摘要：伴随社会的持续发展，城市人口越来越多，资源匮乏现象日益严重，亟需借助现代化技术有效提升资源的实际利用率。电力资源行业同样面临着资源供需矛盾。通过对热能动力锅炉及其相关燃烧技术的合理应用，能起到显著提升燃料燃烧效率，减少污染的作用。因而在未来阶段相关工作的开展过程中，要对电厂热能动力锅炉的实际燃烧原理进行充分研究，从而有效地解决电厂热能动力锅炉燃烧中存在的问题，以便于推动电厂热能动力锅炉有用的规范化与标准化发展。基于此本文分析了电厂热能动力锅炉燃料及燃烧。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；燃烧
1、热能动力工程学科的发展概述
热能功利工程学是现代工程学领域中的一项新兴学科，其主要的研究对象是热能源与动力工程。而热能源又是现代工业中最主要的能源动力，这就决定了热能动力工程学这一专业的重要性。现如今的热能动力工程专业则是以机械工程研究为主，其研究的内容主要是机械类以及动力工程，即将热动能的研究应用在机械工程实践中，实现了热动能与动力工程的结合。当前的热能动力工程专业要求专业人员必须要熟练掌握工程热力学、传热学以及热工测试等方面的理论与实践技能，并能够将其创新应用在热动力机械的制冷装置与动力机械工程中。由于我国目前的工业还处于高速发展阶段，该专业的学科范围较广。 因此，该专业应用领地也较为宽泛。
2、电厂锅炉现状分析
电厂最主要的作用，就是通过将煤炭等燃料燃烧之后，产生的热能转化为电能，锅炉在中间发挥着重要的作用，锅炉设备决定着电厂发电是否节能和高效，可以说对电厂的经济运行作用不可小觑。电厂锅炉由锅炉本体和电气控制两大部分组成。锅炉本体又主要包括燃烧器、炉膛、换热器等主要构件，锅炉的核心是炉膛及燃烧器，炉膛及燃烧器的型号主要影响锅炉热效率、环保排放等指标的控制。电气控制是利用计算机自动化进行控制和管理，达到监测、控制锅炉的主汽工作温度、压力的目的，以确保锅炉在安全参数下稳定、高效运行。电厂锅炉要正常工作，必须要达到合理的燃烧温度，燃烧控制就是通过及时调整给料机的频率和数量，来调解合理适宜的温度。另外，燃烧控制通过科学分析和测定锅炉的各参数，设置合适的燃烧数值，来实现控制锅炉燃烧的进程。这种用电脑自动化控制锅炉的运行的方式，有利于精确的操控锅炉温度、压力、氧量、炉膛负压等参数。需要指出的是，锅炉的长期使用，锅炉水系统管道内壁结垢、炉膛内部结焦、换热器外部积灰等等，会导致锅炉效率有所降低、设备运行可靠性降低，引起不必要的能源浪费，甚至对环境造成一定污染。
3、电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点
3.1、气体燃料燃烧类型
目前，锅炉气体燃烧的主要类型仍以气体长焰燃烧为主，由于其燃烧面积较大，通过不与气体产生直接的接触，继而为称之为扩散型燃烧。在该类型气体燃烧过程中，需在火焰喷射的过程中，利用扩散的基本优势来与空气进行结合，以便于提高燃烧的实际效果，此时火焰的燃烧长度便迅速增加。该类型燃烧受烧嘴的限制，因而无法在实际的燃烧过程中充分的与空气进行接触，其实喷射过程中，需在另一部份燃烧过程中与空气进行接触，以此提高火焰的燃烧效果，由于受空气助燃作用的影响，此时火焰的长度相对较短，同时另一部份燃烧也与气体充分结合，这便能够使其加速火焰的喷射，由于喷射速度的加速，通常无法直接观察到火焰的形状及结构。
3.2、固体燃料燃烧类型
固体燃烧类型主要存在于挥发性质较差及不具备挥发结构的固体燃料中。通常在实际的运行过程中，燃烧结构的表面以二氧化碳及一氧化碳为主，如实际的燃烧条件允许，二氧化碳会通过实际的氧化作用被转化为燃烧的一氧化碳结构。其主要的燃烧条件主要是熔点相对较低的燃烧，在实际的燃烧过程中，由于未能为氧气充分的接触，这便降低了结构可燃性，继而产生固体的燃烧形态。该类型燃烧在实际的生活中较为常见，如在蜡烛的使用过程中，使用时间过长即可较为明显的发现固体燃烧的基本特点。固体燃烧主要针对容易被燃烧而分解的结构，所以在燃烧过程中，即可产生较为浓重的烟雾。在燃烧相对较为潮湿的报纸及木材时，该状况的发生较为明显，进而也可被视为结构燃烧的不充分而产生固体燃烧的情况。
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4、电厂热能动力锅炉燃烧过程
4.1、预热
预热是指在燃烧以前对燃料实施烘干、挥发和预热处理。燃料在高温条件下的分解速度最快。在燃料送至锅炉内以后，通过有效的预热与蒸发，能快速脱掉燃料中的水分，从而更好地燃烧。此外，燃料的预热过程是无需氧气参与的。
4.2、燃烧
通过之前的燃料预热，燃料已得到有效挥发，在所有挥发分燃烧殆尽后，剩余的焦炭等就会开始燃烧，进入正式的燃烧环节。在正式燃烧环节中，需要十分充足的氧气，通过与氧气之间的紧密结合，燃料进入剧烈燃烧状态。
4.3、燃尽
在此环节中，焦炭中所有可燃物已燃烧殆尽，仅剩下内部少量可燃物。该环节仍需大量空气，以此促进这些可燃物进行后续燃烧，以免浪费。此外还要注意，在这一环节中，燃烧的速度相对较慢，而且热量也较少。
5、强化热能动力锅炉燃料利用率的具体措施
5.1、提高煤粉细度
当煤粉细度越高时，其燃烧反应的表面积也相应增大，单位时间内煤粉的吸热量也会增多。尤其对于难以着火的贫煤、褐煤，更应当将煤粉研磨更细，这也有助于煤粉在炉内尽快燃烧，有助于煤粉的燃烧更完全。
5.2、适当提高一次风温
通过提高一次风温，可以减少煤粉加热到着火温度所需热量，使煤粉在准备阶段能尽快着火。尤其对于难以着火的无烟煤、烟煤而言，应当将锅炉预热器出口热温度提高到350~420℃左右，从而使出口热风温度得以适当提高
5.3、提供适当的一次风量和风速
当一次风量和风速过大时，煤粉着火所需的热量也会相应增大，并会影响到煤粉的完全燃烧；而当一次风量和风速过小时，又会因为氧气不足而限制煤粉燃烧的发展。为此，应当提供适当的一次风量和风速，并以保证煤粉挥发分的充分燃烧为基准。通常而言，对于挥发分含量越高的煤，应适当提高一次风量和风速，对于挥发性含量较低的煤，则应适当加以限制。
5.4、合理送入二次风
在煤粉燃烧阶段中，由于该阶段燃烧速度非常快，所提供一次风的氧气会很快耗尽，为保证燃烧过程的持续发展，应及时提供二次风。二次风的送入时间，主要取决于煤粉类型和锅炉型号，且为了不降低锅炉内燃烧中心区的温度，应当采用分批、分期的方式逐步送入二次风。
5.4、保证较高的二次风温与风速
二次风的提供除了应当适量供应以外，还应当保证较高的风温与风速，以避免锅炉内温度的大幅降低，并加强氧气扩散以及一二次风的混合。通常而言，所提供的二次风速，应当高于一次风速。
总之，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。因此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。
参考文献
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[3]张俊琦.热能动力工程在电厂锅炉中的应用探讨[J].工业设计，2016，01:141-142.
论文作者:岳宝宝
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/10
标签：锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 燃料论文; 动力论文; 风速论文; 煤粉论文; 《基层建设》2017年第22期论文;