电厂热能动力锅炉燃料及燃烧

发表时间:2020/8/7   来源:《中国电业》2020年8期   作者:余治军
[导读] 随着社会的高速发展,社会经济水平不断提升,人口数量日益增多,电力资源日益紧缺,为了提升资源的利用效率,解决能源的供需矛盾,电厂热能动力锅炉技术随之出现。
        摘要:随着社会的高速发展,社会经济水平不断提升,人口数量日益增多,电力资源日益紧缺,为了提升资源的利用效率,解决能源的供需矛盾,电厂热能动力锅炉技术随之出现。通过利用热能动力火锅燃烧技术,可以全面提升锅炉效率,进而提升电力资源的利用率。本文首先对电厂热能动力锅炉进行了介绍,然后对燃烧情况进行了分析,以提高锅炉的工作效率,可供参考。
        关键词:电厂;热能动力锅炉;燃料;热转换
        引言
        近些年来,伴随我国电厂发展规模的不断加大,热能动力锅炉的应用范围越来越广泛,在电厂当中,通过合理应用热能动力锅炉,不但能够提升燃料的燃烧效率,而且有效降低了燃烧完毕污染物的排放量,为人们提供更加干净、整洁的居住环境。物质燃烧的三个条件分别是可燃物、燃点与氧气,电厂中的热能动力锅炉属于一种比较先进的能量转换设备,通过向其内部输入一定量的化学能与电能,能够在短时间转换成热能。
        1电厂热能动力锅炉燃料概述
        锅炉的运行过程中不会产生热量,只需将燃料转化成热量,进而形成机械动能。锅炉热源的选择存在很大的差异,这就使得锅炉种类比较多,如石油锅炉、电锅炉、煤炭锅炉等。煤炭锅炉消耗的能源是煤炭,在燃烧煤炭的过程中获取更多的热量,主要是对水加热产生具有一定压力和温度的蒸汽。石油锅炉的种类比较多,用途比较广泛。而天然气锅炉的环保性比较强、运行效率高,是锅炉行业的主要发展趋势。除此之外,天然气锅炉的适应性很强,天然气是动力热能转化的重要原材料,能够燃烧木材等材料,并将其转化成设备运行的动力。同时,电厂锅炉应用的材料主要是天然气、石油、煤。煤是使用量最多的材料,是电厂锅炉的重要能源之一,这种材料的应用效率比较高,自身的稳定性强,而碳、氮、氧是煤炭燃烧过程中的产生的主要热量元素,利用氧气作为燃烧的辅助体,能够为煤炭的有效燃烧提供保障。
        2电厂热能动力锅炉的燃烧方式
        2.1气体燃料燃烧
        气体燃料燃烧会喷射出大量火焰,在这一过程中,相关人员应将气体燃料和空气进行融合,实现预期的燃烧目标。但火焰燃烧长度会有所增加,在烧嘴等因素的影响下,气体燃烧不能接触空气,而在火焰喷射的情况下,其他部分燃烧会与空气进行接触,这就使得火焰燃烧效果不断增强。除此之外,空气具有很强的助燃性,但火焰长度不够,其他部分的燃烧和气体结合,会加快火焰喷射速度,无法及时对火焰形状和结构特性进行观测。
        2.2固体燃料燃烧
        固体燃料指的是很少甚至不会挥发或者在受热条件下而被分解的燃料,比如煤。该类型燃料的特点,就是充分与氧气接触的情况下,受一定条件作用,其产生的氧化反应比较剧烈。在燃烧的过程中,会在燃料的表面产生二氧化碳,受一定作用条件影响,其中部分二氧化碳会与碳发生反应,进而生成一氧化碳,其原因就在于固体燃料的熔点相对较低,可能在燃烧中未燃烧便已熔化,其形态也会转变为液态,在温度持续升高下会成为气态。而气态物质在与燃料反应下,会生成一氧化碳,气态的一氧化碳可燃但易挥散,会出现燃烧不充分的问题,且会伴随产生有害气体。
        2.3热能动力锅炉燃料燃烧特点
        燃料在燃烧的时候会包括两个阶段,即着火阶段和燃烧阶段。燃料由慢慢氧化逐渐转化成为剧烈氧化反应的一瞬间称为着火,燃料的剧烈氧化反应称为是燃烧。要想实现稳定燃烧,就要使燃料达到着火的最佳温度。空气与气体燃料实现充分混合以后,只有气体燃料的比例达到一定程度以后,气体燃料才能着火,燃料着火所需要满足的程度就是火浓度极限,也称为火浓度范围。燃烧产物与空气的扩散速度影响着碳氧化速度,可燃物燃烧需要满足以下两个条件:拥有充足的氧气和氧气与可燃物充分接触。


        气体燃料燃烧主要包括3种形式,即无火焰式燃烧、短火焰式燃烧和长火焰式燃烧。长火焰式燃烧也叫扩散式燃烧,烧嘴中空气与燃料没有混合,借助扩散作用使燃料喷出以后与空气充分混合,燃烧时火焰比较长。短火焰式燃烧是指烧嘴中的部分空气与燃料实现混合,燃料喷出以后有一部分出现燃烧,另一部在喷出后与空气混合实现燃烧,燃烧时火焰比较短。无火焰式燃烧是指空气和燃料在烧嘴中或者是在进入烧嘴前已经混合在一起,喷出时迅速燃烧起来,基本没有火焰出现。
        固体燃烧主要包括冒烟燃烧、蒸发燃烧和表面燃烧等。表面燃烧只发生在碳元素为主的燃料中,碳元素表面吸附的氧气与碳分子发生反应,燃烧产物中包括一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳再与碳元素发生还原发应,从而生成大量的一氧化碳。蒸发燃烧是指在进行燃烧以前,那些熔点较低的固体燃料被熔化成为液体,液体在受热后会蒸发出气体,气体与空气充分混合后实现燃烧,蜡烛就属于此类情况。冒烟燃烧是指燃料在受热以后分解出不稳定物质,热分解物质产生的热量温度比燃点的热量温度低,此时出现的燃烧会产生大量的浓烟。比如,比较湿的木材或者是纸张在进行燃烧的时候,热分解物质处于较低的温度时,会有表面燃烧的物质出现,这就比较易于出现冒烟燃烧的情况。在冒烟燃烧的过程中,大量的可燃成分会随着烟雾被散失掉,这就比较易于导致浪费的情况发生。
        3提升电厂锅炉热能动力应用水平的具体策略
        3.1提升热能和机械能的转化效率
        只有严格遵循热能动力学原理,锅炉才能保证热量的有效转换。目前,发电厂锅炉已经不止围绕基础技术的改进这一问题来开展,同时还专注于加强锅炉效率的提升,使锅炉的效能转化在运行中得到有效的提高。通过将热力与之相结合,可以达到相关原理,这些理论可用于计算变压器的运转功率,并与电厂的实际运行情况进行比较,还要注意应与电厂的部件相结合。因此,相关人工作员必须加强对零部件的有效管理,技术人员必须将电力生产与电力实际需求量相结合,确保锅炉内零部件协调工作。
        3.2采取合理的送风措施
        为了实现锅炉的充分燃烧,相关人员需要做好送风工作。在送风过程中,应该注重各个环节的管控,合理地控制风量和风速。在出现风速不足的问题时,相关人员需要分析其中的原因,如喷燃器温度升高、喷燃器烧坏等;在风速过大的情况下,煤粉着火时间会出现延迟。为了有效地改善这些问题,在电厂动能动力锅炉燃烧过程中,相关人员需要重视送风工作,有效地控制送风的风速和风量,这样就能够实现风粉的充分融合,实现电厂热能动力锅炉的正常运行。
        3.3完善锅炉的整体构造
        如果想在整体结构上对于设备进行优化升级,最重要的就是要加强锅炉内部活动的优化。因此,在电厂锅炉主体结构发挥其价值和作用时,既要满足了现实所需的技术要求,还达到了设备优化的效果。对于大多数专业设备的实际运行来说,如果设备能够长时间运行,证明了设备质量完全合格,根据目前的情况对技术进行优化,可以保证设备在实际应用中发挥有效的作用。
        结语
        综上所述,在现代社会的发展中,我国电力能源供需问题日益突出,为了有效地缓解这一问题,电力企业需要引进电厂热能动力锅炉燃烧技术。该技术主要是通过能量的转换,向锅炉内部添加燃料所需的高温烟气、化学能等热能形式,在锅炉转换过程中,输出热能中的有机热载体、高温水、蒸汽等。因此,电厂热能动力锅炉燃烧技术的有效应用,使得锅炉的整体利用效率得到了很大提升,为电能资源的正常供应提供了保障。
        参考文献
        [1]苏占.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2019(7):150,152.
        [2]张建生.有关电厂热能动力锅炉燃料及燃烧的研究[J].商品与质量,2017,(27):70.
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