电厂热能动力锅炉燃料及燃烧研究

电厂热能动力锅炉燃料及燃烧研究

王国磊

廊坊劲华锅炉有限公司  河北省廊坊市  065800

摘要：近些年来我国社会经济正处在高速发展的过程中，而电厂行业也在高新科技和新型理念的加持下实现了迅速发展，在不断扩大规模的过程中积极引入了大量科学先进的锅炉设备，而热能动力锅炉设备作为其中的重要设备之一直接关系到电厂整体的运行成效。在当前社会各界贯彻落实可持续发展理念的时代背景下，社会发展对于电厂提出了更高的要求，促使电厂整体朝着环保节能的方向发展，基于此有必要针对热能动力锅炉的燃料及燃烧展开更为深入的探究，继而为后续工作提供参考，以便于实现对于现有燃烧方式的优化改善，最终实现节能降耗的发展目标。

关键词：电厂；热能动力；锅炉燃料

1燃气锅炉不完全燃烧的原因与危害

（1）燃气量和风量不匹配。燃气锅炉运行过程中，鼓风机将空气加压后送入炉内与燃气混合、升温、燃烧，如果锅炉燃烧调整不正常，燃气量和风量匹配不合理，将造成燃气燃烧不完全，从而降低锅炉运行的经济性。

（2）火焰温度降低。为确保燃气可以持续稳定燃烧且形成完整火焰，应当确保火焰维持在标准温度，如果火焰和低温物体接触导致其温度降低，就会发生不完全燃烧现象。

（3）排烟不充分。燃气锅炉运行所产生的烟气必须及时顺畅地排出才能保证燃烧效率，如果没有控制好烟气排出导致部分烟气停留在炉膛内，从而让燃烧所需空气供给不足，也会发生不完全燃烧现象。

（4）炉膛内燃气与空气未有效混合也容易导致燃烧不充分。

对燃气锅炉不完全燃烧的危害进行总结，具体如下：

a降低热效率。由于不完全燃烧现象的存在，导致锅炉炉膛内形成还原性环境，加之高温环境下燃气内的高C分子成分开始碳化集结，滞留在烟管内壁或水管外侧，长期就会形成较多烟灰，导致锅炉受热面热阻提升，换热率降低，排烟温度逐步提高，排烟环节的热损失过大，影响燃气锅炉的运行效率。

b产生大量CO。燃气不完全燃烧会产生大量CO，如有泄漏，将对司炉工的身体健康甚至生命产生极大的威胁,而且会增加锅炉爆炸事故的风险，对锅炉吹扫提出了更高要求，具有较大的安全隐患。

c燃气大量消耗。由于不完全燃烧导致炉膛内一些燃气尚未真正参与燃烧，致使燃气消耗量提升，严重影响锅炉的热效率和经济性。

d产生碳黑。燃气锅炉处于运行状态时，火焰区两侧燃气与氧化剂受热，燃气热分解过程中，原始化合物的脱氢与碳原子逐渐集聚而产生重碳氢化合物，甚至出现较小的碳粒。碳粒燃烧需要一定的时间，因为燃气不完全燃烧导致碳粒在尚未燃烬的情况下被燃烧产物带走，最终产生碳烟，给生态环境带来较大污染。

2电厂热能动力锅炉燃料燃烧过程

2.2.1预热阶段

在实际加热的过程中，燃料的温度会随之增加，这也会使得其内部分子处在高速运动的状态下，此举能够充分为燃料燃烧提供支持，进而保障其氧化反应的充分性。

基于此，当正式进行燃料燃烧之前，工作人员可以实现对热能动力锅炉中的温度进行增加，并使得这一温度能够得到有效持续，进而起到应有的预热作用。在预热阶段，工作人员应当加强对于燃料水分的合理把控，若是其中包含着更多的水分，便需要适当对通风量进行增加，同时还要确保其在温度方面的合理性和持续性，当开展原料预热工作时，有诸多因素都会对其工作效果产生影响，其中最主要的便在于温度以及风量的变化情况。所以在正式开展工作时工作人员应当从各方面条件出发针对其采取相应的优化调整措施。

2.2.2燃烧阶段

（1）燃料控制。在燃烧阶段应当强化开展对于燃料的合理控制工作，从实际情况来看，锅炉所具有的通风条件将会在极大程度上影响其运行效果，所以工作人员应当从具体要求出发，科学合理地落实对于燃烧量的优化控制。科学合理的燃料控制工作能够尽量减少锅炉内部对其燃烧状态所造成的干扰，进而推动系统运行成效的进一步提升。在燃烧过程中各个因素之间有着密切的连接，所以应当加强对于其中相互作用的重视，并保障其所选用燃料的实际质量以及通风设备的合理性。

（2）送风量控制。结合实际情况来看，送风工作的主要目的便是实现对于燃料量以及送风量的科学调节，进而确保锅炉能够最大化提升燃烧效率，在充分满足用户要求的同时达到提升经济效益的效果。在此过程中，工作人员应当综合考虑其送风流量控制系统的实际情况，明确其在炉膛压力方面的控制要求，为了能够始终维持在标准范围之内，势必要妥善处理好送风和引风之间相互平衡的各项事宜。除此以外，炉膛压力的具体情况对于电厂热能动力锅炉的燃烧有着直接影响，关系到其最终运行的经济性以及有效性，若是其压力喷射过大便会增加其出现爆炸的可能性，但若是炉膛中进入了部分有着较小压力的冷空气则会导致其直接呈现出燃烧的状态。基于此，工作人员可以根据送风量作为前馈信号，以便于进一步保障系统本身的实际调节能力，科学合理地开展对于燃料和风量的配比工作，确保可燃物燃烧的充分性，尽可能降低资源浪费现象出现的概率。

2.2.3燃尽阶段

通过特定时间的燃烧之后，燃料本身所具有的可燃烧部分便已经基本实现了燃烧，但其中依然存在由于受到炭灰包裹所以没有完全燃烧的部分，在进入到燃尽阶段之后，工作人员不可以立即终止向其中输送氧气，而是依然要向其中送入适量的氧气，进而为剩余燃料能够得到更加充分的燃烧创造良好的条件，此举有助于在极大程度上提升燃料的利用效率，提高各项工作开展的经济效益。

3燃烧锅炉运行管理

生物质燃烧锅炉的运行与维护对生物质颗粒燃料的燃烧效率具有重要的影响，因为燃烧效率和热效率是衡量锅炉运行质量和经济水平的重要参数。提升锅炉的热效率，就可以提升经济效益，同时也可以提高节能水平。通过提升锅炉的热效率，以降低锅炉能耗、提高锅炉节能水平，具体应做到如下几个方面：

1）确保锅炉密闭性能良好，最大程度减小锅炉漏风情况的发生。

2）要加快设备的技术改造，主要针对燃烧设备，从而改善燃烧的状态，以提高燃烧性能。

3）最大程度减小炉膛出口过量空气系数，尽可能确保燃烧时氧含量最低，减小炉膛的漏风程度，以确保炉膛中环境为负压状态。

4）保持锅炉内部清洁，定期清理炉渣，尤其是受热面的污物，以提升锅炉内的传热效率。另外要处理好锅炉用水，做好水质化验监测，从而减缓污垢产生速率。

5）要将辅助设备的运行状态调整至最佳，如保证水泵及风机的运行效率，降低辅助设备的能耗水平，提升锅炉机组的净效率。

6）实行目标管理，结合工作实际确定目标，确立合理的消费定额，将班组绩效与锅炉运行的经济效益相关联。

同时受热面尽量采用较大的管间距，顺列布置，可以有效降低烟气的流动速度，从而能够保证烟气的良好流通，有效地降低烟气对管道的磨损，减少了管壁的结渣和积灰，可以大大提高了对流受热面的使用寿命。为了防止烧结腐蚀和积灰结渣，可在生物质燃料中添加煤炭或泥炭、管道材料使用具有抗腐蚀功能的富铬钢材或者镀铬、蒸汽温度尽可能低等。

总之，我国虽然在生物质燃烧利用上取得了较大的进步，但相对发达国家而言，无论技术上还是应用上仍然存在较大差距。一方面各大科研院校要继续积极研究高效的燃烧技术，另一方面政府有关部门要制定优惠政策，促进建立起生物质燃料的收集、处理及交易体系，这样将对我国社会经济和环境可持续协调发展起到重大影响。而生物质锅炉的出现正好符合我国资源节约及可持续发展的战略方针，缓解了我国资源短缺的部分问题，为我国的环境保护做出了贡献。生物质燃烧锅炉有其独特的优点，应该利用其优点，将其燃烧效率提到最大。

参考文献：

［1］张霞，蔡宗寿，陈颖，等.世界生物质颗粒燃料产业发展现状与趋势分析[J].农机化研究，2015（2）:1-5.

［2］何甜辉，蔡建楠，贺丽君.典型生物质燃料燃烧污染物排放综述[J].四川化工，2014，17（3）：19-21.