電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點分析

劉樹偉

摘要：隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的資源消耗量日益增加，尤其是電力企業(yè)消耗的資源總量日益增加，電力行業(yè)的能源需求問題日益嚴(yán)重。為了滿足現(xiàn)代社會的發(fā)展需求，電廠需要大力引進(jìn)熱能動力鍋爐燃燒技術(shù)，提高燃料燃燒的效率。鑒于此，本文對電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點進(jìn)行了分析，以供參考。 關(guān)鍵詞：電廠熱能動力;鍋爐燃料;燃燒特點 引言

發(fā)電廠要想正常運行和生產(chǎn)，必須保證鍋爐的安全運行，所以為了使發(fā)電站的供電順利進(jìn)行，必須使用多種先進(jìn)技術(shù)來保證鍋爐的正常運行。開動鍋爐時必須做好維修工作，使鍋爐設(shè)備出故障的可能性為零，不斷減少設(shè)備維修次數(shù)和停機次數(shù)，使鍋爐設(shè)備能夠正常運行，并保證發(fā)電站的經(jīng)濟性。

1熱能動力裝置、熱能動力鍋爐與鍋爐燃料分析

1.1熱能動力裝置、熱能動力鍋爐

熱動力裝置的主要工作原理是將熱量轉(zhuǎn)換為機械能，從而啟動驅(qū)動力的輔助裝置。熱動力設(shè)備主要包括四個重要組件：核電站、燃?xì)廨啓C動力設(shè)備、內(nèi)燃機動力設(shè)備和渦輪動力設(shè)備。熱動力鍋爐的主要工作原理是能量轉(zhuǎn)換。鍋爐進(jìn)入的能量包括燃料中的高溫?zé)煔鉄帷㈦娔芎突瘜W(xué)能量，鍋爐不斷切換這些能量，出口具有熱能的高溫水或蒸汽。鍋爐將燃料燃燒的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中剩馀的熱量轉(zhuǎn)移到容器手中，使水的溫度達(dá)到預(yù)期值。鍋爐里的“鍋”與“爐”同時運行，當(dāng)水注入鍋爐時，鍋爐加熱面會繼續(xù)將吸收的熱量傳遞給供水，水繼續(xù)吸收熱量后變成水蒸氣，然后被吸入水蒸氣中使用。燃料設(shè)備中的燃料在燃燒過程中釋放一定的熱量，高溫?zé)熿F使部分燃燒的熱量離家出走，轉(zhuǎn)移到鍋爐加熱面，煙霧的熱量被鍋爐加熱面接收，煙氣的溫度降低，最終離開煙囪。

1.2電廠熱能動力鍋爐燃料簡要分析

鍋爐運行時不產(chǎn)生熱量，只是將燃料轉(zhuǎn)化為熱量，形成機械運動。熱源選項很多，所以鍋爐可以分成很多，最常見的是石油鍋爐、電鍋爐、燃煤鍋爐等。燃煤鍋爐消耗的能量是通過燃燒煤炭獲得的。在這個過程中，水溫加熱會產(chǎn)生壓力和溫度。不僅種類繁多的石油鍋爐，而且在實際應(yīng)用過程中也廣泛使用。與天然氣鍋爐相比，污染不僅低，運行效率高，是我國鍋爐行業(yè)未來發(fā)展的重要方向。天然氣鍋爐適應(yīng)性強，不僅可以作為將天然氣轉(zhuǎn)化為動態(tài)熱的重要原料，還可以燃燒木材等。，使設(shè)備真正作為能量運行。電廠鍋爐的主要材料是天然氣、石油和煤。其中，煤炭消費量最大也是中國電廠鍋爐的重要能源。之所以使用燃煤鍋爐，主要是因為其自身的應(yīng)用效果。這是因為煤炭結(jié)構(gòu)本身非常穩(wěn)定，煤炭、氮、氧是煤炭燃燒時的重要結(jié)構(gòu)，可以作為氧氣燃燒的輔助物，提供煤炭燃燒所需的燃燒熱量，以提高適應(yīng)效果。

2電廠熱能動力鍋爐的燃燒方式

2.1氣體燃料燃燒

氣體燃料燃燒會噴射出大量火焰，在這一過程中，相關(guān)人員應(yīng)將氣體燃料和空氣進(jìn)行融合，實現(xiàn)預(yù)期的燃燒目標(biāo)。但火焰燃燒長度會有所增加，在燒嘴等因素的影響下，氣體燃燒不能接觸空氣，而在火焰噴射的情況下，其他部分燃燒會與空氣進(jìn)行接觸，這就使得火焰燃燒效果不斷增強。除此之外，空氣具有很強的助燃性，但火焰長度不夠，其他部分的燃燒和氣體結(jié)合，會加快火焰噴射速度，無法及時對火焰形狀和結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行觀測。

2.2固體燃料燃燒

固體燃料燃燒的揮發(fā)性比較差，在實際燃燒過程中，固體燃料的結(jié)構(gòu)表面有大量CO2和CO，在特定環(huán)境下，CO2會被氧化而轉(zhuǎn)化成可燃燒的CO結(jié)構(gòu)。固體燃料燃燒的適宜條件是熔點低、不直接接觸氧氣。在此條件下，燃燒結(jié)構(gòu)表面的可燃性會降低，形成固體燃燒狀態(tài)。固體燃燒是日常生活中常見的形式，如蠟燭等。在使用時間過長的情況下，會發(fā)現(xiàn)固體燃燒的特性，固體燃燒主要針對易被燃燒分解的結(jié)構(gòu)，因而在實際燃燒過程中產(chǎn)生煙霧，可以被看作結(jié)構(gòu)燃燒不充分，造成固體燃燒。

3燃料燃燒特點分析

第一，懸浮燃燒。因為鍋爐燃料在懸浮狀態(tài)下燃燒，所以相關(guān)人士必須使用先進(jìn)的工藝將鍋爐燃料加工成粉末或氣體，然后將燃料和空氣一起投入鍋爐內(nèi)部，在燃料投入過程中，確保鍋爐內(nèi)部的燃燒溫度達(dá)到燃料的燃燒點，并確保燃料始終處于懸浮狀態(tài)鍋爐燃料能與空氣完全接觸，用不燃燒法燃燒，從而保證燃料在短時間內(nèi)進(jìn)入燃燒狀態(tài)，但空氣和燃料不能同時進(jìn)入，容易發(fā)生鍋爐燃料浪費現(xiàn)象。第二，旋風(fēng)燃燒特性，操作者準(zhǔn)備一定量的可燃物質(zhì)，以切向角度向鍋爐供應(yīng)燃料，在短時間內(nèi)鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速度極高的氣流，形成燃料特別強的螺旋狀態(tài)。使用旋風(fēng)燃燒方法可以減少燃料殘留量，但采用這種方法的缺點是，如果工人需要定期進(jìn)行空氣供應(yīng)（包括燃煤過程），可能會浪費物理狀態(tài)的一些能量。第三，分裂燃燒特性，熱動力鍋爐燃燒時，將一些固體可燃物均勻排列的鍋爐爐架表面可以分層燃燒固體可燃物。使用這種燃燒方法，燃燒的每一階段能量都可以釋放，燃料的燃燒過程尤其穩(wěn)定。缺點尤其是工作人員必須正確計算通風(fēng)時間，如果通風(fēng)不及時，容易產(chǎn)生大量有害氣體。

4電廠熱能動力鍋爐燃料燃燒過程

在熱能動力鍋爐中，燃料的燃燒主要是碳、氫和硫的燃燒，在其燃燒不充分的情況下，會有CO、H產(chǎn)生，無法完全釋放熱能，會造成資源浪費。以固體燃料為例，其燃燒過程主要有三個階段：

首先是預(yù)熱階段，指的是在燃料燃燒之前，其烘干、揮發(fā)和預(yù)熱的過程，一般在300℃～400℃范圍內(nèi)，燃料可以實現(xiàn)最快、最完全的蒸發(fā)分解。其進(jìn)入鍋爐后，高溫預(yù)熱蒸發(fā)中會快速將水分脫掉剩下焦炭。此階段不需氧氣。

其次是燃燒階段，在預(yù)熱階段產(chǎn)生的焦炭會開始燃燒，并且進(jìn)入燃燒的階段，該階段需要確保氧氣充足，使燃料可以與氧氣結(jié)合實現(xiàn)劇烈的燃燒放熱。

最后是燃盡階段，在此階段燃料剩余部分幾乎不會存在可燃物質(zhì)，一般只有碳灰中內(nèi)部包裹少部分。該階段需要一定量空氣支持剩余可燃物質(zhì)燃燒生產(chǎn)熱能，且其燃燒速度較慢，會釋放的熱量也相對較少。

5電廠熱能動力鍋爐燃燒控制措施

第一，燃料控制。嚴(yán)格遵守鍋爐蒸汽負(fù)荷要求最重要的是調(diào)節(jié)燃燒量，主要是因為鍋爐透風(fēng)，直接影響通風(fēng)控制。燃料控制是為了消除內(nèi)部干擾，提高系統(tǒng)效率。因為彼此密切相關(guān)，所以還必須重視彼此之間的相互作用，因此要積極注意燃料質(zhì)量和供應(yīng)裝置中的機器數(shù)量。第二，供應(yīng)風(fēng)量控制。為了確保燃燒的經(jīng)濟性和響應(yīng)燃料容量的變化，適當(dāng)?shù)馗淖兯惋L(fēng)量，送風(fēng)量的主要任務(wù)是相互調(diào)整送風(fēng)量和燃料量，以確保鍋爐燃燒效率達(dá)到最高水平，從而使鍋爐的經(jīng)濟效益符合用戶需求。但是，進(jìn)氣流控制系統(tǒng)要求爐壓控制必須在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，因此進(jìn)氣量和供氣量之間必須保持平衡，爐壓也與鍋爐燃燒的安全性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，過度的壓力噴射會引起爆炸，而壓力小的冷空氣進(jìn)入爐子時，會直接影響燃燒。因此，可以將送風(fēng)量用作前饋信號，以提高系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代社會的發(fā)展中，我國電力能源供需問題日益突出，為了有效地緩解這一問題，電力企業(yè)需要引進(jìn)電廠熱能動力鍋爐燃燒技術(shù)。要科學(xué)掌握電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點，對其燃燒過程進(jìn)行合理改進(jìn)，實現(xiàn)熱能的有效生產(chǎn)、有序轉(zhuǎn)化和輸送，對各類燃料做好調(diào)配工作等，促進(jìn)其充分燃燒，真正實現(xiàn)生產(chǎn)效益的提升。 參考文獻(xiàn) [1]葛銳.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（14）：68.

[2]陳祖長.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].設(shè)備管理與維修，2018（11）：106-107.

[3]張祺.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].建材與裝飾，2018（08）：194.

[4]王衛(wèi)華，肖娟.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒淺析[J].信息記錄材料，2017，18（08）：77-78.

[5]康付帥.電廠熱能動力鍋爐燃料和燃燒探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（15）：155-156.