電廠熱能動力鍋爐燃料和燃燒解析

摘 要：在社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天，我國人口越來越多，環(huán)境資源日趨緊缺，同時出現(xiàn)了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題；針對這種情況，就需要將一系列的先進(jìn)技術(shù)給應(yīng)用過來，促使資源的利用率得到提升，對新能源進(jìn)行生產(chǎn)。在電能方面，也有較大的矛盾存在于電力資源供求方面，為了對這個問題進(jìn)行解決，就出現(xiàn)了電廠熱能動力鍋爐燃燒技術(shù)。文章簡要分析了電廠熱能動力鍋爐燃料和燃燒，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關(guān)鍵詞：電廠；熱能動力鍋爐；燃燒

通過大量的實(shí)踐研究表明，在生產(chǎn)過程中，運(yùn)用電廠熱能鍋爐燃燒技術(shù)，可以促使鍋爐的應(yīng)用效率得到顯著提升，促使電力能源利用率得到提升，資源緊缺的問題得到有效緩解，環(huán)境保護(hù)的要求也可以得到實(shí)現(xiàn)。

1 熱能動力裝置和熱能動力鍋爐

具體來講，可以用機(jī)械能來轉(zhuǎn)化熱能，并且有原動力產(chǎn)生的成套熱力設(shè)備就被我們稱之為熱能動力裝置，熱能有著較多的來源，除了核能、太陽能之外，還包括燃燒燃燒放出的熱能，如煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能等。一般情況下，汽輪機(jī)動力裝置、內(nèi)燃機(jī)動力裝置和燃?xì)廨啓C(jī)動力裝置等構(gòu)成了熱能動力裝置，還有一些其他的輔助設(shè)備。具體到火力發(fā)電方面，則是將熱能動力裝置產(chǎn)生的原動力給利用起來，對發(fā)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，以便對電能進(jìn)行生產(chǎn)。

熱能動力鍋爐的主要作用就是轉(zhuǎn)換能量，將燃料中的化學(xué)能、電能以及高溫?zé)煔獾臒崮艿纫幌盗械哪芰啃问捷斎氲藉仩t中，經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，將一定熱能的蒸汽、高溫水或者有機(jī)熱載體等向外輸出來。而鍋爐的工作原理則是這樣的，向容器內(nèi)的水傳遞燃料燃燒后釋放的熱能或者工業(yè)生產(chǎn)中的余熱，促使鍋爐中的水溫度符合相關(guān)要求，或者具有一定的壓力蒸汽。在這個過程中，需要同時進(jìn)行鍋、爐兩個部分，鍋爐中進(jìn)入水之后，在汽水系統(tǒng)中，鍋爐受熱面向水傳遞吸收的熱量，在加熱作用下，水的溫度就可以符合相關(guān)要求，或者是有蒸汽生成，然后將其引出來，合理應(yīng)用。而在燃燒設(shè)備部分，在燃料燃燒的過程中，會有熱量不斷放出來，通過熱傳的傳播，向鍋爐受熱面?zhèn)鬟f燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓谶@個過程中，則會降低燃燒設(shè)備的溫度，從煙囪中，最后排出去。

2 熱能動力鍋爐使用的燃料

鍋爐包括諸多類型，如電鍋爐、太陽能鍋爐、余熱鍋爐、燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐、燃油鍋爐等，這種劃分依據(jù)是能量來源的差異。燃煤鍋爐的主要原料是燃煤，在爐膛中燃燒燃煤，有熱量釋放出來，加熱熱媒水或其他有機(jī)熱載體等，促使其達(dá)到一定的溫度要求。貧煤、煙煤和無煙煤、煤矸石等都是燃煤鍋爐的重要燃料。燃油鍋爐也包括諸多的類型，如燃油開水鍋爐、燃油熱水鍋爐、燃油采暖鍋爐等，柴油和重油通常可以作為燃油鍋爐的燃料；燃?xì)忮仩t則包括燃?xì)忾_水鍋爐、燃?xì)鉄崴仩t等類型，燃?xì)馐撬闹饕剂稀Ｒ夯蜌狻⑻烊粴狻⒊鞘忻簹狻⒚簩託獾仁侨細(xì)忮仩t的主要燃料，鍋爐還可以采取其他類型的燃料，如木材、谷糠、稻殼等。對于火力發(fā)電廠來講，煤、重油和天然氣等，都是熱能動力鍋爐。我國在火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐燃料使用方面，綜合考慮了經(jīng)濟(jì)利益、技術(shù)條件等因素，將煤炭作為主要的燃料。眾所周知，氧、碳、氫、硫等都是煤炭的組成成分，其中碳占到了一半左右。碳硫氫的燃燒性較好，而氧氣則是發(fā)揮輔助燃燒的作用；因此，碳釋放的熱量是熱能動力鍋爐中煤燃料燃燒產(chǎn)生的大部分熱量。

3 熱能動力鍋爐燃料燃燒的特性和方式

我們可以用著火和燃燒兩個階段來劃分任何燃料的燃燒過程，著火指的是有緩慢氧化反應(yīng)進(jìn)入到了劇烈氧化反應(yīng)階段，燃燒指的是持續(xù)劇烈氧化反應(yīng)，燃料要想穩(wěn)定燃燒，就需要達(dá)到著火溫度。混合了氣體燃料和空氣之后，要嚴(yán)格控制混合氣體中氣體燃料所占的百分比，這樣著火燃燒方可以實(shí)現(xiàn)。通過研究發(fā)現(xiàn)，碳氧化反應(yīng)速度、空氣、燃燒產(chǎn)物的擴(kuò)散程度等因素都會影響到燃燒，要想保證可燃物能夠充分的燃燒，就需要對氧氣的濃度和可燃物和氧氣的接觸面積嚴(yán)格控制。通常情況下，可以按照三種方式來劃分氣體燃料的燃燒方式，分別是長焰燃燒、短焰燃燒和無焰燃燒。我們也用擴(kuò)散式燃燒來稱長焰燃燒，在燒嘴內(nèi)，沒有混合燃?xì)夂涂諝猓瑖姵鲋螅柚跀U(kuò)散作用，混合空氣進(jìn)行燃燒，有著較長的火焰。短焰燃燒指的是在燒嘴內(nèi)，預(yù)先混合部分空氣，噴出后，會有部分燃燒出現(xiàn)，另一部分則繼續(xù)混合空氣，繼續(xù)燃燒，有較短的火焰。無焰燃燒指的是在燒嘴內(nèi)或者進(jìn)入燒嘴之前，完全混合燃?xì)夂涂諝猓瑖姵鲋螅驗檠杆偃紵鹧嫱鶡o法被人們所看到。

固體燃料也有多種燃燒方法，如表面燃燒、蒸發(fā)燃燒、冒煙燃燒、分解燃燒等等。表面燃燒是在碳組成的燃料中燃燒不含揮發(fā)份和易熱分解組分，有反應(yīng)出現(xiàn)于碳分子和氧氣之間，二氧化碳和一氧化碳都是它的燃燒產(chǎn)物，二氧化碳和碳還會發(fā)生還原反應(yīng)，有一氧化碳生成。在碳表面附近的氣體層內(nèi)會有還原反應(yīng)生成，有二氧化碳產(chǎn)生。蒸發(fā)燃燒指的是固體燃料有著較低的熔點(diǎn)，在燃燒之前，會熔融成為液體狀態(tài)，然后在受熱作用下，有氣體產(chǎn)生，接觸到空氣中的氧，進(jìn)行燃燒。冒煙燃燒指的是在那些不穩(wěn)定物質(zhì)中，容易有熱分解出現(xiàn)，因為它的自發(fā)著火溫度比揮發(fā)溫度要高，那么出現(xiàn)的表面燃燒，就會帶有大量的濃煙。

4 熱能動力鍋爐燃料燃燒的過程

碳?xì)淞蚴侨剂先紵闹饕獌?nèi)容，如果沒有充分的燃燒，就會有一氧化硫氫出現(xiàn)，不能夠完全釋放燃料的熱能，浪費(fèi)較多的資源。燃料如果能夠完全燃燒，就會有二氧化碳、二氧化硫和水蒸氣等產(chǎn)生，可以將燃料資源給充分利用起來。通常情況下，可以用三個階段來劃分固體燃料的燃燒：

一是預(yù)熱階段：指的是在燃燒燃料之前，需要烘干、揮發(fā)和預(yù)熱將要燃燒的燃料，通常情況下，環(huán)境溫度在400攝氏度左右時，燃料可以最為迅速和完全的蒸發(fā)分解。鍋爐中進(jìn)入燃料之后，水分會在高溫預(yù)熱蒸發(fā)過程中迅速的脫掉，只有焦炭剩下，對于預(yù)熱階段，氧氣是不需要的。

二是燃燒階段：通過預(yù)熱，已經(jīng)充分揮發(fā)了燃料，燃燒盡揮發(fā)分之后，就會燃燒燃料剩下的焦炭，開始燃燒。在燃燒階段內(nèi)，燃料對氧氣的需求較大，通過結(jié)合氧氣，燃料方會燃燒。

三是燃盡階段：在這個階段內(nèi)，已經(jīng)完全燃燒掉了焦炭中的可燃物質(zhì)，還有一些可燃物質(zhì)被碳灰所包裹，那么就需要進(jìn)入一定的空氣，以便充分燃燒剩余的可燃物質(zhì)。

5 結(jié)束語

綜上所述，如今，資源緊缺問題日益嚴(yán)重，那么就需要將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)給應(yīng)用過來，以便促使資源的利用率得到顯著提升，將新能源生產(chǎn)出來。在電能方面，為了適應(yīng)時代發(fā)展的要求，逐漸出現(xiàn)了電廠熱能動力鍋爐燃燒技術(shù)。這種鍋爐可以轉(zhuǎn)換能量，將化學(xué)能、電能等熱能形式輸入到鍋爐中，經(jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，將具有一定熱能的蒸汽和高溫水等向外輸出。大量的實(shí)踐研究表明，通過運(yùn)用電廠熱能動力鍋爐燃燒技術(shù)，可以促使鍋爐的運(yùn)用效率得到提升，更加高效的利用電力能源。

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作者簡介：李文成，身份證號碼：220702198305282212。