電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析

1、電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析電廠熱能動力鍋爐燃料及燃燒分析劉中博劉中博山東電力建設(shè)第三工程有限公司山東電力建設(shè)第三工程有限公司266100266100山東省山東省青島市青島市摘要：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展與技術(shù)不斷創(chuàng)新，電廠節(jié)能與高效利用能源是最基本的要求。本文分析了火力發(fā)電廠鍋爐的燃料、燃料燃燒特性和燃燒調(diào)整技術(shù)，提高鍋爐的利用效率，燃料利用得到改善，有利于節(jié)能減排。關(guān)鍵詞：電廠；熱能動力鍋爐；燃料；燃燒引言燃燒過程涉及三個元素，即可燃物，

2、氧氣和溫度。因此，在燃燒過程中，為了避免浪費資源并充分利用燃料，必須確保足夠的氧氣供應(yīng)和足夠的溫度。鍋爐是能量轉(zhuǎn)換裝置，輸入到鍋爐的能量是燃料中的化學能，電能，高溫煙氣的熱能等，并由鍋爐轉(zhuǎn)化為輸出具有一定熱能的蒸汽，高溫水等。新型燃煤鍋爐不僅要節(jié)約燃料，而且要改善整個燃燒過程，適應(yīng)節(jié)能減排的要求。本文將討論燃料，燃燒方式和燃燒調(diào)整分析三個方面。1、鍋爐燃料電廠鍋爐使用的燃料種類較多，有氣體燃料、液體燃料和固體燃料等。其中使用最多的是天然

3、氣、煤、重油等，就目前的技術(shù)以及自然資源利用程度而言，煤炭的利用要多于重油和天然氣。為降低風險確保電廠的經(jīng)濟效益，一般以煤為主要燃料，本文僅以燃煤燃料作為討論分析的基礎(chǔ)。煤由可燃質(zhì)、灰分及水分組成，其可燃質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫等元素組成。煤的分析數(shù)據(jù)基本包括工業(yè)分析和元素分析，有了以上的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就可以進行相關(guān)的鍋爐燃燒技術(shù)及熱力計算分析。碳元素在煤含量中占比最大，一般為50～90%（%ar）。固定碳的燃燒特點是不宜著火，燃燒緩慢，火

4、苗短，需要在高溫下才能著火燃燒。通常含碳量越多，發(fā)熱量越高。煤的發(fā)熱量包括高位發(fā)熱量和低位發(fā)熱量，區(qū)別就在于高位發(fā)熱量包含了煤樣中水的汽化潛熱，而我國的計算標準中一般使用低位發(fā)熱量作為設(shè)計計算的基礎(chǔ)。氫元素在煤中多以碳氫化合物狀態(tài)存在，水分中的氫不計入氫的含量，氫在燃燒時也會放出熱量，氫的發(fā)熱量很高，單位發(fā)熱量約為碳的3.7倍。氧和置下的風、粉管道布置較復雜。切向燃燒方式，基本采用直流燃燒器四角布置或者墻式布置，該方式對煤種的適應(yīng)性較好

5、，在我國的電站中較為普遍使用。切向燃燒的方式，應(yīng)盡量把爐膛截面設(shè)計成正方形，隨著鍋爐容量的增大，可采用雙爐膛的布置方案。針對低揮發(fā)分煤種難于著火和燃盡的特點，可以考慮使用W型火焰燃燒技術(shù)，該燃燒方式具有較長的火焰，著火過程比較穩(wěn)定，因此能夠達到很高的燃盡度。流化床燃燒：燃料適應(yīng)性好，幾乎可以燃燒一切種類的燃料并達到很高的燃燒效率，包括高水分、高灰分、低熱值、低揮發(fā)分的劣質(zhì)燃料。該方式在燃燒過程中，能有效控制NOX和SO2的產(chǎn)生和排放，燃

6、燒熱強度大可以減小爐膛體積。4、燃燒調(diào)整技術(shù)為了確保鍋爐著火穩(wěn)定、火焰均勻充滿爐膛、不結(jié)渣、不燒損燃燒器和水冷壁、使機組運行保持最高的安全和經(jīng)濟性、減少燃燒污染物的排放，必須對鍋爐燃燒進行調(diào)整。4.1不同負荷下的燃燒調(diào)整:高負荷運行時，燃燒調(diào)整時應(yīng)注意將火球的位置調(diào)整居中，避免火焰偏斜；適當增大一次風速，降低過量空氣系數(shù)運行。低負荷運行時，為使著火穩(wěn)定，可適當增大過量空氣系數(shù)；適當降低爐膛負壓，以減少漏風。4.2煤質(zhì)變化時的燃燒調(diào)整根據(jù)

7、煤質(zhì)的揮發(fā)分、發(fā)熱量、灰分、水分的不同而進行相應(yīng)的燃燒調(diào)整，必要時可采用適當?shù)幕烀捍胧?，以確保著火穩(wěn)定、燃燒安全、受熱面汽溫偏差符合要求。燃燒過程注意煤粉細度的調(diào)整，煤粉越細，著火越迅速，燃盡所需時間越短，飛灰可燃物含量越小，燃燒越徹底。對于煤粉濃度的調(diào)整，高的煤粉濃度可迅速吸收爐膛輻射熱量，使著火提前，促進可燃混合物的著火，對劣質(zhì)煤的著火有利。4.3不同燃燒器布置方式的燃燒調(diào)整切向燃燒（直流燃燒器）：主要包括：一次風率、風速調(diào)整；輔助