基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析冯志严

基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析冯志严

冯志严

中钢石家庄工程设计研究院有限公司河北石家庄市050021

摘要：现阶段，电厂热能动力锅炉是我国电厂中重要构成部分，我国在此方面的研究也相对较为成熟，也是保障我国电力行业获得良好发展的重要基础。现阶段，虽然我国在锅炉方面具有良好的应用效果，但是在很多方面依然存在问题，与国外发达国家具有明显的差距。因此，需要相关人员加强在此方面的研究和探讨。基于此，本文首先简要介绍了热能动力学科和电厂热能动力锅炉的基本情况及其燃料，然后针对电厂热能动力锅炉的燃烧类型和燃烧流程进行探讨，使人们对工业锅炉有一个更深的了解和认识。

关键词：电厂热能动力；锅炉燃料；燃烧

引言

众所周知，在燃烧过程中需要三个要素的参与，他们分别是可燃物，氧气和温度。因此，在燃烧过程中，想要避免资源浪费，使燃料充分燃烧，必须保证充足的氧气和足够的温度供给。热能动力锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。电厂新型热能动力锅炉，不仅能够节约燃料还改进了燃烧的整个流程，适应节能减排的要求，本文将从燃料、燃烧、改善措施三方面进行论述。

1电厂热能动力锅炉的基本情况

1.1锅炉能效

目前，工业锅炉在越来越多的地区得到了应用，也成为了我国工业不断发展的重要源动力，而且还在一定程度上促进了城市的稳定运行，其本身具有积极意义。通过使用工业锅炉为社会的生产和发展起到了促进作用，但是工业锅炉也存在很大的缺陷和问题，需要相关工作人员采取措施加以解决。通过工业锅炉具体使用情况来看，影响锅炉发展的一个非常重要因素便是其在使用时将会排放大量污染物，而且所消耗的能源也相对较多。根据相关调查显示，在我国大型城市当中因工业锅炉而产生的污染已经远远超过了基础排放量，是我国城市环境重要污染源。

我国人口基数非常庞大，造成能源消耗速度非常快，这也是近些年我国能源出现严重短缺的重要原因。在2015年，已经超过1500家企业拥有了生产和制造锅炉的资格，其中燃煤锅炉生产量超过了80%。当前，我国所使用的工业锅炉在数量上已经超过了700万台，而这些锅炉主要是燃煤锅炉，每年在锅炉上所消耗的煤炭资源能够占到全国总消耗量的1/3。虽然，我国所使用的工业锅炉在规模上十分庞大，但是其所产生的实际效率却很难得到保障，和发达国家相比较，此方面所存在的差距更为明显，我国锅炉在效率上仅仅为国外的50%左右，导致我国煤炭资源的使用和产出效率存在严重的失衡，从而出现非常严重的资源浪费现象。

1.2动力设施

在电厂当中，热能动力设施的动力来源主要是燃烧燃料来获取所需要的热能。但在具体操作时，绝大多数的热能锅炉所使用的燃料原料为煤炭、石油等化石能源，而动力设施主要是由汽轮机、燃气轮机和内燃机等部件所构成。锅炉在运行时需要先将燃烧所得到的热能转变成为动力热能，然后再借用蒸汽来形成动力。由于锅炉在实际使用中，需要将燃烧预热传输给水溶漆，如此便非常容易使水吸收锅炉燃烧所产生的热量，此时便可将其转化成为内燃动力。

2电厂热能动力锅炉燃料

就本质而言，锅炉属于换热器装置。按能量来源不同，锅炉可以分为燃气与燃煤等不同类型。其中，燃煤锅炉的燃料是煤炭，在炉膛中充分燃烧煤炭后，可以释放大量热量，并促使热煤水加热满足压力需要。燃煤锅炉自身也包括各式各样的燃料，即烟煤、褐煤等。而燃油锅炉的主要燃料是柴油和重油等，其可以加热水，并在取暖和洗浴等各个领域实现有效应用。燃气锅炉的主要燃料是燃气，即天然气和沼气等。一般情况下，我国大多数火力发电厂为了确保经济效益良好，会把煤炭作为主要燃料。在煤炭中，氢和碳等元素的含量比较高，其能够促使煤炭充分燃烧，如果锅炉中适当引入氧气，便可以进一步促进燃料燃烧。

3热能动力类型锅炉的具体燃烧形式

3.1分层次的燃烧，又可以叫做火床燃烧

这种燃烧方式主要在固体可燃物燃烧中应用。在锅炉的炉排上面，按照燃烧物质的薄厚程度进行排布。由于它对固体颗粒的大小没有要求，因而能适用多种燃料煤的类型。但其优缺点也同样很明显，优点是：染料的层次蕴含的能量多，燃料进程会比较稳定，新添加的物质也会容易被点着；缺点是需要将充足的空气与燃料进行接触，假如空气供给的不及时，就会产生有害气体，因此容量大的热能动力锅炉不会采用这样的方式。这种燃烧方式对于大容量的锅炉，很容易影响效益。

3.2悬浮状态下的燃烧，又可以叫做火室燃烧

这种燃烧方式的燃烧物是粉末或者气体，采用的方式是把可燃物质加工成粉末或气体，伴随着空气一起送入高温的炉膛中，炉膛的温度一定要保证足够高，这是为了确保可燃物是悬浮状态。由于可燃物与空气接触比较充分，因此这种操作方式的优点就是，可燃物迅速传火，燃烧充分，进而效率较高。但是有时空气和可燃物并不同步，会产生较多粉末，造成资源浪费。

3.3旋风情况下的燃烧

这种操作方式是悬浮状态燃烧的进阶版，可燃物质与空气，沿着切线的角度进入锅炉内部时，就会产生速度很高的气流，形成强度较大的螺旋状态运动。比起悬浮状态下的燃烧这种燃烧方式，空气和可燃物一般同步程度较高，燃烧的流程稳定，并且节约燃料成本，剩余燃料能力利用率也较高。但为了这种燃烧方式需要在通风过程中加入操作，并且锅炉设施的结构也会更复杂，如果煤炭的灰量比较大，在燃烧过程中，也会损失一部分物理状态能量。通过比较可以知道：每一种燃烧的形式都有优点和弊端，因此，在确定燃烧的方法时，需要考虑到燃料的物理和化学属性，以及锅炉自身对于燃料的适应能力。

4电厂热能动力锅炉燃烧控制措施

4.1燃料控制

严格按照锅炉蒸汽负荷要求，最关键的是控制燃烧量，这主要是由于锅炉给风对送风、引风控制有着直接影响。而燃料控制则是为了消除内部干扰，改善系统效率，因为各部分之间密切相关，因此彼此间的相互影响也需要加以重视，这就需要积极关注燃料质量与供给装置机械数量。

4.2送风量控制

为了确保燃烧的经济性，也为了应对燃料量变化，适当改变送风量，送风量的主要任务是相互协调送风量与燃料量，以促使锅炉燃烧效率处于最高状态，从而保证锅炉经济效益与用户需求相符。但是，在引风量控制系统中，要求炉膛压力控制在既定标准内，因此，引风量与送风量间应保持平衡，而且炉膛压力也与锅炉燃烧的安全性、经济性密切相关，压力过大喷火会引发爆炸，压力小冷风进入炉膛会直接影响燃烧。所以，可以将送风量当作前馈信号，以此改善系统调节能力。

4.3对汽轮机的使用效率进行提升

在锅炉燃烧过程中，火力发电厂的发电原理主要是通过汽轮机做功，把其中蒸汽产生的热能转化为发电所需的动能。可是，在汽轮机的使用过程中，由于内部结构的设置存在着一定的问题，比如由于叶片存在着一定间隙，在汽流经过时会造成一定的热能损失。针对这样的问题存在，相关人员应该对其进行修改，可以采用更改叶片类型或加快汽流经过速度等措施，使汽轮机在火力发电过程中，使用效率得到提高。

结语

总之，随着能源问题日益严峻，在可持续发展理念下，要注重提高资源利用率，并在科学技术的支持下，合理开发新能源，并优化锅炉燃烧技术，促进电厂热能动力锅炉内部燃料达到充分燃烧状态，维护电厂热能动力锅炉的安全高效运转，从而真正实现节能减排，保护环境。

参考文献：

[1]李阳冬.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].江西建材，2016（20）：200~201.

[2]康付帅.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].科技创新与应用，2017（15）：155~156.

[3]隋本友.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J].环球市场信息导报，2016（48）：127.