关键词:电厂热能;动力锅炉燃料;燃烧特点
引言
电厂要想正常经营和生产,就要确保锅炉的安全工作,所以电厂电能的供应要想平稳,就要使用各种各样的先进技术来保证锅炉的正常运行。在锅炉运行的时候,一定要将维修保养工作落实好,保证锅炉设备发生故障的几率为零,使设备检修次数和停机次数得到不断降低,从而使锅炉设备可以实现正常运行,使电厂的经济效益得到保证。在目前的情况下,伴随着科学技术的不断发展进步,电厂锅炉设备的技术改进和优化已经与热能动力工程技术实现了有效的连接,这就给锅炉工作效率的提升带来了质的飞跃。
1电厂热能动力锅炉燃料概述
锅炉的运行过程中不会产生热量,只需将燃料转化成热量,进而形成机械动能。锅炉热源的选择存在很大的差异,这就使得锅炉种类比较多,如石油锅炉、电锅炉、煤炭锅炉等。煤炭锅炉消耗的能源是煤炭,在燃烧煤炭的过程中获取更多的热量,主要是对水加热产生具有一定压力和温度的蒸汽。石油锅炉的种类比较多,用途比较广泛。而天然气锅炉的环保性比较强、运行效率高,是锅炉行业的主要发展趋势。除此之外,天然气锅炉的适应性很强,天然气是动力热能转化的重要原材料,能够燃烧木材等材料,并将其转化成设备运行的动力。同时,电厂锅炉应用的材料主要是天然气、石油、煤。煤是使用量最多的材料,是电厂锅炉的重要能源之一,这种材料的应用效率比较高,自身的稳定性强,而碳、氮、氧是煤炭燃烧过程中的产生的主要热量元素,利用氧气作为燃烧的辅助体,能够为煤炭的有效燃烧提供保障。
2燃料燃烧特性
无论使用的是气态燃料还是液态燃料,其燃烧都是具有两个部分,即着火和燃烧。前者是指燃料在一定温度下会出现氧化反应,着火就是该反应缓慢增强,持续一段时间后就达到燃烧状态。而着火燃烧需要燃料在混合物中比例达到一定条件,其燃烧需要具备充足氧气,且燃料要与氧气实现充分的接触。使用气体燃料,要注意与空气实现充分混合,且保持燃料百分比的科学性,以确保着火的稳定,也就是要控制好着火浓度范围。一般情况下,会选择比较合适的燃烧方式来燃烧锅炉中其它燃料。其中的长焰燃烧就是采用扩散式的燃烧方法,锅炉烧嘴内不彻底与空气混合,而是气体喷出才凭借其扩散作用来与空气充分混合,形成有效燃烧。短焰燃烧则是燃气燃料最初完全与部分空气混合,气体的其它部分与二次空气混合,再进行持续燃烧。无焰燃烧则是在燃烧先彻底与空气混合后,再进入烧嘴,在其内部的燃烧是比较快的。
3电厂热能动力锅炉燃烧方式
3.1气体燃料燃烧
锅炉气体燃烧仍旧是长焰燃烧,而由于其燃烧面积过大,不会与气体之间产生直接性接触,因此称为扩散性燃烧。在气体燃烧过程中,需在喷射火焰环节,发挥扩散优势与空气实现切实结合,从而保证燃烧的整体效果良好,此时火焰燃烧长度也会随之增长。受烧嘴限制影响,气体燃烧无法与空气产生接触,但是在喷射的时候,需要在其他部分燃烧时接触空气,以保障火焰燃烧具备显著效果。由于空气具有一定的助燃性,火焰长度比较短,而其他部分燃烧与气体结合,就会进一步加速火焰喷射速度,因为速度不断加快,一般来说根本无法实时观测火焰具体形状与结构特性。
3.2固体燃烧
固体燃烧主要包括冒烟燃烧、蒸发燃烧和表面燃烧等。表面燃烧只发生在碳元素为主的燃料中,碳元素表面吸附的氧气与碳分子发生反应,燃烧产物中包括一氧化碳和二氧化碳,二氧化碳再与碳元素发生还原发应,从而生成大量的一氧化碳。蒸发燃烧是指在进行燃烧以前,那些熔点较低的固体燃料被熔化成为液体,液体在受热后会蒸发出气体,气体与空气充分混合后实现燃烧,蜡烛就属于此类情况。冒烟燃烧是指燃料在受热以后分解出不稳定物质,热分解物质产生的热量温度比燃点的热量温度低,此时出现的燃烧会产生大量的浓烟。比如,比较湿的木材或者是纸张在进行燃烧的时候,热分解物质处于较低的温度时,会有表面燃烧的物质出现,这就比较易于出现冒烟燃烧的情况。在冒烟燃烧的过程中,大量的可燃成分会随着烟雾被散失掉,这就比较易于导致浪费的情况发生。
4电厂热能动力锅炉燃烧过程
4.1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。
4.2燃烧
燃料在进行预热以后,燃料中的水分已经全部被蒸发掉,燃料剩余的焦煤就会充分燃烧,从而使其进入到了燃烧阶段。燃料在燃烧的时候,需要有大量的氧气,氧气可以促使燃料实现充分燃烧,并散发出大量的热量。
4.3燃尽
当燃料中的焦煤被充分燃烧后,就进入到了燃尽阶段,炭灰包含的极少可燃物会被充分燃烧尽。此阶段需要有空气的参与,使剩余的物质能够实现全部燃烧,并转化成为热量。在燃料即将燃尽的时候,燃烧速度会降低,只能有少量的热量被散发出来。
5提高电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
5.1采取合理的送风措施
为了实现锅炉的充分燃烧,相关人员需要做好送风工作。在送风过程中,应该注重各个环节的管控,合理地控制风量和风速。在出现风速不足的问题时,相关人员需要分析其中的原因,如喷燃器温度升高、喷燃器烧坏等;在风速过大的情况下,煤粉着火时间会出现延迟。为了有效地改善这些问题,在电厂动能动力锅炉燃烧过程中,相关人员需要重视送风工作,有效地控制送风的风速和风量,这样就能够实现风粉的充分融合,实现电厂热能动力锅炉的正常运行。
5.2提升汽轮机的使用效率
在锅炉燃烧过程中,发电厂的发电原理指的是在汽轮机做功的过程中,将蒸汽中产生的热能转化成发电所需的动能。但是,在汽轮机使用过程中,汽轮机内部设置不够完善,如叶片存在间隙,在气流经过的过程中造成热能损失。相关人员需要及时地解决这一问题,如更改叶片类型、提升气流经过速度,这样就能够使得汽轮机在发电过程中提升其使用效率。
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。
参考文献
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