电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析论文_康建龙

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析论文_康建龙

中国能源建设集团西北电力试验研究院 陕西西安 710032

摘要:在工作实践中,热能动力类型的锅炉,还存在着工作效率不高、能源的转化概率有待提升等问题。我们应当立足于热能动力的基本运用原理,研究改进锅炉燃烧的措施,来促进燃料的充分燃烧,确保电厂锅炉运行顺利。

关键词:电厂;热能动力;锅炉燃料;燃烧分析

在电能方面,为了适应时代发展的要求,逐渐出现了电厂热能动力锅炉燃烧技术。这种锅炉可以转换能量,将化学能、电能等热能形式输入到锅炉中,经过锅炉转换,将具有一定热能的蒸汽和高温水等向外输出。大量的实践研究表明,通过运用电厂热能动力锅炉燃烧技术,可以促使锅炉的运用效率得到提升,更加高效的利用电力能源。

一、热能动力锅炉使用的燃料

锅炉包括诸多类型,如电锅炉、太阳能锅炉、余热锅炉、燃煤锅炉、生物质锅炉、燃油锅炉等,这种划分依据是能量来源的差异。燃煤锅炉的主要原料是燃煤,在炉膛中燃烧燃煤,有热量释放出来,加热热媒水或其他有机热载体等,促使其达到一定的温度要求。贫煤、烟煤和无烟煤、煤矸石等都是燃煤锅炉的重要燃料。燃油锅炉也包括诸多的类型,如燃油开水锅炉、燃油热水锅炉、燃油采暖锅炉等,柴油和重油通常可以作为燃油锅炉的燃料;燃气锅炉则包括燃气开水锅炉、燃气热水锅炉等类型,燃气是它的主要燃料。液化石油气、天然气、城市煤气、煤层气等是燃气锅炉的主要燃料,锅炉还可以采取其他类型的燃料,如木材、谷糠、稻壳等。对于火力发电厂来讲,煤、重油和天然气等,都是热能动力锅炉。我国在火力发电厂热能动力锅炉燃料使用方面,综合考虑了经济利益、技术条件等因素,将煤炭作为主要的燃料。众所周知,氧、碳、氢、硫等都是煤炭的组成成分,其中碳占到了一半左右。碳硫氢的燃烧性较好,而氧气则是发挥辅助燃烧的作用;因此,碳释放的热量是热能动力锅炉中煤燃料燃烧产生的大部分热量。

二、电厂热能动力锅炉的工作流程

在电厂的生产过程中,主要存在着三种形式的能量转换,分别为:在热能动力锅炉中燃料的化学能转变为热能;在汽轮机中由热能转变为机械能;在发电机中由机械能转变为电能。而热能动力锅炉、汽轮机和发电机即统称为发电厂的三大主机。热能动力锅炉的主要工作流程如下:原煤破碎→原煤干燥与磨制煤粉→煤粉输送→组织燃烧→空气加热→燃料燃烧配风→锅炉给水由省煤器受热面加热升温→由蒸汽受热面(水冷壁)吸热将给水转变为蒸汽→由过热器将蒸汽进一步加热达到过热状态→排渣、除灰、烟气排放。

三、电厂热能动力锅炉燃料及其燃烧过程

1热能动力锅炉燃料燃烧的过程

碳氢硫是燃料燃烧的主要内容,如果没有充分的燃烧,就会有一氧化硫出现,不能够完全释放燃料的热能,浪费较多的资源。燃料如果能够完全燃烧,就会有二氧化碳、二氧化硫和水蒸气等产生,可以将燃料资源给充分利用起来。通常情况下,可以用三个阶段来划分固体燃料的燃烧:一是预热阶段:指的是在燃烧燃料之前,需要烘干、挥发和预热将要燃烧的燃料,通常情况下,环境温度在400摄氏度左右时,燃料可以最为迅速和完全的蒸发分解。锅炉中进入燃料之后,水分会在高温预热蒸发过程中迅速的脱掉,只有焦炭剩下,对于预热阶段,氧气是不需要的。二是燃烧阶段:通过预热,已经充分挥发了燃料,燃烧尽挥发分之后,就会燃烧燃料剩下的焦炭,开始燃烧。在燃烧阶段内,燃料对氧气的需求较大,通过结合氧气,燃料方会燃烧。三是燃尽阶段:在这个阶段内,已经完全燃烧掉了焦炭中的可燃物质,还有一些可燃物质被碳灰所包裹,那么就需要进入一定的空气,以便充分燃烧剩余的可燃物质。

2固体燃料燃烧

主要是指在几乎不存在任何挥发性成分及受热分解成分的煤炭等固体燃料燃烧而产生的现象,理论上讲,可将其称之为吸附型剧烈氧化反应。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆表面燃烧的产物为二氧化碳及少量的一氧化碳,在一定条件下,燃烧生成的二氧化碳会在单质碳的作用下还原成一氧化碳。主要是指那些熔点相对较低的燃料在温度并未达到燃烧点时先到达熔融点,而转变成液体的形态,然后随着温度的升高逐渐被蒸发成气体,在与氧气接触之后进行燃烧,在生活中即可见到此类燃烧,如蜡烛燃烧。主要是指较为容易引发分解的燃料燃烧中,由于分解产物的实际温度较低,所以在可燃物燃烧时会产生大量的浓烟。潮湿的报纸、木料的燃烧就属于冒烟燃烧范畴。可燃固体一旦进行冒烟燃烧,会有大量的可燃离子散失在浓烟当中所以其燃烧过程较不充分。

3热能动力装置的维护

对热动动力装置的日常维护是保证设备的运行始终处于最优状态的基础,良好的维护可大大降低设备的故障率,延长其使用寿命,提高生产效率的同时降低火电厂的维修成本。实际工作中,可在每天设备运行前以及运行后进行维护,例如,在设备运行前认真检查,看是否存在缺油等情况,并对各传动结构进行清理,为保证水位计的测量值更贴近实际,应当对水位计进行冲洗,确保其洁净度满足工作的要求,对于设备每天停运时,要对运行过程中产生的污垢或杂质进行及时的清理,清理后及时上油保养,防止关键部件的锈蚀。

4锅炉燃烧的控制方案

锅炉的燃烧的控制主要在燃料量的控制,送风量的控制和引风量的控制。燃料的控制必须要按照锅炉蒸汽负荷的要求,而燃烧量的控制是最重要的一个系统,因为锅炉给风的多少直接影响到送风和引风的控制。对于燃料的控制主要的目的就是消除燃料的内部的扰动,改善系统的品质,由于各个部分联系比较紧密,所以之间的影响不能够忽略。所以必须要注意燃料的品质和燃料供给装置的机械的数量。在送风量的控制方面,为了保证经济的燃烧所以我们需要为了燃料量的变化来改变相应的送风量,送风量的任务也就是让送风量与燃料量相互协调,可以让锅炉的燃烧效率达到最高,最终使锅炉的经济效益达到人们的要求。而在引风量的控制系统中,因为需要炉膛的压力在要求在一定的标准之内,所以在引风量与送风量之间需要有一个良好的平衡,同时炉膛的压力也是直接关联到锅炉燃烧过程的安全和经济运行,压力大喷火,甚至爆炸,压力小冷风入炉膛,影响燃烧。所以我们可以把送风量当成一种前馈的信号,用来改善系统的调节的能力,同时因为调节的对象是一种比例,所以被调节的量比较灵敏,为了减少由于小幅度的偏差而导致引风机档板不间断的动作,我们可以在调节器上设置一个比例,可以自动的修正,让在出现小的偏差时调节器的比例带增大。

三、热能动力在电厂锅炉发展中的应用需要

热能动力和电厂锅炉本身就具有紧密的联系,如果把热能动力工程专业原理和电厂锅炉生产系统结合起来,那么对未来电厂锅炉的发展无疑具有极大的推动作用。以风机为例,风机在电厂锅炉中发挥极大的作用,随着时代的发展,当代风机一般都是至关重要的流体运行设备,其运作方式主要是通过叶轮的旋转来得到风能,并在此基础上,把机械能转化成气体压力,投放到电厂锅炉中使用,一旦气体扩散,便能够保证燃料的燃烧率,这足以可见风机的重要性。但是,就我国目前来看,很多锅炉的问题便出在风机方面,风机运作强度大,工作量多,再加上运行环境的不良状态,所以风机容易发生损坏。

结束语

新形势下电厂锅炉的应用离不开热能动力工程的支持,我们首先要认识电厂锅炉的组成部件,另外还要明确电厂锅炉构造和热能动力工程之间的联系,认识到电厂锅炉和热能动力互相影响、互相补给、互为所需。同时,我们还要不断优化热能动力技术,完善电厂锅炉构造过程,尤其是风机的使用和改善,解决当前风机应用中的不利因素,提高锅炉各部分的工作效率。

参考文献

[1]潘旭东。电厂热能动力锅炉燃料及其燃烧分析[J].中国科技博览,2014,2(36):123-125.

[2]李仰东。电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].江西建材,2014,2(20):99-101.

[3]宁华冰。电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].科学时代,2013,2(18):88-91.

论文作者:康建龙

论文发表刊物:《基层建设》2017年第34期

论文发表时间:2018/4/4

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