孙东峰
大唐宝鸡热电厂 陕西省宝鸡市 721300
【摘要】在科技发展的今天，电力能源作为国民支柱产业，为企业及居民提供电力供给。火电厂作为主导发电企业，更应被重视。本文从研究热能动力锅炉出发，探究了电厂发电锅炉燃料以及燃烧的相关问题，并且提出了一系列提升锅炉燃烧效率的方法。
【关键词】火力发电厂；热动力锅炉；燃烧及燃料分析
0 前言
随着我国经济的发展与人口的激增，现存的可循环利用资源骤减，这样的情况下，需要我们充分利用现代科学技术手段来提升各类资源的利用率，同时进行对新型能源的开发。而在一般的电力企业中，由于资源分配不均，导致了电力资源供给能力减弱，对企业发展造成了极大阻碍，而这时企业应采取新型科技技术来处理相关问题。
1热能动力锅炉简述
锅炉部件: 壳体(主要分为壳体和壳体附属部分，壳体用于固定锅炉燃烧器，称为“燃烧器” ，壳体内还有其他装置帮助固定壳体和墙体的连接;面壳可以保护外部物件不受到灰尘与风雨的负面影响），通过DCS控制着锅炉操作。在现在的实际工作中，一般采用自动运行模式，这样可以使各项操作比较准确地进行，如可以精确控制温度，湿度等来达到机器的流畅运行。
火力发电锅炉的本质是一种能量转换装置，其能量类型包括煤中的化学能、电能、空气和燃料的内能等，利用锅炉装置进行能量转换，既能传递饱和蒸汽，也能传递高温热蒸汽。火力发电锅炉的工作过程可分为:
（1）预热阶段，在燃料进行燃烧之前，要烘干，挥发，预热燃料
（2）在燃烧阶段，在燃料被预热之后，燃料应该在燃烧炉中完全燃烧。在反应过程中，燃烧产生的热量会被释放出来，热量会被转移到锅炉受热面中。锅炉受热面是一种加热装置，热量被锅炉受热面中的水吸收，其热量转化为具有相应压力的蒸汽。在燃烧炉中，燃料通过燃烧反应继续产生热量，然后通过热辐射和热传导，热量将传递到锅炉受热面的表面，当其自身温度降低时，烟气将随烟囱口一起排放到大气中
（3）燃尽阶段，此时可燃物存在极少，只有飞灰中还有少许的燃烧物料，应该增加氧气的含量从而使剩余燃料充分燃烧，产生热量。
2 热动力锅炉的燃料分析
由以上讨论可知，作为一种能量转换装置，能源有太阳能、余热、电、煤、燃油、煤气、水煤浆等多种类型。在火力发电厂中，火力发电锅炉常用燃料有煤、重油、天然气等。当从经济收益，技术的条件与资源的应用上来看，虽然我国石油原料充实，但他们的利用价值远远大于燃烧价值，而我们国家的燃煤资源富足且燃煤的产量也在增加，所以可以让火力发电厂的供给与销售得到满足，因此我们国内大多数的火力发电厂都是用煤炭为主要燃料的热能动力锅炉。
在所有的固体燃料中，煤炭的成分十分复杂，它的化学成分有氧、碳、氮、氢、硫、水分等。在这些组分中，硫主要以有机硫、黄铁矿和一些硫酸盐的形式存在，燃料燃烧时，反应产生二氧化硫等腐蚀性气体，这些腐蚀性气体会造成热电锅炉的损失，会降低锅炉的使用寿命，当这些气体排放到空气中时，会污染空气。煤炭中也含有少量的水分，其种类有两种：第一种是表面水蒸气，这种比较好清除；第二种是存在于煤炭内部的水分，这种是在煤炭开采的时候进入的，这种水分的存在会导致燃烧过程中煤炭的效率低下，使燃烧产生的热量减少，从而影响火力发电的效率。
3热能动力锅炉的燃烧分析
3.1 燃料的燃烧形式
（1）分层次的燃烧，在固体燃料的燃烧过程中，因为锅炉中可燃燃料有不同的特点，所以燃烧进行时应该按照特定的薄厚程度在锅炉的炉排上分布。分层燃烧可用于各种原煤的燃烧，煤粉粒度不影响其燃烧效果。其优点是: 由于燃料是分层的，所以所含能量较大，会使燃烧过程更加稳定;当加入新的可燃物质的时候，可以与原来的燃烧燃料接触良好，锅炉中熄灭的机会就会减少。
它的缺点在于：它只能用于固体燃料燃烧，而且要保证燃料与空气充分接触，而空气不足时，会达不到相关的燃烧标准，从而影响其企业的效益。
（2）悬浮状态下的燃烧，做法是把可燃燃料加工成粉末的形态，喷雾的形态或者气体的形态，充分与空气混合送入锅炉中燃烧。应该确认燃烧在悬浮情况下进行，并且要让炉膛的温度保持高温。在悬浮状态下，它具有以下优点：悬浮状态下的燃料可以快速燃烧，燃烧非常充分，燃烧效率也很高；而且燃料的负荷改变适应性强，可以比较容易地进行控制。而缺点也有以下：特殊情况下，燃料与空气的交融不充分，其产生的粉尘就会多。
（3）旋风状态下的燃烧，当可燃燃料与周围空气沿着切线被送进锅炉的时候，会产生高速度运动的气流，变成高强度的螺旋运动状态，此状态下进行燃烧。其优点是: 燃烧过程稳定，减少了剩余燃料;可用于多种类型的煤炭燃烧;可以节省燃料，而且剩余燃料的使用也很高。其缺点是通风时耗能较大，锅炉结构和设备复杂，煤灰量大，物理状态不稳定时热损失较大。
3.2热能动力锅炉燃烧的控制措施
应该遵循锅炉蒸汽的负荷要求实现对燃料的控制，燃烧量的控制在整体控制环节中极为重要，而送风与引风的控制和锅炉的给风量有关。控制的主要目的是消除燃料的内部干扰，提高系统的质量。各种工艺过程密切相关，不能忽视它们之间的影响，必须严格控制燃料质量和供油机数量，以控制效果。
为了使锅炉更加经济地进行燃烧，应该控制好锅炉燃料使用量与送风量的比例关系，当燃烧使用量发生变化时，送风量也应该得到改变，只有两者的关系达到协调的时候，才可以使锅炉的燃烧效率提升，而经济的效益也会得到提升。
在引风量控制系统中，炉膛压力应在标准值范围内，引风量与送风量的关系应平衡。炉膛压力也是影响锅炉燃烧过程和经济运行的一个因素。当压力较高时，会引起火灾喷雾甚至爆炸。压力较低时，冷空气进入炉膛，影响其燃烧效率。应以送风量作为反馈信号，提高系统的调节能力。由于调整对象是比值，所以调整量非常敏感，可以在调整机上设定一个特定的比值，使机器能够及时纠正，从而减少误差。
4 锅炉燃烧效率的提升策略
4.1汽轮机的工作效率提升
在火电厂中，采用的是汽轮机发电，他的工作形式是将蒸汽的热能转变为动力势能来发电。在汽轮机的运行中，其喷嘴与叶片会相互摩擦，这种情况下，会有少量蒸汽从机器中泄露，进而会使汽轮机的能量损失增大。当遇到这样的状况的时候，应该提高蒸汽流动的相对速度，如减小叶片出口边的厚度，这样一来就可以减少动能消耗。
4.2 采取合理的送风措施
当合理的送风量能够保证锅炉的充分燃烧时，需要优化送风的各个环节，以控制风速和风量，例如，当送风速度不够时，会造成燃烧器温度过高，设备烧毁，煤粉的析出量也会增加，当风速过高时，会延迟煤粉的燃烧时间，燃烧不充分，为了保证风与煤粉的充分融合，控制送风速度和风量。
4.3燃煤类型的科学选择
不同的锅炉炉型选择的燃煤种类也不同，产生的效果也不同，所以在选择燃煤的过程中，应该选择符合锅炉的功能的煤粉，不然就会影响到锅炉的生产状况，锅炉也会损坏，也会影响到火电厂的经济效益，所以需要相关技术人员对煤炭的类型充分了解并且可以根据不同的情况选择不同的煤炭，进而科学合理地提高燃烧效率。
4.4给水品质的保证
为了确保给水能满足锅炉的使用要求，给水设备要严格按照标准的方式来给水，不光如此，还要处理好水中的杂质，而且要定时检查锅炉的受热面来判断锅炉的使用状态，做好相关的维护工作，保障锅炉的正常运行。
5 结语
总结来说，在火力发电厂热能动力锅炉中，不光要注意锅炉运行的状态，也要注意燃料煤炭的质量，更要了解燃烧发电时锅炉的实际工作情况，调节好各部件的工作状态，可以使锅炉燃烧变得更加经济，从而提高经济收益。
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