电厂热能动力锅炉燃料及燃烧探讨吕仁

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧探讨吕仁

吕仁

（新疆众和股份有限公司新疆830013）

摘要：实践表明，随着电力行业的不断发展，在电厂中广泛引进全新的热能动力锅炉，不仅可以在日常生产中有效提升锅炉应用率，还可以从根本上缓解能源短缺的状况，并且在节能环保等方面起到关键性作用。由此可见，对电厂热能动力锅炉的燃料与燃烧进行深入分析是十分重要的。

关键词：电厂；热能动力；锅炉；燃料及燃烧

引言

通过相关的实践研究我们发现，在电厂锅炉当中引入锅炉燃烧技术，能够使得电厂锅炉的运用更加科学，并提升电能的利用效率。一方面，鍋炉燃烧技术的引用，能够对资源短缺的现象进行充分的环节，另一方面，该技术的应用还能够帮助火力发电厂更好的进行节能减排，从而使得环保节能得到有效的实现。因此，通过对热能动力锅炉燃料以及燃烧的相关探讨，能够使得我们对电厂锅炉的运行进行更好的掌握，并对燃料如何燃烧进行充分的了解。

一、电厂热能动力锅炉燃烧的类型及特点

1、气体燃料燃烧类型

气体燃料燃烧类型一般也被称为扩散性的燃烧方式，这种燃烧方式的烧嘴一般是不直接和空气接触的。而是在其喷射时再将其以空气充分结合，紧接着进行燃烧，这种方式的燃烧后的火焰比较长一些。这种方式在烧嘴部分仅仅与小部分的空气进行接触。正是因为能够接触的空气比较少，导致接触的氧气比较少，在喷射之后仅能局部燃烧。在喷射时其他部分的燃料才能与空气充分的进行接触燃烧，这阶段的燃烧火焰相较于上个阶段的火焰较短。而与空气充分混合的气体燃料，也可能因为充分混合，燃烧过快使得气体火焰很快消失。

2、固体燃料燃烧类型

这种燃烧类型所指的固体，主要是指很少甚至根本不会发生挥发或因为受热而分解的可能性的燃料，主要指煤这种燃料。这种燃料的特性是在充分接触氧气的情况下，在一定的作用条件下产生较为剧烈的氧化反应。燃料燃烧时，燃料表面会燃烧产生CO2或微量的CO2在这过程中，一定的作用条件下部分的C02会和碳反应生成CO这种反映的原因是因为部分燃料的熔点相对较低，甚至在燃烧的过程中，还未燃烧已经融化，由固态转变为液态，这种液态随着温度的进一步升高转化成气态。因此气态的该物质与燃料反应进一步生成CO，这种CO虽然可燃，但由于其是气态，极易挥散，因此可能会导致燃烧不充分的后果。就具体现象而言，当固体燃料燃烧产生浓烟时，会出现燃烧不充分的情况，并常伴有有害气体的产生。

二、燃料燃烧的特性

燃料在进行燃烧时，其自身的发热量、固定碳含量以及挥发成分，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就是每千克燃料在完全燃烧时散发的热量，可以用kJ/kg来表示。可以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。在电厂的实际生产过程中，锅炉的排烟温度可以达到110～160℃，若锅炉规格较小，构造简单，则温度可以更高。这个温度远远高于水蒸汽凝结要求的温度，使得水蒸汽始终处于气态，也就是说，锅炉中可以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，可以利用隔绝加热的形式，将固体燃料加热到850℃，可以将其中的水分和氢、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，剩下的部分就是所谓的焦炭。焦炭的主要成分是可以燃烧的固定碳以及一部分灰分。对于燃料而言，挥发分越高，其越容易引燃，燃烧相对比较稳定，而且可以充分燃烧，利用率较高；相反，挥发分越低，着火越困难，燃烧不够稳定，如果没有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，呈现出粉末状或者块状。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，可以将煤分为无烟煤、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，通常可以达到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，但水分也很大，发热量不高，且存在易自燃的特点。

三、燃料燃烧过程概述

锅炉燃料的主要成分中，碳、氢、硫都是可燃成分，假设燃烧完全，分别可以生成二氧化碳、水蒸汽以及二氧化硫，燃烧后产生的灰渣属于一种矿物质化合物，不包含任何可燃成分。而在不完全燃烧的情况下，烟气中会产生一氧化碳、氢以及碳氢化合物等可燃物质，以及固体燃料碎屑，燃料的热能无法完全释放，会造成资源的浪费。因此，保证良好的燃烧条件，确保燃料的完全燃烧，是进行燃料燃烧过程设置的主要目的。根据进行时间，固体燃料的燃烧可以分为三个阶段：

1、预热阶段

燃料还未进行燃烧的阶段我们一般称之为预热阶段，在预热阶段当中，需要科学的处理燃料，使得燃料能够烘干挥发，与此同时，对于燃料还应该进行相应的预热。通常固体燃料如果在300℃左右，就能够得到比较彻底的蒸发分解，而一旦燃料进入锅炉之后，利用高温对燃料进行预热蒸发，就能够及时的使得燃料的水分脱掉，并成为焦炭的状态。而在预热状态当中，并不许奥在炉膛内对氧气进行引入。

2、燃烧阶段

通过预热阶段对燃料进行充分的预热之后，能够使得燃料当中的物质得到充分的挥发，当燃料当中的物质充分挥发燃尽之后，燃料当中其余的焦炭部分就会进行燃烧，并进入到燃烧过程当中。在实际的燃烧当中，应始保持氧气的充足，从而使得氧气能够与燃料进行有效的接触，保证燃料的燃烧足够强烈，从而达到充分放热的目的。

3、燃尽阶段

燃尽阶段就是燃料最后燃烧结束的阶段，在燃尽阶段当中，应保证燃料当中焦炭里的可燃物质得到充分的燃烧。而实际上在进入燃尽阶段之后，锅炉当中剩余的燃料已经很少，但仍需要相应的氧气来进行维持，从而使得剩余可燃物的燃烧能够得到有效的促进，并最终产生满足需要的热能。与燃烧阶段相比，燃尽阶段的燃烧进展较为缓慢，同时热量的释放也相对较少。

结语

在本文的研究过程当中，根据电厂的特点，对热能动力锅炉技术进行了相关的探讨，并对其燃料如何进行合理燃烧进行了相应的研究。目前，我国的电力资源较为紧张，这就需要克服供需之间的矛盾。锅炉燃烧技术对火力发电厂来讲有着十分重要的作用，利用热能动力锅炉，锅炉燃烧技术能够使得不同能量之间的转换得到更好的促进。充分的利用燃烧技术，能够更加有效的对锅炉进行应用，在对资源短缺现象进行缓解的基础上，真正的做到节能减排，环保节能。

参考文献：

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