火力發(fā)電廠中熱能動力鍋爐的燃料分析

藍錄勤

摘? 要：文章以火力發(fā)電廠為研究對象，重點研究熱能動力鍋爐的燃料燃燒過程，首先分析燃料在火力發(fā)電廠中的作用，然后詳細介紹熱能動力鍋爐內(nèi)燃料的燃燒過程，進而提出合理的原料控制措施，最終給出改善熱能動力鍋爐燃燒效率的策略。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電;動力鍋爐;燃料

Abstract： This paper takes the thermal power plant as the research object， focusing on the fuel combustion process of the thermal power boiler. It first analyzes the role of fuel in the thermal power plant， then introduces the fuel combustion process in the thermal power boiler in detail， and then puts forward reasonable raw material control measures， and finally puts forward the strategies to improve the combustion efficiency of the thermal power boiler.

引言

對于火力發(fā)電廠來講，熱能動力鍋爐的工作狀態(tài)與發(fā)電效率將在很大程度上對其社會效益與經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響?；鹆Πl(fā)電廠的領(lǐng)導(dǎo)人員應(yīng)當(dāng)將燃料質(zhì)量重視起來，不斷出臺相關(guān)制度與推行全新體系。除此以外，在借助燃料產(chǎn)生電力能源時，火力發(fā)電廠的工作人員必須要對現(xiàn)場的工作情況進行細致了解，并將涉及發(fā)電的零件部位調(diào)節(jié)好，從而為有效提升火力發(fā)電廠的整體經(jīng)濟效益提供有力保障。然而，在進行實際的發(fā)電操作過程中，火力發(fā)電廠仍然存在一些需要改進的地方。

1 火力發(fā)電廠的熱能動力鍋爐燃料簡介

當(dāng)前國內(nèi)的天然氣與石油產(chǎn)量也比較大，但是燃燒天然氣與石油就會使火力發(fā)電廠的經(jīng)濟性降低。而國內(nèi)的煤炭資源相對較為豐富且產(chǎn)量也越來越多，煤炭資源的產(chǎn)量能夠滿足火力發(fā)電廠的生產(chǎn)需求。因此，選擇煤炭作為熱能動力鍋爐的主要燃料是大勢所趨，也是符合因地制宜原則的。

眾所周知，煤炭主要是由碳、氫、硫、氧以及水分等成分組成，因此煤炭是一種復(fù)合型的固體燃料。其中，煤炭中所含硫元素的主要表現(xiàn)形式為碳酸鹽、有機硫以及硫鐵礦。在煤炭的燃燒過程中，硫鐵礦與有機硫會進行相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生部分二氧化硫，該類氣體不但可以使熱能動力鍋爐內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)受到腐蝕，且對于鍋爐的整體使用壽命而言也會帶來負面影響。如果將該類有毒氣體排放到空氣中，不僅會對環(huán)境造成嚴重的污染，而且還給相關(guān)部門帶來了工作負擔(dān)。與此同時，煤炭中所含的水分也需要引起相關(guān)部門的重視，由內(nèi)在水分與表面水分所組成的煤炭水分可以引發(fā)一些環(huán)境問題，并且會降低煤炭在鍋爐中的燃燒程度。與此同時，煤炭里的水分會在一定程度上降低煤炭的發(fā)熱量，最終對火力發(fā)電廠的正常運作產(chǎn)生不利影響。

2 熱能動力鍋爐燃料的燃燒過程

2.1 準(zhǔn)備燃燒階段

作為火力發(fā)電廠的首選能源，煤炭的主要存在形式是煤粉，被磨煤機磨好的煤粉會以氣流的形式輸入鍋爐，直到鍋爐內(nèi)部的燃料實現(xiàn)充分燃燒，該階段都被稱為準(zhǔn)備燃燒階段。在準(zhǔn)備燃燒階段，鍋爐中的煤粉氣流會受到不斷加熱，從而導(dǎo)致煤粉經(jīng)歷先被蒸發(fā)后被分解的過程，其揮發(fā)出的成分與煤的特性是有直接關(guān)聯(lián)的。煤粉的溫度通常會達到1100攝氏度到1200攝氏度之間，只有這樣才能確保煤粉能在短時間內(nèi)進行燃燒，不但可以有效降低煤粉著火所需的熱量，而且還可以通過預(yù)先干燥粉來對風(fēng)溫進行提升。除此以外，準(zhǔn)備燃燒階段還能夠為煤粉提供所需熱量，從而保證鍋爐溫度能夠快速提升。

2.2 燃燒階段

所謂燃燒階段，主要是指煤粉著火之后的時間段。其中，焦炭燃燒以及煤的揮發(fā)成分燃燒都屬于燃燒階段。從本質(zhì)上講，該階段會放出大量的熱量：首先，煤揮發(fā)的成分在燃燒時所釋放的能量較高，且很容易形成焦炭粒，從而使焦炭具備更好的穩(wěn)定性。在燃燒階段，火力發(fā)電廠的工作人員需要注意焦炭的燃燒程度，確保鍋爐內(nèi)部的溫度達標(biāo)的同時，還應(yīng)當(dāng)對空氣與煤粉進行充分混合，只有這樣才能實現(xiàn)煤粉燃燒的高效性。

2.3 燃燼階段

作為燃料燃燒階段的延續(xù)，燃燼階段主要是指煤粉在完成燃燒之后會出現(xiàn)體積變小的情況，其表面也會形成一層灰殼。然而，考慮到空氣與鍋爐內(nèi)部的炭粒很難進行直接接觸，因此就會導(dǎo)致燃燒階段的整體燃燒速度直線下滑。要想解決這一現(xiàn)實問題，就應(yīng)當(dāng)對煤粉殼進行破壞，或者是加大擾動力度來燒燼其內(nèi)部的煤粉，從而有效提升燃料的整體利用率。

3 熱能動力鍋爐燃燒的控制措施

要想實現(xiàn)對于火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐燃料燃燒的嚴格控制，首先就應(yīng)當(dāng)對燃料的數(shù)量進行管控，并注重調(diào)節(jié)鍋爐的風(fēng)量，還有就是控制引風(fēng)量。其中，控制燃料的數(shù)量是比較重要的子系統(tǒng)，而且對后續(xù)風(fēng)量的控制也會產(chǎn)生間接的影響。值得一提的是，控制燃料主要是盡可能消除燃料內(nèi)部的擾動成分，同時改善整個系統(tǒng)的品質(zhì)?？紤]到系統(tǒng)內(nèi)部的每個部門之間都存在非常緊密的聯(lián)系，因此操作人員與領(lǐng)導(dǎo)層都應(yīng)當(dāng)重視燃料的燃燒能力與供給裝置的整體性能。對于風(fēng)量的控制而言，要建立在提升燃料經(jīng)濟性的基礎(chǔ)之上，通過改變?nèi)剂蠑?shù)量來控制送風(fēng)量。在引風(fēng)量的控制方面，由于爐膛壓力必須要達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此操作人員需要確保送風(fēng)量與引風(fēng)量的相對平衡。

4 改善熱能動力鍋爐燃燒效率的策略分析

4.1 采取合理送風(fēng)的措施

為了將火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐的燃燒效率提升到更高層次，首先就應(yīng)當(dāng)對送風(fēng)措施進行改革與創(chuàng)新，操作人員必須要實現(xiàn)對整個送風(fēng)過程的系統(tǒng)優(yōu)化。從本質(zhì)上講，火力發(fā)電廠的相關(guān)操作人員需要嚴格監(jiān)測送風(fēng)過程中的風(fēng)量以及風(fēng)速。如果風(fēng)速不達標(biāo)，就會導(dǎo)致噴燃氣的溫度急劇升高，進而損壞噴燃器，而且很容易會使煤粉出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。如果風(fēng)速太大，就會導(dǎo)致煤粉著火的時間出現(xiàn)推遲，從而引發(fā)燃燒不充分的現(xiàn)象。由此可知，在送風(fēng)過程中，操作人員必須要對風(fēng)量以及風(fēng)速進行嚴格控制。

4.2 選取合適的燃煤類型

作為影響火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐的最主要因素，燃煤材料的選取非常重要。因此在選擇燃煤類型時，一旦發(fā)現(xiàn)熱能動力鍋爐的功能與目標(biāo)燃煤有所差異，就需要重新進行評估。如果強行使用不適合該類熱力熱能動力鍋爐的煤炭，不僅會導(dǎo)致熱能動力鍋爐的器件損壞，甚至無法達到預(yù)期的經(jīng)濟效益。需要注意的是，在進行燃煤材料選取之前，必須要安排相關(guān)人員進行充分的燃燒實驗，從而為選取最有效的燃煤類型提供有力保證。

4.3 提高煤粉的細度

眾所周知，煤粉的粗細將在很大程度上決定煤炭的表面積。如果煤粉本身的細度較高，煤炭在燃燒時與空氣的接觸面積會比較大，故煤粉在相同時間內(nèi)吸收的熱量也會不斷增加。特別是對于難點燃的劣質(zhì)煤來說，如果想在火電鍋爐中充分燃燒，所需要的煤粉細度要求就比較高。

4.4 提供適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量和風(fēng)速

送風(fēng)量以及風(fēng)速會對煤粉燃燒程度產(chǎn)生直接影響，一旦風(fēng)速與送風(fēng)量變大，對應(yīng)燃料的燃燒熱量也會逐步增加。相反，如果風(fēng)量與風(fēng)速不夠，且整體氧氣接觸面積不充足，將會從側(cè)面限制煤粉的燃燒程度。因此，提供合適的一次風(fēng)速和風(fēng)量是非常重要的。只有這樣才能保證煤粉中的揮發(fā)性成分得到充分燃燒。

4.5 合理組織熱能動力鍋爐的內(nèi)部空氣動力

眾所周知，熱能動力鍋爐內(nèi)部的煤粉是處于懸浮狀態(tài)下，只有這樣才能充分燃燒。然而，在實際操作過程中，多數(shù)情況下煤粉與空氣的混合狀態(tài)是相對不理想的。因此，操作人員還應(yīng)當(dāng)對鍋爐內(nèi)部的空氣動力工況進行合理安排，只有這樣才能使空氣與煤粉實現(xiàn)充分混合，從而有效改善煤粉的燃燒速度，最終為煤粉的充分燃燒提供有力保障。

5 結(jié)束語

總而言之，燃料的選取會給整個火力發(fā)電廠的經(jīng)濟效益與生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要影響。在火力發(fā)電廠的熱能動力鍋爐燃料選取方面，管理層必須要重視起來。除此以外，操作人員還需要對熱能動力鍋爐的整體燃燒過程進行詳細的研究，從而提升煤炭燃燒的經(jīng)濟性。

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