电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析

张维杰

国能鞍山热电有限公司

【摘 要】随着社会电能需求的增加，我国电厂发展规模不断扩大，越来越多的热能动力锅炉被应用在电厂经营中，成为电厂发电的主要设备之一。在电厂生产中采用科学的热能动力锅炉不仅能提高燃料的燃烧效率、提高发电效益，还能降低污染物排放量，达到节能供电的目的。本文结合电厂锅炉能耗现状，分析了电厂热能动力锅炉燃料及燃烧技巧，旨在推动电力事业的持续稳定发展。

【关键词】热能动力锅炉；电厂；燃料；燃烧

在能源危机不断加剧的新时期，科学运用能源、开发新能源已成为社会发展的主旋律，也是解决能源短缺问题的主要举措。电厂作为能源消耗大户，通过相关调查表明如果电厂采用科学的锅炉燃烧技术，能够有效减少能源损耗，促进能源燃烧的全面性和科学性，进而提升电厂经营效益。在此背景下，电厂热能动力锅炉燃料及燃烧技术越来越被业界关注，科学有效的新技术不仅能够实现节能减排目的，还能环节能源短缺现状，实现持续发展的目的。

一、电厂热能动力锅炉概述

1、热能动力工程的发展

在我国，热能动力工程的研究和应用最早可追溯至上个世纪五十年代，其自出现便被广泛的应用在各地发电工程中。究其原因，一方面是因为当时苏联的大力扶持，另一方面则是因为新中国成立之初国家对技术人才的大力支持。但是自此之后，热能动力工程呈现出停滞不前的发展模式，一直到改革开放之后我国热能动力工程再重现生机。国家以及相关单位将更多的研究重心放在热力工程研究当中，并且逐渐形成了新的热能动力工程学科，吸引了大量学子融入到该课程学习之中。进入新世纪以来，随着可持续发展战略的提出和国家大力倡导节能技术，热能动力技术逐渐与绿色环保技术相融合，以节约能源、减少能耗、降低污染物排放为重点开始研究，逐渐形成了全新的技术模式，为我国生态型社会发展提供了有力支持。

2、电厂热能动力锅炉的应用现状

受到我国经济条件的限制，我国能耗一直比较大，且随着国民经济的发展和科学技术的进步，能量损耗也呈现出不断攀升的趋势，使得资源紧缺问题越来越严峻。根据相关数据统计得出，我国目前锅炉制造企业生产的容量燃烧锅炉占然锅炉的九成以上，其工业范围广却容量非常小，锅炉燃烧的时候存在很大的燃料浪费的现象，为此对这种锅炉进行改进势在必行，也促使了电厂热能动力锅炉的产生和应用。

电厂热能动力锅炉是电厂经营生产中十分重要的能量转换设备，他能快速的将燃料中的热能以及化学物质转换成动力能，这个过程中会产生一定的蒸汽，其工作原理便是利用锅炉中过剩的温度进行助燃，让燃料释放出自身热量，一直到热能数值达到既定标准之后由锅炉吸收多余的热量，排出相应的蒸汽，生产出相应符合的电荷，从而达到生产的目的。而燃料在燃烧的过程中会发出大量的热能，在高温条件下这些热能会传输到锅炉的受热面。

二、电厂热能动力锅炉燃料

电厂热能动力锅炉在运行中本质是一个换热器装置，按照能量来源不同，锅炉可以分为燃气锅炉、燃煤锅炉等不同的种类，其中燃煤锅炉在运行的时候主要的燃料是煤炭，通过煤炭在炉膛中充分的燃烧之后释放出大量的热能力，并且促使热媒水加热至电厂生产的需要。目前电厂生产中常用的煤炭资源主要有烟煤、褐煤等。而燃油锅炉在运行的过程中采用的燃料包含了重油、煤油等。另外，也有不少锅炉开始采用天然气作为燃料，这些锅炉在运行之中会产生大量的热能，但是同时由于锅炉长期不间断的燃烧，在燃烧中需要大量的燃料资源。站在资源节约和可持续发展的角度进行分析，锅炉燃烧中如果燃料燃烧不充分，必然会影响到能源的可持续发展。

比如煤炭之中，由于煤炭中含有大量的有机硫、硫铁矿、硫酸盐等物质，在燃烧的时候这些物质会引发二氧化硫等污染物质，这些物质直接排除到大气层之中污染大气的同时，还给周围环境带来严重的破坏。为此，在电厂热能动力锅炉燃烧中需要选择科学的燃烧方式，保证燃料充分燃烧。

三、电厂热能动力锅炉燃烧方式

1气体燃料燃烧锅炉

气体燃烧仍旧是长焰燃烧，而由于其燃烧面积过大，不会与气体之间产生直接性接触，因此称为扩散性燃烧。在气体燃烧过程中，需在喷射火焰环节，发挥扩散优势与空气实现切实结合，从而保证燃烧的整体效果良好，此时火焰燃烧长度也会随之增长。受烧嘴限制影响，气体燃烧无法与空气产生接触，但是在喷射的时候，需要在其他部分燃烧时接触空气，以保障火焰燃烧具备显著效果。

2固体燃料燃烧

固体燃料燃烧主要存储在挥发性较差，且不具备挥发结构的固体燃料内。在 实际燃烧时，结构表面主要产生CO。和Co。在实际燃烧条件允许的情况下，CO。

通过氧化作用，转化成燃烧的CO结构。

主要燃烧条件为熔点比较低，在实际燃烧中，因为无法充分与氧气接触，从而使得燃烧结构表面的可燃性明显降低，以此成为固体的燃烧形态。另外，固体燃烧在平时日常生活中的应用比较常见，例如蜡烛，在使用时，如果时间过长，那么就可以发现固体燃烧的特性。固体燃烧针对的是极易被燃烧分解的结构，所以燃烧时一般产生的烟雾都比较厚重，也可以被看作是结构燃烧不充分，造成固体燃烧。

四、电厂热能动力锅炉燃烧过程

1预热阶段

之所以预热，主要是为了保证燃料蒸发的效果，使其能够快速被溶解，所以燃烧之前，应将锅炉中的燃料烘干，并进行适当的热处理，然后再增加温度。一般温度需要严格控制在300℃~4000℃之间。在此环境下，煤炭热能动力燃烧会十分充分，能够将煤炭中的水分彻底去除，从而形成焦炭。

2燃烧阶段

在预热阶段之后，燃料已经挥发彻底，在挥发酚燃尽之后，剩下的焦炭开始燃烧，然后进入燃烧阶段。在此阶段，燃料燃烧需要具备充分的氧气，与氧气有机接触，燃料才能够剧烈燃烧，从而释放热量。

3燃尽阶段

在经过既定时间的燃烧后，燃料的可燃烧部分已经全部燃烧殆尽，只有其中小部分因为炭灰包裹尚未燃烧，在燃尽阶段，不能终止供氧，需要持续通入一定氧气，从而促使剩余的燃料充分燃烧，进而有效保障燃烧的充分利用率。

4、电厂热能动力锅炉燃烧控制措施

其一，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。其二，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。

五、结语

现阶段，我国电力资源供需矛盾突出，为了及时加以消除，需要合理利用电厂热能动力锅炉燃烧技术。其中热能动力锅炉可以转换能量，向锅炉内部添加燃料的高温烟气和化学能等热能形式，通过锅炉转换，输出包含热能的有机热载体、高温水与蒸汽等。而且电厂热能动力锅炉燃烧技术的合理利用，能够提高锅炉应用的整体效率和水平，从而保证电能资源利用率。

参考文献

[1]张长建. 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J]. 华东科技：综合, 2020(1):2.

[2]张长建. 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J]. 华东科技：综合, 2020(1):2.

[3]任瀛. 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析[J]. 科技风, 2019(24):193-193.