電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點分析

任瀛

摘 要：近年來，我國經濟和科技有著快速發展，我國發展水平良好。但在發展過程中，也面臨著人口增長與資源之間的矛盾，出現資源緊張的問題。而對資源的開采是一項長期性工作，且一些資源是不可再生的，要實現可持續發展，就要提高資源利用效率。利用高科技技術，可以實現對資源的合理應用，且在新資源開發中也有著積極作用。其中電能作為社會運行中必要資源，要提升其資源利用效率，對于火電廠功能就要進一步進行開發。本文主要探究電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點，加強熱能動力燃燒系統應用，對其運行管理也可以此為依據進行完善。

關鍵詞：電廠熱能;動力鍋爐燃料;燃燒特點;燃燒過程

1 熱能動力鍋爐設施概述

電廠熱能動力鍋爐是一種熱能動力裝置，可以將熱能轉換為機械能，而其熱能的來源主要是燃燒煤和石油等形成的，再經過動力裝置的作用進行轉換。通過動力裝置所產生的初始動力，可以驅動電廠發電機器，從而實現發電完成能量轉換。在該鍋爐裝置中，會輸入產生的熱能等，經過一定作用輸出高溫液體或者水蒸汽。在燃燒燃料進行熱能供應時，燃料會在裝置設備部分燃燒而產生持續熱能，經過傳遞到達鍋爐裝置的受熱表面。

2 電廠熱能動力鍋爐燃料應用

通常情況下，火力發電廠運行中，其熱能動力鍋爐使用的燃料是多樣的，其中有固體燃料、液體燃料和氣體燃料這三種，具體有煤、重油和天然氣等資源。當前，我國煤的儲量更加豐富，且其應用比較經濟，燃煤發電也是我國主要的發電方式。

2.1 氣體燃料燃燒

氣體燃料通常也被稱之為擴散性燃燒方式，這種燃燒方式應用中，其烤嘴不需直接接觸空氣，而是在噴射過程中充分結合空氣，然后進行燃燒。使用氣體燃料燃燒，其燃燒后的火焰更長，且僅僅是燒嘴部分會接觸到小部分空氣，其實際使用中接觸的氧氣也就比較少。這種情況下，噴射之后盡可實現局部燃燒，噴射其它部分燃料時，才可接觸空氣而燃燒其余燃料，與上個燃燒階段相比，該階段的火焰較短，且充分混合了空氣的氣體燃料，其燃燒也比較快，因此其火焰消失也很快。

2.2 固體燃料燃燒

固體燃料指的是很少甚至不會揮發或者在受熱條件下而被分解的燃料，比如煤。該類型燃料的特點，就是充分與氧氣接觸的情況下，受一定條件作用，其產生的氧化反應比較劇烈。在燃燒的過程中，會在燃料的表面產生二氧化碳，受一定作用條件影響，其中部分二氧化碳會與碳發生反應，進而生成一氧化碳，其原因就在于固體燃料的熔點相對較低，可能在燃燒中未燃燒便已熔化，其形態也會轉變為液態，在溫度持續升高下會成為氣態。而氣態物質在與燃料反應下，會生成一氧化碳，氣態的一氧化碳可燃但易揮散，會出現燃燒不充分的問題，且會伴隨產生有害氣體。

3 燃料燃燒特性

無論使用的是氣態燃料還是液態燃料，其燃燒都是具有兩個部分，即著火和燃燒。前者是指燃料在一定溫度下會出現氧化反應，著火就是該反應緩慢增強，持續一段時間后就達到燃燒狀態。而著火燃燒需要燃料在混合物中比例達到一定條件，其燃燒需要具備充足氧氣，且燃料要與氧氣實現充分的接觸。使用氣體燃料，要注意與空氣實現充分混合，且保持燃料百分比的科學性，以確保著火的穩定，也就是要控制好著火濃度范圍。

一般情況下，會選擇比較合適的燃燒方式來燃燒鍋爐中其它燃料。其中的長焰燃燒就是采用擴散式的燃燒方法，鍋爐燒嘴內不徹底與空氣混合，而是氣體噴出才憑借其擴散作用來與空氣充分混合，形成有效燃燒。短焰燃燒則是燃氣燃料最初完全與部分空氣混合，氣體的其它部分與二次空氣混合，再進行持續燃燒。無焰燃燒則是在燃燒先徹底與空氣混合后，再進入燒嘴，在其內部的燃燒是比較快的。

4 電廠熱能動力鍋爐燃料燃燒過程

在熱能動力鍋爐中，燃料的燃燒主要是碳、氫和硫的燃燒，在其燃燒不充分的情況下，會有CO、H產生，無法完全釋放熱能，會造成資源浪費。以固體燃料為例，其燃燒過程主要有三個階段：

首先是預熱階段，指的是在燃料燃燒之前，其烘干、揮發和預熱的過程，一般在300℃～400℃范圍內，燃料可以實現最快、最完全的蒸發分解。其進入鍋爐后，高溫預熱蒸發中會快速將水分脫掉剩下焦炭。此階段不需氧氣。

其次是燃燒階段，在預熱階段產生的焦炭會開始燃燒，并且進入燃燒的階段，該階段需要確保氧氣充足，使燃料可以與氧氣結合實現劇烈的燃燒放熱。

最后是燃盡階段，在此階段燃料剩余部分幾乎不會存在可燃物質，一般只有碳灰中內部包裹少部分。該階段需要一定量空氣支持剩余可燃物質燃燒生產熱能，且其燃燒速度較慢，會釋放的熱量也相對較少。

5 燃燒過程改進策略

要改進熱能動力鍋爐燃料的燃燒過程，就要做好三方面工作，即要充分調配各類燃料、保證空氣量的充足、合理調節各階段燃燒。對燃料的充分調配，有利于構建鍋爐中最合適燃燒流程，確保固態燃料燃燒有序，實現充分燃燒。預熱、燃燒和燃盡階段要確保通入充足空氣，實現各階段的緊密銜接，促進燃料的充分燃燒。此外，要做好燃燒調節工作，在烘干材料過程中，還要注意查驗其后續揮發情況。

6 結語

要提升火電廠運行效率，就要科學掌握電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒特點，對其燃燒過程進行合理改進，實現熱能的有效生產、有序轉化和輸送，對各類燃料做好調配工作等，促進其充分燃燒，真正實現生產效益的提升。

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