【文章內(nèi)容簡介】 7． 工業(yè)鍋爐生物質(zhì)燃燒應(yīng)用現(xiàn)狀 我國目前有工業(yè)鍋爐約 50多萬臺，每年耗煤量 約為全國煤耗總量的 1／ 3，由燃煤工業(yè)鍋爐造成的環(huán) 境污染 非常嚴重，許多地區(qū) (尤其是大中城市 )都開始 限制燃煤工業(yè)鍋爐的使用，大量的工業(yè)鍋爐必須采用 潔凈能源。盡管油氣燃料、電力等均為潔凈能源，但我 國油氣資源不豐、電力供需矛盾更為突出，因此，如發(fā) 展燃油、燃氣鍋爐和電加熱鍋爐，其能源供應(yīng)難以得到 長期穩(wěn)定的保證。我國擁有豐富的生物質(zhì)資源，其中， 農(nóng)林剩余物占有很大的比重，而這些農(nóng)林剩余物作為 鍋爐燃料使用則具有環(huán)境友好、可以再生的特點，因 此，研究工業(yè)鍋爐生物質(zhì)燃燒技術(shù)，開發(fā)生物質(zhì)燃料鍋 爐，對節(jié)約常規(guī)能源、優(yōu)化我國能源結(jié)構(gòu)，減輕環(huán)境污 染將有積極意義。 大量的實驗研究結(jié)果表明，生物質(zhì)燃料的發(fā)熱量 略低于工業(yè)鍋爐中常用的二類煙煤，和煤炭相比，生物 質(zhì)燃料揮發(fā)份很高，易于點燃，容易燃燒；灰分含量很低，容易燃盡；基本不含硫，燃燒后排放的 SOx等有害 氣體很少；生物質(zhì)生長和利用的整個周期中排放的 CO：接近為零，鍋爐改燒生物質(zhì)燃料有助于緩解地球 的溫室效應(yīng)。因此，與煤相比，生物質(zhì)是易于實現(xiàn)高效 利用的潔凈燃料，用生物質(zhì)燃料替代煤炭作為鍋爐燃 料是可行的。 由于大多數(shù)工業(yè)企業(yè) 采用的都是具有爐排的層燃 鍋爐，所以開發(fā)適用于生物質(zhì)的層燃鍋爐受到國內(nèi)外 廣泛關(guān)注。 歐盟許多成員國具有豐富的可再生能源，生物質(zhì) 燃燒技術(shù)也較為成熟。在丹麥，開發(fā)了一種專門燃燒 已經(jīng)打捆秸稈的燃燒爐，起重機將秸稈捆放人防火通 道中，用傳送裝置將其運至料箱中，隨后預(yù)熱室的爐門 打開，秸稈捆進入預(yù)熱室。預(yù)熱室?guī)缀跏且粋€“氣化室”，秸稈捆在預(yù)熱室內(nèi)被已燃燒的燃料點燃。根據(jù) 引入空氣位置的不同，秸稈捆的前部或頂部開始部分燃燒。根據(jù)煙氣溫度和濃度來控制空氣量。安裝在預(yù)熱室底部的傳輸設(shè)備將正在燃燒的秸稈捆向前運送直 至 灰室出 口 處。丹麥 ELSAM公司舊 1研制的Benson 型鍋爐采用兩段式加熱，由 4 個并行的供料器供給物料，秸稈、木屑可以在爐柵上充分燃燒，并且爐膛和管 道內(nèi)還設(shè)置有纖維過濾器，以減輕煙氣中有害物質(zhì)對 設(shè)備的磨損和腐蝕。 在我國，翟學(xué)民 根據(jù)甘蔗渣的燃燒機理，研制 出了一種采用閉式爐膛結(jié)構(gòu)的甘蔗渣鍋爐，甘蔗渣在 爐內(nèi)進行半層燃半懸浮燃燒；爐膛內(nèi)布置人字型前后拱，通過前后拱的相互配合加強高溫?zé)煔鈱Ω收嵩妮椛?，有利于甘蔗渣的及時著火和穩(wěn)定燃燒。田宜水、 張鑒銘等168。叫通過對秸稈本身特性的分析研究，在秸稈 直燃熱水鍋爐 燃燒室的設(shè)計中，采用雙燃燒室結(jié)構(gòu)。 第一燃燒室為主燃區(qū)，設(shè)置于爐膛前部；第二燃燒室為輔助燃燒區(qū)，設(shè)置于爐膛后部，兩者間由擋火拱分隔。 該布置方式加強了秸稈與高溫?zé)煔?、空氣的相互混合? 同時延長了燃料在爐內(nèi)燃燒的停留時間，確保了秸稈燃燒的充分完全，取得了良好的運行效果。福建福鍋 鍋爐有限公司 研制的DZL4— M(A)型鍋爐 為臥式三回程水火管自然循環(huán)鏈條鍋爐，燃料以廢木料為主，煙煤為輔。木屑、碎木從前面進入爐膛，木條、 樹皮從兩側(cè)爐門進入爐膛，木粉通過噴播系統(tǒng)從爐前 木粉噴管送人爐膛。需助燃時煙煤從煤 斗進入爐膛。 已生產(chǎn)出 210t／ h不同容量的鍋爐，運行實踐表明該 鍋爐符合設(shè)計規(guī)范的要求，具有出力足、調(diào)節(jié)方便、水 循環(huán)運行良好等特點。 美國在 20世紀 30年代就開始研究壓縮成型燃料 技術(shù)及燃燒技術(shù)，并研制了螺旋壓縮機及相應(yīng)的燃燒 設(shè)備 ；日本在 20世紀 30年代開始研究機械活塞式 成型技術(shù)處理木材廢棄物，1954年研制成棒狀燃料成 型機及相關(guān)的燃燒設(shè)備； 70 年代后期，西歐許多國家 如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等國家也開始重視 壓縮成型技術(shù)及燃燒技術(shù)的研究，各國先后有了各類 成型機及配套的燃燒設(shè)備 。我國生 物質(zhì)成型燃料 技術(shù)在 20世紀 80年代中期開始，目前生物質(zhì)成型燃 料的生產(chǎn)已達到了一定的工業(yè)化規(guī)模 。成型燃料 目前主要用于各種類型的家庭取暖爐 (包括壁爐 )、小 型熱水鍋爐、熱風(fēng)爐，燃燒方式主要為固定爐排層燃 爐。河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 副研制出雙層爐排生物質(zhì)成型燃料鍋爐，該燃燒設(shè)備采用雙層爐排結(jié)構(gòu)，雙層爐排的上 爐門常開，作為燃料與空氣進口；中爐 fJm于調(diào)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。上爐排以上的空間 相當于風(fēng)室，上下爐排之間的空間為爐膛，其后墻上設(shè) 有煙氣出口。 這種燃燒方式，實現(xiàn)了生物質(zhì)成型燃料 的分步燃燒，緩解生物質(zhì)燃燒速度，達到燃燒需氧與供 氧的匹配，使生物質(zhì)成型燃料穩(wěn)定、持續(xù)、完全燃燒，起 到了消煙除塵作用。 總體來說，目前歐盟國家生物質(zhì)層燃技術(shù)比較先 進，我國尚未研制出技術(shù)比較成熟、可以廣泛應(yīng)用的生 物質(zhì)層燃鍋爐定型產(chǎn)品，現(xiàn)有的一些生物質(zhì)層燃鍋爐 也以小型手燒爐為主，一些企業(yè)嘗試在已有的燃煤鏈 條爐中改燒生物質(zhì)燃料，但這類鍋爐爐膛一般較小，難 以適應(yīng)生物質(zhì)高揮發(fā)分的燃燒特性，導(dǎo)致煙囪冒黑煙、 滴焦油，一般都不成功，所以，針對生物質(zhì)燃燒特性研 制合適的鏈條爐 是我國生物質(zhì)層燃鍋爐技術(shù)開發(fā)中必 須重視的一個問題。往復(fù)推飼爐排爐在燃燒高水分生 物質(zhì)燃料方面具有獨特的優(yōu)勢 (燃料最高含水率可達 60％ )，所以在纖維板等人造板企業(yè)168。叫以及在城市垃 圾焚燒等領(lǐng)域應(yīng)用較多，目前主要要解決爐排片的冷 卻問題，并需制訂相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范和行業(yè)標準，以 適應(yīng)快速增長的市場需求。 浮懸燃燒方式主要適用于稻殼、鋸屑、砂光木粉等 細小生物質(zhì)燃料的燃燒。 南京林業(yè)大學(xué)顧煉百等168。列在上世紀 80 年代研究 開發(fā)了一種燃燒木粉等散碎木廢料的旋風(fēng)燃燒爐，該 爐由主燃燒室和相鄰 的二