浅谈电厂热能动力锅炉燃料

焦建宇

摘要：热能动力锅炉是电厂的重要设备，其关系到电厂的运行，但一般的锅炉会排放大量污染物，消耗过多的，能源，而且存在一些缺陷和问题。对热能动力锅炉进行合理使用，则能起到节约资源、保护环境的作用。这非常符合如今大力提倡的节能减排理念，同时也促进了可持续发展。为此，笔者针对电厂热能动力锅炉燃料进行了分析，希望能为广大的相关工作者提供一些参考依据。

关键词：电厂；热能动力锅炉；燃料；分析

如今，工业锅炉在国内得到了大量的使用，同时其也是电力行业运行过程中的重要基础，但其属于城市环境的主要污染源。通过对电力热能动力锅炉进行使用，能提高工作的效率和效果，减少污染。在展开相关工作时，需要针对工业锅炉的燃烧原理进行研究，这样才能解决其中存在的问题，并且发挥出更好的作用。

一、电厂热能动力锅炉的情况

（一）热能动力锅炉

热能动力锅炉在运行时，通过燃料的燃烧释放出热能。这些热能拥有相当大的规模，然后热能会传递给另外的物质，比如水。水进入了锅炉之后，锅炉会通过自身的受热面，促使吸收到的热量传递给水[1]。水的温度越来越高，甚至和压力达到同样的水平，这个时候便可引入水蒸气。在燃烧设备的影响下，热能动力锅炉的燃料能进行完全的燃烧，同时持续不断的释放热量，产生高温烟气。因为热传播的原因，这些高温烟气促使热量传递得以实现。然后烟气温度逐渐降低，通过烟囱排出去。

（二）燃料

燃料主要分为两种，一种是固体类燃料，一种是气体类燃料。在电厂生产的过程中，锅炉的燃料会充分燃烧，将产生的化学能热能传递给水。这样一来，温度会逐渐升高，并形成蒸汽，促使蒸汽和压力达到同样的水平。在该阶段，燃料的化学能转变为蒸汽的热能，同时在汽轮机中将热能变成机械能，机械能变成热能，不断循环。电站锅炉其实也属于一种换热器装置，其获得的能量来自于各个方面，其中包括了燃油、燃煤等。然而锅炉燃料和其他燃料不同，其主要将煤作为燃料，煤也属于固体类燃料。在热能动力锅炉中，通过燃料的燃烧来释放热量，从而达到热媒水加热的要求。一旦水达到一定的温度，压力就会上升到一定程度。在这个时候，电厂热能动力锅炉会处于良好的运行状态。不仅如此，还有燃油、燃气锅炉两种，第一种燃油锅炉的燃料非常多，其包括了柴油燃料、重油燃料等。分析燃气锅炉的情况，发现其燃料主要包括了液化石油气体、页岩气、天然气等。如今，国内大多数火力发电厂在发展的过程中，都会受到各种不同因素的影响。电厂热能动力锅炉的燃料，则大多数都是煤炭。煤炭中含有很多的氧、氢、碳、硫元素，其中最多是碳元素，大概占了48%左右。剩下的氧、碳、硫均能达到燃烧的要求，从而促进燃烧的进行[2]。

在电厂热能动力锅炉中，需要保持良好的通风状态，同时为燃料提供足够多的氧气。只有这样，才能促进燃料的充分燃烧。分析电厂热能动力锅炉的燃烧原理，发现其中所释放的碳元素能为燃烧提供条件。

二、燃料燃烧的特点

因为燃料的性质不一样，所以燃烧的过程也完全不同。如果燃料属于煤炭，那么着火温度比本来温度的更高，从而可进入稳定的燃烧状态。其中，气体燃料对燃烧方式有着非常高的要求。分析长焰燃烧，发现其必须依靠锅炉烧嘴的气体进行扩散，使得空气产生混合效应，从而更好的进行燃烧。但短焰燃烧则完全不同，其在燃烧初期会和空气进行混合，喷出后再继续燃烧。在这个过程中，一些气体会和二次气体结合。不仅如此，还有一种无焰燃烧。这种燃烧方式在燃料进入锅炉烧嘴之前便和空气进行混合，从而形成一定的反应。在这样的情况下，煤灰会形成燃料反应，所以完全看不到火焰。固体燃烧在锅炉中燃烧的方法有很多种，其中包括了蒸发燃烧、分解燃烧、完全燃烧等。而且这些燃烧方法拥有不同的特点，可根据自身的需求来进行选择和使用。

三、电力热能动力锅炉燃料的燃烧

分析热能动力锅炉的燃料，发现其中存在三种重要元素：碳、氢、硫。运行过程中煤灰没有得到一定的燃烧，不但会产生有害气体，而且还会损失不完全燃烧热，浪费资源。若是电厂热能动力锅炉燃料持续不断的燃烧，那么则能提高燃料的利用率，发挥出锅炉的作用[3]。为了促使燃料得到一定的燃烧，可以对以下这几个阶段进行控制：

（一）预热阶段

第一个阶段是预热阶段，该阶段需对燃料进行一定的处理。等到完全发挥后，再完成预热工作，促使燃料更好的燃烧。在这个过程中，燃料会进行加热，温度逐渐升高。而且燃料中的水分也会逐渐蒸发，变得更加干燥。随着温度逐渐上升，燃料水分也会蒸发。但其中的热量并没有得到释放，甚至被吸收。在温度达到300℃的情况下，电厂热能动力锅炉中的固体燃料会得到更好的燃烧，甚至形成分解作用。燃料最佳预热温度不能少于300℃，不能高于400℃。所以在进行预热时，能促使电厂热能动力锅炉达到一定的温度。促使水分快速的蒸发，燃料也变成焦炭。

此外在预热过程中，锅炉炉膛里不需要添加氧气[4]。但需要注意燃料中的水分，如果其中的水分太多，那么便会提高排风量。最后还要保持稳定的温度，如果温度变化太大，那么便会影响预热的质量。所以在锅炉燃烧时，还要对预热进行调整。

（二）燃烧阶段

在燃烧阶段，加热会持续不断进行，温度也会升高。同时会产生挥发分的现象，形成热分解反应。温度升高到一定程度时，氧气分解的速度会越来越高。在最开始时，燃料表层逐渐覆盖了挥发分。避免了氧气和燃料的接触，所燃烧的是燃料分解出的物质。挥发分在消耗的过程中，燃料会和氧气产生接触，促进燃烧的进行。燃烧完毕之后，一些焦炭还处于燃烧的状态[5]。为了促使燃烧继续进行，要引入氧气。因为氧气和燃料之间进行接触，能够提高燃烧的程度，释放热量。要保证燃烧的整体质量，必须控制氧气的量、锅炉的温度。若是控制不合理，便会导致燃料的燃烧不充分，降低整个锅炉的工作效率。

（三）燃尽阶段

燃烧到一定程度后，体积会逐渐变小。而且燃料中没有参与燃烧的部分，也会进入燃烧反应，这是个持续不断的过程。在燃烧的过程中，氧气和燃料的反应会逐渐变弱，因为燃料的量被消耗了大部分，所以燃烧也就逐渐的结束了。焦炭中的可燃物质还在进行燃烧，电厂热能动力锅炉已经全部被燃完。在对碳灰进行充分研究后发现，包裹中剩下的部分只有可燃物质，而且燃烧的效率越来越低。这个时候，热辐射的效率也会随之而降低。和第二个阶段不同的是，燃尽阶段的锅炉温度变化很大，靠近燃烧的部分温度更高，炉膛出口的温度则非常低[6]。同时，温度会逐渐的降低。尽管燃烧马上就要结束，但也必须有足够的氧气来支持。因为氧气能保证碳灰里的可燃性物质不断进行燃烧，从而达到热能的要求，节约一部分资源。

四、总结与体会

在社会经济飞速发展的今天，能源和环境的问题也日益突出，所以必须要遵循可持续发展的理念。并且要在相关技术的支持下，更好的开发新能源，改进锅炉燃烧的基础。从而促使电厂热能动力锅炉的燃烧更加充分，提高电厂的工作效率和质量，最终达到保护环境、节约资源的目标。

参考文献：

[1]康付帅.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧探析[J].科技创新与应用，2017（15）：155-156.

[2]王卫华，肖娟.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧浅析[J].信息记录材料，2017，18（08）：77-78.

[3]陈祖长.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].设备管理与维修，2018（11）：106-107.

[4]张洪博.电厂热能动力锅炉设计问题及改进策略[J].自动化应用，2018（08）：157-158.

[5]谢健，谢筱萌，王彦红.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].中国设备工程，2018（16）：159-160.

[6]邱培华.电厂锅炉燃料的燃烧分析[A].《建筑科技与管理》组委会.2017年8月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会：，2017：2.