生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展浅析

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生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展浅析

长久以来，煤炭、石油等传统燃料的持续使用，不仅造成了能源短缺问题的出现，更使得环境问题日益严重。随着国家重视程度的不断提高，生物质能源的使用成为了解决当前问题的有效措施，随之而来的就是对生物质颗粒燃料燃烧锅炉的研究。本文对生物质的概念进行了系统的概述，对国内外生物质颗粒燃料燃烧锅炉研究现状进行了阐述，并探讨了现存生物质颗粒燃料燃烧锅炉存在的问题以及研究前景。期望对未来的生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展提供一定的借鉴。

　　一、前言

　　根据能源发展报告，全球能源的百分之九十是由化石能源提供的，剩余百分之十是由核电等其他途径提供的。而我国的能源主要来自于煤和石油，但是煤和石油的大量使用造成了环境的污染，加剧了全球的变暖，这种情况引起了广大社会人员的关注。目前，可持续健康的发展被人们所重视，人们逐渐认识到：现在急需一种安全可靠的新能源代替化石能源。而生物质能源在这个关键时刻应运而生，与之而来的就是生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展。

　　二、概述

　　1.生物质概念

　　生物质指的是有机物中动、植物中能再生的物质，而由绿色植物派生出来的生物质有很多，其中较为主要的有以下几部分：第一点是城市工业和人民生活垃圾以及一些商业垃圾；第二点指的是禽、畜粪便和树木的树根等残余物以及林业加工剩余的边角料等；第三点指的是秸秆等农业废弃物以及一些生长期短的灌木等；第四点指的是生长在海洋、湖泊河流中的藻类等水生植物。

　　2.我国生物质资源量

　　生物质不仅炭活性高， 而且氮、硫元素的含量比较低，在燃烧过程中能实现二氧化碳零排放的特点，极大程度上缓解了世界的温室效应。并且我国的生物质资源非常的丰富，每年秸秆产量接近六亿吨，人畜粪便以及工业排放的有机废料折合成起来也有二到四亿吨的产量。现在只有少量的生物质被运用到喂养农畜，而大量的生物质则被丢弃在田间街头，因此现在很有必要对生物质进行加以利用。

　　三、生物质颗粒燃料燃烧锅炉的国内外发展现状及存在的问题

　　1.生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展的国内外现状

　　在上个世纪五十年代，日本首先对生物质特性进行了研究，并对相应的燃烧设备进行了研究。在上世纪七十年代，美国对木质颗粒燃料的特性进行了分析，并对木制颗粒燃料燃烧装置进行了研究。瑞典等一些西方国家在美国和日本的基础上，对生物质颗粒燃料进行了相当的研究， 并根据研究成果制造出颗粒成型机及相关的燃烧装置。在现阶段，西方发达国家对生物质颗粒燃料燃烧特性研究比较成熟，也有了相当成功的燃烧设备，并且根据生产生活的需求，对生物质燃烧的供热、供暖等相关领域进行了研究。

　　目前，我国对生物质颗粒燃料燃烧的研究主要集中在燃烧特性方面，仍未形成系统的理论。但经过多年研究，也有了一定的研究成果：刘圣勇在温度场试验的基础上，自主研制了单、双层炉生物质燃料燃烧设备。田宜水对秸秆生物特性进行了相关的分析，设计了秸秆直燃热水锅炉燃烧室。翟学民对甘蔗的燃烧机理进行了研究，设计了适用于甘蔗生物质燃料的燃烧锅炉。

　　2.我国生物质颗粒燃料燃烧锅炉存在的问题

　　我国生物质颗粒燃料的研究起步较晚，在生物质颗粒燃料的燃烧设备上仍存在着许多问题：

　　首先需要说的就是，我国现存的生物质颗粒燃料的燃烧设备的自动化程度比较低，送料系统还是依靠人工或半自动送料，在一定程度上阻碍了生物质颗粒燃料广泛应用。另外一些现存的燃烧设备仍是自然通风，大大降低了燃料的燃烧效率。其次是，由于生物质颗粒燃料是通过植物生产， 所以具有含水量较高以及热值低的特性，所以在锅炉中燃烧时会产生较大烟气体积， 造成热量的大量损失，炉膛温度降低， 从而影响生物质燃料的燃烧效率。其次是对秸秆类生物质颗粒燃料进行燃烧时，由于秸秆中的硅元素含量较高，并且秸秆类生物质颗粒燃料的灰分沉积速度较高。并且由于积灰中含有碱性成分和氯化物， 会出现结垢的现象，对燃烧设备的性能产生影响。因此在以后的设计时，应充分考虑积灰等沉淀物的影响问题。最后是，由于较高的碱金属、氯的含量存在于秸秆中，燃烧温度的降低时，会形成具有较强的氧化能力氯化物，在高温下腐蚀性能更强，造成燃烧设备较快的损耗。并且在腐蚀严重的地方， 将会造成金属丧失传热性能。因此在研制秸秆类颗粒燃料设备时，要针对性的研发。

　　3.生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展前景

　　由于我国生物质颗粒燃料燃烧设备的研究仍处于初步阶段，存在着大量问题，在以后的发展中有以下几个发展方向：一是针对现有燃烧设备存在的燃烧不充分问题，优化进气方式；二是针对现有燃烧设备积灰严重的问题，优化燃烧设备结构，降低积灰程度；三是针对现有设备送料自动化程度较低的问题，设计专业的送料机构，针对性的研发不同的送料装置，提高整体的效率。

　　四、结束语

　　从目前的生物质利用状况来看，我国拥有丰富的生物质资源。在生物质的利用上存在着很多优点，但在生物质的利用上也面临着不少的问题 ，能否顺利解决这些问题是对生物质资源利用的考验。因此，在当前的研究开发技术水平下，国家必须加大对生物质能源的支持，颁布激励性的政策，促进生物质颗粒燃烧锅炉的研发。并且应该加大对生物质能源的宣传力度，提高广大人民的能源危机意识，使得更多的机构投入到生物质的研究中去，从而研发出更多科学的生物质颗粒燃烧锅炉，促进我国生物质能源的长远发展。

内容来源：生物质颗粒联盟平台