摘要：当前，我国的社会发展相对较快，人口也呈现出增长的趋势。在人口众多的情况下，人均资源占有量严重下降。因此，只有合理运用现代科技手段，才能促进资源的合理利用，开发出对人类有益的新能源。目前我国电力资源供需相对紧张，所以为了充分克服这一矛盾，有效发挥火电厂的功能，有必要普及热能动力锅炉，并积极引进先进的燃烧技术。
关键词：火力发电；动力锅炉；燃料
从火电厂燃料的角度来看，火电厂所需的燃料是不可再生的，所以必须提高燃料的燃烧效率。从这个角度来看，科学的锅炉内部结构和合理的设计是提高燃烧效率的关键因素。因此，对火电厂锅炉的燃料进行分析具有重要的现实意义。本文重点探讨了火力发电厂中热能动力锅炉的燃料过程及其策略。
一、热能动力锅炉概述
热能动力锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式，而经过锅炉转换，向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。
二、燃料燃烧的特性
燃料在燃烧时，其自身的发热量、固定碳含量及挥发成分，是燃料重要的技术特征，关系着燃料的燃烧过程。从物理角度来看，燃料的发热量实际上是每千克燃料在完全燃烧时散发的热量，可用kJ/kg来表示。可将燃料的发热量分为高位发热量和低位发热量，当在数值计算中计入燃料燃烧后水蒸汽液化时散发的热量时，称其发热量为高位发热量，不计算这部分热量时，称为低位发热量。在火电厂的实际生产过程中，锅炉的排烟温度可达到110～160℃，若锅炉规格较小，构造简单，则温度可以更高。该温度远高于水蒸汽凝结要求的温度，使水蒸汽始终处于气态，也即是说，锅炉中可利用的热量只有低位发热量。
为了便于进行对比，通常会将发热量不同的燃料进行相应的折算，以统一的标准进行对比。例如，可利用隔绝加热的形式，将固体燃料加热到850℃，可将其中的水分和氢、氧、挥发性硫等分离出来。这些分离出的气态物质称为“挥发分”，而水分和挥发分分离出来后，剩下的部分即是焦炭。焦炭的主要成分是可燃烧的固定碳及一部分灰分。对燃料而言，挥发分越高，其越容易引燃，燃烧相对比较稳定，而且能充分燃烧，利用率高；相反，挥发分越低，着火越困难，燃烧不够稳定，若无必要的措施对其燃烧条件进行改善，很难燃烧完全，容易造成资源的浪费。焦炭的形态会随着煤种的不同，呈现出粉末状或块状。煤的焦结性会对锅炉的运行产生很大的影响。根据煤中挥发分的高低，可将煤分为无烟煤、烟煤和褐煤三种不同的类型。其中，无烟煤是最早开始使用的煤种，也是成煤年代最久的煤，其挥发分相对最低。烟煤煤化程度介于无烟煤和褐煤之间，其中碳的含量较高，通常可达到50%以上，挥发物的含量高，发热量高，是最为优质的锅炉燃料。褐煤的煤化程度最低，挥发份较高，但水分大，发热量不高，且存在易自燃的特点.
三、火力发电厂中热能动力锅炉燃料的燃料过程
1、准备燃烧阶段。
在火力发电厂中煤作为主要的燃料，先利用磨煤机将煤磨制成煤粉，再将磨好的煤粉以气流的方式喷入锅炉直到火力发电厂的热能动力锅炉着火为止的这个阶段即是准备燃烧阶段，也可称为吸热阶段，在这个阶段中锅炉中烟气将煤粉气流不断的加热，使温度不断升高，从而导致煤粉在受热后先被水分蒸发，然后再进行热分解将挥发分析出，挥发分所析出的数量与成分与煤的特性具有直接关系，在准备燃烧阶段中温度要达到1100到1200摄氏度，能使煤粉尽快着火，这样一来不仅能将煤粉加热到着火时温度所需的热量减少，同时也可通过预先干燥粉提高一次风温，另外还能达到尽快提供给煤粉所需热量的目的，从而使锅炉的温度提高。
2、燃烧阶段。燃烧阶段是指煤粉着火后的时间段。其中，焦炭燃烧及煤的挥发成分燃烧都属于燃烧阶段。从本质上讲，该阶段会放出大量的热量。首先，煤挥发的成分在燃烧时所释放的能量较高，且容易形成焦炭粒，从而使焦炭具备更好的稳定性。在燃烧阶段，火力发电厂的工作人员需注意焦炭的燃烧程度，确保锅炉内部温度达标的同时，还应对空气与煤粉进行充分混合，只有这样才能实现煤粉燃烧的高效性。
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，能进行较为充分燃烧，最终产生真正满足于人们日常各项生产生活的热能。对于这个实际过程，燃烧进展十分缓慢，同时该过程中释放的那些热量，相对于燃烧过程来说也会很少。
四、提高火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的策略
1、采取合理送风措施。为了使锅炉得以安全且充分的燃烧，相关人员要做好送风工作。在送风工作中，要对每一个环节都给予足够的重视，对送风过程中所需的风量、风速进行控制。若出现风速不足的问题，可能会是喷燃器的温度持续升高，更甚会出现烧坏问题；若风速太大，可能会使煤粉的着火时间出现延迟现象。因此，在火力发电厂动力锅炉燃烧过程中，要做好送风工作，对送风的风量和风速进行合理控制，从而使风粉能得到充分的混合。
2、科学合理地选择燃煤类型。燃料种类和性能的不同，也会影响到锅炉的燃烧状态，因此，对不同型号的锅炉来说，适用的燃煤类型也不一样，必须根据其具体工作状态，经过分析后，选择最恰当的燃煤类型，否则，不仅能使锅炉的损耗加剧，同时也不能起到提高工作效率的目的，无形中增加了火力发电厂运营的成本，从而使获利空间变小。因此，在锅炉的运行过程中，燃料的类型选择不容忽视，必须设置专门人员负责，通过反复测验后才能确定。
3、提高煤粉的细度。煤粉的粗细将在很大程度上决定煤炭的表面积，若煤粉本身的细度较高，煤炭在燃烧时与空气的接触面积会较大，因而煤粉在相同时间内吸收的热量也会不断增加。特别是对于难点燃的劣质煤来说，若想在火电锅炉中充分燃烧，所需的煤粉细度要求较高。
4、提供适当的风量和风速。送风量及风速会对煤粉燃烧程度产生直接影响，一旦风速与送风量变大，对应燃料的燃烧热量也会逐步增加。相反，若风量与风速不够，且整体氧气接触面积不充足，将会从侧面限制煤粉的燃烧程度。因此，提供合适的一次风速和风量非常重要，只有这样才能保证煤粉中的挥发性成分得到充分燃烧。
5、合理组织热能动力锅炉的内部空气动力。由于热能动力锅炉中煤粉是在悬浮的状态下进行燃烧，但空气与煤粉的混合状态一般较不理想，所以除提供二次风速外，还应对热能动力锅炉内部空气动力工况进行合理的组织，只有这样才能使煤粉与空气进行更好的混合，从而将煤粉的燃烧速度提高，同时也能为煤粉的充分燃烧提供有力的保障。
参考文献：
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