摘要：电厂是能源消耗非常多的场所，需要不断找寻新的燃烧调控技术，才能适应节能减排的要求。近年来，电厂通过引进新的热能动力锅炉和应用新型燃料技术，有效缓解了现阶段存在的电能供需矛盾。促进电能更为合理的利用以及调配，缓解资源短缺问题是电厂持续健康运转的基础条件。电力的生产过程是燃料燃烧，热传递，水的蒸发，过热蒸汽能量转换的过程。因此，电厂热能动力锅炉燃料及燃烧的分析非常重要。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；燃烧
1锅炉系统
电厂主要设备锅炉的主要作用是在高温高压的条件下将水变成蒸汽。燃料燃烧、热传递贯穿锅炉工作的整个过程。锅炉一般是由外壳和用于控制的电器以及辅助设备组成。外壳又分为表面外壳和底部外壳，底部外壳的主要作用是固定燃烧成分，组成部分包括汽水系统、烟道、炉膛以及炉墙和构架等。表面外壳的作用是抵挡外界的灰尘对锅炉的损坏，锅炉设备还需要配备一系列的附件，如水位计、安全伐、热工测量仪、吹灰机等。汽水系统：通过对水进行加热，蒸发，设备过热等。整个过程会涉及到省煤器、水冷壁、下管、鼓、过热器、再热器等设备。风烟系统：燃料燃烧与风结合时产生烟气，烟气中的热量再进入大气层。制粉系统主要由磨、煤以及煤分离器等组成。
锅通又称为滚筒，将锅炉的压力部件达成自然循环与强制循环，通过加热、蒸发以及连接轮毂过热等过程，使工作流体在整个过程中能够正常循环。为确保锅炉水循环正常，还需要安装连续排污以及筒式磁选机等装置。只有其存在一定量的水，才能确保其储热能力，使锅炉的运行顺利。降液管：在汽包管的底部有几根下降管接头，安装在汽包底部确保下降管入口的上部水层高度为最大，有利于进口工质汽化。水冷壁是炉膛周围炉墙上敷设的受热面。水冷壁几乎全部属于蒸发受热面的是中压自然循环锅炉，通常在炉膛的上部布置辐射式再热器或辐射式过热器，水冷壁不但是水加热和蒸发的受热面，还是过热器的受热面。
2锅炉使用的燃料
电厂锅炉使用的燃料种类较多，有气体燃料、液体燃料和固体燃料等，其中使用最多的是天然气、煤、重油等。就现目前的技术以及自然资源而言，煤炭的储量要多于重油和天然气。因此，为保障火电厂的经济效益，一般以煤为主要燃料。对煤炭资源尽可能的多利用、节省以及降低自身的运营成本，需要在保证煤锅炉混合物效率的前提下，合理地采用低质量的煤资源，最终达到降低成本的目的。混合搭配使用时，要坚持安全为主、兼顾高效的原则，并结合科技手段不断改善，为机组安全稳定运行提供保障。一般燃料组合物主要包括氧、氢、碳、硫、氮等元素和一定量的灰分及水分，碳、硫会在运行的过程中被燃烧掉，其与氧气在燃烧的过程中发生化学反应转变为二氧化硫、二氧化碳和水蒸气等，同时释放出大量的热量。煤燃料中50%～70%的碳是最基础的成分燃烧燃料，多数煤燃烧过程中被碳放热。氢的燃烧热虽然非常高，但其含量较少，因此可以忽略。比氢含量高的硫，虽然可以燃烧放热，但在燃烧过程中产生的二氧化硫，是锅炉发生腐蚀以及污染空气的有害物质，因此其含量越高则表明煤质越差。高灰煤由于发热量比较低，会对锅炉的传热性能造成影响，严重时还会导致停机，因此，需要认真仔细的处理。水分煤不但热量低，蒸发过程中还会降低锅炉的内部温度，使燃料的燃烧不充分，增加金属加热面的低温腐蚀。
3热能动力类型锅炉的具体燃烧形式
3.1分层次的燃烧，又可以叫做火床燃烧
这种燃烧方式主要在固体可燃物燃烧中应用。在锅炉的炉排上面，按照燃烧物质的薄厚程度进行排布。由于它对固体颗粒的大小没有要求，因而能适用多种燃料煤的类型。但其优缺点也同样很明显，优点是：染料的层次蕴含的能量多，燃料进程会比较稳定，新添加的物质也会容易被点着；缺点是需要将充足的空气与燃料进行接触，假如空气供给的不及时，就会产生有害气体，因此容量大的热能动力锅炉不会采用这样的方式。这种燃烧方式对于大容量的锅炉，很容易影响效益。
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3.2悬浮状态下的燃烧，又可以叫做火室燃烧
这种燃烧方式的燃烧物是粉末或者气体，采用的方式是把可燃物质加工成粉末或气体，伴随着空气一起送入高温的炉膛中，炉膛的温度一定要保证足够高，这是为了确保可燃物是悬浮状态。由于可燃物与空气接触比较充分，因此这种操作方式的优点就是，可燃物迅速传火，燃烧充分，进而效率较高。但是有时空气和可燃物并不同步，会产生较多粉末，造成资源浪费。
3.3旋风情况下的燃烧
这种操作方式是悬浮状态燃烧的进阶版，可燃物质与空气，沿着切线的角度进入锅炉内部时，就会产生速度很高的气流，形成强度较大的螺旋状态运动。比起悬浮状态下的燃烧这种燃烧方式，空气和可燃物一般同步程度较高，燃烧的流程稳定，并且节约燃料成本，剩余燃料能力利用率也较高。但为了这种燃烧方式需要在通风过程中加入操作，并且锅炉设施的结构也会更复杂，如果煤炭的灰量比较大，在燃烧过程中，也会损失一部分物理状态能量。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，在确定燃烧的方法时，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。
4火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
4.1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。
4.2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。
4.3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。
结论
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、能源的转化概率有待提升等问题。我们应当立足于热能动力的基本运用原理，研究改进锅炉燃烧的措施，来促进燃料的充分燃烧，确保电厂锅炉运行顺利。同时，要科学控制和管理电厂锅炉的燃烧，控制好燃烧方式、风机运作、氧气进量等，以提高燃烧效率。今后要针对电厂热能动力锅炉工作效率低、能源转化率不高等问题，要进一步创新思路。
参考文献：
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[3]庄廷勇，张春雨.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].科技创新与应用，2016（08）：131.
论文作者:何甫
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/18
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