摘要：近年来，我国电厂热能动力锅炉应用较为广泛，成为我国电力行业发展主要的动力来源之一，为能够进一步提升电厂热力动能的应用效果，及时做好电厂热能动力锅炉的研究与分析便尤为重要，是现阶段解决我国电力热能锅炉燃烧相关问题与提高其实际燃烧效果的有效途径。
关键词：电厂热能动力；锅炉燃料；燃烧
引言
通常情况下，只有为燃料提供了充足的氧气、适宜的环境温度以及可燃物质，才会确保燃料的充分燃烧。而在实际的电厂锅炉运行过程中，相关使用单位一般会采用煤炭和部分化学气体。这样一来，当燃料在燃烧过程中，将会提供给锅炉充足的工作能量，促使锅炉的正常运行。目前，随着科学技术的飞速发展，相关技术人员通过对锅炉构造进行改进与强化之后，研发出了新型热动能力锅炉，这种锅炉不仅能够解决燃料，还可以大大提高锅炉运行效率，加快实现了电厂节约减排的目的。因此，本文重点对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧状态进行了探讨分析，同时总结了一些自己的看法。
一、热能动力锅炉燃烧用的原料
锅炉本身即为一类传热装置，依照它的供给能源渠道可将其区别为：电力热源锅炉、废热利用锅炉、燃烧原煤锅炉、燃烧油类锅炉、燃烧液化石油气锅炉、燃烧生物质锅炉、水煤浆燃料锅炉等等。燃烧原煤锅炉即为将原料煤作为其能源供应的热力锅炉，其系依托使原料煤在锅炉燃烧室内充分燃烧从而释放出大量的反应热，进而使热水或其他循环载热介质（比如用来传输热的有机油类）吸收热量而将自身温度和压力提升至生产工艺上要求指标范围的热力转化和传动装置。燃烧原煤锅炉的燃料适宜选择：次等贫煤，烟煤（一、二、三等）、浅层褐煤，无烟原煤（一、二、三等），品外煤矸石等。燃烧油类锅炉的类型可分为：饱和开水锅炉、过热热水锅炉、冬季采暖锅炉、浴池洗澡用锅炉等等。燃烧油类锅炉的的燃料基本上可分为：普通柴油，工业重油等；燃烧石油液化气锅炉可将其类型划分为：饱和开水锅炉、过热热水锅炉、饱和蒸汽锅炉和过热蒸汽锅炉。它的燃料特点就是燃烧石油液化气，这些燃料可大致分为如下类型；原油气、甲烷气、城市焦炉气、地下煤层瓦斯气、浅层煤岩气、人工制沼气等。另外也有用植物果实外皮及工业下脚料还有木材等当做锅炉燃料。通常而言，在燃煤发电企业中，热力蒸汽锅炉燃烧所用的物料主要是原煤、工业重油、液化石油气等。由其获取的经济收效、工艺基础水平、供应来源和燃料利用上来考虑，我们国家大多数燃煤热电厂所利用的热能原料基本均为国产原煤。工业原煤所含的主要化学组分是O、S、C、N、H、P、固定结合水和游离水分等。上述组分当中，C元素是最主要的，其占总成分的比例大约为百分之五十到百分之七十。另外，其组分中所含的C、H、S、P成分均系能够燃烧的成分，而O2是它们燃烧时的最佳助燃物质。故于热力蒸汽锅炉内部燃烧室中主要是碳元素在氧气助燃的条件下发生燃烧反应并释放出大量的热能且用以给水传热制备蒸汽。
二、热能动力锅炉的燃烧方式及特征
对于气体燃料而言，其燃烧方式主要有3种，分别为长焰、短焰和无焰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，长焰燃烧还可称作“擴散燃烧”，燃料在烧嘴当中与空气不接触，在喷出以后依靠扩散的作用与空气混合燃烧，产生的火焰相对较长；短焰燃烧指的是燃气在烧嘴中先与一部分空气混合，喷出以后部分燃烧，而另外一部分与二次空气混合以后持续燃烧，产生的火焰相对较短；无焰燃烧指的是燃料与空气在进入烧嘴以前就充分混合，在喷出烧嘴以后，由于燃烧十分快速，因此为无焰燃烧。
对于固体燃料而言，其燃烧方式主要有蒸发、冒烟、分解和表面。其中，蒸发燃烧指的是熔点相对较低的燃料在燃烧以前通过熔融变为液体的状态，然后液体再受到热能作用而蒸发成气体，与空气当中的氧气接触完成燃烧；冒烟燃烧指的是在较易出现热分解现象的物质中，由于通过热分解作用生成的挥发分温度比自发着火温度低，所以会在燃烧过程中产生大量烟气；分解燃烧指的是分解温度相对较低的燃料因为加热作用产生的分解现象，燃料表面易挥发分从固体表面分离出来与氧气发生燃烧；表面燃烧是指在没有挥发分与易热分解组分，且碳为主要组成的燃料中完成的，碳分析与氧产生反应，其产物包含二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳与碳反应还会生成一氧化碳。
三、燃料燃烧过程
锅炉内燃料的燃烧，一般针对碳氢硫这三种元素的燃烧作用。一旦燃烧不够充分，可能生成一氧化硫危害气体，或者氢气等。此时对于燃料燃烧出现的热能，难以彻底的得到释放，因而可能导致资源出现一定程度浪费。一旦燃料燃烧比较完全，将生成大量CO2气体，还有SO2以及水蒸气等物质，燃料资源能够合理利用。通常来说，对于锅炉炉膛内固体燃料，为了实现较为充分燃烧，一般包括三个阶段。
（1）预热阶段：所谓的预热阶段，一般是指燃料还未燃烧时候，需要对燃料科学处理，予以烘干挥发，还要进行相应预热。通常对于固体燃料，如果位于300℃左右，蒸发分解比较彻底。而燃料一旦进入锅炉，通过高温条件进行预热蒸发，能够及时脱掉自身水分，并且在最后成为焦炭。通常对于燃料预热阶段，在锅炉炉膛中，不需要引入氧气。
（2）燃烧阶段：经过前面进行充分预热，充分挥发出物质，等到挥发分燃尽，剩下的一部分焦炭随后进行燃烧，最终进入到整个燃烧过程。在进行燃烧的过程中，应具备充足的氧气，燃料和氧气需要进行充分接触，这样燃料才能强烈燃烧，并且能够实现充分放热。
（3）燃尽阶段：燃料最后进行燃尽，因而对于燃尽阶段，在产生的焦炭中，可燃物质实现充分燃烧，因而锅炉内实际上所剩无几。仅仅炭灰包裹内部，相对来说存在少量可燃性物质成分，通常到达这个阶段，仍需要相应氧气。这样才能有效促进那些可燃物，能够进行较为充分燃烧，最终产生真正满足于群众日常各项生产生活的热能。
结语
对于火力发电厂，锅炉燃烧技术十分重要，通过热能动力锅炉，可以充分促进不同能量之间的转换。化学能热能等，经过锅炉设备的有效转化，最终能够向外输出热能，通常以蒸汽高温水形式出现，还可以是其他热载体。通过燃烧技术的有效利用，能够大大利于锅炉实现更加良好应用，一方面能够充分缓解资源短缺现象，另一方面利于节能减排，真正实现环保节能。
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，2015，30（2）：68.
[2] 常奇.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（36）：6338.
论文作者:高宏科,魏兴邦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：锅炉论文; 燃料论文; 热能论文; 电厂论文; 原煤论文; 动力论文; 氧气论文; 《电力设备》2018年第8期论文;