隨著人們生活水平的提高，木材下腳料、植物秸稈的剩余量越來越大，由于這些廢棄物都是密度小，體積膨松，大量堆積，銷毀處理不但需要一定的人力、物力，且污染環境，因此世界各國都在探索解決這一問題的有效途徑，日本在1954年前后，研制了棒狀燃料成型
秸稈壓塊機及相關的燃燒設備，美國在1976年開發了顆粒燃燒成型設備，西歐一些國家早已有了沖壓式成型機及配套的燃燒設備，亞洲一些國家已建了不少固化、碳化專業生產廠，并己研制出相關的燃燒設備．因此生物質成型燃料直接燃用是世界范圍內解決生物質高效、潔凈化利用的一個有效途徑，在中國一些地區已形成批量生產，并形成研究、開發的良好勢頭，在未來的能源消耗中將占有越來越大的比重．中國對秸稈成型燃料燃燒所進行的理論研究和應用研究很少，還沒有性能優良的秸稈成型燃料專用鍋爐．為了燃燒大量的秸稈成型燃料，一些單位必須把原有的燃煤鍋爐加以改造，但改造后的鍋爐仍存在著爐膛的容積、形狀與秸稈成型燃料不匹配，鍋爐的受熱面與秸稈成型燃料不匹配，過剩空氣系數與秸稈成型燃燒不匹配，空氣流動場與秸稈成型燃燒不匹配，致使鍋爐燃燒效率及熱效率較低，出力及I質參數下降，污染物排放超標．根據秸稈成型燃燒理論作者己研制出秸稈成型燃料專用鍋爐，秸稈成型燃料鍋爐空氣流動場試驗主要是對鍋爐爐膛內空氣及燃燒產物流動方向以及速度值分布進行測試，通過鍋爐空氣流動場試驗，可獲得鍋爐空氣流動場分布情況，以便調整鍋爐安全、穩定、經濟燃燒條件，從而對鍋爐燃燒設備優化設計及技術改造而提供科學指導。
富通新能源銷售
生物質鍋爐，生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
1、秸稈成型燃料鍋爐的結構與工作過程
設計的秸稈成型燃料鍋爐由上爐門、中爐門、下爐門、上爐排、輻射受熱面、下爐排、風室、爐膛、燃燼室、對流受熱面、爐墻、排汽管、煙道、煙囪等部分組成，該鍋爐采用雙層爐排結構，即在手燒爐排一定高度另加一道水冷卻的鋼管式爐排，雙層爐排的上爐門常開，作為投燃料與供應空氣之用；中爐門用于調整下爐排上燃料的燃燒和清除灰渣，僅在點火及清渣時打開；下爐門用于排灰及供給少量空氣，正常運行時微開，開度視下爐排上的燃燒情況而定．上爐排以上的空間相當于風室，上下爐排之間的空間為爐膛，其后墻上設有煙氣出口，煙氣出口不宜過高，以免煙氣短路，影響可燃氣體的燃燒和火焰充滿爐膛，但也不宜過低，以保證下爐排有必要的灰渣層厚度( 100～200 mm).
雙層爐排秸稈成型燃料鍋爐的工作過程是一定粒徑的秸稈成型燃料經上爐門加在爐排上，下吸燃燒，上爐排漏下的秸稈屑和灰渣到下爐排上繼續燃燒并燃盡，秸稈成型燃料在上爐排上燃燒后形成的煙氣和部分可燃氣體透過燃料層、灰渣層進入上、下爐排間的爐膛進行燃燒，并下爐排上燃料產生的煙氣一起，經兩爐排間的出煙口流向燃盡室和后面的對流受熱面，這種燃燒方式，實現了秸稈成型燃料的分步燃燒，緩解秸稈燃燒速度，達到燃燒需氧與供氧的匹配，使秸稈成型燃料穩定持續完全燃燒，起到了消煙除塵作用。
2、試驗方法及儀器
2.1試驗方法
對作者設計的雙層爐排秸稈成型燃料鍋爐在熱態4種工況下進行空氣流動場試驗．雙層爐排燃燒按供風量大小可分為4種工況：工況1（維持鍋爐燃燒最小供風量a為1.60）；工況2（供風量較小，amax為2.20，這時鍋爐熱效率最高）；工況3（風量較大amax為3 .16，這時鍋爐出力最大）；工況4（維持鍋爐燃燒最大供風量amax為4.41）．根據直接測試需要采用有限元分割法把上爐排、下爐排劃分為許多小矩形，對每個小矩形對交線的交點作為每個截面的測量點，在每個測點分別測出垂直風速。
2.2試驗儀器
(1) KM9106綜合燃燒分析儀，可用來測量02，CO，C02的濃度，效率、排煙溫度等；(2)Test0445測速計，可用來測量氣體壓力、速度；(3)CLCH -工型全自動碳氫元素分析儀，可用來測量燃料碳氫元素；(4)畢托管，可用來測量氣體壓力、速度；(5)大氣壓力計，可用來測量大氣壓力．
3、結果與分析
試驗燃料為液壓成型玉米秸稈，粒度為直徑130 mm圓柱，密度為0.919 t m-3，收到基凈發熱量為15 658 kJ kg-1，含水率為7%，環境溫度為11℃，大氣壓力為98 kPa.對雙層爐排秸稈成型燃料鍋爐在熱態分別按4種工況進行空氣流動場試驗，在熱態，分別對工況1（最小風門）、工況2（最佳風門）、工況3（較佳風門）、工況4（最大風門）進行風速測定。
3.1風速隨爐膛寬度的變化
從圖2可看出，在不同工況，上爐排上風速隨著爐膛寬度的增大呈現相似的變化規律，風速在爐膛中間兩側出現2個峰值，而爐膛中間區域風速出現最低值，風速在爐膛寬度方向上分布不均勻，這主要是由于中間燃料層厚，阻力大而引起的，由圖4可看出，在不同工況下，上爐排下風速隨著爐膛寬度的變化幾乎呈現一條直線，風速在爐膛寬度方向上的分布均勻一致，這主要是因為當空氣流過燃料層后，受其熱態燃料堆積空隙的影響，其速度自然變得均勻一致。
3.2風速隨爐膛深度的變化
由圖3可看出，在不同工況，上爐排上風速隨著爐膛深度的增大，呈現相似變化規律，風速在第二個測點（距前墻16cm處）呈現峰值，這主要是因為在該供風方式，引起中間加料厚，阻力大，由圖5可看出，不同工況，上爐排下風速隨著爐膛深度增大，幾乎呈一條線，風速在爐膛深度方向上分布均勻，這也是因為當空氣流過燃料層時，受其熱態燃料堆積空隙影響，其速度自然變得均勻一致。
3.3風速分布狀態的變化
從圖2-圖5可以看出，在熱態，對應的上爐排下風速分布比冷態對應上爐排下風速分布均勻且變小，在熱態時，尤其是當燃料燃燒處于相對穩定燃燒狀態時，塊狀生物質成型燃料必定會變的松軟，堆放空隙變小、變多，但總體透氣率減少，空氣經過燃料層時受其影響，風速分布變小變勻，因此每種熱態工況，上爐排下的風速比冷態上爐排下的風速均勻且變小。
4、結論
1)測出熱態雙層爐排燃燒方式4種工況下，上爐排上下流速分布規律并與冷態作了對比分析，對于雙層爐排燃燒上爐排下的風速比上爐排上的風速分布均勻，且速度值小于冷態情況下速度值。
2)試驗證實熱態雙層爐排燃燒，空氣流動場分布合理，爐排上下流速分布均勻，空氣流動在墻壁周圍并存在渦流現象，空氣流動無貼壁現象，爐膛內空氣充滿度高，從而增加了空氣與燃料接觸范圍和面積，從而為燃料安全燃燒，穩定燃燒與經濟燃燒打下了良好的基礎。
3)從試驗找出爐膛形狀與流場分布還有不匹配的地方，爐膛四周的直角處還存在空氣流動死角，空氣流動充滿程度還有提高的潛力，如果爐膛四周能加工成流線型過度圓弧，將增加空氣流動合理性與充滿度，為提高燃料經濟燃燒奠定了基礎，同時為新型爐膛優化設計將提供一定參考。
4)經試驗得出了雙層爐排燃燒方式熱態空氣流動場特性與分布規律，為秸稈成型燃料雙層爐排燃燒空氣流動場的數學模型建立及計算機模擬試驗提供了一定數據依據。
