电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析

丁金强

摘要：随着我国电厂数量上以及规模上的不断增加，热能动力锅炉得到了较广泛的应用。电厂中热能动力锅炉的合理运用，不仅能够提高燃料燃烧的效率，还能够减少污染物排放，提供给人们干净且整洁的生活环境。电厂中的热能动力锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能，可以在极短的时间内实现热能的转换。

关键词：电厂;热能动力锅炉;燃料;燃烧

1、热能动力设备与热能动力锅炉概述

1.1热能动力设备的定义

热能动力设备即把热能进一步转换成机械能的热力设备。其中热能主要是通过煤、石油以及天然气的燃烧进而产生热能、核能以及太阳能等。目前，热能动力设备当中主要包含了汽轮机动力设备、内燃机动力设备以及燃气轮机动力设备等。上述设备的主要组成是原动机和各种辅助设备。而火力发电主要是运用了热能动力设备所制造出的原动力实现对发电机的有效驱动进而生产出需要的电能。

1.2热能动力锅炉概述

热能动力锅炉属于转换能量的一种装置，能够及时将燃料中相应的热能、化学能等物质进行转换，随后通过锅炉内部的转换，从而向外部输送具备热能的高温水以及蒸汽等。热能动力锅炉的基本运行原理为通过燃料的燃烧之后所释放出的热能以及工业日常生产当中产生的余热输送到容器当中的水，从而满足于一定的温度也或者是压力蒸汽的一种热力装置。当锅炉中“锅”和“炉”同时运行的时候，水在进入到锅炉之后，汽水系统当中的锅炉就会接触受热面把吸收所得热量进一步的传递到水中，水在加热到一定的温度以及压力之后得到热水或者是蒸汽，随后热水与蒸汽便被输送出来使用。

2、电厂热能动力锅炉运行及燃烧特点

2.1电厂热能动力锅炉运行特点

所谓热能动力锅炉，字面上就可以了解到是在锅炉里加入燃料后，燃料在燃烧时产生热能，再转化成其他能量。在这个过程中热能的能量达到一个临界点就会把能量传到锅炉里的水里，再通过水传到外面。锅炉中的水受热后温度越来越高就会升华成水蒸汽，电厂工人随后把水蒸汽导出。不断重复，锅炉不间断地产生热能。而燃料在燃烧时锅炉内产生大量的烟气，而在物理知识中可以得知这些高温的烟气也会向热能动力锅炉传递热能，随后烟气自身的温度就会降低然后排除锅炉进入空气中。只有经验丰富的电厂工人才能很好的控制投入锅炉的燃料，燃料过多过少都会影响热能动力锅炉的效率。

2.2燃料燃烧特性分析

不同的燃料其性质也不同，对燃点的需求和对氧气的需求也不一样。而煤炭等固体燃料比较稳定。但是气体燃料对燃烧有更高的要求。有三种燃烧方式，分为长焰、短焰、无焰。长焰顾名思义就是火焰较长，原因是热能动力锅炉的烧嘴内部利用燃料气体的扩散和空气共同作用，是扩散式燃烧方法。而短焰相对复杂，气体燃料首次和空气混合后，把混合的气体分为两部分，一部分燃烧另一部分混合气体继续和空气混合后再继续燃烧，这样燃烧产生的火焰比较短。那么无焰燃烧就是几乎看不到火焰但并不是没有火焰，原理是燃料在进入锅炉的烧嘴之前就已经和空气完全混合过了，在这种情况下几乎是看不见火焰的。固体燃料在热能动力锅炉内燃烧也有许多的方法，比如表面燃烧、蒸发燃烧、冒烟燃烧、分解燃烧等，不同的燃烧方式有不同的特点，应该合理配合，加以运用，了解各种燃烧特性取长补短。

2.3热能动力类型锅炉的具体燃烧形式

（1）火床燃烧同时也被称为分层燃烧。该燃烧方式主要通过固体燃料实现，这一种燃烧方式对固体燃料的颗粒大小没有要求，具有很强的兼容性，所以可以使用很多种燃料的类型。是在锅炉的炉排上进行燃烧的一种方式。使用这种燃烧方式的好处是燃料进程稳定，新进的燃料易燃。但是这种燃烧方式的不足也很明显，需要充足的空气，要是缺少空气就会产生危害人体的气体。这种燃烧方式对于大容量的锅炉性价比不高，所以很多大型的热能动力锅炉不会使用这种燃烧方法。

（2）火室燃烧同时也被称为悬浮燃烧。该燃烧方式主要通过粉末或气体实现，把燃料加工成粉末或者气体然后和空气一起进入锅炉的燃烧室，为了保证燃烧气体或者粉末漂浮，锅炉燃烧室的温度一定要足够高。因为燃料是气体或者粉末所以能和空气充足的接触，所以这种方式的燃烧火势迅猛，燃料会充分燃烧，效率也高。缺点是如果空气和燃料不能很好的同步，就会遗留粉末，从而浪费燃料。

（3）旋风情况下的燃烧。这是一种比较特殊的燃烧方式，可以说是悬浮燃烧的升级版本。燃烧物在进锅炉燃烧室时围绕锅炉内壁旋转运动，使燃烧室形成螺旋强气流。其优点就是燃料和空气的充分结合，燃烧的进程很稳定，节约燃料。但是这种燃烧方式需要对锅炉就行改造，使锅炉结构变得复杂，如果燃烧物产生的灰较多的时候也会使一些能量折损。

3、火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施

3.1对汽轮机的使用效率进行提升

在热能动力锅炉燃烧过程中，火力发电厂的发电原理主要是使用汽轮机中的蒸汽产生的能量转化成动能然后发电。但是汽轮机在工作的时候，如果汽轮机内部的结构设计存在一定缺陷的话，比如导流风扇的叶片上缝隙太大，就会造成气流在经过时折损气流的热能。对于这样的设计缺陷，相关技术人员要对导流风扇进行改进，对叶片的种类进行改动或者是安装其他装置使得气流更加快速地通过。优化汽轮机可以更好的提高效率。

3.2改進锅炉构造和提高燃烧质量

现如今我国还有许多电厂的锅炉设施并不完善，锅炉设备也比较老旧，技术手段落后，使得热能动力锅炉在燃烧的时候燃料燃烧不充分，造成浪费，增加了电厂成本。所以一定要深入地做好热能动力锅炉的研究研发工作，并且对老旧锅炉改造，优化锅炉的结构和提高燃烧的质量，一定要充分地使用燃料，避免因为锅炉技术上的问题造成对燃料的浪费。与先进的技术融合。比如参考交流调速技术在功率频率以及动态响应上都有所不足，这时可以考虑给锅炉装上人工变频技术，这种技术要比交流调速技术更具有优势，而且应用也更加广泛。

4、结语

现阶段，我国电力资源供需矛盾突出，为了及时加以消除，需要合理利用电厂热能动力锅炉燃烧技术。其中热能动力锅炉可以转换能量，向锅炉内部添加燃料的高温烟气和化学能等热能形式，通过锅炉转换，输出包含热能的有机热载体、高温水与蒸汽等。而且电厂热能动力锅炉燃烧技术的合理利用，能够提高锅炉应用的整体效率和水平，从而保证电能资源利用率。

参考文献：

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[2]康付帅.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].科技创新与应用，2017（15）：155～156.

[3]隋本友.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J].环球市场信息导报，2016（48）：127.

（作者单位：神华国华孟津发电有限责任公司）