摘要：现阶段，电厂热能动力锅炉是我国电厂中重要构成部分，我国在此方面的研究也相对较为成熟，也是保障我国电力行业获得良好发展的重要基础。现阶段，虽然我国在锅炉方面具有良好的应用效果，但是在很多方面依然存在问题，与国外发达国家具有明显的差距。因此，需要相关人员加强在此方面的研究和探讨。基于此，本文首先简要介绍了热能动力学科和电厂热能动力锅炉的基本情况及其燃料，然后针对电厂热能动力锅炉的燃烧流程进行探讨，使人们对工业锅炉有一个更深的了解和认识。
关键词：发电厂；锅炉燃烧；调节；优化措施
引言
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。
1 燃料燃烧特性分析
由于燃料性质存在一定差异，其燃烧过程的实现也有所不同，对于煤炭等燃料来说，当着火温度高于自身温度时即可进入燃烧状态并趋于稳定。电厂热能动力锅炉内燃料燃烧的过程中，尤其是气体燃料对燃烧方式有着较高的要求。就长焰燃烧来看，其主要是在锅炉烧嘴内部依靠气体扩散作用，令其与空气达到混合状态，促进燃料燃烧，实际上属于一种扩散式燃烧方法，锅炉内火焰相对较长。就短焰燃烧来看，是指燃料初期与部分空气达到混合状态，待喷出后，部分气体燃料燃烧，另外部分气体与二次空气混合，以实现继续燃烧，此种燃烧方式下，锅炉内所产生的火焰比较短。除此之外，还包括无焰燃烧，是指燃料进进入锅炉烧嘴之前就与空气达到完全的混合状态，二者之间发生反应。此种情况下，煤粉快速发生燃烧反应，因而几乎看不到火焰的相关现象。固体燃料在锅炉内燃烧也包括较多实际方法，比如表面燃烧、蒸发燃烧、冒烟燃烧、分解燃烧等，在电厂动力锅炉运行过程中，不同的燃烧方法具有各自特性，在实际操作中要结合实际情况加以选用。
2 电厂热能动力锅炉燃烧流程
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。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。
2.1 预热
之所以要进行预热，最为重要的目的是提高燃料蒸发效果，当燃料经历蒸发后再对其进行燃烧，能够更加容易燃烧，所以通常在燃烧前需要对燃料进行处理，然后再利用热处理来对其进行加温，通常需要将温度加至350℃-3500℃，在该环境下煤炭热能才能够最大程度得以有效激发，也能够去除燃料中的水分，提高燃料燃烧时的效率。
2.2 燃烧
当完成预热工作后，燃料中的水分得到了充分发挥，使煤炭转变成具有良好燃烧效果的焦炭。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
2.3 燃尽
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。
3 防结渣燃烧调整方向
3.1 维持良好的空气动力场
维持良好的空气动力场，特别是维持燃烧区近水冷壁区的氧化性气氛，不出现火焰贴壁现象。做到这一步，要求四角切圆燃烧的锅炉四角一次风速不能有大的偏差，并且有较好的刚性，最好进行热态下的调平试验。切圆不能太大，同时要保证二次风风量足够，一次风的周界风在各个负荷下的风速合理。如果能实现“风包粉”，还可以把足够多的二次风用作“燃烬风”，以降低燃烧区的温度，减少燃烧区结焦的危险性。
3.2 合适的一次风速
一次风速太高，容易推迟煤粉的燃烧，减少其在锅炉炉膛内的放热，提高炉膛出口烟气温度，使该处的煤灰还处于流渣的状态，增加对流受热面增加结焦的危险，掺烧其它煤种以后这种危险应当会有所减轻。一次风速太小，着火点离喷口的位置太近，燃烧强度大，可能会引起燃烧器喷口附近结渣，甚至烧坏燃烧器。
3.3 较低的一次风温
较低的一次风温度可以有效降低燃烧器喷口温度，显著推迟煤粉气流的着火，并降低喷口后火焰的温度。当使用燃烧结焦性大的煤种时，建议直吹系统磨煤机出口温度不超过70℃，混合风温不高于100℃，这样有比较大的安全系数。由于一次风温降低，会降低锅炉运行的经济性，所以在掺烧其它煤种使其煤灰特性改变后，可以根据实际情况作进一步的调整到最合适温度。
结束语
总之，随着能源问题日益严峻，在可持续发展理念下，要注重提高资源利用率，并在科学技术的支持下，合理开发新能源，并优化锅炉燃烧技术，促进电厂热能动力锅炉内部燃料达到充分燃烧状态，维护电厂热能动力锅炉的安全高效运转，从而真正实现节能减排，保护环境。
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论文作者:马晓磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：锅炉论文; 燃料论文; 热能论文; 电厂论文; 动力论文; 温度论文; 氧气论文; 《基层建设》2018年第34期论文;