电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析郁志祥

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析郁志祥

郁志祥

(山西大唐国际云冈热电有限责任公司037000)

摘要：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。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析提出了一些建议，仅供参考。

关键词：电厂热能动力锅炉燃料；燃烧特点；分析

引言

在现代社会的发展中，我国电力能源供需问题日益突出，为了有效地缓解这一问题，电力企业需要引进电厂热能动力锅炉燃烧技术。该技术主要是通过能量的转换，向锅炉内部添加燃料所需的高温烟气、化学能等热能形式，在锅炉转换过程中，输出热能中的有机热载体、高温水、蒸汽等。

1、热能动力锅炉燃料特点、燃烧方式、燃烧过程概述

1.1热能动力锅炉燃料的概述

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。通常情况下，火力发电厂的热能动力锅炉一般会使用天然气、重油和煤来当燃料。从资源使用、技术和经济效益的角度进行分析，煤炭是我国大多数的火力发电厂热能动力锅炉使用的主要燃料，煤燃料燃烧产生的热量绝大多数都是碳释放出来的。

1.2电厂热能动力锅炉的燃烧方式

（1）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。短火焰式燃烧是指烧嘴中的部分空气与燃料实现混合，燃料喷出以后有一部分出现燃烧，另一部在喷出后与空气混合实现燃烧，燃烧时火焰比较短。无火焰式燃烧是指空气和燃料在烧嘴中或者是在进入烧嘴前已经混合在一起，喷出时迅速燃烧起来，基本没有火焰出现。（2）固体燃料燃烧。固体燃料指的是很少甚至不会挥发或者在受热条件下而被分解的燃料，比如煤。该类型燃料的特点，就是充分与氧气接触的情况下，受一定条件作用，其产生的氧化反应比较剧烈。在燃烧的过程中，会在燃料的表面产生二氧化碳，受一定作用条件影响，其中部分二氧化碳会与碳发生反应，进而生成一氧化碳，其原因就在于固体燃料的熔点相对较低，可能在燃烧中未燃烧便已熔化，其形态也会转变为液态，在温度持续升高下会成为气态。而气态物质在与燃料反应下，会生成一氧化碳，气态的一氧化碳可燃但易挥散，会出现燃烧不充分的问题，且会伴随产生有害气体。

1.3电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

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、当前电厂燃料管理存在的问题

2.1缺乏专业可靠的核算人员

电厂燃料的统计需要由专业的统计人员来进行，从目前来看，我国很多电厂燃料统计人员普遍缺乏对核算管理工作的重视，流程不清，过程不明，统计数据存在的误差较大，专业技能不过关，严重影响燃料统计的真实性和可靠性，无法为燃料核算管理活动提供有效的数据支持，导致核算管理效率低下。统计人员专业知识和技能的缺失导致火力发电厂数据分析与收集过程中缺乏科学可靠的数据参考，难以有效计算出火力发电厂每一个生产环节所需要消耗的燃料以及燃料燃烧的损失。

2.2重要指标的核算结果不准确

燃料统计数据的核算管理需要依据一定的指标来进行，但从目前电厂燃料统计情况来看，很多部门缺乏正确进行指标的设置以及标准的确定，流量统计与核算缺乏有效的制度约束与参考。工作人员在实际统计的过程中没有严格按照标准计算，容易出现数据的错误。同时，电厂普遍缺乏严格的审计要求和审计标准，盲目计算的问题严重，难以真实反映火力发电厂的实际消耗染料的量，造成燃料浪费，严重影响燃料的应用效率和应用价值。其次，发电厂燃料计量单位为吨，燃烧之后产生的电能的计量单位为焦耳，所以在燃料统计核算过程中，需要进行很多能源数据单位的换算，换算过程涉及到的内容较多，过程较复杂，工作量较大，由于换算人员自身水平和精力的问题容易出现换算结果失误，而影响企业燃料核算质量，导致企业发电成本的上升。

3、提高电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施

3.1提升汽轮机的使用效率

在锅炉燃烧过程中，发电厂的发电原理指的是在汽轮机做功的过程中，将蒸汽中产生的热能转化成发电所需的动能。但是，在汽轮机使用过程中，汽轮机内部设置不够完善，如叶片存在间隙，在气流经过的过程中造成热能损失。相关人员需要及时地解决这一问题，如更改叶片类型、提升气流经过速度，这样就能够使得汽轮机在发电过程中提升其使用效率。

3.2送风措施

为了实现锅炉的充分燃烧，相关人员需要做好送风工作。在送风过程中，应该注重各个环节的管控，合理地控制风量和风速。在出现风速不足的问题时，相关人员需要分析其中的原因，如喷燃器温度升高、喷燃器烧坏等；在风速过大的情况下，煤粉着火时间会出现延迟。为了有效地改善这些问题，在电厂动能动力锅炉燃烧过程中，相关人员需要重视送风工作，有效地控制送风的风速和风量，这样就能够实现风粉的充分融合，实现电厂热能动力锅炉的正常运行。

3.3燃料控制

严格遵守锅炉蒸汽负荷要求最重要的是调节燃烧量，主要是因为锅炉透风，直接影响通风控制。燃料控制是为了消除内部干扰，提高系统效率。因为彼此密切相关，所以还必须重视彼此之间的相互作用，因此要积极注意燃料质量和供应装置中的机器数量。

结束语

要提升火电厂运行效率，就要科学掌握电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点，对其燃烧过程进行合理改进，实现热能的有效生产、有序转化和输送，对各类燃料做好调配工作等，促进其充分燃烧，真正实现生产效益的提升。

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郁志祥（1993年），男，朔州，本科双学历，助理工程师，能源与动力工程专业