摘要 眾所周知，人類的生存和發展離不開能源的開采與使用。隨著世界能源需求量的迅猛增長，以煤、石油、天然氣為代表的常規能源將將會被開采殆盡，當然大量使用這些化石燃料還會導致嚴重的社會環境問題。本文在對生物質燃料燃燒性質和生物質的運用歷程進行分析比較，對鍋爐生物質技改項目進行闡述，鍋爐既能燃煤又能燒
生物質顆粒燃料或混燒。燃煤改燒生物質顆粒后，鍋爐熱損失減少，鍋爐熱效率提高，可節省大量煤炭，又減少環境污染。
1、生物質資源概述
1.1生物質燃料的概念
生物質的原料主要為玉米等農作物的秸稈、稻草、稻殼、木屑、蘆葦、蒿草、樹枝、樹葉等生物質廢棄物。這些農林剩余物經粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，最后制成顆粒狀燃料，可直接作為生物質燃料熄滅，具有熄滅時間長、爐膛溫度高、經濟實惠等特性，因而能夠作為煤炭、白然氣、電、油等能源的補充以至是替代能源。
1.2我國能源使用現狀
如今我國大力倡導能源的利用效率，以高新技術開發低污染、可再生的新能源，逐步取代石油，煤，天然氣等不可再生能源，是解決能源危機和環境問題的重要途徑。在我國冬季采暖常用的方式就是應用煤炭、燃油供暖。耗能高、污染大，是這些供暖方式是有很大的弊端的。一到冬季，礦物質燃料在供暖中的大量運用，嚴重地污染著我們身邊的空氣環境。國內能源專家普遍以為：生物質燃料是很好的清潔性可再生能源，在環保形勢日益嚴峻的今天，應該依據實踐，以生物質燃料取代煤、油燃料。
據調查，采用生物質燃料的取暖鍋爐，1小時耗費生物質顆粒約8kg，依照冬季取暖時節5個月計算，共需求耗費生物質顆粒約124噸，以每噸650元計，需求消費近9000元，相比過去燃煤的破費，每個冬季可儉省1612元，并且無污染，有利于維護環境。此外，當前采用電、油、燃氣的供暖及供氣企業，由于各類清潔燃料價錢的上漲，迫切需求清潔、經濟的替代燃料。因而物質燃料鍋爐的推行具有重要意義。
2、鍋爐生物質能技改項目概況
2.1鍋爐工況的分析
減少和防止鍋爐四管漏泄要從備件的運行操作和檢修工藝等最基本方面人手，堅持預防為主，質量第一的方針。組織由鍋爐檢修、鍋爐運行、熱工、電氣、化學、金屬和熱力試驗人員組成的攻關小組，做好基礎工作，分析原因，提出合理的措施，開展長期、經常性的防止受熱面漏泄的工作。進行了較為全面的工業性試驗。根據鍋爐生物質料層的高度和布置要求，對燃煤鍋爐的前墻水冷壁管進行重新設計制作，增加前鍋爐的排表面的距離，增大其空間，對生物質粉料噴口和二次風，增加鏈條爐排長度并在爐前新設片狀生物質小料斗，根據熱力計算工況增大省煤器受熱面，以適應生物質燃料燃燒特性。
表2 典型生物質成型顆粒燃料和煤的工業分析
|
樣品 |
水分/% |
灰分/% |
揮發份/% |
固定碳/% |
Cad/% |
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玉米稈 |
4.86 |
5.93 |
71.45 |
17.75 |
42.57 |
|
大豆稈 |
8.10 |
5.70 |
68.41 |
17.19 |
44.79 |
|
木屑 |
12.27 |
0.83 |
70.55 |
16.35 |
45.65 |
|
小麥稈 |
7.31 |
10.4 |
63.90 |
25.67 |
40.68 |
|
山西煤 |
6 |
26 |
9 |
59 |
88 |
2.2爐內壁溫
鍋爐內壁溫隨負荷的變化。從爐內壁溫曲線上可以看出，爐內壁溫隨著負荷的增加而增加，同時總體壁溫水平偏高。處于水平煙道右側和入口在三通渦流區中的管壁溫水平最高，這是熱偏差與水利偏差相疊加的結果，實際運行證明了這一點，該管在管材提高檔次前常發生爆管。爐內壁溫測點采用金屬噴涂法安裝熱電偶，測量值是正誤差，曾做過標定，試驗值偏高10℃～15℃。熱偏差在通過調節爐膛火焰中心位置以達到調節再熱氣汽溫的目的。燃燒器下擺，爐膛出口煙溫下降，各級受熱面的壁溫也隨著下降，對改善對流受熱面的運行條件，作用是非常明顯的。調整好噴嘴角度，由于噴嘴角度檢修不當，使火焰沖刷水冷壁及爐墻而結焦。應根據結焦規律和爐膛結構調整噴嘴方位，一般是將火焰盡可能調向爐膛中心中心切網附近以減少結焦。在此使用優質生物質在鍋爐內燃燒，在穩定燃燒區域比較集聚。生物質燃燒得很干凈，不留過多灰燼。同時在大量增加燃燒量的情況下，加大鼓引風至最大保證其壓力平衡，可以降低其燃燒熱度。并且能源節省也很明顯。
2.3鍋爐燃燒生物質與煤的燃料特性對比及燃燒特點
生物質中硫的含量極低，基本上無硫化物的排放。所以，利用生物質作為替代能源，對改善環境，減少大氣中的C02含量，在“溫室效應”都有極大的好處。因此，將生物質作為化石燃料的替代能源，便能向社會提供一種各方面都可被接受的可再生能源。下面表2典形生物質成型燃料和煤的工業分析及元素分析
表2典形生物質成型燃料和煤的工業分析和元素分析
分析表2生物質成型燃料的特點：
(1)灰分少，燃燒得充分，殘余量極少，利于減少鍋爐排熱損失。
(2)相比與煤炭生物質含量很高，一般超過50%，它的含氧量也多于煤炭，容易燃燒火勢旺。然而，碳的含氧量較低，因此它的發熱值較相對低，要想達到鍋爐的熱力，必須加大燃料供給量，同時還要滿足完全燃燒的條件。
(3)生物質的硫的含量極低，對環境的保護的相當有益的，污染空氣指數小。
從礦物能源資源有限和因大量使用會造成環境狀態惡化的戰略觀點出發，結合我國擁有豐富生物質資源的現實，逐步發展工業鍋爐生物質的燃燒技術，對節約常規能源、優化我國能源結構，將有枳極意義。
常規熱電聯產業配備的燃煤鍋爐進行改燃生物質的改造，取得了成功，為我國家節能減排工作作出了貢獻。對新能源的開發利用做好榜樣，起到了較好的實踐示范作用。同時為各企業今后的發展開啟先導。
3、結語
在發展中國家中，好的鍋爐能提高效率減少燃料垃圾的收集的排放，使得生活環境得到提升，新的先進技術替代陳舊的工業市場中的燃燒技術。在生物能源項目和市場規模不斷擴大。在各類市場應用大規模的轉換裝置的趨勢將會持續。增加燃料適應性，降低風險，使得費用最小化，并通過將燃煤鍋爐改造為生物質能鍋爐其節能減排的功效較為明顯，同時也將生物質能利用效率大大提高。采用規模經濟對生物質能整體來說非常重要。能源系統的發展是個整體，生物質的使用將日漸成為人們生產運輸燃料或生物材料的重要工具。
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