電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點分析

昝為

摘 ? ?要：隨著經(jīng)濟和電力行業(yè)的快速發(fā)展，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

1 ?引言

電廠要想正常經(jīng)營和生產(chǎn)，就要確保鍋爐的安全工作，所以電廠電能的供應要想平穩(wěn)，就要使用各種各樣的先進技術來保證鍋爐的正常運行。在鍋爐運行的時候，一定要將維修保養(yǎng)工作落實好，保證鍋爐設備發(fā)生故障的幾率為零，使設備檢修次數(shù)和停機次數(shù)得到不斷降低，從而使鍋爐設備可以實現(xiàn)正常運行，使電廠的經(jīng)濟效益得到保證。在目前的情況下，伴隨著科學技術的不斷發(fā)展進步，電廠鍋爐設備的技術改進和優(yōu)化已經(jīng)與熱能動力工程技術實現(xiàn)了有效的連接，這就給鍋爐工作效率的提升帶來了質的飛躍。

2 ?電廠熱能動力鍋爐燃料

就本質而言，鍋爐屬于換熱器裝置。按能量來源不同，鍋爐可以分為燃氣與燃煤等不同類型。其中，燃煤鍋爐的燃料是煤炭，在爐膛中充分燃燒煤炭后，可以釋放大量熱量，并促使熱煤水加熱滿足壓力需要。燃煤鍋爐自身也包括各式各樣的燃料，即煙煤、褐煤等。而燃油鍋爐的主要燃料是柴油和重油等，其可以加熱水，并在取暖和洗浴等各個領域實現(xiàn)有效應用。燃氣鍋爐的主要燃料是燃氣，即天然氣和沼氣等。一般情況下，我國大多數(shù)火力發(fā)電廠為了確保經(jīng)濟效益良好，會把煤炭作為主要燃料。在煤炭中，氫和碳等元素的含量比較高，其能夠促使煤炭充分燃燒，如果鍋爐中適當引入氧氣，便可以進一步促進燃料燃燒。

3 ?廠熱能動力鍋爐燃燒方式

3.1 ?氣體燃料燃燒

鍋爐氣體燃燒仍舊是長焰燃燒，而由于其燃燒面積過大，不會與氣體之間產(chǎn)生直接性接觸，因此稱為擴散性燃燒。在氣體燃燒過程中，需在噴射火焰環(huán)節(jié)，發(fā)揮擴散優(yōu)勢與空氣實現(xiàn)切實結合，從而保證燃燒的整體效果良好，此時火焰燃燒長度也會隨之增長。受燒嘴限制影響，氣體燃燒無法與空氣產(chǎn)生接觸，但是在噴射的時候，需要在其他部分燃燒時接觸空氣，以保障火焰燃燒具備顯著效果。由于空氣具有一定的助燃性，火焰長度比較短，而其他部分燃燒與氣體結合，就會進一步加速火焰噴射速度，因為速度不斷加快，一般來說根本無法實時觀測火焰具體形狀與結構特性。

3.2 ?固體燃料燃燒

固體燃料燃燒主要存儲在揮發(fā)性較差，且不具備揮發(fā)結構的固體燃料內。在實際燃燒時，結構表面主要產(chǎn)生CO2和CO。在實際燃燒條件允許的情況下，CO2通過氧化作用，轉化成燃燒的CO結構。主要燃燒條件為熔點比較低，在實際燃燒中，因為無法充分與氧氣接觸，從而使得燃燒結構表面的可燃性明顯降低，以此成為固體的燃燒形態(tài)。另外，固體燃燒在平時日常生活中的應用比較常見，例如蠟燭，在使用時，如果時間過長，那么就可以發(fā)現(xiàn)固體燃燒的特性。固體燃燒針對的是極易被燃燒分解的結構，所以燃燒時一般產(chǎn)生的煙霧都比較厚重，也可以被看作是結構燃燒不充分，造成固體燃燒。

4 ?熱能動力裝置與熱能動力鍋爐

熱能動力裝置的主要工作原理，就是將熱能轉化成為機械能，從而使原動力的配套設備實現(xiàn)正常運行。熱能動力裝置主要包括的內容有核能動力裝置、燃氣輪機動力裝置、內燃機動力裝置和汽輪機動力裝置4個重要的組成部分。熱能動力鍋爐的主要工作原理為對能量進行轉換，鍋爐輸入的能量包括燃料中的高溫煙氣熱能、電能和化學能等，鍋爐將這些能量進行不斷的轉化，對外不斷輸出具有熱能的高溫水或者是蒸汽。鍋爐將燃料燃燒的熱能或者是工業(yè)生產(chǎn)中剩余的熱量傳遞到容器中的水里，使水的溫度達到預計值。鍋爐中的“鍋”與“爐”實現(xiàn)同步運行，當水灌入到鍋爐中以后，鍋爐受熱面就會將吸收的熱量不斷地傳輸給水，水在不斷吸收熱量以后成為了水蒸氣，將水蒸氣引出后進行使用。在燃料設備中，燃料在燃燒的過程中釋放一定的熱量，高溫煙氣將部分燃燒的熱量帶走，并將其傳遞到鍋爐受熱面，煙氣中的熱量被鍋爐受熱面接收以后，煙氣的溫度就會降低，最終從煙囪中飄出。

5 ?熱能動力鍋爐燃料

鍋爐也可以被認為是換熱器，依據(jù)鍋爐的能量來源情況，可以將其分為以下幾種類型：水煤漿鍋爐、生物質鍋爐、燃氣鍋爐、燃油鍋爐、燃煤鍋爐、余熱鍋爐、太陽能鍋爐和電鍋爐。燃煤鍋爐主要是指燃料在爐內不斷地燃燒，從而釋放出大量的熱，將導熱油等有機熱載體加熱到一定的壓力或者是溫度的熱能動力裝置。燃煤鍋爐燃燒的燃料包括煤矸石、褐煤、無煙煤、煙煤和貧煤等。燃油鍋爐主要有燃油洗浴鍋爐、燃油采暖鍋爐、燃油熱水鍋爐和燃油開水鍋爐等，燃燒的燃料包括重油和柴油等。燃氣鍋爐主要是指以燃氣為燃料的鍋爐，包括有燃氣蒸汽鍋爐、燃氣熱水鍋爐和燃氣開水鍋爐等，燃燒的燃料有沼氣、頁巖氣、煤層氣、城市煤氣、天然氣和液化石油氣等。

6 ?能動力鍋爐燃料燃燒特點

燃料在燃燒的時候會包括兩個階段，即著火階段和燃燒階段。燃料由慢慢氧化逐漸轉化成為劇烈氧化反應的一瞬間稱為著火，燃料的劇烈氧化反應稱為是燃燒。要想實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒，就要使燃料達到著火的最佳溫度?？諝馀c氣體燃料實現(xiàn)充分混合以后，只有氣體燃料的比例達到一定程度以后，氣體燃料才能著火，燃料著火所需要滿足的程度就是火濃度極限，也稱為火濃度范圍。燃燒產(chǎn)物與空氣的擴散速度影響著碳氧化速度，可燃物燃燒需要滿足以下兩個條件：擁有充足的氧氣和氧氣與可燃物充分接觸。氣體燃料燃燒主要包括3種形式，即無火焰式燃燒、短火焰式燃燒和長火焰式燃燒。長火焰式燃燒也叫擴散式燃燒，燒嘴中空氣與燃料沒有混合，借助擴散作用使燃料噴出以后與空氣充分混合，燃燒時火焰比較長。

7 ?電廠熱能動力鍋爐燃燒過程

7.1 ?預熱階段

之所以預熱，主要是為了保證燃料蒸發(fā)的效果，使其能夠快速被溶解，所以燃燒之前，應將鍋爐中的燃料烘干，并進行適當?shù)臒崽幚恚缓笤僭黾訙囟?。一般溫度需要嚴格控制?00℃-4000℃之間。在此環(huán)境下，煤炭熱能動力燃燒會十分充分，能夠將煤炭中的水分徹底去除，從而形成焦炭。

7.2 ?燃燒階段

在預熱階段之后，燃料已經(jīng)揮發(fā)徹底，在揮發(fā)酚燃盡之后，剩下的焦炭開始燃燒，然后進入燃燒階段。在此階段，燃料燃燒需要具備充分的氧氣，與氧氣有機接觸，燃料才能夠劇烈燃燒，從而釋放熱量。

7.3 ?燃盡階段

在經(jīng)過既定時間的燃燒后，燃料的可燃燒部分已經(jīng)全部燃燒殆盡，只有其中小部分因為炭灰包裹尚未燃燒，在燃盡階段，不能終止供氧，需要持續(xù)通入一定氧氣，從而促使剩余的燃料充分燃燒，進而有效保障燃燒的充分利用率。

8 ?結語

現(xiàn)階段，我國電力資源供需矛盾突出，為了及時加以消除，需要合理利用電廠熱能動力鍋爐燃燒技術。其中熱能動力鍋爐可以轉換能量，向鍋爐內部添加燃料的高溫煙氣和化學能等熱能形式，通過鍋爐轉換，輸出包含熱能的有機熱載體、高溫水與蒸汽等。而且電廠熱能動力鍋爐燃燒技術的合理利用，能夠提高鍋爐應用的整體效率和水平，從而保證電能資源利用率。

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