張友健/福建省特種設備檢驗研究院寧德分院

　　【摘 要】本文通過對使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐進行鍋爐熱效率簡單測試中發(fā)現(xiàn)燃煤鍋爐在未經(jīng)改造情況下熱效率急劇下降，能效問題尤其突出，造成很大的浪費。通過對生物質(zhì)燃料的分析和燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)剖析，得到熱效率低下的成因。同時本文還利用分析結(jié)果，找出了解決能效問題的切入點，并提出一套節(jié)能方案。

　　1引言

　　某木制品公司使用一臺YGL-350MA型有機熱載體鍋爐作為供熱動力，由于其廠內(nèi)產(chǎn)生了大量的木削廢料，可作為燃料使用，因此就直接采用木削作為有機熱載體鍋爐燃料，導致鍋爐熱效率十分低下，其能效問題尤為突出，造成了很大的浪費，也產(chǎn)生了多余的排放。根據(jù)現(xiàn)場測試和燃料的分析，發(fā)現(xiàn)鍋爐日常生產(chǎn)使用負荷情況下，鍋爐熱效率為43.16%，與相關法規(guī)要求的鍋爐熱效率相差很大。所以本文就現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)和燃料分析，結(jié)合鍋爐結(jié)構(gòu)特點，以找出燃料變化引起熱效率低下的原因，分析小型燃煤鍋爐直接使用生物質(zhì)燃料引發(fā)的節(jié)能問題。

　　2生物質(zhì)燃料的分析與燃燒特點

　　所謂生物質(zhì)燃料，是包括植物材料和動物廢料等有機物質(zhì)在內(nèi)的燃料，是最古老燃料的新名稱。通常我們說的谷殼、木削、莖狀農(nóng)作物、花生殼、樹皮、鋸末等，總之是以往農(nóng)業(yè)社會常用的燃料，隨著工業(yè)的發(fā)達慢慢不用而廢棄，現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)這些燃料產(chǎn)生的污染遠遠低于現(xiàn)代工業(yè)的主要燃料-煤。所以這幾年出現(xiàn)了許多的專門用于生物質(zhì)燃料的鍋爐，同時也有許多燃煤鍋爐改造成燃燒生物質(zhì)燃料，但真正能充分利用燃料的實例很少。

　　2.1生物質(zhì)燃料的成分分析

　　以上某木制品公司的木削經(jīng)檢測工業(yè)成分分析：收到基灰分為7.32%，收到基水分為13.32%，干燥無灰基揮發(fā)分為83.57%，收到基低位發(fā)熱量為14425kJ/kg；另一公司使用谷殼作為燃料經(jīng)檢測工業(yè)成分分析：收到基灰分為12.65%，收到基水分為12.28%，干燥無灰基揮發(fā)分為78.81%，收到基低位發(fā)熱量為13142kJ/kg。綜合長期檢測數(shù)據(jù)，各種生物質(zhì)燃料的工業(yè)成分分析如表1。

　　根據(jù)以上成分分析可得出，生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分、H的含量高，說明其易燃燒且燃燒的速度快，能適應爐膛水冷條件高的鍋爐，同時產(chǎn)生的煙氣量比煤多，所以爐膛要比普通的燃煤鍋爐要大。也正因為揮發(fā)分、H的含量高，燃料時產(chǎn)生了大量水蒸汽，吸收了大量熱，且C含量相對較少，所以生物質(zhì)燃料的低位發(fā)熱量相對較低。同樣出力的鍋爐，如燃料為生物質(zhì)，其需要燃料量要比煙煤多出近一倍。

　　2.2生物質(zhì)燃料開發(fā)及燃燒特點

　　生物質(zhì)燃料通俗一點說，就是農(nóng)林產(chǎn)品的副產(chǎn)品，生物質(zhì)燃料的利用就是一個變廢為寶的過程，生物質(zhì)燃料的來源廣泛，易得，適合農(nóng)產(chǎn)品加工行業(yè)的鍋爐使用。我國十分重視生物能源的開發(fā)和利用。生物質(zhì)燃料顆粒產(chǎn)品在我國推廣應用還很少，我們還是直接進行燃燒為主，其燃料燃燒狀況也不容樂觀，燃料熱值利用還很低。因為生物質(zhì)燃料本身被認為是廢料利用，從企業(yè)管理層到政府管理層都對其真正高效地利用不夠重視。

　　現(xiàn)在生物質(zhì)燃料燃燒往往不徹底，浪費極大，主要原因是使用單位不了解生物質(zhì)燃燒燃燒的特點，現(xiàn)分析如下：

　　1、生物質(zhì)燃料揮發(fā)分、H的含量高，單位重量的燃料需要氧氣量較煙煤多。

　　2、生物質(zhì)燃料都很輕，燃料燃燒時一般隨著煙氣一邊飄一邊燃燒，如引風過大或煙氣流程短，可能燃料會在尾部煙道中還在燃燒，嚴重威脅引風機的運行，也造成浪費。

　　3、部分生物質(zhì)燃料有“爆竹”現(xiàn)象，出現(xiàn)噴火，應注意，避免燒傷。

　　3燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料現(xiàn)狀

　　在廣大的農(nóng)村，以往的我們現(xiàn)稱之為生物質(zhì)燃料的產(chǎn)品都放在田間地頭燃燒，作為肥料使用，使田間到處彌曼著白煙，同時污染環(huán)境。在使用生物質(zhì)燃料時，這些使用單位大部分未改造爐膛就直接使用生物質(zhì)燃料，這樣燃燒時鍋爐房內(nèi)往往是“烏煙瘴氣”的，燃料亂堆亂放，燃料熱值的利用很低。燃燒過程中產(chǎn)生的煙灰往往堵塞煙道，使鍋爐正火燃燒，產(chǎn)生浪費，鍋爐出力也往往不足。

　　4使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐熱效率簡單測試

　　鍋爐熱效率簡單測試是一種利用鍋爐熱反平衡的方法來測量鍋爐熱效率的方式。所謂鍋爐熱反平衡就是測量出鍋爐運行各種部位和形式的能量損失，扣除這些能量損失的百分比，得出鍋爐熱效率。這種方法能更好檢測出鍋爐運行過程中能量浪費的重點所在，能夠通過檢測、分析，能抓住解決鍋爐能效問題的關鍵，從而因地置宜的提出解決方案。

　　5燃煤鍋爐使用生物質(zhì)燃料提高鍋爐熱效率的建議

　　根據(jù)以上能量損失檢測，目前大部分使用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐主要能效問題是：1、排煙溫度很高，一般會達到400℃以上，主要生物質(zhì)燃料在尾部煙管內(nèi)繼續(xù)燃燒引起的；2、氣體未完全燃燒熱損失高，尾部煙氣CO含量高，由于燃料的飛動易使局部氧氣供應缺少，使氣體未完全燃燒；3、固體未完全燃燒熱損失高，也是因為燃料的飛動并燃燒，有的未完全燃燒就進入煙囪。

　　相對這些問題提出以下鍋爐改造建議：1、嚴格控制風量及爐膛負壓，降低煙氣流動速度，降低燃料飄動速度；2、擴大爐膛體積，才能增加燃料量，使之出力不會因使用生物質(zhì)燃料而明顯下降，拆除所有爐拱，生物質(zhì)易點燃，爐拱作用不大，而且灰渣很少，也可降低爐排高度；3、在爐膛出口處增加二次風，阻擋大量燃料飛走，并增加煙路中氧含量使燃燒能順利進行。

　　6結(jié)束語

　　隨著生物質(zhì)燃料的廣泛應用使，用生物質(zhì)燃料的燃煤鍋爐的改選工作已顯得尤為重要，生物質(zhì)燃料的產(chǎn)業(yè)化也將形成，它有益于我國現(xiàn)行的能源利用結(jié)構(gòu)，有益于節(jié)能降耗的基本國策。

　　參考文獻

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