電廠熱能動力鍋爐燃料和燃燒研究

張 迪

（新疆楚星能源發(fā)展有限公司，新疆 雙河 833408）

在我國電廠的具體生產(chǎn)過程當(dāng)中，熱能動力鍋爐是十分重要的一項設(shè)備。熱能動力鍋爐在具體運行過程中可以燃燒燃料，并在具體的燃燒過程中釋放出大量的熱能，同時還會在燃燒時產(chǎn)生壓力，使鍋爐能夠發(fā)揮出自身的使用功能，并使電能的利用率得到提高，降低了燃燒過程的能源損耗。但同時，電廠的熱能動力鍋爐在具體燃燒過程中還存在著相應(yīng)的問題，對此，需要相關(guān)技術(shù)人員合理優(yōu)化電廠熱能公立鍋爐燃燒和燃料，從而使能源利用率得到有效提高。

1 電廠熱能動力鍋爐的基本情況

1.1 鍋爐運行污染

工業(yè)鍋爐在現(xiàn)今階段的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，對于我國的工業(yè)發(fā)展具有著不可替代的作用，也極大地促進(jìn)了城市的穩(wěn)定發(fā)展和運行。通過對工業(yè)鍋爐進(jìn)行使用，可以有效促進(jìn)社會的生產(chǎn)和發(fā)展，但同時工業(yè)鍋爐在具體使用過程中還存在著一定的缺陷，對此，需要工作人員合理采取措施進(jìn)行解決。針對工業(yè)鍋爐使用情況進(jìn)行分析，在鍋爐運行過程中往往會排放大量的污染物，而且還具有較高的能源消耗。結(jié)合相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，我國一些大型城市由于工業(yè)鍋爐的生產(chǎn)而出現(xiàn)的污染問題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了城市的基礎(chǔ)排放量，嚴(yán)重的污染了城市環(huán)境。

1.2 動力設(shè)施

在電廠生產(chǎn)過程中，熱能動力設(shè)施的動力主要是來源于相關(guān)的燃料燃燒，通過具體的燃燒過程從而獲取能量。而在實際操作過程當(dāng)中，多數(shù)熱能鍋爐所使用的燃料為煤炭和石油等相關(guān)化石能源。動力設(shè)施主要采用燃?xì)廨啓C(jī)、汽輪機(jī)以及內(nèi)燃機(jī)等部件。鍋爐在實際運行過程中需要先通過燃燒，從而將熱能轉(zhuǎn)變成為相關(guān)的動力熱能，借助蒸汽形成相應(yīng)的動力。由于在實際使用鍋爐時需要通過燃燒預(yù)熱，從而將熱量傳輸給水溶漆，可以使鍋爐中產(chǎn)生的熱量更好的被水吸收，并轉(zhuǎn)化成為具體的內(nèi)燃動力[1]。

2 電廠熱能動力鍋爐燃料

在電廠實際生產(chǎn)過程當(dāng)中，首先需要充分燃燒鍋爐內(nèi)的燃料，之后將燃燒的化學(xué)能熱能向中間介質(zhì)進(jìn)行傳遞，例如鍋爐中的水，當(dāng)其溫度不斷升高之后會產(chǎn)生相應(yīng)的蒸汽。而當(dāng)蒸汽達(dá)到一定的壓力后，燃料的化學(xué)能可以轉(zhuǎn)變成為蒸汽的熱能，進(jìn)而有效的完成熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過程，最后可以通過發(fā)電機(jī)將相關(guān)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成為電能，從而達(dá)到生產(chǎn)目標(biāo)。具體來說，可以將電站鍋爐看作相應(yīng)的換熱器裝置，能源來自于不同方面，例如燃油、燃?xì)庖约叭济旱?，具有十分豐富的類型。而電站鍋爐燃料比較特殊，主要燃料為煤。在電廠生產(chǎn)過程中，可以通過熱能動力鍋爐內(nèi)部的煤燃燒，從而釋放出足夠的熱量，以此來滿足熱媒水加熱的相關(guān)需求，使水溫能夠滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提供充足的動力，有效發(fā)揮出電廠熱能動力鍋爐的使用價值。除此之外，電廠還包括燃?xì)夂腿加偷阮愋偷腻仩t，針對燃油鍋爐進(jìn)行分析，其具有十分豐富的燃料類型，具體包括柴油和重油等。從燃?xì)忮仩t運行現(xiàn)狀進(jìn)行分析，其主要將天然氣、液化石油氣體等作為鍋爐燃料。但由于部分電廠企業(yè)自身受到技術(shù)因素和經(jīng)濟(jì)因素等的影響，進(jìn)而使其將煤炭作為鍋爐的主要燃料[2]。

3 電廠熱能動力鍋爐的燃料及燃燒方式

在電力企業(yè)的生存發(fā)展過程當(dāng)中，電廠熱能動力鍋爐是十分重要的一項內(nèi)容，因此需要對其應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行充分分析，以此來促進(jìn)我國電力企業(yè)的快速發(fā)展。目前，我國的鍋爐運用雖然能夠取得良好的應(yīng)用效果，但在實際運行過程中仍然存在著一些問題，與國外一些發(fā)達(dá)國家相比仍然存在著一定的差距。對此，相關(guān)工作人員需要對電場熱能動力鍋爐加強研究，從鍋爐的燃料和燃燒等方面進(jìn)行完善，以此來提升鍋爐運行效果。

3.1 氣體燃料燃燒

電廠熱能動力鍋爐在具體燃燒過程當(dāng)中，氣體燃料具有著十分顯著的優(yōu)勢，這是因為氣體燃料可以在整個鍋爐內(nèi)部充斥，因此具有較大的燃燒面積，而且其不會和氣體燃料發(fā)生直接接觸，因此在具體燃燒過程中會呈現(xiàn)出擴(kuò)散性特點。在點燃之后，氣體燃料可以和空氣有效結(jié)合，確保燃料燃燒充分，提升了燃燒效率。在氣體燃料燃燒過程中，只要確?？諝夤?yīng)的充足，便能夠使氣體燃燒充分燃燒，所產(chǎn)生的廢棄物也相對較少。在氣體燃燒過程中，火焰噴射也會對燃燒效果產(chǎn)生影響，但由于氣體燃燒料性質(zhì)具有特殊性，因此不會和空氣充分接觸，而且火焰穩(wěn)定性相對較低，因此無法有效監(jiān)測這一過程。

3.2 固體燃料燃燒

固體燃料在目前我國電廠熱能動力鍋爐燃燒過程中是一種十分常見的燃料，而固體燃料主要是指煤炭。當(dāng)固體燃料不斷燃燒時，其具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，因此相關(guān)工作人員可以對燃燒情況隨時進(jìn)行觀察和監(jiān)測。但固體燃料在具體燃燒過程中會釋放出一氧化碳和二氧化碳等有害氣體，尤其當(dāng)氧氣不夠充足時，會導(dǎo)致燃燒過程產(chǎn)生一氧化碳，嚴(yán)重危害到人體健康。因此，在固體燃燒過程中需要注意，一旦燃燒不夠充分將會產(chǎn)生大量污染物，而且還會造成嚴(yán)重的能源浪費現(xiàn)象[3]。

4 電廠熱能動力鍋爐燃燒特點

4.1 火室燃燒

鍋爐的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，火勢是十分重要的一項基礎(chǔ)構(gòu)造。一般來說，鍋爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對比較復(fù)雜，火勢則是中心位置，需要進(jìn)行燃料的燃燒。在具體燃燒過程中，工作人員需要簡單加工固體燃料，使其變成粉狀，之后則可以將粉狀燃料和氣體燃料一同吹入到鍋爐內(nèi)部當(dāng)中，使其在火勢中可以得到充分填充。工作人員需要使用點火裝置，從而使燃料能夠得到有效燃燒。在使用該燃燒方式時，需要對過濾內(nèi)部的溫度和燃料狀態(tài)進(jìn)行考慮。在對燃料進(jìn)行添加時需要對鍋爐內(nèi)部的溫度進(jìn)行有效控制，確保燃料的快速燃燒，并對燃料的狀態(tài)進(jìn)行觀察，保證燃料在火勢內(nèi)能夠維持良好的懸浮狀態(tài)，從而達(dá)到充分燃燒的效果。

4.2 旋風(fēng)燃燒

旋風(fēng)燃燒主要是指，相關(guān)工作人員以切向的角度將燃料添加到鍋爐當(dāng)中，并通過鍋爐內(nèi)部所產(chǎn)生的高速率旋轉(zhuǎn)氣流吹動燃料。在鍋爐內(nèi)，氣流主要呈現(xiàn)出螺旋狀，因此被稱之為旋風(fēng)燃燒。在使用該方式時，氣流的作用可以使燃料保持懸浮，充分和空氣進(jìn)行接觸，進(jìn)而使燃料損耗得到降低。

4.3 分層次燃燒

在目前電廠熱能公立鍋爐燃燒過程中，分層次燃燒是十分科學(xué)合理的一種燃燒方式，可以將固體可燃物在鍋爐的爐排表面進(jìn)行均勻排布。而在點火之后，固體燃料可以形成均勻的分層燃燒形式，確保每一層燃料都能夠得到穩(wěn)定燃燒，進(jìn)而提升燃燒過程的穩(wěn)定性。但在使用該方式時，會導(dǎo)致大量氣體和有害物質(zhì)產(chǎn)生，因此需要保持良好的送風(fēng)和通風(fēng)[4]。

5 電廠熱能動力鍋爐的燃燒過程

5.1 預(yù)熱

在電廠熱能動力鍋爐正式燃燒前，為了使燃燒效率得到提高，并縮短燃燒時間，需要合理進(jìn)行鍋爐預(yù)熱，從而使鍋爐內(nèi)的溫度得到有效提升。通過預(yù)熱操作可以使鍋爐內(nèi)部溫度得到提高，進(jìn)而烘干內(nèi)部燃料，蒸發(fā)燃料中的水分，確保燃料能夠燃燒充分。在烘干燃料后，需要進(jìn)一步升高鍋爐內(nèi)溫度，確保其達(dá)到燃料的燃點。

5.2 燃燒

在電廠熱能動力鍋爐的整體運行過程當(dāng)中，燃燒階段是十分重要的一個環(huán)節(jié)，主要負(fù)責(zé)燃燒燃料。通過之前的預(yù)熱階段，可以將燃料中水分有效蒸發(fā)，并烘干燃料，之后采取點火操作可以使燃料得到充分燃燒。

5.3 燃燒后處理

鍋爐燃燒后的處理，具體是在鍋爐內(nèi)燃料徹底燃燒結(jié)束后開展的一項工作。由于鍋爐在具體燃燒過程當(dāng)中，燃燒結(jié)束階段時多數(shù)燃料被燃燒，但鍋爐內(nèi)還會殘留一部分燃料。與此同時，燃料燃燒后所產(chǎn)生的物質(zhì)中也有一些可以回收利用的物質(zhì)。因此，在鍋爐燃燒結(jié)束后，工作人員需要繼續(xù)向其進(jìn)行供氧，確保充分燃燒可燃物，同時還要回收處理燃燒中所產(chǎn)生的煙氣，使鍋爐的利用率和節(jié)能性得到有效提高[5]。

6 結(jié)語

綜上所述，在我國電廠實際生產(chǎn)過程中，電能的產(chǎn)生需要通過熱能動力鍋爐燃燒進(jìn)行轉(zhuǎn)化，因此熱能動力鍋爐的燃燒效率和能源利用率對于電能的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量具有著重要影響。近些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電能的需求量也在不斷增長。對此，為了確保能夠滿足電能需求，需要使電能生產(chǎn)效率得到有效提高，合理改進(jìn)熱能動力鍋爐的使用，創(chuàng)新燃料和燃燒方式，從而使能源利用率得到有效提高，保證燃料的充分燃燒，降低能源損耗。