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现代化电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析

发布时间:2021-07-05 08:57:10 浏览数:

摘 要 目前我國社会发展较迅速,在大量人口之下,人均资源占有量严重降低。因此对于我们而言,只有合理运用现代化科技手段,才能促进资源合理利用,并能开发出对人类有益的新能源。目前我国电力资源方面,供需相对较紧张。因此要想充分克服这一矛盾,有效发挥火力发电厂的功能,需要大力普及热能动力锅炉,积极引进先进燃烧技术。本文根据电厂实际特点,探讨热能动力锅炉相关技术,对锅炉燃料如何实现合理燃烧予以一定研究。

关键词 热能动力;燃料;锅炉技术

前言

本文根据电厂实际特点,探讨热能动力锅炉相关技术,对锅炉燃料如何实现较为合理燃烧予以一定研究。由此可见,当前社会持续发展,同时我国人口数量也得到不断增加,这也在一定程度上导致我国资源出现不断减少。因为对于我国来说,应合理运用现代科技,争取资源能够更加合理利用,并且能够有效开发出新能源。另一方面对于我国电力资源,供需之间的矛盾才能克服[1]。

1 现代化热能动力设施以及热能动力锅炉

所谓热能动力装置,通常就是指与热力有关设施。在成套热力设施之下,热能可以实现一定程度转化,最终成为能够为人所需要的机械能。而热能从来源上讲,不仅涵盖了化石燃料燃烧,还包括生物质能,以及我们可利用的核能,能够无限循环利用的太阳能等。而产生热能动力的装置,一般包括原动机还有辅助机械。其中对于原动机来说,不仅包括汽轮机,还包括了内燃机,以及燃气轮机等。而要想实现火力发电,需要借助于热能动力设施形成原动力,然后能够驱动对应的发电机,进而最终生成可供人类生产生活需要的电能。

我们通过对锅炉放入燃料,经过动力锅炉一定程度的转化,最终能够向外输出热能,通常以蒸汽高温水形式出现,还可以是其他热载体。我们要想真正了解锅炉,需要首先了解其工作原理。利用煤等燃料进行充分燃烧,然后释放一定规模热能,然后传递给水等物质,水不断进行升温最终符合所需温度,蒸汽也能够达到相应压力。而水一旦进入锅炉,通过相应的汽水系统,锅炉利用自身受热面结构,把自身已经完成吸收的热量,能够完成传递给水,因而让水实现充分加热,达到相应的温度与压力。热水还可能最终变为蒸汽,然后通过一定装置被引出。通过一定燃烧设备,燃料能够得到充分燃烧,并且能够持续放出相应热量。通过炉膛内燃烧作用,产生一定剂量高温烟气,然后利用热的传播原理,热量能够迅速传递到锅炉,烟气自身温度却不断下降,随后通过烟囱排出去[2]。

2 热能锅炉燃料概述

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,能够实现将热煤水加热,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。

3 现代化燃料燃烧究竟具备何种特性

对于任何燃料,在进行实际燃烧的过程中,均需要首先经历着火过程,然后才是燃烧阶段。燃料刚开始只是发生缓慢氧化,然后才发展成剧烈氧化反应,介于两个过程的间我们一般叫作着火阶段。而延续这种剧烈氧化过程,我们一般称之为燃烧。通常对于煤炭等燃料,如果超过了自身的着火温度,才能保持稳定的燃烧过程。而气体作为锅炉的燃料,还需要注意应和空气进行充分混合,在整个混合气体中,只有保持较为科学燃料百分比,才能实现较为稳定的着火。而关于这一范围,专业上一般将其叫作着火浓度范围,一般这和碳元素的氧化过程,燃烧扩散速度情况,以及空气扩散等联系密切。为了促进可燃物完全燃烧,通常情况下需要满足两个条件,一是应该保障氧气的浓度良好,二是对于可燃物以及氧气,应接触面积达到一定大小。

通常来说,对于锅炉内气体燃料,还需要选择较为合适的燃烧方式。所谓长焰燃烧,一般通过扩散式燃烧方法,在锅炉烧嘴内部,通常不与空气混合彻底,只有等到气体喷出之后,凭借气体自身具有的扩散作用,能够实现和空气充分混合,予以较为有效的燃料燃烧,并且锅炉内火焰比较长。而所谓的短焰燃烧,通常是指用作燃料的燃气,最初与部分空气混合完全,这里的部分空气,在专业上也就是所说的一次空气。对于气体另一部分,一般需要和二次空气进行混合,然后才能进行继续燃烧反应,通常火焰相比之下就会较短。而所谓的无焰燃烧,在实际进入锅炉烧嘴之前,燃料与空气彻底混合反应,而在锅炉烧嘴内,由于此燃烧反应进行的相对比较迅速,因而我们几乎看不到现象。对于固体燃料在锅炉内燃烧,也包括较多实际方法。通常表面燃烧是指,燃料不具备挥发性,易受热条件下实现分解,一般由碳等元素组成。一般情况下认为,对于碳分子以及碳表面,由于本身具备较强的吸附作用,因而容易和氧气产生一定程度化学反应。

4 燃料燃烧过程概述

锅炉内燃料的燃烧,一般针对碳氢硫这三种元素的燃烧作用。一旦燃烧不够充分,可能生成一氧化硫危害气体,或者氢气等。此时对于燃料燃烧出现的热能,难以彻底的得到释放,因而可能导致资源出现一定程度浪费。一旦燃料燃烧比较完全,将生成大量CO2气体,还有SO2以及水蒸气等物质,燃料资源能够合理利用。通常来说,对于锅炉炉膛内固体燃料,为了实现较为充分燃烧,一般包括三个阶段。

(1)预热阶段:所谓的预热阶段,一般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℃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。

(2)燃烧阶段: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。

(3)燃尽阶段: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。

5 结束语

对于火力发电厂,锅炉燃烧技术十分重要,通过热能动力锅炉,可以充分促进不同能量之间的转换。化学能热能等,经过锅炉设备的有效转化,最终能够向外输出热能,通常以蒸汽高温水形式出现,还可以是其他热载体。通过燃烧技术的有效利用,能够大大利于锅炉实现更加良好应用,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。

参考文献

[1] 鞠志刚.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].有色金属文摘,2015,30(2):68.

[2] 常奇.电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(36):6338-6338.

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