摘要：工业锅炉是运用燃料的燃烧或者是电能转化的热量，实施加热物料或者工件，近年来热能动力锅炉已经成为电厂广泛使用的发电技术之一，是我国电力行业发展的排头兵，因此，探讨电厂热能动力锅炉燃料及燃烧，提高电厂发电效率和热能动力已经成为了电力企业的一大课题。本文主要分析了电厂热能动力锅炉燃烧的类型、方式特点，及其燃烧效率的措施策略。
关键词：电厂；热能动力；锅炉；燃料；燃烧
近年来，我国电厂热能动力锅炉应用较为广泛，在电厂热能动力锅炉技术研究方面较为成熟，成为保障我国电力行业稳定发展的重要基础。热能动力锅炉的科学引入和合理化运用，有助于提高电能资源利用率，实现节能减排，与环境保护理念保持高度一致，并且有助于改善电厂生产效率。虽然我国电厂热能动力锅炉应用状况整体较为良好，但在细节方面可能存在一定的问题。笔者结合实际经验，从对汽轮机的使用效率进行提升，采取合理送风措施，对燃煤类型进行合理选择等方面，探讨如何提升电厂热能动力锅炉燃料使用率和燃烧率。
1电厂热能动力设施与锅炉
电厂热能动力设施主要是指将燃烧产生的热能转化成机械动能的装置。该装置主要热能来源为各种燃料通过燃烧生成的热能。常见的燃料有石油、煤炭和天然气等。热能动力设置由3个部分构成，分别为内燃机、燃气轮机和汽轮机。作为重要的能源转换装置，热能动力锅炉则是把燃料当中的能量送至锅炉当中，然后经过锅炉自身转换，输出具有一定能量的蒸汽和水。锅炉基本工作原理为：将燃烧热能、生产余热等传递至容器当中的水中，水会不断吸收锅炉中的热量，产生高温蒸汽和热水，最后使用。燃料此时会在装置内持续燃烧，放出大量的热能，而且生产得到的高温气体也会作用于锅炉受热面。
2电厂热能动力锅炉燃料分析
锅炉实质上是一种换热装置，按照能量的来源来分主要有电锅炉、生产余热锅炉、煤炭燃烧锅炉、石油燃烧锅炉、天然气燃烧锅炉等。其中，煤炭燃烧锅炉就是将煤炭作为主要燃料的锅炉，将煤炭通过高温燃烧转换成热量，再将水等热载体加热至一定的温度和压力。煤炭燃烧锅炉的燃料有贫煤、无烟煤和烟煤等。石油燃烧锅炉包括多种形式，比如热水锅炉、采暖锅炉和洗浴锅炉等。石油燃烧锅炉燃料主要有柴油和重油等。天然气燃烧锅炉也包括很多形式，比如热水锅炉、蒸汽锅炉等。天然气燃烧锅炉主要燃料有天然气、煤气、沼气和液化石油气等。
除此之外，锅炉还可将木材、谷糠等作为燃料。通常情况下，在电厂当中，热能动力锅炉主要运用三大燃料，即煤炭、重油和天然气。通过对现有技术水平及经济利益的分析可知，我国很多电厂都使用煤炭。煤炭由碳、氧、氮、硫、水等元素构成，碳元素的含量最高，一般在50%～70%.在这些成分中，碳、氢和硫均可燃烧，氧气为燃烧提供必要的条件。由此可见，在这种锅炉中，热量大多由碳燃烧产生。
3电厂热能动力锅炉燃烧的方式
3.1气体燃料燃烧类型
目前，锅炉气体燃烧的主要类型仍以气体长焰燃烧为主，由于其燃烧面积较大，通过不与气体产生直接的接触，继而为称之为扩散型燃烧。在该类型气体燃烧过程中，需在火焰喷射的过程中，利用扩散的基本优势来与空气进行结合，以便于提高燃烧的实际效果，此时火焰的燃烧长度便迅速增加。该类型燃烧受烧嘴的限制，因而无法在实际的燃烧过程中充分的与空气进行接触，其实喷射过程中，需在另一部燃烧过程中与空气进行接触，以此提高火焰的燃烧效果，由于受空气助燃作用的影响，此时火焰的长度相对较短，同时另一部燃烧也与气体充分结合，这便能够使其加速火焰的喷射，由于喷射速度的加速，通常无法直接观察到火焰的形状及结构。
3.2固体燃料燃烧类型
固体燃烧类型主要存在于挥发性质较差及不具备挥发结构的固体燃料中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常在实际的运行过程中，燃烧结构的表面以二氧化碳及一氧化碳为主，如实际的燃烧条件允许，二氧化碳会通过实际的氧化作用被转化为燃烧的一氧化碳结构。其主要的燃烧条件主要是熔点相对较低的燃烧，在实际的燃烧过程中，由于未能为氧气充分的接触，这便降低了结构可燃性，继而产生固体的燃烧形态。该类型燃烧在实际的生活中较为常见，如在蜡烛的使用过程中，使用时间过长即可较为明显的发现固体燃烧的基本特点。固体燃烧主要针对容易被燃烧而分解的结构，所以在燃烧过程中，即可产生较为浓重的烟雾。在燃烧相对较为潮湿的报纸及木材时，该状况的发生较为明显，进而也可被视为结构燃烧的不充分而产生固体燃烧的情况。
4燃料燃烧特点分析
电厂锅炉的形式主要分为三种，分别是火室燃烧形式、旋风燃烧形式与分层次燃烧形式等。不同燃烧形式下燃料的燃烧特点如下：
第一点，火室燃烧，由于锅炉燃料在悬浮状态下进行燃烧，有关操作人员利用先进的工艺将锅炉燃料加工成粉末或者气体，并将燃料与空气共同输入到锅炉内部，在输入燃料的过程当中，要保障锅炉内部的燃烧温度达到燃料的燃点，保证燃料始终处于悬浮状态。因为锅炉燃料能够和空气进行全面接触，采用火势燃烧法进行燃烧，能够保证燃料在短时间内进入燃烧状态，但是，由于空气与燃料不能够同时送入，很容易出现锅炉燃料浪费现象。
第二点，旋风燃烧特点，操作人员通过准备一定量的可燃物，并以切线角度将燃料送入锅炉当中，短时间之内，锅炉内部产生旋转速率特别高的气流，使得燃料形成强度特别大的螺旋状态。采用旋风燃烧方式，能够减少燃料的剩余量，但是，采用该方法也有缺陷，如操作人员需要定期进行送风，包括煤炭燃烧过程当中，很可能会造成部分物理状态能量的浪费。
第三点，分层次燃烧特点，在热能动力锅炉燃烧时，将一些固体可燃物均匀的排布在锅炉炉排表面，固体可燃物能够进行分层燃烧。采用这种燃烧方式，能够将燃烧中的各个层次能量全部释放，燃料的燃烧进程特别稳定。缺点也特别明显，操作人员需要准确计算通风时间，一旦通风不及时，很容易产生大量的有害气体。
5火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
5.1对汽轮机的使用效率进行提升
在锅炉燃烧过程中，火力发电厂的发电原理主要是通过汽轮机做功，把其中蒸汽产生的热能转化为发电所需的动能。可是，在汽轮机的使用过程中，由于内部结构的设置存在着一定的问题，比如由于叶片存在着一定间隙，在汽流经过时会造成一定的热能损失。针对这样的问题存在，相关人员应该对其进行修改，可以采用更改叶片类型或加快汽流经过速度等措施，使汽轮机在火力发电过程中，使用效率得到提高。
5.2采取合理送风措施
为了使锅炉得以安全且充分的燃烧，相关人员要做好送风工作。在送风工作中，要对每一个环节都给予足够的重视，对送风过程中所需要的风量、风速进行控制。如果出现风速不足的问题，可能会是喷燃器的温度持续升高，更甚会出现烧坏问题；如果风速太大，可能会使煤粉的着火时间出现延迟现象。因此，在火力发电厂动能动力锅炉燃烧过程中，要做好送风工作，对送风的风量和风速进行合理控制，从而使风粉可以得到充分的混合。
5.3对燃煤类型进行合理选择
因为锅炉炉型的结构是具有一定的差异，所以燃煤类型也是多种多样的，在对燃煤类型进行选择时，相关人员要从锅炉的运行情况、经济效益等多方面进行考虑，对可能造成锅炉无法正常运行的原因进行分析。此外，在燃煤类型的选择过程中，可以事先开展相应的燃烧试验，进而合理地选出合适的燃煤类型。
参考文献
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[2]电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].张祺.建材与装饰.2018 (08)
[3]电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点分析[J].谢景兴.居舍.2019 (02)
论文作者:王秋实
论文发表刊物:《电力设备》2019年第2期
论文发表时间:2019/6/3
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