摘要:随着社会经济的快速发展,我国的资源消耗量日益增加,尤其是电力企业消耗的资源总量日益增加,电力行业的能源需求问题日益严重。为了满足现代社会的发展需求,电厂需要大力引进热能动力锅炉燃烧技术,提高燃料燃烧的效率。基于此,文章介绍了电厂热能动力锅炉燃料的相关内容,研究了提升电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施。
关键词:电厂热能;动力锅炉燃料;燃烧特点;燃烧过程
引 言: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。
1 热能动力装置与热能动力锅炉
热能动力装置的主要工作原理,就是将热能转化成为机械能,从而使原动力的配套设备实现正常运行。热能动力装置主要包括的内容有核能动力装置、燃气轮机动力装置、内燃机动力装置和汽轮机动力装置4个重要的组成部分。热能动力锅炉的主要工作原理为对能量进行转换,锅炉输入的能量包括燃料中的高温烟气热能、电能和化学能等,锅炉将这些能量进行不断的转化,对外不断输出具有热能的高温水或者是蒸汽。锅炉将燃料燃烧的热能或者是工业生产中剩余的热量传递到容器中的水里,使水的温度达到预计值。锅炉中的“锅”与“炉”实现同步运行,当水灌入到锅炉中以后,锅炉受热面就会将吸收的热量不断地传输给水,水在不断吸收热量以后成为了水蒸气,将水蒸气引出后进行使用。在燃料设备中,燃料在燃烧的过程中释放一定的热量,高温烟气将部分燃烧的热量带走,并将其传递到锅炉受热面,烟气中的热量被锅炉受热面接收以后,烟气的温度就会降低,最终从烟囱中飘出。
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。
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。
2.3 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。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用气体燃料,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。
3 热能动力锅炉燃料燃烧过程
燃料在燃烧的时候,主要是硫、氢、碳的燃烧,如果没有实现充分燃烧,就会产生一氧化硫等有害物质,使燃料无法全部转化成热能,从而造成了资源浪费。如果燃料被充分燃烧,就会产生水蒸气、二氧化硫、二氧化碳等。
3.1 预热
预热主要是指燃料在燃烧以前,对燃料进行预热、挥发和烘干的过程。燃料分解、蒸发最完全、最迅速的温度为400℃,燃料在运入到锅炉中以后,在对其进行高温预热时,会使燃料中的水分迅速蒸发掉,使其成为焦煤。在对燃料进行预热处理的时候,不需要使用到氧气。
3.2 燃烧
燃料在进行预热以后,燃料中的水分已经全部被蒸发掉,燃料剩余的焦煤就会充分燃烧,从而使其进入到了燃烧阶段。燃料在燃烧的时候,需要有大量的氧气,氧气可以促使燃料实现充分燃烧,并散发出大量的热量。
3.3 燃尽
当燃料中的焦煤被充分燃烧后,就进入到了燃尽阶段,炭灰包含的极少可燃物会被充分燃烧尽。此阶段需要有空气的参与,使剩余的物质能够实现全部燃烧,并转化成为热量。在燃料即将燃尽的时候,燃烧速度会降低,只能有少量的热量被散发出来。
4 提高电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
4.1 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。
4.2 采取合理的送风措施
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。
结束语:
综上所述,在现代社会的发展中,我国电力能源供需问题日益突出,为了有效地缓解这一问题,电力企业需要引进电厂热能动力锅炉燃烧技术。该技术主要是通过能量的转换,向锅炉内部添加燃料所需的高温烟气、化学能等热能形式,在锅炉转换过程中,输出热能中的有机热载体、高温水、蒸汽等。因此,电厂热能动力锅炉燃烧技术的有效应用,使得锅炉的整体利用效率得到了很大提升,为电能资源的正常供应提供了保障。
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论文作者:张雷
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
标签:燃料论文; 热能论文; 锅炉论文; 动力论文; 电厂论文; 过程中论文; 空气论文; 《基层建设》2019年第24期论文;