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不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

生物质锅炉设计思路与方法

摘要：近年来，我国的农业有了很大进展，玉米、水稻等农作物秸秆、农林

产品加工废弃物等可再生资源非常丰富，这些原料经过回收进行集中资源化利用，

一方面可以给企业创造利润，增加农民收入;另一方面，生物质成型燃料直接作

为锅炉燃料供热取暖，对保护环境、降低大气污染物排放、改善生态、提高农民

生活水平等都具有重要作用，是生物质燃料利用的一种有效途径。我国生物质能

利用尚属初级阶段，建立生物质燃料供热标准体系，发展壮大专业化供热企业，

确保生物质能供热产业可持续健康发展任重而道远。本文首先分析了生物质锅炉

燃烧特性，其次探讨了生物质锅炉设计思路，然后就生物质锅炉设计方法进行研

究，最后论述了生物质燃料供热的发展，以供参考。

关键词：能源;生物质;锅炉;供热

引言

随着我国目前对污染治理和环境保护工作的日益重视，以及城市环保政策的

不断实施，在城市中心区和一些对环境要求比较严格的地区燃煤锅炉的数量正在

不断减少，电加热锅炉的数量在不断提升，且上述几种锅炉还伴随有燃料运行成

本高、设备投资较大等问题。于是在此背景下，既满足环保排放，不对环境保护

治理造成过大压力，运行成本又相对较低的燃生物质锅炉，在锅炉行业中所占的

比重越来越大。

1生物质锅炉燃烧特性

生物质锅炉对燃料的适用性强，能适用大部分燃料，但不适用于多种燃料混

烧，特别是粒度、密度相差很大的燃料。对燃料的适应性强，主要表现为不同品

种的燃料可以掺烧，若掺烧燃料的特性较差，可能会影响锅炉带负荷，锅炉效率

下降。炉膛温度低，可有效防止高温腐蚀和积灰的形成；炉膛出口温度低，加入

氧化钙等可有效抑制二氧化硫和氮氧化物的生成。

不飞则已，一飞冲天；不鸣则已，一鸣惊人。——《韩非子》

2生物质锅炉设计思路

对生物质成型燃料，通常易着火且易燃尽，并不需要很高的燃烧温度来提高

燃烧效率，过高的温度不仅会造成氮氧化物升高，还有结渣、腐蚀加剧等风险;

另一方面，温度也不宜过低，否则会降低燃烧效率，并造成一氧化碳超标。兼顾

高效与低氮，燃烧温度不宜超过1000℃，也不宜低于700℃，可以针对具体的生

物质原料通过实验及模拟，确定最佳温度区间。总体上，高温有利于燃尽，低温

有利于控氮。通常，生物质燃烧其氮氧化物的生成与排放不会很高，因其燃料型

和热力型氮氧化物都不会过高。但如果燃料特殊，设计、运行不当，也会出现氮

氧化物排放高的问题。

3生物质锅炉存在的问题

目前生物质加工很难做到燃料均一性，且破碎后燃料中存在大量的铁钉、铝

皮等杂物无法全部分拣，进入炉膛后就会造成流化风强弱不易控制，使燃料无法

吹起在锅炉密相区燃烧，引起结焦现象。某生物质电厂锅炉运行期间因燃料水分

较高，导致锅炉床温偏低、燃烧不稳。在燃料品种单一且无干料掺配、调节的情

况下，为维持锅炉稳定运行，在锅炉燃料中加入施工建筑木模板及设备包装木箱

的破碎物。施工建筑木模板及设备包装木箱里的铁钉、铝皮、铁皮等杂物等未经

完全分拣随燃料一同进入锅炉。随着锅炉运行时间增加，床压逐渐升高，经常发

生排渣不畅。机组并网40天后，锅炉多处床温、床压测点显示已极不均匀，锅

炉蒸汽参数大幅波动，已不能稳定运行。初步判断为锅炉床面结焦，为防止锅炉

床面结焦进一步恶化，被迫停炉。停炉后，开启炉膛入孔门检查，发现锅炉右侧

床层表面不平整且有大焦块散落在床面上，2号、3号、4号给料口处有大量燃料

堆积，用铁棍探查发现4号排渣口周围有硬状焦块，证实锅炉内流化不良，床面

确已结焦。