電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃料及燃燒特點(diǎn)分析

寇永釗

摘要：近些年來(lái)，伴隨我國(guó)電廠發(fā)展規(guī)模的不斷加大，熱能動(dòng)力鍋爐的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，在電廠當(dāng)中，通過(guò)合理應(yīng)用熱能動(dòng)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。物質(zhì)燃燒的三個(gè)條件分別是可燃物、燃點(diǎn)與氧氣，電廠中的熱能動(dòng)力鍋爐屬于一種比較先進(jìn)的能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，通過(guò)向其內(nèi)部輸入一定量的化學(xué)能與電能，能夠在短時(shí)間轉(zhuǎn)換成熱能。

關(guān)鍵詞：電廠;熱能動(dòng)力鍋爐;燃料;燃燒特點(diǎn)

1熱能動(dòng)力工程運(yùn)用的概述

1.1熱能動(dòng)力工程的發(fā)展

自上世紀(jì)50年代，我國(guó)便開(kāi)始研究和發(fā)展熱能動(dòng)力工程了，并且，將熱能動(dòng)力工程項(xiàng)目遍布全國(guó)范圍。而在50年代，我國(guó)熱能動(dòng)力工程之所以可以蓬勃發(fā)展，一方面，歸功于蘇聯(lián)的技術(shù)支持，另一方面，歸功于我國(guó)建設(shè)初期大量的人才支持。然后，熱能動(dòng)力工程的進(jìn)展有一段時(shí)間的停滯，直至改革開(kāi)放以后，我國(guó)熱能動(dòng)力工程才重現(xiàn)生機(jī)，伴隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷深入，生產(chǎn)力水平的不斷發(fā)展，我國(guó)熱能動(dòng)力工程的研究也越來(lái)越深入。國(guó)家將更多的目光放在熱能動(dòng)力工程的教育當(dāng)中，將高校的九門關(guān)于熱能動(dòng)力工程的學(xué)科合為一體，形成一門專業(yè)的熱能動(dòng)力工程學(xué)科，鼓勵(lì)更多的大學(xué)生學(xué)習(xí)，并加入到熱能動(dòng)力工程的研究當(dāng)中，為熱能動(dòng)力工程的發(fā)展儲(chǔ)備人才。通過(guò)實(shí)際的研究可以發(fā)現(xiàn)，熱能動(dòng)力工程整合后，不管是研究效率，還是實(shí)際的熱能動(dòng)力工程發(fā)展進(jìn)展都急速提升，最顯著的是熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐方面的應(yīng)用。全國(guó)范圍內(nèi)，幾乎所有大型電廠，都運(yùn)用了熱能動(dòng)力工程進(jìn)行日常工作的動(dòng)能供應(yīng)。大大的提升了電廠的工作效率，解決了目前我國(guó)能源匱乏的現(xiàn)狀。并且，自2016年開(kāi)始，熱能動(dòng)力工程的發(fā)展與我國(guó)綠色環(huán)保的核心發(fā)展理念相融合。不斷的提升熱能動(dòng)力工程的環(huán)保性，減少能源的消耗，降低水大氣及固體廢物的排放。一方面，有效的保護(hù)了我國(guó)不可再生能源，另一方面，保護(hù)了我國(guó)生態(tài)環(huán)境，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展打下綠色環(huán)保的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為我國(guó)生態(tài)建設(shè)提供有力支持。

1.2熱能動(dòng)力工程綜述

首先，熱能動(dòng)力工程，是由機(jī)械工程學(xué)和跨熱能動(dòng)力工程兩門學(xué)科組成的，其基本的運(yùn)作原理是將熱能與機(jī)械能，在一定的條件下進(jìn)行互相轉(zhuǎn)化，為設(shè)備提供動(dòng)能，使機(jī)械設(shè)備可以正常的運(yùn)轉(zhuǎn)?；镜倪\(yùn)作原理雖然看上去非常簡(jiǎn)單，但是，我國(guó)花費(fèi)了大量的人力物力財(cái)力，在熱力動(dòng)能工程方面。并且伴隨著近兩年來(lái)機(jī)械自動(dòng)化和人工智能化的不斷發(fā)展，我國(guó)將熱力動(dòng)能工程與人工智能相結(jié)合，希望可以提升熱能動(dòng)力工程效率。其中，熱能動(dòng)力工程在電廠鍋爐方面的應(yīng)用最為典型，不僅提升了電廠鍋爐的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，還減少了電廠鍋爐的能源消耗量，這對(duì)于我國(guó)熱能動(dòng)力工程技術(shù)的運(yùn)用是一極大啟示。其次，熱能動(dòng)力工程作為一個(gè)綜合性的科研項(xiàng)目，從它在電廠鍋爐中應(yīng)用的情況可以看出，我國(guó)對(duì)于熱能動(dòng)力工程的運(yùn)用還是具備控制能力的，不僅提升了電廠鍋爐的燃燒效率，還提高了電廠鍋爐的能源利用率。當(dāng)今我國(guó)對(duì)于熱能動(dòng)力工程的研究，主要放在熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化方面，希望可以通過(guò)改良設(shè)備，提升電廠鍋爐的燃燒效率。另一方面，在熱能動(dòng)力工程中加入人工智能化，讓熱能動(dòng)力工程更加高效，減輕了工作人員的工作負(fù)擔(dān)。這則需要大量的熱能動(dòng)力工程人才和機(jī)械自動(dòng)化人才，這種跨學(xué)科的綜合創(chuàng)新工作，相比于傳統(tǒng)的熱能動(dòng)力工程研究難度更高。但是，如果可以取得科技上的突破，必然可以提高我國(guó)生產(chǎn)效率，推動(dòng)我國(guó)社會(huì)發(fā)展。這需要科研人員不斷的開(kāi)發(fā)和研究，克服科研困難，實(shí)現(xiàn)熱能動(dòng)力工程的發(fā)展目標(biāo)。

2電廠熱能動(dòng)力鍋爐的燃料分析

熱能動(dòng)力鍋爐就是將能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換的一種裝置，通常我們會(huì)按照能量來(lái)源分為太陽(yáng)能、余熱、電、燃煤、燃油以及燃?xì)膺€有水煤漿等鍋爐種類，而對(duì)于電廠來(lái)說(shuō)熱能動(dòng)力鍋爐主要是使用煤炭，重油以及天然氣這三種燃料，雖然我們國(guó)家的石油以及天然氣的資源比較豐富，但是燃燒石油與天然氣就會(huì)使其價(jià)值降低，而我們國(guó)家的煤炭資源已經(jīng)在逐漸豐富且煤炭的產(chǎn)量也越來(lái)越多，滿足電廠的需求是沒(méi)有問(wèn)題的，所以我們國(guó)家的電廠基本上都是將煤炭作為熱能動(dòng)力鍋爐的主要燃料。

煤炭的化學(xué)基本成分是由氧，碳，氫，硫還有水分等組成，由此可見(jiàn)煤炭是成分十分復(fù)雜的一種固體燃料，其中硫是以有機(jī)硫，硫鐵礦還有一些少量的碳酸鹽的形式存在，在煤炭燃燒的過(guò)程中有機(jī)硫和硫鐵礦生成了二氧化硫，這種具有腐蝕性的氣體不僅造成熱能動(dòng)力鍋爐內(nèi)的金屬等結(jié)構(gòu)的腐蝕，同時(shí)也將鍋爐的使用壽命降低，如果將這些氣體排放在空氣中，就會(huì)對(duì)空氣造成嚴(yán)重的污染，所以還需要對(duì)廢氣進(jìn)行處理。除此之外煤炭中的水分也是需要引起重視的，由表面水分和內(nèi)在水分組成了煤炭的全水分，其中在煤炭開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中形成的是煤炭的表面水分，這些表面水分是沒(méi)有辦法避免的，因?yàn)檫@些是受自然環(huán)境的影響的，但是也正是因?yàn)檫@些水分使得煤炭在鍋爐中的燃燒程度減少，同時(shí)其發(fā)熱量也大大的減小，最終對(duì)電廠的發(fā)電效率造成影響。

3燃料燃燒特點(diǎn)分析

電廠鍋爐的形式主要分為三種，分別是火室燃燒形式、旋風(fēng)燃燒形式與分層次燃燒形式等。不同燃燒形式下燃料的燃燒特點(diǎn)如下：

第一點(diǎn)，火室燃燒，由于鍋爐燃料在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行燃燒，有關(guān)操作人員利用先進(jìn)的工藝將鍋爐燃料加工成粉末或者氣體，并將燃料與空氣共同輸入到鍋爐內(nèi)部，在輸入燃料的過(guò)程當(dāng)中，要保障鍋爐內(nèi)部的燃燒溫度達(dá)到燃料的燃點(diǎn)，保證燃料始終處于懸浮狀態(tài)。因?yàn)殄仩t燃料能夠和空氣進(jìn)行全面接觸，采用火勢(shì)燃燒法進(jìn)行燃燒，能夠保證燃料在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入燃燒狀態(tài)，但是，由于空氣與燃料不能夠同時(shí)送入，很容易出現(xiàn)鍋爐燃料浪費(fèi)現(xiàn)象。

第二點(diǎn)，旋風(fēng)燃燒特點(diǎn)，操作人員通過(guò)準(zhǔn)備一定量的可燃物，并以切線角度將燃料送入鍋爐當(dāng)中，短時(shí)間之內(nèi)，鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速率特別高的氣流，使得燃料形成強(qiáng)度特別大的螺旋狀態(tài)。采用旋風(fēng)燃燒方式，能夠減少燃料的剩余量，但是，采用該方法也有缺陷，如操作人員需要定期進(jìn)行送風(fēng)，包括煤炭燃燒過(guò)程當(dāng)中，很可能會(huì)造成部分物理狀態(tài)能量的浪費(fèi)。

第三點(diǎn)，分層次燃燒特點(diǎn)，在熱能動(dòng)力鍋爐燃燒時(shí)，將一些固體可燃物均勻的排布在鍋爐爐排表面，固體可燃物能夠進(jìn)行分層燃燒。采用這種燃燒方式，能夠?qū)⑷紵械母鱾€(gè)層次能量全部釋放，燃料的燃燒進(jìn)程特別穩(wěn)定。缺點(diǎn)也特別明顯，操作人員需要準(zhǔn)確計(jì)算通風(fēng)時(shí)間，一旦通風(fēng)不及時(shí)，很容易產(chǎn)生大量的有害氣體。

4結(jié)語(yǔ)

電廠的熱能動(dòng)力鍋爐內(nèi)，燃料的性質(zhì)會(huì)直接影響到整個(gè)火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益，所以一定要對(duì)燃料的質(zhì)量引起重視，選擇合理的燃燒形式，從而確保煤炭燃燒的經(jīng)濟(jì)性。

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