電廠鍋爐燃料的燃燒分析

邱培華??

【摘要】目前我國社會發展相對來說較為迅速，我國人口數量也在呈現增長。而在大量的人口之下，人均資源占有量出現嚴重降低。因此對于我們而言，只有合理運用現代化科技手段，才有可能促進資源實現合理利用，并能夠開發出對人類有益的新能源。目前我國電力資源方面，供需相對來說較為緊張。因此要想充分克服這一矛盾，有效發揮火力發電廠的功能，需要大力普及熱能動力鍋爐，積極引進先進燃燒技術。通過燃燒技術的普及，能夠有效促進鍋爐更加良好的應用。本文根據電廠實際特點，探討熱能動力鍋爐相關技術，對鍋爐燃料如何實現較為合理燃燒予以一定研究。

【關鍵詞】火力發電廠；資源動力；燃料；鍋爐技術

Combustion Analysis of Boiler Fuel in Power Plant

Qiu Pei-hua

（China Energy Construction Group Shanxi Electric Power Construction Third LimitedTaiyuanShanxi030000）

【Abstract】At present， China's social development is relatively fast， China's population is also showing growth. And under a large population， the per capita resource occupancy is seriously reduced. Therefore， for us， only the rational use of modern scientific and technological means， it is possible to promote the rational use of resources， and can develop new energy for human benefit. At present， China's power resources， supply and demand is relatively more tense. Therefore， in order to fully overcome this contradiction， effectively play the function of thermal power plants， the need to vigorously popularize thermal power boilers， and actively introduce advanced combustion technology. Through the popularity of combustion technology， can effectively promote the boiler more good application. In this paper， according to the actual characteristics of power plants to explore the thermal power boiler technology， how to achieve a more reasonable boiler fuel combustion to be a certain study.

【Key words】Thermal power plant；Resource power；Fuel；Boiler technology

大量的研究表明，鍋爐燃燒技術的引入，能夠有效促進電廠鍋爐的科學運用，電能利用率也持續提升。一方面能夠充分緩解資源短缺現象，另一方面利于節能減排，真正實現環保節能。所以通過進行深入探討，便于我們合理掌握電廠鍋爐如何運行，充分了解燃料如何進行燃燒。

1. 熱能動力設施以及熱能動力鍋爐

（1）所謂熱能動力裝置，通常就是指與熱力有關設施。在成套熱力設施之下，熱能可以實現一定程度轉化，最終成為能夠為人所需要的機械能。而熱能從來源上講，不僅涵蓋了化石燃料燃燒，還包括生物質能，以及我們可利用的核能，能夠無限循環利用的太陽能等[1]。而產生熱能動力的裝置，一般包括原動機還有輔助機械。其中對于原動機來說，不僅包括汽輪機，還包括了內燃機，以及燃氣輪機等。而要想實現火力發電，需要借助于熱能動力設施形成原動力，然后能夠驅動對應的發電機，進而最終生成可供人類生產生活需要的電能。

（2）而通過熱能動力鍋爐，能夠實現能量的有機轉換。我們通過對鍋爐放入燃料，經過動力鍋爐一定程度的轉化，最終能夠向外輸出熱能，通常以蒸汽高溫水形式出現，還可以是其他熱載體。我們要想真正了解鍋爐，需要首先了解其工作原理。利用煤等燃料進行充分燃燒，然后釋放一定規模熱能，然后傳遞給水等物質，水不斷進行升溫最終符合所需溫度，蒸汽也能夠達到相應壓力。而水一旦進入鍋爐，通過相應的汽水系統，鍋爐利用自身受熱面結構，把自身已經完成吸收的熱量，能夠完成傳遞給水，因而讓水實現充分加熱，達到相應的溫度與壓力。熱水還可能最終變為蒸汽，然后通過一定裝置被引出。通過一定燃燒設備，燃料能夠得到充分燃燒，并且能夠持續放出相應熱量。通過爐膛內燃燒作用，產生一定劑量高溫煙氣，然后利用熱的傳播原理，熱量能夠迅速傳遞到鍋爐，煙氣自身溫度卻不斷下降，隨后通過煙囪排出去。

2. 熱能鍋爐燃料概述

鍋爐從本質上講，屬于一種換熱器裝置。根據能量來源不同，包括燃氣燃煤燃油多種類型。所謂的燃煤鍋爐，通常是指燃料為煤。煤通常位于爐膛進行燃燒，然后得以釋放大量熱量，釋放的這些相應熱量，能夠實現將熱媒水加熱，使其能夠達到所需實際溫度，滿足相關壓力要求。對于燃煤鍋爐，燃料種類本身較為多樣，包括了貧煤煙煤褐煤多種類型[2]。對于燃油鍋爐，燃料同樣包括多種類型，主要有柴油或者重油。燃油鍋爐可以用于加熱水，也可以用于進行采暖，或者進行洗浴等，對于燃氣鍋爐亦是如此。而燃氣鍋爐選用燃料，通常包括液化石油氣體，還包括天然氣，以及頁巖氣和沼氣。通常來說，對于我國多數火力發電廠，為了經濟利益更高，同時考慮到技術條件，一般是煤炭作為燃料。在煤炭中，氧碳氫氮硫元素較多[3]。在這其中，碳元素相對來說最多，能夠占到50%以上。而碳氫硫這三種元素，均能夠實現充分燃燒。尤其如果在鍋爐中進行適當通風或者引入氧氣，更能夠促進上述燃料燃燒。在鍋爐中，燃燒出現的熱量一般來自碳釋放。endprint

3. 燃料燃燒究竟具備何種特性

（1）對于任何燃料，在進行實際燃燒的過程中，均需要首先經歷著火過程，然后才是燃燒階段。燃料剛開始只是發生緩慢氧化，然后才發展成劇烈氧化反應，介于兩個過程的瞬間我們一般叫做著火階段。而延續這種劇烈氧化過程，我們一般稱之為燃燒[4]。通常對于煤炭等燃料，如果超過了自身的著火溫度，才能保持穩定的燃燒過程。而氣體作為鍋爐的燃料，還需要注意應和空氣進行充分混合，在整個混合氣體中，只有保持較為科學燃料百分比，才能實現較為穩定的著火。而關于這一范圍，專業上一般將其叫做著火濃度范圍，一般這和碳元素的氧化過程，燃燒擴散速度情況，以及空氣擴散等聯系密切。為了促進可燃物完全燃燒，通常情況下需要滿足兩個條件，一是應該保障氧氣的濃度良好，二是對于可燃物以及氧氣，應接觸面積達到一定大小。

（2）通常來說，對于鍋爐內氣體燃料，還需要選擇較為合適的燃燒方式。所謂長焰燃燒，一般通過擴散式燃燒方法，在鍋爐燒嘴內部，通常不與空氣混合徹底，只有等到氣體噴出之后，憑借氣體自身具有的擴散作用，能夠實現和空氣充分混合，予以較為有效的燃料燃燒，并且鍋爐內火焰比較長。而所謂的短焰燃燒，通常是指用作燃料的燃氣，最初與部分空氣混合完全，這里的部分空氣，在專業上也就是所說的一次空氣。在噴出之后，能夠實現部分氣體燃料的燃燒。對于氣體另一部分，一般需要和二次空氣進行混合，然后才能進行繼續燃燒反應，通常火焰相比之下就會較短[5]。而所謂的無焰燃燒，在實際進入鍋爐燒嘴之前，燃料與空氣徹底混合反應，而在鍋爐燒嘴內，由于此燃燒反應進行的相對比較迅速，因而我們幾乎看不到現象。

（3）對于固體燃料在鍋爐內燃燒，也包括較多實際方法。通常表面燃燒是指，燃料不具備揮發性，易受熱條件下實現分解，一般由碳等元素組成。一般情況下認為，對于碳分子以及碳表面，由于本身具備較強的吸附作用，因而容易和氧氣產生一定程度化學反應。從燃燒產物上看，無論是CO2還是C0，可能同時存在。而CO2氣體可能和碳反應，最終得以生成CO。碳表面附近，可能進行相應氣相反應，然后最終生成CO2。所謂的蒸發燃燒，在實際進行燃燒之前，需要對燃料預先進行熔融，使之能夠成為液態。隨后液體由于進行受熱，進行充分蒸發產生氣體，并能夠和空氣中氧進行充分接觸，予以一定程度燃燒，類似于蠟燭燃燒。對于冒煙燃燒，通常針對不穩定物質，容易出現熱分解。熱分解作用下，將產生一定量的揮發分，然而此時溫度就會出現相應降低，因而將引起大量濃煙，出現碳表面進行燃燒，類似于潤濕的紙燃燒。在冒煙燃燒時，可燃成分容易出現散失。對于分解燃燒而言，分解溫度如果想對來說較低，那么對于鍋爐內相應的固體燃料，由于受到相應加熱作用，產生相應熱分解現象。對于易揮發組分，在進行離開固體表明過程中，容易和氧氣之間進行反應，發生燃料的充分燃燒，類似于木材紙質燃燒。而對于分解燃燒，實際上和之前講的蒸發燃燒并不矛盾，可同時進行發生。

4. 燃料燃燒過程概述

鍋爐內燃料的燃燒，一般針對于碳氫硫這三種元素的燃燒作用。一旦燃燒不夠充分，可能生成一氧化硫危害氣體，或者氫氣等。此時對于燃料燃燒出現的熱能，難以徹底的得到釋放，因而可能導致資源出現一定程度浪費。一旦燃料燃燒比較完全，將生成大量CO2氣體，還有SO2以及水蒸氣等物質，燃料資源能夠合理利用。通常來說，對于鍋爐爐膛內固體燃料，為了實現較為充分燃燒，一般包括三個階段。

（1）預熱階段。

所謂的預熱階段，一般是指燃料還未燃燒時候，需要對燃料科學處理，予以烘干揮發，還要進行相應預熱。通常對于固體燃料，如果位于300℃左右，蒸發分解比較徹底。而燃料一旦進入鍋爐，通過高溫條件進行預熱蒸發，能夠及時脫掉自身水分，并且在最后成為焦炭。通常對于燃料預熱階段，在鍋爐爐膛中，不需要引入氧氣。

（2）燃燒階段。

經過前面進行充分預熱，充分揮發出物質，等到揮發分燃盡，剩下的一部分焦炭隨后進行燃燒，最終進入到整個燃燒過程。在進行燃燒的過程中，應具備充足的氧氣，燃料和氧氣需要進行充分接觸，這樣燃料才能強烈燃燒，并且能夠實現充分放熱。

（3）燃盡階段。

燃料最后進行燃盡，因而對于燃盡階段，在產生的焦炭中，可燃物質實現充分燃燒，因而鍋爐內實際上所剩無幾。僅僅炭灰包裹內部，相對來說存在少量可燃性物質成分，通常到達這個階段，仍需要相應氧氣。這樣才能有效促進那些可燃物，能夠進行較為充分燃燒，最終產生真正滿足于群眾日常各項生產生活的熱能。對于這個實際過程，燃燒進展十分緩慢，同時該過程中釋放的那些熱量，相對于燃燒過程來說也會很少。

5. 結語

本文根據電廠實際特點，探討熱能動力鍋爐相關技術，對鍋爐燃料如何實現較為合理燃燒予以一定研究。由此可見，當前社會持續發展，同時我國人口數量也得到不斷增加，這也在一定程度上導致我國資源出現不斷減少。因為對于我國來說，應合理運用現代科技，爭取資源能夠更加合理利用，并且能夠有效開發出新能源。另一方面對于我國電力資源，供需之間的矛盾才能克服。對于火力發電廠，鍋爐燃燒技術十分重要，通過熱能動力鍋爐，可以充分促進不同能量之間的轉換。化學能熱能等，經過鍋爐設備的有效轉化，最終能夠向外輸出熱能，通常以蒸汽高溫水形式出現，還可以是其他熱載體。通過燃燒技術的有效利用，能夠大大利于鍋爐實現更加良好應用，一方面能夠充分緩解資源短缺現象，另一方面利于節能減排，真正實現環保節能。

參考文獻

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[2]常奇.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（36）：6338～6338.

[3]鐘曉宇.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（31）：1334～1335.

[4]白健美.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（28）：1293～1294.

[5]李陽冬.電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析[J].江西建材，2014，（20）：200～200.endprint