电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析论文_贺振环

电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析论文_贺振环

(国家能源集团濮阳公司 河南濮阳 457000)

摘要:目前,随着我国电厂热能动力锅炉技术的不断发展与研究,电厂热能动力锅炉技术已经较为成熟,逐步成为维护我国电力产业稳步提高的基础保障。在我国当下看来,电厂热能动力锅炉应用技术整体状态相对稳定,但在细节方面深究发现其并非完美。所以,对现有电厂热能动力锅炉燃烧中尚未解决的问题加以探析是至关重要的,也将成为进一步提高我国电厂热能动力锅炉燃烧技术的重要举措,从而达到提升整个电力行业社会效益和经济效益的目的。为此,本文以电厂热能动力锅炉燃烧和燃料进行探析,并总结出电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点及厂热能动力锅炉燃烧流程。

关键词:电厂;热能动力锅炉;燃料;燃烧

引言

近年来,随着我国社会经济发展迅速,人们对生活的美好向往滋生出了很多新兴产业,创新与发展更是渗透到了各行各业。电力作为人们不可缺少的重要资源,如今也发生了日新月异的变化,其中随着电厂热能动力锅炉技术的广泛应用,其发展不仅是国民生活的重要保障,也是维护我国电力产业经营发展的重要来源,若能在原有的基础上有效提升电厂热力能源的工作效果,将在诸多方面产生深远的影响。从现今工业锅炉的工作效应来看,其本身存在众多影响其发展的不利之处,如消耗能源量较高、对环境会造成污染等问题都尚未解决,积极采取有效方案来加以改善刻不容缓。

1热能动力工程学科的发展概述

热能动力工程学作为我国现代工程学领域当中新兴学科的一种,热能源与动力工程是它的主要研究对象。同时热能源作为我国现代工业当中最主要的能源动力,这就意味着热能动力工程学这一专业有着非同一般的意义。电厂热能动力锅炉是依据现代热能动力工程学的基本理论而研发出来的一项产品,在现代工业发展中热能源是被使用最多的能源,我国当下对于热能动力学的人才仍然有着较大的需求,各大高校均开设了热能动力相关的专业科目,借以此希望为国家输送更多与热能动力相关的研究人员。但如今,学校关于热能动力工程专业的教学仍在初级阶段,学生学习的相关课程都是用于研究热动能的,研究的内容也是热能相关的工程与流体机械工程等。随着社会的不断进步,为了适应发展需求,学校应适当更改教学的重点,让学生们接触更多机械工程研究为主的学习内容,并为学生们加设更多的实验内容,令热能与机械能加以结合,更深一步完善学生们对此专业的基础认知,从而另其将来进入社会当中能够发挥更大的作用。

2电厂热能动力锅炉燃烧的方式及特点

2.1气体燃料燃烧类型

目前,锅炉气体燃烧的主要类型是气体长焰燃烧,因为它的燃烧面积较大,通过不与气体产生直接的接触,还被城为扩散型燃烧。在这种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相结合,达到提高升燃烧的实际效果的作用,在这时火焰的燃烧长度也将快速增加。但是此类型燃烧受烧嘴的限制,没有办法在实际的燃烧过程当中与空气充分接触。在喷射过程之中,需在另一部燃烧过程中与空气进行接触,达到提高火焰的燃烧效果,因为空气有助燃的作用,在这时火焰的长度相对较短,同时另一部在燃烧过程时,也将与气体相结合,以此来加速火焰喷射,由于加速了喷射的速度,正常情况下无法直接观测到火焰的形状及结构。

2.2固体燃料燃烧类型

固体燃烧类型主要存在于挥发性质不高或不具备挥发结构的固体燃料中。主要是指在几乎不存在任何挥发性成分和受热分解组分的煤炭等固体燃料燃烧而产生的化学现象,基于理论来讲,可以把它叫做吸附型剧烈氧化反应。其表面燃烧的产物为二氧化碳和少量一氧化碳,在一定条件下,燃烧生成的二氧化碳会在单质碳的作用下还原为一氧化碳。主要是指那些熔点相对较低的燃料在温度并未达到燃烧点时先到达熔融点,而其形态转变为液体,然后随其温度的变高逐渐被蒸发为气体,在与氧气接触之后进行燃烧,在生活中这类燃烧也很常见,如蜡烛燃烧。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要是指通过较为容易引发分解的燃料燃烧中,因分解产物的实际温度较低,在可燃物燃烧时会令大量浓烟产生。潮湿的报纸、木料的燃烧就属于冒烟燃烧范畴。一旦进行冒烟燃烧的可燃物体,会出现大量可燃离子散失在浓烟之中,所以它的燃烧过程相对来说并不充分。

3电厂热能动力锅炉燃烧流程

3.1预热

预热是在燃料燃烧前对其进行科学处理的步骤,在其烘干挥发以后,用预热来促进燃料的燃烧。在这一过程中,燃料被加热的更彻底,温度升高以后,燃料表面留有的水分会全部被蒸发,使表面不再留有水分,而伴随温度的变化,温度更高后,燃料内部的水分也会蒸发掉。总之,在预热的过程中燃料并未释放热量,并且吸收进大部分热量,而燃料中的水分含量与热量吸收的多少成正比,其含量越高,也将吸收更多的热量。一般状态中,在300摄氏度的高温条件下,电厂热能动力锅炉内的固体燃料可以实现完全燃烧,然后蒸发并发生分解作用,通常燃料的最佳预热温度不能低于 30摄氏度,不可超过 400摄氏度。所以在预热阶段,电厂热能动力锅炉内始终保持高温环境。锅炉内的燃料预热后,燃料最终成为焦炭。并且在锅炉内燃料燃烧的预热部分,锅炉炉膛中无需引入氧气即可实现,在这一过程中需要要关注燃料水分,当燃料水分越大时,也需增大排风量,并且还需稳定温度,温度过高或过低都将对预热的质量产生影响。

3.2燃烧

在经过预热之后,锅炉内的燃料已得到了充分的作用,在分解与挥发的组分完全燃烧之后,余下的焦炭会再次燃烧,进入后续燃烧阶段。燃烧中需要得到足够的氧气,只有完全燃烧以后,燃料才能释放出大量热能。合理的控制氧气投入、合理的把控整个锅炉的温度,是保证燃烧质量的必要前提,空气过度或过少都会对燃烧整体工作造成不利影响,若空气过多会令环境的整体温度不稳定,从而对整个燃烧工作的燃烧进度造成影响,空气过少则致会使燃料燃烧的不完全,并造成一定损失,同时减少了锅炉的热效率。在燃烧中只有保证足够的燃烧时间,才能确保其足够充分燃烧。

3.3燃尽

在燃烧反应持续进行时,燃料体积会越变越小,并且在燃烧进行到一定程度后,原本没有参与燃烧的燃料中心也会参与到燃烧反应中,演变为一个循序渐进的过程。伴随燃烧的继续进行,燃料和氧气的反应最后会逐步变弱,这是因为大量燃料已被消耗完成,所以燃烧到这个程度,说明燃烧反应已经接近尾声,这将是电厂热能动力锅炉内部燃料燃烧的最后阶段,焦炭中可燃物质完全燃烧,电厂热能动力锅炉内部所剩无几。最后通观察可发现,碳灰包裹内部仅存可燃性物质成分,当这一部分中燃烧,其速度会更加缓慢,它的热辐射效率也会遭受影响。不同于燃烧阶段的是,往往此时在锅炉内部温差较大,距离燃烧的地方越接近,它的温度也会越高,而炉膛出口的温度则会与燃烧中心的温度差异较高,这作为一个温度场逐步递减的过程。即使燃烧反应已然接近了尾声,但是其在燃尽阶段依然无法离开氧气,需要足量的氧气来支撑,以保证炭灰内部包裹的可燃性物质组分可以充分地燃烧,以满足人们日常生产生活中对热能的大量需求,更进一步的节约资源,避免能源浪费。

结语

总而言之,随着时代的进步、科技的发展,人们对美好生活的要求越来越高,若想将日益严峻的能源问题需妥善处理,还需坚持可持续发展战略,注重提高资源利用率,并结合先进的科学技术,适当的利用新能源,完善锅炉燃烧技术,加深对电厂热能动力锅炉技术其重要性的意识,对电厂热能动力锅炉的实际燃烧原理进行更深层次的研究,解决其燃烧过程中的细节问题,保障电厂热能动力锅炉的稳定高效运转,进而达到节能减排与保护环境的最终目的。

参考文献:

[1]鞠志刚.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].有色金属文摘,2015.

[2]马登科.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].山西农经,2016.

[3] 肖金平,蒋晓霞.火力发电厂中热能动力锅炉的燃料及其燃烧探究[J]. 中国高新技术企业,2016.

论文作者:贺振环

论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期

论文发表时间:2019/5/20

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