赵立杰 解延娟

【摘  要】近年来，随着我国经济建设的快速发展，我国电厂建设发展非常迅速。电力资源的供求与电力企业发展息息相关，为了恰当处理供需问题，急需通过创新技术加以改善。而随着电力行业的快速发展，电厂普遍引入了新型热能动力锅炉，其既能够保证日常生产中的利用率，还能够有效缓解能源短缺问题，具备良好的节能环保性。

【关键词】电厂热能动力;锅炉燃料及燃烧

引言

我国电力行业快速发展的同时推动我国其它行业发展迅速，使我国快速进入现代化发展阶段。近些年来，伴随我国电厂发展规模的不断加大，热能动力锅炉的应用范围越来越广泛，在电厂当中，通过合理应用热能动力锅炉，不但能够提升燃料的燃烧效率，而且有效降低了燃烧完毕污染物的排放量，为人们提供更加干净、整洁的居住环境。

1热能动力锅炉

热能动力锅炉运转过程中，通过燃料达到充分燃烧状态后，可将热能释放出来，这些热能是具有一定规模的，之后将热能传递给其他物质，比如水。当水进入锅炉后，通过锅炉自身的受热面，将所吸收的热量传递给水，令水温度升高，其温度与压力达到相应条件。热水温度升高后所形成的水蒸气可引入，但要注意必须使用专用的引出装置。热能动力锅炉内部燃料在燃烧设备的作用下可实现充分燃烧，在这一燃烧的过程中可以放出热量，并且热量的释放是一个持续性的过程。在热能动力锅炉燃烧作用下，高温烟气得以产生，基于热传播原理，一定剂量的高温烟气能够实现热量传递，待热量传递后，烟气温度下降，并经烟囱排放。

2电厂热能动力锅炉燃料

就本质而言，锅炉属于换热器装置。按能量来源不同，锅炉可以分为燃气与燃煤等不同类型。其中，燃煤锅炉的燃料是煤炭，在炉膛中充分燃烧煤炭后，可以释放大量热量，并促使热煤水加热满足压力需要。燃煤锅炉自身也包括各式各样的燃料，即烟煤、褐煤等。而燃油锅炉的主要燃料是柴油和重油等，其可以加热水，并在取暖和洗浴等各个领域实现有效应用。燃气锅炉的主要燃料是燃气，即天然气和沼气等。一般情况下，我国大多数火力发电厂为了确保经济效益良好，会把煤炭作为主要燃料。在煤炭中，氢和碳等元素的含量比较高，其能够促使煤炭充分燃烧，如果锅炉中适当引入氧气，便可以进一步促进燃料燃烧。

3锅炉燃料种类

电厂中的热能动力锅炉又经常被人们称为热换装置，其内部的能量来源比较广泛，其主要来源为燃料，常见的锅炉燃料主要有燃气、燃油与煤等，其中，煤在众多锅炉燃料中为常见，其应用范围也比较广。通过在电厂热能动力锅炉内部投入一定量的煤，当燃料煤达到其自身的燃点之后，在氧气环境中，能够进行充分燃烧，释放一定的热量，热量传递给水，在满足锅炉运行压力的情况下，水以水蒸气的形式进行热量传递。除此之外，电厂中的热能动力锅炉常使用燃料还包括燃气与燃油，其中，燃油的热能动力锅炉使用的燃料比较多，主要使用柴油燃料。与燃油动力锅炉不同，燃气锅炉则主要使用液化石油气体与天然气等。研究表明，大部分电厂受市场经济环境的重大影響，热能动力锅炉燃料主要采用煤炭，而煤炭内部包含一定量的氧、氢、碳元素，碳元素占据50%左右，而氧、氢、硫等元素能够更好地满足锅炉燃烧要求。为了进一步提升煤炭燃料的燃烧质量，操作人员需要定期进行通风，为锅炉燃料提供更加充足、高质量的氧气，保证热能动力锅炉内部燃料燃烧状态符合相关规定。从电厂热能动力锅炉内部各项燃料燃烧的角度来分析，碳的释放是锅炉燃料燃烧的前提。

4热能动力类型锅炉的具体燃烧形式

4.1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。

4.2旋风燃烧

操作人员通过准备一定量的可燃物，并以切线角度将燃料送入锅炉当中，短时间之内，锅炉内部产生旋转速率特别高的气流，使得燃料形成强度特别大的螺旋状态。采用旋风燃烧方式，能够减少燃料的剩余量，但是，采用该方法也有缺陷，如操作人员需要定期进行送风，包括煤炭燃烧过程当中，很可能会造成部分物理状态能量的浪费。

4.3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。

5电厂热能动力锅炉燃烧过程

5.1预热阶段

之所以预热，主要是为了保证燃料蒸发的效果，使其能够快速被溶解，所以燃烧之前，应将锅炉中的燃料烘干，并进行适当的热处理，然后再增加温度。一般温度需要严格控制在300℃～4000℃之间。在此环境下，煤炭热能动力燃烧会十分充分，能够将煤炭中的水分彻底去除，从而形成焦炭。

5.2燃烧阶段

这一阶段燃料继续被加热，温度继续升高，当达到一定程度时就会开始析出挥发分，进而形成热分解反应。当温度继续上升时，挥发分与氧的化学反应速度会加快，随后挥发分就会连续着火，在初期燃料表面覆盖的都是挥发分，阻滞了氧气与燃料的接触，燃烧的主体是燃料析出的物质，而随着挥发分的消耗，燃料最终得以与氧气进行接触，实现充分燃烧，物质得以充分发挥，待燃尽后，部分焦炭处于燃烧状态，此时即进入整个燃烧过程。为确保燃烧充分，这一阶段中必须引入氧气，满足燃烧需求，在燃烧阶段令氧气与燃料充分接触，达到强烈燃烧的状态，此时可充分释放热量，电厂热能动力锅炉的使用功能也得到充分发挥。为了保证整个燃烧阶段的质量，就需要合理控制氧气的投入以及整个锅炉的温度，如果空气过少则会导致燃料的不完全燃烧，造成损失，而空气过多则会影响整体的温度，同样也会影响整体的燃烧程度，降低了锅炉的热效率，同时也要给予充分的燃烧时间，确保其足够充分的燃烧。

5.3燃尽阶段

在经过既定时间的燃烧后，燃料的可燃烧部分已经全部燃烧殆尽，只有其中小部分因为炭灰包裹尚未燃烧，在燃尽阶段，不能终止供氧，需要持续通入一定氧气，从而促使剩余的燃料充分燃烧，进而有效保障燃烧的充分利用率。

结语

现阶段，我国电力资源供需矛盾突出，为了及时加以消除，需要合理利用电厂热能动力锅炉燃烧技术。其中热能动力锅炉可以转换能量，向锅炉内部添加燃料的高温烟气和化学能等热能形式，通过锅炉转换，输出包含热能的有机热载体、高温水与蒸汽等。而且电厂热能动力锅炉燃烧技术的合理利用，能够提高锅炉应用的整体效率和水平，从而保证电能资源利用率。

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（作者单位：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司）