淺談鍋爐熱能動(dòng)力系統(tǒng)

1、<p>　　淺談鍋爐熱能動(dòng)力系統(tǒng)</p><p>　　[摘 要]隨著社會(huì)的發(fā)展，人口的增多，資源的減少，我們需要充分的利用現(xiàn)代科技提高資源的利用率，生產(chǎn)新能源。在電力資源上也面臨著電力資源供需的矛盾，為了解決這一矛盾，電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃燒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃燒技術(shù)的運(yùn)用可以極大的提高鍋爐的應(yīng)用效率，提高電力能源利用率。本文介紹了電廠熱能動(dòng)力鍋爐，并對(duì)其燃料和燃燒做了分析。 </p>

2、;<p>　　[關(guān)鍵詞]電廠 熱能動(dòng)力鍋爐 燃料 燃燒 技術(shù) </p><p>　　中圖分類號(hào)：TK221 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）47-0021-01 </p><p>　　1 熱能動(dòng)力裝置和熱能動(dòng)力鍋爐 </p><p>　　熱能動(dòng)力裝置就是將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而產(chǎn)生原動(dòng)力的成套熱力設(shè)備。熱能的來(lái)源包括利用煤、石油、天

3、然氣、油頁(yè)巖、生物質(zhì)能等燃料燃燒所放出的熱能以及核能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?。熱能?dòng)力裝置包括汽輪機(jī)動(dòng)力裝置、內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力裝置、燃?xì)廨啓C(jī)動(dòng)力裝置和核能動(dòng)力裝置等。它們主要是由原動(dòng)機(jī)（汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）及其輔助設(shè)備組成。火力發(fā)電就是利用熱能動(dòng)力裝置所產(chǎn)生的原動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)生產(chǎn)電能。 </p><p>　　熱能動(dòng)力鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?，而?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，

4、向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋爐的主要工作原理是一種利用燃料燃燒后釋放的熱能或工業(yè)生產(chǎn)中的余熱傳遞給容器內(nèi)的水，使水達(dá)到所需要的溫度或一定壓力蒸汽的熱力設(shè)備。鍋爐在“鍋”與“爐”兩部分同時(shí)進(jìn)行，水進(jìn)入鍋爐以后，在汽水系統(tǒng)中鍋爐受熱面將吸收的熱量傳遞給水，使水加熱成一定溫度和壓力的熱水或生成蒸汽，被引出應(yīng)用。在燃燒設(shè)備部分，燃料燃燒不斷放出熱量，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔馔ㄟ^熱的傳播，將熱量傳遞給鍋爐受熱面，而本身溫度逐漸降低

5、，最后由煙囪排出。 </p><p>　　2 熱能動(dòng)力鍋爐使用的燃料 </p><p>　　鍋爐就是一種換熱器，按其能量來(lái)源可分為：電鍋爐，太陽(yáng)能鍋爐，余熱鍋爐，燃煤鍋爐，燃油鍋爐，燃?xì)忮仩t，生物質(zhì)鍋爐，水煤漿鍋爐等。燃煤鍋爐就是燃料為燃煤的鍋爐，是指經(jīng)過燃煤在爐膛中燃燒釋放熱量，把熱媒水或其它有機(jī)熱載體（如導(dǎo)熱油等）加熱到一定溫度（或壓力）的熱能動(dòng)力設(shè)備。燃煤鍋爐的燃料可以是：貧煤，煙煤

6、（I，II，III類），無(wú)煙煤（I，II，III 類），褐煤，煤矸石等。燃油鍋爐包括燃油開水鍋爐、燃油熱水鍋爐、燃油采暖鍋爐、燃油洗浴鍋爐等。燃油鍋爐的燃料一般是：柴油，重油等；燃?xì)忮仩t包括燃?xì)忾_水鍋爐、燃?xì)鉄崴仩t、燃?xì)庹羝仩t等，指的是燃料為燃?xì)獾腻仩t。燃?xì)忮仩t的燃料一般是：液化石油氣，天然氣，城市煤氣，煤層氣，頁(yè)巖氣，沼氣等。鍋爐還用木材，木康，稻殼，谷糠，糠醛渣等作燃料。一般來(lái)說(shuō)，在火力發(fā)電廠中，熱能動(dòng)力鍋爐使用的燃料有煤、重油

7、、天然氣等。從經(jīng)濟(jì)利益、技術(shù)條件和資源應(yīng)用上來(lái)說(shuō)，我國(guó)大部分火力發(fā)電廠熱能動(dòng)力鍋爐使用的燃料大都是煤炭。煤炭的基本成分有氧、碳、氮、氫、硫、水分等，其中碳占50%- 70% 。碳、氫、硫都可以燃燒，氧氣幫助這些燃料燃燒。所以在熱能動(dòng)力鍋爐中煤燃料燃燒產(chǎn)生的熱量</p><p>　　3 熱能動(dòng)力鍋爐燃料燃燒的特性和方式 </p><p>　　任何燃料的燃燒過程都包括“著火”及“燃燒”兩個(gè)階段

8、。由緩慢氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閯×已趸磻?yīng)的瞬間稱為著火，持續(xù)劇烈氧化反應(yīng)稱為燃燒。燃料只有達(dá)到著火溫度才能穩(wěn)定燃燒。當(dāng)氣體燃料與空氣混合后，氣體燃料占整個(gè)混合氣體的體積百分比必須在一定的范圍內(nèi)，才能著火燃燒，這一范圍稱為著火濃度范圍或著火濃度極限。與碳的氧化反應(yīng)速度、空氣及燃燒產(chǎn)物的擴(kuò)散速度有關(guān)。使可燃物充分燃燒的兩個(gè)方面的條件：（1）氧氣的濃度（充足的氧氣）；（2）可燃物與氧氣的接觸面積。 </p><p>　　一般

9、來(lái)說(shuō)氣體燃料的燃燒方式有長(zhǎng)焰燃燒，短焰燃燒和無(wú)焰燃燒。長(zhǎng)焰燃燒也稱為擴(kuò)散式燃燒，燃?xì)猓ɑ蚍Q煤氣）在燒嘴內(nèi)完全不和空氣混合，待噴出后靠擴(kuò)散作用與空氣混合進(jìn)行燃燒，火焰較長(zhǎng)。短焰燃燒是指燃?xì)庠跓靸?nèi)預(yù)先和部分空氣（即一次空氣）混合，噴出后部分燃燒，而另一部分與二次空氣混合后繼續(xù)燃燒，火焰較短。無(wú)焰燃燒是指燃?xì)夂涂諝庠谶M(jìn)燒嘴前或在燒嘴內(nèi)完全混合，在燒嘴內(nèi)或噴出后，因燃燒迅速，幾乎看不到火焰。 </p><p>　　固體

10、燃料的燃燒方法有表面燃燒，蒸發(fā)燃燒，冒煙燃燒，分解燃燒等。表面燃燒是在幾乎不含有揮發(fā)份和易熱分解組分而主要由碳組成的燃料中進(jìn)行的，通常認(rèn)為：碳分子和碳表面上吸附的氧發(fā)生反應(yīng)，其燃燒產(chǎn)物可能同時(shí)有二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳還可能與碳發(fā)生還原反應(yīng)而生成一氧化碳。在碳表面附近的氣體層內(nèi)田和氧可能發(fā)生氣相反應(yīng)而生成二氧化碳。蒸發(fā)燃燒是熔點(diǎn)比較低的固體燃料在燃燒之前先熔融成液體狀態(tài)，然后液體受熱而蒸發(fā)所產(chǎn)生的氣體與空氣中氧接觸而進(jìn)行燃燒，如常見

11、的蠟燭燃燒就屬此類。冒煙燃燒是在容易引起熱分解的不穩(wěn)定物質(zhì)中，由于熱分解產(chǎn)生的揮發(fā)份溫度低于其自發(fā)著火溫度時(shí)，往往會(huì)引起帶有大量濃煙的表面燃燒現(xiàn)象。如較潤(rùn)濕的紙和木材，熱分解產(chǎn)物在較低溫時(shí)可能產(chǎn)生表面燃燒的物質(zhì)是容易引起冒煙燃燒的。冒煙燃燒時(shí)將有大量的可燃成分散失在煙霧之中。分解燃燒是分解溫度低的固體燃料由于加熱而產(chǎn)生熱分解，它的易揮發(fā)的組分離開固體表面時(shí)與氧氣反應(yīng)所產(chǎn)生的燃燒現(xiàn)象。如木材、紙、煤等燃燒時(shí)會(huì)有這種現(xiàn)象；分解燃燒和蒸發(fā)燃燒

12、在很多場(chǎng)合會(huì)同時(shí)發(fā)生。 </p><p>　　4 熱能動(dòng)力鍋爐燃料燃燒的過程 </p><p>　　燃料的燃燒主要是碳、氫、硫的燃燒，如果燃燒不充分就會(huì)產(chǎn)生一氧化硫，氫等，燃料的熱能不能完全的釋放，造成資源的浪費(fèi)。燃料燃燒完全就會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫、水蒸氣等，可以充分的利用燃料資源。一般來(lái)說(shuō)固體燃料的燃燒分為三個(gè)階段。 </p><p><b>　　4

13、.1 預(yù)熱階段 </b></p><p>　　預(yù)熱階段指的是在燃料進(jìn)行燃燒之前，對(duì)將要燃燒的燃料進(jìn)行烘干、揮發(fā)、預(yù)熱的過程。燃料在 300 -400℃的溫度下蒸發(fā)分解的最迅速、最完全。燃料進(jìn)入鍋爐后，在高溫預(yù)熱蒸發(fā)的過程中，迅速的脫掉水分，最后只剩下焦炭。在預(yù)熱階段鍋爐中是不需要氧氣的。 </p><p>　　4.2 燃燒的階段 </p><p>　　在

14、前面的預(yù)熱階段，燃料經(jīng)過預(yù)熱已經(jīng)得到充分的揮發(fā)，在揮發(fā)分燃盡之后，燃料剩下的焦炭就會(huì)開始燃燒，進(jìn)入燃燒的階段。燃料在燃燒階段，需要足夠的氧氣，通過和氧氣的結(jié)合，燃料劇烈的燃燒放熱。 </p><p><b>　　4.3 燃盡階段 </b></p><p>　　在燃盡的階段，焦炭中的可燃物質(zhì)已經(jīng)燃燒的所剩無(wú)幾，只有被炭灰包裹的內(nèi)部有少許為充分燃盡的可燃物質(zhì)，這個(gè)階段還需

15、要一定量的空氣，幫助這些剩余的可燃物質(zhì)充分的燃燒產(chǎn)生熱能。在這個(gè)過程中燃燒的速度比較緩慢，釋放的熱量也很少。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]寧華兵.電廠熱能動(dòng)力鍋爐燃料及燃燒分析[J].科學(xué)時(shí)代，2013. </p><p>　　[2] 高新玉.新形勢(shì)下電廠鍋爐應(yīng)用在熱能動(dòng)力的發(fā)展前景[J].黑龍江