浅谈电厂热能动力锅炉燃料及燃烧
连炎超 普秀霞
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连炎超 普秀霞,. 浅谈电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J]. 动力技术研究,2021.9. DOI:10.12721/ccn.2021.159083.
摘要: 目前我国社会发展相对来说较为迅速,我国人口数量也在呈现增长。而在大量的人口之下,人均资源占有量出现严重降低。因此对于我们而言,只有合理运用现代化科技手段,才有可能促进资源实现合理利用,并能够开发出对人类有益的新能源。目前我国电力资源方面,供需相对来说较为紧张。因此要想充分克服这一矛盾,有效发挥火力发电厂的功能,需要大力普及热能动力锅炉,积极引进先进燃烧技术。通过燃烧技术的普及,能够有效促进锅炉更加良好的应用。本文根据电厂实际特点,探讨热能动力锅炉相关技术,对锅炉燃料如何实现较为合理燃烧予以一定研究。
关键词: 火力发电厂;资源动力;燃料;锅炉技术
DOI:10.12721/ccn.2021.159083
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引言

实践表明,随着电力行业的不断发展,在电厂中广泛引进全新的热能动力锅炉,不仅可以在日常生产中有效提升锅炉应用率,还可以从根本上缓解能源短缺的状况,并且在节能环保等方面起到关键性作用。由此可见,对电厂热能动力锅炉的燃料与燃烧进行深入分析是十分重要的。

1电厂热能动力锅炉燃料概述

锅炉的运行过程中不会产生热量,只需将燃料转化成热量,进而形成机械动能。锅炉热源的选择存在很大的差异,这就使得锅炉种类比较多,如石油锅炉、电锅炉、煤炭锅炉等。煤炭锅炉消耗的能源是煤炭,在燃烧煤炭的过程中获取更多的热量,主要是对水加热产生具有一定压力和温度的蒸汽。石油锅炉的种类比较多,用途比较广泛。而天然气锅炉的环保性比较强、运行效率高,是锅炉行业的主要发展趋势。除此之外,天然气锅炉的适应性很强,天然气是动力热能转化的重要原材料,能够燃烧木材等材料,并将其转化成设备运行的动力。同时,电厂锅炉应用的材料主要是天然气、石油、煤。煤是使用量最多的材料,是电厂锅炉的重要能源之一,这种材料的应用效率比较高,自身的稳定性强,而碳、氮、氧是煤炭燃烧过程中的产生的主要热量元素,利用氧气作为燃烧的辅助体,能够为煤炭的有效燃烧提供保障。

2电厂热能动力锅炉的燃烧方式

2.1气体燃料燃烧

气体燃料燃烧会喷射出大量火焰,在这一过程中,相关人员应将气体燃料和空气进行融合,实现预期的燃烧目标。但火焰燃烧长度会有所增加,在烧嘴等因素的影响下,气体燃烧不能接触空气,而在火焰喷射的情况下,其他部分燃烧会与空气进行接触,这就使得火焰燃烧效果不断增强。除此之外,空气具有很强的助燃性,但火焰长度不够,其他部分的燃烧和气体结合,会加快火焰喷射速度,无法及时对火焰形状和结构特性进行观测。

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。

2.3热能动力锅炉燃料燃烧特点

燃料在燃烧的时候会包括两个阶段,即着火阶段和燃烧阶段。燃料由慢慢氧化逐渐转化成为剧烈氧化反应的一瞬间称为着火,燃料的剧烈氧化反应称为是燃烧。要想实现稳定燃烧,就要使燃料达到着火的最佳温度。空气与气体燃料实现充分混合以后,只有气体燃料的比例达到一定程度以后,气体燃料才能着火,燃料着火所需要满足的程度就是火浓度极限,也称为火浓度范围。燃烧产物与空气的扩散速度影响着碳氧化速度,可燃物燃烧需要满足以下两个条件:拥有充足的氧气和氧气与可燃物充分接触。

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。

固体燃烧主要包括冒烟燃烧、蒸发燃烧和表面燃烧等。表面燃烧只发生在碳元素为主的燃料中,碳元素表面吸附的氧气与碳分子发生反应,燃烧产物中包括一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳再与碳元素发生还原发应,从而生成大量的一氧化碳。蒸发燃烧是指在进行燃烧以前,那些熔点较低的固体燃料被熔化成为液体,液体在受热后会蒸发出气体,气体与空气充分混合后实现燃烧,蜡烛就属于此类情况。冒烟燃烧是指燃料在受热以后分解出不稳定物质,热分解物质产生的热量温度比燃点的热量温度低,此时出现的燃烧会产生大量的浓烟。比如,比较湿的木材或者是纸张在进行燃烧的时候,热分解物质处于较低的温度时,会有表面燃烧的物质出现,这就比较易于出现冒烟燃烧的情况。在冒烟燃烧的过程中,大量的可燃成分会随着烟雾被散失掉,这就比较易于导致浪费的情况发生。

3提升电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施

3.1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。

3.2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。

3.3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。

3.4完善锅炉的整体构造

如果想在整体结构上对于设备进行优化升级,最重要的就是要加强锅炉内部活动的优化。因此,在电厂锅炉主体结构发挥其价值和作用时,既要满足了现实所需的技术要求,还达到了设备优化的效果。对于大多数专业设备的实际运行来说,如果设备能够长时间运行,证明了设备质量完全合格,根据目前的情况对技术进行优化,可以保证设备在实际应用中发挥有效的作用。

4结语

综上所述,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。因此,电厂热能动力锅炉燃烧技术的有效应用,使得锅炉的整体利用效率得到了很大提升,为电能资源的正常供应提供了保障。

参考文献:

[1]苏占.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(7):150,152.

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