鍋爐技師論文一.摘要

鍋爐作為工業(yè)生產(chǎn)和能源轉(zhuǎn)換的核心設(shè)備，其運(yùn)行效率與安全性直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)穩(wěn)定。隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，傳統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)愈發(fā)突出。本研究以某大型火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)為案例，針對(duì)其在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的效率下降、排放超標(biāo)及部件磨損等問(wèn)題，開(kāi)展了系統(tǒng)的診斷與優(yōu)化研究。研究采用多學(xué)科交叉的方法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與仿真模擬技術(shù)，對(duì)鍋爐的燃燒過(guò)程、傳熱性能及水冷壁結(jié)焦現(xiàn)象進(jìn)行了深入分析。通過(guò)優(yōu)化燃料配比、改進(jìn)燃燒器結(jié)構(gòu)及調(diào)整風(fēng)煤比等手段，成功提升了鍋爐的熱效率，降低了氮氧化物排放濃度，并延長(zhǎng)了關(guān)鍵部件的使用壽命。主要發(fā)現(xiàn)表明，精細(xì)化的燃燒調(diào)控和水力動(dòng)力學(xué)優(yōu)化是改善鍋爐性能的關(guān)鍵因素。研究結(jié)論指出，通過(guò)科學(xué)的技術(shù)改造和智能化的運(yùn)行管理，傳統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)仍具有顯著的性能提升空間，為同類設(shè)備的維護(hù)與升級(jí)提供了理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

二.關(guān)鍵詞

鍋爐系統(tǒng)；燃燒優(yōu)化；能效提升；排放控制；水冷壁結(jié)焦；智能運(yùn)維

三.引言

鍋爐作為能源轉(zhuǎn)換與傳遞的核心設(shè)備，在現(xiàn)代工業(yè)體系中扮演著不可或缺的角色。從火力發(fā)電廠到鋼鐵冶煉，從化工生產(chǎn)到城市供熱，鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到生產(chǎn)效率、能源消耗及環(huán)境質(zhì)量。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球范圍內(nèi)工業(yè)鍋爐的數(shù)量已超過(guò)數(shù)百萬(wàn)臺(tái)，其總能耗占工業(yè)領(lǐng)域總能耗的相當(dāng)比例。隨著全球能源需求的持續(xù)增長(zhǎng)和環(huán)境法規(guī)的日益嚴(yán)格，如何提升鍋爐運(yùn)行效率、降低污染物排放、延長(zhǎng)設(shè)備壽命已成為行業(yè)面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)。特別是在中國(guó)，作為能源消費(fèi)大國(guó)，鍋爐系統(tǒng)的節(jié)能減排改造被納入國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)，其技術(shù)進(jìn)步不僅關(guān)系到能源安全，也直接影響著企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展能力。

傳統(tǒng)鍋爐系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，普遍存在燃燒不充分、傳熱效率低下、水冷壁結(jié)焦嚴(yán)重等問(wèn)題，這些問(wèn)題不僅導(dǎo)致能源浪費(fèi)，還可能引發(fā)設(shè)備故障甚至安全事故。以某大型火力發(fā)電廠為例，其主力鍋爐投運(yùn)十余年后，熱效率較設(shè)計(jì)值下降約8%，氮氧化物（NOx）排放超標(biāo)15%，水冷壁磨損速率超出正常值20%。這些問(wèn)題的背后，既有設(shè)計(jì)層面的局限性，也有運(yùn)行維護(hù)中的技術(shù)不足。燃燒過(guò)程作為鍋爐能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其效率直接影響鍋爐的整體性能。研究表明，不當(dāng)?shù)娜剂吓浔群腿紵髟O(shè)計(jì)會(huì)導(dǎo)致火焰溫度分布不均、未燃碳損失增加，進(jìn)而降低熱效率。同時(shí)，燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈱?duì)水冷壁的沖刷和熱應(yīng)力作用，容易引發(fā)結(jié)焦和磨損，進(jìn)一步惡化運(yùn)行狀況。此外，現(xiàn)代鍋爐系統(tǒng)通常涉及復(fù)雜的氣動(dòng)、熱力和流體動(dòng)力學(xué)過(guò)程，單一學(xué)科的理論難以全面解釋其多物理場(chǎng)耦合的運(yùn)行特性，因此亟需跨學(xué)科的研究方法來(lái)系統(tǒng)診斷和優(yōu)化。

基于上述背景，本研究以某大型火力發(fā)電廠鍋爐系統(tǒng)為對(duì)象，旨在通過(guò)多維度分析其運(yùn)行瓶頸，提出針對(duì)性的優(yōu)化方案。研究問(wèn)題聚焦于：1）如何通過(guò)燃燒優(yōu)化技術(shù)提升鍋爐熱效率；2）如何改進(jìn)運(yùn)行策略以降低NOx排放；3）如何通過(guò)水冷壁防磨和結(jié)焦控制延長(zhǎng)設(shè)備壽命。假設(shè)認(rèn)為，通過(guò)結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)量、數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，可以建立鍋爐性能與運(yùn)行參數(shù)的定量關(guān)系，并基于此提出有效的優(yōu)化策略。具體而言，研究將采用以下技術(shù)路線：首先，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲取鍋爐穩(wěn)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)，包括燃料流量、煙氣成分、壁溫分布等；其次，利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件模擬不同工況下的燃燒過(guò)程和水力特性，識(shí)別性能瓶頸；再次，基于仿真結(jié)果設(shè)計(jì)燃燒器改造方案和水力調(diào)整策略，并在實(shí)際設(shè)備上進(jìn)行驗(yàn)證；最后，評(píng)估優(yōu)化措施的效果，包括效率提升幅度、排放改善程度及部件壽命變化。

本研究的意義主要體現(xiàn)在理論和實(shí)踐兩個(gè)層面。在理論層面，通過(guò)多物理場(chǎng)耦合分析，可以深化對(duì)鍋爐復(fù)雜運(yùn)行機(jī)理的理解，為能源轉(zhuǎn)換設(shè)備的建模與優(yōu)化提供新的視角。在實(shí)踐層面，研究成果可直接應(yīng)用于類似鍋爐的節(jié)能改造和智能運(yùn)維，為企業(yè)降低運(yùn)行成本、提升環(huán)保績(jī)效提供技術(shù)支撐。例如，通過(guò)優(yōu)化燃燒策略，不僅可以減少燃料消耗，還能顯著降低NOx排放，符合國(guó)家環(huán)保政策要求；通過(guò)改進(jìn)水冷壁保護(hù)措施，可減少維修頻率，提高設(shè)備可靠性。此外，本研究提出的方法體系具有普適性，可為其他類型鍋爐系統(tǒng)的性能提升提供參考。綜上所述，本研究以解決實(shí)際工程問(wèn)題為導(dǎo)向，兼具學(xué)術(shù)價(jià)值與行業(yè)應(yīng)用前景，對(duì)推動(dòng)鍋爐技術(shù)的進(jìn)步具有重要推動(dòng)作用。

四.文獻(xiàn)綜述

鍋爐系統(tǒng)的高效、清潔運(yùn)行是能源工程領(lǐng)域的核心議題，長(zhǎng)期以來(lái)吸引了眾多學(xué)者的研究興趣。在燃燒優(yōu)化方面，早期研究主要集中在改善燃燒穩(wěn)定性與火焰特性上。Tang等學(xué)者通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了不同煤種在循環(huán)流化床鍋爐中的著火特性，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化風(fēng)粉配比和降低床層溫度能有效提高燃燒效率并減少未燃碳排放。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著計(jì)算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)的發(fā)展，研究者開(kāi)始利用數(shù)值模擬手段深入分析燃燒過(guò)程中的復(fù)雜現(xiàn)象。Zhang等人利用CFD模擬了湍流燃燒室中的火焰?zhèn)鞑ヅc污染物生成機(jī)制，通過(guò)優(yōu)化燃料噴入方式顯著降低了NOx的排放濃度。然而，現(xiàn)有模擬大多基于簡(jiǎn)化模型，對(duì)于煤粉顆粒在復(fù)雜流場(chǎng)中的破碎、燃盡過(guò)程以及多組分燃料的混合燃燒過(guò)程仍缺乏精確描述。此外，智能化燃燒控制研究逐漸興起，Liu等將機(jī)器學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于鍋爐燃燒過(guò)程的實(shí)時(shí)調(diào)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)燃料流量、風(fēng)量等參數(shù)的精準(zhǔn)優(yōu)化，但該方法對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量和算法魯棒性要求較高，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。

在傳熱與水冷壁保護(hù)領(lǐng)域，研究者們圍繞強(qiáng)化傳熱與防磨降焦展開(kāi)了廣泛工作。傳統(tǒng)的水冷壁結(jié)焦機(jī)理研究主要關(guān)注傳熱邊界層內(nèi)的溫度分布和灰分沉積規(guī)律。Wang等通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量了不同運(yùn)行工況下水冷壁表面的溫度場(chǎng)和焦層厚度，提出了基于熱流密度的結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型。近年來(lái)，數(shù)值模擬方法在水冷壁傳熱與磨損分析中得到普遍應(yīng)用。Chen等人利用多相流模型模擬了磨損性顆粒對(duì)水冷壁的沖刷過(guò)程，發(fā)現(xiàn)優(yōu)化管束排列角度和水速可以有效減緩磨損速率。然而，現(xiàn)有研究多集中于穩(wěn)態(tài)工況下的結(jié)焦預(yù)測(cè)，對(duì)于動(dòng)態(tài)工況（如負(fù)荷突變時(shí)）的結(jié)焦演化過(guò)程以及焦層的動(dòng)態(tài)剝落機(jī)制仍需深入探索。此外，水冷壁的防磨技術(shù)也在不斷發(fā)展，如微孔射流沖刷、彈性鰭片結(jié)構(gòu)等，但這些技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果受設(shè)備結(jié)構(gòu)限制，且缺乏系統(tǒng)性的性能評(píng)估方法。

排放控制技術(shù)方面，NOx和SO2的減排是鍋爐運(yùn)行中的重點(diǎn)難點(diǎn)。傳統(tǒng)的NOx控制技術(shù)主要包括低氮燃燒、選擇性催化還原（SCR）和選擇性非催化還原（SNCR）。低氮燃燒通過(guò)優(yōu)化燃燒工況（如空氣分級(jí)燃燒、濃淡燃燒）來(lái)抑制NOx的生成，其效果受燃料性質(zhì)和運(yùn)行參數(shù)影響較大。SCR技術(shù)因效率高、適用范圍廣而被廣泛應(yīng)用于大型鍋爐，但催化劑的成本、壽命及氨逃逸控制等問(wèn)題限制了其推廣。近年來(lái)，非熱力型NOx減排技術(shù)如等離子體燃燒、光催化氧化等受到關(guān)注，但技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性尚待驗(yàn)證。SO2減排主要依靠煙氣脫硫技術(shù)，濕法石灰石-石膏法因技術(shù)成熟、脫硫效率高而被廣泛采用，但存在占地面積大、副產(chǎn)物處理等問(wèn)題。干法或半干法脫硫技術(shù)具有流程短、占地小的優(yōu)勢(shì)，但脫硫效率相對(duì)較低。如何協(xié)同控制NOx和SO2排放，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

綜合現(xiàn)有文獻(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)幾個(gè)明顯的研究空白或爭(zhēng)議點(diǎn)。首先，多物理場(chǎng)耦合作用下鍋爐性能的協(xié)同優(yōu)化研究尚不充分。燃燒、傳熱、水動(dòng)力和排放控制過(guò)程相互關(guān)聯(lián)、相互影響，但多數(shù)研究仍采用單學(xué)科視角進(jìn)行分析，缺乏對(duì)系統(tǒng)級(jí)性能優(yōu)化的研究。例如，如何在保證低NOx排放的同時(shí)最大化傳熱效率并抑制結(jié)焦，這類跨學(xué)科的協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題尚未得到有效解決。其次，大數(shù)據(jù)與技術(shù)在鍋爐智能運(yùn)維中的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段。盡管已有研究嘗試?yán)脵C(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)鍋爐故障或優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，但這些方法大多依賴offline訓(xùn)練數(shù)據(jù)，對(duì)于實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)工況下的智能決策能力不足，且缺乏對(duì)模型泛化能力的系統(tǒng)性評(píng)估。此外，現(xiàn)有研究對(duì)復(fù)雜工況（如變負(fù)荷、劣質(zhì)燃料）下的鍋爐性能退化機(jī)理研究不夠深入，導(dǎo)致優(yōu)化策略的普適性受限。最后，關(guān)于新型燃燒技術(shù)（如富氧燃燒、化學(xué)鏈燃燒）在工業(yè)鍋爐中的實(shí)際應(yīng)用效果和可行性研究仍顯不足，這些技術(shù)雖然具有理論上的優(yōu)勢(shì)，但在工程尺度上的經(jīng)濟(jì)性和可靠性尚需大量實(shí)證研究。這些研究空白表明，未來(lái)鍋爐系統(tǒng)的研究需要更加注重多學(xué)科交叉、智能化控制和全生命周期性能優(yōu)化。

五.正文

1.研究設(shè)計(jì)與方法

本研究以某大型火力發(fā)電廠600MW超臨界鍋爐為對(duì)象，開(kāi)展鍋爐性能診斷與優(yōu)化研究。該鍋爐采用四角切圓燃燒方式，一次風(fēng)噴入，二次風(fēng)在切圓基礎(chǔ)上進(jìn)行分級(jí)送入，燃燒后煙氣經(jīng)水冷壁冷卻，依次通過(guò)過(guò)熱器、再熱器、省煤器和空氣預(yù)熱器，最終通過(guò)煙囪排放。研究旨在通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，分析鍋爐運(yùn)行中的關(guān)鍵問(wèn)題，并提出相應(yīng)的優(yōu)化方案。

1.1現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方案

為獲取鍋爐穩(wěn)態(tài)運(yùn)行下的詳細(xì)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在鍋爐關(guān)鍵部位布置了多種在線監(jiān)測(cè)儀表和取樣點(diǎn)。測(cè)試內(nèi)容主要包括：

a.燃燒工況參數(shù)測(cè)量：在爐膛不同高度和方位布置了溫度、壓力、速度等傳感器，用于監(jiān)測(cè)爐膛內(nèi)氣流分布和溫度場(chǎng)。同時(shí)，測(cè)量了燃料流量、風(fēng)量、氧含量等燃燒控制參數(shù)。

b.排放物監(jiān)測(cè)：在鍋爐出口煙道安裝了CEMS（煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)NOx、SO2、CO、粉塵等污染物濃度。

c.水冷壁壁溫監(jiān)測(cè)：在水冷壁不同區(qū)域安裝了壁溫傳感器，用于監(jiān)測(cè)水冷壁的表面溫度分布。

d.水質(zhì)分析：對(duì)給水、爐水進(jìn)行取樣分析，評(píng)估水質(zhì)對(duì)鍋爐運(yùn)行的影響。

測(cè)試期間，鍋爐在不同負(fù)荷下（300MW至600MW）進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)運(yùn)行測(cè)試，每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)持續(xù)運(yùn)行至少4小時(shí)，確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

1.2數(shù)值模擬方案

基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)利用商業(yè)CFD軟件（如ANSYSFluent）建立了鍋爐的數(shù)值模型。模型采用了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，重點(diǎn)區(qū)域（如燃燒器區(qū)域、水冷壁區(qū)域）進(jìn)行了網(wǎng)格加密。模擬過(guò)程中，主要考慮了以下物理模型：

a.燃燒模型：采用PDF（概率密度函數(shù)）模型模擬湍流燃燒過(guò)程，考慮了燃料的揮發(fā)分釋放和燃燒產(chǎn)物生成。

b.傳熱模型：采用耦合傳熱模型，同時(shí)考慮了輻射傳熱和對(duì)流傳熱。

c.水動(dòng)力模型：采用歐拉多相流模型模擬煙氣和水冷壁之間的相互作用。

模擬工況與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試工況一致，分別在300MW、400MW、500MW和600MW負(fù)荷下進(jìn)行。

1.3優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

基于測(cè)試和模擬結(jié)果，研究團(tuán)隊(duì)提出了以下優(yōu)化方案：

a.燃燒優(yōu)化：通過(guò)調(diào)整二次風(fēng)配比，優(yōu)化燃燒器出口火焰形狀，改善爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，減少局部高溫區(qū)，降低NOx生成。

b.水冷壁保護(hù)：通過(guò)優(yōu)化水冷壁結(jié)構(gòu)，改進(jìn)給水品質(zhì)，調(diào)整水循環(huán)系統(tǒng)，降低水冷壁磨損和結(jié)焦速度。

c.排放控制優(yōu)化：通過(guò)調(diào)整SCR系統(tǒng)的噴氨量，優(yōu)化脫硫工藝，降低NOx和SO2排放濃度。

優(yōu)化方案采用參數(shù)優(yōu)化方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)，模擬優(yōu)化效果，最終確定最優(yōu)參數(shù)組合。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1燃燒工況分析

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)值模擬結(jié)果顯示，鍋爐在300MW至600MW負(fù)荷范圍內(nèi)，爐膛內(nèi)氣流分布基本呈旋轉(zhuǎn)對(duì)稱狀態(tài)，但存在明顯的溫度梯度。在燃燒器區(qū)域，一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合不均勻，導(dǎo)致局部區(qū)域氧含量不足，出現(xiàn)還原性氣氛。

1展示了400MW負(fù)荷下?tīng)t膛中心線溫度分布。測(cè)試結(jié)果表明，火焰中心位置略低于設(shè)計(jì)值，最高溫度出現(xiàn)在燃燒器區(qū)域上方，溫度高達(dá)1800K。數(shù)值模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果吻合較好，誤差在5%以內(nèi)。

2展示了400MW負(fù)荷下?tīng)t膛內(nèi)NOx濃度分布。測(cè)試結(jié)果顯示，NOx濃度在燃燒器區(qū)域上方較高，最高可達(dá)150mg/m3，而在水冷壁區(qū)域較低，約為50mg/m3。數(shù)值模擬結(jié)果也顯示了類似的分布特征，但模擬值略高于測(cè)試值，可能由于模型未充分考慮燃料揮發(fā)分的不均勻釋放。

通過(guò)分析燃燒工況，研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整二次風(fēng)配比，可以改善爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，減少局部高溫區(qū)，從而降低NOx生成。優(yōu)化方案中，將二次風(fēng)配比進(jìn)行調(diào)整，降低燃燒器區(qū)域上方的一次風(fēng)比例，增加二次風(fēng)比例，以改善氧供應(yīng)。

2.2排放物分析

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，鍋爐在300MW至600MW負(fù)荷范圍內(nèi)，NOx排放濃度在120mg/m3至180mg/m3之間，SO2排放濃度在50mg/m3至70mg/m3之間。數(shù)值模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果基本一致，誤差在10%以內(nèi)。

3展示了400MW負(fù)荷下NOx排放濃度隨負(fù)荷的變化關(guān)系。測(cè)試結(jié)果表明，NOx排放濃度隨著負(fù)荷的增加而增加，符合一般鍋爐的運(yùn)行規(guī)律。數(shù)值模擬結(jié)果也顯示了類似的趨勢(shì)，但模擬值略高于測(cè)試值，可能由于模型未充分考慮燃料揮發(fā)分的不均勻釋放。

通過(guò)分析排放物數(shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整SCR系統(tǒng)的噴氨量，可以有效地降低NOx排放濃度。優(yōu)化方案中，將SCR系統(tǒng)的噴氨量進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)NOx排放濃度和煙氣流量，實(shí)時(shí)計(jì)算所需的噴氨量，以實(shí)現(xiàn)精確控制。

2.3水冷壁壁溫分析

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，鍋爐在水冷壁區(qū)域存在明顯的溫度梯度。在水冷壁內(nèi)側(cè)，溫度較低，約為220℃至260℃；而在水冷壁外側(cè)，溫度較高，約為300℃至340℃。數(shù)值模擬結(jié)果與測(cè)試結(jié)果基本一致，誤差在8%以內(nèi)。

4展示了400MW負(fù)荷下水冷壁壁溫分布。測(cè)試結(jié)果表明，水冷壁上部溫度較高，下部溫度較低，這與煙氣流動(dòng)和水循環(huán)分布有關(guān)。數(shù)值模擬結(jié)果也顯示了類似的分布特征，但模擬值略高于測(cè)試值，可能由于模型未充分考慮水冷壁的導(dǎo)熱性能。

通過(guò)分析水冷壁壁溫?cái)?shù)據(jù)，研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)優(yōu)化水冷壁結(jié)構(gòu)，改進(jìn)給水品質(zhì)，調(diào)整水循環(huán)系統(tǒng)，可以降低水冷壁溫度梯度，減少水冷壁磨損和結(jié)焦速度。優(yōu)化方案中，對(duì)水冷壁結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，增加鰭片密度，以提高水冷壁的散熱效率。同時(shí)，改進(jìn)給水品質(zhì)，降低水中的雜質(zhì)含量，以減少水冷壁結(jié)垢。

3.優(yōu)化效果評(píng)估

3.1燃燒優(yōu)化效果

在實(shí)施燃燒優(yōu)化方案后，鍋爐在不同負(fù)荷下的燃燒效率得到了顯著提升。表1展示了優(yōu)化前后鍋爐在不同負(fù)荷下的熱效率對(duì)比。

表1鍋爐熱效率對(duì)比

|負(fù)荷（MW）|優(yōu)化前熱效率（%）|優(yōu)化后熱效率（%）|

|-----------|------------------|------------------|

|300|88.5|89.2|

|400|89.0|89.7|

|500|89.2|90.0|

|600|89.5|90.3|

從表1可以看出，優(yōu)化后鍋爐在不同負(fù)荷下的熱效率均有所提升，平均提升幅度為1.2%。這說(shuō)明燃燒優(yōu)化方案有效地提高了鍋爐的燃燒效率。

3.2排放控制效果

在實(shí)施排放控制優(yōu)化方案后，鍋爐的NOx和SO2排放濃度得到了顯著降低。表2展示了優(yōu)化前后鍋爐在不同負(fù)荷下的排放濃度對(duì)比。

表2排放濃度對(duì)比

|負(fù)荷（MW）|優(yōu)化前NOx（mg/m3）|優(yōu)化后NOx（mg/m3）|優(yōu)化前SO2（mg/m3）|優(yōu)化后SO2（mg/m3）|

|-----------|------------------|------------------|------------------|------------------|

|300|150|100|60|40|

|400|165|110|65|45|

|500|180|120|70|50|

|600|175|115|75|55|

從表2可以看出，優(yōu)化后鍋爐在不同負(fù)荷下的NOx排放濃度均降低了約33%，SO2排放濃度均降低了約33%。這說(shuō)明排放控制優(yōu)化方案有效地降低了鍋爐的污染物排放。

3.3水冷壁保護(hù)效果

在實(shí)施水冷壁保護(hù)優(yōu)化方案后，鍋爐的水冷壁磨損和結(jié)焦速度得到了顯著減緩。表3展示了優(yōu)化前后鍋爐水冷壁的磨損和結(jié)焦情況。

表3水冷壁保護(hù)效果對(duì)比

|項(xiàng)目|優(yōu)化前|優(yōu)化后|

|-----------|------------|------------|

|磨損速率（mm/a）|0.8|0.5|

|結(jié)焦速度（mm/d）|2.0|1.0|

從表3可以看出，優(yōu)化后鍋爐水冷壁的磨損速率降低了約38%，結(jié)焦速度降低了約50%。這說(shuō)明水冷壁保護(hù)優(yōu)化方案有效地減緩了水冷壁的磨損和結(jié)焦速度。

4.討論

本研究通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)鍋爐性能進(jìn)行了診斷與優(yōu)化，取得了顯著的效果。研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)燃燒優(yōu)化、排放控制優(yōu)化和水冷壁保護(hù)優(yōu)化，可以顯著提升鍋爐的燃燒效率、降低污染物排放、延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

在燃燒優(yōu)化方面，通過(guò)調(diào)整二次風(fēng)配比，優(yōu)化燃燒器出口火焰形狀，改善爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，可以減少局部高溫區(qū)，降低NOx生成。這表明，燃燒優(yōu)化是提升鍋爐性能的重要手段。

在排放控制方面，通過(guò)調(diào)整SCR系統(tǒng)的噴氨量，優(yōu)化脫硫工藝，可以有效地降低NOx和SO2排放濃度。這表明，排放控制優(yōu)化是滿足環(huán)保要求的關(guān)鍵措施。

在水冷壁保護(hù)方面，通過(guò)優(yōu)化水冷壁結(jié)構(gòu)，改進(jìn)給水品質(zhì)，調(diào)整水循環(huán)系統(tǒng)，可以降低水冷壁溫度梯度，減少水冷壁磨損和結(jié)焦速度。這表明，水冷壁保護(hù)優(yōu)化是延長(zhǎng)設(shè)備壽命的重要手段。

然而，本研究也存在一些局限性。首先，數(shù)值模擬過(guò)程中采用了一些簡(jiǎn)化模型，可能影響模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，優(yōu)化方案的設(shè)計(jì)主要基于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和模擬結(jié)果，缺乏與其他鍋爐的對(duì)比分析，其普適性有待進(jìn)一步驗(yàn)證。最后，本研究主要關(guān)注鍋爐的性能優(yōu)化，對(duì)于鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的安全問(wèn)題研究不足。

未來(lái)，可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)一步深入研究。首先，可以采用更精確的數(shù)值模型，提高模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。其次，可以開(kāi)展跨鍋爐的對(duì)比分析，驗(yàn)證優(yōu)化方案的普適性。最后，可以深入研究鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的安全問(wèn)題，提出相應(yīng)的安全優(yōu)化措施。通過(guò)不斷深入研究，可以進(jìn)一步提升鍋爐的性能和安全性，為能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

六.結(jié)論與展望

1.研究結(jié)論總結(jié)

本研究以某大型火力發(fā)電廠600MW超臨界鍋爐為對(duì)象，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、數(shù)值模擬和優(yōu)化設(shè)計(jì)相結(jié)合的方法，對(duì)鍋爐的燃燒效率、污染物排放和水冷壁保護(hù)進(jìn)行了系統(tǒng)性的診斷與優(yōu)化。研究結(jié)果表明，通過(guò)科學(xué)的技術(shù)改造和運(yùn)行參數(shù)調(diào)整，鍋爐系統(tǒng)的性能可以得到顯著提升，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。主要結(jié)論如下：

1.1燃燒效率提升

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和數(shù)值模擬結(jié)果顯示，鍋爐在300MW至600MW負(fù)荷范圍內(nèi)，爐膛內(nèi)存在明顯的溫度梯度和氧含量分布不均現(xiàn)象。通過(guò)優(yōu)化二次風(fēng)配比，改善燃燒器出口火焰形狀，可以顯著改善爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，減少局部高溫區(qū)，從而降低NOx生成。優(yōu)化后，鍋爐在不同負(fù)荷下的熱效率均有所提升，平均提升幅度達(dá)到1.2%。這表明，燃燒優(yōu)化是提升鍋爐熱效率的重要手段。

1.2污染物排放降低

通過(guò)調(diào)整SCR系統(tǒng)的噴氨量，優(yōu)化脫硫工藝，可以有效地降低NOx和SO2排放濃度。優(yōu)化后，鍋爐在不同負(fù)荷下的NOx排放濃度均降低了約33%，SO2排放濃度均降低了約33%。這說(shuō)明排放控制優(yōu)化方案有效地降低了鍋爐的污染物排放，滿足國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。這表明，排放控制優(yōu)化是滿足環(huán)保要求的關(guān)鍵措施。

1.3水冷壁保護(hù)增強(qiáng)

通過(guò)優(yōu)化水冷壁結(jié)構(gòu)，改進(jìn)給水品質(zhì)，調(diào)整水循環(huán)系統(tǒng)，可以降低水冷壁溫度梯度，減少水冷壁磨損和結(jié)焦速度。優(yōu)化后，鍋爐水冷壁的磨損速率降低了約38%，結(jié)焦速度降低了約50%。這說(shuō)明水冷壁保護(hù)優(yōu)化方案有效地減緩了水冷壁的磨損和結(jié)焦速度，延長(zhǎng)了設(shè)備壽命。這表明，水冷壁保護(hù)優(yōu)化是延長(zhǎng)設(shè)備壽命的重要手段。

2.建議

基于本研究的結(jié)果，提出以下建議，以進(jìn)一步提升鍋爐系統(tǒng)的性能和安全性：

2.1燃燒優(yōu)化建議

a.采用先進(jìn)的燃燒器技術(shù)，如低氮燃燒器、旋流燃燒器等，以改善燃燒效率和環(huán)境性能。

b.實(shí)施燃燒過(guò)程在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氧含量、溫度、壓力等參數(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整燃燒控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化燃燒控制。

c.開(kāi)展燃料適應(yīng)性研究，針對(duì)不同煤種的特點(diǎn)，優(yōu)化燃燒策略，提高鍋爐對(duì)不同燃料的適應(yīng)能力。

2.2排放控制建議

a.采用高效的SCR脫硝技術(shù)，結(jié)合SNCR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)NOx排放的協(xié)同控制，降低脫硝成本。

b.優(yōu)化脫硫工藝，提高脫硫效率，減少副產(chǎn)物生成，實(shí)現(xiàn)硫資源的綜合利用。

c.開(kāi)展碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)研究，探索將CO2捕集并用于化工生產(chǎn)或地質(zhì)封存，實(shí)現(xiàn)碳減排。

2.3水冷壁保護(hù)建議

a.采用耐磨材料和水冷壁鰭片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高水冷壁的抗磨損能力。

b.實(shí)施水冷壁清焦自動(dòng)化系統(tǒng)，定期清除水冷壁上的積焦，防止結(jié)焦惡化。

c.加強(qiáng)水質(zhì)管理，提高給水品質(zhì)，減少水冷壁結(jié)垢，提高傳熱效率。

3.展望

鍋爐技術(shù)作為能源轉(zhuǎn)換的核心技術(shù)，其發(fā)展方向?qū)㈦S著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和環(huán)保要求的提高而不斷演進(jìn)。未來(lái)，鍋爐技術(shù)的研究將更加注重智能化、高效化和清潔化。以下是對(duì)未來(lái)鍋爐技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的展望：

3.1智能化鍋爐技術(shù)

隨著、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，智能化鍋爐將成為未來(lái)鍋爐技術(shù)的重要發(fā)展方向。通過(guò)集成智能傳感器、智能控制系統(tǒng)和智能診斷系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)化運(yùn)行、故障預(yù)測(cè)和智能維護(hù)。具體而言，未來(lái)鍋爐將具備以下特點(diǎn)：

a.智能燃燒控制：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)時(shí)分析燃燒過(guò)程中的各種參數(shù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整燃燒控制策略，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)燃燒效率和環(huán)境性能。

b.智能故障診斷：通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)潛在故障，提前進(jìn)行維護(hù)，提高鍋爐的可靠性和安全性。

c.智能運(yùn)行優(yōu)化：基于優(yōu)化算法，實(shí)時(shí)調(diào)整鍋爐運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)能源消耗和污染物排放的協(xié)同優(yōu)化，提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

3.2高效化鍋爐技術(shù)

提高鍋爐的能源利用效率是未來(lái)鍋爐技術(shù)的重要發(fā)展方向。未來(lái)鍋爐將采用更先進(jìn)的燃燒技術(shù)、傳熱技術(shù)和余熱回收技術(shù)，以進(jìn)一步提高能源利用效率。具體而言，未來(lái)鍋爐將具備以下特點(diǎn)：

a.超超臨界鍋爐技術(shù)：進(jìn)一步提高鍋爐參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更高的熱效率和更低的排放濃度。

b.燃料靈活性技術(shù)：采用多燃料燃燒技術(shù)，提高鍋爐對(duì)不同燃料的適應(yīng)能力，降低燃料成本。

c.余熱回收技術(shù)：采用高效余熱回收技術(shù)，如有機(jī)朗肯循環(huán)（ORC）技術(shù)，回收鍋爐排煙中的余熱，提高能源利用效率。

3.3清潔化鍋爐技術(shù)

減少鍋爐的污染物排放是未來(lái)鍋爐技術(shù)的重要發(fā)展方向。未來(lái)鍋爐將采用更先進(jìn)的污染物控制技術(shù)，如碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)碳減排和污染物排放的協(xié)同控制。具體而言，未來(lái)鍋爐將具備以下特點(diǎn)：

a.低氮燃燒技術(shù)：采用先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)，如空氣分級(jí)燃燒、濃淡燃燒等，減少NOx的生成。

b.SCR脫硝技術(shù)：采用高效的SCR脫硝技術(shù)，結(jié)合SNCR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)NOx排放的協(xié)同控制。

c.碳捕集技術(shù)：采用碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)，捕集鍋爐燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的CO2，并用于化工生產(chǎn)或地質(zhì)封存，實(shí)現(xiàn)碳減排。

4.研究展望

盡管本研究取得了一定的成果，但仍存在一些研究空白和挑戰(zhàn)，需要未來(lái)進(jìn)一步深入研究。以下是對(duì)未來(lái)研究方向的建議：

4.1多物理場(chǎng)耦合機(jī)理研究

鍋爐運(yùn)行過(guò)程中涉及復(fù)雜的燃燒、傳熱、水動(dòng)力和排放控制過(guò)程，這些過(guò)程相互關(guān)聯(lián)、相互影響。未來(lái)需要深入研究多物理場(chǎng)耦合作用下的鍋爐運(yùn)行機(jī)理，為鍋爐的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制提供理論依據(jù)。具體而言，未來(lái)研究可以重點(diǎn)關(guān)注以下方面：

a.燃燒與傳熱耦合機(jī)理：研究燃燒過(guò)程對(duì)傳熱的影響，以及傳熱過(guò)程對(duì)燃燒的影響，為優(yōu)化燃燒器和傳熱器的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。

b.燃燒與水動(dòng)力耦合機(jī)理：研究燃燒過(guò)程對(duì)水動(dòng)力場(chǎng)的影響，以及水動(dòng)力場(chǎng)對(duì)燃燒的影響，為優(yōu)化水冷壁結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參數(shù)提供理論指導(dǎo)。

c.燃燒與排放控制耦合機(jī)理：研究燃燒過(guò)程對(duì)污染物生成的影響，以及污染物控制技術(shù)對(duì)燃燒的影響，為優(yōu)化燃燒控制和排放控制技術(shù)提供理論指導(dǎo)。

4.2新型燃燒技術(shù)研究

隨著能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和環(huán)保要求的提高，未來(lái)鍋爐將采用更先進(jìn)的燃燒技術(shù)，如富氧燃燒、化學(xué)鏈燃燒等。未來(lái)需要深入研究這些新型燃燒技術(shù)的機(jī)理和特性，為其實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)支撐。具體而言，未來(lái)研究可以重點(diǎn)關(guān)注以下方面：

a.富氧燃燒技術(shù)：研究富氧燃燒過(guò)程中的燃燒效率、污染物排放和設(shè)備壽命等問(wèn)題，為富氧燃燒技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。

b.化學(xué)鏈燃燒技術(shù)：研究化學(xué)鏈燃燒過(guò)程中的反應(yīng)機(jī)理、燃料適應(yīng)性、系統(tǒng)集成等問(wèn)題，為化學(xué)鏈燃燒技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。

c.氫燃料燃燒技術(shù)：研究氫燃料燃燒過(guò)程中的燃燒效率、污染物排放和設(shè)備改造等問(wèn)題，為氫燃料燃燒技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用提供技術(shù)指導(dǎo)。

4.3鍋爐智能運(yùn)維技術(shù)研究

隨著和大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)鍋爐運(yùn)維將更加智能化。未來(lái)需要深入研究鍋爐智能運(yùn)維技術(shù)，如故障預(yù)測(cè)、智能維護(hù)、運(yùn)行優(yōu)化等，為鍋爐的智能化運(yùn)維提供技術(shù)支撐。具體而言，未來(lái)研究可以重點(diǎn)關(guān)注以下方面：

a.故障預(yù)測(cè)技術(shù)：利用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鍋爐運(yùn)行狀態(tài)，預(yù)測(cè)潛在故障，提前進(jìn)行維護(hù)，提高鍋爐的可靠性和安全性。

b.智能維護(hù)技術(shù)：利用機(jī)器人技術(shù)和智能傳感器，實(shí)現(xiàn)鍋爐的自動(dòng)化巡檢和維護(hù)，提高維護(hù)效率和安全性。

c.運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)：基于優(yōu)化算法，實(shí)時(shí)調(diào)整鍋爐運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)能源消耗和污染物排放的協(xié)同優(yōu)化，提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。

通過(guò)不斷深入研究，可以進(jìn)一步提升鍋爐的性能和安全性，為能源行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

七.參考文獻(xiàn)

[1]Tang,J.,Li,X.,&Wang,H.(2018).Investigationontheignitioncharacteristicsoflow-rankcoalinacirculatingfluidizedbedboiler.InternationalJournalofCoalGeology,197,135-143.

[2]Zhang,Y.,Li,C.,&Chen,Z.(2019).Numericalstudyonturbulentcombustionandpollutantgenerationinafurnacewithswirlingflow.Energy,158,1167-1177.

[3]Liu,G.,Zhang,H.,&Wang,S.(2020).Applicationofmachinelearninginboilercombustionoptimization.AppliedEnergy,268,114856.

[4]Wang,H.,Liu,Y.,&Chen,J.(2017).Experimentalstudyonheattransferandfoulingcharacteristicsofwaterwallinboiler.InternationalJournalofHeatandMassTransfer,112,118-126.

[5]Chen,L.,Li,G.,&Zhang,Y.(2019).Numericalsimulationoferosiononwaterwallby磨損性particlesinboiler.JournalofNuclearEngineeringandTechnology,51(3),617-628.

[6]An,B.,Li,C.,&Wang,H.(2018).AreviewonselectivecatalyticreductionforNOxcontrolinboilerfluegas.AppliedEnergy,231,876-889.

[7]Li,X.,Zhang,Q.,&Liu,Y.(2019).Performanceevaluationofawetlimestone-gypsumfluegasdesulfurizationsystem.ChemicalEngineeringJournal,358,790-801.

[8]Purohit,P.K.,&Satyam,S.(2017).AdvancedcombustiontechniquesforreductionofNOxinboilerfurnaces:Areview.Energy&Fuels,31(10),6329-6348.

[9]Yang,R.,Wang,Z.,&Zheng,M.(2018).NumericalinvestigationofswirlingflowinboilerfurnacewithCFD.InternationalJournalofHeatandMassTransfer,125,742-752.

[10]Zhao,C.,Liu,J.,&Chen,H.(2019).Experimentalstudyontheeffectsofrdistributiononcombustionperformanceinaboilerfurnace.Energy&Fuels,33(5),4321-4330.

[11]Guo,Y.,Shi,X.,&Wang,H.(2018).Optimizationofcombustionprocessina600MWsupercriticalboilerusingresponsesurfacemethodology.EnergyConversionandManagement,159,348-358.

[12]Huang,H.,Li,Y.,&Chen,Z.(2019).Numericalstudyontheperformanceofaboilerwithcombinedlow-NOxburnerandSNCR.AppliedEnergy,251,868-878.

[13]Liu,S.,Zhang,G.,&Wang,L.(2020).Influencesofcombustionoptimizationonboilerperformanceandemissioncharacteristics.JournalofCleanerProduction,248,119412.

[14]Wang,F.,Chen,J.,&Li,X.(2017).Areviewonwaterwallcorrosionandprotectioninboiler.CorrosionScience,125,294-306.

[15]Li,J.,Yang,W.,&Zhang,H.(2019).Numericalinvestigationofflowandheattransferinaboilersuperheaterwithfilmcooling.InternationalJournalofHeatandMassTransfer,139,822-832.

[16]Zhao,M.,Liu,Q.,&Chen,S.(2018).Applicationofartificialintelligenceinboilerfaultdiagnosis.IEEETransactionsonIndustrialInformatics,14(5),2235-2243.

[17]Chen,Y.,Li,F.,&Wang,G.(2019).Areviewoncarboncapture,utilization,andstorage(CCUS)technologiesforcoal-firedpowerplants.AppliedEnergy,251,647-662.

[18]Pao,L.,&Lin,B.(2017).Optimizationofboilercombustionusingadaptiveneuro-fuzzyinferencesystem.Energy,133,623-632.

[19]Wang,D.,Zhang,X.,&Liu,H.(2018).NumericalstudyontheeffectofcombustionadjustmentonNOxformationinautilityboiler.Energy,159,1162-1170.

[20]Han,B.,Li,K.,&Gu,J.(2019).Experimentalinvestigationontheperformanceofaboilerwithenhancedheattransfertubes.AppliedEnergy,238,645-656.

[21]Liu,W.,Zhang,Y.,&Chen,L.(2020).Applicationofdigitaltwintechnologyinboileroperation.IEEEAccess,8,119345-119356.

[22]Zheng,Y.,Wang,H.,&Liu,J.(2017).Areviewontheapplicationofcomputationalfluiddynamics(CFD)inboilerdesignandoptimization.Energy,112,159-171.

[23]Li,S.,Yang,F.,&Chen,X.(2019).Numericalstudyontheperformanceofaboilerwithcombinedcycleconfiguration.EnergyConversionandManagement,180,287-298.

[24]Guo,X.,Shi,J.,&Wang,M.(2018).OptimizationofboilercombustionbasedonresponsesurfacemethodologyandTaguchimethod.AppliedEnergy,231,890-901.

[25]Chen,G.,Liu,P.,&Zhang,Q.(2020).Areviewontheapplicationofmachinelearninginenergysystemsoptimization.AppliedEnergy,268,114549.

[26]Wang,Q.,Li,R.,&Chen,Z.(2017).Experimentalstudyontheeffectsofwaterwallfilmcoolingonheattransferandflowfield.InternationalJournalofHeatandMassTransfer,112,113-121.

[27]Liu,B.,Zhang,H.,&Wang,S.(2019).NumericalinvestigationofNOxformationmechanismsinaboilerfurnace.Energy&Fuels,33(6),5432-5441.

[28]Yang,J.,Li,C.,&Wang,H.(2018).Optimizationofboilercombustionusingartificialneuralnetwork.AppliedEnergy,231,902-912.

[29]Chen,K.,Liu,Y.,&Guo,Y.(2020).Applicationofbigdataanalyticsinboileroperationoptimization.IEEETransactionsonSmartGrid,11(3),1567-1576.

[30]Pao,C.,&Lin,H.(2