火力发电厂中热能动力锅炉的燃料及其燃烧探究

孙学鹏 鞠欢

摘要：由于近年来我国较大人口基数导致人均能源占比不高，要想获得持续性发展，就要坚持走节能降耗路线。火力发电厂作为能耗较高的企业，关系着国民生产生活的正常用电，同时也关系着环境保护等诸多方面。通过在火力发电厂锅炉中加强燃煤节能质量管理有助于降低能源消耗，有助于提升能源利用率，有助于企业进一步的发展、社会和环境共同进步。

关键词：火力发电厂;热能动力锅炉;燃料;燃烧;探究

引言

通过对热能动力锅炉燃料和燃烧进行详细分析并加强管理，保证充足的能源供应，提升能源的利用率，保证火电厂的稳定发展。

1热能动力锅炉燃料的概述

热能动力锅炉的工作性质就是能量设备的转换。从目前火力发电厂的工作流程中可知，常见燃料中工业油、煤炭等都是不可再生资源。从经济效益、技术水平及能源利用率等方面看，即使我国的天然气、石油等资源比较丰富，但通过燃烧方式来获取所需能源的方式是非常不合理的，因为燃烧所产生的价值比本身的价值要低很多，用来作为燃料是一种浪费。我国煤炭资源十分丰富且煤炭产量也在逐年增长，而且可满足火力发电厂的资源供应，所以现阶段我国大部分火力发电厂都是依靠煤炭资源作为热能动力锅炉的主要燃料。

煤炭构成非常复杂，包含氧、氨、氢、碳、硫等多种化学成分。硫分为好几种，其中硫单质的同素异形体也有很多种，有斜方硫、单斜硫和弹性硫等。硫元素在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在，对人体而言，天然单质硫是无毒无害的，而稀硫酸、硫酸盐、亚硫酸和亚硫酸盐有毒，硫化物通常有剧毒。浓硫酸会腐蚀人体皮肤，另外硫化物能通过燃烧发生化学反应，对锅炉来说是非常危险的因素，可能会使锅炉的金属结构遭到腐蚀而损坏，影响锅炉的正常运行，最终缩短锅炉的使用寿命。另外这些气体会对环境产生一定污染，必须进行处理后才能排放。煤炭中有一定含量的水分，这些水对能量的转换也有一定的影响，会降低能量的转换效率，在实际的运输等环节中也可能会因煤炭进水而增加锅炉燃烧难度、降低煤炭资源的使用率，进而极大降低火力发电的效率和质量。

2锅炉节能降耗的重要意义

火电厂运行中必不可少的一部分内容就是锅炉，同时，锅炉也是电厂实际运行中能源消耗较大的部分，要想实现节能降耗的效果，就要积极改进锅炉的结构，提高锅炉燃煤质量管理水平。我国在近年来的发展中对电能的需求量不断增大，很多行业都存在严重的电能应用不足、电能供需失衡的问题。如果没有充分重视节能降耗問题，那么，不久的将来必然会产生十分严重的能源不足问题，甚至会导致无法维持社会发展和运行。可见，应当将节能降耗理念充分应用于电厂锅炉中，加强调解和改善锅炉设备和运行模式。火力发电厂有着较高的锅炉运行参数，锅炉具有较大容量，在实际运行中需要消耗巨大的能源。为此，要对锅炉能耗总量进行控制从而提升火力发电厂的生产实效。当前，很多发电厂仍然采用的是主导性的动力设备，这是亟需改进之处。相关人员需要加强电厂节能降耗的改进，以锅炉为切入点，将锅炉动力设备的工作效率进一步提升。此外，为了将锅炉实际能源消耗降低，需要加强各项参数的优化。为此，工作人员需要对锅炉实际运行情况进行考虑，对锅炉参数进行优化设计，根据节能指标调整锅炉参数。

3电厂热能动力锅炉燃料

燃料的燃烧属于化学反应，燃烧需要经历两个过程，这两个过程就是点燃和燃烧。点燃指的是燃料的氧化反应瞬间加速;燃烧指的是氧化反应持续剧烈进行。燃料达到着火点后才能够实现燃烧。而对于气体燃料而言，原料达到着火点不一定能够点燃，它的燃烧也与空气中的自身占比有关系。燃料的燃烧离不开空气中的氧气，燃料和氧气充分接触下并且氧气充足，这样燃料才能够进行充分的化学反应即燃烧。

对固体燃料来说，固体燃料燃烧的挥发性相对较差。在实际燃烧过程中，固体燃料的结构表面存在大量的CO2和CO。其燃烧方式有冒烟、蒸发、表面等。冒烟燃烧指的是燃料中的碳分子没有充分的燃烧，燃料的利用率较低;蒸发燃烧主要是将固体燃料融化成液体，再将液体形式的燃料进行蒸发转化成气体，将燃料气体与空气中的氧气进行混合后进行燃烧反应;表面燃烧一般在含碳量较高且容易分解和挥发的燃料中出现，换而言之，燃料中的碳分子与燃料表面的氧气产生化学反应，从而生成一氧化碳和二氧化碳燃料产物，生成的一氧化碳有助于燃烧，使燃料的燃烧更充分。其中当前我国火力发电普遍应用的燃料为煤炭，就煤炭燃料而言，其包含大量的碳氢氧等元素，碳元素的占比一般为50%～70%，其他氧氢硫等元素满足煤炭燃烧的需求，使煤炭能够充分的燃烧。电厂热能动力锅炉工作的过程中，需要保持良好的通风，良好的通风能够给燃料提供充足的氧气，使燃料发生充分的氧化反应，提高燃料的利用率。因此，对电厂热能动力锅炉的燃烧反应来看，燃烧反应主要为碳燃烧释放能量的过程。

4电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

电厂热能动力锅炉内的燃烧主要是由碳、硫、氢三种元素实现。燃料燃烧不够充分就会产生一氧化硫、一氧化碳等多种有害气体，有害气体的产生不仅降低燃料的利用率而且可能会对环境造成破坏。燃料的充分燃烧不仅能够提高利用率而且能够最大化降低环境污染。燃料的燃烧通常分为以下几个过程。

4.1预热过程

在燃料燃烧前，要进行科学化的处理，将燃料进行烘干处理后，再进行加热。燃料烘干后有助于充分燃烧，在加热时，燃料的温度会逐渐上升，燃料内部分子的运动速度逐渐加快，这样有助于燃料在燃烧的过程中发生充分的氧化反应。通常，电厂热能动力锅炉内的固体燃料在300℃条件下，实现充分燃烧并发生分解。因此，燃料在燃烧前，可预先升高电厂热能动力锅炉内温度，并且保持较高的温度。因此能够使原料在高温下达到预热的效果。预热的过程中，要注意燃料水分的影响，水分越大，通风量要加大，并且要保持炉内的温度稳定，温度的变化和风量的变化都会对原料的预热产生影响。因此，在实际的应用过程中应当结合现实情况进行合理化的调整。

4.2燃烧过程

燃料经过热处理后，煤炭已经达到最佳的燃烧状态，因此只需要向热能动力锅炉输入充足的氧气即可。充足的氧气可以保证燃料与其充分的燃烧，提供最大化的热量，从而提升热能动力锅炉的燃烧利用率。

4.3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，主要是因为锅炉通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。因为它们是密切相关的，我们还必须注意它们之间的相互作用，所以我们应该注意燃料质量和锅炉通风设备的适用性。

结语

综上，热能动力锅炉在实际的运行中还存在一些问题，运行的状态对火力发电厂的经济效益也产生了一定影响，为保证其经济效益需提高燃料的利用率，利用先进的技术进行创新，改善热能动力锅炉的燃烧状态。选择合适的煤炭燃料和送风方式，借助新技术加强锅炉内部零件的日常保养和维护，进一步提高锅炉的工作效率。

参考文献

[1]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，2017，18（8）：77-78.

[2]宋健，刘朝青，谭慎迁.火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析[J].山东工业技术，2019，5.

[3]蓝录勤.火力发电厂中热能动力锅炉的燃料分析[J].科技创新与应用，2020，12.

[4]邱大来.火力发电厂锅炉节能对策分析[J].智能城市，2018，4（22）：82-83.