摘要：锅炉是电厂的重要热能动力设备，其日常运行过程中需要消耗较多的燃料。因此文章就电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点展开分析，并提出了优化燃烧效率的相关措施。
关键词：电厂；锅炉；燃料；燃烧特点
电厂是能源消耗非常多的场所，需要不断找寻新的燃烧调控技术，才能适应节能减排的要求。近年来，电厂通过引进新的热能动力锅炉和应用新型燃料技术，有效缓解了现阶段存在的电能供需矛盾。促进电能更为合理的利用以及调配，缓解资源短缺问题是电厂持续健康运转的基础条件。电力的生产过程是燃料燃烧，热传递，水的蒸发，过热蒸汽能量转换的过程。因此，电厂热能动力锅炉燃料及燃烧的分析非常重要。
一、电厂热能动力锅炉系统
电厂主要设备锅炉的主要作用是在高温高压的条件下将水变成蒸汽。燃料燃烧、热传递贯穿锅炉工作的整个过程。锅炉一般是由外壳和用于控制的电器以及辅助设备组成。外壳又分为表面外壳和底部外壳，底部外壳的主要作用是固定燃烧成分，组成部分包括汽水系统、烟道、炉膛以及炉墙和构架等。表面外壳的作用是抵挡外界的灰尘对锅炉的损坏，锅炉设备还需要配备一系列的附件，如水位计、安全伐、热工测量仪、吹灰机等。汽水系统：通过对水进行加热，蒸发，设备过热等。整个过程会涉及到省煤器、水冷壁、下管、鼓、过热器、再热器等设备。风烟系统：燃料燃烧与风结合时产生烟气，烟气中的热量再进入大气层。制粉系统主要由磨、煤以及煤分离器等组成。锅通又称为滚筒，将锅炉的压力部件达成自然循环与强制循环，通过加热、蒸发以及连接轮毂过热等过程，使工作流体在整个过程中能够正常循环。为确保锅炉水循环正常，还需要安装连续排污以及筒式磁选机等装置。只有其存在一定量的水，才能确保其储热能力，使锅炉的运行顺利。降液管：在汽包管的底部有几根下降管接头，安装在汽包底部确保下降管入口的上部水层高度为最大，有利于进口工质汽化。水冷壁是炉膛周围炉墙上敷设的受热面。水冷壁几乎全部属于蒸发受热面的是中压自然循环锅炉，通常在炉膛的上部布置辐射式再热器或辐射式过热器，水冷壁不但是水加热和蒸发的受热面，还是过热器的受热面。
二、电厂热能动力锅炉燃料
电厂锅炉使用的燃料种类较多，有气体燃料、液体燃料和固体燃料等，其中使用最多的是天然气、煤、重油等。就现目前的技术以及自然资源而言，煤炭的储量要多于重油和天然气。因此，为保障火电厂的经济效益，一般以煤为主要燃料。对煤炭资源尽可能的多利用、节省以及降低自身的运营成本，需要在保证煤锅炉混合物效率的前提下，合理地采用低质量的煤资源，最终达到降低成本的目的。混合搭配使用时，要坚持安全为主、兼顾高效的原则，并结合科技手段不断改善，为机组安全稳定运行提供保障。一般燃料组合物主要包括氧、氢、碳、硫、氮等元素和一定量的灰分及水分，碳、硫会在运行的过程中被燃烧掉，其与氧气在燃烧的过程中发生化学反应转变为二氧化硫、二氧化碳和水蒸气等，同时释放出大量的热量。煤燃料中50%～70%的碳是最基础的成分燃烧燃料，多数煤燃烧过程中被碳放热。氢的燃烧热虽然非常高，但其含量较少，因此可以忽略。比氢含量高的硫，虽然可以燃烧放热，但在燃烧过程中产生的二氧化硫，是锅炉发生腐蚀以及污染空气的有害物质，因此其含量越高则表明煤质越差。高灰煤由于发热量比较低，会对锅炉的传热性能造成影响，严重时还会导致停机，因此，需要认真仔细的处理。水分煤不但热量低，蒸发过程中还会降低锅炉的内部温度，使燃料的燃烧不充分，增加金属加热面的低温腐蚀。
三、电厂热能动力锅炉燃烧方式
（一）气体燃料燃烧
锅炉气体燃烧仍旧是长焰燃烧，而由于其燃烧面积过大，不会与气体之间产生直接性接触，因此称为扩散性燃烧。在气体燃烧过程中，需在喷射火焰环节，发挥扩散优势与空气实现切实结合，从而保证燃烧的整体效果良好，此时火焰燃烧长度也会随之增长。受烧嘴限制影响，气体燃烧无法与空气产生接触，但是在喷射的时候，需要在其他部分燃烧时接触空气，以保障火焰燃烧具备显著效果。由于空气具有一定的助燃性，火焰长度比较短，而其他部分燃烧与气体结合，就会进一步加速火焰喷射速度，因为速度不断加快，一般来说根本无法实时观测火焰具体形状与结构特性。
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（二）固体燃料燃烧
固体燃料燃烧主要存储在挥发性较差，且不具备挥发结构的固体燃料内。在实际燃烧时，结构表面主要产生 CO2和CO。在实际燃烧条件允许的情况下，CO2通过氧化作用，转化成燃烧的 CO 结构。主要燃烧条件为熔点比较低，在实际燃烧中，因为无法充分与氧气接触，从而使得燃烧结构表面的可燃性明显降低，以此成为固体的燃烧形态。另外，固体燃烧在平时日常生活中的应用比较常见，例如蜡烛，在使用时，如果时间过长，那么就可以发现固体燃烧的特性。固体燃烧针对的是极易被燃烧分解的结构，所以燃烧时一般产生的烟雾都比较厚重，也可以被看作是结构燃烧不充分，造成固体燃烧。
四、电厂热能动力锅炉燃烧过程
（一）预热阶段
之所以预热，主要是为了保证燃料蒸发的效果，使其能够快速被溶解，所以燃烧之前，应将锅炉中的燃料烘干，并进行适当的热处理，然后再增加温度。一般温度需要严格控制在 300℃~4000℃之间。在此环境下，煤炭热能动力燃烧会十分充分，能够将煤炭中的水分彻底去除，从而形成焦炭。
（二）燃烧阶段
在预热阶段之后，燃料已经挥发彻底，在挥发酚燃尽之后，剩下的焦炭开始燃烧，然后进入燃烧阶段。在此阶段，燃料燃烧需要具备充分的氧气，与氧气有机接触，燃料才能够剧烈燃烧，从而释放热量。
（三）燃尽阶段
在经过既定时间的燃烧后，燃料的可燃烧部分已经全部燃烧殆尽，只有其中小部分因为炭灰包裹尚未燃烧，在燃尽阶段，不能终止供氧，需要持续通入一定氧气，从而促使剩余的燃料充分燃烧，进而有效保障燃烧的充分利用率。
五、电厂热能动力锅炉燃烧控制措施
（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。
（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。
总之。电厂锅炉燃料以及燃烧技术对生产效率和经济效益具有很大的影响。为了使燃料得到充分的利用，使燃烧过程的安全性更高，提供合理的炉温和空气，以及在一定的空间环境中，使空气和燃料能够充分的接触混合。对此，电厂相关工作人员需要在确保质量和经济效益的前提下，积极研发新型燃料以及燃烧技术，推动电厂持续健康发展。
参考文献：
[1]冯帅.基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].河北农机，2019（03）
[2]张书锋.热能动力工程在电厂锅炉中的运用分析[J].化工管理，2018（35）
[3]韩鸣利.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].四川建材，2018，44（09）
[4]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）
论文作者:王瑞颖
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/19
标签：燃料论文; 锅炉论文; 电厂论文; 热能论文; 动力论文; 炉膛论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第9期论文;