电厂热能动力锅炉设计与燃料燃烧分析于浩

电厂热能动力锅炉设计与燃料燃烧分析于浩

于浩

内蒙古康远工程建设监理有限责任公司，内蒙古呼和浩特010070

摘要:随着我国经济实力的不断提升，对于电力的需求量在逐年的增加，火力发电厂是现阶段主要的电力供应源，因此需要重视火力发电厂锅炉的运行控制工作。在火力发电厂中，锅炉为主要的生产器件同时也是消耗能源最大的器件，我国正大力推广低碳节能政策，需要做好火力发电厂锅炉运行控制的节能工作。本文主要阐述火力发电厂和锅炉的实际应用情况，并提出针对性的节能对策，从而促进火力发电厂的可持续发展。本文主要探究电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点，加强热能动力燃烧系统应用，对其运行管理也可以此为依据进行完善。

关键词:电厂热能;动力锅炉燃料;燃烧特点

近年来，我国经济和科技有着快速发展，我国发展水平良好。但在发展过程中，也面临着人口增长与资源之间的矛盾，出现资源紧张的问题。而对资源的开采是一项长期性工作，且一些资源是不可再生的，要实现可持续发展，就要提高资源利用效率。利用高科技技术，可以实现对资源的合理应用，且在新资源开发中也有着积极作用。其中电能作为社会运行中必要资源，要提升其资源利用效率，对于火电厂功能就要进一步进行开发。

1热能动力锅炉设施概述

电厂热能动力锅炉是一种热能动力装置，可以将热能转换为机械能，而其热能的来源主要是燃烧煤和石油等形成的，再经过动力装置的作用进行转换。通过动力装置所产生的初始动力，可以驱动电厂发电机器，从而实现发电完成能量转换。在该锅炉装置中，会输入产生的热能等，经过一定作用输出高温液体或者水蒸汽。在燃烧燃料进行热能供应时，燃料会在装置设备部分燃烧而产生持续热能，经过传递到达锅炉装置的受热表面。由于我国正处于快速发展的阶段，对于电力需求量在不断的增加，因此火力发电厂的数量和规模都在不断的增加，而我国火力发电厂的建设位置也基本是在煤炭丰富的区域，才能满足生产需求。我国的煤炭资源丰富，因此其是火力发电厂的主要燃料，但是在实际的使用中，对比发达国家，我国火力发电厂生产电能过程中会消耗大量的能源，使得产能效能较为低下，同时还排放大量的有害物质，不符合我国现阶段的低碳环保的策略。通过分析火力发电厂的实际情况，在火力发电设备和燃料使用等方面都存在着较多的问题，因此为了火力发电厂的可持续发展，需要改进传统的发电模式和提高供电质量。

2电厂热能动力锅炉燃料应用

通常情况下，火力发电厂运行中，其热能动力锅炉使用的燃料是多样的，其中有固体燃料、液体燃料和气体燃料这三种，具体有煤、重油和天然气等资源。当前，我国煤的储量更加丰富，且其应用比较经济，燃煤发电也是我国主要的发电方式。

2.1气体燃料燃烧

气体燃料通常也被称之为扩散性燃烧方式，这种燃烧方式应用中，其烤嘴不需直接接触空气，而是在喷射过程中充分结合空气，然后进行燃烧。使用气体燃料燃烧，其燃烧后的火焰更长，且仅仅是烧嘴部分会接触到小部分空气，其实际使用中接触的氧气也就比较少。这种情况下，喷射之后尽可实现局部燃烧，喷射其它部分燃料时，才可接触空气而燃烧其余燃料，与上个燃烧阶段相比，该阶段的火焰较短，且充分混合了空气的气体燃料，其燃烧也比较快，因此其火焰消失也很快。

2.2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。

3燃料燃烧特性

无论使用的是气态燃料还是液态燃料，其燃烧都是具有两个部分，即着火和燃烧。前者是指燃料在一定温度下会出现氧化反应，着火就是该反应缓慢增强，持续一段时间后就达到燃烧状态。而着火燃烧需要燃料在混合物中比例达到一定条件，其燃烧需要具备充足氧气，且燃料要与氧气实现充分的接触。使用气体燃料，要注意与空气实现充分混合，且保持燃料百分比的科学性，以确保着火的稳定，也就是要控制好着火浓度范围。一般情况下，会选择比较合适的燃烧方式来燃烧锅炉中其它燃料。其中的长焰燃烧就是采用扩散式的燃烧方法，锅炉烧嘴内不彻底与空气混合，而是气体喷出才凭借其扩散作用来与空气充分混合，形成有效燃烧。短焰燃烧则是燃气燃料最初完全与部分空气混合，气体的其它部分与二次空气混合，再进行持续燃烧。无焰燃烧则是在燃烧先彻底与空气混合后，再进入烧嘴，在其内部的燃烧是比较快的。

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。

5燃烧过程改进策略

火力发电不仅能够保证人们日常生活的正常开展，还能促进我国综合经济的发展，其本质属于第二产业，还能够为大量的劳动力提供工作机会，解决基础就业问题。在人们的生活中，火力发电是人们必不可少的物质，火力发电厂对于我国经济的发展具有重要的作用。现阶段火力发电厂主要采用的燃料为煤炭，会造成大量的环境污染问题，为了能够提高火力发电厂的经济效益和环境效益，在生产中，需要制定合理的火力发电厂锅炉运行控制节能对策，从而有效解决环境污染问题，提高火力发电厂的工作效率。要改进热能动力锅炉燃料的燃烧过程，就要做好三方面工作，即要充分调配各类燃料、保证空气量的充足、合理调节各阶段燃烧。对燃料的充分调配，有利于构建锅炉中最合适燃烧流程，确保固态燃料燃烧有序，实现充分燃烧。预热、燃烧和燃尽阶段要确保通入充足空气，实现各阶段的紧密衔接，促进燃料的充分燃烧。此外，要做好燃烧调节工作，在烘干材料过程中，还要注意查验其后续挥发情况。

6结语

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。

参考文献:

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