摘要：近年来，火电场的发展使得热能动力锅在一些领域获得了管饭应用。基于此，本文从电厂热能动力锅炉的工作原理和分类入手，对锅炉气体燃料和固体燃料的燃烧方式以及固体燃料的燃烧过程进行了分析研究，意在帮助相关人员了解热能动力锅炉的应用原理，从而对热能动力锅炉进行优化。
关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料；燃烧分析
1.电厂热能动力锅炉简介
电厂使用的热能动力锅炉属于热能动力装置，能够将热能转化成机械能，主要由汽轮机、内燃机以及燃气轮机所组成。锅炉能够将燃料中的化学能以及热能等多种能量转入到锅炉当中，锅炉会将这些能量转变成具有热能的蒸汽或者高温水等物质。锅炉的工作原理就是将工业生产的余热或者燃料燃烧产生的热能传递给锅炉中的水，使水的温度升高，产生蒸汽或者变成高温水和高压水，产生内燃动力。电厂中使用的锅炉实际上就是换热器，从能量的角度来说，可以将锅炉分成燃煤、燃气和燃油等多个种类。燃煤锅炉是在锅炉膛内进行燃料的燃烧，通过产生热量的方式对热媒水进行加热的热能动力设备，燃煤锅炉使用的燃料主要有贫煤、无烟煤以及褐煤等多种煤炭燃料；燃气锅炉主要包括燃气热水锅炉、燃气蒸汽锅炉以及燃气开水锅炉等，燃气锅炉使用的燃料主要有煤层气、天然气以及液化石油气等；燃油锅炉主要包括燃油热水锅炉、燃油开水锅炉、燃油洗浴锅炉以及燃油采暖锅炉等，燃油锅炉使用的燃料主要有重油和柴油等。在我国大部分电厂中，通常使用煤炭作为热能动力锅炉的燃料。
2.对使用燃料的选择
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。电厂热能动力锅炉燃料的选择是每一个相关企业必须考虑的问题。只有选择合适的燃料，才能使热能最大程度的转化成电能，进而用于生产。至于如何选择合适的燃料，就需要企业设置专门的工作部门，由专业的人才对企业锅炉发电的现状进行调查，然后结合之前使用过的材料以及专业的知识，选择最适合用来燃烧发电的材料。还有一点就是，电厂企业也不会使用单一的材料进行燃烧发电，为了提高发电的效率，电厂一般都会从多个方面同时入手，选用多种不同的材料来进行发电。这些材料有固体的比如煤炭，液体的比如石油，气体的比如天然气。但是无论使用哪一种形态的材料来进行燃烧发电，电厂都应该根据实际的转化效率来找到最为合适的材料，避免造成能源的浪费。
3.电厂热能动力锅炉燃料
任何燃料燃烧都会经过着火和燃烧这两个过程，着火主要是指物质的氧化反应从缓慢转变成剧烈的瞬间；燃烧主要是指连续的剧烈氧化反应。燃料只有达到了自身的着火点，才能进行持续的燃烧。对于气体燃料来说，只有气体在空气中达到一定的比例，才能够达到着火点从而燃烧，这个比例就是气体燃料的着火浓度基线，着火浓度基线的大小和空气扩散的速度、碳氧化反应以及气体燃料扩散的速度息息相关。只有燃料和氧气进行充分接触，而且氧气量较为充足的情况下，燃料才能进行充分燃烧。一般来说，气体燃料具有无焰、短焰以及长焰这三种燃烧方式。无焰燃烧方式主要是指在烧嘴中，气体燃料和空气完全混合，等到混合气体喷出时，即可迅速燃烧，肉眼几乎看不到火焰；短焰燃烧方式主要是指在烧嘴中，气体燃料和少量空气混合，等到混合气体喷出时，只有少量气体燃料燃烧，其余燃料会等到和空气充分接触之后，再继续燃烧，这时会呈现出肉眼能够看到的火焰；长焰燃烧方式主要是指在烧嘴中，气体燃料并没有和空气混合，等到气体燃料喷出后，会先和空气进行接触，然后才会燃烧，这时会呈现出比较长的火焰。固体燃料具有表面、蒸发和冒烟等多种燃烧方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆表面燃烧方式主要是含碳量较高且易热分解和易热挥发组分较少的燃料产生的，通常来说，碳分子会和燃料表面的吸附氧产生反应，从而生成含有一氧化碳以及二氧化碳的燃烧产物，而二氧化碳能够在燃烧的过程中形成具有助燃效果的一氧化碳，使燃烧更加充分；蒸发燃烧方式主要是指固体燃料熔融成液体，再蒸发成气体和空气混合之后，进行燃烧。
4.电厂热能动力锅炉燃烧
电厂热能动力锅炉燃料的燃烧成分主要有碳、氢和硫，如果这些燃烧成分没有进行充分的燃烧，就会产生一氧化硫等多种有害气体，这些有害气体的产生不仅会浪费资源，更会对环境造成污染；如果这些燃烧成分进行了完全燃烧，则会产生二氧化碳、水蒸气以及二氧化硫等多种物质，这样能够保障燃料资源的利用最大化。通常来说，燃料燃烧会分为以下三个过程：第一，预热过程，预热过程主要是在燃料燃烧之前，对燃料进行烘干蒸发的过程。这一过程能够帮助燃料更加充分地燃烧。通常来说，烘干处理的温度在 300℃-400℃之间，在这一温度范围内，燃料能够迅速蒸发掉自身的水分，只保留有焦炭。在燃料的预热过程中，并不需要在锅炉内输入氧气。第二，燃烧过程，在对燃料进行预热处理之后，煤炭已经转变成燃烧效果最佳的焦炭，只需要在锅炉内输入燃烧需要的氧气即可。需要注意的是，输入的氧气要充足，这样才能保障确保燃料剧烈燃烧，并产生足够的热量，从而提高电厂热能动力锅炉的燃烧效果。第三，燃尽过程，在经过燃烧过程之后，燃烧中含有的可燃物已经燃烧完全，在燃烧过后的炭灰中，可能含有一些没有燃烧完全的物质。这时，需要向锅炉内再一次输入足量的氧气，使这些物质完全燃烧并产生相应的热能。在燃尽过程中，没有燃烧完全的物质燃烧速度比较慢，产生的热量也比较少。
5.热能动力锅炉燃烧的控制措施
首先，对于燃料的控制，主要是按照锅炉蒸汽的负荷要求，燃烧量的控制是最重要的一个系统，因为锅炉给风的多少直接影响到送风和引风的控制。对于燃料的控制主要的目的就是消除燃料的内部扰动，改善系统的品质，由于各个部分联系比较紧密，所以各个部分之间的影响不能够忽略，所以必须要注意燃料的品质和燃料供给装置的机械的数量。在送风量的控制方面，为了保证经济的燃烧，所以我们需要为了燃料量的变化来改变相应的送风量，送风量的任务也就是让送风量与燃料量相互协调，可以让锅炉的燃烧效率达到最高，最终使锅炉的经济效益达到人们的要求。而在引风量的控制系统中，因为需要炉膛的压力满足在一定的标准之内，所以在引风量与送风量之间需要有一个良好的平衡，同时炉膛的压力也是直接关联到锅炉燃烧过程的安全和经济运行，压力大喷火甚至爆炸，压力小冷风入炉膛，影响燃烧。所以我们可以把送风量当成一种前馈的信号，用来改善系统的调节的能力。
6.结束语
电厂新型热能动力锅炉，具有独特的燃烧方式与流程；节约新型电厂锅炉需要的燃料，改进燃烧的流程，有助于提升这种锅炉的工作效率，并推动电厂的节能和减排工作进步。在这样的形势下，应当详细研究燃料的实际成分以及燃烧状况。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。
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论文作者:刘磊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/23
标签：燃料论文; 锅炉论文; 热能论文; 电厂论文; 动力论文; 气体论文; 过程论文; 《基层建设》2018年第6期论文;