摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和傳統(tǒng)能源的日益稀缺，新能源的開發(fā)已成為當(dāng)代的一個(gè)重要課題。生物質(zhì)能具有良好的再生能力和豐富的儲(chǔ)能能力，在新能源中占有重要地位。根據(jù)生物質(zhì)燃料的主要特點(diǎn)，分析了生物質(zhì)發(fā)電廠運(yùn)行中遇到的主要問題，提出了相應(yīng)的解決方案，為生物質(zhì)發(fā)電廠鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠的依據(jù)。

1?？偨Y(jié)認(rèn)為，傳統(tǒng)能源日益稀缺，極大地制約了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能等新能源已成為發(fā)展的重點(diǎn)方向。其中，可開發(fā)的生物質(zhì)能總量極為豐富。近年來，國內(nèi)生物質(zhì)能發(fā)展迅速，各能源企業(yè)繼續(xù)發(fā)展生物質(zhì)能，積極搶占市場。因此，生物質(zhì)能作為新能源的重要組成部分，開始逐步發(fā)展。2011年8月，湛江生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目兩臺(tái)50兆瓦機(jī)組投入運(yùn)行。自投料試車以來，發(fā)生了許多與貴州生物燃料特性密切相關(guān)的設(shè)備和運(yùn)行事故。本文以調(diào)試過程中遇到的問題為載體，分析生物質(zhì)燃料對(duì)機(jī)組鍋爐運(yùn)行的影響，分析存在的問題，采取相應(yīng)措施，確保機(jī)組長期安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。生物質(zhì)能概要

2.1將生物質(zhì)能定義為除有機(jī)物質(zhì)中的化石燃料外，所有來自動(dòng)植物的可再生物質(zhì)。生物質(zhì)能主要是指植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而儲(chǔ)存的能量。

2.2主要分為森林生物量、農(nóng)業(yè)生物量、水生植物、城市有機(jī)質(zhì)和糞便。

2.3特點(diǎn)：

（1）分布廣，產(chǎn)量大；

（2）可再生性好；

（3）生物質(zhì)能是綠色能源；

（4）轉(zhuǎn)化技術(shù)相對(duì)容易發(fā)展。

2.4生物質(zhì)燃料的主要特點(diǎn)是：

（1）顆粒大小和形狀；

（2）雜質(zhì)和灰份；

（3）水分含量；

（4）堿金屬含量。與傳統(tǒng)燃料相比，生物質(zhì)燃料特性對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響在不同種類生物質(zhì)燃料的密度、發(fā)熱量和水分等方面存在差異。根據(jù)生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)和我廠生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的問題，找出兩者之間的因果關(guān)系，為解決鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)的問題提供參考，有利于生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1粒徑和形狀對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響是指粒徑，即空間所占的線性尺寸。生物質(zhì)燃料是由大量單個(gè)顆粒組成的一組顆粒，顆粒的形狀是指顆粒輪廓或表面點(diǎn)的圖像。生物質(zhì)燃料的顆粒形狀有球形、針狀、粒狀、片狀和各種不規(guī)則形狀[1]。在實(shí)際生產(chǎn)中，所收集的燃料種類和形狀差別很大，其干燥度、濕度和硬度也各不相同。造成的一些運(yùn)行問題是：

（1）輸送物料時(shí)，輸送帶損壞，特別是輸送帶頭部磨損嚴(yán)重；

（2）爐前料倉進(jìn)料口和出料口堵塞；

（3）料倉一級(jí)進(jìn)料。棉被纏繞導(dǎo)致過載卡住，無法轉(zhuǎn)動(dòng)；

（4）爐內(nèi)進(jìn)料口頻繁堵塞；

（5）進(jìn)料倉一、二級(jí)進(jìn)料口架橋。

上述問題在我廠運(yùn)行初期經(jīng)常發(fā)生。為避免上述問題，我廠采取的主要措施是：

（1）對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行改造，使其適用于各種生物質(zhì)燃料；

（2）暫時(shí)不收集不能破碎和直接燃燒的物料；

（3）擴(kuò)大進(jìn)料時(shí)一、二級(jí)進(jìn)料機(jī)下入口的容量。提高料倉口的適應(yīng)能力，使其能夠適應(yīng)少量未破碎的原材料，并有資格進(jìn)入爐子；

（4）提高給料機(jī)的入爐能力。在爐前料倉中下部安裝六臺(tái)承重螺旋給料機(jī)，螺旋給料機(jī)垂直于一次給料機(jī)方向，間距相等。

3.2雜質(zhì)和灰份影響循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行。貴陽生物燃料一般在分散采辦后集中運(yùn)輸，其采收程序復(fù)雜，種類繁多。在收集、收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中，進(jìn)廠燃料與沉積物、石塊和磚塊等雜質(zhì)混合。這些生物質(zhì)中的不可燃礦物雜質(zhì)對(duì)鍋爐有很大的影響，主要有以下幾個(gè)問題：

（1）破碎機(jī)磨損嚴(yán)重，影響了正常的破碎效率和質(zhì)量，甚至損壞；

（2）螺旋給料機(jī)堵塞，葉片變形損壞，甚至造成軸、葉片斷裂。加料器的加入；

（3）爐內(nèi)流態(tài)化差，燃燒不穩(wěn)定，床層壓力波動(dòng)。大；

（4）風(fēng)帽磨損嚴(yán)重；

（5）鍋爐排渣不暢，排渣管及排渣機(jī)堵塞。

針對(duì)上述問題，我廠采取的主要措施是：

（1）提高燃料收集的科學(xué)性，加強(qiáng)對(duì)材料收集第一步的要求和控制；

（2）對(duì)廠外供應(yīng)商的資質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和確認(rèn)；

（3）加強(qiáng)硬件改造，提高燃料收集的科學(xué)性。工廠材料堆場，減少儲(chǔ)存中混入的雜質(zhì)；

（4）通過質(zhì)量檢驗(yàn)和取樣控制，嚴(yán)格控制進(jìn)爐燃料的質(zhì)量；

（5）檢查進(jìn)爐燃料的質(zhì)量；

（6）加強(qiáng)材料堆場的硬件改造，進(jìn)行工廠手冊(cè)預(yù)檢。在工廠進(jìn)料前進(jìn)行清洗，以清除明顯的雜質(zhì)。

3.3水分對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響。在生產(chǎn)過程中，生物燃料顆粒水分主要是指生物質(zhì)燃料中隨季節(jié)、氣溫、濕度變化而被雨水淋濕或存在于生物質(zhì)燃料中的外部水。這對(duì)鍋爐的運(yùn)行有很大的影響。我廠燃料水分過多造成的主要問題有：

（1）鍋爐給水系統(tǒng)的料倉和螺旋給料機(jī)堵塞；

（2）鍋爐燃燒后煙氣積聚較大，引風(fēng)機(jī)出力不足，爐內(nèi)正壓恒定，造成給水系統(tǒng)堵塞和回火；

（3）水分含量增加，熱值降低。同時(shí)，運(yùn)輸成本增加，水分含量高的燃料不易破碎和粘附在設(shè)備上；

（4）燃料水分含量高導(dǎo)致點(diǎn)火困難，降低了爐內(nèi)溫度，增加了機(jī)械不完全燃燒損失和化學(xué)不完全燃燒。燃燒損失導(dǎo)致鍋爐尾部廢氣溫度升高，廢氣熱損失增加，飛灰含碳量增加。

針對(duì)上述問題，采取了以下措施：

（1）對(duì)進(jìn)廠燃料進(jìn)行水試驗(yàn)，含水率超過60%的燃料一律不準(zhǔn)進(jìn)廠；

（2）新建干料棚。購買的燃料應(yīng)有序存放，以防雨水淋濕。樹木只能露天存放。第一種燃料不易吸收水分；

（3）新建日曬場對(duì)含水率較高的燃料進(jìn)行機(jī)械化空氣干燥；

（4）根據(jù)燃料含水率的不同制定詳細(xì)的燃燒方案，使燃料水分穩(wěn)定進(jìn)入爐內(nèi)。采取上述措施，我廠鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益明顯提高，

見表1。由表1可以看出，隨著燃料含水率的增加，燃料熱值逐漸降低，飛灰中可燃物含量明顯增加，鍋爐的效率和經(jīng)濟(jì)性也相應(yīng)降低。

3.4堿金屬含量對(duì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行的影響高于煤。同時(shí)，生物質(zhì)燃料中氯含量較高，導(dǎo)致鍋爐高溫過熱器嚴(yán)重腐蝕，造成泄漏和爆管事故，影響鍋爐的安全穩(wěn)定。只要燃料中含有堿金屬和氯元素，就不可避免地會(huì)發(fā)生腐蝕。堿金屬和氯的含量只會(huì)影響腐蝕速率。當(dāng)過熱器蒸汽溫度在490～520℃之間時(shí)，管壁腐蝕速率明顯加快；當(dāng)蒸汽溫度高于520℃時(shí)，腐蝕速率急劇增加。只要發(fā)生腐蝕，它就會(huì)繼續(xù)，不會(huì)停止。我廠投產(chǎn)以來，由于腐蝕性爆管的嚴(yán)重泄漏問題，提出了以下措施：

（1）高溫過熱器管排清焦清灰時(shí)，不宜采用機(jī)械清灰方式，以免損壞管壁保護(hù)層；

（2）嚴(yán)格控制燃料進(jìn)入爐內(nèi)的質(zhì)量，嚴(yán)禁腐蝕性元素含量高的燃料進(jìn)入爐內(nèi)。同時(shí)，要加強(qiáng)入爐燃料的燃燒分配，兼顧燃料的燃燒性、粒徑、水分、灰份和熱值，保證入爐燃料質(zhì)量的穩(wěn)定性。生物質(zhì)燃料的粒徑、雜質(zhì)、水分、堿金屬等物理性質(zhì)對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的正常運(yùn)行有很大影響，包括給料系統(tǒng)不穩(wěn)定、燃燒條件不穩(wěn)定、設(shè)備損壞、主要設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等。為了提高生物質(zhì)單元鍋爐的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)效益，必須嚴(yán)格控制生物質(zhì)燃料的獲取、運(yùn)輸和儲(chǔ)存，全面控制進(jìn)料系統(tǒng)改造、運(yùn)行調(diào)整和合理的燃燒分配，確保長期安全。生物質(zhì)循環(huán)流化床鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定。