浅析电厂热能动力锅炉燃料及燃烧

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:孙劲松1 潘爱红2
[导读] 摘要:在知识经济飞速发展的时代,人口总量增长较快,对于各类资源的需求增大,造成了供不应求的窘况。
        1身份证号:13102519850301XXXX;2身份证号:14232219770217XXXX
        摘要:在知识经济飞速发展的时代,人口总量增长较快,对于各类资源的需求增大,造成了供不应求的窘况。而且还激发了人类与自然环境的矛盾。因此,在发展经济的时候就该创新思想,开发新技术来节约资源,增加资源的利用率和增加其附加值,本文分析了电力行业的动力锅炉情况,从锅炉的燃料及其燃烧过程进行了探究。
        关键词:发电厂;蒸汽动力锅炉;燃烧效率;热量分析
        引言
        自从使用了锅炉燃烧技术,大大提高了燃料的利用率,降低了电厂成本,有效提升了电厂生产技术水平。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  热能动力设施和热力蒸汽锅炉
        从实际应用上来说,把热能转变为机械能,从而提供装置运转原动力的设备系统被称作热能动力设施。其用作产生热能的原料有地壳中的煤、原油、石油汽、油岩矿、生物能源等,可通过它们的燃烧反应所释放的热能进行动力转化亦可利用核能、太阳光能、丰富的地热能源进行能量转化。热能动力系统包含汽轮机动力设备、内燃机动力设备、燃汽轮机动力设备及核能动力设备等几种类型。其基本都是靠主动机和它的附属设备来共同构成。热能动力锅炉亦属一类能量转化装置,给锅炉输送的能量包含燃煤中的化学能、电力能、空气和燃料所携带的内能等能源类型,而依托锅炉装置进行能量转化,给外界送出携带一定能量的饱和水蒸汽或过热蒸汽,还输送出具有很高温度的热水及有机热载体。锅炉设备的基本工作过程是:由外界陆续供入的具有一定发热值的燃料经过在燃烧炉内充分进行化学反应并放出燃烧热(也可利用工业生产运行中的废热),将这些热量传送给锅炉盘管内的水,促使水吸收热量后温度升至所需要的范围或者使水转变成具有相应压力蒸汽的热力装置。锅炉设备兼有锅和炉的功能,而且此两个机构同时连续运行。将水通入锅炉,让水连续地吸收热量之后变成具有特定温度及压力的热水或者蒸汽,此种热水或蒸汽被通入外部留作工业用途。
        2  热能动力锅炉燃烧使用的原料
        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。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。


        3  热力蒸汽锅炉燃料进行燃烧反应的特点
        所有可燃物质的燃烧反应历程均可分为“引燃”和“稳定燃烧”两个环节,从细微范围的氧化反应初始过程过度到剧烈氧化过程的短暂时间段可谓“引燃”,稳定进行燃料剧烈氧化过程的阶段叫做“稳定燃烧”。任何可燃物质都必须达到其自身的着火点温度方可实现持续地燃烧进程。而气态燃料亦一定要在使其与空气混合所占体积份额达到其燃烧所要求的范围之内时才能够发生燃烧。此要求范围可叫做着火浓度区间或着火浓度上限。其和 C 进行燃烧反应的速率与空气及燃烧反应的产物向外扩散速率有密切关联。促使燃料完全进行燃烧反应的两条必要基础要素是:(1)O 2 的扩散弥漫浓度(丰富的氧气),(2)燃料粒子和氧气的接触表面积。这两项要素都必须达到足够的程度。通常而言,可燃物的燃烧反应模式依据它的燃烧反应特点可划分为长焰式燃烧反应、短焰式燃烧反应及无焰式燃烧反应。长焰式燃烧反应亦可叫作扩散、蔓延性燃烧过程,可燃气(亦可叫做煤气)于燃烧嘴内基本属于纯净物状态,在这里还未与空气相混合,等它由喷嘴喷出以后便扩散、蔓延以至于弥漫于空气当中而且开始燃烧,并且其燃烧火焰很长。
        4  热能动 力锅炉燃料的燃烧
        4.1  预热
        所谓的预热阶段,一股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~C 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。
        4.2  燃烧
        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。
        4.3  燃尽
        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  结束语
        我国人口众多,经济的发展,国家建设,对于能源的消耗非常大,因此必须不断创新应用先进的技术提高对能源的利用率。其中电力能源是需求量特别大的一种,在这种环境下电厂热能动力锅炉燃烧技术应运而生。热能动力锅炉是一种能量转换设备,向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能、高温烟气的热能等形式,而经过锅炉转换,向外输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。
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