电厂热能动力锅炉燃料及燃烧研究

刘观来

摘  要：在我国电厂的具体生产过程当中，热能动力锅炉是十分重要的一项设备。热能动力锅炉在具体运行过程中可以燃烧燃料，并在具体的燃烧过程中释放出大量的热能，同时还会在燃烧时产生压力，使锅炉能够发挥出自身的使用功能，并使电能的利用率得到提高，降低了燃烧过程的能源损耗。但同时，电厂的热能动力锅炉在具体燃烧过程中还存在着相应的问题，对此，需要相关技术人员合理优化电厂热能公立锅炉燃烧和燃料，从而使能源利用率得到有效提高。

关键词：电厂;热能动力锅炉;燃料;燃烧

引言

随着社会经济的快速发展，我国的资源消耗量日益增加，尤其是电力企业消耗的资源总量日益增加，电力行业的能源需求问题日益严重。为了满足现代社会的发展需求，电厂需要大力引进热能动力锅炉燃烧技术，提高燃料燃烧的效率。基于此，文章介绍了电厂热能动力锅炉燃料的相关内容，研究了提升电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施。

1电厂热能动力锅炉燃料

燃料的燃烧属于化学反应，燃烧需要经历两个过程，这两个过程就是点燃和燃烧。点燃指的是燃料的氧化反应瞬间加速;燃烧指的是氧化反应持续剧烈进行。燃料达到着火点后才能够实现燃烧。而对于气体燃料而言，原料达到着火点不一定能够点燃，它的燃烧也与空气中的自身占比有关系。燃料的燃烧离不开空气中的氧气，燃料和氧气充分接触下并且氧气充足，这样燃料才能够进行充分的化学反应即燃烧。对固体燃料来说，固体燃料燃烧的挥发性相对较差。在实际燃烧过程中，固体燃料的结构表面存在大量的CO2和CO。其燃烧方式有冒烟、蒸发、表面等。冒烟燃烧指的是燃料中的碳分子没有充分的燃烧，燃料的利用率较低;蒸发燃烧主要是将固体燃料融化成液体，再将液体形式的燃料进行蒸发转化成气体，将燃料气体与空气中的氧气进行混合后进行燃烧反应;表面燃烧一般在含碳量较高且容易分解和挥发的燃料中出现，换而言之，燃料中的碳分子与燃料表面的氧气产生化学反应，从而生成一氧化碳和二氧化碳燃料产物，生成的一氧化碳有助于燃烧，使燃料的燃烧更充分。其中当前我国火力发电普遍应用的燃料为煤炭，就煤炭燃料而言，其包含大量的碳氢氧等元素，碳元素的占比一般为50%～70%，其他氧氢硫等元素满足煤炭燃烧的需求，使煤炭能够充分的燃烧。电厂热能动力锅炉工作的过程中，需要保持良好的通风，良好的通风能够给燃料提供充足的氧气，使燃料发生充分的氧化反应，提高燃料的利用率。因此，对电厂热能动力锅炉的燃烧反应来看，燃烧反应主要为碳燃烧释放能量的过程。对气体燃料而言，其燃烧过程具有长焰、短焰和无焰三种燃烧方式。长焰燃烧方式主要是指在锅炉的烧嘴中，气体燃料并没有发生燃烧反应，待气体喷出烧嘴后与空气中的氧气进行接触，然后才会发生剧烈的燃烧，这时候就会出现较长的火焰;短焰燃烧主要是指在汽水中，气体燃料已经与少量的空气发生混合，待混合气体喷出烧嘴时，少量的燃料气体已经发生燃烧反应，其余未燃烧的燃料与空气进行充分的混合后进行二次燃烧，这样就会出现肉眼可视的火焰;无焰燃烧指的是燃料气体与空气在烧嘴中已经发生充分的混合与接触，但燃料喷出烧嘴后即发生剧烈的燃烧反应，因为其化学反应过于迅速，肉眼几乎看不到燃烧的火焰。

2电厂热能动力锅炉燃料及燃烧研究

2.1提升热能和机械能的转化效率

只有严格遵循热能动力学原理，锅炉才能保证热量的有效转换。目前，发电厂锅炉已经不止围绕基础技术的改进这一问题来开展，同时还专注于加强锅炉效率的提升，使锅炉的效能转化在运行中得到有效的提高。通过将热力与之相结合，可以达到相关原理，这些理论可用于计算变压器的运转功率，并与电厂的实际运行情况进行比较，还要注意应与电厂的部件相结合。因此，相关人工作员必须加强对零部件的有效管理，技术人员必须将电力生产与电力实际需求量相结合，确保锅炉内零部件协调工作。

2.2气体燃料燃烧

电厂热能动力锅炉在具体燃烧过程当中，气体燃料具有着十分显著的优势，这是因为气体燃料可以在整个锅炉内部充斥，因此具有较大的燃烧面积，而且其不会和气体燃料发生直接接触，因此在具体燃烧过程中会呈现出扩散性特点。在点燃之后，气体燃料可以和空气有效结合，确保燃料燃烧充分，提升了燃烧效率。在气体燃料燃烧过程中，只要确保空气供应的充足，便能够使气体燃烧充分燃烧，所产生的废弃物也相对较少。在气体燃烧过程中，火焰喷射也会对燃烧效果产生影响，但由于气体燃烧料性质具有特殊性，因此不会和空气充分接触，而且火焰稳定性相对较低，因此无法有效监测这一过程。

2.3固体燃料燃烧

固体燃料燃烧的挥发性比较差，在实际燃烧过程中，固体燃料的结构表面有大量CO2和CO，在特定环境下，CO2会被氧化而转化成可燃烧的CO结构。固体燃料燃烧的适宜条件是熔点低、不直接接触氧气。在此条件下，燃烧结构表面的可燃性会降低，形成固体燃烧状态。固体燃烧是日常生活中常见的形式，如蜡烛等。在使用时间过长的情况下，会发现固体燃烧的特性，固体燃烧主要针对易被燃烧分解的结构，因而在实际燃烧过程中产生烟雾，可以被看作结构燃烧不充分，造成固体燃烧。

2.4电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

在热能动力锅炉中，燃料的燃烧主要是碳、氢和硫的燃烧，在其燃烧不充分的情况下，会有CO、H产生，无法完全释放热能，会造成资源浪费。以固体燃料为例，其燃烧过程主要有三个阶段：首先是预热阶段，指的是在燃料燃烧之前，其烘干、挥发和预热的过程，一般在300℃～400℃范围内，燃料可以实现最快、最完全的蒸发分解。其进入锅炉后，高温预热蒸发中会快速将水分脱掉剩下焦炭。此阶段不需氧气。其次是燃烧阶段，在预热阶段产生的焦炭会开始燃烧，并且进入燃烧的阶段，该阶段需要确保氧气充足，使燃料可以与氧气结合实现剧烈的燃烧放热。最后是燃尽阶段，在此阶段燃料剩余部分几乎不会存在可燃物质，一般只有碳灰中内部包裹少部分。该阶段需要一定量空气支持剩余可燃物质燃烧生产热能，且其燃烧速度较慢，会释放的热量也相对较少。

2.5燃烧后处理

锅炉燃烧后的处理，具体是在锅炉内燃料彻底燃烧结束后开展的一项工作。由于锅炉在具体燃烧过程当中，燃烧结束阶段时多数燃料被燃烧，但锅炉内还会残留一部分燃料。与此同时，燃料燃烧后所產生的物质中也有一些可以回收利用的物质。因此，在锅炉燃烧结束后，工作人员需要继续向其进行供氧，确保充分燃烧可燃物，同时还要回收处理燃烧中所产生的烟气，使锅炉的利用率和节能性得到有效提高。

结语

综上所述，电厂热能动力锅炉能够使燃料发生充分的反应，降低环境的污染和提升燃料的利用率。通过本文的分析可知，电厂在实际的应用热能动力锅炉中，应当结合自身的实际情况，选择燃烧方式和燃料，科学合理的燃烧方法有利于燃料充分地燃烧，提高燃烧效率，减少燃烧成本，充分地发挥热能动力锅炉的优势与潜力，提高电厂运作的经济效益，实现电厂在区域产业链服务和社会基础性保障能力。

参考文献

[1] 韩鸣利.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].四川建材，2018，44（9）：34，39.

[2] 王卫华，肖娟.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧浅析[J].信息记录材料，2017，18（8）：77-78.

[3] 朱晓春.浅谈电厂热能动力锅炉燃料和燃烧[J].中国化工贸易，2019，11（4）：179.

[4] 李桃平.电厂热能动力锅炉燃料的相关研究[J].城市建设理论研究（电子版），2016，5（34）：3370.

[5] 贾天翔，韩帅霞.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧解析[J].城市建设理论研究（电子版），2016，5（33）：144.