电厂锅炉燃料的燃烧分析

【摘要】目前我国社会发展相对来说较为迅速，我国人口数量也在呈现增长。而在大量的人口之下，人均资源占有量出现严重降低。因此对于我们而言，只有合理运用现代化科技手段，才有可能促进资源实现合理利用，并能够开发出对人类有益的新能源。目前我国电力资源方面，供需相对来说较为紧张。因此要想充分克服这一矛盾，有效发挥火力发电厂的功能，需要大力普及热能动力锅炉，积极引进先进燃烧技术。通过燃烧技术的普及，能够有效促进锅炉更加良好的应用。本文根据电厂实际特点，探讨热能动力锅炉相关技术，对锅炉燃料如何实现较为合理燃烧予以一定研究。

【关键词】火力发电厂；资源动力；燃料；锅炉技术

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，锅炉燃烧技术的引入，能够有效促进电厂锅炉的科学运用，电能利用率也持续提升。一方面能够充分缓解资源短缺现象，另一方面利于节能减排，真正实现环保节能。所以通过进行深入探讨，便于我们合理掌握电厂锅炉如何运行，充分了解燃料如何进行燃烧。

1. 热能动力设施以及热能动力锅炉

（1）所谓热能动力装置，通常就是指与热力有关设施。在成套热力设施之下，热能可以实现一定程度转化，最终成为能够为人所需要的机械能。而热能从来源上讲，不仅涵盖了化石燃料燃烧，还包括生物质能，以及我们可利用的核能，能够无限循环利用的太阳能等[1]。而产生热能动力的装置，一般包括原动机还有辅助机械。其中对于原动机来说，不仅包括汽轮机，还包括了内燃机，以及燃气轮机等。而要想实现火力发电，需要借助于热能动力设施形成原动力，然后能够驱动对应的发电机，进而最终生成可供人类生产生活需要的电能。

（2）而通过热能动力锅炉，能够实现能量的有机转换。我们通过对锅炉放入燃料，经过动力锅炉一定程度的转化，最终能够向外输出热能，通常以蒸汽高温水形式出现，还可以是其他热载体。我们要想真正了解锅炉，需要首先了解其工作原理。利用煤等燃料进行充分燃烧，然后释放一定规模热能，然后传递给水等物质，水不断进行升温最终符合所需温度，蒸汽也能够达到相应压力。而水一旦进入锅炉，通过相应的汽水系统，锅炉利用自身受热面结构，把自身已经完成吸收的热量，能够完成传递给水，因而让水实现充分加热，达到相应的温度与压力。热水还可能最终变为蒸汽，然后通过一定装置被引出。通过一定燃烧设备，燃料能够得到充分燃烧，并且能够持续放出相应热量。通过炉膛内燃烧作用，产生一定剂量高温烟气，然后利用热的传播原理，热量能够迅速传递到锅炉，烟气自身温度却不断下降，随后通过烟囱排出去。

2. 热能锅炉燃料概述

锅炉从本质上讲，属于一种换热器装置。根据能量来源不同，包括燃气燃煤燃油多种类型。所谓的燃煤锅炉，通常是指燃料为煤。煤通常位于炉膛进行燃烧，然后得以释放大量热量，释放的这些相应热量，能够实现将热媒水加热，使其能够达到所需实际温度，满足相关压力要求。对于燃煤锅炉，燃料种类本身较为多样，包括了贫煤烟煤褐煤多种类型[2]。对于燃油锅炉，燃料同样包括多种类型，主要有柴油或者重油。燃油锅炉可以用于加热水，也可以用于进行采暖，或者进行洗浴等，对于燃气锅炉亦是如此。而燃气锅炉选用燃料，通常包括液化石油气体，还包括天然气，以及页岩气和沼气。通常来说，对于我国多数火力发电厂，为了经济利益更高，同时考虑到技术条件，一般是煤炭作为燃料。在煤炭中，氧碳氢氮硫元素较多[3]。在这其中，碳元素相对来说最多，能够占到50%以上。而碳氢硫这三种元素，均能够实现充分燃烧。尤其如果在锅炉中进行适当通风或者引入氧气，更能够促进上述燃料燃烧。在锅炉中，燃烧出現的热量一般来自碳释放。

3. 燃料燃烧究竟具备何种特性

（1）对于任何燃料，在进行实际燃烧的过程中，均需要首先经历着火过程，然后才是燃燒阶段。燃料刚开始只是发生缓慢氧化，然后才发展成剧烈氧化反应，介于两个过程的瞬间我们一般叫做着火阶段。而延续这种剧烈氧化过程，我们一般称之为燃烧[4]。通常对于煤炭等燃料，如果超过了自身的着火温度，才能保持稳定的燃烧过程。而气体作为锅炉的燃料，还需要注意应和空气进行充分混合，在整个混合气体中，只有保持较为科学燃料百分比，才能实现较为稳定的着火。而关于这一范围，专业上一般将其叫做着火浓度范围，一般这和碳元素的氧化过程，燃烧扩散速度情况，以及空气扩散等联系密切。为了促进可燃物完全燃烧，通常情况下需要满足两个条件，一是应该保障氧气的浓度良好，二是对于可燃物以及氧气，应接触面积达到一定大小。

（2）通常来说，对于锅炉内气体燃料，还需要选择较为合适的燃烧方式。所谓长焰燃烧，一般通过扩散式燃烧方法，在锅炉烧嘴内部，通常不与空气混合彻底，只有等到气体喷出之后，凭借气体自身具有的扩散作用，能够实现和空气充分混合，予以较为有效的燃料燃烧，并且锅炉内火焰比较长。而所谓的短焰燃烧，通常是指用作燃料的燃气，最初与部分空气混合完全，这里的部分空气，在专业上也就是所说的一次空气。在喷出之后，能够实现部分气体燃料的燃烧。对于气体另一部分，一般需要和二次空气进行混合，然后才能进行继续燃烧反应，通常火焰相比之下就会较短[5]。而所谓的无焰燃烧，在实际进入锅炉烧嘴之前，燃料与空气彻底混合反应，而在锅炉烧嘴内，由于此燃烧反应进行的相对比较迅速，因而我们几乎看不到现象。

（3）对于固体燃料在锅炉内燃烧，也包括较多实际方法。通常表面燃烧是指，燃料不具备挥发性，易受热条件下实现分解，一般由碳等元素组成。一般情况下认为，对于碳分子以及碳表面，由于本身具备较强的吸附作用，因而容易和氧气产生一定程度化学反应。从燃烧产物上看，无论是CO2还是C0，可能同时存在。而CO2气体可能和碳反应，最终得以生成CO。碳表面附近，可能进行相应气相反应，然后最终生成CO2。所谓的蒸发燃烧，在实际进行燃烧之前，需要对燃料预先进行熔融，使之能够成为液态。随后液体由于进行受热，进行充分蒸发产生气体，并能够和空气中氧进行充分接触，予以一定程度燃烧，类似于蜡烛燃烧。对于冒烟燃烧，通常针对不稳定物质，容易出现热分解。热分解作用下，将产生一定量的挥发分，然而此时温度就会出现相应降低，因而将引起大量浓烟，出现碳表面进行燃烧，类似于润湿的纸燃烧。在冒烟燃烧时，可燃成分容易出现散失。对于分解燃烧而言，分解温度如果想对来说较低，那么对于锅炉内相应的固体燃料，由于受到相应加热作用，产生相应热分解现象。对于易挥发组分，在进行离开固体表明过程中，容易和氧气之间进行反应，发生燃料的充分燃烧，类似于木材纸质燃烧。而对于分解燃烧，实际上和之前讲的蒸发燃烧并不矛盾，可同时进行发生。

4. 燃料燃烧过程概述

锅炉内燃料的燃烧，一般针对于碳氢硫这三种元素的燃烧作用。一旦燃烧不够充分，可能生成一氧化硫危害气体，或者氢气等。此时对于燃料燃烧出现的热能，难以彻底的得到释放，因而可能导致资源出现一定程度浪费。一旦燃料燃烧比较完全，将生成大量CO2气体，还有SO2以及水蒸气等物质，燃料资源能够合理利用。通常来说，对于锅炉炉膛内固体燃料，为了实现较为充分燃烧，一般包括三个阶段。

（1）预热阶段。

所谓的预热阶段，一般是指燃料还未燃烧时候，需要对燃料科学处理，予以烘干挥发，还要进行相应预热。通常对于固体燃料，如果位于300℃左右，蒸发分解比较彻底。而燃料一旦进入锅炉，通过高温条件进行预热蒸发，能够及时脱掉自身水分，并且在最后成为焦炭。通常对于燃料预热阶段，在锅炉炉膛中，不需要引入氧气。

（2）燃烧阶段。

经过前面进行充分预热，充分挥发出物质，等到挥发分燃尽，剩下的一部分焦炭随后进行燃烧，最终进入到整个燃烧过程。在进行燃烧的过程中，应具备充足的氧气，燃料和氧气需要进行充分接触，这样燃料才能强烈燃烧，并且能够实现充分放热。

（3）燃尽阶段。

燃料最后进行燃尽，因而对于燃尽阶段，在产生的焦炭中，可燃物质实现充分燃烧，因而锅炉内实际上所剩无几。仅仅炭灰包裹内部，相对来说存在少量可燃性物质成分，通常到达这个阶段，仍需要相应氧气。这样才能有效促进那些可燃物，能够进行较为充分燃烧，最终产生真正满足于群众日常各项生产生活的热能。对于这个实际过程，燃烧进展十分缓慢，同时该过程中释放的那些热量，相对于燃烧过程来说也会很少。

5. 结语

本文根据电厂实际特点，探讨热能动力锅炉相关技术，对锅炉燃料如何实现较为合理燃烧予以一定研究。由此可见，当前社会持续发展，同时我国人口数量也得到不断增加，这也在一定程度上导致我国资源出现不断减少。因为对于我国来说，应合理运用现代科技，争取资源能够更加合理利用，并且能够有效开发出新能源。另一方面对于我国电力资源，供需之间的矛盾才能克服。对于火力发电厂，锅炉燃烧技术十分重要，通过热能动力锅炉，可以充分促进不同能量之间的转换。化学能热能等，经过锅炉设备的有效转化，最终能够向外输出热能，通常以蒸汽高温水形式出现，还可以是其他热载体。通过燃烧技术的有效利用，能够大大利于锅炉实现更加良好应用，一方面能够充分缓解资源短缺现象，另一方面利于节能减排，真正实现环保节能。

参考文献

[1]鞠志刚.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].有色金属文摘，2015，30（2）：68.

[2]常奇.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（36）：6338～6338.

[3]钟晓宇.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（31）：1334～1335.

[4]白健美.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（28）：1293～1294.

[5]李阳冬.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].江西建材，2014，（20）：200～200.