电厂锅炉燃料及燃烧过程研究

电厂锅炉燃料及燃烧过程研究

张卯

中国启源工程设计研究院有限公司 陕西省西安市 710018

摘要：火力发电厂锅炉燃烧运行原理包括两个方面，第一，燃煤能量转换，即在火电厂锅炉中的煤炭得到充分的燃烧以后会释放大量热量，经过高温会产生水蒸气，使水蒸气推动蒸汽轮机运行，在蒸汽轮机的作用下发电机运转发电得以实现。第二，在燃煤过程中会形成高温气体，使锅炉的温度进一步升高，在高温作用下锅炉内的液体变成水蒸气，高温蒸汽会带动汽轮机的运行，汽轮机再将蒸汽热量转变为汽轮机需要的能量即机械动能，再转变为发电厂所需的电能。本文对电厂锅炉燃料及燃烧过程进行分析,以供参考。

关键词：电厂锅炉;燃料;燃烧过程

引言

在热电电厂锅炉燃烧过程中，为提高能源的利用率，使发电过程安全稳定的进行，对锅炉燃烧运行进行合理的优化，通过优化使锅炉内的送风量、引风量控制在合理的范围内，同时提高燃料的燃烧面，使锅炉内保持充分的燃烧状态，进一步减少烟气产生的热损失，从而提高锅炉的燃烧效率。

1电厂锅炉燃烧运行中的问题

1.1环境条件影响存在煤粉分配不均

燃烧锅炉时，自然条件尤其有效，其中自然风对锅炉燃烧效果影响较大，例如b .锅炉风速的速度比，锅炉效率可能有所变化。风速超过每秒20米时，锅炉中的煤浓度不断增加，通常增加20%。当气流足够低，足以熔化锅炉中的煤堆时，就不能充分燃烧锅炉。此外，许多火力发电厂在制造过程中实现了节电，但由于供热、通风和空调系统的运行能力有限，锅炉煤炭分布更加不均，锅炉煤炭分布受到限制。

1.2运行稳定性不足影响锅炉效率

储存在锅炉中的内燃机及由此产生的负荷对锅炉运行效率有影响，在运行效率变化时锅炉运行无法稳定。当所用煤炭质量存在问题，运输风量不稳定时，会对锅炉的运行稳定性产生不利影响，导致锅炉持续效率低下。

2锅炉运行优化策略

2.1调整锅炉燃烧量控制

对电厂锅炉燃烧运行进行优化，首先，应对燃料的量进行合理控制，基于发电机组的负荷变化对锅炉炉膛内的给煤量进行调整。在燃料量控制系统中应根据一次送风量的变化对煤粉的使用量进行调整控制，以确保锅炉燃烧效率得以提升。其次，在优化时应合理设置测量监测点，采用科学的煤量监测手段获得可靠准确的实时监测数据，这些数据进行及时反馈后，可对运行控制系统进行优化调整，对煤量进行预测并根据预测的结果控制给煤量。

2.2优化引风控制系统

锅炉运行状态的优化和通风系统的主要优化有助于锅炉保持良好状态。创建排气系统时，测量锅炉燃烧产生的负压，以利用通风系统的优点，改进对锅炉气流的控制。运行排气系统时，锅炉负压由锅炉负压监测，产生的监测信号被导向自动化，气流根据锅炉负压进行调整。

3电厂热能动力锅炉燃料

燃料的燃烧属于化学反应，燃烧需要经历两个过程，这两个过程就是点燃和燃烧。点燃指的是燃料的氧化反应瞬间加速；燃烧指的是氧化反应持续剧烈进行。燃料达到着火点后才能够实现燃烧。而对于气体燃料而言，原料达到着火点不一定能够点燃，它的燃烧也与空气中的自身占比有关系。燃料的燃烧离不开空气中的氧气，燃料和氧气充分接触下并且氧气充足，这样燃料才能够进行充分的化学反应即燃烧。对固体燃料来说，固体燃料燃烧的挥发性相对较差。在实际燃烧过程中，固体燃料的结构表面存在大量的CO2和CO。其燃烧方式有冒烟、蒸发、表面等。冒烟燃烧指的是燃料中的碳分子没有充分的燃烧，燃料的利用率较低；蒸发燃烧主要是将固体燃料融化成液体，再将液体形式的燃料进行蒸发转化成气体，将燃料气体与空气中的氧气进行混合后进行燃烧反应；表面燃烧一般在含碳量较高且容易分解和挥发的燃料中出现，换而言之，燃料中的碳分子与燃料表面的氧气产生化学反应，从而生成一氧化碳和二氧化碳燃料产物，生成的一氧化碳有助于燃烧，使燃料的燃烧更充分。其中当前我国火力发电普遍应用的燃料为煤炭，就煤炭燃料而言，其包含大量的碳氢氧等元素，碳元素的占比一般为50%~70%，其他氧氢硫等元素满足煤炭燃烧的需求，使煤炭能够充分的燃烧。电厂热能动力锅炉工作的过程中，需要保持良好的通风，良好的通风能够给燃料提供充足的氧气，使燃料发生充分的氧化反应，提高燃料的利用率。因此，对电厂热能动力锅炉的燃烧反应来看，燃烧反应主要为碳燃烧释放能量的过程。

4电厂热能动力锅炉燃烧特点

4.1火室燃烧

火灾是锅炉基础设施的重要基础。一般来说，锅炉的内部结构比较复杂，火灾是中心点，燃料需要燃烧。在燃烧过程中，工作人员需要将简单的固体燃料转化为粉末，然后连同气体燃料一起吹进锅炉，以便能够在火中充满燃料。工作人员需要消防设施才能有效燃烧燃料。使用这种燃烧方式时，过滤器中应考虑温度和燃料状态。必须有效控制加热器内部的温度，以确保燃料的快速燃烧，观察燃料的状态，并确保燃料在火灾中保持良好状态，从而产生充分燃烧效果。

4.2层燃烧器

对于目前公共供热力散热器和散热器的燃烧，交错式加热炉是在锅炉表面均匀分布固体的科学合理方法。燃烧后固体燃料可以形成均匀、交错的燃烧形式，保证所有燃料层的稳定燃烧，从而提高燃烧过程的稳定性。但是，采用这种方法会导致大量的气体和危险物质需要良好的通风和通风。

5电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

5.1预热

在正式燃烧热力驱动电厂之前，为了提高燃烧效率和缩短燃烧时间，需要对锅炉进行适当加热，以便在锅炉中有效加热。预热可以提高锅炉内部的温度，进而干燥内部燃料，使水从燃料蒸发，并确保燃料燃烧充足。燃料干燥后，锅炉内的温度必须进一步提高，以确保达到燃料的闪点。

5.2烧入过程

燃料过热后，煤达到了最佳燃烧状态，所以只需将足够的氧气输入锅炉即可。充足的氧气供应燃料及其充足的燃料，从而使热量最大化，提高散热器的燃烧率。

5.3燃烧监测

锅炉燃烧后的处置，尤其是锅炉燃料完全燃烧后。由于在特定燃烧过程结束时炉内燃烧了大部分燃料，部分燃料仍留在炉内。同时，在燃料燃烧后生产的物质中也有一些可以回收的东西。因此，工作人员必须在加热器结束后继续供氧，以确保燃烧物质的充分燃烧，同时回收经过处理的燃烧产生的气体，使锅炉得以使用。和节能性得到有效提高。

结束语

综上所述，电厂在实际的应用热能动力锅炉中，应当结合自身的实际情况，选择燃烧方式和燃料，科学合理的燃烧方法有利于燃料充分地燃烧，提高燃烧效率，减少燃烧成本，充分地发挥热能动力锅炉的优势与潜力，提高电厂运作的经济效益，实现电厂在区域产业链服务和社会基础性保障能力。

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