摘要：我国近些年广泛的应用到了电厂热能动力锅炉，成为我国电力发展的主要动力来源，为了使电厂热能动力的应用效果得到有效提升，需要对电厂热能动力锅炉深入进行分析和研究，也是当前我国电力热能锅炉燃烧问题和实际燃烧效果得以解决和提升的重要途径。本文分概述了热能动力设施和热能动力锅炉及电厂热能动力锅炉燃料，分析了电厂热能动力锅炉燃烧的方式、特点及锅炉内燃料燃烧的过程，以供参考。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；燃烧
引言
当前我国正处于经济快速发展时期，因此对电能的需求非常巨大，我国电厂使用的发电系统主要是热能动力锅炉系统，该项技术在我国相对比较成熟，对我国电力发展的贡献较大，但是该技术还存在一定的漏洞，需要相关人士对热能动力锅炉优化方案深入研究，希望较大程度的提升热能动力锅炉的社会效益和经济效益。
1.热能动力设施和热能动力锅炉
热能动力设施指的是和热力相关的设施，热能在成套热力设施基础上，可以进行一定的转换，最终转化成人们所需的机械能。而热能的来源主要包括化石燃料燃烧、生物质能、核能及可以循环利用的太阳能等。产生热能动力的设施一般包括原动机和辅助机械，原动机主要包括汽轮机、内燃机、燃气轮机等。想要进行火力发电，需要利用热能动力设施形成原动力，然后对相应的发电机起一定的驱动作用，最终生产人类生产生活中必不可少的电能。
热能动力锅炉，可以有效的实现能量的转换。通过在锅炉内放入燃料，动力锅炉经过相应的转换，最终转换成可以向外输出的热能，一般会以蒸汽高温水的形式或其他热载体的形式出现。所以想要真正了解锅炉，首先应该掌握其工作原理。充分燃烧煤等燃料，然后释放一定的热能，再把这些热能向水等物质传递，水通过不断的升温最终达到所需的温度，使蒸汽达到一定的压力。而水一旦进入锅炉，便可以通过汽水系统，锅炉利用自身的受热面结构，把自身已经完成的吸收的热量传递给水，然后对水进行充分加热，达到一定的温度和压力，热水最终还可能变为蒸汽，然后利用相应的装置引出。利用相应的燃烧设备，燃料可以得到充分的燃烧，并可以持续放出热量。利用炉膛内的燃烧作用，产生一定的高温烟气，然后利用热的传播原理，可以使热量快速的向锅炉传递，并且烟气自身的温度随着逐渐下降，最后通过烟囱向外排出。
2.电厂热能动力锅炉燃料
实际上锅炉是一种换热的装置，根据其能量的来源可以把锅炉分为电锅炉、煤炭燃烧锅炉、石油燃烧锅炉、天然气燃烧锅炉、生产余热锅炉等。其中，煤炭燃烧锅炉是一种以煤炭为主要燃料的锅炉，通过高温燃烧煤炭使其转换成热量，再把水等热载体加热到相应的温度和压力。煤炭燃烧锅炉的燃料主要包括贫煤、烟煤、无烟煤等；石油燃烧锅炉是以柴油和重油等为主要燃料的如热水锅炉、洗浴锅炉、采暖锅炉等多种形式的锅炉；天然气燃烧锅炉则是以煤气、沼气、天然气、液化石油气等为主要燃料的包括蒸汽锅炉、热水锅炉等多种形式的锅炉。
另外，锅炉还可以把谷糠、木材作为燃料。在电厂中，热能动力锅炉一般会用到煤炭、重油和天然气三大燃料，通过对现有的技术水平和经济利益进行合理的分析得出，我国许多电厂锅炉都使用煤炭燃烧。煤炭主要包括碳、氧、氮、硫、水等元素，其中碳元素含量最高，占整体含量的50%—70%，这些元素中，氧气的燃烧必不可少的成分，碳、氢和硫都可燃烧，所以在这种锅炉中产生的热量大多来自煤炭燃烧。
3.电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点分析
3.1气体燃料燃烧类型
当前锅炉气体燃烧的类型仍然以气体的长焰燃烧为主，因为其具有较大的燃烧面积，因为其不和气体直接产生接触，因此也被称为扩散型燃烧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这种气体的燃烧过程中，需要在火焰进行喷射的情况下，运用扩散的优势和空气进行有效的结合，从而使实际燃烧的效果得到提升，在此过程中火焰的燃烧长度会快速增加。这种类型的燃烧受烧嘴的影响，而在实际燃烧过程中不能和空气进行充分的接触，所以在火焰喷射时需要另一部燃烧过程和空气进行接触，使火焰的燃烧效果进一步提升，因为受空气助燃作用的制约，此时火焰的长度较短，同时另一部燃烧也充分的结合气体，便可以起到加速火焰喷射的作用，因为其喷射速度较快，所以一般不能直接观察到火焰的结构和形状。
3.2固体燃料燃烧类型
固体燃料类型主要在挥发性较差或不具备挥发结构的固体燃料中存在，一般在实际运行中，燃料结构的表面以一氧化碳和二氧化碳为主，在燃烧条件允许的情况下，二氧化碳会通过氧化作用转化成可以燃烧的一氧化碳结构，而熔点相对较低的燃烧则是其主要的燃烧条件，在实际燃烧中，因为和氧气无法实现充分的接触，所以使结构的可燃性能降低，进而会产生固体的燃烧形态。在实际生活中这种类型的燃烧比较常见，如蜡烛在长时间燃烧过程中便会出现明显的固体燃烧的基本特点。固体燃烧主要是燃烧和分解容易的结构，所以在燃烧的过程中会产生浓重的烟雾，在燃烧潮湿的木材和报纸等时，这种状况更加明显，也可被认为是不充分的结构燃烧而出现的固体燃烧的情况。
4.概述锅炉内燃料燃烧的过程
锅炉内燃料的燃烧，通常只对碳、氢、硫等元素的燃烧发挥作用，如果不充分燃烧，可能会生成氢气或一氧化硫危害气体等。这种燃烧情况下产生的热能，无法得到彻底的释放，所以可能会一定程度造成资源的浪费。如果燃料得到完全燃烧，则会生成大量的CO气体、SO以及水蒸气等，所以燃料资源可以得到合理的利用。一般情况下，为了使锅炉炉膛内的固体燃料得到充分的燃烧，主要可以分为三个阶段的燃烧。
4.1预热阶段
预热阶段指的是燃料在燃烧之前，需要科学的处理燃料，对其进行烘干挥发及相应的预热处理。对于固体燃料，一般情况如果其达到300℃左右，会得到彻底的蒸发和分解。而进入锅炉的燃料，在高温条件下对其进行预热和蒸发，可以使自身水分及时脱干，并在最终变成焦炭。通常在对燃料进行预热阶段，无需在锅炉炉膛中引入氧气。
4.2燃烧阶段
通过上述的充分预热阶段，使相应的物质得到充分的挥发，直到挥发成分燃尽，然后燃烧剩下的部分焦炭，进而进入整体燃烧过程，在实际燃烧的过程中，应该保证充足的氧气，并且使氧气和燃料达到充分的接触，在此基础上燃料才能得到充分的燃烧，并且可以达到充分的放热。
4.3燃尽阶段
燃料燃烧到燃尽阶段，会使焦炭中的可燃物质达到充分的燃烧，所以实际上锅炉内部可能只剩下炭灰，和少量的可燃的物质成分，一般情况到达该阶段仍然需要一定的氧气，促进那些可燃物燃烧的更加充分，最终产生人们日常生产生活所需的热能。在该过程中，燃烧的速度相对缓慢，同时在该过程中产生的能量，会比燃烧过程产生的能量少很多。
结语
总之，电厂的热能动力锅炉分为很多类型，实际应用效果存在较大的差异，相关人员在实际使用过程中应根据电厂的实际环境情况合理的选择锅炉的燃烧种类，使锅炉燃烧的经济效益得到有效的提升。所以在未来开展相关工作的过程中，需要深入研究电厂热能动力锅炉的燃烧原理，使电厂热能动力锅炉燃烧的问题得到有效的解决，进一步促进电厂热能动力锅炉实现标准化和规范化的发展。
参考文献
[1]康付帅.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].科技创新与应用,2017(15):155-156.
[2]马登科.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].山西农经,2016 (11):100.
[3]王卫华.肖娟.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧浅析[J].信息记录材料,2017,18(08):77-78.
论文作者:尚步星,牛海莹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
标签：锅炉论文; 热能论文; 燃料论文; 动力论文; 电厂论文; 煤炭论文; 气体论文; 《电力设备》2018年第16期论文;