电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析

马国强

摘 要：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

引言

近些年来，伴随我国电厂发展规模的不断加大，热能动力锅炉的应用范围越来越广泛，在电厂当中，通过合理应用热能动力锅炉，不但能够提升燃料的燃烧效率，而且有效降低了燃烧完毕污染物的排放量，为人们提供更加干净、整洁的居住环境。

一、电厂热能动力锅炉的简单介绍

电厂热能动力锅炉是很重要的一种能量转换设备，其能够及时将燃料中相应的热能、化学能等物质进行转换，产生蒸汽。锅炉的工作原理是有效利用工业生产中的余热，使得相应燃料能够释放出热量，使整个数值达到相应温度，并且，锅炉能够吸收锅炉接触受热面的散热量，产生蒸汽，具有相应的压力电荷，以达到使用的目的。燃料在燃烧的时候，会产生大量的热量，从而产生的高温蒸汽也会正在热传播作用下，能够更进一步传输到锅炉的受热面。

二、分析电厂热能动力锅炉的燃料

在电厂中，热能动力锅炉最多使用的燃料就是煤炭、重油、天然气等，以经济利益、技术条件和资源利用方面而言，虽然，我国有着丰富的石油和天然气等起源，但是，从使用价值的角度出发，其远远超过了直接燃烧的价值，而且，我国的煤炭资源非常丰富且煤炭的产量在不断增加，能够满足电厂的供销需求，所以，我国大部分火力发电厂都是使用的以煤炭为主要燃料的热能动力锅炉。

在煤炭的成分中，硫主要是以有机硫、硫铁矿、部分硫酸盐等形式存在，在燃烧的时候，有机硫与硫铁矿会产生二氧化硫等腐蚀性气体，这些气体不只会腐蚀热能动力锅炉中的金属结构，导致锅炉的使用年限减少，还会因为气体排入空气，致使空气出现污染，所以，还应对这些气体进行相应处理。另外，煤炭中水分的影响也很严重，煤炭主要有表面和内部两种水分，表面水分主要是开采和运输阶段进入的，这些水分是无法避免的，其含量也是受自然条件的影响，是无法被有效控制的，正是因为这些水分的存在，对煤炭在锅炉中燃烧造成了相应的影响，致使煤炭的燃烧程度变小，发热量也随着变小，从而对发电效率造成影响[1]。

三、分析电厂热能动力锅炉燃料

3.1 燃料的燃烧形式

（1）分层次燃烧：主要是用于固体可燃材料的燃烧过程，根据锅炉中可燃材料的特点，按照燃烧所需的特定厚度，分布在锅炉炉排上燃烧。此燃烧形式可以应用在多种原料煤的燃烧，对煤炭的固体颗粒大小并无要求。它的优点是燃料中含有大量的能量，燃烧的进度相对稳定;新增加的可燃材料会与已经燃烧的材料进行接触，锅炉基本不会出现半途熄火的情况。其缺点在于：只能适用在采用固体作为燃料的情况下，并且需要保障燃料与周围的空气充分融合，否则就容易因空气供给不达标引起燃烧不充分，进而影响效益。

（2）悬浮式燃烧：主要是将可燃材料加工成粉末状、喷雾状或气体状，并和空气一起送入锅炉，进行燃烧。为了确保在悬浮状态下进行燃烧，需要较高的炉膛高度。此燃烧形式的优点是可燃材料能够快速着火，能够充分燃烧，效率也较高;燃料能够更好的适应负荷量改变，比较容易进行自动形式的燃烧控制。其缺点在于：在某些情况下，燃料的运动与周围空气并不同步，产生的粉末较多。

（3）旋风状态下燃烧：主要是将可燃材料和周边空气，沿着切线方向送入锅炉中，产生高速流动的气流，形成有较大强度的螺旋运动，实现燃烧。此燃烧的优点是燃烧的流程稳定，燃烧材料基本没有遗留;能够在多种类型煤炭的燃燒中运用;能够节省燃烧成本，有很强的剩余燃料运用能力。其缺点在于：在通风操作时，会损失较多的能量;锅炉设施的构造相对复杂，在实现灰量较大的煤原料燃烧时，会损失一部分物理状态的热量[2]。

3.2 控制热能动力锅炉燃烧的措施

所限，要控制燃料，主要是根据锅炉蒸汽负荷的要求，控制燃烧量是非常重要的系统之一，是因为锅炉的给风量会对送风和引风的控制造成直接影响。燃料控制的最主要目的是对燃料内部的扰动进行消除，对系统的品质进行改善，由于各部分之间的联系比较紧密，因此，不能忽视各部分之间的影响，所以，就务必要注意燃料的质量和燃料供应装置中机械的数量。在对送风量这方面进行控制，为了确保经济燃烧，需要改变相应的送风量，以此来适应燃料量的变化，送风量的任务是使送风量和燃料量相互协调，能够使锅炉的燃烧效率达到最高水平，确保锅炉的经济效益达到相应要求。而在引风量的控制系统中，因为需要炉膛的压力满足在一定的标准之内，所以在引风量与送风量之间需要有一个良好的平衡，同时炉膛的压力也是直接关联到锅炉燃烧过程的安全和经济运行，压力大喷火甚至爆炸，压力小冷风入炉膛，影响燃烧。所以我们可以把送风量当成一种前馈的信号，用来改善系统的调节的能力，同时因为调节的对象是一种比例，所以被调节的量比较灵敏，为了减少由于小幅度的偏差而导致引风机挡板不间断动作，可以在调节器上设置一个比例，自动修正，在出现小的偏差时调节器的比例带增大。

四、提升电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施

4.1 提升汽轮机工作效率

先进，大多数的火力发电厂都是采用的汽轮机，将蒸汽热能转化为动力势能，以达到发电的目的。然而，在汽轮机中，当内部的蒸汽气流经过喷嘴和叶片产生摩擦的时候，由于叶片间隙的泄漏，致使汽轮机在进行蒸汽热能转化时，会损伤部分热能。因此，在实际的操作中，我们需要通过提高蒸汽流过动叶栅时的相对速度或者是采用渐缩型叶片等措施来减小叶片出口边的厚度，最终实现减少喷嘴和叶片的摩擦而造成动能的损耗问题。

4.2 采取合理送风措施

合理送风的要求对确保锅炉充分燃烧具有非常重要的意义，所以，我们应加强对送风阶段各环节的合理优化措施，对送风过程中的风速、风量等进行合理控制，所以，在风速不够的时候，就致使喷燃器温度抬高，而被烧坏，并且会致使煤粉沉淀，而风速过大时就会推迟煤粉着火时间，导致燃烧不充分，所以一定要加强控制送风的风速和风量，确保风粉充分混合[3]。

4.3 科学、合理选择燃煤类型

一般情况下，选择不同的燃煤类型，其在锅炉炉型的结构上也会有一定的差异。所以，在选择燃煤的时候，如果燃煤不符合锅炉的功能，就很容易对锅炉的运行情况造成影响，不只会对锅炉造成损伤，还会产生无法预想的经济损失，所以，我们在燃煤选择过程中，一定要重视那些影响锅炉运行的重要因素。并且，需要安排相关研究人员，在选用燃煤过程中，可以事先开展相应的燃烧试验，进而合理地选出合适的燃煤类型。

五、结语

提升燃烧效果是完全取决于燃料和燃烧的过程，现今，煤炭是最主要的燃料，其质量存在一定的差异，导致燃烧的效率并不理想，为了更好的燃烧，就应加快新型燃料的研发速度，探寻更节能、更环保的新型燃料。并且，要对电厂锅炉的燃烧进行科学控制和管理，控制好燃烧方式、风机运转、空气尽量等，以提升燃烧的效率。

参考文献：

[1] 冯帅. 基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].  河北农机. 2019（03）

[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（08）

[3] 谢健，谢筱萌，王彦红. 电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].  中国设备工程. 2018（16）