（华能海南发电股份有限公司东方电厂 海南东方 572699）
摘 要：在发电厂中，重视热能动力锅炉的应用，不仅可以提高燃料的燃烧效率，而且还能有效地减少燃烧后污染物的排放，改善周边居民的生活环境。物质燃烧具有三个显著特征，同时也是燃烧的必要条件，分别是可燃性、燃点和氧气，热能动力锅炉是现阶段最为先进的能量转换装置之一，其原理是指，在固定时间内向锅炉内部输入规定量的化学能和电能，锅炉依靠热能动力转换，在短时间内把化学能和电能转化为热能。文章就简要对这一情况进行分析和论述。
关键词：电厂热能；锅炉燃料；燃烧分析
一、电厂热能动力锅炉的燃料方法
锅炉作为我国工业生产中的重要能量转换设备，其在运行的过程中需要消耗大量的燃料，而随着燃料的加热燃烧会释放大量的氮氧化物，如果不经过处理直接排放到外界，将会对环境造成严重的污染。在节能环保政策号召下，燃煤锅炉逐渐向低氮燃烧技术发展，采用各种先进的技术降低氮氧化物的生成或者排放，不仅能够提高锅炉的燃烧效率，同时还能够降低对环境的污染。
1、气体燃料的具体类型。当前，大多数电厂锅炉气体燃烧的方式都是煤气的长期熄灭，这种方式具有燃烧面积过大，扩散燃烧的特点，在燃烧过程中，空气和火焰燃烧大面积接触并结合，从而有效地提高燃烧持续时间。但是，长期面积熄灭这种方式也存在一些弊端，由于燃烧过程中空气的喷射会受到燃烧器的限制，使火焰在第一次燃烧时变小，但当喷嘴火焰与空气结合时，又会迅速增加火焰的喷射频率，如果喷射频率过高，就无法直接观察到火焰的结构。
2、固体燃料的具体类型。在使用固体燃料时，发电厂中由人驱动的锅炉的燃烧过程是有清晰的步骤和工序先后划分的，首先是燃烧机体的表现机构的燃烧，在燃烧体的表面释放出大量二氧化碳和一氧化碳，然后在一定的温度下用二氧化碳助力燃烧一氧化碳。固体燃料是一种低熔点的燃烧类型，由于在燃烧过程中氧气不能被分离，从而降低了结构的可燃性。在日常生活中，固体燃烧方法很常见，如：蜡烛，燃烧的类型是固体的燃烧。
二、锅炉燃料的燃烧过程
1、着火前准备阶段。从燃料入炉至达到着火温度这一阶段称准备阶段。在这一阶段内，要完成水份蒸发，挥发份析出、燃料与空气混合物达到着火温度。显然，这一阶段是吸热过程，热量来源是火焰辐射及高温烟气回流。影响准备阶段时间长短的因素除燃烧器本身外，主要是炉内热烟气为煤粉气流提供热量的强弱，煤粉气流的数量、温度、浓度、挥发份含量及煤粉细度等。
2、燃烧阶段。当达到着火温度后，挥发份首先着火燃烧，放出热量，使温度升高，焦炭被加热到较高温度而开始燃烧。燃烧阶段是强烈的放热过程，温度升高较快，化学反应强烈，这时碳粒表面往往会出现缺氧状态。强化燃烧阶段的关键是加强混合，使气流强烈扰动，以便向碳粒表面提供氧气，而将碳粒表面的二氧化碳扩散出去。
3、燃尽阶段。主要是将燃烧阶段未燃尽的碳烧完。燃尽阶段剩余的碳虽然不多，但要完全燃尽却很困难，主要是存在着诸多不利于完全燃烧的因素，如少量的固定碳被灰包围着；氧气浓度已较低；气流的扰动渐趋衰减；炉内温度在逐步降低。如果燃料的挥发份低、灰份高、煤粉粗、炉膛容积小，完全燃尽将更困难。据试验，对细度R90=5%的煤粉，其中97%的可燃物可在25%的时间内燃尽，而其余3%的可燃物却要75%的时间才能燃尽。这也是实际锅炉中不可能使可燃物彻底燃尽的基本原因。
三、影响锅炉热效率的因素
1、氧 量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆入炉总风量的大小与锅炉热效率的高低密切相关,总风量过大会使排烟热损失增加;总风量过小,则会使煤粉燃烧不充分,烟气中CO含量、飞灰可燃物含量和炉渣可燃物含量增加,致使化学和机械未完全燃烧损失增加;总风量的大小也对主汽温和再热汽温产生影响,因此选取合理的入炉总风量,可使总的热损失最小,锅炉热效率达到最高,同时在低负荷时又能保持较高的汽温。
2、炉膛—风箱压差。在锅炉负荷与炉膛出口氧量不变的条件下,炉膛—风箱压差的高低关系到辅助风、燃料风和燃烬风彼此间风量的比例,比例大小对煤粉燃烧的稳定性、燃烬性及NOx的排放量有极大的影响,因此选择合理的炉膛—风箱压差,会提高锅炉的安全性和经济性。
3、燃尽风风量。燃烧器最上1层为燃烬风喷口,燃烬风的作是实现分级燃烧,减少热力型NOx生成,补充燃烧后期所需氧。燃尽风风量的大小影响NOx的排放量和碳粒子的燃烬程度。此项试验只考虑燃尽风风量对锅炉燃烧的影响。
4、燃烧器摆角。燃烧器喷嘴设计为上下可摆动,主要是通过改变炉膛火焰中心高度调节再热汽温和过热汽温,但火焰中心高度的改变对煤粉燃烬产生一定影响。燃烧器向上摆动,飞灰可燃物增加,锅炉效率降低,减温水量增加。
5、燃烧温度燃烧温度是生物质锅炉燃烧的基础，燃烧温度不够就不能形成燃烧的优化，就无法保障燃烧的完全。强化锅炉燃烧的三强理论如下：强化燃烧的初始阶段。强化高温烟气和燃料的对流换热。强化燃料燃烧时还原气氛的高浓度聚集。不管烧什么燃料，一定要想办法保持炉膛温度，炉膛温度低于850℃就不能形成强化燃烧。试验证明，炉膛温度在400℃以上锅炉点火成功，炉膛温度在600℃以上锅炉可以形成连续燃烧，炉膛温度在850'C以上才可能形成强化燃烧。
四、提升电厂锅炉热能动力应用水平的措施
1、提升热能和机械能的转化效率。只有严格遵循热能动力学原理，锅炉才能保证热量的有效转换。目前，发电厂锅炉已经不止围绕基础技术的改进这一问题来开展，同时还专注于加强锅炉效率的提升，使锅炉的效能转化在运行中得到有效的提高。通过将热力与之相结合，可以达到相关原理，这些理论可用于计算变压器的运转功率，并与电厂的实际运行情况进行比较，还要注意应与电厂的部件相结合。因此，相关人工作员必须加强对零部件的有效管理，技术人员必须将电力生产与电力实际需求量相结合，确保锅炉内零部件协调工作。
2、提升相关设备的运行效率。为了提高电站锅炉的运行效率，不仅要遵循热能动力原理，还要注重培养技术人员的意识观念，把热能消耗的基本途径和有关的思想和方法结合起来，以满足当今实际发展需要。因此，当前的工作中心要在加强技术的基础上不断创新，有效合理地利用现有资源。所以，在技术创新过程中，一方面要有效地整合技术和节约保护的思想观念。另一方面，要提高技术人员的工作效率，对于技能培训和意识培训要双管齐下，有效地创新和改革技术。此外，还可以有效提高电站锅炉的运行效率。
3、完善锅炉的整体构造。如果想在整体结构上对于设备进行优化升级，最重要的就是要加强锅炉内部活动的优化。因此，在电厂锅炉主体结构发挥其价值和作用时，既要满足了现实所需的技术要求，还达到了设备优化的效果。对于大多数专业设备的实际运行来说，如果设备能够长时间运行，证明了设备质量完全合格，根据目前的情况对技术进行优化，可以保证设备在实际应用中发挥有效的作用。
结束语
总的来看，电厂锅炉的应用研究和开发仍然有很多不足，这个过程不是一蹴而就的，只有耐心、潜心的去反复多次试验，加强相关企事业单位技术革新和工作人员的意识观念创新，早日建立起现代化的能源体系，才能最终达到经济效益和社会效益的统一，促进我国社会的可持续发展。
参考文献:
[1]苏航.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(17):150-152.
[2]谢筱彦.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].中国设备工程,2018(26):359-360.
论文作者:毛阳涛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第23期
论文发表时间:2020/4/13
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 热能论文; 燃料论文; 温度论文; 电厂论文; 可燃物论文; 《电力设备》2019年第23期论文;