简介:摘要: 电厂锅炉燃料以及燃烧技术对生产效率和经济效益具有很大的影响。为了使燃料得到充分的利用,使燃烧过程的安全性更高,提供合理的炉温和空气,以及在一定的空间环境中,使空气和燃料能够充分的接触混合。对此,电厂相关工作人员需要在确保质量和经济效益的前提下,积极研发新型燃料以及燃烧技术,推动电厂持续健康发展。 参考文献: 电厂;热能动力;锅炉燃料;燃烧 一 电厂热能动力锅炉运行特点 所谓热能动力锅炉,主要指的是在锅炉内部加入适量燃料,这些燃料经过一定时间的燃烧之后,能够将自身的热能完整释放,由于热能具备一定的规模性,主要通过水为载体进行传递,热能够以水为载体传递给外界。锅炉外部的水进入到其内部之后,会经过动力锅炉的受热部分,吸收大量的热量,使得水的温度越来越高,以水蒸气为主要体现形式,操作人员利用专门的引出装置将水蒸气引出,保证热能动力锅炉内部的燃料能够进一步充分燃烧。 锅炉内部燃料在燃烧的过程当中,会持续、不间断的放出大量热量,在锅炉内部高温的作用之下,产生一定量的高温烟气,运用热传播原理进行分析能够得知,高温烟气也能够将锅炉中的热量进行有效传递,高温烟气传递完热量之后,其自身的温度越来越低,经过锅炉烟囱全部排放。 想要保证电厂中的热能动力锅炉真正实现有序、稳定的运行,有关操作人员需要在锅炉内部投入一定量的燃料,如果锅炉燃料投入量过多,会降低热量转换效率,如果燃料投入量过少,燃料虽然能够进行充分燃烧,但是热量的传递时间会延长,影响电厂的经济效益。 二 热能动力工程概述 对于一个真理的验证是要从理论和实践上来明确真理的真伪性,所以对于热能动力工程我们不仅从名词上分析还要在理论上检测。那么通俗的代入理论热能动力工程其实是分为两个部分:热能和工程,这俩部分互相作用影响从而引发的相关实体机械与工程。从现在的发展状况来说,其实热能动力工程还是处于一个在发展中的阶段在实践中还不能做到尽善尽美还是需要业内人员的努力与钻研的。虽然应用的已经非常普遍了甚至有一部分的企业引进了这个工程来为企业供电。与热能动力工程对应的还有水利电动工程,很多企业也应用这个来作为企业的生产动力。对于比较传统的利用燃烧提供能量的方法水利电动工程会更要换包,但是在造价上水利电动工程就要高了。环保是全世界都在提倡的但是水利电动工程因为造价等问题是在应用上受限制只是被大企业引进作为生产动力。 三 热能动力工程在锅炉中的应用 锅炉中的热能动力工程主要运用的知识是热能工程学科、热能发动机学科、动力机械学科、工程热物理以及能源工程的相关知识内容。 早期人类对锅炉的运用主要是将燃料燃烧然后提供其中产生的热量,与此同时对环境造成了污染也不利于对能源的充分利用。随着科学技术的飞速发展,人类通过锅炉利用新的技术将其运用到工业中,天然气的应用以及把电能转化成为了热能,大大降低了污染。由此可见,锅炉的运用在工业的历史发展中具有举足轻重的作用。目前的工业锅炉是利用燃料的燃烧或者是电能转化的热量,对物料或者工件进行加热。 在锅炉队热能动力工程的应用中主要以软件仿真锅炉风机的翼型叶片与炉内燃烧控制技术为主,当前的炉内燃烧控制技术不再是手动控制已经变成了自动控制,其控制的方式可以是双交叉限幅控制系统或是空燃比例连续控制系统两种中的任何一种。 另外,在锅炉队热能动力工程的应用中主要以软件仿真锅炉风机的翼型叶片与炉内燃烧控制技术为主,当前的炉内燃烧控制技术不再是手动控制已经变成了自动控制,其控制的方式可以是双交叉限幅控制系统或是空燃比例连续控制系统两种中的任何一种。 四 热能动力锅炉燃料燃烧的特性和方式 任何燃料的燃烧过程都包括“着火”及“燃烧”两个阶段。由缓慢氧化反应转变为剧烈氧化反应的瞬间称为着火,持续剧烈氧化反应称为燃烧。燃料只有达到着火温度才能稳定燃烧。当气体燃料与空气混合后,气体燃料占整个混合气体的体积百分比必须在一定的范围内,才能着火燃烧,这一范围称为着火浓度范围或着火浓度极限。与碳的氧化反应速度、空气及燃烧产物的扩散速度有关。使可燃物充分燃烧的两个方面的条件:( 1 )氧气的浓度(充足的氧气);( 2 )可燃物与氧气的接触面积。 一般来说气体燃料的燃烧方式有长焰燃烧,短焰燃烧和无焰燃烧。长焰燃烧也称为扩散式燃烧,燃气(或称煤气)在烧嘴内完全不和空气混合,待喷出后靠扩散作用与空气混合进行燃烧,火焰较长。短焰燃烧是指燃气在烧嘴内预先和部分空气(即一次空气)混合,喷出后部分燃烧,而另一部分与二次空气混合后继续燃烧,火焰较短。无焰燃烧是指燃气和空气在进烧嘴前或在烧嘴内完全混合,在烧嘴内或喷出后,因燃烧迅速,几乎看不到火焰。 固体燃料的燃烧方法有表面燃烧,蒸发燃烧,冒烟燃烧,分解燃烧等。表面燃烧是在几乎不含有挥发份和易热分解组分而主要由碳组成的燃料中进行的,通常认为:碳分子和碳表面上吸附的氧发生反应,其燃烧产物可能同时有二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳还可能与碳发生还原反应而生成一氧化碳。在碳表面附近的气体层内田和氧可能发生气相反应而生成二氧化碳。蒸发燃烧是熔点比较低的固体燃料在燃烧之前先熔融成液体状态,然后液体受热而蒸发所产生的气体与空气中氧接触而进行燃烧,如常见的蜡烛燃烧就属此类。冒烟燃烧是在容易引起热分解的不稳定物质中,由于热分解产生的挥发份温度低于其自发着火温度时,往往会引起带有大量浓烟的表面燃烧现象。如较润湿的纸和木材,热分解产物在较低温时可能产生表面燃烧的物质是容易引起冒烟燃烧的。冒烟燃烧时将有大量的可燃成分散失在烟雾之中。分解燃烧是分解温度低的固体燃料由于加热而产生热分解,它的易挥发的组分离开固体表面时与氧气反应所产生的燃烧现象。如木材、紙、煤等燃烧时会有这种现象;分解燃烧和蒸发燃烧在很多场合会同时发生。 五 电厂热能动力锅炉的燃烧分析 1 燃料的燃烧形式 1.1 分层次的燃烧 主要应用于固体可燃物质的燃烧过程中,根据锅炉内的可燃物质的特征,按照特定的薄厚程度分布在锅炉的炉排上进行燃烧。这种燃烧形式,可以适用于多种原料煤的燃烧,并且对于煤炭固体颗粒大小没有要求。其优点在于:燃料的层次所蕴含的能量很多,燃烧的进程比较稳定;新添加的可燃物质,可以和己经燃烧起来的原料实现接触,所以锅炉中途熄灭的可行性小。其缺点在于:只能适用在采用固体作为燃料的情况下,并且需要保障燃料与周围的空气充分融合,否则就容易因空气供给不达标引起燃烧不充分,进而影响效益。 1.2 悬浮状态下的燃烧 主要指把可燃物质加工成粉末形状、喷雾形状或者气体形状,并将空气一同送进锅炉中进行燃烧。为保证燃烧是在悬浮情况下进行的,就需要炉膛高度较高。悬浮状态下的燃烧形式,其优点在于:可燃物质能够迅速着火,燃烧得比较充分,效率也比较高;燃料对于负荷量改变的适应性较强,较容易进行自动形式的燃烧控制。其缺点在于:在某些情况下,燃料的运动与周围空气并不同步,产生的粉末较多。 1.3 旋风情况下的燃烧 主要指的是可燃物质和周围的空气,沿着切线的角度被送进锅炉内部,产生运动速度很高的气流,形成强度较大的螺旋状态运动,并实现燃烧。其优点在于:燃烧的流程稳定,遗留的燃料物质很少;能够运用在多种类型煤炭的燃烧上;节省燃料成本,具有较强的利用剩余燃料的能力。其缺点在于:在通风操作时,会损失较多的能量;锅炉设施的构造相对复杂,在实现灰量较大的煤原料燃烧时,会损失一部分物理状态的热量。 2 对煤粉流量和煤粉流速的测量 一直以来煤粉流量测量都会采用取样称重的方法进行,并利用皮托管按网格法来对煤粉流速进行测量。但这两种测量方法不仅劳动强度较大,而且测量精度较差。对于大型锅炉来讲,往往会配备几十台燃烧器,因此需要采取先进的方法来对煤粉流量和煤粉流速进行测量,尽可能对电厂煤粉流量进行实时监测,这样可以有效的掌握煤粉分配的具体情况。 参考文献: [1] 王卫华,肖娟 . 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧浅析 [J]. 信息记录材料, 2017 , 18 ( 8 ): 77-78. [2] 许亦然,贾涛 . 基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧过程的分析 [J]. 华东科技学术版, 2016 ( 9 ): 97. [3] 鞠志刚 . 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析 [J]. 资源信息与工程, 2015 , 30 ( 2 ): 68.
简介:摘要:为了探索锅炉燃烧流动规律,数值分析了不同过量空气系数、不同分燃空气比、不同二次风分配方式和不同摆角对锅炉燃烧和NOx排放规律的影响。结果表明,在炉膛高度方向10~30 m范围内,协同角从82°附近迅速减小到70°,然后剧烈波动;在30 m以上的高度范围内,协同角呈抛物线分布规律;协同角随着过量空气系数和分离燃尽空气比例的增加而减小,在等配风方式下协同角最小;空气分级燃烧与集中直流燃烧器相结合,能有效抑制主燃烧区NOx的形成;过量空气系数越大,炉膛出口处的NOx排放量越高,随着分离燃烧空气比例的增加,NOx排放量先减小后增大,最佳分离燃烧空气比例为15% ~ 25%;等配风方式下,炉膛出口NOx排放量最低;腰部分布模式下炉膛出口O2的体积分数最低。倒宝塔配风方式对主燃烧区NOx生成有明显的抑制作用;燃烧器的下摆角和分离燃尽风的上摆角可以降低炉膛出口的氮氧化物排放。
简介:摘要:近年来,我国科技水平有了质的飞跃,并带动了很多行业的发展,经济的快速腾飞,也促进了企业的扩大再生产,并引入了很多先进的设备和技术,得益于这一红利期,电厂行业也在科技化、智能化的时代背景下得到了大跨步的前进,设备更新换代速度不断加快,其中锅炉设备就是当中的代表之一。而在诸多的锅炉设备当中,热能动力锅炉设备更是重中之重,它的稳定运行,直接影响着整个电厂的运行情况。目前,我国正在走可持续发展道路,各行各业都在发展过程中对节能环保更加关注,对于电厂来说同样如此,要想保证电厂在运行过程中能够做到节能环保,那么对于热能动力锅炉的研究必不可少,尤其是在燃料和燃烧方面进行的分析,对于优化电厂燃料结构,改善燃烧方式都有着非常重要的作用。