肖金平　蔣曉霞

摘要：電力資源供需問題始終阻礙著電力企業(yè)的發(fā)展，為了有效地處理這個問題，需要創(chuàng)新新型技術來改善。文章從熱能動力鍋爐的概述出發(fā)，對電廠發(fā)電鍋爐燃料以及對火電廠鍋爐的燃燒進行了探究，最后提出了加強火電廠熱能動力鍋爐燃燒效率的策略。

關鍵詞：火力發(fā)電廠；熱能動力鍋爐；燃料；燃燒；電力資源 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM62 文章編號：1009-2374（2016）34-0110-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.34.054

伴隨著當前我國經濟建設的飛速發(fā)展、人口的增多、可利用資源的不斷銳減，我們需要充分地利用現代科學技術來促進各種資源利用率的提升，并積極開發(fā)出新型能源。在電力行業(yè)中，電力資源供需的問題一直阻礙著電力企業(yè)的發(fā)展，為了有效地處理這一問題，需要創(chuàng)新新型技術來改善。下文主要以電廠熱能動力鍋爐燃燒技術為例進行分析，在電力行業(yè)中，熱能動力鍋爐作為一種常見的能量轉換設備得以廣泛的應用。

1 熱能動力鍋爐概述

鍋爐的組成是由外殼部分以及燃氣鍋爐電器控制部分組成的，其外殼部分主要分為底殼和面殼，其中底殼主要是用來固定鍋爐的燃燒，通常也叫燃燒器，在底殼部位會安裝一些其他的設備，然后底殼能夠與墻體固定連接；而面殼主要是起到防風防灰塵防外物影響的保護作用，燃氣鍋爐電器控制部分對于鍋爐來說是最主要的硬件部分。當前實際生產中逐漸開始采用電腦自動控制運行的方式，有利于精確的操控溫度。

熱能動力鍋爐其本質就是一類能量轉化裝置，給鍋爐輸送的能量包含燃煤中的化學、電力能、空氣和燃料所攜帶的內能等能源類型，而依托鍋爐裝置進行能量轉化，給外界送出攜帶一定能量的飽和水蒸汽或過熱蒸汽，還輸送出具有很高溫度的熱水及有機熱載體。熱能動力鍋爐燃料燃燒的基本工作過程是：首先，預熱階段，在燃料進行燃燒之前，對將要燃燒的燃料進行烘干、揮發(fā)、預熱的過程；其次，燃燒階段，該階段主要是指燃料經過充分的預熱后，在燃燒爐內充分進行化學反應并放出燃燒熱，將這些熱量傳送給鍋爐盤管內的水，促使水吸收熱量后溫度升至所需要的范圍或者使水轉變成具有相應壓力蒸汽的熱力裝置。在燃燒爐內，燃料通過不斷的燃燒反應進而不斷產生熱量，在依靠熱輻射和熱傳導的方式，將熱量傳送到鍋爐內盤管傳熱表面，從而把自身溫度降低一定幅度，且從煙筒口排入大氣；最后，燃盡階段，該階段主要是焦炭中的可燃物質已經燃燒的所剩無幾，只有在炭灰內部還殘留少量沒有燃盡的物質，所以在這個過程中需要提供足夠的空氣，使其充分燃燒，產生熱能。

2 火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐的燃料分析

上述可知，鍋爐其本質就是一種能量的轉換裝置，按其能量來源，通常可以分為太陽能、余熱、電、燃煤、燃油、燃氣、水煤漿等鍋爐種類。在火力發(fā)電廠中，熱能動力鍋爐常用的燃料主要有煤炭、重油、天然氣等，從經濟利益、技術條件以及資源應用上來說，雖然我國的石油、天然氣等資源豐富，但是從其利用價值來看遠遠高于其直接燃燒的價值，并且我國煤炭資源豐富且煤炭的產量也在持續(xù)增加，足以滿足火力發(fā)電廠的供銷，因此我國絕大部分的火力發(fā)電廠中都是采用以煤炭作為主要的燃料的熱能動力鍋爐。

煤炭是一種成分非常復雜的固體燃料，它的化學基本成分主要有氧、碳、氨、氮、氫、硫、水分等。在煤炭的這些成分中，硫主要以有機硫、硫鐵礦和一些硫酸鹽等形式存在，在燃燒的過程中，有機硫和硫鐵礦生成二氧化硫等有腐蝕性的氣體，這些氣體不僅容易造成熱能動力鍋爐內的金屬等結構的腐蝕，進而降低了鍋爐的使用壽命，同時如果把這些氣體直接排放到空氣中，非常容易引起空氣的污染，因此還需對這些廢氣進行一系列的處理。此外，在煤炭中水分的影響也不容忽視，在煤炭中的全水分，主要指表面和內在的兩種水分，其中表面水分主要是在開采或運輸過程中進入的，這些水分是不可避免的，其含量也是受自然條件的影響無法控制的，但是正是由于這種水分的存在，影響了煤炭在鍋爐中的燃燒，導致煤炭燃燒的程度減小，發(fā)熱量也大幅度減小，進而影響火力發(fā)電的發(fā)電效率。

3 火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐的燃燒分析

3.1 燃料的燃燒形式

在熱能動力鍋爐當中，燃料的燃燒主要有以下三種形式：

3.1.1 分層次的燃燒。主要應用于固體可燃物質的燃燒過程中，根據鍋爐內的可燃物質的特征，按照特定的薄厚程度分布在鍋爐的爐排上進行燃燒。這種燃燒形式，可以適用于多種原料煤的燃燒，并且對于煤炭固體顆粒大小沒有要求。其優(yōu)點在于：燃料的層次所蘊含的能量很多，燃燒的進程比較穩(wěn)定；新添加的可燃物質，可以和已經燃燒起來的原料實現接觸，所以鍋爐中途熄滅的可行性小。其缺點在于：只能適用在采用固體作為燃料的情況下，并且需要保障燃料與周圍的空氣充分融合，否則就容易因空氣供給不達標引起燃燒不充分，進而影響效益。

3.1.2 懸浮狀態(tài)下的燃燒。主要指把可燃物質加工成粉末形狀、噴霧形狀或者氣體形狀，并將空氣一同送進鍋爐中進行燃燒。為保證燃燒是在懸浮情況下進行的，就需要爐膛高度較高。懸浮狀態(tài)下的燃燒形式，其優(yōu)點在于：可燃物質能夠迅速著火，燃燒得比較充分，效率也比較高；燃料對于負荷量改變的適應性較強，較容易進行自動形式的燃燒控制。其缺點在于：在某些情況下，燃料的運動與周圍空氣并不同步，產生的粉末

較多。

3.1.3 旋風情況下的燃燒。主要指的是可燃物質和周圍的空氣，沿著切線的角度被送進鍋爐內部，產生運動速度很高的氣流，形成強度較大的螺旋狀態(tài)運動，并實現燃燒。其優(yōu)點在于：燃燒的流程穩(wěn)定，遺留的燃料物質很少；能夠運用在多種類型煤炭的燃燒上；節(jié)省燃料成本，具有較強的利用剩余燃料的能力。其缺點在于：在通風操作時，會損失較多的能量；鍋爐設施的構造相對復雜，在實現灰量較大的煤原料燃燒時，會損失一部分物理狀態(tài)的熱量。

3.2 熱能動力鍋爐燃燒的控制措施

通常，對于熱能動力鍋爐的燃燒控制主要在對燃料量的控制、送風量的控制以及引風量的控制。首先，對于燃料的控制，主要是按照鍋爐蒸汽的負荷要求，燃燒量的控制是最重要的一個系統(tǒng)，因為鍋爐給風的多少直接影響到送風和引風的控制。對于燃料的控制主要的目的就是消除燃料的內部擾動，改善系統(tǒng)的品質，由于各個部分聯系比較緊密，所以各個部分之間的影響不能夠忽略，所以必須要注意燃料的品質和燃料供給裝置的機械的數量。在送風量的控制方面，為了保證經濟的燃燒，所以我們需要為了燃料量的變化來改變相應的送風量，送風量的任務也就是讓送風量與燃料量相互協(xié)調，可以讓鍋爐的燃燒效率達到最高，最終使鍋爐的經濟效益達到人們的要求。而在引風量的控制系統(tǒng)中，因為需要爐膛的壓力滿足在一定的標準之內，所以在引風量與送風量之間需要有一個良好的平衡，同時爐膛的壓力也是直接關聯到鍋爐燃燒過程的安全和經濟運行，壓力大噴火甚至爆炸，壓力小冷風入爐膛，影響燃燒。所以我們可以把送風量當成一種前饋的信號，用來改善系統(tǒng)的調節(jié)的能力，同時因為調節(jié)的對象是一種比例，所以被調節(jié)的量比較靈敏，為了減少由于小幅度的偏差而導致引風機檔板不間斷動作，可以在調節(jié)器上設置一個比例，自動修正，在出現小的偏差時調節(jié)器的比例帶增大。

4 提高火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐燃燒效率的策略

4.1 提高火力發(fā)電廠中汽輪機的工作效率

在火力發(fā)電廠中，通常都是采用的汽輪機將蒸汽的熱能轉變?yōu)閯恿菽軄磉M行發(fā)電。但是，因為在汽輪機當中，當內部的汽流經過噴嘴和葉片出現摩擦時，由于葉片間隙的漏汽，導致汽輪機在蒸汽的熱能轉化過程中，會有部分的熱能損耗。因此在實際操作過程中，我們需要通過提高蒸汽流過動葉柵時的相對速度或者是采用漸縮型葉片等措施來減小葉片出口邊的厚度，最終實現減少噴嘴和葉片的摩擦而造成動能的損耗問題。

4.2 采取合理送風措施

合理送風要求對于保障鍋爐的充分燃燒具有重要意義，因此我們需要加強對送風過程中的各個環(huán)節(jié)進行合理優(yōu)化，合理地控制送風過程中的風速和風量，因此，當風速不夠時，就會造成噴燃器的溫度過高而燒壞，并導致煤粉的沉淀，而風速過大時就會推遲煤粉著火時間，導致燃燒不充分，所以一定要加強控制送風的風速和風量，確保風粉充分混合。

4.3 科學合理地選擇燃煤類型

通常由于選擇的燃煤種類不同，其相應的鍋爐爐型在結構上也會有所差別。因此在選用燃煤過程中，如果選用的燃煤符合鍋爐的功能，那么就容易影響鍋爐的運行狀況，不僅容易導致鍋爐損壞，同時還無法達到預期的經濟效益，所以，我們在燃煤選擇過程中，一定要重視那些影響鍋爐運行的重要因素。并且，需要安排相關研究人員，在選用燃煤過程中，可以事先開展相應的燃燒試驗，進而合理地選出合適的燃煤類型。

4.4 控制鍋爐給水品質，加強保養(yǎng)維護

在火電廠鍋爐中，對于給水設備，為了保證給水能夠滿足鍋爐使用標準，不僅需嚴格依據鍋爐給水處理的操作標準來實施和加強控制水中的各項雜質，同時還要根據鍋爐的受熱面結渣狀況來實施監(jiān)察管理，定期地進行鍋爐管道當中的結垢、結渣的清除，做好保養(yǎng)維護工作。

5 結語

綜上所述，在火力發(fā)電廠熱能動力鍋爐中，其運行的狀態(tài)直接影響了整個火力發(fā)電廠的經濟效益，因此我們不僅要注意燃料煤炭的質量，更需要了解整個鍋爐在燃燒發(fā)電時的實際工作情況，調節(jié)好各個小組件的工作，保證經濟性的燃燒，獲得較大的經濟效益，然而我們在許多方面仍有不足，需要繼續(xù)努力改進。

參考文獻

[1] 劉久斌.電廠鍋爐燃料量控制系統(tǒng)研究[J].熱力發(fā)電，2008，（8）.

[2] 關振海.鍋爐燃料的燃燒過程分析與燃燒方式分析

[J].經營管理者，2009，（7）.

（責任編輯：王 波）