火力发电厂热能动力锅炉的燃料与燃烧改善

2024-01-14 13:02刘志超
科技尚品 2023年12期
关键词:热能火力发电厂煤粉

文/刘志超

热能动力锅炉运行的状态决定了发电厂生产的经济效益,必须重视热能动力锅炉燃烧质量,注重热能动力锅炉的燃烧改善工作。基于此,本文主要分为三个过程,首先分析了热能动力锅炉以及燃烧的相关概述,其次对热能动力锅炉燃料燃烧过程进行了明确,最后提出了热能动力锅炉燃料燃烧改善措施,其目的就是提升火力发电厂的热能动力锅炉燃料燃烧质量,为相关研究工作,提供一定的参考。

火力发电厂在生产期间,将热能动力锅炉引进其中,进行合理的运用,可以有效提高电能的利用效率,降低对能源的消耗,避免对环境造成较大的影响,并且对火力发电厂生产的优化,有着一定的作用。由于热能动力锅炉运行环境相对较为复杂, 为了保证燃烧质量,必须采取合理、有效的燃烧改善措施,对热能动力锅炉燃烧情况进行调整,做到充分燃烧材料,减少材料的消耗,提升火力发电厂的生产效率。总的来说,为了提升火力发电厂热能动力锅炉的应用效果,改善热能动力锅炉燃料燃烧效果是非常必要的。

热能动力锅炉以及燃烧燃料分析

热能动力锅炉以及燃烧燃料具有一定的特殊性,在火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧改善期间,必须对热能动力锅炉以及燃烧燃料的相关内容有着一定的了解,这样可以有针对性采取改善措施,确保火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧改善的效果,提升燃烧质量。

热能动力锅炉概述

热能动力锅炉属于能量转化装置,所输送的能量主要是煤炭中所包含的各种能源类型,在热能动力锅炉运行期间,将锅炉装置作为基础,对各项能源进行转化,从而向为外界输送一定能量的饱和水蒸气。同时,在水进入热能动力锅炉以后,锅炉利用自身受热面,并且所吸收热量传递到水中,促使水温度升高,这时温度和压力就会达到平衡状态。热能动力锅炉生产期间,可以将热水温度升高以后,就会形成水蒸气,并且进入到锅炉内部,但是为确保安全性,应当使用专业引出装置。另外,燃料受到燃烧设备的作用下,可以充分燃烧,并且在整个燃烧过程中,可以将热量完全释放,热量释放处于持续过程。此外,基于热传播理念,可以将热量进行传递,等到热量传递完成以后,烟气的温度就会缓慢下降,利用烟囱进行烟气的排放。

燃料燃烧分析

其实,在火力发电厂生产期间,利用锅将燃料进行燃烧,将燃料所含有的化学热能进行充分燃烧,受到环境高温作用下,生成水蒸气,并且等到水蒸气压力达到一定数值以后,燃料中化学能源就会进行转换,转换成蒸汽热能,能源转换主要靠汽轮机所完成,最终得到电能,满足人们与生产对于电能的需求。同时,锅炉属于热量转换装置,可以获取多种能源,例如:燃气、 燃煤、 燃油等。另外,燃料一般以煤为主,将其进行充分燃烧,可以释放热量,并且所释放的热量较多,就可以很好满足相关生产需求,促使热能动力锅炉的作用得以充分发挥。此外,在火力发电厂热能动力锅炉生产期间,一般都是以煤炭为主,煤炭中含有大量的氧、碳、氢、硫等元素,碳元素占据总比例的50%以上,但是不超过70%,其余元素可以充分热能动力锅炉的燃烧,促使燃烧达到最佳的状态,避免产生较大的能源消耗。

燃烧形式

燃烧形式主要包括分层次燃烧形式、悬浮状态下燃烧、旋风状态燃烧等类型,下面就针对这三种类型展开分析和阐述。

第一,分层次燃烧。分层次燃烧适用于固体可燃物质燃烧,并且结合锅炉内部可燃的特点,并且根据薄厚情况将燃料分布锅炉内部,确保可以充分燃烧。同时,还可以适用于多种煤燃烧,这个在该燃烧过程中,对于煤炭颗粒大小没有较多要求,并且燃料含有较多能量,可以稳定燃烧,结合实际情况适当添加可燃物质,新物质与易燃物质进行接触,避免出现燃烧残留。但是,分层次燃烧式也是有着缺陷的,在燃烧期间,需要将燃料与周围空间进行充分结合,否则很容易出现很容易空气中氧气量不够,无法充分燃烧,产生能源损失。

第二,悬浮状态下燃烧。悬浮状态下燃烧与分层次燃烧有着很大不同,将燃料进行加工形成粉末,利用喷雾、气体方式,与空气一同进入热能动力锅炉内部。同时,为了保证燃料燃烧的充分性,影响根据实际情况以及相关要求,合理设置锅炉炉膛高度,需要燃料可以以最快速度点燃燃料,避免能源消耗,并且燃料效率也会得到提升。另外,如果负荷量发生改变,悬浮状态下燃烧具具有良好的适应性,这样可以实现自动式燃烧控制。但是,有优势就会存在缺陷,悬浮状态下燃烧也需要周围空气相互结合,反之就会产生较多粉末。

第三,旋风状态下燃烧。旋风状态下燃烧需要将燃料与空气进行充分结合,并且输送到热能动力锅炉内部,生产运动速度较高气流,并且在螺旋状态下进行燃烧运动,得到充分燃烧。同时,旋风情况下燃烧优势有很多,不仅燃烧物质较为稳定,还可以降低能量消耗以及成本。

火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

热能动力锅炉燃料燃烧期间,主要分为准备燃烧阶段、燃烧阶段、燃尽阶段等方面,下面就针对这几项内容,展开了分析和阐述。

第一,燃烧准备阶段。煤炭作为火力发电厂生产首选的能源,通常是利用磨煤机将煤炭进行处理,通过气流的形式将煤炭输入到热能动力锅炉内,一直到热能动力锅炉内部的燃料充分燃烧,该阶段为准备阶段。在热能动力锅炉燃料燃烧准备阶段期间,煤粉流不断进行加热,煤粉就被进行分解,主要是与燃料的成分以及特性等方面有着直接关系。通常情况下,煤粉的温度一般在1100℃~1200℃之间,只有这样才能保证煤粉燃料在最短时间内充分燃烧。在燃烧准备的时候,还需要做好热能动力锅炉清理工作,确保内部环境的清洁度,避免出现污垢的情况,因为如果热能动力锅炉内部存在较厚的污垢,就会消耗一部分的热量,并且材料燃烧也不够充分。

第二,燃烧阶段。燃烧阶段是指煤粉在着火以后的时间段,焦炭燃烧或者煤的呈现充分燃烧的状态。在热能动力锅炉燃料燃烧期间,会释放出大量的热量,所释放的能量也相对较高,很容易形成焦炭粒,促使焦炭的稳定性得到提升。同时需要观察焦炭的燃烧实际情况,根据相关要求对锅炉内部的温度适当调节,确保空气与煤粉充分混合,这样才能提高热能动力锅炉燃料燃烧的质量。

第三,燃尽阶段。燃尽阶段属于燃烧的最后一个阶段,指燃料在燃烧完成以后,产生一定变化,体积出现变小,并且表面形成一层灰壳。同时,热能动力锅炉内部燃料与的空气很难直接接触,进而引发燃烧异常,为了解决这样问题,必须对煤粉的灰壳进行处理,或者加大力度,将内部的煤炭充分地燃烧,可有效提升燃料的效率,避免出现燃烧瓶消耗的现象,实现良好的生产效益。

火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧改善的主要措施

为了提升火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧的质量,需要结合实际情况,对热能动力锅炉燃料燃烧进行改善,将燃料充分燃尽。在火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧改善期间,可以从以下几项内容展开。

送风措施的合理选择

在热动力锅炉燃料燃烧期间,必须结合实际情况,选择合适的顺风措施,燃料充分燃烧,对于提高热动力锅炉燃料燃烧的质量具有关键性的作用。在送风措施合理选择期间,还需要注重顺风流程的合理性,对实际风速和风量进行严格的控制,并且风速如果较低,热能动力锅炉内部温度就会过高,导致燃烧灰烬不断沉积。但是如果风量较大,燃料燃烧就会出现滞后现象,燃烧不够充分,出现燃料损失。对此,必须对风速和风量进行严格控制,结合实际情况,对风速和风量进行适当调整,减少误差的产生,提高燃料燃烧的效率。

风量和风速也是送风方式合理选择的重点内容,因为送风量与风速直接影响燃烧程度,如果送风量或者风速较大,燃烧量就会适当增加。但是,如果送风量和风速较差,燃料与空气中氧气接触面积就会较小,进而无法充分燃烧。对此,应结合实际情况,合理调节风量和风速,只有这样才能确保燃料得以充分燃烧,避免产生能量消耗。

燃烧类型的合理选择

从化学的角度来说,材料类型的不同所产生的燃烧效果也是不同的,燃烧产生的生成物也不尽相同,并且燃烧所产生的一些生成物对环境会造成一定的影响,所以在热动力锅炉燃料燃烧改善期间,必须结合实际情况,选择合适的燃烧类型,确保燃烧类型与锅炉类型相符,这样可以保证热动力锅炉燃料呈现稳定的燃烧状态。如果不匹配的话,就会导致燃料燃烧不充分,给热动力锅炉造成一定的损伤,这时相关技术人员应对燃烧类型进行实际考察,结合实际情况,事先做好燃烧实验,从而确保燃烧类型选择的合理性。

给水质量控制

热动力锅炉燃料燃烧期间,如果水分过多,不仅会导致燃料燃烧不充分,还会对热动力锅炉的质量造成一定的影响。在热动力锅炉燃料燃烧改善期间,需要从该角度出发,给水方面进行严格的控制,根据热动力锅炉燃料燃烧的相关标准做开给水工作,对给水量进行严格的控制,确保给水量符合相关生产要求,注重水中杂质的合理性,只有这样才能确保燃料燃烧的充分性。另外,给水量得到控制以后,还需要结合实际情况,提高煤粉的细度,如果米粉细度相对较高,可以在燃烧期间与空气直接接触,在相同时间内会吸收大量的热量,从而保证煤炭燃烧的充分性。

提高助燃风温度

助燃风温度的提高可以有效降低燃料能源的消耗,实现节能环保的作用。燃烧属于燃料的一种化学反应,助燃风中含有大量的氧气,可以帮助燃料处于持续燃烧的状态,如果助燃风的温度较低,燃料燃烧的热量就会被助燃风吸走,从而降低燃点,很容易出现熄火的情况。应结合实际情况,适当提高助燃风,减少助燃风的吸热量,从而提高燃料燃烧的效果,避免出现熄火的情况,降低燃料的消耗。

注重锅炉保养与维护

在热动力锅炉燃料燃烧一定时间后,需要对其进行定期的维护,根据运行状态做好定期的检查工作,如果锅炉管道存在结垢、 结渣的情况,就需立即进行处理,避免结构结扎影响燃烧效率。同时,还需要注重动力燃烧锅炉的保养工作,只有保养到位,才能降低故障的产生,确保热动力锅炉燃料,可以充分地燃烧。另外,还需要定期对热能动力进行检查,判断是否存在故障,如果存在故障,就需要立即进行解决,避免因为故障带来较大的负面影响,降低锅炉的使用性能,以及生产效率。

燃烧问题的优化

热动力锅炉的自身质量对于燃料燃烧也有着一定的影响,具体的生产中,如果热动力锅炉处于全新的状态,工作人员需要对锅炉质量进行全面检查,质量检查通过以后才能投入生产中。在投入生产以后,需要结合火力发电厂的生产需求,对热动力锅炉进行调整,尤其是锅炉系统的调试和优化,促使热动力锅炉系统可以与火力发电厂其他设备相互配合,呈现协调稳定的生产模式,为热动力锅炉燃料燃烧的充分性给予基础性的保障,只有热动力锅炉的工作效率得到提升,才能确保燃料燃烧的充分性,降低能源的损失与消耗。另外,如果锅炉设备内部的气压与气温处于稳定的状态,以及生产期间锅炉具有足够的蒸发量,这时就需要将燃烧的燃料均匀地铺在热动力锅炉内部,这样避免出现燃烧结扎的情况, 也避免热动力锅炉燃料燃烧期间,不会烧毁燃烧器以及锅炉的水冷壁。此外,还需要注重锅炉内过热器的温度平衡性,避免出现超温的情况,因为一旦超温,就增加安全事故产生的可能性。

火焰检测技术的使用

在火力发电厂生产期间,通过利用火焰检测技术,可以对热动力锅炉的燃烧情况进行实时监控,对于燃烧中由于点火不当或者长期处于低负荷运行状态的热动力锅炉,可以及时反映,工作人员可以根据反映情况做好相应的调整和检修工作,避免给燃料燃烧造成一定的影响。

静态燃烧优化

热动力锅炉进行改造,需要对热动力锅炉进行静态燃烧优化。静态燃烧弱化主要是将锅炉燃烧调整作为基础,根据运行数据,对燃烧情况进行优化。另外,还需要结合实际情况,对锅炉生产各项参数进行计算,做好修正采样以及测量的工作,对生产过程进行模拟,根据模拟情况以及实际需求,对锅炉燃烧进行静态优化,实现最终的优化目的。

提高粉煤灰细度

粉煤粗细直接决定煤炭表面积情况,所以粉煤本身较细的话,煤炭燃烧与空气接触面积就会较大,这时粉煤在相同时间内就会吸收热能。但是,对于一些劣质煤炭来说,如果想锅炉内部燃料进行充分燃烧,就需要保证煤粉细度达到相关标准,只有这样才能实现预期燃烧效果,提升燃料的使用效率。

综上所述,燃料燃烧的充分性直接影响着热能动力锅炉的生产效率,所以在火力发电厂热能动力锅炉燃料燃烧期间,经常会产生燃烧不充分的现象,这时就需要结合实际情况,采取合理的改善措施,例如:送风措施的合理选择、燃烧类型的合理选择、给水质量控制提高助燃风温度、注重锅炉保养与维护燃烧问题的优化、火焰检测技术的使用、静态燃烧优化、提高粉煤灰细度等措施,从而改善热动力锅炉的燃烧的状态,确保燃料可以充分燃烧,提升热动力锅炉的生产效率,促使火力发电厂获取最大的经济效益。

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