循环流化床燃烧秸秆类生物质技术的探讨
秸秆能源化利用技术探讨
秸秆能源化利用技术探讨摘要：我国作为一个农业大国，拥有丰富的农作物秸秆资源，因此利用好秸秆资源对我国农村发展具有重要意义。
本文主要介绍了秸秆能源化利用技术，主要为秸秆沼气、秸秆气化、秸秆液化、秸秆发电、秸秆固化成型等，以期为科学、合理、高效地利用秸秆资源提供参考。
农作物秸秆是农业生产中的副产物，也是主要的生物质能源。
目前在世界上农作物秸秆是仅次于煤炭、石油和天然气之后的第四大能源，占全球能源消耗总量的14%[1]。
与煤炭、石油、天然气等能源相比，农作物秸秆具有分布广泛、可再生、来源丰富等特点；但由于其主要成分为纤维素、木质素等，因此导致使用除燃烧外的普通生物处理方法难以降解，因此无法提高利用率。
所以，探索和研究新方法，合理运用物理、化学、发酵等手段，实现秸秆资源的高效利用是当前的研究重点。
1秸秆能源化利用技术1.1秸秆沼气技术秸秆沼气技术是指以农作物秸秆为原料，利用特定的发酵池或设备，让其在隔绝空气的厌氧环境中，在适合温度、适量水分和合理的pH条件下，通过微生物厌氧发酵进而产生能够燃烧的气体（沼气）的技术[2]。
秸秆沼气技术根据处理工艺，可分为干法发酵和湿法发酵两类。
由于秸秆的高纤维素和木质素特性，难以被厌氧微生物等利用分解，因此在发酵前需对秸秆进行预处理，一般的处理方法有物理法、化学法、热处理法、生物法等。
物理法主要通过改变秸秆的形态或结构来提高发酵产气率，例如粉碎、浸泡秸秆；化学法主要是利用氨水或氢氧化钠等制剂破坏秸秆的纤维素和木质素来提高产气率，但该方法由于添加了化学试剂，会对环境造成污染；热处理法主要是运用高压水蒸气爆破法破坏秸秆的纤维组织，进而提高利用率，此方法的缺点是成本高；生物法主要是利用微生物进行处理，成本低，处理效果好，因此该方法是使用最广泛的秸秆处理方法。
此外，在发酵时添加碳酸氢铵或动物粪便等含氮素的原料，可以提高发酵效率。
秸秆预处理后，便可投入发酵池中加水封池后进行发酵，发酵一段时间后进行点火试气，进而投入使用。
生物质锅炉燃烧技术及案例
生物质锅炉燃烧技术生物质锅炉燃烧技术是指将生物质转化为热能，通过燃烧过程产生高温烟气，再通过余热锅炉将高温烟气中的热量传递给水，最终产生蒸汽或热水的过程。
在生物质锅炉燃烧过程中，主要包括生物质的制备、燃烧过程、烟气净化以及热能的传递四个环节。
目前，常用的生物质锅炉燃烧技术主要有直燃式和循环式两种。
直燃式燃烧技术是指生物质燃料直接与锅炉中的空气接触进行燃烧，该方法操作简单，但生物质利用率较低，且燃烧过程中产生的烟气温度较高，容易造成环境污染。
循环式燃烧技术则是通过循环流化床锅炉来实现生物质的燃烧，该方法能够提高生物质的燃烧效率，同时降低烟气温度，减少环境污染。
在循环流化床锅炉中，生物质颗粒在高速风的作用下形成流态化，使生物质与氧气充分接触、混合并进行燃烧。
同时，炉膛下部会设置多个隔板和喷水装置，使燃烧产生的烟气能够充分循环并带走部分热量，从而达到减少排烟温度、节约能源的目的。
此外，为了保证燃烧的稳定性和避免结焦现象的发生，循环流化床锅炉还配备了先进的燃烧控制系统和监测系统。
案例分析以下是一个使用循环流化床锅炉进行生物质燃烧的案例：某工厂使用生物质锅炉进行蒸汽生产。
该锅炉采用循环流化床燃烧技术，燃料为当地收集的农林废弃物，如树枝、锯末等。
在燃烧过程中，锅炉配备了先进的燃烧控制系统和监测系统，能够保证燃烧的稳定性和持续性。
生物质在锅炉中被加热至燃烧温度，与氧气充分接触、混合并进行燃烧，产生的烟气则通过循环系统带走了部分热量，从而降低了排烟温度。
此外，为了保证锅炉的热效率，锅炉还会配备余热回收装置，将排烟热量转化为蒸汽或热水，最终用于生产。
在运行过程中，该锅炉表现出了良好的稳定性和可靠性。
燃料成本较低，且环保性能优越，排放物主要为二氧化碳和水蒸气，对环境无害。
此外，该工厂还充分利用了回收的余热，提高了能源利用效率。
总之，生物质锅炉燃烧技术具有环保、高效、经济等优点，在实践中得到了广泛应用。
合理选择燃烧技术、配备先进的控制系统和监测系统，以及充分利用回收的余热，是实现生物质锅炉高效运行的关键。
循环流化床锅炉中掺烧生物质的研究应用
循环 流化床 锅 炉 中掺 烧 生物质 的研 究应 用
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（ 原 锅炉 集 团 技 术 中 心 ， 太 山西 太 原 ００２ ） ３０ １
【 摘 要】 介绍 了循环 流化床锅炉 中掺 烧生物质的方法及 影响 因素 ， 并提 出了针对性 的锅 炉改进措施。 【 关键词】 循环流化床锅炉 ； 生物质 ； 燃烧特性 ； 用 利 【 中图分类号】 Ｔ ２ ９６ ６ 【 Ｋ ２． ＋ 文献标识码】 Ａ 【 文章编号】 １０ — ７ Ｘ（０ ８ ０ － ０ ４ ０ ０ ３ ７ ３ ２０ ）６ ０ ７ － ２
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生物质与褐煤循环流化床燃烧污染物排放研究
收稿日期：2021-04-30作者简介：王恩宇（1997-），男（满族），辽宁营口人，硕士研究生。
通信作者：刘耀鑫（1977-），男，辽宁沈阳人，副教授，硕士生导师，博士，主要从事煤/生物质热解、气化技术等方面的研究。
生物质与褐煤循环流化床燃烧污染物排放研究王恩宇，阚泽，刘耀鑫（沈阳工程学院能源与动力学院，辽宁沈阳110136）摘要：为研究稻壳与褐煤混合燃料在循环流化床中燃烧后产生的污染物的排放特性，在自制小型循环流化床试验台上进行了稻壳与褐煤掺烧试验，分析了燃烧温度和稻壳掺混比例对污染物排放量和炉膛温度分布的影响。
结果表明：与煤粉单独燃烧相比，随着稻壳掺混比例的增加，炉膛内垂直方向的放热均匀，燃烧更加稳定，挥发分的析出量增多，CO 排放量逐渐升高，炉膛中下部的温度明显上升；由于还原性气氛和多孔性颗粒的共同作用，NO x 排放量逐渐降低；当稻壳含量大于30%时，结焦明显；在相同稻壳掺混比例下，随着燃烧温度升高，燃烧效率提高，CO 排放量逐渐降低，由于还原性气氛减少和高温加剧煤粉中含氮化合物裂解的影响，NO x 排放量上升的程度不同。
关键词：稻壳；循环流化床；CO ；NO x 中图分类号：X705文献标识码：A文章编号：1673-1603（2024）02-0031-07DOI ：10.13888/ki.jsie （ns ）.2024.02.005第20卷第2期2024年4月Vol.20No.2Apr.2024沈阳工程学院学报（自然科学版）Journal of Shenyang Institute of Engineering （Natural Science ）为实现“双碳”目标，在传统燃煤电站的改造过程中降低燃料中的含碳量是主要改造方向［1］。
单独燃烧生物质存在灰渣结焦和碱金属腐蚀等问题［2］，因此生物质与煤掺烧必定成为电站锅炉降低碳排放的主要发展方向。
生物质作为一种来源广、污染低、可再生的燃料，每年在我国的产量巨大。
(整理)秸秆循环利用的问题及解决建议2
秸秆循环利用的问题及解决建议一．现存解决方法及面临问题1.方案一秸秆发电（1）生物质燃烧发电原理生物质燃烧发电是将生物质与过量的空气在锅炉中燃烧, 产生的热烟气和锅炉的热交换部件换热, 产生的高温高压蒸汽在燃气轮机中膨胀做功发出电能。
在生物质燃烧发电过程中, 一般要将原料进行处理再进行燃烧以提高燃烧效率。
例如, 燃烧秸秆发电时, 秸秆入炉有多种方式: 可以将秸秆打包后输送入炉；也可以将秸秆粉碎造粒( 压块) 后入炉或与其他的燃料混合后一起入炉。
生物质燃烧发电的技术已基本成熟, 已进入推广应用阶段, 这种技术大规模下效率较高单位投资也较合理（2）生物质气化发电原理经处理的（以符合不同气化炉的要求）生物质原料，由进料系统送进气化炉内。
由于有限地提供氧气，生物质在气化炉内不完全燃烧，发生气化反应，生成可燃气体─—气化气。
气化气一般与物料进行热交换以加热生物质原料，然后经过冷却及净化系统。
在该过程中，灰分、固体颗料、焦油及冷凝物被除去，净化后的气体即可用于发电，通常采用蒸汽轮机、燃气轮机及内燃机。
因此生物质气化是在高温下部分氧化的转化过程。
该过程是直接向生物质通气化剂（空气、氧气或水蒸汽），使之在缺氧的条件下转变为小分子可燃气体的过程。
2.面临问题（1）收集秸秆难度大。
（2）储存（防火、防水等）比较困难。
（3）发电技术还不是很成熟。
（4）秸秆（小麦）的燃烧质很低。
（5）发电成本较高。
2.方案二深耕深耕是说当一块田地要播种、插秧之前，先须犁田，把田地深层的土壤翻上来，浅层的土壤覆下去。
深耕具有翻土、松土、混土、碎土的作用，合理深耕能显著促进增产。
增产的原因是：（1）疏松土壤，加厚耕层，改善土壤的水，气热状况。
（2）熟化土壤，改善土壤营养条件，提高土壤的有效肥力。
（3）建立良好土壤构造，提高作物产量。
（4）消除杂草，防除病虫害。
但它要求生物质集中,数量巨大。
2. 面临问题（1）容易造成土地的悬空，使植物无法与土壤充分接触，吸收到足够的养分，影响农作物生长，降低作物的产量。
探讨秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展
探讨秸秆生物质转化为燃料化学品的工艺技术进展摘要：在农作物的生产过程中，主要产生的生物质资源就是秸秆，为了能够实现资源再生、资源循环利用的目标，将秸秆转换成为更加具有价值的第二代生物质燃料化学品是一种主要的方式，其能够有效地实现资源再生、资源循环利用的发展战略，这也是未来资源循环利用的主要方式。
对此，文章重点阐述了国内外将秸秆生物质转化成为燃料化学品的主要工艺技术，使其能够更好的被工业化发展所应用，实现带动农业发展的转型，有效地缓解全球能源危及所带来的压力的同时，也能够解决环境污染方面存在的问题。
对于秸秆来说，其不仅是粮食作业生产中的副产物，而且也是经济作物中主要的副产物，秸秆的主要组成成分为26.1%～43.8%的半纤维素、29.1%～42.5%的纤维素以及15.4%～32.7%的木质素。
对于我国而言，我国现有的秸秆生物质资源量非常丰富，在相关部门的统计下，我国每年秸秆资源的总量高达7.2亿t，在这其中，大约有6.04亿t可以被作用再生能源使用。
除此之外，农作物产品在经过加工与处理后，剩余的花生壳、玉米芯以及稻壳等物质，每年的产量也高达1.3亿t，其也可以被作为能源投入到工业发展中使用。
对于生物质来说，其属于再生能源的开发与利用中，价值非常明显的一种绿色可再生能源，其已经继风电、水电以及太阳能后，成为一个新的专题，被列入到我国再生能源的研究序列中。
1生物质对于生物质来说，其作为未来发展中，能够替代化石能源的一种可再生类型资源，可以按照不同的类型，提供不同形式的可再生类能源，在这其中主要包括燃料、热能、电能和其他各种类型的化学物质，在这其中，电能与热能可以通过太阳能、风能的方式获得，而利用生物质来产生燃料化学品则成为了目前科学研究的主要方向，而且也是一个极具挑战力和吸引力的课题。
在生物质能的实际利用方式中，秸秆生物质可以进行直接燃烧，这也是一种最为简单化的生物质能利用方法，但是，如果采用传统的燃烧方法，不仅燃烧效率比较低，容易导致能源浪费[1]，甚至还会对环境造成污染，所以，应该合理的采用生化法、热化学法、物理化学法以及化学法等多种技术，将秸秆生物质燃烧转化成为更加具有价值的再生能源，以此来提高再生能源的利用效率。
循环流化床燃烧技术与应用简介
循环流化床燃烧技术与应用简介作者：王正阳流化床燃烧是固体燃料颗粒在炉床内经气体流化后进行燃烧的技术。
当气流流过一个固体颗粒的床层时，若其流速达到使气流流阻压降等于固体颗粒层的重力时（即达到临界流化速度umf），固体床本身会变得像流体一样，原来高低不平的界面会自动地流出一个水平面来。
换句话说，固体床料已经被流态化了。
流化床燃烧即利用了这一现象。
流化床燃烧的床料包括化石燃料、废物和各种生物质燃料。
如果把气流流速进一步加大，气体会在已经流化的床料中形成气泡，从已流化的固体颗粒中上升，到流化的固体颗粒的界面时，气泡会穿过界面而破裂，就像水在沸腾时汽泡穿过水面而破裂一样。
因此这样的流化床又称为“沸腾床”、“鼓泡床”（图-1）。
继续加大气流流速，当超过终端速度ut,颗粒就会被气流带走，但如将被带走的颗粒通过分离器加以捕集并使之重新返回床中，就能连续不断地操作，成为循环流化床（图-2）。
流化床燃烧技术已经广泛应用于国民经济的许多方面。
图-1 鼓泡流化床(Bubbling Bed)图-2 循环流化床（Circulating Fluidized Bed）(Bubbling Bed)1.循环流化床在电站锅炉领域的应用与发展循环流化床燃烧是介乎鼓泡床燃烧和煤粉悬浮燃烧之间的一种燃烧方式，它具有这两种燃烧方式效率高，低污染的优点，克服了鼓泡床锅炉难大型化和煤粉炉燃烧脱硫、脱硝费用高等缺点，近十五年来得到了快速的发展。
目前，世界上已有千余台循环流化床锅炉投入运行，并在向大型化发展。
我国科研机构与生产单位合作，通过自主研制与引进、吸收、消化国外循环流化床技术相结合，发展具有中国特色的循环流化床锅炉。
2.流化床燃烧在工业锅炉、窖炉中的应用常规流化床、循环流化床具有清洁、高效和燃料适应性好等优点，在工业锅炉、窖炉中得到广泛应用。
例如流化床锅炉能燃烧化肥厂造气炉炉渣，在我国几乎每个小化肥厂有一台常规流化床锅炉或循环流化床锅炉。
窖炉工业由于经济利益往往使用劣质煤和工业锅炉炉渣，而流化床锅炉恰恰有具有能够燃烧劣质燃料的优点，这就为流化床燃烧技术在窖炉中的应用创造了条件。
循环经济下农作物秸秆利用探析
循环经济下农作物秸秆利用探析一、循环经济在农作物秸秆利用中的作用随着经济的快速发展，资源的浪费与环境污染日益加剧，人们意识到循环经济的重要性。
农作物秸秆作为废弃物，如何有效地利用变成了当前亟待解决的问题。
本文从循环经济的角度出发，分析农作物秸秆的利用路径及其在循环经济中的作用。
二、农作物秸秆的综合利用农作物秸秆主要包括谷物秸秆、牧草秸秆、油料秸秆和蔬菜秸秆等。
循环经济利用农作物秸秆主要有四种方式：作为土壤改良剂、饲料、生物质能源和原料。
1.作为土壤改良剂：利用农作物秸秆直接还田能够改善土壤肥力，增加土壤有机物含量，提高土壤质量，同时还能减少土壤中的污染物。
2.饲料:农作物秸秆可以供应给家畜作为食物，有助于减少饲料成本，同时还能提高畜禽的生产性能。
3.生物质能源:农作物秸秆可以产生生物质能源，用于发电、取暖等，具有节能减排的作用。
4.原料：农作物秸秆也可以作为原料，制成纸张、餐具、生物降解塑料等多种生物制品取代传统石化制品。
三、循环经济在农作物秸秆利用中的作用1.推动资源最大化利用：循环经济提倡资源回收再利用，农作物秸秆变废为宝，循环经济可以促进农作物秸秆的全面利用，最大限度地追求资源的利用效率。
2.降低经济成本：循环经济的产生可以降低生产成本，提高企业的效益，将农作物秸秆优化利用，将有助于缓解企业的资源压力。
3.减少环境污染：农作物秸秆的堆放或处理过程中会产生大量的乙烯和氧化氮等对环境有害的气体，通过循环经济的手段，农作物秸秆可以得到妥善处理，减少对环境的污染。
4.提高社会效益：通过循环经济方式，可以使资源得到更好地利用，为社会和人们带来更多的好处，同时也有助于促进可持续发展。
5.为农村振兴提供动力：循环经济已被确定为推动农村振兴的重要战略之一，通过循环利用农作物秸秆，就能为农村振兴提供动力。
四、案例分析1.福建省农业废弃物综合利用示范项目该项目采用循环经济模式，通过进行农作物秸秆发电和沼气发电，实现了资源的重复利用，有效地减少了农村废弃物的污染度，同时还降低了能源消耗和成本，为福建省的可持续发展做出了贡献。
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・研究与开发・ 循环流化床燃烧秸秆类生物质技术的探讨 １５ 文章编号：１００４－８７７４（２０１０）０６－１５－０３ 循环流化床燃烧秸秆类生物质技术的探讨 谷开兴 ，靳宗伟 ，高永彬 （１．济南锅炉集团有限公司，济南２５００２３； ２．山东金岭矿业有限公司，淄博２５５０８１）
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ＣＦＢ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｎｇ Ｂｉｏｍａｓｓ ＧＵ Ｋａｉ—ｘｉｎｇ ，ＪＩＮ Ｚｈｏｎｇ—ｗｅｉ ，ＧＡＯ Ｙｏｎｇ—ｂｉｎ （１．Ｊｉｎａｎ Ｂｏｉｌｅｒ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｊｉｎａｎ ２５００２３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ ＪｉｎＬｉｎｇ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ，Ｚｉｂｏ ２５５０８１，Ｃｈｉｎａ）
摘要：通过生物质大比例的掺烧试验，证明了生物质可以通过循环流化床技术燃烧。对 受热面的重新布置、布风板的全新设计、循环物料的正确选择可以实现生物质在循环流化床上 的单一燃烧。 关键词：循环流化床燃烧技术；生物质；探讨 中图分类号：ＴＫ２２９．６ ６ 文献标识码：Ｂ
Ｏ前言 秸秆、薪材及能源植物类生物质在燃烧特性上 相近，并且上述三类生物质占生物质资源的九成以 上，研究、开发、利用此三类生物质具有重要的意义。 本文所探讨的生物质应用仅指此三类生物质在循环 流化床锅炉上的应用。 １ 生物质特性及燃烧原理 生物质燃料水分变化范围大、密度低、含氧量 多、挥发分高、硫含量低、灰分低，导致生物质的燃烧 机理、反应速度以及燃烧产物的成分与化石燃料有 很大不同。生物质中可燃烧部分主要是纤维素、半 纤维素和木质素，燃烧时纤维素和半纤维素首先释 放出挥发分物质并燃烧，而木质素转变为碳后才发 生气固两相反应。这是一种静态渗透式的扩散燃 烧，最初生物质燃料表面可燃挥发物首先燃烧形成 较长火焰，成型燃料的表层部分碳处于过渡燃烧区，
收稿日期：２０１０－０９—１７ 改善，成本低于双除尘器切换使用。对斜面堆积的 问题，可视具体情况在集灰斗外壁加装振打器。盈 参考文献 ［１］祁君田，党小庆，张滨渭，等．现代烟气除尘技术［Ｍ］．北 京：化学工业出版社，２００８． ［２］赵欣华，梁冬．布袋除尘器技术在火电厂锅炉烟气除尘
第一作者：谷开兴 （１９７８一），本科，助 理工程师，２００３年至 今在济南锅炉集团 有限公司，从事锅炉 和压力容器的开发 设计工作。
并向深层渗透，此阶段主要进行固定碳燃烧；随着固 定碳燃烧的加深，形成厚的灰壳，虽然热膨胀作用会 使灰壳上呈现微孔组织或空隙通道，但是燃烧灰的 低熔点（见表１）引起的粘结性占主导作用，如没有 外界条件强烈干扰，未燃尽的生物质燃料就会结团 直至形成未完全燃烧的团状物。表１为典型烟煤与 典型生物质灰熔点温度。 表１典型烟煤与典型生物质灰熔点温度 ℃ 项目 烟煤 稻壳 玉米 小麦 棉花 枝条 Ｄ ｌ ２２０．１ １２０ １ ０８０ ７６０ ６６０ ６５０ ＳＴ ｌ ２８０ １ １６０ １ １３０ ７８０ ８２０ ６７０ Ｆ 】３４５ １ ２１０ １ １６０ ７９０ ８３０ ７９０
２生物质循环流化床燃烧技术 近年来，中国科学院热物理研究所在中试焚烧 试验装置上，完成了生物质燃烧特性和排放特性的 中试试验。试验结果表明：采用循环流化床燃烧技
的应用［Ｊ］．黑龙江电力，２００５（４）：１５４—１５７． ［３］孙熙．布袋除尘技术与应用［Ｍ］．北京：机械工业出版 社，２００４． ［４］赵金蝉，寇天富，张宏钢．负压反吹布袋除尘器在硅铁电 炉上的应用［Ｊ］．铁合金，１９９９（１）：３３—３６． １６ 工业锅炉 ２０１０年第６期（总第１２４期） 术，飞灰含碳量较低、燃烧充分、烟气和飞灰排放均 满足国家相关的环保标准，可直接进行工程应用。 宝应协鑫生物质环保热电有限公司也在秸秆直燃锅 炉技改项目中尝试掺烧稻壳。该锅炉为济南某锅炉 集团生产的ＹＧ—＿７５／５．２９一Ｔ型次高温次高压循环 流化床锅炉，近一年多的掺烧运行为循环流化床锅 炉直燃生物质进行了成功的尝试，并为循环流化床 锅炉全燃生物质积累了运行经验，为设计改进全燃 生物质循环流化床锅炉提供了大量现场实证。２００７ 年６月安徽电力科学院对该锅炉燃烧稻壳能力及热 效率进行性能测试，锅炉试验煤质及稻壳的分析见 表２。 锅炉试验给的煤量为２ ｔ／ｈ，稻壳量为１５．４ ｔ／ｈ，稻 壳掺烧比例（按热值）为８６．２％。锅炉的主蒸汽流 量７４．９ ｔ／ｈ，压力４．７９ ＭＰａ，温度４７３ ｏＣ；排烟热损 失ｑ 为６．２３％。燃料飞灰比率Ｏｔ 为１００％，可燃 气体未完全燃烧热损失ｇ 为０．００７％，飞灰含碳量 Ｃ 为１．４３％，收到基灰分（加权平均）Ａ。 为 １２．５５％，低位发热量（加权平均）９为１４ ０１６．８８ ｋＪ／ｋｇ，固体未完全燃烧热损失ｑ 为０．４４％，散热损 失ｑ５为１．１３％，锅炉热效率叼为９２．２０％。在７５ ｔ／， ｈ的工况下，稻壳燃烧比例（按热值）达到８６．２％。 试验中由于生物质灰分较低，锅炉没有排渣，飞灰比 例为１００％，飞灰中的可燃物为１．４３％，表明燃烧充 分，锅炉可以在定期添加少量循环物料的前提下全 燃稻壳。锅炉直燃生物质取得超出预料的效果。稻 壳灰熔点与烟煤接近，燃烧特性要优于其他生物质 （如在循环流化床中直燃麦秆、棉杆等还要对燃煤 循环流化床锅炉作相应的变动）。 表２锅炉试验煤质及稻壳的分析 ％ ３循环流化床锅炉纯燃生物质的措施 秸秆类生物质物料密度小，不易加料，不易流 化，在循环流化床中如何顺利加入炉膛、如何实现秸 秆类生物质良好的流化，避免床层内生物质的结团 和结焦；秸秆类生物质的燃烧特性表现为：挥发分析 出、着火迅速，燃烧主要集中在挥发分的燃烧（固定 碳所占的燃烧份额很小，且固定碳的燃尽性能较 差），如何实现挥发分快速有效燃烧和固定碳的燃 尽，是秸秆类生物质的锅炉燃烧效率的关键。另外， 秸秆类生物质中含有大量的碱金属元素（主要是指 钾和钠），在生物质燃烧过程中，主要表现为灰的粘 结性较强，在炉膛内发生结渣、分离器容易堵塞、在 尾部受热面上发生积灰，影响循环流化床锅炉安全、 稳定的运行。秸秆类生物质中含有少量的硫和氯， 燃烧过程中会产生一定量的ＳＯ：和ＨＣ１，对尾部受 热面形成腐蚀，如何有效地避免受热面管壁的腐蚀， 也是秸秆类生物质锅炉安全运行的关键。同时应该 考虑到如何有效地收集烟气中的飞灰，以及飞灰的 综合利用。再者秸秆类生物质水分的波动会影响锅 炉运行工况，如何提高对秸秆类生物质成分变化的 适应性，也是值得注意的。 ３．１设计 同常规的燃煤循环流化床锅炉相比，为了适应 生物质燃烧的需要，锅炉炉膛结构设计发生了一定 的变化，主要表现在： （１）改变炉膛底部布风板形式，目的是实现生 物质在床层内的强烈掺混、干燥和燃烧，实现生物质 的良好流化，避免了生物质的结团。 （２）大量对流受热面前移，即在炉膛上部布置 了水冷蒸发屏和高温屏式过汽器。炉膛内大量受热 面的布置为生物质的较低温燃烧创造了比较适合的 条件，同时炉内循环物料持续冲刷，还可有效地解决 水冷蒸发屏和高温屏式过热器的积灰，亦降低了炉 膛出口的温度水平，为解决对流受热面积灰问题创 造了前提。 在秸秆类生物质给料方面，采用螺旋推进的加 料技术，使其能顺利地进人炉膛，是保证锅炉安全可 靠运行的前提；根据秸秆类生物质的燃烧特性，选择 合适的加入口位置，有助于秸秆生物质在炉膛内的 燃尽。若纯烧生物质，应选择避免含二氧化硅的循 环物料，因为在５００℃以上的温度，生物质中的碱金 属化合物与二氧化硅反应生成玻璃相的熔融物，该 熔融物熔点温度小于７００ ｃ【＝，从而导致整个流化床 的结团。因此，应选择粘土或者灰熔点比较高的煤 灰渣作为循环物料。床料只参与循环，床料的尺寸 要求为０～２ ｍｍ（ｄｓｏ为０．１５ ｍｍ），７５ ｔ／ｈ循环流化 床的补充床料量为每天２ ｔ左右。由于该炉采用独 特的分离技术和返料技术，使未燃尽的颗粒被分离 并携带回炉膛继续燃烧。同时控制合适的进出口温 度，避免循环物料在循环回路中搭桥和堵塞。 ・研究与开发・ 循环流化床燃烧秸秆类生物质技术的探讨 １７ ３．２操作参数 秸秆类生物质燃烧的最主要问题就是结团、积 灰和结渣。为了防止结团、积灰和结渣，除了合理的 锅炉结构设计之外，锅炉运行参数的选择也至关重 要。例如烟气温度，管子受热壁面的温度、材料以及 所在的位置，燃烧的环境，烟气中氧含量等。通过严 格控制床层和炉膛出口的燃烧温度、分离效果、过量 空气系数、尾部烟道的烟气流速，能够避免和解决燃 烧秸秆类生物质出现的积灰、结渣问题。 ３．３尾部烟道设计、吹灰技术及除尘 如上所述，炉膛出口的烟气温度较低，秸秆的粘 结特性表现较弱，尾部烟道中低温过热器设计蒸汽 出口温度严格控制在４００℃以下，低温的烟气遇到 低管壁温度的过热器，进一步降低了低温过热器的 积灰。同时，局部采用高的烟气流速，也可以有效降 低受热面的积灰。但是高烟速会使具有高动能烟尘 颗粒冲积到受热面上形成灰渣，烟气温度进一步降 低，灰的粘结性更弱，而且，省煤器和空气预热器本 身的管壁温度较低，通过选取合适的烟气流速，可以 有效降低省煤器和空气预热器的积灰。另外，尾部 对流受热面若能配备吹灰能力较强的蒸汽吹灰设 （上接第１２页） ４ 结论 本文通过对有机热载体炉系统整体热力计算特 点的分析，总结了开展整体热力计算时的注意事项， 并在此基础上开发了整体热力计算程序，并通过实 际示例进行对比分析，运用此程序进行计算比手工 试算具有更高的可信度。特别是采用此程序进行双 介质锅炉整体热力计算时，程序能够在很短时间内 完成校核计算，并且计算精度远高于手工计算。因 此，运用此程序进行热力计算不论是快捷性还是准 确性都能满足锅炉厂的设计需求，这对提高企业有 备，可以对积灰进行有效的清除。 秸秆类生物质燃烧形成的灰中钾、钠含量较高， 灰渣可以作为较高肥效的农业肥料使用，采用布袋 除尘器可以有效地收集烟气中的飞灰。循环流化床 燃烧技术的温度水平和物料循环方式有助于秸秆类 生物质中钙、镁及钾对Ｓ和Ｃｌ的反应和自脱除，避 免了尾部受热面的酸性腐蚀，使烟气排放符合国家 环保标准。由于采用单一秸秆类生物质燃烧，灰渣 中钾含量很高，可以直接施用于农田。 ４结论 （１）针对生物质的特点，通过针对性的技术措 施的应用，生物质燃料理论上完全可以在循环流化 床锅炉上燃烧，并且能够长期稳定运行。 （２）对秸秆类生物质燃料而言，在基本上解决 了秸秆类生物质燃烧后的烟气换热过程中的积灰和 结渣问题，循环流化床是一种首选的燃烧技术。 （３）用循环流休床技术燃烧秸秆类生物质，烟 气的排放可满足国家相关的环保标准，并且灰渣含 碳量低，同时可以实现灰渣和飞灰的综合利用。隧