热能动力锅炉燃料及燃烧分析 李新

发表时间:2020/6/8   来源:《基层建设》2020年第5期   作者:李新
[导读] 摘要:对于热能作为动力的电厂锅炉进行控制,包含了控制燃烧的实际方式,以及控制锅炉风机的运作等。
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        摘要:对于热能作为动力的电厂锅炉进行控制,包含了控制燃烧的实际方式,以及控制锅炉风机的运作等。锅炉进行燃烧的基本方式,可以分成层次性的燃烧、悬浮性的燃烧、利用旋风作用的燃烧,以及沸腾状态下的燃烧几种。在工作实践中,热能动力类型的锅炉,还存在着工作效率不高、能源的转化概率有待提升等问题。我们应当立足于热能动力的基本运用原理,研究改进锅炉燃烧的措施,来促进燃料的充分燃烧,确保电厂锅炉运行顺利。
        关键词:电厂热能动力锅炉;燃料;燃烧状态
        要实现燃料的充分燃烧,应当提供可燃物、充足的氧气以及适合燃烧的环境温度。用于锅炉工作的燃料,包含了煤炭、油物质和某些气体;这些燃料在燃烧时,会给锅炉提供工作需要的能量。电厂新型热能动力锅炉,具有独特的燃烧方式与流程;节约新型电厂锅炉需要的燃料,改进燃烧的流程,有助于提升这种锅炉的工作效率,并推动电厂的节能和减排工作进步。在这样的形势下,应当详细研究燃料的实际成分以及燃烧状况。
        1 热能作为动力的锅炉概述
        电厂的锅炉,通常由锅炉的外壳、用于控制的电器等构成。其中,外壳包含了底部的外壳和表面的外壳两类;底部的外壳用来将燃烧成分固定,起到了燃烧器的作用。在底部的外壳上面,设置了膨胀类型的水箱、轮回方式的水泵、燃气闸门、三通阀门、交换热量的设施、电控的装置盒等配件,它们通过底部的外壳连成一个完整的结构。同时,底部的外壳和墙体相连。表面的外壳,则可以抵挡外界灰尘对于电厂锅炉的侵蚀,保护锅炉的内部构造。
        锅炉内部用于控制的电器,是构成电厂锅炉硬件体系的关键性成分。这部分的重要作用,是控制燃烧流程,并控制水泵、锅炉风机设施、开关设施、燃气闸门、轮回的锅炉水流、温度测量设施等。采用计算机方式来实现对于锅炉的自动化控制,能够有效保证锅炉的工作温度,确保在燃烧时锅炉内外温度平衡。电厂锅炉的实际结构,应当与热能动力的基本原理相吻合,才能维持锅炉在工作时的正常燃料温度。
        采用热能作为动力的电厂锅炉,需要具备正常的燃烧温度;要合理掌控这个温度,就需要及时调整燃料转换的频率和数量。热能动力原理中的控制燃料实际燃烧措施,可以将分析气体的设施以及控制燃烧的设施组成具有连续性的体系,通过测定锅炉的热电偶,来设置合适的燃烧数值;再通过微机手段,准确计算这一数据的偏差程度。这种方法有助于保证微机输出数值的准确性。然而,对于这种控制手段的调查证明:即便是采用微机方式,数值还是可能存在偏差,因为控制燃烧流程需要十分精确的信息作为支持。
        此外,还存在一种热电偶、流量限制阀门、燃烧嘴和控制设施共同构成的热能动力类型锅炉。这种锅炉对于燃烧的限制,属于交叉方式的限制,也就是由温度的传感设施将待测的温度变换为电能信号,判断测量得出的温度数值,是否符合预设的数值。通过这样的方法,来实现控制燃烧进程的效果。这种模式不仅可以节约燃料和配件,还可以提升数值的精准程度,应当被电厂进一步推广采用。
        2火力发电厂热能动力锅炉的燃烧
        2.1燃料的燃烧形式
        (1)分层次的燃烧。主要应用于固体可燃物质的燃烧过程中,根据锅炉内的可燃物质的特征,按照特定的薄厚程度分布在锅炉的炉排上进行燃烧。这种燃烧形式,可以适用于多种原料煤的燃烧,并且对于煤炭固体颗粒大小没有要求。其优点在于:燃料的层次所蕴含的能量很多,燃烧的进程比较稳定;新添加的可燃物质,可以和已经燃烧起来的原料实现接触,所以锅炉中途熄灭的可行性小。其缺点在于:只能适用在采用固体作为燃料的情况下,并且需要保障燃料与周围的空气充分融合,否则就容易因空气供给不达标引起燃烧不充分,进而影响效益。
        (2)悬浮状态下的燃烧。主要指把可燃物质加工成粉末形状、喷雾形状或者气体形状,并将空气一同送进锅炉中进行燃烧。为保证燃烧是在悬浮情况下进行的,就需要炉膛高度较高。

悬浮状态下的燃烧形式,其优点在于:可燃物质能够迅速着火,燃烧得比较充分,效率也比较高;燃料对于负荷量改变的适应性较强,较容易进行自动形式的燃烧控制。其缺点在于:在某些情况下,燃料的运动与周围空气并不同步,产生的粉末较多。
        (3)旋风情况下的燃烧。主要指的是可燃物质和周围的空气,沿着切线的角度被送进锅炉内部,产生运动速度很高的气流,形成强度较大的螺旋状态运动,并实现燃烧。其优点在于:燃烧的流程稳定,遗留的燃料物质很少;能够运用在多种类型煤炭的燃烧上;节省燃料成本,具有较强的利用剩余燃料的能力。其缺点在于:在通风操作时,会损失较多的能量;锅炉设施的构造相对复杂,在实现灰量较大的煤原料燃烧时,会损失一部分物理状态的热量。
        2.2热能动力锅炉燃烧的控制措施
        首先,对于燃料的控制,主要是按照锅炉蒸汽的负荷要求,燃烧量的控制是最重要的一个系统,因为锅炉给风的多少直接影响到送风和引风的控制。对于燃料的控制主要的目的就是消除燃料的内部扰动,改善系统的品质,由于各个部分联系比较紧密,所以各个部分之间的影响不能够忽略,所以必须要注意燃料的品质和燃料供给装置的机械的数量。在送风量的控制方面,为了保证经济的燃烧,所以我们需要为了燃料量的变化来改变相应的送风量,送风量的任务也就是让送风量与燃料量相互协调,可以让锅炉的燃烧效率达到最高,最终使锅炉的经济效益达到人们的要求。而在引风量的控制系统中,因为需要炉膛的压力满足在一定的标准之内,所以在引风量与送风量之间需要有一个良好的平衡,同时炉膛的压力也是直接关联到锅炉燃烧过程的安全和经济运行,压力大喷火甚至爆炸,压力小冷风入炉膛,影响燃烧。所以我们可以把送风量当成一种前馈的信号,用来改善系统的调节的能力,同时因为调节的对象是一种比例,所以被调节的量比较灵敏,为了减少由于小幅度的偏差而导致引风机档板不间断动作,可以在调节器上设置一个比例,自动修正,在出现小的偏差时调节器的比例带增大。
        3火力发电厂热能动力锅炉燃烧效率的措施
        3.1提高火力发电厂中汽轮机的工作效率
        在火力发电厂中,通常都是采用的汽轮机将蒸汽的热能转变为动力势能来进行发电。但是,因为在汽轮机当中,当内部的汽流经过喷嘴和叶片出现摩擦时,由于叶片间隙的漏汽,导致汽轮机在蒸汽的热能转化过程中,会有部分的热能损耗。因此在实际操作过程中,我们需要通过提高蒸汽流过动叶栅时的相对速度或者是采用渐缩型叶片等措施来减小叶片出口边的厚度,最终实现减少喷嘴和叶片的摩擦而造成动能的损耗问题。
        3.2采取合理送风措施
        合理送风要求对于保障锅炉的充分燃烧具有重要意义,因此我们需要加强对送风过程中的各个环节进行合理优化,合理地控制送风过程中的风速和风量,因此,当风速不够时,就会造成喷燃器的温度过高而烧坏,并导致煤粉的沉淀,而风速过大时就会推迟煤粉着火时间,导致燃烧不充分,所以一定要加强控制送风的风速和风量,确保风粉充分混合。
        结束语
        提高燃烧效率取决于燃料和燃烧过程。当前,煤作为主要燃料之一,质量参差不齐,致使燃烧效率不高,要进一步研究探索,加快新型燃料的研发速度,探索更加节能、环保的新型燃料。同时,要科学控制和管理电厂锅炉的燃烧,控制好燃烧方式、风机运作、氧气进量等,以提高燃烧效率。今后要针对电厂热能动力锅炉工作效率低、能源转化率不高等问题,要进一步创新思路。
        参考文献:
        [1]李文成.电厂热能动力锅炉燃料和燃烧解析[J].科技创新与应用,2015,09:72.
        [2]庄廷雨.热能与动力工程在锅炉应用中的问题分析[J].科技创新与应用,2016,08:131.
        [3]张卫东.热能动力工程在锅炉方面的发展分析[J].科技创新与应用,2016,27:165.
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