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[摘 要]现如今,随着电厂资源消耗量的日益增加,我国电力行业正在面临着能源短缺的严峻形势。其中,一些比较常见的燃料能源消耗情况尤为严重。而电厂锅炉作为燃料燃烧的主要载体,只有科学合理的构设计,才能充分发挥锅炉设备的效能,进一步提高燃料的使用效率。并且,相比于传统类型电厂锅炉来说,新型的热能动力锅炉无论是在构造、还是的使用性能方面,都具备了独特的优势,有效降低了燃料的不必要消耗,因此在电厂中得到了十分广泛的应用。以下笔者将会具体对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧分析进行研究论述,并得出以下相关结论,以供参考。
[关键词]电厂 热能动力锅炉 燃料 燃烧分析
中图分类号:G154 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0075-01
通常情况下,只有为燃料提供了充足的氧气、适宜的环境温度以及可燃物质,才会确保燃料的充分燃烧。而在实际的电厂锅炉运行过程中,相关使用单位一般会采用煤炭和部分化学气体。这样一来,当燃料在燃烧过程中,将会提供给锅炉充足的工作能量,促使锅炉的正常运行。目前,随着科学技术的飞速发展,相关技术人员通过对锅炉构造进行改进与强化之后,研发出了新型热动能力锅炉,这种锅炉不仅能够解决燃料,还可以大大提高锅炉运行效率,加快实现了电厂节约减排的目的。因此,本文重点对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧状态进行了探讨分析,同时总结了一些自己的看法。
1.热能作为动力的锅炉概述
电厂的锅炉,通常由锅炉的外壳、用于控制的电器等构成。其中,外壳包含了底部的外壳和表面的外壳两类;底部的外壳用来将燃烧成分固定,起到了燃烧器的作用。在底部的外壳上面,设置了膨胀类型的水箱、轮回方式的水泵、燃气闸门、三通阀门、交换热量的设施、电控的装置盒等配件,它们通过底部的外壳连成一个完整的结构。同时,底部的外壳和墙体相连。表面的外壳,则可以抵挡外界灰尘对于电厂锅炉的侵蚀,保护锅炉的内部构造。
锅炉内部用于控制的电器,是构成电厂锅炉硬件体系的关键性成分。这部分的重要作用,是控制燃烧流程,并控制水泵、锅炉风机设施、开关设施、燃气闸门、轮回的锅炉水流、温度测量设施等。采用计算机方式来实现对于锅炉的自动化控制,能够有效保证锅炉的工作温度,确保在燃烧时锅炉内外温度平衡。电厂锅炉的实际结构,应当与热能动力的基本原理相吻合,才能维持锅炉在工作时的正常燃料温度。
采用热能作为动力的电厂锅炉,需要具备正常的燃烧温度;要合理掌控这个温度,就需要及时调整燃料转换的频率和数量。热能动力原理中的控制燃料实际燃烧措施,可以将分析气体的设施以及控制燃烧的设施组成具有连续性的体系,通过测定锅炉的热电偶,来设置合适的燃烧数值;再通过微机手段,准确计算这一数据的偏差程度。这种方法有助于保证微机输出数值的准确性。然而,对于这种控制手段的调查证明:即便是采用微机方式,数值还是可能存在偏差,因为控制燃烧流程需要十分精确的信息作为支持。
此外,还存在一种热电偶、流量限制阀门、燃烧嘴和控制设施共同构成的热能动力类型锅炉。这种锅炉对于燃烧的限制,属于交叉方式的限制,也就是由温度的传感设施将待测的温度变换为电能信号,判断测量得出的溫度数值,是否符合预设的数值。
2 燃料和燃烧的实际状态
锅炉中的燃料要想实际燃烧,应当同时具备燃料物质、氧气和燃点温度三个前提。锅炉的燃料中,可以被燃烧的那部分物质,主要包含了碳元素、氢元素和硫元素组成的物质。每一种用于锅炉的燃料,包含的燃烧物质构造与数量都有区别,因此,这些原料需要的氧气含量也会有差别。我们把一立方米的原料燃烧所用到的氧气量,称作理论上需要的燃烧空气含量。
在实际的热能动力锅炉正常运行过程中,因为受到燃烧设施等方面的限制,致使燃料中存在的可燃性物质无法与氧气很好的结合在一起,很难达到理想的燃烧效果。从理论角度来说,若是采纳了氧气供应含量,就会导致部分燃料由于缺少氧气而不能充分燃烧,最终造成大量燃烧原料的浪费。并且,一般在锅炉运行之前,通常需要在锅炉内部添加超过预设的氧气含量,这样做的主要目的是为了保证热能动力锅炉中含有充足的空气。但是,想要有效掌握这部分工作并不是一件简单的事情,如果空气含量过大,势必会对锅炉的热吸收量造成一定的影响。但是,当空气含量过小时,又会破坏到燃料的稳定性,很可能会引发锅炉的熄灭。
3 热能动力类型锅炉的具体燃烧形式
3.1 第一种是分层次的燃烧
实际上,所谓的分层次燃烧具体是指将锅炉中的可燃物质按照其薄厚程度进行分层形式的燃烧,使其能够完全分布在锅炉炉排表面上,我们通常也将这种燃烧形式称之为火床燃烧,一般被广泛应用于固体可燃物质燃烧中。并且,层次性的燃烧方法能够适应于多种不同的燃料类型,也不会对煤炭颗粒体积有着过多的限制。但是,一旦煤炭无法与周围空气很好的混合在一起,或是空气供给含量控制不到位,将会大大影响燃烧效果,甚至还会产生大量有毒气体,严重威胁了人们的生命安全,需要引起相关使用单位的高度重视。
这种方式的优势在于:由于燃料是被分层次的燃烧处理,其中包含了许多能量,再加之燃烧进程相对稳定,锅炉熄灭的可能性不大。其次,即使加入新的可燃物质,也能够快速与已经燃烧的原料很好的接触在一起,将会被迅速点燃。这种方式的缺陷在于:只有将固体作为主要燃料时,才会达到预设的燃烧状态,否则其他燃料很难与周围空气相互结合在一起。所以,对于大容量的热动能力锅炉来说,并不适合应用这样的燃烧方式。
3.2 第二种是悬浮状态下的燃烧
这是指将可燃物质制作成粉末形状、喷雾形状或者气体形状,与空气一起送进锅炉中进行燃烧,又可以叫做火室燃烧。悬浮情况下的燃烧,只需要一个较高的炉膛,燃烧的不同阶段都在炉膛内部悬浮进行;随着燃烧产生烟雾,燃料也在不断的运动之中,可燃物质停留在炉膛里面的时间并不长。
这种方式的优势在于:可燃物质能够迅速着火,燃烧得比较充分,效率也比较高。燃料对于负荷量改变的适应性较强,较容易进行自动形式的燃烧控制。这种方式的缺陷在于:在某些情况下,燃料的运动与周围空气并不同步,产生的粉末较多。
3.3 第三种是旋风情况下的燃烧
指的是可燃物质和周围的空气,沿着切线的角度被送进锅炉内部,产生运动速度很高的气流,形成强度较大的螺旋状态运动,并实现燃烧。这种方式的优势为:燃烧的流程十分稳定,且遗留的燃料物质很少;能够运用在多种类型煤炭的燃烧上;节省燃料成本,具备较强的利用剩余燃料的能力。
这种方式的缺陷为:在通风操作时,会损失较多的能量;锅炉设施的构造相对复杂,在实现灰量较大的煤原料燃烧时,会损失一部分物理状态的热量。通过比较可以知道:每一种燃烧的形式都有优点和弊端,因此,在确定燃烧的方法时,需要考虑到燃料的物理和化学属性,以及锅炉自身对于燃料的适应能力。
4 结束语
综上所述,可以得知,热动能力锅炉的出现,不仅有效解决了传统电厂锅炉中存在的一些问题,还大大提高了锅炉运行效率,充分保障了锅炉的安全性,降低了能源的过多消耗,促使电厂锅炉设计逐渐向着节约环保的方向而发展。但是,在当前电厂热能动力锅炉使用过程中,仍旧存在着一些问题和不足 ,还需要相关技术人员进一步的改进与完善,从而确保燃料的充分燃烧,促使电厂热动能力锅炉高效、可靠的运行。
参考文献
[1]闫凯,张建文.富氧燃烧条件下锅炉燃料燃烧计算研究[J].锅炉技术,2013(01).
[2]关振海.锅炉燃料的燃烧过程分析与燃烧方式分析[J].经营管理者,2009(07).
[3]刘久斌.电厂锅炉燃料量控制系统研究[J].热力发电,2008(08).
[关键词]电厂 热能动力锅炉 燃料 燃烧分析
中图分类号:G154 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0075-01
通常情况下,只有为燃料提供了充足的氧气、适宜的环境温度以及可燃物质,才会确保燃料的充分燃烧。而在实际的电厂锅炉运行过程中,相关使用单位一般会采用煤炭和部分化学气体。这样一来,当燃料在燃烧过程中,将会提供给锅炉充足的工作能量,促使锅炉的正常运行。目前,随着科学技术的飞速发展,相关技术人员通过对锅炉构造进行改进与强化之后,研发出了新型热动能力锅炉,这种锅炉不仅能够解决燃料,还可以大大提高锅炉运行效率,加快实现了电厂节约减排的目的。因此,本文重点对电厂热能动力锅炉燃料及燃烧状态进行了探讨分析,同时总结了一些自己的看法。
1.热能作为动力的锅炉概述
电厂的锅炉,通常由锅炉的外壳、用于控制的电器等构成。其中,外壳包含了底部的外壳和表面的外壳两类;底部的外壳用来将燃烧成分固定,起到了燃烧器的作用。在底部的外壳上面,设置了膨胀类型的水箱、轮回方式的水泵、燃气闸门、三通阀门、交换热量的设施、电控的装置盒等配件,它们通过底部的外壳连成一个完整的结构。同时,底部的外壳和墙体相连。表面的外壳,则可以抵挡外界灰尘对于电厂锅炉的侵蚀,保护锅炉的内部构造。
锅炉内部用于控制的电器,是构成电厂锅炉硬件体系的关键性成分。这部分的重要作用,是控制燃烧流程,并控制水泵、锅炉风机设施、开关设施、燃气闸门、轮回的锅炉水流、温度测量设施等。采用计算机方式来实现对于锅炉的自动化控制,能够有效保证锅炉的工作温度,确保在燃烧时锅炉内外温度平衡。电厂锅炉的实际结构,应当与热能动力的基本原理相吻合,才能维持锅炉在工作时的正常燃料温度。
采用热能作为动力的电厂锅炉,需要具备正常的燃烧温度;要合理掌控这个温度,就需要及时调整燃料转换的频率和数量。热能动力原理中的控制燃料实际燃烧措施,可以将分析气体的设施以及控制燃烧的设施组成具有连续性的体系,通过测定锅炉的热电偶,来设置合适的燃烧数值;再通过微机手段,准确计算这一数据的偏差程度。这种方法有助于保证微机输出数值的准确性。然而,对于这种控制手段的调查证明:即便是采用微机方式,数值还是可能存在偏差,因为控制燃烧流程需要十分精确的信息作为支持。
此外,还存在一种热电偶、流量限制阀门、燃烧嘴和控制设施共同构成的热能动力类型锅炉。这种锅炉对于燃烧的限制,属于交叉方式的限制,也就是由温度的传感设施将待测的温度变换为电能信号,判断测量得出的溫度数值,是否符合预设的数值。
2 燃料和燃烧的实际状态
锅炉中的燃料要想实际燃烧,应当同时具备燃料物质、氧气和燃点温度三个前提。锅炉的燃料中,可以被燃烧的那部分物质,主要包含了碳元素、氢元素和硫元素组成的物质。每一种用于锅炉的燃料,包含的燃烧物质构造与数量都有区别,因此,这些原料需要的氧气含量也会有差别。我们把一立方米的原料燃烧所用到的氧气量,称作理论上需要的燃烧空气含量。
在实际的热能动力锅炉正常运行过程中,因为受到燃烧设施等方面的限制,致使燃料中存在的可燃性物质无法与氧气很好的结合在一起,很难达到理想的燃烧效果。从理论角度来说,若是采纳了氧气供应含量,就会导致部分燃料由于缺少氧气而不能充分燃烧,最终造成大量燃烧原料的浪费。并且,一般在锅炉运行之前,通常需要在锅炉内部添加超过预设的氧气含量,这样做的主要目的是为了保证热能动力锅炉中含有充足的空气。但是,想要有效掌握这部分工作并不是一件简单的事情,如果空气含量过大,势必会对锅炉的热吸收量造成一定的影响。但是,当空气含量过小时,又会破坏到燃料的稳定性,很可能会引发锅炉的熄灭。
3 热能动力类型锅炉的具体燃烧形式
3.1 第一种是分层次的燃烧
实际上,所谓的分层次燃烧具体是指将锅炉中的可燃物质按照其薄厚程度进行分层形式的燃烧,使其能够完全分布在锅炉炉排表面上,我们通常也将这种燃烧形式称之为火床燃烧,一般被广泛应用于固体可燃物质燃烧中。并且,层次性的燃烧方法能够适应于多种不同的燃料类型,也不会对煤炭颗粒体积有着过多的限制。但是,一旦煤炭无法与周围空气很好的混合在一起,或是空气供给含量控制不到位,将会大大影响燃烧效果,甚至还会产生大量有毒气体,严重威胁了人们的生命安全,需要引起相关使用单位的高度重视。
这种方式的优势在于:由于燃料是被分层次的燃烧处理,其中包含了许多能量,再加之燃烧进程相对稳定,锅炉熄灭的可能性不大。其次,即使加入新的可燃物质,也能够快速与已经燃烧的原料很好的接触在一起,将会被迅速点燃。这种方式的缺陷在于:只有将固体作为主要燃料时,才会达到预设的燃烧状态,否则其他燃料很难与周围空气相互结合在一起。所以,对于大容量的热动能力锅炉来说,并不适合应用这样的燃烧方式。
3.2 第二种是悬浮状态下的燃烧
这是指将可燃物质制作成粉末形状、喷雾形状或者气体形状,与空气一起送进锅炉中进行燃烧,又可以叫做火室燃烧。悬浮情况下的燃烧,只需要一个较高的炉膛,燃烧的不同阶段都在炉膛内部悬浮进行;随着燃烧产生烟雾,燃料也在不断的运动之中,可燃物质停留在炉膛里面的时间并不长。
这种方式的优势在于:可燃物质能够迅速着火,燃烧得比较充分,效率也比较高。燃料对于负荷量改变的适应性较强,较容易进行自动形式的燃烧控制。这种方式的缺陷在于:在某些情况下,燃料的运动与周围空气并不同步,产生的粉末较多。
3.3 第三种是旋风情况下的燃烧
指的是可燃物质和周围的空气,沿着切线的角度被送进锅炉内部,产生运动速度很高的气流,形成强度较大的螺旋状态运动,并实现燃烧。这种方式的优势为:燃烧的流程十分稳定,且遗留的燃料物质很少;能够运用在多种类型煤炭的燃烧上;节省燃料成本,具备较强的利用剩余燃料的能力。
这种方式的缺陷为:在通风操作时,会损失较多的能量;锅炉设施的构造相对复杂,在实现灰量较大的煤原料燃烧时,会损失一部分物理状态的热量。通过比较可以知道:每一种燃烧的形式都有优点和弊端,因此,在确定燃烧的方法时,需要考虑到燃料的物理和化学属性,以及锅炉自身对于燃料的适应能力。
4 结束语
综上所述,可以得知,热动能力锅炉的出现,不仅有效解决了传统电厂锅炉中存在的一些问题,还大大提高了锅炉运行效率,充分保障了锅炉的安全性,降低了能源的过多消耗,促使电厂锅炉设计逐渐向着节约环保的方向而发展。但是,在当前电厂热能动力锅炉使用过程中,仍旧存在着一些问题和不足 ,还需要相关技术人员进一步的改进与完善,从而确保燃料的充分燃烧,促使电厂热动能力锅炉高效、可靠的运行。
参考文献
[1]闫凯,张建文.富氧燃烧条件下锅炉燃料燃烧计算研究[J].锅炉技术,2013(01).
[2]关振海.锅炉燃料的燃烧过程分析与燃烧方式分析[J].经营管理者,2009(07).
[3]刘久斌.电厂锅炉燃料量控制系统研究[J].热力发电,2008(08).