摘要：目前我国社会发展相对来说较为迅速，我国人口数量也在呈现增长。而在大量的人口之下，人均资源占有量出现严重降低。因此对于我们而言，只有合理运用现代化科技手段，才有可能促进资源实现合理利用，并能够开发出对人类有益的新能源。目前我国电力资源方面，供需相对来说较为紧张。因此要想充分克服这一矛盾，有效发挥火力发电厂的功能，需要大力普及热能动力锅炉，积极引进先进燃烧技术。通过燃烧技术的普及，能够有效促进锅炉更加良好的应用。
关键词：电厂热能动力锅炉；燃料；燃烧状态
1 热能作为动力的概述
所谓热能动力装置，通常就是指与热力有关设施。在成套热力设施之下，热能可以实现一定程度转化，最终成为能够为人所需要的机械能。而热能从来源上讲，不仅涵盖了化石燃料燃烧，还包括生物质能，以及我们可利用的核能，能够无限循环利用的太阳能等。而产生热能动力的装置，一般包括原动机还有辅助机械。其中对于原动机来说，不仅包括汽轮机，还包括了内燃机，以及燃气轮机等。而要想实现火力发电，需要借助于热能动力设施形成原动力，然后能够驱动对应的发电机，进而最终生成可供人类生产生活需要的电能。
而通过热能动力锅炉，能够实现能量的有机转换。我们通过对锅炉放入燃料，经过动力锅炉一定程度的转化，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。我们要想真正了解锅炉，需要首先了解其工作原理。利用煤等燃料进行充分燃烧，然后释放一定规模热能，然后传递给水等物质，水不断进行升温最终符合所需温度，蒸汽也能够达到相应压力。而水一旦进入锅炉，通过相应的汽水系统，锅炉利用自身受热面结构，把自身已经完成吸收的热量，能够完成传递给水，因而让水实现充分加热，达到相应的温度与压力。热水还可能最终变为蒸汽，然后通过一定装置被引出。通过一定燃烧设备，燃料能够得到充分燃烧，并且能够持续放出相应热量。通过炉膛内燃烧作用，产生一定剂量高温烟气，然后利用热的传播原理，热量能够迅速传递到锅炉，烟气自身温度却不断下降，随后通过烟囱排出去。
2 燃料和燃烧的实际状态
锅炉中的燃料要想实际燃烧，应当同时具备燃料物质、氧气和燃点温度三个前提。锅炉的燃料中，可以被燃烧的那部分物质，主要包含了碳元素、氢元素和硫元素组成的物质。每一种用于锅炉的燃料，包含的燃烧物质构造与数量都有区别，因此，这些原料需要的氧气含量也会有差别。我们把一立方米的原料燃烧所用到的氧气量，称作理论上需要的燃烧空气含量。
然而，在热能作为动力的锅炉工作实际中，由于支持燃烧的设施等问题，导致燃料内部的可燃性物质无法均匀与氧气结合，也就不能实现预设的燃烧标准。如果采纳理论上的氧气供应含量，那么会存在一部分缺少氧气而无法充分燃烧的原料。因此，在锅炉实际工作之前，需要添加略多于预设含量的氧气，为热能动力的锅炉提供更多量的空气。要合理掌控这部分过量的空气，因为含量过大，就会吸收热量并造成排烟系统和风机能量的损失；而含量过小，就会导致燃烧失去稳定性，甚至造成锅炉熄灭。
向热能动力类型锅炉中添加的过量氧气，其计算所用的系数，取决于原料的种类、燃烧的实际方式，以及设施的操作手段。通常而言，这个数值的浮动范围保持在1.1和1.5之间。确保锅炉原料能够燃烧的基本温度，称作锅炉的着火温度。用来燃烧的煤炭原料中，无烟煤的着火点为700摄氏度；有烟煤为400摄氏度左右；褐色煤为300摄氏度以上。当温度上升时，燃料的反应将会加剧，这有助于加快燃烧的进程，并促进原料热效率的提升。
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3 热力蒸汽锅炉燃料进行燃烧反应的过程特征
所有可燃物质的燃烧反应历程均可分为“引燃”和“稳定燃烧”两个环节，从细微范围的氧化反应初始过程过度到剧烈氧化过程的短暂时间段可谓“引燃”，稳定进行燃料剧烈氧化过程的阶段叫做“稳定燃烧”。任何可燃物质都必须达到其自身的着火点温度方可实现持续地燃烧进程。而气态燃料亦一定要在使其与空气混合所占体积份额达到其燃烧所要求的范围之内时才能够发生燃烧。此要求范围可叫做着火浓度区间或着火浓度上限。其和C进行燃烧反应的速率与空气及燃烧反应的产物向外扩散速率有密切关联。促使燃料完全进行燃烧反应的两条必要基础要素是：（1）O2的扩散弥漫浓度（丰富的氧气），（2）燃料粒子和氧气的接触表面积。这两项要素都必须达到足够的程度。
通常而言，可燃物的燃烧反应模式依据它的燃烧反应特点可划分为长焰式燃烧反应、短焰式燃烧反应及无焰式燃烧反应。长焰式燃烧反应亦可叫作扩散、蔓延性燃烧过程，可燃气（亦可叫做煤气）于燃烧嘴内基本属于纯净物状态，在这里还未与空气相混合，等它由喷嘴喷出以后便扩散、蔓延以至于弥漫于空气当中而且开始燃烧，并且其燃烧火焰很长。短焰燃烧过程说的是可燃气在烧嘴内提前与少量空气（即初始空气）相混合，所喷出的气体夹带着部分火焰，另外一些未燃气体继续与二次空气相融合进而持续燃烧，产生较短的火焰。无焰燃烧过程说的是燃料气体与空气在通入燃烧嘴前或在燃烧嘴中即已充分混合，于烧嘴中或燃气喷出后瞬间燃烧，基本观察不到火焰的出现。
4 热能动力锅炉燃料燃烧的过程
4.1 预热阶段
预热阶段指的是在燃料进行燃烧之前，对将要燃烧的燃料进行烘干、挥发、预热的过程。燃料在300-400℃的温度下蒸发分解的最迅速、最完全。燃料进入锅炉后，在高温预热蒸发的过程中，迅速的脱掉水分，最后只剩下焦炭。
4.2 燃烧的阶段
在前面的预热阶段，燃料经过预热已经得到充分的挥发，在挥发分燃尽之后，燃料剩下的焦炭就会开始燃烧，进入燃烧的阶段。燃料在燃烧阶段，需要足够的氧气，通过和氧气的结合，燃料剧烈的燃烧放热。
4.3 燃尽阶段
在燃尽的阶段，焦炭中的可燃物质已经燃烧的所剩无几，只有被炭灰包裹的内部有少许为充分燃尽的可燃物质，这个阶段还需要一定量的空气，帮助这些剩余的可燃物质充分的燃烧产生热能。
结语：
对于热能作为动力的电厂锅炉进行控制，包含了控制燃烧的实际方式，以及控制锅炉风机的运作等。锅炉进行燃烧的基本方式，可以分成层次性的燃烧、悬浮性的燃烧、利用旋风作用的燃烧，以及沸腾状态下的燃烧几种。在工作实践中，热能动力类型的锅炉，还存在着工作效率不高、能源的转化概率有待提升等问题。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。
参考文献：
[1]闫凯，张建文.富氧燃烧条件下锅炉燃料燃烧计算研究[J].锅炉技术，2013（01）.
[2]关振海.锅炉燃料的燃烧过程分析与燃烧方式分析[J].经营管理者，2009（07）.
[3]刘久斌.电厂锅炉燃料量控制系统研究[J].热力发电，2008（08）
[4]高新玉.新形势下电厂锅炉应用在热能动力的发展前景[J].黑龙江科技信息，2014，（10）：56.
[5]朱博.探究热能动力工程在锅炉方面的发展[J].科技致富向导，2013，（18）：186.
论文作者:纪福祥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/12
标签：锅炉论文; 燃料论文; 热能论文; 动力论文; 氧气论文; 物质论文; 空气论文; 《基层建设》2017年第13期论文;