电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析姚沛训

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析姚沛训

姚沛训邵鹏

(国家能源濮阳热电有限公司河南省濮阳市457000)

摘要：电力资源的供求与电力企业发展息息相关，为了恰当处理供需问题，急需通过创新技术加以改善。而随着电力行业的快速发展，电厂普遍引入了新型热能动力锅炉，其既能够保证日常生产中的利用率，还能够有效缓解能源短缺问题，具备良好的节能环保性。因此本文深入探析了电厂热能动力锅炉燃料与燃烧方式，以期为电厂生产实现结构转型提供有力帮助。

关键词：电厂；热能动力锅炉；燃料；燃烧

引言

近些年来，伴随我国电厂发展规模的不断加大，热能动力锅炉的应用范围越来越广泛，在电厂当中，通过合理应用热能动力锅炉，不但能够提升燃料的燃烧效率，而且有效降低了燃烧完毕污染物的排放量，为人们提供更加干净、整洁的居住环境。物质燃烧的三个条件分别是可燃物、燃点与氧气，电厂中的热能动力锅炉属于一种比较先进的能量转换设备，通过向其内部输入一定量的化学能与电能，能够在短时间转换成热能。

1研究电厂热能动力锅炉燃料及其燃烧特点的现实意义

与传统的电厂锅炉相比较而言，热能动力锅炉的出现，大大减少了锅炉燃料的使用量，保证热能得到更好的输出，电力能源的利用效果越来越好。通过研究电厂热能动力锅炉燃料及其燃烧特点，能够保证能源紧缺问题得到全面解决，真正达到节能减排的目标，对电厂的可持续绿色发展起到良好地推动作用。在一些规模比较大的电厂当中，由于采用普通的锅炉较多，在一定程度上浪费了大量的锅炉燃料，因此，大力发展并合理应用热能动力锅炉至关重要。锅炉是保障电厂稳定、有序经营的基础，但是，由于电厂中的热能动力锅炉内部结构存在非常多的缺陷，使得锅炉燃料的浪费量逐年增加，锅炉的运行时间越来越短，降低了燃料的燃烧效果。通过研究电厂热能动力锅炉燃料，包括锅炉燃料的燃烧特点，能够帮助有关工作人员进一步了解各项锅炉燃料的性能，并对热能动力锅炉内部结构进行科学、高效的优化，从根本上延长锅炉的使用时间，降低电厂的燃料采购成本。

2电厂热能动力锅炉燃烧方式

2.1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。由于空气具有一定的助燃性，火焰长度比较短，而其他部分燃烧与气体结合，就会进一步加速火焰喷射速度，因为速度不断加快，一般来说根本无法实时观测火焰具体形状与结构特性。

2.2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CO2和CO。在实际燃烧条件允许的情况下，CO2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。

3燃料燃烧特点分析

电厂锅炉的形式主要分为三种，分别是火室燃烧形式、旋风燃烧形式与分层次燃烧形式等。不同燃烧形式下燃料的燃烧特点如下：第一点，火室燃烧，由于锅炉燃料在悬浮状态下进行燃烧，有关操作人员利用先进的工艺将锅炉燃料加工成粉末或者气体，并将燃料与空气共同输入到锅炉内部，在输入燃料的过程当中，要保障锅炉内部的燃烧温度达到燃料的燃点，保证燃料始终处于悬浮状态。因为锅炉燃料能够和空气进行全面接触，采用火势燃烧法进行燃烧，能够保证燃料在短时间内进入燃烧状态，但是，由于空气与燃料不能够同时送入，很容易出现锅炉燃料浪费现象。第二点，旋风燃烧特点，操作人员通过准备一定量的可燃物，并以切线角度将燃料送入锅炉当中，短时间之内，锅炉内部产生旋转速率特别高的气流，使得燃料形成强度特别大的螺旋状态。采用旋风燃烧方式，能够减少燃料的剩余量，但是，采用该方法也有缺陷，如操作人员需要定期进行送风，包括煤炭燃烧过程当中，很可能会造成部分物理状态能量的浪费。第三点，分层次燃烧特点，在热能动力锅炉燃烧时，将一些固体可燃物均匀的排布在锅炉炉排表面，固体可燃物能够进行分层燃烧。采用这种燃烧方式，能够将燃烧中的各个层次能量全部释放，燃料的燃烧进程特别稳定。缺点也特别明显，操作人员需要准确计算通风时间，一旦通风不及时，很容易产生大量的有害气体。

4电厂热能动力锅炉燃烧过程

4.1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。

4.2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。

4.3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。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。

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。

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