電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析

馬國強

摘?要：電力資源的供求與電力企業(yè)發(fā)展息息相關，為了恰當處理供需問題，急需通過創(chuàng)新技術加以改善。而隨著電力行業(yè)的快速發(fā)展，電廠普遍引入了新型熱能動力鍋爐，其既能夠保證日常生產(chǎn)中的利用率，還能夠有效緩解能源短缺問題，具備良好的節(jié)能環(huán)保性。因此本文深入探析了電廠熱能動力鍋爐燃料與燃燒方式，以期為電廠生產(chǎn)實現(xiàn)結構轉型提供有力幫助。

關鍵詞：電廠;熱能動力鍋爐;燃料;燃燒

引言

近些年來，伴隨我國電廠發(fā)展規(guī)模的不斷加大，熱能動力鍋爐的應用范圍越來越廣泛，在電廠當中，通過合理應用熱能動力鍋爐，不但能夠提升燃料的燃燒效率，而且有效降低了燃燒完畢污染物的排放量，為人們提供更加干凈、整潔的居住環(huán)境。

一、電廠熱能動力鍋爐的簡單介紹

電廠熱能動力鍋爐是很重要的一種能量轉換設備，其能夠及時將燃料中相應的熱能、化學能等物質進行轉換，產(chǎn)生蒸汽。鍋爐的工作原理是有效利用工業(yè)生產(chǎn)中的余熱，使得相應燃料能夠釋放出熱量，使整個數(shù)值達到相應溫度，并且，鍋爐能夠吸收鍋爐接觸受熱面的散熱量，產(chǎn)生蒸汽，具有相應的壓力電荷，以達到使用的目的。燃料在燃燒的時候，會產(chǎn)生大量的熱量，從而產(chǎn)生的高溫蒸汽也會正在熱傳播作用下，能夠更進一步傳輸?shù)藉仩t的受熱面。

二、分析電廠熱能動力鍋爐的燃料

在電廠中，熱能動力鍋爐最多使用的燃料就是煤炭、重油、天然氣等，以經(jīng)濟利益、技術條件和資源利用方面而言，雖然，我國有著豐富的石油和天然氣等起源，但是，從使用價值的角度出發(fā)，其遠遠超過了直接燃燒的價值，而且，我國的煤炭資源非常豐富且煤炭的產(chǎn)量在不斷增加，能夠滿足電廠的供銷需求，所以，我國大部分火力發(fā)電廠都是使用的以煤炭為主要燃料的熱能動力鍋爐。

在煤炭的成分中，硫主要是以有機硫、硫鐵礦、部分硫酸鹽等形式存在，在燃燒的時候，有機硫與硫鐵礦會產(chǎn)生二氧化硫等腐蝕性氣體，這些氣體不只會腐蝕熱能動力鍋爐中的金屬結構，導致鍋爐的使用年限減少，還會因為氣體排入空氣，致使空氣出現(xiàn)污染，所以，還應對這些氣體進行相應處理。另外，煤炭中水分的影響也很嚴重，煤炭主要有表面和內部兩種水分，表面水分主要是開采和運輸階段進入的，這些水分是無法避免的，其含量也是受自然條件的影響，是無法被有效控制的，正是因為這些水分的存在，對煤炭在鍋爐中燃燒造成了相應的影響，致使煤炭的燃燒程度變小，發(fā)熱量也隨著變小，從而對發(fā)電效率造成影響[1]。

三、分析電廠熱能動力鍋爐燃料

3.1 燃料的燃燒形式

（1）分層次燃燒：主要是用于固體可燃材料的燃燒過程，根據(jù)鍋爐中可燃材料的特點，按照燃燒所需的特定厚度，分布在鍋爐爐排上燃燒。此燃燒形式可以應用在多種原料煤的燃燒，對煤炭的固體顆粒大小并無要求。它的優(yōu)點是燃料中含有大量的能量，燃燒的進度相對穩(wěn)定;新增加的可燃材料會與已經(jīng)燃燒的材料進行接觸，鍋爐基本不會出現(xiàn)半途熄火的情況。其缺點在于：只能適用在采用固體作為燃料的情況下，并且需要保障燃料與周圍的空氣充分融合，否則就容易因空氣供給不達標引起燃燒不充分，進而影響效益。

（2）懸浮式燃燒：主要是將可燃材料加工成粉末狀、噴霧狀或氣體狀，并和空氣一起送入鍋爐，進行燃燒。為了確保在懸浮狀態(tài)下進行燃燒，需要較高的爐膛高度。此燃燒形式的優(yōu)點是可燃材料能夠快速著火，能夠充分燃燒，效率也較高;燃料能夠更好的適應負荷量改變，比較容易進行自動形式的燃燒控制。其缺點在于：在某些情況下，燃料的運動與周圍空氣并不同步，產(chǎn)生的粉末較多。

（3）旋風狀態(tài)下燃燒：主要是將可燃材料和周邊空氣，沿著切線方向送入鍋爐中，產(chǎn)生高速流動的氣流，形成有較大強度的螺旋運動，實現(xiàn)燃燒。此燃燒的優(yōu)點是燃燒的流程穩(wěn)定，燃燒材料基本沒有遺留;能夠在多種類型煤炭的燃燒中運用;能夠節(jié)省燃燒成本，有很強的剩余燃料運用能力。其缺點在于：在通風操作時，會損失較多的能量;鍋爐設施的構造相對復雜，在實現(xiàn)灰量較大的煤原料燃燒時，會損失一部分物理狀態(tài)的熱量[2]。

3.2 控制熱能動力鍋爐燃燒的措施

所限，要控制燃料，主要是根據(jù)鍋爐蒸汽負荷的要求，控制燃燒量是非常重要的系統(tǒng)之一，是因為鍋爐的給風量會對送風和引風的控制造成直接影響。燃料控制的最主要目的是對燃料內部的擾動進行消除，對系統(tǒng)的品質進行改善，由于各部分之間的聯(lián)系比較緊密，因此，不能忽視各部分之間的影響，所以，就務必要注意燃料的質量和燃料供應裝置中機械的數(shù)量。在對送風量這方面進行控制，為了確保經(jīng)濟燃燒，需要改變相應的送風量，以此來適應燃料量的變化，送風量的任務是使送風量和燃料量相互協(xié)調，能夠使鍋爐的燃燒效率達到最高水平，確保鍋爐的經(jīng)濟效益達到相應要求。而在引風量的控制系統(tǒng)中，因為需要爐膛的壓力滿足在一定的標準之內，所以在引風量與送風量之間需要有一個良好的平衡，同時爐膛的壓力也是直接關聯(lián)到鍋爐燃燒過程的安全和經(jīng)濟運行，壓力大噴火甚至爆炸，壓力小冷風入爐膛，影響燃燒。所以我們可以把送風量當成一種前饋的信號，用來改善系統(tǒng)的調節(jié)的能力，同時因為調節(jié)的對象是一種比例，所以被調節(jié)的量比較靈敏，為了減少由于小幅度的偏差而導致引風機擋板不間斷動作，可以在調節(jié)器上設置一個比例，自動修正，在出現(xiàn)小的偏差時調節(jié)器的比例帶增大。

四、提升電廠熱能動力鍋爐燃燒效率的措施

4.1 提升汽輪機工作效率

先進，大多數(shù)的火力發(fā)電廠都是采用的汽輪機，將蒸汽熱能轉化為動力勢能，以達到發(fā)電的目的。然而，在汽輪機中，當內部的蒸汽氣流經(jīng)過噴嘴和葉片產(chǎn)生摩擦的時候，由于葉片間隙的泄漏，致使汽輪機在進行蒸汽熱能轉化時，會損傷部分熱能。因此，在實際的操作中，我們需要通過提高蒸汽流過動葉柵時的相對速度或者是采用漸縮型葉片等措施來減小葉片出口邊的厚度，最終實現(xiàn)減少噴嘴和葉片的摩擦而造成動能的損耗問題。

4.2 采取合理送風措施

合理送風的要求對確保鍋爐充分燃燒具有非常重要的意義，所以，我們應加強對送風階段各環(huán)節(jié)的合理優(yōu)化措施，對送風過程中的風速、風量等進行合理控制，所以，在風速不夠的時候，就致使噴燃器溫度抬高，而被燒壞，并且會致使煤粉沉淀，而風速過大時就會推遲煤粉著火時間，導致燃燒不充分，所以一定要加強控制送風的風速和風量，確保風粉充分混合[3]。

4.3 科學、合理選擇燃煤類型

一般情況下，選擇不同的燃煤類型，其在鍋爐爐型的結構上也會有一定的差異。所以，在選擇燃煤的時候，如果燃煤不符合鍋爐的功能，就很容易對鍋爐的運行情況造成影響，不只會對鍋爐造成損傷，還會產(chǎn)生無法預想的經(jīng)濟損失，所以，我們在燃煤選擇過程中，一定要重視那些影響鍋爐運行的重要因素。并且，需要安排相關研究人員，在選用燃煤過程中，可以事先開展相應的燃燒試驗，進而合理地選出合適的燃煤類型。

五、結語

提升燃燒效果是完全取決于燃料和燃燒的過程，現(xiàn)今，煤炭是最主要的燃料，其質量存在一定的差異，導致燃燒的效率并不理想，為了更好的燃燒，就應加快新型燃料的研發(fā)速度，探尋更節(jié)能、更環(huán)保的新型燃料。并且，要對電廠鍋爐的燃燒進行科學控制和管理，控制好燃燒方式、風機運轉、空氣盡量等，以提升燃燒的效率。

參考文獻：

[1] 馮帥. 基于電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J]. ?河北農機. 2019（03）

[2] 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（08）

[3] 謝健，謝筱萌，王彥紅. 電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J]. ?中國設備工程. 2018（16）