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【摘 要】 本文以生物质燃料的分析与燃烧特点的介绍开始，接着对生物质成型燃料锅炉做了进一步的分析，最后通过实际情况对锅炉生物质燃料节能技术改造的可行性进行了探讨。
【关键词】 锅炉；生物质燃料；节能技术
一、前言
随着锅炉生产力水平的不断发展，对锅炉生物质燃料节能技术改造的要求也越来越高，这就要求生产管理者必须加强对生物质燃料节能技术改造可行性的分析，并努力提高节能技术改造水平，为锅炉生产的质量提供有力的保障。
二、生物质燃料的分析与燃烧特点
1、生物质燃料的成分分析
生物质燃料的挥发分、H的含量高，说明其易燃烧且燃烧的速度快，能适应炉膛水冷条件高的锅炉，同时产生的烟气量比煤多，所以炉膛要比普通的燃煤锅炉要大。也正因为挥发分、H的含量高，燃料时产生了大量水蒸汽，吸收了大量热，且C含量相对较少，所以生物质燃料的低位发热量相对较低。同样出力的锅炉，如燃料为生物质，其需要燃料量要比烟煤多出近一倍。
2、生物质燃料开发及燃烧特点
生物质燃料通俗一点说，就是农林产品的副产品，生物质燃料的利用就是一个变废为宝的过程，生物质燃料的来源广泛，易得，适合农产品加工行业的锅炉使用。我国十分重视生物能源的开发和利用。生物质燃料颗粒产品在我国推广应用还很少，我们还是直接进行燃烧为主，其燃料燃烧状况也不容乐观，燃料热值利用还很低。因为生物质燃料本身被认为是废料利用，从企业管理层到政府管理层都对其真正高效地利用不够重视。现在生物质燃料燃烧往往不彻底，浪费极大，主要原因是使用单位不了解生物质燃烧燃烧的特点，现分析如下：生物质燃料挥发分、H的含量高，单位重量的燃料需要氧气量较烟煤多。生物质燃料都很轻，燃料燃烧时一般随着烟气一边飘一边燃烧，如引风过大或烟气流程短，可能燃料会在尾部烟道中还在燃烧，严重威胁引风机的运行，也造成浪费。部分生物质燃料有“爆竹”现象，出现喷火，应注意，避免烧伤。
三、生物質成型燃料锅炉的分析
1、结构特点
生物质成型燃料工业锅炉采用链条炉排，炉前进料斗处设有关风机，达到燃烧所需的严密性要求。炉内设有三个燃烧室，由阻尘墙分离，形成独特的燃烧形式。燃料在机械作用下移动燃烧，燃烧室内设有辐射传热面，从而大大的改善了燃烧条件，使燃料缩短了预热挥发过程，实现燃烧的化学能到热能的转换过程。
2、燃烧特点
炉排的下部设前、中、后三个风室，前风室的供风，作为燃料的预热干馏气化燃烧过程，在干馏挥发的燃气在阻尘墙的作用下，停留在第一燃烧室内在阻尘拱墙和前拱的高辐射下燃烧，再在引风机的作用下由第一燃烧室折出阻尘墙，这样不但可燃气体得到充分燃烧而且高温气体加快了燃料的焦化过程。作为固定碳高温燃烧在中风室（第二燃烧室）进行，得到充分燃烧后的高温气体通过第二道阻尘墙射出，其中少量未燃尽的固定碳块进入后风区继续燃尽，烟气通过阻尘花墙进入后烟箱，炉渣随炉排进入炉渣室内。
3、燃烧控制
目前行业内尤其是燃煤锅炉自动燃烧投运效果不理想，主要是这样几个原因：给煤机（或炉排电机）采用滑差控制，没有针对链条式热水炉的特殊控制策略，不能根据供热阶段的不同和煤种的变化及时调整气候补偿曲线和风煤比控制曲线。
生物质工业锅炉根据气候补偿控制要求，采用全自动燃烧控制，可以根据供热负荷需求，保证锅炉供水温度的前提下使锅炉燃烧处于最佳工况。为此，生物质工业锅炉的炉排电机和鼓引风机均采用变频控制。除按照供热负荷调整燃料量和风燃比外，还要保证一定的炉膛负压。炉膛温度和排温度烟也要作为燃烧控制的限定条件。全自动燃烧控制功能在锅炉调整负荷时比人工调整过程更稳定，避免系统超调造成的燃料量浪费。
4、热工测试
我们依据GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》等相关标准的相关规定，对采取以上技术措施的额定供热量为1.4MW的生物质热水锅炉进行了热工与环保测试。通过测试，检验锅炉的出力及热工、环保状态参数是否达到设计及标准规范的要求。
四、锅炉生物质燃料节能技术改造可行性分析
1、生物质燃料的燃烧特性
由于生物质燃料特性与化石燃料不同，从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别，表现出不同于化石燃料的燃烧特性。
生物质水分含量较多，燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产生的烟气体积较大，排烟热损失较高。生物质燃料的密度小，结构比较松散，迎风面积大，容易被吹起，悬浮燃烧的比例较大。由于生物质发热量低，炉内温度场偏低，组织稳定的燃烧比较困难。由于生物质挥发分含量高，燃料着火温度较低，一般在250CC-350C温度下挥发分就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将会增大燃料的化学不完全燃烧损失。挥发分析出燃烬后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭燃烧速度缓慢、燃烬困难。
2、锅炉的技术改造
针对生物质燃料的燃烧特性，主要对锅炉的部分构件进行改造，使其满足生物质燃料在炉排上完全燃烧的条件。运用炉排的自身动力，增加两套介轮，强制进料。改变原有燃烧点，保持合理的火焰前沿位置；炉拱后移，使得燃料在炉排上和炉膛中有足够的停留时间充分燃烧。调整炉排的振动频率和振动周期；调整炉排各区一次风的风量以及相互间匹配；调整二次风和火上风；建立合适的炉膛负压，组织好合理的炉内燃烧空气动力场。在负荷稳定时，维持一定的料层厚度，避免出现太低的缓冲料箱的料位。
3、锅炉节能技术改造项目可行性分析
（一）技术可行性分析
企业采用实用新型专利技术对燃煤锅炉进行改造，通过对进料口、炉拱、炉排等部位的调整，满足生物质燃料在炉膛内的燃烧条件。随着对生物质燃料的日益重视，该项技术日渐成熟，改造后的锅炉可达到相同的工作出力，以满足生产的需要，技术可行。
（二）经济可行性分析
长期的实践说明，榨油厂将生产过程中产生的花生壳作为堆肥、制作饲料的用途的综合利用效益并不高，而作为能源燃料利用比其它方式具有明显的效益优势。利用花生壳作为燃料，将工业垃圾废料转变为工厂生产所需的热能，即可实现循环利用，变废为宝，又可有效降低污染物的排放量。锅炉改造完成后，年可节约标准煤16457t，同时消耗花生壳36000余吨，经济效益可观。
（三）环境效益分析
锅炉改造前燃料使用煤炭（QY：5600kcal/kg；Ad：16.42%Vdaf：10.36%；S：0.6%），消耗量约为2057lt/a，麻石水膜除尘器除尘，除尘效率按90%、脱硫效率按10%计。据此计算，其污染物排放量为：烟尘50.4Ua；S02177.7t/a；C028.0t/a。锅炉改造后，燃料使用花生壳，消耗量约为36000t/a，其污染物排放量为：烟尘18.7t/a；S0751.84t/a。燃煤锅炉改造为生物质锅炉后，燃料采用生产废料花生壳，其主要污染物排放量较改造前均有大幅度的削减，烟尘、S02.CO削减率分别为62.9%、70.8%、100%，环境效益显著。
五、结束语
综上所述，加强对锅炉生物质燃料节能技术改造可行性的剖析，能够对锅炉生物质燃料节能技术进行把握，进而能够提出一些节能技术改造对策，如此方可在实际的生产中对锅炉生物质燃料进行掌控，提高锅炉的生产效率。
参考文献：
[1]马孝琴.秸秆着火及燃烧特性的实验研究[J].河南职业技术师范学院学报，2012
[2]刘胜勇，赵迎芳，张百良.生物质成型燃料燃烧理论分析[J].能源研究与利用，2011
[3]阴秀丽，吴创之，徐冰娥等.生物质气化对减少CO2排放的作用[J].太阳能学报，2010
[4]马孝琴.生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力特性及液压秸秆成型及改进设计研究[D].郑州：河南农业大学，2011
【关键词】 锅炉；生物质燃料；节能技术
一、前言
随着锅炉生产力水平的不断发展，对锅炉生物质燃料节能技术改造的要求也越来越高，这就要求生产管理者必须加强对生物质燃料节能技术改造可行性的分析，并努力提高节能技术改造水平，为锅炉生产的质量提供有力的保障。
二、生物质燃料的分析与燃烧特点
1、生物质燃料的成分分析
生物质燃料的挥发分、H的含量高，说明其易燃烧且燃烧的速度快，能适应炉膛水冷条件高的锅炉，同时产生的烟气量比煤多，所以炉膛要比普通的燃煤锅炉要大。也正因为挥发分、H的含量高，燃料时产生了大量水蒸汽，吸收了大量热，且C含量相对较少，所以生物质燃料的低位发热量相对较低。同样出力的锅炉，如燃料为生物质，其需要燃料量要比烟煤多出近一倍。
2、生物质燃料开发及燃烧特点
生物质燃料通俗一点说，就是农林产品的副产品，生物质燃料的利用就是一个变废为宝的过程，生物质燃料的来源广泛，易得，适合农产品加工行业的锅炉使用。我国十分重视生物能源的开发和利用。生物质燃料颗粒产品在我国推广应用还很少，我们还是直接进行燃烧为主，其燃料燃烧状况也不容乐观，燃料热值利用还很低。因为生物质燃料本身被认为是废料利用，从企业管理层到政府管理层都对其真正高效地利用不够重视。现在生物质燃料燃烧往往不彻底，浪费极大，主要原因是使用单位不了解生物质燃烧燃烧的特点，现分析如下：生物质燃料挥发分、H的含量高，单位重量的燃料需要氧气量较烟煤多。生物质燃料都很轻，燃料燃烧时一般随着烟气一边飘一边燃烧，如引风过大或烟气流程短，可能燃料会在尾部烟道中还在燃烧，严重威胁引风机的运行，也造成浪费。部分生物质燃料有“爆竹”现象，出现喷火，应注意，避免烧伤。
三、生物質成型燃料锅炉的分析
1、结构特点
生物质成型燃料工业锅炉采用链条炉排，炉前进料斗处设有关风机，达到燃烧所需的严密性要求。炉内设有三个燃烧室，由阻尘墙分离，形成独特的燃烧形式。燃料在机械作用下移动燃烧，燃烧室内设有辐射传热面，从而大大的改善了燃烧条件，使燃料缩短了预热挥发过程，实现燃烧的化学能到热能的转换过程。
2、燃烧特点
炉排的下部设前、中、后三个风室，前风室的供风，作为燃料的预热干馏气化燃烧过程，在干馏挥发的燃气在阻尘墙的作用下，停留在第一燃烧室内在阻尘拱墙和前拱的高辐射下燃烧，再在引风机的作用下由第一燃烧室折出阻尘墙，这样不但可燃气体得到充分燃烧而且高温气体加快了燃料的焦化过程。作为固定碳高温燃烧在中风室（第二燃烧室）进行，得到充分燃烧后的高温气体通过第二道阻尘墙射出，其中少量未燃尽的固定碳块进入后风区继续燃尽，烟气通过阻尘花墙进入后烟箱，炉渣随炉排进入炉渣室内。
3、燃烧控制
目前行业内尤其是燃煤锅炉自动燃烧投运效果不理想，主要是这样几个原因：给煤机（或炉排电机）采用滑差控制，没有针对链条式热水炉的特殊控制策略，不能根据供热阶段的不同和煤种的变化及时调整气候补偿曲线和风煤比控制曲线。
生物质工业锅炉根据气候补偿控制要求，采用全自动燃烧控制，可以根据供热负荷需求，保证锅炉供水温度的前提下使锅炉燃烧处于最佳工况。为此，生物质工业锅炉的炉排电机和鼓引风机均采用变频控制。除按照供热负荷调整燃料量和风燃比外，还要保证一定的炉膛负压。炉膛温度和排温度烟也要作为燃烧控制的限定条件。全自动燃烧控制功能在锅炉调整负荷时比人工调整过程更稳定，避免系统超调造成的燃料量浪费。
4、热工测试
我们依据GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》等相关标准的相关规定，对采取以上技术措施的额定供热量为1.4MW的生物质热水锅炉进行了热工与环保测试。通过测试，检验锅炉的出力及热工、环保状态参数是否达到设计及标准规范的要求。
四、锅炉生物质燃料节能技术改造可行性分析
1、生物质燃料的燃烧特性
由于生物质燃料特性与化石燃料不同，从而导致了生物质燃料在燃烧过程中的燃烧机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料相比也都存在较大差别，表现出不同于化石燃料的燃烧特性。
生物质水分含量较多，燃烧需要较高的干燥温度和较长的干燥时间，产生的烟气体积较大，排烟热损失较高。生物质燃料的密度小，结构比较松散，迎风面积大，容易被吹起，悬浮燃烧的比例较大。由于生物质发热量低，炉内温度场偏低，组织稳定的燃烧比较困难。由于生物质挥发分含量高，燃料着火温度较低，一般在250CC-350C温度下挥发分就大量析出并开始剧烈燃烧，此时若空气供应量不足，将会增大燃料的化学不完全燃烧损失。挥发分析出燃烬后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭燃烧速度缓慢、燃烬困难。
2、锅炉的技术改造
针对生物质燃料的燃烧特性，主要对锅炉的部分构件进行改造，使其满足生物质燃料在炉排上完全燃烧的条件。运用炉排的自身动力，增加两套介轮，强制进料。改变原有燃烧点，保持合理的火焰前沿位置；炉拱后移，使得燃料在炉排上和炉膛中有足够的停留时间充分燃烧。调整炉排的振动频率和振动周期；调整炉排各区一次风的风量以及相互间匹配；调整二次风和火上风；建立合适的炉膛负压，组织好合理的炉内燃烧空气动力场。在负荷稳定时，维持一定的料层厚度，避免出现太低的缓冲料箱的料位。
3、锅炉节能技术改造项目可行性分析
（一）技术可行性分析
企业采用实用新型专利技术对燃煤锅炉进行改造，通过对进料口、炉拱、炉排等部位的调整，满足生物质燃料在炉膛内的燃烧条件。随着对生物质燃料的日益重视，该项技术日渐成熟，改造后的锅炉可达到相同的工作出力，以满足生产的需要，技术可行。
（二）经济可行性分析
长期的实践说明，榨油厂将生产过程中产生的花生壳作为堆肥、制作饲料的用途的综合利用效益并不高，而作为能源燃料利用比其它方式具有明显的效益优势。利用花生壳作为燃料，将工业垃圾废料转变为工厂生产所需的热能，即可实现循环利用，变废为宝，又可有效降低污染物的排放量。锅炉改造完成后，年可节约标准煤16457t，同时消耗花生壳36000余吨，经济效益可观。
（三）环境效益分析
锅炉改造前燃料使用煤炭（QY：5600kcal/kg；Ad：16.42%Vdaf：10.36%；S：0.6%），消耗量约为2057lt/a，麻石水膜除尘器除尘，除尘效率按90%、脱硫效率按10%计。据此计算，其污染物排放量为：烟尘50.4Ua；S02177.7t/a；C028.0t/a。锅炉改造后，燃料使用花生壳，消耗量约为36000t/a，其污染物排放量为：烟尘18.7t/a；S0751.84t/a。燃煤锅炉改造为生物质锅炉后，燃料采用生产废料花生壳，其主要污染物排放量较改造前均有大幅度的削减，烟尘、S02.CO削减率分别为62.9%、70.8%、100%，环境效益显著。
五、结束语
综上所述，加强对锅炉生物质燃料节能技术改造可行性的剖析，能够对锅炉生物质燃料节能技术进行把握，进而能够提出一些节能技术改造对策，如此方可在实际的生产中对锅炉生物质燃料进行掌控，提高锅炉的生产效率。
参考文献：
[1]马孝琴.秸秆着火及燃烧特性的实验研究[J].河南职业技术师范学院学报，2012
[2]刘胜勇，赵迎芳，张百良.生物质成型燃料燃烧理论分析[J].能源研究与利用，2011
[3]阴秀丽，吴创之，徐冰娥等.生物质气化对减少CO2排放的作用[J].太阳能学报，2010
[4]马孝琴.生物质（秸秆）成型燃料燃烧动力特性及液压秸秆成型及改进设计研究[D].郑州：河南农业大学，2011