生物質(zhì)燃燒發(fā)電過(guò)程中若干問(wèn)題的探討

摘要：介紹生物質(zhì)燃燒發(fā)電過(guò)程中燃燒方式選擇、生物質(zhì)進(jìn)料形態(tài)(散料或成型)、鍋爐容量選擇、結(jié)渣、積灰、腐蝕等問(wèn)題，并進(jìn)行探討，提出符合國(guó)情的合理燃燒方式及鍋爐容量。 　　0 概述 　　我國(guó)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要》(2006～ 2020)指出，到2020年我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量達(dá)到3 000萬(wàn)kW，生物質(zhì)成型燃料5 000萬(wàn)t，將生物質(zhì)秸稈發(fā)電和秸稈成型燃料確定為秸稈能源利用重點(diǎn)技術(shù)。農(nóng)作物秸稈作為燃料具有揮發(fā)分高、含水率高，氯、鉀等堿金屬含量高等特點(diǎn)，當(dāng)秸稈含水率超過(guò)40% 時(shí)，燃燒不穩(wěn)定、熱效率低，不太適合作為燃料使用。農(nóng)作物散裝秸稈只能作為生物質(zhì)能源化利用的初級(jí)燃料，難以滿足生物質(zhì)發(fā)電、供熱等工業(yè)化需求。加快研發(fā)秸稈成型技術(shù)，生產(chǎn)高效、清潔、優(yōu)質(zhì)的秸稈成型燃料，對(duì)增加能源供應(yīng)，改善能源結(jié)構(gòu)，保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 　　1 燃料 　　1.1 打捆散料我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)近幾年雖然得到較快發(fā)展，但總體上還處于起步階段，發(fā)展中的問(wèn)題已經(jīng)顯現(xiàn)，難題都集中在燃料問(wèn)題上。具體體現(xiàn)在： 　　(1)秸桿資源調(diào)查數(shù)據(jù)誤差較大，一般只做總量統(tǒng)計(jì)，缺乏可能源化利用的準(zhǔn)確比例，導(dǎo)致電廠燃料供應(yīng)不足，只得不斷擴(kuò)大收集半徑，有的電廠的燃料收集半徑已從50 km擴(kuò)展到100 km，既增加運(yùn)輸成本，也造成燃料收購(gòu)價(jià)格上漲。 　　(2)收購(gòu)方式造成燃料質(zhì)量失控。電廠收購(gòu)秸稈采用重量計(jì)價(jià)為主的收購(gòu)方式，造成“經(jīng)理人”出售秸桿時(shí)追求重量，去土、去雜、晾曬不夠，燃料質(zhì)量降低。有的電廠反映，原設(shè)計(jì)0.9.kg/kW h燃料耗量增加到1.5 kg/kW h以上。 　　(3)燃料供應(yīng)體系不夠科學(xué)。大多數(shù)電廠燃料管理上呈現(xiàn)“小電廠、大燃料”的現(xiàn)象。電廠燃料管理部門也從地頭管到廠內(nèi)，管理跨度大，難以做到燃料保質(zhì)保量。同時(shí)因季節(jié)性收儲(chǔ)，無(wú)法滿足全年需求。 　　(4)燃料預(yù)處理簡(jiǎn)單，造成秸桿收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸困難。目前一般采取人工打捆或機(jī)械打包后運(yùn)送到電廠，電廠設(shè)若干個(gè)儲(chǔ)存點(diǎn)。由于季節(jié)性收集、儲(chǔ)存量大，難防雨、雪及霉變，儲(chǔ)存損耗大，儲(chǔ)存占用大量場(chǎng)地，使用機(jī)械與人工二次堆垛、搬運(yùn)增加了燃料成本。 　　(5)燃料成本高，經(jīng)營(yíng)困難。生物質(zhì)電廠原先計(jì)劃燃料收購(gòu)成本為120～150 t，現(xiàn)在收購(gòu)價(jià)已提高至240～300 t，加上入場(chǎng)后管理?yè)p失不低于20% ，導(dǎo)致燃料管理費(fèi)用大。又因收購(gòu)秸稈質(zhì)量低，導(dǎo)致發(fā)電成本大幅升高，電廠經(jīng)營(yíng)虧損。 　　1.2 成型燃料 　　秸稈成型燃料，是指通過(guò)專門設(shè)備在一定溫度和壓力作用下，將秸稈壓縮成棒狀、塊狀、顆粒狀等成型燃料，能夠解決秸稈運(yùn)輸、儲(chǔ)存、防火等問(wèn)題。 　　秸稈成型燃料可達(dá)到下列各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)：灰分≤12% ，水分≤15% ，揮發(fā)分>70% ，低位發(fā)熱值≥14.50 MJ/kg，密度0.6～1.2 t/m。，燃料尺寸32×32(mm×nl/n)，長(zhǎng)度I>20 mill。市場(chǎng)售價(jià)為360～450元/t。 　　另外還有一種圓柱型顆粒，直徑8～12 mm，長(zhǎng)度10～30 mm，密度為1.0～1.2 t/m 。這種生物質(zhì)成型顆粒在制造過(guò)程中將秸稈粉碎成粉末狀，然后通過(guò)軋輥擠壓方式形成圓柱形顆粒。因電耗比上述成型方法高，而且磨損更嚴(yán)重，生產(chǎn)能力更低，所以，價(jià)格更高，目前市場(chǎng)上售價(jià)為550～800 元/t。因此，這種生物質(zhì)成型顆粒不適合于生物質(zhì)電廠使用。 　　目前市場(chǎng)上秸稈成型機(jī)的種類大致分為三類：螺旋擠壓機(jī)，活塞沖壓機(jī)，滾柱旋轉(zhuǎn)擠壓機(jī)。 　　主要存在問(wèn)題：磨損嚴(yán)重，單位產(chǎn)量電耗高(60～ 100 kW/t)，產(chǎn)量低，單機(jī)每小時(shí)只能生產(chǎn)0.5～2t/h。 　　由于目前的秸稈擠壓成型機(jī)過(guò)去是用來(lái)生產(chǎn)牲畜飼料，其生產(chǎn)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足秸稈燃料的需求，所以，研發(fā)低磨損、高生產(chǎn)率、低電耗的秸稈成型機(jī)勢(shì)在必行。最有前途的燃料成型機(jī)可能是活塞沖壓機(jī)，因其磨損較輕，可以4～6個(gè)活塞缸同時(shí)工作，有望提高生產(chǎn)能力。 　　1.3 研發(fā)含添加劑的成型燃料秸稈類生物質(zhì)含灰量約占總量的4% ～10% ，且富含氯、鉀元素，未加添加劑的生物質(zhì)燃料在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氯化氫會(huì)造成鍋爐受熱面的腐蝕，同時(shí)灰中K含量高，所以灰熔點(diǎn)低，一般在950～1 100℃ ，燃燒過(guò)程中容易結(jié)焦從而影響燃燒設(shè)備的正常運(yùn)行。 　　在生物質(zhì)成型過(guò)程中加入添加劑一起成型，從而實(shí)現(xiàn)添加劑在燃燒過(guò)程中吸收氯化氫、固鉀和提高灰熔點(diǎn)，以減輕鍋爐受熱面遭受氯化氫、堿腐蝕等實(shí)際問(wèn)題。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，我們研發(fā)出3種添加劑，分別命名為添加劑A、添加劑B、添加劑C，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。 　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與原生秸稈相對(duì)比，加添加劑后的生物質(zhì)灰的變形熔點(diǎn)提高280～300 oC，灰熔點(diǎn)得到大幅度提高，說(shuō)明添加劑與灰中的低熔點(diǎn)物質(zhì)反應(yīng)生成高熔點(diǎn)物質(zhì)，徹底解決了生物質(zhì)燃燒因灰熔點(diǎn)低導(dǎo)致爐內(nèi)結(jié)渣問(wèn)題。 　　1.4 含添加劑的成型燃料的應(yīng)用 　　含添加劑的秸稈成型燃料在實(shí)驗(yàn)室的燃燒結(jié)果表明，燃燒徹底，底灰不結(jié)渣，燃燒效果明顯優(yōu)于未加添加劑的成型燃料。在4 t/h的熱水鍋爐上試燒，沒(méi)有出現(xiàn)爐排結(jié)渣問(wèn)題;在130 t/h高溫高壓水冷振動(dòng)爐排鍋爐上試燒發(fā)現(xiàn)，成型燃料燃燒不完全，主要原因是摻燒部分成型燃料，所以，散料與成型燃料前進(jìn)速度相同，而燃料前進(jìn)速度是按散料來(lái)定的，這樣成型燃料勢(shì)必燃燒不完全。當(dāng)全燒成型燃料時(shí)，調(diào)整燃料前進(jìn)速度和料層厚度，就可解決這一問(wèn)題。 　　1.5 建議電廠采用生物質(zhì)成型燃料 　　秸桿成型燃料是優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)燃料。由于送料系統(tǒng)給料均勻，燃燒穩(wěn)定，給機(jī)組穩(wěn)定滿發(fā)提供條件。又因含水率低、熱值高所以機(jī)組熱效率高，燃料成本降低。若采用防結(jié)渣添加劑的成型燃料，可以防治爐內(nèi)結(jié)渣，減輕鍋爐尾部受熱面積灰。若電廠收購(gòu)每噸360元，加上運(yùn)費(fèi)和儲(chǔ)存損耗，人爐前成本價(jià)可控制在420—450元。若發(fā)電成本為1.2 kg秸~T/kW h(中壓機(jī)組就可實(shí)現(xiàn))，那么燃料發(fā)電成本能控制在0.50～0.54元 kW h，在享受入網(wǎng)電價(jià)0.7元/kW h時(shí)，電廠利潤(rùn)是相當(dāng)豐厚的。 　　2 燃燒方式 　　2.1 層燃 　　一般生物質(zhì)燃燒后灰分很少(稻殼、稻草除外)又很輕，在層燃爐中燃燒后形成的灰不能覆蓋在爐排上。因而不能有效保護(hù)爐排免受爐內(nèi)高溫輻射。此外，秸稈灰中K、cl含量高，導(dǎo)致灰熔點(diǎn)只有950～1100℃ ，所以生物質(zhì)在爐排上燃燒后灰易軟化，容易在爐排上結(jié)成大塊，一方面影響鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行，另一方面，也影響燃燒效率。因此，一般認(rèn)為不宜采用鏈條爐排鍋爐燃燒生物質(zhì)。為此，丹麥BWE公司開發(fā)了水冷振動(dòng)爐排，很好地解決了這一難題，國(guó)內(nèi)BWE公司130 t/h水冷振動(dòng)爐排的運(yùn)行結(jié)果表明，水冷振動(dòng)爐排較好地解決了爐排冷卻、床面結(jié)塊問(wèn)題。 　　當(dāng)燃燒稻殼、稻草或它們與其他秸稈混合的燃料時(shí)，采用常規(guī)鏈條爐排是可以的，因?yàn)榈練?、稻草或它們與其他秸稈混合燃燒后，爐床表面能夠形成穩(wěn)定厚度的灰渣層，并且其灰熔點(diǎn)可達(dá)到1 200 cc，在控制好燃燒的基礎(chǔ)上是能夠解決上述存在問(wèn)題。 　　由于國(guó)內(nèi)生物質(zhì)燃料比較雜，燃燒單一燃料的電廠較少，通常都摻燒部分稻殼，運(yùn)行的結(jié)果不能讓人滿意，因?yàn)椋練な亲铍y燃盡的生物質(zhì)之一，當(dāng)采用層狀燃燒時(shí)(包括鏈條爐排和水冷振動(dòng)爐排)，爐排上灰渣含碳量有的高達(dá)10% ，而尾部飛灰有的高達(dá)20% ，對(duì)鍋爐的熱效率影響較大。當(dāng)然，這與燃料水分(有時(shí)水分高達(dá)40%)和燃燒調(diào)整密切相關(guān)。 　　根據(jù)我們的實(shí)測(cè)結(jié)果，當(dāng)鏈條爐排純燒稻殼時(shí)，爐排上灰渣含碳量一般在8% ～10% ，尾部飛灰含碳量一般在14% ～20% 。所以，在燃料不斷漲價(jià)的情況下，純燒稻殼鍋爐采用鏈條爐排不是最佳選擇(盡管很多用戶選擇鏈條爐排，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單，自用電低)。 　　2.2 流化床燃燒 　　哈爾濱工業(yè)大學(xué)研究采用流化床技術(shù)燃燒生物質(zhì)如稻殼、木屑、甘蔗渣等已有20年的歷史，到目前為止，采用哈工大技術(shù)生產(chǎn)的生物質(zhì)鍋爐已有30多臺(tái)，其中20余臺(tái)出口馬來(lái)西亞、泰國(guó)和西非加納共和國(guó)，受到國(guó)內(nèi)外用戶的好評(píng)。但是，當(dāng)生物質(zhì)燃料(如農(nóng)業(yè)秸稈、林業(yè)廢棄物如棕櫚須等)灰中K、Na以及Cl含量較高時(shí)，采用流化床燃燒方式最大難題就是床料選擇，砂子是最廉價(jià)的床料，但砂子主要成分是SiO：，在床溫800 oC以上時(shí)會(huì)與K、Na反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的玻璃，很容易造成床料粘結(jié)，導(dǎo)致流化失敗，這一點(diǎn)在早期的稻殼爐和燒棕櫚廢料流化床鍋爐上發(fā)生過(guò)。于是人們將目光投向燃煤流化床的底料，一般的燃煤流化床底料是生物質(zhì)流化床鍋爐較好的床料，但是，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)結(jié)果表明，并不是所有的流化床底料都適合作為床料，有的底料也是容易結(jié)焦的，所以，需要慎重選擇。有時(shí)用戶連流化床底料也買不到，這時(shí)要么低溫燃燒(鍋爐出力降低)，要么使用添加劑，添加高鋁基的添加劑效果比較理想，但要控制運(yùn)行費(fèi)用，最好在當(dāng)?shù)貙ふ伊畠r(jià)的床料。 　　因大多數(shù)生物質(zhì)燃料容易燃盡，所以，從燃燒角度考慮，流化床燃燒是不錯(cuò)的選擇。采用鼓泡床加飛灰燃盡室是可以充分燃燒的。在燃燒木屑時(shí)燃燒效率達(dá)到99%，在燒稻殼時(shí)，飛灰含碳量?jī)H為4% －10%，比層燃爐低10%以上，而且采用負(fù)壓給料，不易出現(xiàn)回火現(xiàn)象，運(yùn)行比較安全。因此，我們認(rèn)為當(dāng)鍋爐容量為10～20 Vh時(shí)，可以采用流化床燃燒生物質(zhì)，而且是不錯(cuò)的選擇。由于不布置埋管，自然就不存在埋管磨損問(wèn)題，爐內(nèi)受熱面磨損問(wèn)題也基本不存在。當(dāng)鍋爐容量為35～75 L/h時(shí)，我們建議采用低倍率循環(huán)流化床，燃燒生物質(zhì)低倍率循環(huán)流化床鍋爐與燃煤低倍率循環(huán)流化床鍋爐不同，首先密相區(qū)不布置埋管，這是因?yàn)樯镔|(zhì)在密相區(qū)燃燒份額很低，密相區(qū)溫度在設(shè)計(jì)合理?xiàng)l件下容易控制在合理范圍內(nèi)，而在稀相區(qū)受熱面需要特殊設(shè)計(jì)。此外，爐膛出口布置高溫水冷或汽冷分離器，有利于燃盡，提高鍋爐燃燒效率和熱效率。其優(yōu)點(diǎn)是燃燒效率高、電耗相比于循環(huán)流化床為低，負(fù)壓給料不易回火、磨損輕微等。 　　2.3 循環(huán)流化床采 　　用循環(huán)流化床燃燒農(nóng)業(yè)生物質(zhì)開始時(shí)是不被人們接受的， 為爐內(nèi)容易結(jié)焦。實(shí)踐證明循環(huán)流化床是可以燃燒農(nóng)業(yè)秸稈的，而且在較低溫度下就能燃燒完全。為解決cl、K引起的高溫腐蝕問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員將垃圾焚燒成熟經(jīng)驗(yàn)移植到燃燒秸稈循環(huán)流化床上來(lái)，將高溫過(guò)熱器布置在外置換熱器中，高溫腐蝕大為減輕，材料采用普通的12CrlMoVG就可滿足要求，而不需要像層燃鍋爐那樣選用TP 347材料，節(jié)省初投資，使產(chǎn)品更具競(jìng)爭(zhēng)力。當(dāng)然不是說(shuō)循環(huán)流化床燃燒秸稈就沒(méi)有問(wèn)題，其實(shí)，最大的問(wèn)題是床料問(wèn)題、給料問(wèn)題以及磨損問(wèn)題，但最麻煩的問(wèn)題可能是給料問(wèn)題，因?yàn)檠h(huán)流化床為正壓燃燒，給料點(diǎn)通常為微正壓，很容易出現(xiàn)回火現(xiàn)象，曾出現(xiàn)過(guò)因同火將給料系統(tǒng)嚴(yán)重?zé)龤У膶?shí)例。此外，床料問(wèn)題仍然是問(wèn)題的焦點(diǎn)，目前看來(lái)在750～800℃ 范圍內(nèi)，采用河沙是可行的，因?yàn)檠h(huán)流化床內(nèi)煙氣速度較高，床料在煙氣作用下湍動(dòng)強(qiáng)烈，不易結(jié)焦。 　　有的循環(huán)流化床就以秸稈攜帶的泥土為床料，運(yùn)行效果良好。從燃燒效果來(lái)看，飛灰含碳量很低，一般在2% 以下。循環(huán)流化床存在的另一主要問(wèn)題是出力較低，一般僅為設(shè)計(jì)參數(shù)的80% 左右，這主要是因結(jié)焦風(fēng)險(xiǎn)使得運(yùn)行溫度低于設(shè)計(jì)溫度100.℃左右，同時(shí)，即使在設(shè)計(jì)參數(shù)下，燃燒生物質(zhì)本身傳熱系數(shù)就低于燃煤循環(huán)流化床，二者的共同作用使得出力難以達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)。另外實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，采用高溫絕熱分離器時(shí)，出現(xiàn)分離器內(nèi)結(jié)焦再燃現(xiàn)象，雖然這在燃煤循環(huán)流化床來(lái)說(shuō)是正常現(xiàn)象，但即使再燃也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)焦問(wèn)題，然而對(duì)燃燒生物質(zhì)來(lái)說(shuō)，情況完全不同，因?yàn)榛胰埸c(diǎn)低，比較容易造成分離器內(nèi)結(jié)焦，所以，建議設(shè)計(jì)者充分重視分離器再燃問(wèn)題。 　　3 燃燒方式選擇 　　燃燒方式選擇與燃料種類、電耗以及飛灰再利用等有關(guān)。如果國(guó)內(nèi)水冷振動(dòng)爐排技術(shù)成熟的話，對(duì)于水分低于25% 且非難燃生物質(zhì)，如玉米稈、小麥稈、棉花稈、油菜稈等，采用水冷振動(dòng)爐排層燃爐是首選，因?yàn)殡姾牡?、飛灰可以作為肥料使用。但由于國(guó)內(nèi)該技術(shù)目前還未成熟，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家自己研發(fā)的水冷振動(dòng)爐排沒(méi)有長(zhǎng)期成功運(yùn)行業(yè)績(jī)，個(gè)別用戶由于采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的水冷振動(dòng)爐排，導(dǎo)致鍋爐不能正常穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)上述燃料水分達(dá)到30% ～40% 時(shí)，采用流化床或循環(huán)流化床是比較合適的，因?yàn)槿紵容^穩(wěn)定，燃燒效率與層燃爐相比較高，能夠彌補(bǔ)流化床電耗高的不足。當(dāng)燃燒上述秸稈成型燃料(含添加劑)時(shí)，采用常規(guī)鏈條爐排鍋爐比較合適，因?yàn)檫\(yùn)行穩(wěn)定，電耗低，而且解決床面結(jié)渣(焦)問(wèn)題，灰渣利用率高等。當(dāng)燃燒難燃生物質(zhì)，如稻殼、稻草時(shí)，采用循環(huán)流化床比較合適，因?yàn)槿紵容^完全，雖然電耗高，但總體經(jīng)濟(jì)性還是合適的。當(dāng)?shù)練ぁ⒌静菖c其他燃料混燒時(shí)，建議采用流化床或循環(huán)流化床。 　　4 爐內(nèi)結(jié)渣、積灰、腐蝕 　　生物質(zhì)因K、Cl含量較高，所以燃燒后灰中含有大量的KCI、K CO 和K SO 等堿金屬鹽，作為肥料是很好的，但是在燃燒過(guò)程中因?yàn)檫@些鹽熔點(diǎn)低，容易在爐排、水冷壁以及尾部受熱面上結(jié)渣、積灰，應(yīng)引起設(shè)計(jì)者和運(yùn)行人員的高度重視。采用流化床或循環(huán)流化床燃燒方式時(shí)，這些K鹽會(huì)與砂床料或秸稈夾帶的泥土(含砂子)反應(yīng)生成硅酸鉀一玻璃，容易造成床料結(jié)焦或顆粒長(zhǎng)大，因此運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)及時(shí)排除燃燒過(guò)程中形成的大顆粒物，補(bǔ)充合適的床料，維持爐內(nèi)物料粒度的相對(duì)均勻。 　　由于灰中堿金屬含量高，導(dǎo)致對(duì)流受熱面的積灰嚴(yán)重，一方面需要采用合適的管子節(jié)距，同時(shí)需要選擇合適的吹灰方式。從目前的運(yùn)行效果來(lái)看，脈沖吹灰、蒸汽吹灰、機(jī)械振打方式是有效的清灰方式，效果較好，而超聲波除灰效果不佳。 　　此外，由于秸稈中C1元素一部分轉(zhuǎn)化為HC1和cl，，匯同堿金屬鹽一起對(duì)過(guò)熱器造成高溫腐蝕。解決高溫腐蝕的方法對(duì)循環(huán)流化床來(lái)說(shuō)可以將高溫過(guò)熱器放置在外置換熱器中，也可像其他燃燒方式一樣采用抗腐蝕材料如TP 347(應(yīng)用于蒸汽出口溫度540 oC)或?qū)⑦^(guò)熱器放置于650℃ 以內(nèi)的煙氣中，采用12Crl MoVG或表面噴涂耐腐蝕材料。解決省煤器腐蝕的方法是使省煤器入口水溫高于HC1露點(diǎn)溫度20～30℃ 。避免或減輕空氣預(yù)熱器腐蝕的方法是采用考登鋼或熱空氣再循環(huán)，保證空預(yù)器人口溫度在80～100℃ ;也可以采用暖風(fēng)器將空氣加熱到80～100℃ 以上再送入空氣預(yù)熱器。 　　5 給料 　　如果燃燒生物質(zhì)成型燃料，那么給料方式與給煤相同。如果是送散料人爐，那么，首先將打捆破袋，然后通過(guò)分散裝置將捆實(shí)的物料分散開落人料斗，通過(guò)螺旋送料系統(tǒng)強(qiáng)制送人爐內(nèi)。也有在電廠內(nèi)將秸稈進(jìn)行破碎(如棉花稈)，通過(guò)上料系統(tǒng)送入體積龐大的料倉(cāng)(上小下大)，再通過(guò)雙螺旋絞龍送入爐內(nèi)的方式。由于生物質(zhì)揮發(fā)分很高，很容易著火燃燒，當(dāng)送料口在微正壓區(qū)，很容易造成回火，釀成火災(zāi)事故。因此送料系統(tǒng)的密封性很重要，丹麥BWE公司在螺旋四周采用長(zhǎng)2.5 m的水套較好地解決密封和回火問(wèn)題。但實(shí)際應(yīng)用中還應(yīng)防止水套中的水汽化，以免發(fā)生爆炸事故。 　　由于目前成型燃料與散裝打包燃料成本相差100 元/t左右，所以很多用戶接受不了成型燃料，這樣就不得不散料人爐，給送料系統(tǒng)帶來(lái)一系列難題。一般來(lái)說(shuō)，打捆燃料送到爐前大約有20% 滑包，需破袋后重新打包，造成燃料成本增加。實(shí)際上成型燃料熱值達(dá)到14 212 kJ/kg以上，水分一般在15%以下，燃燒效率可以達(dá)到99% ，熱效率達(dá)到90% 一9l% 。而現(xiàn)在燃燒含水率25% ～40%散料，鍋爐熱效率只有80% 一85% ，加上散料運(yùn)輸、儲(chǔ)存、防火和自然損耗，總體經(jīng)濟(jì)性可能趕不上成型燃料。 　　6 燃料儲(chǔ)存與破碎 　　由于生物質(zhì)打包后密度也只有0.3 t/m 左右，所以，燃料儲(chǔ)存占據(jù)很大的場(chǎng)地，一般都露天堆放。例如某25 MW 的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組就有4個(gè)上萬(wàn)平米以上的燃料堆積場(chǎng)和廠內(nèi)龐大的燃料堆放場(chǎng)，即前述的“小”電廠“大”燃料問(wèn)題。不僅如此，由于秸稈在收集過(guò)程中不可能完全干燥后再打捆，以致于密實(shí)的燃料包不能通過(guò)后期堆放自然晾干，相反，由于打捆時(shí)水分一般在25% 以上，導(dǎo)致秸稈捆內(nèi)升溫發(fā)酵，產(chǎn)生沼氣飛失，加之下雨、下雪(融化后)都滲入其內(nèi)，更加劇發(fā)酵過(guò)程，以至燃燒時(shí)水分高達(dá)38% ～40%，灰分12% 以上，熱值只有8 360 kJ/kg左右，鍋爐熱效率自然無(wú)法提高，僅此一項(xiàng)，某電廠一年因燃料儲(chǔ)存損失約1 000萬(wàn)元。 . 　　此外，生物質(zhì)屬非脆性材料，不適于破碎處理，否則電耗很高。例如某25 MW 生物質(zhì)電廠采用破碎方法將棉花稈破碎至長(zhǎng)50～80 mm，電耗為電廠發(fā)電總量的1% ，若破碎玉米稈電耗將更高。為此，作者認(rèn)為能否研發(fā)生物質(zhì)切碎機(jī)械，或許能夠節(jié)省電力消耗。 　　7 鍋爐容量選擇 　　受生物質(zhì)收集半徑的限制以及地理位置的影響，中南部農(nóng)業(yè)省份一般可選用35～75 t/h中壓或次高壓生物質(zhì)鍋爐機(jī)組，在燃料充足的地方可以上2臺(tái)以上75 t/h鍋爐。東三省由于原料相對(duì)充足，可以考慮上75—130 t/h次高壓、高壓鍋爐1臺(tái)或多臺(tái)。從目前國(guó)內(nèi)生物質(zhì)機(jī)組運(yùn)行情況來(lái)看，普遍存在燃料供應(yīng)不足問(wèn)題，盡管目前上網(wǎng)電價(jià)0.7kW ;h，加上0.1 f_/kW h碳減排交易費(fèi)，幾乎所有生產(chǎn)企業(yè)都異口同聲說(shuō)“虧損”，這與燃料提價(jià)和供應(yīng)不足密切相關(guān)。對(duì)于目前部分地區(qū)籌建5OMW生物質(zhì)電廠，作者持保留態(tài)度，因?yàn)橐坏┤剂瞎?yīng)不上，企業(yè)虧損就在所難免。 　　8 結(jié)論 　　國(guó)內(nèi)生物質(zhì)燃燒發(fā)電爐型可以采用層燃(鏈條爐排、水冷振動(dòng)爐排)、流化床或循環(huán)流化床鍋爐，可以燒成型燃料或散料，最好燒含有防結(jié)渣添加荊的成型燃料。因?yàn)闊⒘蠁?wèn)題較多，容易回火，燃料輸送量不足，鍋爐出力受影響。從整體經(jīng)濟(jì)性來(lái)看，燃燒成型燃料可能更經(jīng)濟(jì)。爐內(nèi)結(jié)渣(焦)問(wèn)題可以考慮使用添加劑來(lái)緩解或解決;尾部受熱面積灰問(wèn)題可以采用脈沖吹灰、蒸汽吹灰方式解決;受熱面腐蝕問(wèn)題可以采用抗腐蝕材料或放置在合適的溫區(qū)內(nèi);機(jī)組容量根據(jù)燃料情況以12～25 MW為宜。