电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析

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　　摘    要：随着经济和电力行业的快速发展，电力资源的供求与电力企业发展息息相关，为了恰当处理供需问题，急需通过创新技术加以改善。而随着电力行业的快速发展，电厂普遍引入了新型热能动力锅炉，其既能够保证日常生产中的利用率，还能够有效缓解能源短缺问题，具备良好的节能环保性。因此本文深入探析了电厂热能动力锅炉燃料与燃烧方式，以期为电厂生产实现结构转型提供有力帮助。
　　关键词：电厂;热能动力锅炉;燃料;燃烧
　　1  引言
　　电厂要想正常经营和生产，就要确保锅炉的安全工作，所以电厂电能的供应要想平稳，就要使用各种各样的先进技术来保证锅炉的正常运行。在锅炉运行的时候，一定要将维修保养工作落实好，保证锅炉设备发生故障的几率为零，使设备检修次数和停机次数得到不断降低，从而使锅炉设备可以实现正常运行，使电厂的经济效益得到保证。在目前的情况下，伴随着科学技术的不断发展进步，电厂锅炉设备的技术改进和优化已经与热能动力工程技术实现了有效的连接，这就给锅炉工作效率的提升带来了质的飞跃。
　　2  电厂热能动力锅炉燃料
　　就本质而言，锅炉属于换热器装置。按能量来源不同，锅炉可以分为燃气与燃煤等不同类型。其中，燃煤锅炉的燃料是煤炭，在炉膛中充分燃烧煤炭后，可以释放大量热量，并促使热煤水加热满足压力需要。燃煤锅炉自身也包括各式各样的燃料，即烟煤、褐煤等。而燃油锅炉的主要燃料是柴油和重油等，其可以加热水，并在取暖和洗浴等各个领域实现有效应用。燃气锅炉的主要燃料是燃气，即天然气和沼气等。一般情况下，我国大多数火力发电厂为了确保经济效益良好，会把煤炭作为主要燃料。在煤炭中，氢和碳等元素的含量比较高，其能够促使煤炭充分燃烧，如果锅炉中适当引入氧气，便可以进一步促进燃料燃烧。
　　3  厂热能动力锅炉燃烧方式
　　3.1  气体燃料燃烧
　　锅炉气体燃烧仍旧是长焰燃烧，而由于其燃烧面积过大，不会与气体之间产生直接性接触，因此称为扩散性燃烧。在气体燃烧过程中，需在喷射火焰环节，发挥扩散优势与空气实现切实结合，从而保证燃烧的整体效果良好，此时火焰燃烧长度也会随之增长。受烧嘴限制影响，气体燃烧无法与空气产生接触，但是在喷射的时候，需要在其他部分燃烧时接触空气，以保障火焰燃烧具备显著效果。由于空气具有一定的助燃性，火焰长度比较短，而其他部分燃烧与气体结合，就会进一步加速火焰喷射速度，因为速度不断加快，一般来说根本无法实时观测火焰具体形状与结构特性。
　　3.2  固体燃料燃烧
　　固体燃料燃烧主要存储在挥发性较差，且不具备挥发结构的固体燃料内。在实际燃烧时，结构表面主要产生CO2和CO。在实际燃烧条件允许的情况下，CO2通过氧化作用，转化成燃烧的CO结构。主要燃烧条件为熔点比较低，在实际燃烧中，因为无法充分与氧气接触，从而使得燃烧结构表面的可燃性明显降低，以此成为固体的燃烧形态。另外，固体燃烧在平时日常生活中的应用比较常见，例如蜡烛，在使用时，如果时间过长，那么就可以发现固体燃烧的特性。固体燃烧针对的是极易被燃烧分解的结构，所以燃烧时一般产生的烟雾都比较厚重，也可以被看作是结构燃烧不充分，造成固体燃烧。
　　4  热能动力装置与热能动力锅炉
　　热能动力装置的主要工作原理，就是将热能转化成为机械能，从而使原动力的配套设备实现正常运行。热能动力装置主要包括的内容有核能动力装置、燃气轮机动力装置、内燃机动力装置和汽轮机动力装置4个重要的组成部分。热能动力锅炉的主要工作原理为对能量进行转换，锅炉输入的能量包括燃料中的高温烟气热能、电能和化学能等，锅炉将这些能量进行不断的转化，对外不断输出具有热能的高温水或者是蒸汽。锅炉将燃料燃烧的热能或者是工业生产中剩余的热量传递到容器中的水里，使水的温度达到预计值。锅炉中的“锅”与“炉”实现同步运行，当水灌入到锅炉中以后，锅炉受热面就会将吸收的热量不断地传输给水，水在不断吸收热量以后成为了水蒸气，将水蒸气引出后进行使用。在燃料设备中，燃料在燃烧的过程中释放一定的热量，高温烟气将部分燃烧的热量带走，并将其传递到锅炉受热面，烟气中的热量被锅炉受热面接收以后，烟气的温度就会降低，最终从烟囱中飘出。
　　5  热能动力锅炉燃料
　　锅炉也可以被认为是换热器，依据锅炉的能量来源情况，可以将其分为以下几种类型：水煤浆锅炉、生物质锅炉、燃气锅炉、燃油锅炉、燃煤锅炉、余热锅炉、太阳能锅炉和电锅炉。燃煤锅炉主要是指燃料在炉内不断地燃烧，从而释放出大量的热，将导热油等有机热载体加热到一定的压力或者是温度的热能动力装置。燃煤锅炉燃烧的燃料包括煤矸石、褐煤、无烟煤、烟煤和贫煤等。燃油锅炉主要有燃油洗浴锅炉、燃油采暖锅炉、燃油热水锅炉和燃油开水锅炉等，燃烧的燃料包括重油和柴油等。燃气锅炉主要是指以燃气为燃料的锅炉，包括有燃气蒸汽锅炉、燃气热水锅炉和燃气开水锅炉等，燃烧的燃料有沼气、页岩气、煤层气、城市煤气、天然气和液化石油气等。
　　6  能动力锅炉燃料燃烧特点
　　燃料在燃烧的时候会包括两个阶段，即着火阶段和燃烧阶段。燃料由慢慢氧化逐渐转化成为剧烈氧化反应的一瞬间称为着火，燃料的剧烈氧化反应称为是燃烧。要想实现稳定燃烧，就要使燃料达到着火的最佳温度。空气与气体燃料实现充分混合以后，只有气体燃料的比例达到一定程度以后，气体燃料才能着火，燃料着火所需要满足的程度就是火浓度极限，也称为火浓度范围。燃烧产物与空气的扩散速度影响着碳氧化速度，可燃物燃烧需要满足以下两个条件：拥有充足的氧气和氧气与可燃物充分接触。气体燃料燃烧主要包括3种形式，即无火焰式燃烧、短火焰式燃烧和长火焰式燃烧。长火焰式燃烧也叫扩散式燃烧，烧嘴中空气与燃料没有混合，借助扩散作用使燃料喷出以后与空气充分混合，燃烧时火焰比较长。
　　7  电厂热能动力锅炉燃烧过程
　　7.1  预热阶段
　　之所以预热，主要是为了保证燃料蒸发的效果，使其能够快速被溶解，所以燃烧之前，应将锅炉中的燃料烘干，并进行适当的热处理，然后再增加温度。一般温度需要严格控制在300℃-4000℃之间。在此环境下，煤炭热能动力燃烧会十分充分，能够将煤炭中的水分彻底去除，从而形成焦炭。
　　7.2  燃烧阶段
　　在预热阶段之后，燃料已经挥发徹底，在挥发酚燃尽之后，剩下的焦炭开始燃烧，然后进入燃烧阶段。在此阶段，燃料燃烧需要具备充分的氧气，与氧气有机接触，燃料才能够剧烈燃烧，从而释放热量。
　　7.3  燃尽阶段
　　在经过既定时间的燃烧后，燃料的可燃烧部分已经全部燃烧殆尽，只有其中小部分因为炭灰包裹尚未燃烧，在燃尽阶段，不能终止供氧，需要持续通入一定氧气，从而促使剩余的燃料充分燃烧，进而有效保障燃烧的充分利用率。
　　8  结语
　　现阶段，我国电力资源供需矛盾突出，为了及时加以消除，需要合理利用电厂热能动力锅炉燃烧技术。其中热能动力锅炉可以转换能量，向锅炉内部添加燃料的高温烟气和化学能等热能形式，通过锅炉转换，输出包含热能的有机热载体、高温水与蒸汽等。而且电厂热能动力锅炉燃烧技术的合理利用，能够提高锅炉应用的整体效率和水平，从而保证电能资源利用率。
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