王刚，李凯旋，王永兵
新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院 新疆 乌鲁木齐 830011
摘要：随着科学技术不断的创新和进步。但在发展过程中，也面临着人口增长与资源之间的矛盾，出现资源紧张的问题。火力发电厂运行下热能动力锅炉作为重要的装置体系，在电厂生产方面发挥了重要作用，锅炉燃料的应用直接影响锅炉燃烧效果。文章首先对于热能动力锅炉进行阐述，在这之后对该锅炉在运行过程当中所使用的燃料及燃烧的特点进行了分析，最后对探究了提高燃料燃烧效率的具体措施。希望通过文章，能够为热能动力锅炉的应用发展提供一些参考和帮助。
关键词：电厂热能动力；锅炉燃烧；锅炉燃料
引言
当前，火力发电仍然是一种使用频率最高的发电方式，这种发电方式的特点是能够将动力学与热力学相结合，可以在现有的条件下最大化地提高发电效率。与此同时，技术人员在这个过程中需要合理利用动力工程以及热能技术。
1.电厂热能动力锅炉应用的燃料
通常情况下，电厂锅炉所应用的燃料有很多种，具体包括了液体、固体以及气体等燃料，与重油和天然气相比，我国有着非常丰富的煤炭储备，如果从电厂锅炉燃烧的经济角度出发，那么应该以煤为主要的原材料。锅炉中的燃料想要实现充分的燃烧，应该准备好燃烧物质、点燃温度和氧气。锅炉燃料中能够被燃烧的物质包括了碳元素、硫元素和氢元素所组成的物质。在锅炉运行中主要以热能作为动力，因为燃烧设备问题使得燃料物质无法充分的和氧气进行混合，就会导致燃烧不充分、热效率低等问题。如果燃烧过程中氧气量供应不足的话，那么就可能会因为氧气不足而导致燃料无法得到充分的燃烧。所以在锅炉运行之前需要加入比理论值更多的氧气，为热能动力锅炉提供更多的空气。研究表明，不同种类煤炭的着火点也并不相同，因此工作人员需要根据所选取的煤炭来设定加热温度。随着温度的上升，煤炭在锅炉当中可能会出现剧烈的反应，从而提升燃烧的速度，进而增加锅炉的效率。
2.电厂热能动力锅炉燃料的燃烧特点
从元素的角度来说，动力锅炉内部所发生的主要是硫、碳、氢等元素的相互作用，需要对该燃烧过程进行合理的控制，确保其能够保持良好的燃烧，一般来说燃料燃烧的过程主要分为以下几个方面：首先是预热的过程。所谓预热是指燃料进入锅炉后达到着火温度的这一过程。在这个过程中，要实现对水分的有效蒸发，并将燃料和空气的混合物质进行燃烧，这个过程实际上是一个吸热的过程，热量是源自于高温烟气回流和火焰形成的辐射。这个阶段所需要的时间长短除了燃烧设备自身之外，主要是炉内热烟来其提供的热量大小，煤粉气流的温度和浓度以及煤粉细度等。其次是燃烧的过程，当达到着火的温度之后，就会发生燃烧，并在这个过程当中实现热量的释放。燃烧的过程是一个放热的阶段，温度提升得越快，化学反应就会更加的强力，这时碳粒会呈现出缺氧的情况，对于燃烧阶段进行强化需要通过加强混合来实现，工作人员会采取相应的措施来对周围的气流进行扰动，增强空气的流动性，这样可以增加碳粒与氧气之间的接触面积，促进燃料的扩散。最后是燃尽的过程，燃尽过程主要是将燃烧过程中并未燃尽的碳进行烧完，这个过程中所剩余的碳并不多，但想要将其完全进行烧尽并不容易，主要是因为其中包含着多种不利于燃烧的因素，例如固定碳受到灰的包围或者氧气浓度较低以及气流扰动等。锅炉内部的温度逐渐下降，如果燃料没有得到充分的挥发或者炉膛的容积太小，那么将会很难完成燃尽。通过实验能够发现，当煤粉细度为R90=5%时，燃烧效果比较好，燃料可以在更短的时间内完成热量的释放。但即使是这样，由于燃料当中含有部分杂质，再加上燃料本身的种类也并不是单一的，因此仍然有少部分的燃料无法充分燃烧，这也是锅炉无法实现彻底燃烧的重要因素。
3.电厂热能动力锅炉燃料的燃烧调整措施
3.1燃烧过程的调整
对于电厂热能动力锅炉的燃烧进行控制的主要目的是让燃料燃烧所发生的热能能够满足蒸汽量变化的需求，同时也要达到锅炉经济安全燃烧的相关要求。因此可以这样来对燃烧过程进行调整。首先，因为发电机组有着热经济特征，所以需要提升能源的应用效率，要确保发电机的各项参数能够满足实际的蒸汽规范要求。如果随意调整参数那么必然会对发电机组的效率造成不利影响。其次，要保证空气和燃料的最佳混合比例，从而达到更好的燃烧效果，要根据实际情况做好比例的控制，通常空气与燃料之间的比例为5：3所达到的燃烧效果是比较好的，具体工作人员可以根据实际情况和需求进行相应的调整。最后，在燃料燃烧的过程中，可能会出现烟气与火苗外喷的问题，它们的温度比较高，容易造成危险，同时还可能会损坏设备。所以应保持炉膛负压运行，炉膛负压值一般应维持在正负50Pa之间。
3.2灰渣含碳量的降低
一，降低燃煤的含水率。使其提前着火，保证燃烧时间充足；二，加强新入炉煤炭的预热。如提高炉膛温度和送风温度，设计合理的空预器容量，控制一次风温，使磨煤机出口风粉混合物温度控制在60-110℃，通过一次风温的控制加强煤粉在制备过程中的预热；三，设置二次风加强燃煤的热力准备，足够高的二次风温将新鲜空气加热送入炉膛，在煤粉动力燃烧过程中能够更加迅速参与燃烧，加强燃煤的燃烧时间控制，使煤粉燃烧时间得到足够长；四，提供充足的空气量，分区配风；使煤粉燃烧过程中不会出现分层燃烧，又能较好的控制燃烧，使二次风的切向角度与煤粉从燃烧器喷入角度进行一定的修正反切，同时增加煤粉的扰动，使更多的氧参与燃烧过程；五，保证燃烧时间，合理的二次风速与炉膛负压；据煤粉的细度，调整风速。合理调整收腰风，控制燃烧模型成倒三角形燃烧，并在保证总氧量维持的情况下，使其缺氧燃烧，以减少NOx的排放，在燃烧过程中应加强调整磨煤机出力，以控制合适的煤粉细度，以减少飞灰含碳量及底渣含碳量，减少机械不完全燃烧热损失。
3.3烟气含氧量的控制
火力发电厂锅炉的燃烧运行成效想要获得提升，就一定要对烟气含氧量方面进行有效管控。锅炉系统的实际运行中，经济性燃烧的判断指标通常就是含氧量。由于含氧量的实际获取存在滞后的问题，所以要从含氧量调节和送风量等诸多方面着手，相关工作者一定要对双闭环管控方式进行充分应用，在内环路层面上对送风量进行调节与管控，在外环路上对含氧量进行调节与管控。可是这样的方式在实际应用中一定要注意：在在装置的实际应用中综合多种管控方式、设备等，这样才能够确保将烟气含氧量管控在符合标准要求的范围之中。用这样的方式来对烟气含氧量进行有效控制，实现对火力发电厂锅炉燃烧情况进行在线管控的目标，全面提升火力发电厂实际运行与发展的经济效益。
结语
电厂锅炉是电力生产设备系统中的核心，所以在新形势下要不断的提升电厂锅炉运行的效率，促进电厂进一步实现节能减排。热能动力工程是研究工程热物理现象的学科，在电厂锅炉运行生产中使用热能动力工程技术理论来分析解决电站锅炉运行中的相关问题，对锅炉效率的提升有重大的推动作用。文章旨在通过对煤粉的燃烧过程进行分析，探究大型电站锅炉促进燃烧的调整方法。
参考文献
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[2]谢健，谢筱萌，王彦红.火力发电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].中国设备工程，2019（16）：159-160.
青年项目：2017D01B41。