华能山东发电有限公司烟台发电厂 山东省 264002
摘要：近年来，工业锅炉在我国得到了广泛应用，也成为了我国电力产业在经营发展过程中重要的动力来源，能够有效提高电厂热力动能的应用效果。从当前工业锅炉的应用情况来看，其本身所存在能耗较高、污染等问题是影响工业锅炉发展和使用的重要因素，应当采取有效措施来加以改善。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；燃烧
1电厂热能动力锅炉燃料
就本质而言，锅炉属于换热器装置。按能量来源不同，锅炉可以分为燃气与燃煤等不同类型。其中，燃煤锅炉的燃料是煤炭，在炉膛中充分燃烧煤炭后，可以释放大量热量，并促使热煤水加热满足压力需要。燃煤锅炉自身也包括各式各样的燃料，即烟煤、褐煤等。而燃油锅炉的主要燃料是柴油和重油等，其可以加热水，并在取暖和洗浴等各个领域实现有效应用。燃气锅炉的主要燃料是燃气，即天然气和沼气等。一般情况下，我国大多数火力发电厂为了确保经济效益良好，会把煤炭作为主要燃料。在煤炭中，氢和碳等元素的含量比较高，其能够促使煤炭充分燃烧，如果锅炉中适当引入氧气，便可以进一步促进燃料燃烧。
2电厂热能动力锅炉燃烧类型
2.1 气体燃料
现阶段，锅炉气体在燃烧时的类型为气体长焰燃烧，此种燃烧类型面积相对较大，一般不会和气体发生直接接触，所以被人们称为扩散型燃烧。此种类型气体在实际燃烧时需要在火焰喷射时通过利用扩散本身的优势来与空气进行接触，因此将此种燃烧类型称之扩散型燃烧。在该类型燃烧当中，需要在火焰实际燃烧时充分利用此类型燃烧本身所存在的优势和空气进行良好地结合，以此来提高燃烧所产生的效果，从而促使火焰在燃烧长度上能够得到有效增加。此种类型燃烧还会受到烧嘴本身的制约，无法在燃烧时和空气进行充分接触，其实在喷射时需要在另一部燃烧时和空气进行良好接触，从而提高火焰本身所产生的燃烧效果，由于受到空气所产生的影响，火焰长度此刻将会变得相对较短，同时另一部燃烧也能够和气体完全结合在一起，如此便能够加速在火焰上的喷射，但正因如此，也无法充分观察到火焰具体的结构和形状。
2.2 固体燃料
固体燃烧主要是对不能够挥发或是挥发性相对较差的燃料当中。一般情况下，燃烧结构外层主要是以CO和CO2为主，如果燃烧条件允许，那么CO2将会发生氧化作用转变成为CO结构。该燃烧条件为熔点相对较低的燃烧，而在实际燃烧时由于没有氧气进行充分接触，大大降低了固体结构本身的可燃性，从而出现固体燃烧形态。此类燃烧过程在人们的日常生活当中较为常见，例如蜡烛的燃烧，经过长时间的燃烧能够体现固体燃料本身所具有特点。固体燃料主要是对非常容易发生分解的结构，使其在燃烧时产生浓重的烟雾。当燃烧较为潮湿的固体时，此情况便显得更为明显，由此也能够充分了解固体燃料在燃烧不充分时的实际情况。
3电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程
就电厂热能动力锅炉内部燃料燃烧过程来看，其燃烧作用的形成主要是由碳、氢、硫三种元素所实现的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程中，煤粉未充分燃烧，除了生成有害气体，比如一氧化硫等外，同时造成不完全燃烧热损失，导致电厂热能动力锅炉内部资源出现不同程度的浪费。而当电厂热能动力锅炉内燃料达到充分燃烧后，能够有效提高燃料利用率，促进电厂热能动力锅炉使用价值的充分发挥。为确保电厂热能动力锅炉内部燃料达到完全燃烧，可从三个阶段加以控制。
3.1预热阶段
就是对燃料进行科学处理，待烘干挥发后，对其进行预热，以促进燃料燃烧。在这一阶段，燃料被充分加热，温度逐渐上升，燃料表面和缝隙中的水分就会被蒸发，使燃料表面变得干燥，而随着温度的进一步上升，燃料内部的水分也会慢慢消失。总而言之，这一部分燃料并没有放出热量，反而吸收了大部分热量，而燃料中的水分含量越多，热量吸收也就越多。一般情况下，电厂热能动力锅炉内的固体燃料可在300℃条件下实现充分燃烧，进而蒸发，并产生分解作用，一般燃料最佳预热温度不可低于300℃，不可超出400℃，如表2所示。因此在预热阶段，可令电厂热能动力锅炉内保持高温条件，令进入锅炉内的燃料达到预热效果，促进其自身水分蒸发，在预热作用下，燃料最终成为焦炭。在电厂热能动力锅炉内燃料燃烧的预热阶段，锅炉炉膛中无需引入氧气即可实现预热。在这一过程中要注意的是燃料水分的影响，当燃料水分越大时，排风量也进一步加大，同时也要注意温度的保持，过高或者过低的温度都会影响预热的质量，在锅炉燃烧中需要结合实际情况来对预热进行科学的调整。
3.2燃烧阶段
这一阶段燃料继续被加热，温度继续升高，当达到一定程度时就会开始析出挥发分，进而形成热分解反应。当温度继续上升时，挥发分与氧的化学反应速度会加快，随后挥发分就会连续着火，在初期燃料表面覆盖的都是挥发分，阻滞了氧气与燃料的接触，燃烧的主体是燃料析出的物质，而随着挥发分的消耗，燃料最终得以与氧气进行接触，实现充分燃烧，物质得以充分发挥，待燃尽后，部分焦炭处于燃烧状态，此时即进入整个燃烧过程。为确保燃烧充分，这一阶段中必须引入氧气，满足燃烧需求，在燃烧阶段令氧气与燃料充分接触，达到强烈燃烧的状态，此时可充分释放热量，电厂热能动力锅炉的使用功能也得到充分发挥。为了保证整个燃烧阶段的质量，就需要合理控制氧气的投入以及整个锅炉的温度，如果空气过少则会导致燃料的不完全燃烧，造成损失，而空气过多则会影响整体的温度，同样也会影响整体的燃烧程度，降低了锅炉的热效率，同时也要给予充分的燃烧时间，确保其足够充分的燃烧。
3.3燃尽阶段
当燃烧反应的持续进行时，燃料的体积会逐渐变小，而燃料原本没有参与燃烧的中心也会加入到燃烧反应中来，形成一个循序渐进的过程。随着燃烧的持续进行，燃料与氧气的反应最后会渐渐减弱，由于燃料的量已经消耗了许多，所以这一部分的燃烧就接近了尾声，这是电厂热能动力锅炉内部燃料燃烧的最后阶段，焦炭中可燃物质充分燃烧，电厂热能动力锅炉内部几乎无所剩余。通过对炭灰进行观察可以发现，其包裹内部仅存部分可燃性物质成分，在这一过程中燃烧的速度会越来越慢，其热辐射的效率也会受到影响。与燃烧阶段不同，往往这时的锅炉中已经形成了较大的温差，越接近燃烧的地方温度越高，而炉膛出口的温度则会与燃烧中心的温度有着较大的差距，这是一个温度场逐渐减弱的过程。虽然燃烧已经接近了尾声，但实际上，在燃尽阶段也离不开氧气的支持，以确保炭灰内部包裹的可燃性物质成分得以充分燃烧，满足生产生活的热能需求，从而避免资源出现浪费。
4 ?电厂热能动力锅炉燃烧控制措施
其一，燃料控制。严格按照锅炉蒸汽负荷要求，最关键的是控制燃烧量，这主要是由于锅炉给风对送风、引风控制有着直接影响。而燃料控制则是为了消除内部干扰，改善系统效率，因为各部分之间密切相关，因此彼此间的相互影响也需要加以重视，这就需要积极关注燃料质量与供给装置机械数量。其二，送风量控制。为了确保燃烧的经济性，也为了应对燃料量变化，适当改变送风量，送风量的主要任务是相互协调送风量与燃料量，以促使锅炉燃烧效率处于最高状态，从而保证锅炉经济效益与用户需求相符。但是，在引风量控制系统中，要求炉膛压力控制在既定标准内，因此，引风量与送风量间应保持平衡，而且炉膛压力也与锅炉燃烧的安全性、经济性密切相关，压力过大喷火会引发爆炸，压力小冷风进入炉膛会直接影响燃烧。所以，可以将送风量当作前馈信号，以此改善系统调节能力。
结论
综上，通过详细介绍电厂热能动力锅炉运行特点、锅炉燃料种类、燃料特点等，能够保证电厂热能动力锅炉内部结构更加稳定，有效减少锅炉燃料的浪费。对于相关操作人员而言，在实际操作的过程当中，要认真遵守有关规则，投放一定量的锅炉燃料，真正实现燃料资源的高效利用。
参考文献：
[1]吴彦平.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].南方农机，2018，49（18）：200.
[2]张洪博.电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略[J].自动化应用，2018，（08）：157-158.
论文作者:王美玉
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/25
标签：燃料论文; 锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 动力论文; 氧气论文; 阶段论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;