系統(tǒng)已正式投入實(shí)際應(yīng)用。該系統(tǒng)通過直觀監(jiān)測(cè)爐膛三維溫度場(chǎng)實(shí)現(xiàn)鍋爐機(jī)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(qiáng)了火力發(fā)電機(jī)組參與電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰的能力。

　　隨著風(fēng)電、光伏等新能源裝機(jī)容量持續(xù)攀升，傳統(tǒng)火力發(fā)電在電網(wǎng)負(fù)荷調(diào)峰中的角色愈發(fā)重要。但在低負(fù)荷工況下，機(jī)組高頻參與調(diào)峰導(dǎo)致鍋爐爐膛內(nèi)溫度場(chǎng)分布不均，煙溫出現(xiàn)嚴(yán)重偏差，機(jī)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(jì)等為主的測(cè)量方式，只能捕捉爐內(nèi)單一位置或方向的溫度，無(wú)法全面反映爐內(nèi)溫度場(chǎng)分布和偏差。燃燒狀態(tài)難以監(jiān)測(cè)、類似“黑箱”的鍋爐逐漸限制了機(jī)組參與低負(fù)荷深度調(diào)峰的能力。

　　為此，國(guó)網(wǎng)河北省電力科學(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)在鍋爐控制優(yōu)化方面進(jìn)行了創(chuàng)新探索，提出了爐膛三維溫度場(chǎng)可視化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)路徑，并研制了基于可見光的爐膛可視化監(jiān)測(cè)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(cè)器，配合煙溫偏差監(jiān)測(cè)模塊，實(shí)時(shí)獲取爐膛火焰輻射信息，再經(jīng)過視頻分隔和圖像處理，計(jì)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(shí)，研發(fā)人員將輻射信號(hào)引入機(jī)組控制系統(tǒng)，進(jìn)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(shí)，也大幅度提升了機(jī)組升降負(fù)荷速率，實(shí)現(xiàn)了鍋爐機(jī)組運(yùn)行的同步協(xié)調(diào)控制優(yōu)化。

　　單臺(tái)額定功率為300兆瓦的機(jī)組運(yùn)行結(jié)果顯示，與安裝爐膛三維溫度監(jiān)測(cè)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(jī)組負(fù)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(jī)組經(jīng)濟(jì)性、負(fù)荷響應(yīng)能力和調(diào)峰深度均明顯提高?！霸擁?xiàng)技術(shù)的應(yīng)用為運(yùn)行人員裝上了‘透視眼’，讓他們能清晰掌握鍋爐和機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也為火力發(fā)電改善機(jī)組靈活性和提升深度調(diào)峰能力方面提供了新方案?！奔夹g(shù)研發(fā)負(fù)責(zé)人李路江表示。

責(zé)任編輯：閆弘旭