生物质能直接燃烧技术
生物质能的开发利用
生物质能的开发利用随着全球气候变暖和环境污染日益严重，人类越来越重视可再生能源的开发和利用。
生物质能是一种绿色、可再生、且来源广泛的能源，包括木材、农作物废弃物、动物粪便、城市垃圾等可以被用作能源的有机物质。
生物质能的开发利用可以减少对不可再生能源的依赖，同时也可以有效地解决环境问题。
在本文中，我们将探讨生物质能的开发利用以及未来发展的前景。
1. 生物质能的开发生物质能的开发可以分为两种方式：直接燃烧和生产生物质能燃料。
直接燃烧是利用生物质能源进行热能、电能转换的最传统的方式。
直接燃烧的能源来源包括木材、农作物秸秆等。
在直接燃烧过程中，生物质能会产生一定的废气和固体残留物，因此需要进行废气处理和固体残留物的处理。
生产生物质能燃料是将生物质能转化为燃料，以便更方便地运输和储存，同时也可以减少直接燃烧过程中产生的废气和固体残留物。
其中，最常用的生物质能燃料是生物柴油、生物乙醇和生物气体。
生物柴油的生产过程大致分为油醇法、酯交换法和热解法等，各有不同的优缺点。
生物乙醇的生产主要是以玉米、小麦、甜菜根、甘蔗等为原料，通过微生物发酵技术获得。
生物气体则是利用微生物将废弃物贡献为沼气，再通过净化和脱硫等处理得到能源。
2. 生物质能的利用生物质能的利用可以分为三个领域：能源领域、工业领域和农业领域。
（1）能源领域生物质能在能源领域的应用主要包括电力和热能的生产。
其主要方式是通过直接燃烧、生物质能燃料燃烧和生物质能燃料发电等方式。
生物质能发电是在生物质能燃料的基础上进行的一项技术，目前已经在一些国家得到了较好的应用。
发电设备主要有直接燃烧发电装置、燃气轮机和发电车等。
发电装置与传统电力发电设备十分类似，只是在燃料的投入和使用上不同而已。
（2）工业领域生物质能在工业领域的应用主要包括热能的利用和生物质能燃料的生产。
由于工业生产需要大量的能源支撑，生物质能的使用可以有效地减少对不可再生能源的依赖，同时也可以降低环境污染。
生物质直接燃烧
好
生物质直燃发电厂外观
流化床锅炉
锅炉采用单锅筒，自然循环方式， 总体上分为前部及尾部两个竖井。前部 竖井为总吊结构，四周有膜式水冷壁组 成。自下而上，依次为一次风室、浓相 床、悬浮段、蒸发管、高温过热器、低 温过热器及高温省煤器。尾部竖井采用 支撑结构，由上而下布置低温省煤器及 管式空气预热器。两竖井之间由立式旋 风分离器相连通，分离器下部联接回送 装置及灰冷却器。燃烧室及分离器内部 均设有防磨内衬，前部竖井用敖管炉墙， 外置金属护板，尾部竖井用轻型炉墙， 由八根钢柱承受锅炉全部重量。
• 现代生物质直燃发电技术诞生于丹麦。上世 纪70年代的世界石油危机以来，丹麦推行能源 多样化政策。该国BWE公司率先研发秸秆等生 物质直燃发电技术，并于1988年诞生了世界上 第一座秸秆发电厂。该国秸秆发电技术现已走 向世界，被联合国列为重点推广项目。在发达 国家，目前生物质燃烧发电占可再生能源（不 含水电）发电量的70%。目前，我国生物质燃 烧发电也具有了一定的规模，主要集中在南方 地区，许多糖厂利用甘蔗渣发电。例如，广东 和广西两省共有小型发电机组300余台，总装 机容量800MW，云南省也有一些甘蔗渣电厂。
震级设计，悬吊式。锅筒单级蒸发，设有加药管，连 续排污管，紧急放水管，旋风分离装置。燃烧 设备包括，木料喷薄装置，木粉喷出口及四个 送风装置。只有在炉排上的木料层燃正常，锅 炉60％符合以上，才允许投运木粉喷燃 口。
80.3%燃耗11590KG/h排烟200度
此炉的主要特点燃烧分两层:木材悬浮燃烧 和层燃燃烧。一次风40％；播散风20 ％；二次风40％。中压燃烧木柴炉。
循环流行化床锅炉技术
循环流行化床锅炉技术是近十几年来迅 速发展的一项高效低污染清洁燃烧枝术。国 际上这项技术在电站锅炉、工业锅炉和废弃 物处理利用等领域已得到广泛的商业应用， 并向几十万千瓦级规模的大型循环流化床锅 炉发展；国内在这方面的研究、开发和应用 也逐渐兴起，已有上百台循环流化床锅炉投 入运行或正在制造之中。未来的几年将是循 环流化床飞速发展的一个重要时期。
生物质能技术的开发和利用
生物质能技术的开发和利用近年来，在能源日益紧张的形势下，人们开始寻找更为环保、可持续的能源替代品，其中生物质能成为了备受关注的一种。
生物质能是指以生物质为原料进行转化而得到的能源，包括生物质直接燃烧、生物质气化、生物质液化等几种转化方式。
这些技术的开发和利用有着重要的意义。
一、生物质直接燃烧技术生物质直接燃烧技术是将生物质原料直接进行燃烧或者在燃烧器中进行燃烧，从而使产生的热能可以用于加热、发电等领域。
该技术较为成熟，具有简便、效率高、安全等特点，大量应用于生活、工业和农业领域。
例如，我国在农村地区广泛采用生物质热水器，将秸秆、木屑等生物质燃烧产生的热能进行利用，为农村居民提供温水；工业领域则采用生物质锅炉，将棉秸、麦秸、锯末、废弃木材等作为燃料供暖或发电。
但生物质直接燃烧技术也存在诸多问题，如热效率不高、排放物对环境污染严重等。
二、生物质气化技术生物质气化技术是将生物质作为原料，在氧化剂的作用下进行气化反应，将原料转化为高热值的气体，再对气体进行洁净化和利用。
生物质气化技术具有很高的能量利用效率，且产生的气体中不含硫化物和氮化物等污染物质，极大地降低了环境污染。
此外，通过气化技术还可以将生物质燃料转换成可变质燃料，可以广泛应用于工业领域和供热领域，成为了生物质能技术中的重要发展方向。
三、生物质液化技术生物质液化技术是将生物质原料加入催化剂中，在高温高压的条件下进行反应，将生物质转化为油气和炭质等产品，进而进行化学加工和利用。
生物质液化技术可制备出各类液态燃料、化工原料及有机肥料等重要产品。
其中，生物质液体燃料因其清洁、可再生、低污染等特点越来越受到人们的重视，该技术正成为供汽油、柴油等传统燃料的新兴替代品。
技术优劣比较生物质气化技术较为复杂，但产气效果显著，操作选择范围更广，精确度较高；生物质直接燃烧技术操作简单，效率高，但排放污染物质较多；生物质液化技术液体燃料的产出比较大，但该技术由于催化剂成本等因素，较为昂贵。
第六章 生物质的直接燃烧
第6章生物质的直接燃烧燃料是通过燃烧将化学能转化为热能的物质，由燃料获取的热能在技术上是可以被利用的，在经济上是合理的。
生物质的燃烧是最普通的生物质能转换技术，它大体上可以分为炉灶燃烧、炕连灶燃烧和锅炉燃烧、炉窑燃烧等，其主要目的就是取得热量。
而燃烧过程产生的热量的多少，除与生物质本身的热值有关外，还与燃烧的操作条件和燃烧装置的性能密不可分。
因此，本章在介绍燃料燃烧计算的基础上，介绍几种生物质的燃烧设备。
6.1生物质燃烧的反应热力学和化学平衡所谓燃烧就是燃料中的可燃成分和氧化剂(一般为空气中的氧气)进行化合的化学反应过程;在反应过程中强烈放出热量，并使燃烧产物的温度升高。
尽管可燃成分并不是以元素形式存在，而是复杂的化合物，与氧发生燃烧反应产生一系列的化合分解反应，伴随热量的释放，但是作为物质平衡和能量平衡，可以通过可燃质元素及其化合物的热化学方程式计量，这些热化学方程式仅表示反应物与生成物之间的数量变化关系，与实际的反应历程无关。
6.1.1燃烧热力学生物质主要由碳、氢、氧三种主要元素和其他少量元素如硫、氮、磷、钾等组成。
在生物质中，磷、钾两种元素含量少且通常以氧化物的形式存在于灰分中，一般计算时不考虑。
由于氧不属于可燃成分，所以生物质的燃烧计算实际上是生物质中碳、氢、硫、氮及其化合物的反应与燃烧的计算。
生物质燃烧中，由于温度较低，一般认为大部分氮元素以N2的形式析出。
而硫的含量极低，有的生物质、甚至不含硫，所以生物质燃烧实际上就是C、H元素的化学反应和燃烧反应。
生物质燃烧时，生物质中C、H元素可能发生的化学反应及其反应热，见表6-1。
表6-1 生物质中的C、H元素的化学反应及反应热6.1.2化学反应平衡由于生物质中C、H、O元素占绝大多数，其他元素如N、S等数量较少，但后者经氧化反应后，产物是NOx、SOx。
这些产物对环境产生严重污染。
因此，尽管在热力学上研讨NO/空气、NO/ NO 2、SO 2/ SO 3的平衡也是同等重要的，但由于它们的真实含量是非常低的，所以在生物质的燃烧中通常不对这些组分的平衡关系加以讨论。
生物质颗粒燃烧技术
生物质颗粒燃烧技术生物质颗粒燃烧技术是一种利用生物质颗粒作为燃料进行燃烧的技术。
这种技术具有节能、环保、可再生等优点，因此在能源领域得到了广泛应用。
本文将从以下几个方面对生物质颗粒燃烧技术进行概述：颗粒制备、燃烧设备、能效控制、排放控制、能源利用、余热回收、颗粒储存以及安全保障。
1.颗粒制备生物质颗粒的制备主要包括原料选择与处理、颗粒尺寸与形状以及制备方法与设备等环节。
原料选择应该考虑其热值、含水率、灰分等因素。
处理方法包括破碎、干燥、分选等，以使原料达到一定的粒度和纯度。
颗粒的尺寸和形状则直接影响着其燃烧性能和热效率。
制备方法主要包括压缩成型、液压成型和热压成型等，而制备设备则有压块机、液压机、热压机等。
2.燃烧设备燃烧设备是生物质颗粒燃烧技术的核心部分，主要包括燃烧室设计、燃烧控制系统和供风系统等。
燃烧室设计应考虑燃烧效率、污染物排放等因素，同时要保证足够的强度和耐久性。
燃烧控制系统应实现对燃烧过程的精确控制，包括温度、空气流量、含氧量等参数。
供风系统则负责提供足够的空气，以支持生物质颗粒的充分燃烧。
3.能效控制能效控制是生物质颗粒燃烧技术的关键环节，主要涉及能耗分析、能效优化策略以及余热利用等方面。
通过对能耗的深入分析，可以找出能源利用的瓶颈，进而采取相应的措施进行优化。
能效优化策略则包括改善燃烧环境、调整燃烧参数、合理分配能源等。
余热利用主要是将燃烧过程中产生的余热进行回收再利用，如用于预热空气、加热水等，以提高能源利用率。
4.排放控制排放控制是生物质颗粒燃烧技术的另一重要方面，主要涉及烟尘治理、二氧化碳减排以及其他污染物控制等方面。
烟尘治理主要通过控制燃烧条件和配备除尘设备来实现，如采用水蒸气除尘、静电除尘等措施。
二氧化碳减排则可以通过提高能源利用效率、使用低碳燃料等途径实现。
其他污染物控制包括对一氧化碳、氮氧化物、硫化物等有害气体的控制，通过优化燃烧工艺和选用环保燃料等方式降低排放。
中国生物质能行业发展现状和趋势分析
中国生物质能行业发展现状和趋势分析一、生物质发电方式1、直接燃烧发电在国内,直燃发电技术已经趋近完善,单机可达15MW。
由于我国的生物质能主要是以秸秆等农作物为材料,因此国内的生物质燃烧技术大多以秸秆燃烧技术为主。
秸秆直燃发电技术,是将农作物原料(如秸秆等)经过输送系统投入锅炉,在炉内直接燃烧产生大量的热,产生的高温高压蒸汽在汽轮机内膨胀做功,驱动发电机发电。
2、混合燃烧发电生物质原料与煤混合作为燃料进行发电的技术被称作生物质混合燃烧发电技术。
其燃烧方式主要有两种：一种方式对于燃料处理和燃烧设备要求很高，是将生物质原料直接与煤混合后投入炉内燃烧：另一种是先气化生物质原料,将燃气与煤混合燃烧产生的蒸汽送入汽轮机发电机组。
3、气化发电经过气化炉的生物质原料转变为气体燃料，净化后直接在燃气机中燃烧发电或者在燃料电池中发电的技术被叫作生物质气化发电技术。
二、生物质发电现状生物智能形式多样、应用广泛，涵盖了电力、热力、交通、建筑等多个领域。
生物质能是体系中重要的组成部分，国际能源署在2018年提出，生物质能是可再生能源中被忽视的“巨人”，生物质能将引领未来五年可再生能源消费的增长。
根据IRENA最新发布的《RENEWABLE CACITY STATISTICS 20202019年，全球可再生能源装机容量达到253700万千瓦，比2018年增长了17600万千瓦。
其中全球生物质能发电装机达到124GW，约占整个可再生能源发电装机容量的4.9%。
中国生物质能发电行业现已进入产能扩张时期，盈利模式具备可复制性。
中国能源局数据显示，中国生物质发电累计装机容量由2015年的1030万千瓦迅速上升至2020年的2952万千瓦，到2021年第一季度，中国生物质发电累计装机容量增长至3149万千瓦。
生物质发电累计装机容量的增长，主要得益于政府出台的多项行业配套政策为生物质发电的发展提供了强有力支持。
其次，生物质发电技术成熟度逐步上升促进了生物质发电厂的扩张建设。
能源工程中的生物质能发电技术资料
能源工程中的生物质能发电技术资料在能源工程领域中，生物质能发电技术具有重要的地位和作用。
生物质能发电技术，即利用生物质作为燃料，通过燃烧或气化等方式转化为能量，进而驱动发电机组发电。
本文将详细介绍生物质能发电技术的相关资料，以及其在能源工程中的应用。
一、生物质能发电技术资料1. 生物质能介绍生物质是指来源于植物和动物的有机物质，包括木材、秸秆、农作物废弃物、食品加工废弃物等。
生物质资源广泛，易获取，是可再生能源的重要组成部分。
2. 生物质能发电技术分类生物质能发电技术主要包括直接燃烧发电、气化发电和生物质废弃物发电。
直接燃烧发电是将生物质直接燃烧，产生热能，再通过蒸汽发电机组转化为电能。
气化发电是将生物质气化为合成气，再通过燃气发电机组进行发电。
生物质废弃物发电是利用农作物秸秆、木屑等废弃物通过发酵和厌氧消化等方式产生沼气，再通过沼气发电机组发电。
3. 生物质能发电技术优势生物质能发电技术具有以下优势：（1）可再生性：生物质是一种可再生资源，可以不断获取和利用，有效缓解能源短缺问题。
（2）环保性：生物质能发电过程中的排放物相对较少，不会对环境造成明显的污染，符合可持续发展理念。
（3）废弃物综合利用：生物质废弃物可通过发电技术转化为电能，实现资源的综合利用，减少废弃物对环境的负荷。
二、生物质能发电技术在能源工程中的应用1. 农村电力供应生物质能发电技术在农村电力供应中起到重要作用。
农村地区常常存在着电力供应不足的问题，而农作物秸秆、柴草等生物质资源丰富。
利用这些资源进行生物质能发电，可以满足农村地区的电力需求，促进农村经济发展。
2. 工业生产用能生物质能发电技术可用于工业生产过程中的能源供应。
许多工业生产过程需要大量的能源，而利用生物质作为燃料，既能满足能源需求，又减少对化石能源的依赖，降低能源成本和环境影响。
3. 城市垃圾处理城市垃圾中含有大量的有机物质，是理想的生物质能发电原料。
通过垃圾气化或沼气发电技术，将城市垃圾转化为电能，可以实现垃圾资源化利用和减少垃圾对环境的污染。
生物质资源转化与利用
生物质资源转化与利用随着环保和可持续发展意识的日益增强，生物质资源利用成为全球范围内的普遍趋势。
生物质资源是指植物、动物以及微生物等生物体中所含的有机物质，如木材、农作物秸秆、林业剩余物、动物瘤、废弃物和生活垃圾等。
生物质能够通过不同的技术手段转化为生物质能、液态生物能、气态生物质能以及化学原料，具有广泛的应用前景和环保效益。
一、生物质资源的转化方式生物质资源的转化方式主要包括直接燃烧、焚烧发电、生物质能源的液化、气化和催化转化等技术。
1. 直接燃烧直接燃烧是指将生物质资源作为燃料进行燃烧，将释放的热能转化为电能或其他形式的能量。
直接燃烧因技术简单、易于掌握，能够有效减少温室气体排放等优点而在某种程度上得到了广泛应用。
但同时，直接燃烧所需配套设施较为复杂，环境污染问题也比较严重。
2. 焚烧发电焚烧发电是将生物质废弃物进行热解、氧化，将其转化为热能再转化为电能，同时能够将排放物中释放的氮、硫、氯等物质减少到最小限度，具有较好的环保效益。
但在技术上较为复杂，同时焚烧发电过程中的能源损耗较大，效率也相应较低。
3. 生物质能源的液化生物质能源的液化是指利用生物质燃料制备生物质柴油等液态生物能源的过程。
生物质能够化学转化为生物质燃料，从而替代传统的石油、天然气等化石能源，同时也能够减少对环境的影响。
4. 生物质能源的气化生物质能源的气化是指将生物质原料分解、氧化、还原，产生含有CO、H2、CH4、CO2等气体的燃料气体的过程。
该技术具有高效节能、减少环境污染等优点，但气化过程所需能源较大。
5. 催化转化催化转化是指在特定条件下，通过添加催化剂将生物质转化为液体或气体的过程。
催化转化技术与传统炼油工艺类似，能够实现生物质原料的高效利用与能源化，同时也能够减少对环境的影响。
二、生物质资源利用的现状与展望目前，全球生物质资源利用技术正在快速发展，生物质能所占比例也在逐年增长。
欧盟、美国、日本等发达国家的生物质资源利用率已经达到30%以上，而中国的生物质资源利用率仍处于较低水平。
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生物质直接燃烧技术的发展研究摘要：随着能源危机和环境问题的日益严重，人们不断致力于开发研究低污染、可再生的新能源。
在众多的可再生能源中，生物质能是一种储量丰富、清洁方便的绿色可再生能源，具有极大的开发潜力。
为了大力开发利用生物质资源，分析比较了国内外生物质直接燃烧技术发展现状，提出应根据生物质燃料的燃烧特性，开发相应的燃烧技术和燃烧设备，以实现生物质资源的大规模集中高效利用。
关键词：生物质；燃烧；锅炉众所周知，人类的生存和发展离不开能源。
随着世界能源需求量的迅猛增长，以煤、石油、天然气为代表的常规能源将最终被开采殆尽，同时大量使用这些化石燃料会导致一系列严重的环境污染问题。
因此，大力提高能源的利用效率，以高新技术开发低污染、可再生的新能源，逐步取代石油、煤、天然气等不可再生能源，是解决能源危机和环境问题的重要途径。
在众多的可再生能源中，生物质能以其资源储量丰富、清洁方便和可再生的特点，具有极大的开发潜力。
生物质能是指绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量，其主要来源是：农林废弃物、工业废水和废渣、城市生活垃圾以及人畜粪便等。
目前，生物质的开发利用技术主要包括生物质的固化、气化、液化，以及生物质直接燃烧。
国外许多国家都相继制定了各自的生物质能源研究开发计划，如美国的能源农场、日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划以及印度的绿色能源工程等。
就我国的基本国情和生物质利用开发水平而言，生物质直接燃烧技术无疑是最简便可行的高效利用生物质资源的方式之一。
1生物质燃料的燃烧特性研究生物质燃料的组成成分，掌握其燃烧特性，有利于进一步科学、合理地开发利用生物质能。
从对生物质燃料特性的研究中可以发现，生物质燃料与化石燃料相比存在明显的差异，如表1所示。
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。
生物质燃料的燃烧过程主要分为挥发份的析出、燃烧和残余焦炭的燃烧、燃尽两个独立阶段，其燃烧过程的特点是：(1) 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；(2) 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；(3) 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；(4) 由于生物质挥发份含量高，燃料着火温度较低，一般在250℃～350℃温度下挥发份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；(5) 挥发份析出燃尽后，受到灰烬包裹和空气渗透困难的影响，焦炭颗粒燃烧速度缓慢、燃尽困难，如不采取适当的必要措施，将会导致灰烬中残留较多的余碳，增大机械不完全燃烧损失。
由此可见，生物质燃烧设备的设计和运行方式的选择应从不同种类生物质的燃烧特性出发，才能保证生物质燃烧设备运行的经济性和可靠性，提高生物质开发利用的效率。
表1 生物质燃料与煤的燃料特性2 生物质直接燃烧技术的发展现状2.1 生物质直接燃烧技术的特点生物质直接燃烧是将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧产生的能量主要用于发电或集中供热。
作为最早采用的一种生物质开发利用方式，生物质直接燃烧具有如下特点：(1)生物质燃烧所释放出的CO2大体相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2，因此可以认为是CO2的零排放，有助于缓解温室效应；(2)生物质的燃烧产物用途广泛，灰渣可加以综合利用；(3)生物质燃料可与矿物质燃料混合燃烧，既可以减少运行成本，提高燃烧效率，又可以降低SOx、NOx等有害气体的排放浓度；(4)采用生物质燃烧设备可以最快速度地实现各种生物质资源的大规模减量化、无害化、资源化利用，而且成本较低，因而生物质直接燃烧技术具有良好的经济性和开发潜力。
2.2 生物质直接燃烧技术生物质直接燃烧主要分为炉灶燃烧和锅炉燃烧。
炉灶燃烧操作简便、投资较省，但燃烧效率普遍偏低，从而造成生物质资源的严重浪费；而锅炉燃烧采用先进的燃烧技术，把生物质作为锅炉的燃料燃烧，以提高生物质的利用效率，适用于相对集中、大规模地利用生物质资源。
生物质燃料锅炉的种类很多，按照锅炉燃用生物质品种的不同可分为：木材炉、薪柴炉、秸秆炉、垃圾焚烧炉等；按照锅炉燃烧方式的不同又可分为流化床锅炉、层燃炉等。
2.2.1 生物质直接燃烧流化床技术目前，国外采用流化床技术开发生物质能已具有相当的规模和一定的运行经验。
美国爱达荷能源产品公司已经开发生产出燃生物质媒体流化床锅炉，蒸汽锅炉出力为4.5 t⋅h-1～50 t⋅h-1，供热锅炉出力为36.67MW；美国CE公司利用鲁奇技术研制的大型燃废木循环流化床发电锅炉出力为 100 t⋅h-1，蒸汽压力为8.7 MPa；美国B&W公司制造的燃木柴流化床锅炉也于20世纪80年代末至90年代初投入运行。
此外，瑞典以树枝、树叶等林业废弃物作为大型流化床锅炉的燃料加以利用，锅炉热效率可达到80%；丹麦采用高倍率循环流化床锅炉，将干草与煤按照 6:4 的比例送入炉内进行燃烧，锅炉出力为100 t⋅h-1，热功率达80MW。
我国自20世纪80年代末开始，对燃生物质流化床锅炉进行了深入细致地研究。
为了提高锅炉燃烧效率，研究人员采用细砂等颗粒作为媒体床料，以保证形成稳定的密相区料层，为生物质燃料提供充分的预热和干燥热源；采用稀相区强旋转切向二次风形成强烈旋转上升气流，加强高温烟气、空气与生物质物料颗粒的混合，促进可燃气体和固体颗粒进一步充分燃烧。
根据以上研究成果，哈尔滨工业大学分别与国内四家锅炉厂合作开发了一系列燃用甘蔗渣、稻壳、果穗、木屑等生物废料的流化床锅炉，投入生产后运行效果良好，深受用户的好评。
根据稻壳的物理、化学性质和燃烧特性，设计出以流化床燃烧方式为主，辅之以悬浮燃烧和固定床燃烧的组合燃烧式流化床锅炉，并且为配合三段组合燃烧采取了四段送风的方式。
采用这种独特的燃烧方式和配风方式，其优点在于：流化床中燃料颗粒的流化速度较低，有利于减少稻壳随烟气飞出流化床的份额，延长了稻壳在床层的停留时间；提供了足够的悬浮燃烧空间，有利于挥发份中的可燃物在悬浮段进一步充分燃烧。
通过试验研究证明，该锅炉具有流化性能良好、燃烧稳定、不易结焦等优点，已经获得国家专利。
在试验研究的基础上，与无锡锅炉厂合作设计开发了35t⋅h-1燃稻壳流化床锅炉。
该锅炉设计的主要特点是：采用气力输送装置输送稻壳，不但输送量大，而且输送安全，避免了因给料机堵塞引起的给料中断现象；采用厚壁管的防磨环用以防止床层埋管的磨损，尾部加吹灰器吹风防止受热面积灰；通过调整一、二次风风量大小与烟气再循环实现炉内风速的改变，扩大了锅炉的燃料适用范围。
2.2.2 生物质直接燃烧层燃技术1)农林废弃物开发利用技术生物质层燃技术被广泛应用在农林业废弃物的开发利用方面。
Benson型锅炉采用两段式加热，由四个并行的供料器供给物料，秸秆、木屑可以在炉栅上充分燃烧，并且炉膛和管道内还设置有纤维过滤器以减轻烟气中有害物质对设备的磨损和腐蚀。
经实践运行证明，改造后的生物质锅炉运行稳定，并取得了良好的社会和经济效益。
通过对秸秆本身特性的分析研究，在秸秆直燃热水锅炉燃烧室的设计中，采用双燃烧室结构。
第一燃烧室为主燃区，设置于炉膛前部；第二燃烧室为辅助燃烧区，设置于炉膛后部，两者间由挡火拱分隔。
该布置方式加强了秸秆与高温烟气、空气地相互混合，同时延长了物料在炉内燃烧的停留时间，确保了秸秆燃烧的充分完全，取得了良好的运行效果。
根据甘蔗渣的燃烧机理，研制出了一种采用闭式炉膛结构的甘蔗渣锅炉。
该锅炉将燃烧室与辐射受热面分开布置，甘蔗渣在炉内进行半层燃半悬浮燃烧，既有助于甘蔗的着火和燃尽，又可以布置足够的受热面，满足了燃烧和传热两方面的要求；炉膛内布置人字型前后拱，通过前后拱的相互配合加强了高温烟气对甘蔗渣的辐射，有利于甘蔗渣的及时着火和稳定燃烧。
甘蔗渣作为生物质燃料有一定的代表性，因此该炉型对稻壳、树皮等生物质燃料具有一定的通用性。
燃木屑、木粉、树皮等废料的层燃锅炉结构设计新颖，前墙及炉膛布置少量水冷壁管，保证炉膛具有较高的温度，以便木屑、木粉的燃烬；炉膛内布置有防爆门，防止木粉爆燃；锅炉为负压燃烧，保证木粉在燃烧时不向炉外喷火。
锅炉投入运行后，经测试达到了预期的设计要求，为燃木屑、木粉等林业废弃物锅炉的开发设计提供了宝贵的经验。
2)城市生活垃圾焚烧技术进入21世纪以后，随着我国城市建设的发展和社会的进步，城市生活垃圾的产量逐年递增，其构成也逐步向“灰分少、高热值”的方向发展。
因此，以焚烧技术为代表的新型垃圾处理技术正飞速发展，成为新兴的环保产业。
该技术与传统的垃圾填埋方式相比，在环境保护和资源利用方面都具有明显的优势。
20世纪80年代末，深圳市从日本引进了两台“三菱——马丁”型垃圾焚烧炉，单台日处理垃圾 150t，在我国率先采用焚烧技术处理生活垃圾。
1996 年深圳市又扩建了第一台国产化垃圾焚烧炉，该炉采用单锅筒自然循环，烟道四周布满膜式水冷壁，烟气处理系统采用静电除尘器处理装置。
作为首台国产垃圾焚烧锅炉建成投产后，各项主要技术性能指标均达到设计要求，为我国城市生活垃圾处理找到了一条行之有效的既经济、又清洁的途径。
上海浦东新区御桥生活垃圾焚烧厂设置了三条垃圾焚烧生产线，每条生产线主要由焚烧炉、余热锅炉、烟气处理反映塔和除尘器组成。
除上海浦东御桥以外，北京市、广州市、厦门市也都在进行千吨级垃圾焚烧厂的建设。
垃圾焚烧具有减少环境污染，节省大量土地资源等显著优点。
因此垃圾焚烧技术将成为我国大城市生活垃圾处理的主流技术，但在尾气处理避免二次污染和提高焚烧炉燃烧效率等方面，还需进一步结合基本国情不断改进和完善我国的垃圾焚烧技术。
3 生物质直接燃烧技术存在的问题从国内外生物质直接燃烧技术的发展状况来看，流化床锅炉对生物质燃料的适应性较好，负荷调节范围较大。
床内工质颗粒扰动剧烈，传热和传质工况十分优越，有利于高温烟气、空气与燃料地混合充分，为高水分、低热值的生物质燃料提供极佳的着火条件，同时由于燃料在床内停留的时间较长，可以确保生物质燃料地完全燃烧，从而提高了燃生物质锅炉的效率。
另外，流化床锅炉能够较好地维持生物质在 850℃左右的稳定燃烧，所以燃料燃尽后不易结渣，并且减少了NOx、SOx等有害气体的生成，具有显著的经济效益和环保效益。
但是，流化床对入炉的燃料颗粒尺寸要求严格，因此需对生物质进行筛选、干燥、粉碎等一系列预处理，使其尺寸、状况均一化，以保证生物质燃料的正常流化。
对于类似稻壳、木屑等比重较小、结构松散、蓄热能力比较差的生物质，就必须不断地添加石英砂等以维持正常燃烧所需的蓄热床料，燃烧后产生的生物质飞灰较硬，容易磨损锅炉受热面，并且灰渣混入了石英砂等床料很难加以综合利用。