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生物质电厂锅炉燃烧调整试验研究

摘要：分析了生物质发电现状。针对某生物质电厂秸秆锅炉，进行了燃烧调整试验研究，考察了一次风、二次风、燃料性质和锅炉漏风对燃烧的影响。结果表明，加强燃烧中心区通风，协调一、二次风量，可降低锅炉不完全燃烧损失和排烟损失，提高锅炉效率；控制人厂燃料含土量与水分，减少杂物，可提高燃烧安全性；降低锅炉漏风量、调整锅炉配风、可保证锅炉正常运行。为生物质锅炉设计、改造和运行提供了参考。

1前言

我国能源结构以煤炭为主，煤炭所占比重达70％左右。燃煤电厂要消耗大量不可再生能源，浪费了我们的宝贵财富，同时造成了严重的大气污染。为保证我国经济持续、健康、快速、协调发展，达到全面小康水平，必须大力发展可再生能源和提高能源利用率。目前对可再生能源的大规模开发利用主要为风能、太阳能和生物质能。

生物质是指有机物中除化石燃料外的所有来源于动、植物能再生的物质。生物质能则是指直接或间接地通过绿色植物的光合作用，把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在生物体内的能量。生物质包括林木废弃物(木块、木片、木屑、树枝等)、农业废弃物、水生植物、油料植物、有机物加工废料、人畜粪便及城市生活垃圾等。

在欧洲，尤其是北欧的一些国家利用秸秆发电已经有10余年的历史。世界上第l座生物质秸秆发电厂于1988年在丹麦投产(Haslev，5MW)，如今丹麦已建成100多家秸秆发电厂，秸秆发电量占该国总发电量的24％。目前，世界上最大的秸秆发电厂是位于英国坎贝斯的E1yan生物质能发电厂，装机容量为38MW。生物质焚烧发电国际上技术比较成熟的为丹麦BWE公司。

目前，生物质能源的研究与开发已成为世界各国政府和科学家研究的诸多热门课题之一。将生物质能转化为高品位能源在国外已具有相当可观的规模，以美国、瑞典和奥地利三国为例，用生物质能转化为其他能已分别占该国一次能源消费量的4％，16％和10％，在美国，生物质发电的总装机容量已超过10000兆瓦，单机容量达10～25兆瓦。

自1992年世界环境与发展大会后，欧美国家开始大力发展生物质能。欧盟规划2010年可再生能源比例达12％，每年可替代2000万吨石油，其中成本较低的生物质能约占80％。美国1999年明确提出规划到2010年生物制品及生物质能的产量将为当时水平的3倍，生物质能比达10％。由此可见，生物质能在一些发达国家应用较为广泛。

我国利用此项技术大力发展的公司为国能生物发电有限公司，其他如中国节能投资公司、江苏国信集团公司等也正寻求此类技术大力发展生物发电。2007年是中央企业“优质服务年”，国家电网公司在向社会公开承诺的八项优质服务中，明确提出将向社会输送10.6亿kwh绿色电力。为实现这一公开承诺，国能生物发电有限公司正全力推进生物质发电项目开工投产步伐。

确保年内完成15个项目开工、12个项目并网发电的任务。目前，公司已有4个项目并网发电，29个生物质发电项目得到核准。

河北省首个生物质发电示范项目在晋州市投产，是我国第一个全部采用国产设备，纯燃烧秸秆发电的示范项目。本文针对该厂生物质锅炉，进行了燃烧调整试验研究。

2锅炉设备简介

晋州1号、2号锅炉为无锡华光锅炉股份公司设计制造的秸秆直燃锅炉。锅炉型式为UG一75／3.82一JM，锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置的秸秆炉排炉。炉膛采用膜式水冷壁，炉底布置水冷振动炉排。在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温和低温过热器。尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁，为悬吊结构。炉前布置燃料供应系统，采取前墙进料燃烧技术。锅炉采用振动炉排同态排渣方式，人工火把点火。除渣系统包括碎渣机，水冷螺旋输送机，水平链斗输送机，斗式提升机及渣斗。

锅炉燃料按100％玉米秸秆进行设计，按100％燃烧果木枝条进行校核，还要兼顾其它生物质燃料(小麦秸秆、棉花秸秆、糠醛渣等)，并满足以煤为备用燃料。锅炉采用水冷振动炉排前墙燃烧方式，两侧墙各有一个糠醛渣斗，经2台螺旋给料机送至位于后墙的4台风力抛煤机，将糠醛渣抛至前墙燃烧(作为备用燃料)。锅炉主要参数及燃料特性如下表所示：

锅炉燃烧设备与煤粉炉有较大的区别，它是由秸秆给料机、炉膛、水冷振动炉排、一、二次风管，播料风、抛煤机等设备组成。每台锅炉配备一套炉前给料系统，给料系统包括储料仓；一级双螺旋给料机8台，布置在储料仓下部；二级为皮带输送机2台，布置在一级下部；三级给料机为螺旋给料机，出口连通锅炉，共4台，布置在二级出口下方；为了保证安全生产，防止发生火灾，在三级出口处，安装了防火快速门，防止炉膛正压时出现回火现象。

3燃烧调整试验研究

通过锅炉运行调试发现，燃料在燃烧调整时严重滞后；燃料在