摘要: 近年来，我国经济和科技有着快速发展，我国发展水平良好。但在发展过程中，也面临着人口增长与资源之间的矛盾，出现资源紧张的问题。而对资源的开采是一项长期性工作，且一些资源是不可再生的，要实现可持续发展，就要提高资源利用 效率。利用高科技技术，可以实现对资源的合理应用，且在新资源开发中也有着积极作用。其中电能作为社会运行中必要资源， 要提升其资源利用效率，对于火电厂功能就要进一步进行开发。本文主要探究电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点，加强热能动力 燃烧系统应用，对其运行管理也可以此为依据进行完善。
关键词: 电厂热能; 动力锅炉燃料; 燃烧特点; 燃烧过程
1热能动力锅炉设施概述
电厂热能动力锅炉是一种热能动力装置，可以将热能转换为机械能，而其热能的来源主要是燃烧煤和石油等形成的，再经过动力装置的作用进行转换。通过动力装置所产生的初始动力，可以驱动电厂发电机器，从而实现发电完成能量转换。 在该锅炉装置中，会输入产生的热能等，经过一定作用输出高温液体或者水蒸汽。在燃烧燃料进行热能供应时，燃料会在装置设备部分燃烧而产生持续热能，经过传递到达锅炉装置的受热表面。
2电厂热能动力锅炉燃料应用
通常情况下，火力发电厂运行中，其热能动力锅炉使用的燃料是多样的，其中有固体燃料、液体燃料和气体燃料这三种， 具体有煤、重油和天然气等资源。当前，我国煤的储量更加丰富，且其应用比较经济，燃煤发电也是我国主要的发电方式。锅炉的运行过程中不会产生热量，只需将燃料转化成热量，进而形成机械动能。锅炉热源的选择存在很大的差异，这就使得锅炉种类比较多，如石油锅炉、电锅炉、煤炭锅炉等。煤 炭锅炉消耗的能源是煤炭，在燃烧煤炭的过程中获取更多的热量，主要是对水加热产生具有一定压力和温度的蒸汽。石油 锅炉的种类比较多，用途比较广泛。而天然气锅炉的环保性比 较强、运行效率高，是锅炉行业的主要发展趋势。除此之外，天 然气锅炉的适应性很强，天然气是动力热能转化的重要原材料，能够燃烧木材等材料，并将其转化成设备运行的动力。同 时，电厂锅炉应用的材料主要是天然气、石油、煤。煤是使用量 最多的材料，是电厂锅炉的重要能源之一，这种材料的应用效率比较高，自身的稳定性强，而碳、氮、氧是煤炭燃烧过程中的 产生的主要热量元素，利用氧气作为燃烧的辅助体，能够为煤炭的有效燃烧提供保障。
2.1气体燃料燃烧
气体燃料通常也被称之为扩散性燃烧方式，这种燃烧方式 应用中，其烤嘴不需直接接触空气，而是在喷射过程中充分结 合空气，然后进行燃烧。使用气体燃料燃烧，其燃烧后的火焰 更长，且仅仅是烧嘴部分会接触到小部分空气，其实际使用中 接触的氧气也就比较少。这种情况下，喷射之后尽可实现局部 燃烧，喷射其它部分燃料时，才可接触空气而燃烧其余燃料，与 上个燃烧阶段相比，该阶段的火焰较短，且充分混合了空气的 气体燃料，其燃烧也比较快，因此其火焰消失也很快。
2.2固体燃料燃烧
固体燃料指的是很少甚至不会挥发或者在受热条件下而被分解的燃料，比如煤。该类型燃料的特点，就是充分与氧气接触的情况下，受一定条件作用，其产生的氧化反应比较剧烈。 在燃烧的过程中，会在燃料的表面产生二氧化碳，受一定作用条件影响，其中部分二氧化碳会与碳发生反应，进而生成一氧化碳，其原因就在于固体燃料的熔点相对较低，可能在燃烧中未燃烧便已熔化，其形态也会转变为液态，在温度持续升高下会成为气态。而气态物质在与燃料反应下，会生成一氧化碳， 气态的一氧化碳可燃但易挥散，会出现燃烧不充分的问题，且会伴随产生有害气体。
3燃料燃烧特性
无论使用的是气态燃料还是液态燃料，其燃烧都是具有两个部分，即着火和燃烧。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆前者是指燃料在一定温度下会出现氧化反应，着火就是该反应缓慢增强，持续一段时间后就达到燃烧状态。而着火燃烧需要燃料在混合物中比例达到一定条件， 其燃烧需要具备充足氧气，且燃料要与氧气实现充分的接触。 使用气体燃料，要注意与空气实现充分混合，且保持燃料百分比的科学性，以确保着火的稳定，也就是要控制好着火浓度范围。一般情况下，会选择比较合适的燃烧方式来燃烧锅炉中其 它燃料。其中的长焰燃烧就是采用扩散式的燃烧方法，锅炉烧 嘴内不彻底与空气混合，而是气体喷出才凭借其扩散作用来与 空气充分混合，形成有效燃烧。短焰燃烧则是燃气燃料最初完 全与部分空气混合，气体的其它部分与二次空气混合，再进行 持续燃烧。无焰燃烧则是在燃烧先彻底与空气混合后，再进入 烧嘴，在其内部的燃烧是比较快的。
4电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程
在热能动力锅炉中，燃料的燃烧主要是碳、氢和硫的燃烧， 在其燃烧不充分的情况下，会有 CO、H 产生，无法完全释放热能，会造成资源浪费。以固体燃料为例，其燃烧过程主要有三个阶段:
首先是预热阶段，指的是在燃料燃烧之前，其烘干、挥发和 预热的过程，一般在 300℃ ～ 400℃ 范围内，燃料可以实现最快、最完全的蒸发分解。其进入锅炉后，高温预热蒸发中会快速将 水分脱掉剩下焦炭。此阶段不需氧气。
其次是燃烧阶段，在预热阶段产生的焦炭会开始燃烧，并 且进入燃烧的阶段，该阶段需要确保氧气充足，使燃料可以与 氧气结合实现剧烈的燃烧放热。
最后是燃尽阶段，在此阶段燃料剩余部分几乎不会存在可 燃物质，一般只有碳灰中内部包裹少部分。该阶段需要一定量 空气支持剩余可燃物质燃烧生产热能，且其燃烧速度较慢，会 释放的热量也相对较少。
5燃烧过程改进策略
要改进热能动力锅炉燃料的燃烧过程，就要做好三方面工作，即要充分调配各类燃料、保证空气量的充足、合理调节各阶段燃烧。对燃料的充分调配，有利于构建锅炉中最合适燃烧流程，确保固态燃料燃烧有序，实现充分燃烧。预热、燃烧和燃尽阶段要确保通入充足空气，实现各阶段的紧密衔接，促进燃料的充分燃烧。此外，要做好燃烧调节工作，在烘干材料过程中， 还要注意查验其后续挥发情况。提升汽轮机的使用效率。在锅炉燃烧过程中，发电厂的发电原理指的是在汽轮机做功的过程中，将蒸汽中产生的热能转化成发电所需的动能。但是，在汽轮机使用过程中，汽轮机内部设置不够完善， 如叶片存在间隙，在气流经过的过程中造成热能损失。相关人员需要及时地解决这一问题，如更改叶片类型、提升气流经过速度，这样就能够使得汽轮机在发电过程中提升其使用效率。为了实现锅炉的充分燃烧，相关人员需要做好送风工作。在送风过程中，应该注重各个环节的管控，合理地控制风量和风速。在出现风速不足的问题时，相关人员需要分析其中的原因，如喷燃器温度升高、喷燃器烧坏等；在风速过大的情况下， 煤粉着火时间会出现延迟。为了有效地改善这些问题，在电厂动能动力锅炉燃烧过程中，相关人员需要重视送风工作，有效地控制送风的风速和风量，这样就能够实现风粉的充分融合， 实现电厂热能动力锅炉的正常运行。
结语
综上所述，要提升火电厂运行效率，就要科学掌握电厂热能动力锅炉 燃料及燃烧特点，对其燃烧过程进行合理改进，实现热能的有 效生产、有序转化和输送，对各类燃料做好调配工作等，促进其 充分燃烧，真正实现生产效益的提升。
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论文作者:于浩
论文发表刊物:《中国电业》2019年10期
论文发表时间:2019/11/1
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