生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展探究
（山东省特种设备检验研究院有限公司，山东 济南 250100）摘. . 要：在资源能源面临枯竭，生态环境污染加剧的背景下，如果实现安全绿色生产，成为了我国急需解决的问题之一。生物质颗粒燃料，其具有着存储量多，污染物排放较少等特点，符合这一生产需求。因此就可以将其广泛的应用在实际生产中，并加大对燃烧锅炉的研究，真正的实现安全与清洁生产。
关键词：生物质；颗粒燃料；燃烧锅炉；发展
现阶段，我国生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展还存在着一些问题，如锅炉性能较低、自动化程度低、灰尘积淀较多、腐蚀现象严重等，不仅导致燃料燃烧不够充分，还造成了大量的环境污染。那么在今后的发展中，就要针对这些问题，展开详细深入的分析，然后提出切实可行的解决策略，以加快其发展与应用步伐。
1??生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展背景
在步入二十一世纪后，随着全球经济的高速发展，能源的消耗量也在急剧增加。其中很多能源，都属于不可再生资源，过度使用后会阻碍社会经济的可持续发展，还会对生态环境带来严重的污染与破坏。比如煤炭、石油等资源，在生产中会破坏周边的生态环境，还会排放大量的一氧化碳、二氧化硫等气体，造成温室效应，引发各种自然灾害
［1］ 。因此就要将发展重心放在能源的绿色生产与可持续发展，以及生态环境的保护方面，才能实现社会经济的可持续发展。再加上我国是一个人口大国，对于煤炭、石油等资源消耗量十分大，如果不加以控制，就会造成严重的不良影响。
而生物质颗粒燃料燃烧锅炉，其燃料为植物在光合作用中，生成的氧气与碳水化合物，这种能源存储在植物体内，属于一种可再生、绿色环保资源。其具有着以下优点：第一，该能源存储在植物体内，因此覆盖范围较广，存储量较多；第二，在植物光合作用时，不仅能够吸收大量的二氧化碳，还会生成氧气。因此整个过程十分安全环保，不会对生态环境造成污染；第三，在燃烧过程中，可以将硫化物、氮化物等排放量降到最低，几乎实现二氧化碳的零排放，具有着环保的特点；第四，植物具有着可再生的特点，因此该能源也具有着可再生的优点，有利于社会经济的可持续发展。
2??生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展现状
国外在生物质颗粒燃料燃烧锅炉的研究与应用中，起步较早，相关资料较多，技术相对成熟。而我国的起步较晚，发展缓慢，与国外还存在着很大的差距，具体表现在：
2.1 锅炉性能较低
由于生物质颗粒燃料，是在植物体内提取的，因此其含水量较高，热量较低。燃烧过程中会产生大量的烟气，热损较为严重。而我国现阶段应用的燃烧锅炉，还停留在传统阶段，只适应于煤炭等资源的燃烧，无法满足生物质颗粒燃料的需求。该类型锅炉的性能较低，在实际燃烧中，会导致热损增加，生产效率低下 ［2］ 。此外，生物质颗粒燃料还具有着挥发快的特点，而传统的燃烧锅炉，无法为其提供充足的空气补给，就会无法满足燃料的快速燃烧步伐，致使燃料应用不够充足，浪费现象严重。
2.2自动化程度低
不同的生物质颗粒燃料，其特性存在着很大的差异，对于锅炉的要求也不同。比如甘蔗渣、树枝，与木屑、木粉等燃烧特性就不同，在锅炉设计中就要做到具体问题具体分析。然而我国的燃烧锅炉研究历程较短，实用性还有待提升 ［3］ 。尤其是自动化程度低下，就加剧了资源的浪费，导致生产效率低下，污染现象严重。主要是因为现阶段，很多生物质颗粒燃料设备的进料系统，大多为人工或者半自动化，在进料中会增加挥发量以及空气消耗量，炉膛内的温度就会降低，因此会出现燃烧不充分的现象。再加上这种燃烧锅炉，需要大量的生产与维护成本，很多企业都不愿大力推广与应用，一定程度上阻碍了生物质颗粒燃料的推广。此外，这种燃烧设备的通风方式，还停留在自然通风层面，其污染物的排放就会增加，燃烧效率也会随之降低。
2.3 灰尘积淀较多
燃烧锅炉的性能结构，将直接影响着燃烧率与污染率。现阶段我国的生物质颗粒燃料提取技术还不够成熟，很多燃料中都含有大量的硅、氯元素，在燃烧中会释放大量的污染物。尤其是结渣严重的秸秆类燃料，不仅含有大量的污染物，且灰尘积淀率也非常高，需要炉膛内的温度在 750℃以上，才能有效利用。而现阶段的锅炉制造技术也相对低下，无法满足与适应所有生物质颗粒燃料的生产需求。对于这种结渣严重的燃料，随着灰尘积淀的不断增多，就会阻碍空气流通，导致燃烧不够充分。且灰尘中含有大量的氯化物、硅化物，在日积月累中会形成污垢，难以完全清除，为后续生产带来了很大的危害。比如锅炉的热性能降低，随时会发生破裂与爆炸等安全事故。
2.4 腐蚀现象严重
锅炉的腐蚀现象严重，也是现阶段存在的问题之一。其不仅会导致生产效率低下，还会缩短锅炉设备的使用寿命。主要是因为大多数生物质颗粒燃料，都含有大量的碱金属与氯元素，在燃烧过程中，会发生一系列的物化反应，进而生成氯化物。而这些氯化物大多数都将沉积在锅炉的换热器中，在高温下会加剧锅炉的腐蚀现象。随着长期的金属腐蚀，锅炉的导热性自然降低，损耗程度也在不断加剧，腐蚀现象逐渐严重。严重时，将会导致锅炉的金属表面失去传热性能，增加了锅炉损坏的几率。无论是供暖应用，还是发电应用，都会带来较大的人员财产损失，影响生产效率以及推广应用。
3??生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展方向
从上述分析中可以看出，我国生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展，还存在着很多问题，严重阻碍了该技术的推广与应用。那么在今后的发展中，就要针对这些问题，展开详细深入的分析，在实践中积累经验，摸索研究方法与策略，为其发展指明方向。其未来发展方向主要表现在以下几个方面：第一，加大对生物质颗粒燃料提取技术的研究，以防止燃料结渣，降低各种氯、硅、碱元素的含量。然后针对不同的燃料特性，研发出相适应的燃烧锅炉，以保障空气补给量充足，减少各种资源的浪费现象。第二，加大自动化设备的研究力度，实现进料方式的自动化。这样就可以降低生产与维护成本，加大推广与应用力度，广泛的应用在各个行业的生产中。除了进料方式的自动化，还要注重进气方式的优化，提高进气温度，减少燃料在炉膛内的排烟率与热损率，实现燃料的充分燃烧。第三，定期展开燃烧设备的清理、维护、检修，降低安全事故的发生率，降低灰尘积淀带来的腐蚀、结垢等危害，延长设备的使用寿命。第四，加大现代化信息技术的运用，如物联网技术、大数据技术、云计算技术等，对整个燃烧锅炉的内部情况进行实时监控。及时找出问题，分析原因，提出切实可行的解决策略。并且密切监控整个燃烧过程，运用合理的生产技术，对各种燃烧参数进行适当的调控。最终提高生存率，降低污染物的排放，实现广泛推广与应用。第五，在国内自主研究的背景下，还要积极借鉴国外优秀与成熟的理论依据、经验方法、技术等，然后结合我国的实际情况，作出相应的创新与优化，以满足各种生物质颗粒燃料的燃烧需求。
4??结语
综上所述，本文针对生物质颗粒燃料燃烧锅炉的发展背景、现状以及方向，展开了详细深入的分析，希望为后续的实际工作，提供坚实可靠的依据。那么在今后的发展中，就要从燃料的提取技术、设备的自动化程度、信息技术的应用、定期检修与维护等方面，从全局、长远的角度出发，做到具体问题具体分析，才能加大该能源的广泛推广与应用。
参考文献：
［1］杜军堂 , 李云 . 燃煤锅炉改燃成型生物质燃料的案例分析 [J].
工业锅炉 ,2020(06):49-52.
［2］方增溪 . 生物质颗粒燃料燃烧锅炉发展综述 [J]. 农业开发与装备 ,2019(10):64-65.
［3］赵君 . 生物质颗粒燃烧机及热水锅炉采暖技术研究 [J]. 科技经济导刊 ,2019(30):110-111.
