徐力
华能新疆吉木萨尔发电有限公司
摘要:随着经济全球化和科技现代化的发展,农村城市化进程也开始加快,可利用资源匮乏,我们需要通过利用现代化技术开发出新型能源,以满足人民群众的需求。此外,随着汽车新能源行业的崛起,社会对电力的需求日益增大,电力供需面临着巨大的压力。所以我们需要创新科技,探索出新型技术,减轻电力供需的压力。因此积极研究电厂热能动力锅炉燃料及燃烧是必须的。
关键词:电厂;热能动力;锅炉燃料;燃烧策略
电厂热能动力锅炉能够使燃料发生充分的反应,降低环境的污染和提升燃料的利用率。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。
1火力发电厂火电锅炉及燃料概述
1.1火电锅炉概况
锅炉主要由外框内的壳体和锅炉内部的气体控制部件组成。外框分为底壳和面壳。底壳的主要作用是固定锅炉的燃烧,具有稳定作用。通常在锅炉的固定位置安装一些辅助设备,使底壳与壁面固定连接。表壳的主要作用是防止灰尘等因素对锅炉的影响。燃气锅炉内部电气控制部件是整个锅炉的核心。随着技术水平的不断创新和提高,锅炉燃烧控制逐步向自动化、智能化方向发展,锅炉燃烧温度控制越来越精确。
火力发电锅炉的基本功能是将热能转化为电能,但在转化过程中需要传递大量的能量,包括化学能、煤和其他燃料中的电能以及燃烧产生的热能。所有的能量都将通过锅炉装置实现能量的转化过程,最终产生丰富的蒸汽和其他有机物质对外输出。根据火力发电锅炉的特点,燃料在不同阶段的燃烧最终会产生所需的能量,但由于工作特性的需要,整个燃烧过程需要大量的氧气支撑。燃料只有与空气充分接触,才能最大限度地发挥作用,产生更多的能量。
1.2火力发电锅炉燃料概述
火电锅炉的工作性质是能源设备的转换。从目前火电厂的工作流程可以看出,工业用油和煤炭是不可再生资源中的常用燃料。从经济效益、技术水平和能源利用的角度来看,即使我国拥有丰富的天然气、石油等资源,通过燃烧获取所需能源的方式也是非常不合理的,因为燃烧产生的价值远远低于自身价值,作为燃料是一种浪费。我国煤炭资源丰富,煤炭产量也在逐年增加,能够满足火电厂的资源供应。因此,现阶段我国大部分火电厂都是以煤炭资源为主要燃料的火电锅炉。
煤的成分非常复杂,包括氧、氨、氢、碳、硫等化学成分。硫分为几种类型,其中硫的同素异形体也有很多种,包括正交硫、单斜硫和弹性硫。硫在自然界中通常以硫化物、硫酸盐或单质的形式存在。对人体来说,天然单质硫无毒无害,而稀硫酸、硫酸盐、亚硫酸盐、亚硫酸盐都是有毒的,硫化物通常是剧毒的。浓硫酸会腐蚀人的皮肤。另外,硫化物通过燃烧会产生化学反应,这对锅炉来说是一个非常危险的因素。它会腐蚀和损坏锅炉的金属结构,影响锅炉的正常运行,最终缩短锅炉的使用寿命。此外,这些气体会对环境造成一定的污染,只有经过处理后才能排放。煤中含有一定量的水,对能量转换也有一定影响,会降低能量转换效率。在实际运输等环节,煤炭进水可能增加锅炉燃烧的难度,降低煤炭资源的利用率,从而大大降低火力发电的效率和质量。
2火电厂锅炉燃烧分析
2.1燃料燃烧形式
2.1.1分级燃烧
分级燃烧适用于多种原煤的燃烧,这种燃烧方式对煤的粒度没有要求[2]。这种燃烧方式的缺点是只能用于固体燃料的燃烧,必须保证燃料与空气中的氧气充分接触。如果空气供给不足,会导致燃烧不足,降低燃料的利用率。分层燃烧的优点是燃烧过程更稳定,能量释放更多。
2.1.2悬浮状态下的燃烧
该方法的主要内容是将固体燃料加工成气体或粉末状,并保证燃料和氧气在锅炉内充分混合进行燃烧反应。由于燃料一直处于悬浮状态,对火电锅炉炉膛高度有一定的要求。燃料采用悬浮态燃烧形式,可提高燃料利用率,燃料燃烧充分、迅速。但是,如果悬浮燃料没有与空气充分接触,悬浮颜料粉末将无法进行燃烧反应而产生废物。
2.1.3旋风燃烧
旋风燃烧主要是指在旋风空气的作用下,将燃料物体送入锅炉进行燃烧。燃料以较高的空气流速燃烧。这种燃烧方式对锅炉内部结构提出了更高的要求,空气旋风运行会损失一定的能量。但这种燃烧方式可以充分利用燃料的燃烧能力,燃料的燃烧方式相对稳定,残渣少。
2.2优化二次风量和燃尽风量
锅炉的燃烧效率与空气的供给密切相关,要有效提高燃料的利用率需要在空气的供给上下大功夫。提出进一步优化送风策略。为了保证煤燃料的充分燃烧,煤分层燃烧,每层的二次风箱都设有最佳风量比。为了保证二次风箱送风量的合理性,通过科学测量掌握二次风箱送风量的大小。由于锅炉内部结构的多样化,在风量测量过程中存在着各种障碍,因此对锅炉送风量的研究还需要进一步深化。
2.3煤粉流量和速度的测量
目前,我国煤粉流量的测量要求采用称重法或皮托管栅法。这两种测量方法精度低,测量量大。对于大型燃烧锅炉,目前的测量方法不能达到测量的目的。因此,迫切需要一种新的煤粉流量和煤粉流量的测量方法。
3提高火力发电厂中热能动力锅炉燃烧效率的措施
3.1引进新技术提高汽轮机的工作效率
现阶段我国火力发电厂最常用的发电方式是通过汽轮机来进行,将蒸汽中的热能转化为电能。但在实际的汽轮机运行过程中会出现各种运行问题,如汽轮机内部各种零件相互摩擦会导致工作效率降低,损失大量的能量。因此可以引进新技术来提高气流通过速度,或对汽轮机内部零件利用新技术进行改造,改变零件形状减少相互摩擦中的阻力,加强日常的保养和维护,从而提高工作效率、减少能量消耗。
3.2燃料控制
严格遵守锅炉蒸汽负荷要求最重要的是调节燃烧量,主要是因为锅炉通风直接影响通风控制。燃料控制是为了消除内部干扰,提高系统效率。因为它们是密切相关的,我们还必须注意它们之间的相互作用,所以我们应该注意燃料质量和锅炉通风设备的适用性。
3.3送风量控制
为了保证燃烧的经济性,应对燃料容量的变化,适当改变送风量,送风的主要任务是调整送风量和燃料量,保证锅炉燃烧效率达到最高水平,使锅炉的经济效益满足用户的需要。但是,进风流量控制系统要求炉膛压力控制必须在规定的标准范围内,因此进风和送风必须平衡。炉膛压力的高低也直接关系到锅炉燃烧的安全性和经济性。压力喷射过大会引起爆炸,当压力较小的冷空气进入炉膛时,会直接影响燃烧。因此,送风量可以作为前馈信号,提高系统的调节能力。因此通过风量及燃料最佳配比,使可燃物充分燃烧,减少资源浪费,使燃料的燃烧能量最大化。
3.4选择合适的燃煤类型
在火力发电厂中不同的燃料类型和性能对锅炉的燃烧状态具有一定影响,因此不同型号锅炉所选择的燃煤类型不同,在实际工作过程中要结合锅炉的实际工作状态选择合适的燃煤种类,减少火力发电厂的燃料成本,提高锅炉的使用率,从而保证锅炉的燃烧质量。
结论
综上,热能动力锅炉在实际的运行中还存在一些问题,运行的状态对火力发电厂的经济效益也产生了一定影响,为保证其经济效益需提高燃料的利用率,利用先进的技术进行创新,改善热能动力锅炉的燃烧状态。选择合适的煤炭燃料和送风方式,借助新技术加强锅炉内部零件的日常保养和维护,进一步提高锅炉的工作效率。
参考文献:
[1]余桥林.火力发电厂锅炉燃煤节能质量管理研究[J].黑龙江科学,2020,22.
[2]蓝录勤.火力发电厂中热能动力锅炉的燃料分析[J].科技创新与应用,2020,12.
[3]刘军.简析火力发电厂热能动力装置的检测与维护[J].南方农机,2019,5.
[4]宋健,刘朝青,谭慎迁.火力发电厂锅炉的燃料及其燃烧分析[J].山东工业技术,2019,5.