电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析论文_李珊

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析论文_李珊

(广东粤电靖海发电有限公司 广东揭阳)

摘要:在电力行业中,一直存在着资源的供求矛盾,在此情况下,高效的热能动力锅炉应运而生,与之对应的燃烧技术能够有效的提高资源实际利用率。本文阐述了电厂热能动力锅炉燃烧及其燃烧方式,总结了燃烧的具体过程,旨在促进电力资源的高效利用。

关键词:电厂;热能动力锅炉;锅炉燃烧;燃料

社会经济的迅猛发展,人口数量的不断增长下,环境资源出现日益紧缺的态势,尤其体现在电力行业中。为了有效率解决此类问题,需要加大电力行业现代化技术的应用力度,从而提高电力资源的利用率。将热能动力锅炉燃烧技术应用在电厂的日常生产中,可以有效地提升锅炉燃料的实际利用效率,有效地缓解了现阶段社会存在的资源短缺情况,对节能减排措施的深入推广起到了积极的作用。

一、电厂热能动力装置及动力锅炉的概述

电厂中热能动力的装置是指将热能转换成为机械能量的热力装备,经过天然气、煤、石油等燃料的燃烧而产生热能,成为此装置的热量来源。热能的动力装置是由燃气轮机、内燃机和汽轮机等装置组成的[1]。作为一种能源转换的设备,电厂的热能动力锅炉是将燃料中的化学能量、热能等输入到锅炉装置中去,然后经过锅炉的装换性作用,输出有着热能的蒸汽、高温水或者有机载体等。锅炉装置的工作原理就是把工业生产的燃料或者余热讲过充分燃烧释放出热能从而传输给容器中存在的水,进而使水达到所需的温度。当水进入到锅炉装置之后,就会吸收锅炉装置里受热面的全部热量,从而生成蒸汽,然后被引出来使用。燃料在设备里不断的燃烧,从而释放出高度的热量,进而将热传递给锅炉的受热面。

电厂的锅炉外壳部分主要包括面壳和底壳,底壳部分起着固定燃料的作用,成为“燃烧机器”[2],通过计算机自动化进行电能的控制与管理能够实现锅炉温度的实时监控,从而将锅炉内外温度平衡情况充分掌握,控制器就是通过一种及时调整燃料从而转换的数量以及频度来调节适宜的温度。另外,控制机器通过科学测定锅炉装置的燃烧电偶来设定一种适宜的燃烧数值,从而实现燃烧的全过程控制。需要注意的是,锅炉经过长期的使用,其内壁容易附着炉渣,经过长时间的积累会发生一定的变化,从而导致三氧化二硫的含量增加,受热面的换热效率也会受此影响而有所降低,会造成不必要的能源浪费情况,并且还会对环境造成一定程度的污染。

二、电厂热能动力锅炉燃烧的燃料分析

1、所需燃料分类

电厂锅炉装置其本质是一种换热设备,从能源使用的角度进行分析,可分为燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气的锅炉以及太阳能的锅炉等等[3]。这其中燃煤的锅炉是在其炉膛中烧煤从而释放出相应的热量,将热煤水较热到一定温度的动力设备。这种锅炉一般使用平煤、褐煤、不同类的烟煤以及无烟煤等等。燃气的锅炉主要是燃气开水、燃气热水火者是燃气的蒸汽等种类的锅炉,使用的燃料主要有天燃气、煤层气、沼气或者是液化石油气等。燃油的锅炉装置主要有开水、热水、洗浴或者采暖等功能的锅炉,其燃料主要有柴油、重油等。在这些燃料的经济、资源应用以及技术等方面综合考虑,煤炭由于其他锅炉装置,成为现阶段我国多数电力厂热能动力的主要燃料。

2、电厂热能动力锅炉装置燃料的燃烧方式

燃烧着火是燃料进行燃烧后必经的过程。着火是指燃料从缓慢的氧化反应过度成为剧烈的氧化反应瞬间,而燃烧主要是指持续性的一种剧烈氧化反应,只有材料达到了着火这一瞬间,才能够保证有持续稳定的燃烧[4]。除此之外,气体的燃料在整个空气能量中有着一定范围的体积比,才能够实现燃料的燃烧,这个范围就是以火浓度的基线与碳氧化的反应、空气的扩散情况以及燃烧产物等有着密切的联系。只有有着充足的氧气作为支撑,并保证可燃物与氧气能够有一个充足的接触面积,才能够保证燃料的充分性燃烧。锅炉装置的工作原理就是把工业生产的燃料或者余热讲过充分燃烧释放出热能从而传输给容器中存在的水,进而使水达到所需的温度。当水进入到锅炉装置之后,就会吸收锅炉装置里受热面的全部热量,从而生成蒸汽,然后被引出来使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆燃料在设备里不断的燃烧,从而释放出高度的热量,进而将热传递给锅炉的受热面。

气体的燃料包括长焰、短焰以及无焰这几种方式[5]。其中的长焰燃烧就是在烧嘴里,其燃气和空气完全不混合,喷出后仅仅依靠扩散作用和空气进行一个混合,其外在表现就是燃烧能够发出较长的火焰;短焰就是在烧嘴里,燃气能够和一部分的空气由融合,喷出之后有一部分在燃烧,另一部分和空气混合之后再继续进行燃烧,出现一种较短的火焰;无焰型燃烧是在烧嘴中,燃气和空气完全的混合了,喷出之后就进行了完全迅速的燃烧,几乎无法看见火焰。

固体的燃料主要包括蒸发、冒烟、表面以及分解等几种的燃烧方式。蒸发是指在进行燃烧活动之前,将一些熔点比较低的燃料首先液化成为液体,而这些液体在经过受热之后,再蒸发成为其他,最后和空气中所包含的氧充分混合并燃烧;表面的燃烧是燃料多数由碳组成,而且和不容易受热分解的成分和燃料中进行,通常莱说,碳分子在其表面吸收了附氧发生一系列的反应之后,会生成含有二氧化碳等产物。

三、热能动力锅炉燃料燃烧的过程

锅炉内燃料的炭烧主要是碳、硫、氢的燃烧过程,如果燃烧不能够充分的进行就会使得一氧化硫以及氢等,造成燃料热能无法充分释放,从而导致资源的浪费情况。如果燃料的燃烧过程足够充分,就会产生一些水蒸气、二氧化碳等资源从而有利于燃料热能的充分释放,能够有效的减少资源浪费情况。通常情况下,固体燃料的燃烧过程分为三个阶段:

1、预热阶段

预热的阶段是锅炉内的燃料在进行燃烧活动之前,对其所需要进行燃烧的燃料物质进行一种烘干、预热的过程。燃料在400℃左右的温度下能够蒸发、分解的更加迅速和完全。在燃料进到锅炉装置之后,在高温的预热过程中能够迅速的将水分挥发,最后只剩下焦炭。另外需要注意的是,在预热的阶段里需要保证锅炉装置内不含有氧气。

2、燃烧阶段

在预热环节中燃料已经经过了充分的预热,其水分得到了充分挥发,在挥发水分燃尽了之后,其剩下的焦炭就会开始进入燃烧的阶段。锅炉内的燃料在进行燃烧的时候,必须要保证充足的氧气供应,通过燃料和氧气的充分结合,保证燃料稳定、持续的燃烧和放热。

3、燃尽阶段

在材料燃尽了之后,其中焦炭所包含的可燃物质已经所剩无几,只有将燃料碳灰包裹的内部有一些少许可燃性物质,在这个阶段还需要保证通气,从而帮助剩余的这些可燃性物质能够充分的燃烧并产生一定量的热能。在此过程中,燃料燃烧的速度较缓慢,其释放的热量也相对较少。

结束语:

社会电力能源使用量的不断加大,促使着我们需要充分的利用现代科技手段来提高资源的使用效率,产生新的能源。电力资源现阶段面临着严重的供需矛盾,为了解决这一矛盾,利用电厂热能动力锅炉燃烧技术成为必然,其通过将化学能量和电能充分的进行转换,实现了锅炉燃料的使用效率,为了电能的高效应用做出了重要贡献。

参考文献:

[1]马登科.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].山西农经,2016,(11):100-101.

[2]张洪源.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].科技与企业,2016,(05):184-185.

[3]白韡.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].信息化建设,2015,(08):91-92.

[4]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,(02):68-67.

[5]李文成.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧解析[J].科技创新与应用,2015,(09):172-173.

论文作者:李珊

论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期

论文发表时间:2017/4/25

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