基于電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析

張博

摘要：近年來，我國對電能的需求越來越多，電廠建設(shè)也有了很大進展。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(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型提供有力幫助。

關(guān)鍵詞：電廠;熱能動力鍋爐;燃料;燃燒

引言

近年來，工業(yè)鍋爐在我國得到了廣泛應用，也成為了我國電力產(chǎn)業(yè)在經(jīng)營發(fā)展過程中重要的動力來源，能夠有效提高電廠熱力動能的應用效果。從當前工業(yè)鍋爐的應用情況來看，其本身所存在能耗較高、污染等問題是影響工業(yè)鍋爐發(fā)展和使用的重要因素，應當采取有效措施來加以改善。

1 研究電廠熱能動力鍋爐燃料及其燃燒特點的現(xiàn)實意義

與傳統(tǒng)的電廠鍋爐相比較而言，熱能動力鍋爐的出現(xiàn)，大大減少了鍋爐燃料的使用量，保證熱能得到更好的輸出，電力能源的利用效果越來越好。通過研究電廠熱能動力鍋爐燃料及其燃燒特點，能夠保證能源緊缺問題得到全面解決，真正達到節(jié)能減排的目標，對電廠的可持續(xù)綠色發(fā)展起到良好地推動作用。在一些規(guī)模比較大的電廠當中，由于采用普通的鍋爐較多，在一定程度上浪費了大量的鍋爐燃料，因此，大力發(fā)展并合理應用熱能動力鍋爐至關(guān)重要。鍋爐是保障電廠穩(wěn)定、有序經(jīng)營的基礎(chǔ)，但是，由于電廠中的熱能動力鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在非常多的缺陷，使得鍋爐燃料的浪費量逐年增加，鍋爐的運行時間越來越短，降低了燃料的燃燒效果。通過研究電廠熱能動力鍋爐燃料，包括鍋爐燃料的燃燒特點，能夠幫助有關(guān)工作人員進一步了解各項鍋爐燃料的性能，并對熱能動力鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行科學、高效的優(yōu)化，從根本上延長鍋爐的使用時間，降低電廠的燃料采購成本。

2 電廠熱能動力鍋爐燃燒方式

（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(jié)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(jié)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(jié)構(gòu)特性。（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(jié)構(gòu)的固體燃料內(nèi)。在實際燃燒時，結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)化成燃燒的CO 結(jié)構(gòu)。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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)燃燒不充分，造成固體燃燒。

3 鍋爐燃料種類

電廠中的熱能動力鍋爐又經(jīng)常被人們稱為熱換裝置，其內(nèi)部的能量來源比較廣泛，其主要來源為燃料，常見的鍋爐燃料主要有燃氣、燃油與煤等，其中，煤在眾多鍋爐燃料中最為常見，其應用范圍也比較廣。通過在電廠熱能動力鍋爐內(nèi)部投入一定量的煤，當燃料煤達到其自身的燃點之后，在氧氣環(huán)境中，能夠進行充分燃燒，釋放一定的熱量，熱量傳遞給水，在滿足鍋爐運行壓力的情況下，水以水蒸氣的形式進行熱量傳遞。除此之外，電廠中的熱能動力鍋爐常使用燃料還包括燃氣與燃油，其中，燃油的熱能動力鍋爐使用的燃料比較多，主要使用柴油燃料。與燃油動力鍋爐不同，燃氣鍋爐則主要使用液化石油氣體與天然氣等。研究表明，大部分電廠受市場經(jīng)濟環(huán)境的重大影響，熱能動力鍋爐燃料主要采用煤炭，而煤炭內(nèi)部包含一定量的氧、氫、碳元素，碳元素占據(jù)50% 左右，而氧、氫、硫等元素能夠更好地滿足鍋爐燃燒要求。為了進一步提升煤炭燃料的燃燒質(zhì)量，操作人員需要定期進行通風，為鍋爐燃料提供更加充足、高質(zhì)量的氧氣，保證熱能動力鍋爐內(nèi)部燃料燃燒狀態(tài)符合相關(guān)規(guī)定。

4 電廠熱能動力鍋爐燃燒控制措施

其一，燃料控制。嚴格按照鍋爐蒸汽負荷要求，最關(guān)鍵的是控制燃燒量，這主要是由于鍋爐給風對送風、引風控制有著直接影響。而燃料控制則是為了消除內(nèi)部干擾，改善系統(tǒng)效率，因為各部分之間密切相關(guān)，因此彼此間的相互影響也需要加以重視，這就需要積極關(guān)注燃料質(zhì)量與供給裝置機械數(shù)量。其二，送風量控制。為了確保燃燒的經(jīng)濟性，也為了應對燃料量變化，適當改變送風量，送風量的主要任務是相互協(xié)調(diào)送風量與燃料量，以促使鍋爐燃燒效率處于最高狀態(tài)，從而保證鍋爐經(jīng)濟效益與用戶需求相符。但是，在引風量控制系統(tǒng)中，要求爐膛壓力控制在既定標準內(nèi)，因此，引風量與送風量間應保持平衡，而且爐膛壓力也與鍋爐燃燒的安全性、經(jīng)濟性密切相關(guān)，壓力過大噴火會引發(fā)爆炸，壓力小冷風進入爐膛會直接影響燃燒。所以，可以將送風量當作前饋信號，以此改善系統(tǒng)調(diào)節(jié)能力。

5 燃料燃燒特點分析

第一點，火室燃燒，由于鍋爐燃料在懸浮狀態(tài)下進行燃燒，有關(guān)操作人員利用先進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，在輸入燃料的過程當中，要保障鍋爐內(nèi)部的燃燒溫度達到燃料的燃點，保證燃料始終處于懸浮狀態(tài)。因為鍋爐燃料能夠和空氣進行全面接觸，采用火勢燃燒法進行燃燒，能夠保證燃料在短時間內(nèi)進入燃燒狀態(tài)，但是，由于空氣與燃料不能夠同時送入，很容易出現(xiàn)鍋爐燃料浪費現(xiàn)象。第二點，旋風燃燒特點，操作人員通過準備一定量的可燃物，并以切線角度將燃料送入鍋爐當中，短時間之內(nèi)，鍋爐內(nèi)部產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)速率特別高的氣流，使得燃料形成強度特別大的螺旋狀態(tài)。采用旋風燃燒方式，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行送風，包括煤炭燃燒過程當中，很可能會造成部分物理狀態(tài)能量的浪費。第三點，分層次燃燒特點，在熱能動力鍋爐燃燒時，將一些固體可燃物均勻的排布在鍋爐爐排表面，固體可燃物能夠進行分層燃燒。采用這種燃燒方式，能夠?qū)⑷紵械母鱾€層次能量全部釋放，燃料的燃燒進程特別穩(wěn)定。缺點也特別明顯，操作人員需要準確計算通風時間，一旦通風不及時，很容易產(chǎn)生大量的有害氣體。

結(jié)束語

綜上，通過詳細介紹電廠熱能動力鍋爐運行特點、鍋爐燃料種類、燃料特點等，能夠保證電廠熱能動力鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，有效減少鍋爐燃料的浪費。對于相關(guān)操作人員而言，在實際操作的過程當中，要認真遵守有關(guān)規(guī)則，投放一定量的鍋爐燃料，真正實現(xiàn)燃料資源的高效利用。

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（作者身份證號碼：230712199305150315）