電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃料及燃燒分析

葛銳

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電廠熱能行業(yè)也得到了一定的發(fā)展空間。近些年來(lái)，中國(guó)GDP增長(zhǎng)迅速，經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，這在某種程度上也造成了社會(huì)資源消耗增大，比如電廠的消耗資源就在不斷增大。這就產(chǎn)生了增加電力行業(yè)能源的需求，為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，出現(xiàn)了電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃燒技術(shù)。這種技術(shù)內(nèi)部構(gòu)造科學(xué)合理，能夠大大增強(qiáng)燃料燃燒的效率，有其獨(dú)特的燃燒方式。使鍋爐的效率得到提升，更加科學(xué)合理的運(yùn)用資源。

關(guān)鍵詞：電廠熱能動(dòng)力鍋爐；燃料；燃燒分析

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.059

0 引言

眾所周知，在燃燒過(guò)程中需要三個(gè)要素的參與，他們分別是可燃物，氧氣和溫度。因此，在燃燒過(guò)程中，想要避免資源浪費(fèi)，使燃料充分燃燒，必須保證充足的氧氣和足夠的溫度供給。熱能動(dòng)力鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?，而?jīng)過(guò)鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。電廠新型熱能動(dòng)力鍋爐，不僅能夠節(jié)約燃料還改進(jìn)了燃燒的整個(gè)流程，適應(yīng)節(jié)能減排的要求，本文將從燃料、燃燒、改善措施三方面進(jìn)行論述。

1 電廠熱能動(dòng)力鍋爐的燃料

在電廠中，熱能動(dòng)力鍋爐常用的燃料主要有煤炭、重油、天然氣等，盡管我國(guó)是個(gè)豐富的自然資源國(guó)，但出于經(jīng)濟(jì)價(jià)值考慮，石油、天然氣等利用價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于他們直接燃燒的價(jià)值，因此，我國(guó)主要采用煤炭等火力發(fā)電方式。鍋爐的燃料中，可以被燃燒的那部分物質(zhì)，主要包含了碳元素、氫元素和硫元素組成的物質(zhì)。每一種用于鍋爐的燃料，包含的燃燒物質(zhì)構(gòu)造與數(shù)量都有區(qū)別，因此，這些原料需要的氧氣含量也會(huì)有差別。煤炭中的雜質(zhì)會(huì)產(chǎn)生污染氣體，這些污染氣體直接排放至空氣中，會(huì)造成大氣污染，不符合節(jié)能減排要求，因此需要對(duì)這些廢氣進(jìn)行進(jìn)一步的處理。煤炭中的水分也是不可忽視的影響因素，這些水分隨著煤炭進(jìn)入鍋爐，會(huì)造成煤炭的燃燒程度減小，進(jìn)而引起火力發(fā)電的發(fā)電效率。

2 熱能動(dòng)力類型鍋爐的具體燃燒形式

2.1 分層次的燃燒，又可以叫做火床燃燒

這種燃燒方式主要在固體可燃物燃燒中應(yīng)用。在鍋爐的爐排上面，按照燃燒物質(zhì)的薄厚程度進(jìn)行排布。由于它對(duì)固體顆粒的大小沒(méi)有要求，因而能適用多種燃料煤的類型。但其優(yōu)缺點(diǎn)也同樣很明顯，優(yōu)點(diǎn)是：染料的層次蘊(yùn)含的能量多，燃料進(jìn)程會(huì)比較穩(wěn)定， 新添加的物質(zhì)也會(huì)容易被點(diǎn)著；缺點(diǎn)是需要將充足的空氣與燃料進(jìn)行接觸，假如空氣供給的不及時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生有害氣體，因此容量大的熱能動(dòng)力鍋爐不會(huì)采用這樣的方式。這種燃燒方式對(duì)于大容量的鍋爐，很容易影響效益。

2.2 懸浮狀態(tài)下的燃燒，又可以叫做火室燃燒

這種燃燒方式的燃燒物是粉末或者氣體，采用的方式是把可燃物質(zhì)加工成粉末或氣體，伴隨著空氣一起送入高溫的爐膛中，爐膛的溫度一定要保證足夠高，這是為了確?？扇嘉锸菓腋顟B(tài)。由于可燃物與空氣接觸比較充分，因此這種操作方式的優(yōu)點(diǎn)就是，可燃物迅速傳火，燃燒充分，進(jìn)而效率較高。但是有時(shí)空氣和可燃物并不同步，會(huì)產(chǎn)生較多粉末，造成資源浪費(fèi)。

2.3 旋風(fēng)情況下的燃燒

這種操作方式是懸浮狀態(tài)燃燒的進(jìn)階版，可燃物質(zhì)與空氣，沿著切線的角度進(jìn)入鍋爐內(nèi)部時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生速度很高的氣流，形成強(qiáng)度較大的螺旋狀態(tài)運(yùn)動(dòng)。比起懸浮狀態(tài)下的燃燒這種燃燒方式，空氣和可燃物一般同步程度較高，燃燒的流程穩(wěn)定，并且節(jié)約燃料成本，剩余燃料能力利用率也較高。但為了這種燃燒方式需要在通風(fēng)過(guò)程中加入操作，并且鍋爐設(shè)施的結(jié)構(gòu)也會(huì)更復(fù)雜，如果煤炭的灰量比較大，在燃燒過(guò)程中，也會(huì)損失一部分物理狀態(tài)能量。

通過(guò)比較可以知道：每一種燃燒的形式都有優(yōu)點(diǎn)和弊端，因此，在確定燃燒的方法時(shí)，需要考慮到燃料的物理和化學(xué)屬性，以及鍋爐自身對(duì)于燃料的適應(yīng)能力。

3 火力發(fā)電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃燒效率的措施

3.1 對(duì)汽輪機(jī)的使用效率進(jìn)行提升

在鍋爐燃燒過(guò)程中，火力發(fā)電廠的發(fā)電原理主要是通過(guò)汽輪機(jī)做功，把其中蒸汽產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為發(fā)電所需的動(dòng)能?？墒牵谄啓C(jī)的使用過(guò)程中，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)置存在著一定的問(wèn)題，比如由于葉片存在著一定間隙，在汽流經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)造成一定的熱能損失。針對(duì)這樣的問(wèn)題存在，相關(guān)人員應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行修改，可以采用更改葉片類型或加快汽流經(jīng)過(guò)速度等措施，使汽輪機(jī)在火力發(fā)電過(guò)程中，使用效率得到提高。

3.2 采取合理送風(fēng)措施

為了使鍋爐得以安全且充分的燃燒，相關(guān)人員要做好送風(fēng)工作。在送風(fēng)工作中，要對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都給予足夠的重視，對(duì)送風(fēng)過(guò)程中所需要的風(fēng)量、風(fēng)速進(jìn)行控制。如果出現(xiàn)風(fēng)速不足的問(wèn)題，可能會(huì)是噴燃器的溫度持續(xù)升高，更甚會(huì)出現(xiàn)燒壞問(wèn)題；如果風(fēng)速太大，可能會(huì)使煤粉的著火時(shí)間出現(xiàn)延遲現(xiàn)象。因此，在火力發(fā)電廠動(dòng)能動(dòng)力鍋爐燃燒過(guò)程中，要做好送風(fēng)工作，對(duì)送風(fēng)的風(fēng)量和風(fēng)速進(jìn)行合理控制，從而使風(fēng)粉可以得到充分的混合。

3.3 對(duì)燃煤類型進(jìn)行合理選擇

因?yàn)殄仩t爐型的結(jié)構(gòu)是具有一定的差異，所以燃煤類型也是多種多樣的，在對(duì)燃煤類型進(jìn)行選擇時(shí)，相關(guān)人員要從鍋爐的運(yùn)行情況、經(jīng)濟(jì)效益等多方面進(jìn)行考慮，對(duì)可能造成鍋爐無(wú)法正常運(yùn)行的原因進(jìn)行分析。此外，在燃煤類型的選擇過(guò)程中，可以事先開展相應(yīng)的燃燒試驗(yàn)，進(jìn)而合理地選出合適的燃煤類型。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于熱能作為動(dòng)力的電廠鍋爐進(jìn)行控制，包含了控制燃燒的實(shí)際方式，以及控制鍋爐風(fēng)機(jī)的運(yùn)作等。鍋爐進(jìn)行燃燒的基本方式，可以分成層次性的燃燒、懸浮性的燃燒、利用旋風(fēng)作用的燃燒，以及沸騰狀態(tài)下的燃燒幾種。在工作實(shí)踐中，熱能動(dòng)力類型的鍋爐，還存在著工作效率不高、能源的轉(zhuǎn)化概率有待提升等問(wèn)題。我們應(yīng)當(dāng)立足于熱能動(dòng)力的基本運(yùn)用原理，研究改進(jìn)鍋爐燃燒的措施，來(lái)促進(jìn)燃料的充分燃燒，確保電廠鍋爐運(yùn)行順利。同時(shí)，要科學(xué)控制和管理電廠鍋爐的燃燒，控制好燃燒方式、風(fēng)機(jī)運(yùn)作、氧氣進(jìn)量等，以提高燃燒效率。今后要針對(duì)電廠熱能動(dòng)力鍋爐工作效率低、能源轉(zhuǎn)化率不高等問(wèn)題，要進(jìn)一步創(chuàng)新思路。

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