摘要：对于热能作为动力的电厂锅炉进行控制，包含了控制燃烧的实际方式，以及控制锅炉风机的运作等。目前，国内电站锅炉的主要燃烧方式主要有三种：层燃（火床燃烧）、室燃（悬浮燃烧）、沸腾燃烧。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、能源的转化率有待提升等问题。我们应当立足于热能动力的工作原理，研究改进锅炉燃烧的措施，来促进燃料的充分燃烧，确保火电厂锅炉高效、经济运行。
关键词：电厂热能动力锅炉；燃料；燃烧状态
前言：
目前我国社会发展相对来说较为迅速，我国人口数量较多，基数较大。而在大量的人口之下，人均资源占有量严重降低。因此，只有合理运用现代化科技手段，才能促进资源实现合理利用，在新能源全面发展之前，现有煤炭资源依然是人类发电的主要能源，据有关部门估计，这一现象将在一定时期内长期存在，也就是说，火力发电依然是主力。我国电力资源方面，供需相对来说较为紧张。因此要想充分克服这一矛盾，有效发挥火力发电的功能，需要积极采用先进燃烧技术。通过先进燃烧技术的普及应用，有效提高锅炉燃烧，节省煤炭资源。
1 锅炉系统
锅炉是由锅和炉两个主要的部分来组成，所以统一称之为锅炉，锅就是锅炉中用来盛装水或是蒸气以及介质密封或是受压的设备，这就是最为重要的吸热部分，对于锅炉来说，这个设备主要包含了汽包、水冷壁、对流管、集箱或是联箱，过热器以及省煤器等方面的受热面。炉主要是为了能够释放热量的设备，炉的设备主要包含了燃烧设备、炉膛、烟道以及空气预热器等方面的设备。
1.1锅炉汽包
汽包（亦称锅筒）是自然循环锅炉中最重要的受压元件，汽包是工质加热、蒸发、过热三过程的连接枢纽，保证锅炉正常的水循环；汽包内部有汽水分离装置和连续排污装置，保证锅炉蒸汽品质；汽包有一定水量，具有一定蓄热能力，缓和汽压的变化速度。
1.2下降管
下降管一般置于炉外，不受热，并加以保温，以减少散热损失。下降管的作用是把汽包中的水连续不断地送往下联箱，供给水冷壁，以维持正常的水循环。下降管的结构、管子截面的大小和降水情况，都直接影响到锅炉水循环的可靠性。下降管有小直径分散下降管和大直径集中下降管两种。目前生产的高压、超高压、亚临界压力自然循环锅炉，都采用大直径下降管，其直径一般325~426mm。
2 热能动力装置以及热能动力锅炉
热能动力装置，通常就是指与热力有关设施。在成套热力设施之下，热能可以实现一定程度转化，最终成为能够为人所需要的机械能。而热能从来源上讲，不仅涵盖了化石燃料燃烧，还包括生物质能，以及我们可利用的核能，能够无限循环利用的太阳能等。而产生热能动力的装置，一般包括原动机还有辅助机械。其中对于原动机来说，不仅包括汽轮机，还包括了内燃机，以及燃气轮机等。而要想实现火力发电，需要借助于热能动力设施形成原动力，然后能够驱动对应的发电机，进而最终生成可供人类生产生活需要的电能。
而通过热能动力锅炉，能够实现能量的有机转换。我们将燃料放入锅炉，经过动力锅炉一定程度的转化，最终能够向外输出热能，通常以过热蒸汽形式出现，还可以是其他热载体。我们要想真正了解锅炉，需要首先了解其工作原理。利用煤等燃料进行充分燃烧，然后释放一定规模热能，然后传递给水等物质，水不断进行升温达到要求值，蒸汽也能够达到相应压力。而水一旦进入锅炉，通过相应的汽水系统，锅炉利用自身受热面结构，把自身已经完成吸收的热量，传递给水，因而让水实现充分加热，达到相应的温度与压力。
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3 燃料和燃烧的实际状态
锅炉中的燃料要想实际燃烧，应当同时具备燃料物质、氧气和燃点温度三个前提。锅炉的燃料中，可燃烧的那部分物质，主要包含了碳、氢和硫等元素组成的物质。每一种用于锅炉的燃料，包含的燃烧物质构造与数量都有区别，因此，这些原料需要的氧气含量也会有差别。我们把一立方米的原料燃烧所用到的氧气量，称作理论上需要的燃烧空气含量。
向热能动力类型锅炉中添加的过量氧气，其计算所用的系数，取决于原料的种类、燃烧的实际方式，以及设施的操作手段。通常而言，这个数值的浮动范围保持在1.1和1.5之间。确保锅炉原料能够燃烧的基本温度，称作锅炉的着火温度。用来燃烧的煤炭原料中，无烟煤的着火点为700摄氏度；有烟煤为400摄氏度左右；褐色煤为300摄氏度以上。当温度上升时，燃料的反应将会加剧，这有助于加快燃烧的进程，并促进原料热效率的提升。
（1）层燃。分层形式的燃烧，指的是将锅炉的可燃物质按照特定的薄厚程度，分布于锅炉的炉排上面，又叫做火床燃烧，它应用在固体可燃物质的燃烧过程中。这种层次性的燃烧，能够适应多种类型的原料煤，且不限制煤炭颗粒的体积。如果煤炭与周围空气混合得不够完全，或者空气的供给量没有达到标准，那么燃烧过程将无法彻底实现，会产生有害的气体。
这种方式的优势在于：燃料的层次所蕴含的能量很多，燃烧的进程比较稳定；锅炉中途熄灭的可行性小。新添加的可燃物质，可以和已经燃烧起来的原料实现接触，容易被点着。这种方式的缺陷在于：只能适用于固体作为燃料的情况下，同时燃料很难与周围的空气充分融合。因此，容量大的热能动力类型锅炉，较少采用这样的方式。
（2）悬浮燃烧。是指将可燃物质制作成粉末、喷雾或者气体形状，与空气一起送进锅炉中进行燃烧。悬浮情况下的燃烧，只需要一个较高的炉膛，燃烧的不同阶段都在炉膛内部悬浮进行；随着燃烧产生烟雾，燃料也在不断的运动之中，可燃物质停留在炉膛里面的时间并不长。
这种方式的优势在于：可燃物质能够迅速着火，燃烧得比较充分，效率也比较高。燃料对于负荷量改变的适应性较强，较容易进行自动燃烧。这种方式的缺陷在于：在某些情况下，燃料的运动与周围空气并不同步，产生的粉末较多。
（3）沸腾燃烧。煤被破碎成小于 2mm 的煤粒后送入炉膛，空气从布风板上的风帽进入，使煤上下翻滚，呈类似液体沸腾状态燃烧。沸腾燃烧对煤种的适应性强，我国现多用于烧劣质煤。其燃烧特点介于层状燃烧与悬浮燃烧之间，可燃物质和周围的空气，沿着切线的角度被送进锅炉内部，产生运动速度很高的气流，形成强度较大的螺旋状态运动，并实现燃烧。这种方式的优势为：燃烧的流程十分稳定，且遗留可燃物质很少；适用于多种类型煤炭的燃烧上；节省燃料成本，具备循环利用燃料的能力。
这种方式的缺陷为：在通风操作时，会损失较多的能量；锅炉设施的构造相对复杂，在灰量较大的煤原料燃烧时，会损失部分物理状态的热量。
通过比较可以知道，每一种燃烧的形式都有优点和弊端，因此，在确定燃烧方法前，需要考虑到燃料的物理和化学属性，以及锅炉自身对于燃料的适应能力。
结语：
要实现燃料的充分燃烧，应当提供可燃物、充足的氧气以及适合燃烧的环境温度。用于锅炉工作的燃料，包含了煤炭、油物质和某些气体；这些燃料在燃烧时，会给锅炉提供工作需要的能量。电厂新型热能动力锅炉，具有独特的燃烧方式与流程；节约新型电厂锅炉需要的燃料，改进燃烧的流程，有助于提升这种锅炉的工作效率，并推动电厂的节能和减排工作进步。
参考文献：
[1]闫凯，张建文.富氧燃烧条件下锅炉燃料燃烧计算研究[J].锅炉技术，2013（01）.
[2]关振海.锅炉燃料的燃烧过程分析与燃烧方式分析[J].经营管理者，2009（07）.
论文作者:任海军
论文发表刊物:《电力设备》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：锅炉论文; 燃料论文; 热能论文; 汽包论文; 动力论文; 物质论文; 方式论文; 《电力设备》2018年第20期论文;