基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析王刚

基于电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析王刚

王刚

内蒙古华云新材料有限公司内蒙古包头市014040

摘要：现阶段,电厂热能动力锅炉是我国电厂中重要构成部分,我国在此方面的研究也相对较为成熟,也是保障我国电力行业获得良好发展的重要基础。现阶段,虽然我国在锅炉方面具有良好的应用效果,但是在很多方面依然存在问题,与国外发达国家具有明显的差距。因此,需要相关人员加强在此方面的研究和探讨。基于此,本文首先简要介绍了热能动力学科和电厂热能动力锅炉的基本情况及其燃料,然后针对电厂热能动力锅炉的燃烧类型和燃烧流程进行探讨,使人们对工业锅炉有一个更深的了解和认识。

关键词：热能动力锅炉;锅炉能效;气体燃料;电厂

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。物质燃烧的三个条件分别是可燃物、燃点与氧气,电厂中的热能动力锅炉属于一种比较先进的能量转换设备,通过向其内部输入一定量的化学能与电能,能够在短时间转换成热能。

1电厂热能动力锅炉的基本情况

1.1锅炉能效

目前,工业锅炉在越来越多的地区得到了应用,也成为了我国工业不断发展的重要源动力,而且还在一定程度上促进了城市的稳定运行,其本身具有积极意义。通过使用工业锅炉为社会的生产和发展起到了促进作用,但是工业锅炉也存在很大的缺陷和问题,需要相关工作人员采取措施加以解决。通过工业锅炉具体使用情况来看,影响锅炉发展的一个非常重要因素便是其在使用时将会排放大量污染物,而且所消耗的能源也相对较多。根据相关调查显示,在我国大型城市当中因工业锅炉而产生的污染已经远远超过了基础排放量,是我国城市环境重要污染源。

我国人口基数非常庞大,造成能源消耗速度非常快,这也是近些年我国能源出现严重短缺的重要原因。在2015年,已经超过1500家企业拥有了生产和制造锅炉的资格,其中燃煤锅炉生产量超过了80%。当前,我国所使用的工业锅炉在数量上已经超过了700万台,而这些锅炉主要是燃煤锅炉,每年在锅炉上所消耗的煤炭资源能够占到全国总消耗量的1/3。虽然,我国所使用的工业锅炉在规模上十分庞大,但是其所产生的实际效率却很难得到保障,和发达国家相比较,此方面所存在的差距更为明显,我国锅炉在效率上仅仅为国外的50%左右,导致我国煤炭资源的使用和产出效率存在严重的失衡,从而出现非常严重的资源浪费现象。

1.2动力设施

在电厂当中,热能动力设施的动力来源主要是燃烧燃料来获取所需要的热能。但在具体操作时,绝大多数的热能锅炉所使用的燃料原料为煤炭、石油等化石能源,而动力设施主要是由汽轮机、燃气轮机和内燃机等部件所构成。锅炉在运行时需要先将燃烧所得到的热能转变成为动力热能,然后再借用蒸汽来形成动力。由于锅炉在实际使用中,需要将燃烧预热传输给水溶漆,如此便非常容易使水吸收锅炉燃烧所产生的热量,此时便可将其转化成为内燃动力。

2电厂热能动力锅炉燃料及燃烧特点

2.1电厂热能动力锅炉运行特点

所谓热能动力锅炉,主要指的是在锅炉内部加入适量燃料,这些燃料经过一定时间的燃烧之后,能够将自身的热能完整释放,由于热能具备一定的规模性,主要通过水为载体进行传递,热能够以水为载体传递给外界。锅炉外部的水进入到其内部之后,会经过动力锅炉的受热部分,吸收大量的热量,使得水的温度越来越高,以水蒸气为主要体现形式,操作人员利用专门的引出装置将水蒸气引出,保证热能动力锅炉内部的燃料能够进一步充分燃烧。

锅炉内部燃料在燃烧的过程当中,会持续、不间断的放出大量热量,在锅炉内部高温的作用之下,产生一定量的高温烟气,运用热传播原理进行分析能够得知,高温烟气也能够将锅炉中的热量进行有效传递,高温烟气传递完热量之后,其自身的温度越来越低,经过锅炉烟囱全部排放。

想要保证电厂中的热能动力锅炉真正实现有序、稳定的运行,有关操作人员需要在锅炉内部投入一定量的燃料,如果锅炉燃料投入量过多,会降低热量转换效率,如果燃料投入量过少,燃料虽然能够进行充分燃烧,但是热量的传递时间会延长,影响电厂的经济效益。

2.2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最为常见,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响,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。

2.3燃料燃烧特点分析

电厂锅炉的形式主要分为三种,分别是火室燃烧形式、旋风燃烧形式与分层次燃烧形式等。不同燃烧形式下燃料的燃烧特点如下:

第一点,火室燃烧,由于锅炉燃料在悬浮状态下进行燃烧,有关操作人员利用先进的工艺将锅炉燃料加工成粉末或者气体,并将燃料与空气共同输入到锅炉内部,在输入燃料的过程当中,要保障锅炉内部的燃烧温度达到燃料的燃点,保证燃料始终处于悬浮状态。因为锅炉燃料能够和空气进行全面接触,采用火势燃烧法进行燃烧,能够保证燃料在短时间内进入燃烧状态,但是,由于空气与燃料不能够同时送入,很容易出现锅炉燃料浪费现象。

第二点,旋风燃烧特点,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。

第三点,分层次燃烧特点,在热能动力锅炉燃烧时,将一些固体可燃物均匀的排布在锅炉炉排表面,固体可燃物能够进行分层燃烧。采用这种燃烧方式,能够将燃烧中的各个层次能量全部释放,燃料的燃烧进程特别稳定。缺点也特别明显,操作人员需要准确计算通风时间,一旦通风不及时,很容易产生大量的有害气体。

3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。

参考文献

[1]吴彦平.热能动力工程在锅炉和能源方面的发展概况[J].南方农机,2018,49(18):200.

[2]肖金平,蒋晓霞.火力发电厂中热能动力锅炉的燃料及其燃烧探究[J].中国高新技术企业,2016,23(34):110-111.

[3]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.