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电厂热能动力锅炉燃料与燃烧探究

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《热电技术》2018年第1期

摘要:随着我国社会经济的不断发展,电厂热能行业也得到了一定的发展空间。近些年来,中国GDP增长迅速,经济社会不断发展,这在某种程度上也造成了社会资源消耗增大,比如电厂的消耗资源就在不断增大。这就产生了增加电力行业能源的需求,为了适应时代的发展,出现了电厂热能动力锅炉燃烧技术。这种技术内部构造科学合理,能够大大增强燃料燃烧的效率,有其独特的燃烧方式。使锅炉的效率得到提升,更加科学合理的运用资源。

关键词:电厂热能动力锅炉;燃料;燃烧分析

0引言

众所周知,在燃烧过程中需要三个要素的参与,他们分别是可燃物,氧气和温度。因此,在燃烧过程中,想要避免资源浪费,使燃料充分燃烧,必须保证充足的氧气和足够的温度供给。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。电厂新型热能动力锅炉,不仅能够节约燃料还改进了燃烧的整个流程,适应节能减排的要求,本文将从燃料、燃烧、改善措施三方面进行论述。

1电厂热能动力锅炉的燃料

在电厂中,热能动力锅炉常用的燃料主要有煤炭、重油、天然气等,尽管我国是个丰富的自然资源国,但出于经济价值考虑,石油、天然气等利用价值远远高于他们直接燃烧的价值,因此,我国主要采用煤炭等火力发电方式。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。煤炭中的杂质会产生污染气体,这些污染气体直接排放至空气中,会造成大气污染,不符合节能减排要求,因此需要对这些废气进行进一步的处理。煤炭中的水分也是不可忽视的影响因素,这些水分随着煤炭进入锅炉,会造成煤炭的燃烧程度减小,进而引起火力发电的发电效率。

2热能动力类型锅炉的具体燃烧形式

2.1分层次的燃烧,又可以叫做火床燃烧

这种燃烧方式主要在固体可燃物燃烧中应用。在锅炉的炉排上面,按照燃烧物质的薄厚程度进行排布。由于它对固体颗粒的大小没有要求,因而能适用多种燃料煤的类型。但其优缺点也同样很明显,优点是:染料的层次蕴含的能量多,燃料进程会比较稳定, 新添加的物质也会容易被点着;缺点是需要将充足的空气与燃料进行接触,假如空气供给的不及时,就会产生有害气体,因此容量大的热能动力锅炉不会采用这样的方式。这种燃烧方式对于大容量的锅炉,很容易影响效益。

2.2悬浮状态下的燃烧,又可以叫做火室燃烧

这种燃烧方式的燃烧物是粉末或者气体,采用的方式是把可燃物质加工成粉末或气体,伴随着空气一起送入高温的炉膛中,炉膛的温度一定要保证足够高,这是为了确保可燃物是悬浮状态。由于可燃物与空气接触比较充分,因此这种操作方式的优点就是,可燃物迅速传火,燃烧充分,进而效率较高。但是有时空气和可燃物并不同步,会产生较多粉末,造成资源浪费。

2.3旋风情况下的燃烧

这种操作方式是悬浮状态燃烧的进阶版,可燃物质与空气,沿着切线的角度进入锅炉内部时,就会产生速度很高的气流,形成强度较大的螺旋状态运动。比起悬浮状态下的燃烧这种燃烧方式,空气和可燃物一般同步程度较高,燃烧的流程稳定,并且节约燃料成本,剩余燃料能力利用率也较高。但为了这种燃烧方式需要在通风过程中加入操作,并且锅炉设施的结构也会更复杂,如果煤炭的灰量比较大,在燃烧过程中,也会损失一部分物理状态能量。通过比较可以知道:每一种燃烧的形式都有优点和弊端,因此,在确定燃烧的方法时,需要考虑到燃料的物理和化学属性,以及锅炉自身对于燃料的适应能力。 

3火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施

3.1对汽轮机的使用效率进行提升

在锅炉燃烧过程中,火力发电厂的发电原理主要是通过汽轮机做功,把其中蒸汽产生的热能转化为发电所需的动能。可是,在汽轮机的使用过程中,由于内部结构的设置存在着一定的问题,比如由于叶片存在着一定间隙,在汽流经过时会造成一定的热能损失。针对这样的问题存在,相关人员应该对其进行修改,可以采用更改叶片类型或加快汽流经过速度等措施,使汽轮机在火力发电过程中,使用效率得到提高。

3.2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,对送风过程中所需要的风量、风速进行控制。如果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;如果风速太大,可能会使煤粉的着火时间出现延迟现象。因此,在火力发电厂动能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,从而使风粉可以得到充分的混合。

3.3对燃煤类型进行合理选择

因为锅炉炉型的结构是具有一定的差异,所以燃煤类型也是多种多样的,在对燃煤类型进行选择时,相关人员要从锅炉的运行情况、经济效益等多方面进行考虑,对可能造成锅炉无法正常运行的原因进行分析。此外,在燃煤类型的选择过程中,可以事先开展相应的燃烧试验,进而合理地选出合适的燃煤类型。

4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。同时,要科学控制和管理电厂锅炉的燃烧,控制好燃烧方式、风机运作、氧气进量等,以提高燃烧效率。今后要针对电厂热能动力锅炉工作效率低、能源转化率不高等问题,要进一步创新思路。

参考文献:

[1]刘久斌.电厂锅炉燃料量控制系统研究[J].热力发电,2008(08).

[2]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):72.

[3]庄廷勇,张春雨.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].科技创新与应用,2016(08):131.

作者:葛锐 单位:湖南华电常德发电有限公司

热电技术杂志责任编辑:张雨    阅读:人次