生物質鍋爐

生物質鍋爐是鍋爐的一個種類，以生物質能源做為燃料的鍋爐叫生物質鍋爐，分為生物質蒸汽鍋爐、生物質熱水鍋爐、生物質熱風爐、生物質導熱油爐、立式生物質鍋爐、臥式生物質鍋爐等。

生物質鍋爐的分類：臥式生物質鍋爐，立式生物質鍋爐。生物質燃氣導熱油爐，生物質蒸汽鍋爐，生物質熱水鍋爐，生物質導熱油爐。

基本介紹

• 中文名：生物質鍋爐
• 外文名：Biomass boiler
• 類別：鍋爐
• 解釋：以生物質能源做為燃料的鍋爐
• 設備：往復爐排

鍋爐特點

鍋爐採用最適合生物質燃料燃燒的燃燒設備----往復爐排。鍋爐在結構設計上，相對傳統鍋爐爐膛空間較大，同時布置非常合理的二次風，有利於生物質燃料燃燒時瞬間析出的大量揮發分充分燃燒。

鍋爐可配有燃油（燃氣）點火燃燒器，實現點火自動化。鍋爐的給料、燃燒、除渣、給水、點火都可採用自動控制，操作非常方便。鍋爐配有自動清灰裝置，能及時清除鍋爐受熱面的積灰，保證鍋爐高效穩定運行。鍋爐尾部布置有省煤器、也可根據用戶需要布置空氣預熱器。相對傳統的鍋爐，鍋爐效率更高，排煙溫度低。

採用高效保溫材料，鍋爐表面溫度低，散熱損失可以忽略不計。嚴格按中國國家規範和標準生產，所有受壓部件均採用優質鍋爐鋼材。每台鍋爐出廠前都要經過嚴格的檢驗和測試，包括水壓試驗和X射線檢測。設定有人孔、檢查門、觀火孔等，維護保養十分方便。生物質鍋爐的最大特點是：節能、環保，且安裝使用方便。

燃料供應

鍋爐的燃料是BMF燃料，燃料由輸料機送入爐頂料倉，然後由螺旋給料機送入爐膛，均勻散落在爐排上。

燃燒過程

燃料被螺旋給料機送入爐膛，在此處由於高溫煙氣和一次風的作用逐步預熱，乾燥、著火、燃燒，此過程中析出大量揮發分，燃燒劇烈。產生的高溫煙氣沖刷鍋爐的主要受熱面後，進入鍋爐尾部受熱面省煤器和空氣預熱器，再進除塵器，最後經煙囪排入大氣。未氣化的燃料邊向爐排後部運動，直至燃盡，最後剩下的少量灰渣落入爐排後面的除渣口。

環保排放

BMF燃燒產生的灰份約占燃料的1.5%左右，為方便排灰，鍋爐的後部布置有螺旋出渣機，實現連續清灰。鍋爐尾部煙道布置有除塵器，保證煙塵排放符合環保要求。

鍋爐效率

生物質鍋爐的效率一般都在80%以上，鍋爐型號大，燃燒的更充分，鍋爐的效率也就更高。最高的達到了88.3%，比燃煤鍋爐平均效率水平高15%。

定壓方式

範圍：供熱系統中生物質鍋爐供熱系統中的定壓方式：在高溫熱水供給系統中，由於水溫高於常壓下水的飽和溫度，因而，系統中壓力應當堅持高於相應供水溫度的飽和壓力，這樣才能夠避免熱水汽化和發作水衝擊。水是不可緊縮的流體，一旦走漏就會降壓;相反，水加熱又 會體積收縮，假如不能穩定壓力，也會毀壞供熱系統中的設備。由此，為了避免降壓汽化和收縮升壓，高溫熱水系統必需穩定系統內的壓力，這就是定壓。熱水供熱系統的定壓方式有以下幾種：

1）採用高架水箱定壓方式

這種方式的定壓點設在熱水循環泵入口或回水主幹線上，安裝僅僅為一隻高架水箱，其構造簡單，工作穩定牢靠，能穩定系統壓力，並能滿足系統網路的溢水和補水請求。在這種系統中，水箱裝置高度必需滿足使系統中最高點不汽化的請求。因而，裝置位置較高。這種定壓方式適用與供熱範圍不大的低溫水供熱系統中。

2）採用補給水泵定壓方式

供熱系統壓力較高時，採用高架水箱不能保證系統所需的壓力，此時，應當採用補給水泵定壓方式。這種定壓方式在蘇聯熱水鍋爐供熱系統中被普遍套用。補給水泵定壓有連續補水定壓和間歇補水定壓兩種方式。 此生物質鍋爐定壓方式的安裝由補給水箱，補給水泵，壓力調理器等組成。當系統運轉正常時，經過壓力調理器調理使補給水泵連續補水並使之與系統的走漏量相順應，從而維持系統壓力的穩定。當循環水泵停運時，能夠關閉壓力調理器前的截止閥。補給水泵仍連續補水以維持系統所需的靜壓。這種定壓方式無需收縮水箱，因此設備費用低廉，此外，補給水泵又補水又定壓，水泵功率不大，運轉費用也很小。因而，這種方式在我國熱水供熱系統中套用相當普遍。 這種定壓方式最大的缺陷是假如系統忽然停電時，補給水泵將失去定壓作用。為避免此時鍋爐缺水汽化，系統中採用了壓力上水輔助型安裝，當循環水泵運轉時，由於上水輔助安裝，循環水不會倒灌到壓力上升系統中去。當忽然停電而使循環水泵，補給水泵停運時，壓力上水系統立刻投入運轉，止回閥被自動翻開，壓力水將流經熱水鍋爐並從集氣罐排出，從而防止了爐室餘熱惹起鍋水汽化。與此同時的操作是應該關閉供，回熱水管總閥，使得熱源和熱網隔絕開來。 生物質鍋爐補給水泵連續補水定壓由電接點壓力表控制來完成，循環水泵入口壓力能夠維持在一定範圍內，當壓力低於這個範圍時，電接點壓力表動作並接通補給水泵電動機電路，補給水泵運轉，補水，熱水循環泵入口壓力升高並超越一定範圍時，熱水鍋爐的壓力表就是切斷補給水泵電源，是補給水泵停運。如此往復動作，補給水泵連續補水，並維持系統壓力在一定範圍內動搖，這樣系統定壓方式，由於連續補水，就比連續補水儉省電能，但是其調理和定壓質量比連續補水方式要差，還有壓力動搖大，壓力表觸點動作頻繁易於損壞等缺陷。

鍋爐環保

我國有工業鍋爐約50多萬台，每年耗煤量約為全國煤耗總量的1/3，由燃煤工業鍋爐造成的環境污染非常嚴重，大量的工業鍋爐必須換用潔淨能源。根據我國的生物質資源條件，利用農林剩餘物作為鍋爐燃料使用則具有環境友好、可以再生的特點，研究工業鍋爐生物質燃燒技術，開發生物質燃料鍋爐，對節約常規能源、最佳化我國能源結構，減輕環境污染有著積極意義。

由於電力、天然氣供應和燃氣管道的限制，無法將我國的燃煤鍋爐全部改為電鍋爐或燃氣鍋爐，而生物質鍋爐的價格低及運行成本低更容易使用戶接受並得以推廣，正好填補了這項空白。生物質能顆粒燃料是利用秸稈、水稻稈、薪材、木屑、花生殼、瓜子殼、甜菜粕、樹皮等所有廢棄的農作物，經粉碎混合擠壓烘乾等工藝，最後製成顆粒狀燃料。在我國它的原材料分布廣泛，加工工藝先進，生物質能顆粒料以綠色煤炭著稱，是一種潔淨能源。作為鍋爐的燃料，它的燃燒時間長，強化燃燒爐膛溫度高，而且經濟實惠，同時對環境無任何污染，CO零排放，SO零排放，屬再生能源，可循環利用，可代替木材、煤、天然氣。而運行成本僅是燃氣的一半。我國大量的農業產生的原料給生物質鍋爐的推廣提供了堅強的物質保障。不僅能夠解決農民進行秸稈焚燒問題，同時將資源充分利用，燃燒過的灰渣是非常好的肥料，實是一舉多得之舉。衡陽大成認為，生物質鍋爐將減低PM2.5的排放，有力的推進了環保事業的發展，是中國新能源戰略的重要部分。

生物質鍋爐大氣排放標準嚴格執行國家環保部門制定的《鍋爐大氣污染物排放標準》。

種類

生物質鍋爐按其用途大概分為兩類：一種是生物質熱能鍋爐，另一種是生物質電能鍋爐。

其實，二者的原理基本相同，都是通過燃燒生物質燃料獲取能量，只是第一種直接獲取熱能，第二種將熱能又轉化成電能。在這兩種鍋爐中，第一種又是套用最廣泛，技術比較成熟的。

如果繼續細分的話，第一種鍋爐——生物質熱能鍋爐，還可以分為三類：

第一類：小型生物質熱能鍋爐。此種鍋爐使用固化或氣化的生物質燃料，提供熱水形式的熱能，它的優點是體積小，結構簡單，價格低；缺點是，能量損耗大，燃料消耗量大，熱能供給量低，無法滿足熱能需求量大的用戶，該種鍋爐目標為單戶農村家庭的取暖和生活熱水的供給。

第二類：中型生物質熱能鍋爐。此類鍋爐主要使用固化生物質燃料，提供熱水或蒸汽。它的優點是技術比較成熟，能量損耗小，熱能供給能力較強；缺點是部分鍋爐燃料結焦，配套設計不合理。

第三類：大型生物質熱能鍋爐。此類鍋爐並沒有實際產品，主要原因是現有的技術並不完善，且對於生物質替代燃煤的國家政策不健全，因此，只停留在概念上。它所強調的是一種集中管理、集中控制的熱能工程，鍋爐僅作為其中的一個設備，來保證整個生物質熱能工程的正常運行，因此，它對燃料、燃燒技術、配套技術、相關政策要求很高。

設備系統組成

給料系統

給料系統由料倉、振動給料器、螺旋給料機、螺旋給料管等部件組成。在工廠中加工成型的BMF燃料通過皮帶運輸機轉存到料倉中，然後再通過螺旋給料機把料倉中的BMF燃料供給燃燒器進行燃燒。為保證連續下料及物料輸送的穩定性，在料倉和螺旋給料機之間連線一台振動給料器。

燃燒系統

燃燒系統由燃燒器、風機、點火器等部件組成。生物質燃料在燃燒器中首先有一個預熱過程，然後通過風機把燃料輸送到爐膛進行燃燒。BMF燃料含有很高的揮發份，當爐膛內溫度達到其揮發分的析出溫度時，在給風的條件下啟動點火器燃料就能夠迅速著火燃燒。燃燒器溫度控制是以爐膛內部溫度為準，其溫度與燃料氣化時空氣供給的量有關。鍋爐負荷的調整通過給料量的調整來進行控制。燃燒後的煙氣通過爐膛進入對流煙道進行換熱，然後進入除塵器進行淨化處理，最後排出完成整個燃燒和傳熱過程。

吹灰系統

鍋爐配有全自動吹灰裝置，可以定時對爐膛和煙管進行吹掃，保證煙管表面不出現積灰，從而實現鍋爐的安全高效運行。

煙風系統

送風系統：鍋爐送風系統與燃燒器一體化布置，空氣經鼓風機通過燃燒器送至爐膛，來達到輸送燃料及助燃的作用。

引風除塵系統：在引風機作用下，燃燒完成後產生的高溫煙氣經過在煙管中的對流換熱進入除塵器淨化，最後經引風機由煙囪排出。

自控系統

控制系統採用高亮度、全中文顯示，以名牌PLC控制系統為中央控制單元；以人機對話方式與鍋爐用戶交換信息，實現BMF鍋爐全自動操作運行。

燃料分析

1，生物質燃料含硫量大多小於0.2%，熄滅時不用設定氣體脫硫安裝，降低了本錢，又利於環境的維護；

2，採用生物質鍋爐熄滅設備能夠最快速度的完成各種生物質資源的大範圍減量化，無害化，資源化套用，而且本錢較低，因此生物質直接熄滅技術具有良好的經濟性和開發潛力。

3，生物質熄滅所釋放的二氧化碳大致相當於其生長時經過光協作用所吸收的二氧化碳，因而能夠以為是二氧化碳的零排放，有助於緩解溫室效應；

4，生物質的熄滅產物用處普遍，灰渣可加以綜合套用；

優勢

生物質鍋爐需要綠色新能源，相比其它鍋爐，生物質鍋爐主要有以下四大優勢:

1。一爐多用, 在供暖同時可做飯,燒水,沐浴。

2。超強轉化系統,啟動傳熱溫度低,傳熱速度快。

3。安裝成本低，供暖安全：設備通用，不改變原有的取暖設備，管道、暖氣片通用，利用水循環來達到供暖料來源廣泛，永不枯竭，隨處可取(如：穀殼、玉米稈、稻稈、麥）

4。安全環保：工作壓力小，炒菜、燒水、洗浴、取暖等，同時也適合燒鍋爐、大棚加溫、大面積供暖、中小飯店使用，不受季節限制，一年四季均可使用。

熄滅過程

由於生物質鍋爐燃料特性與化石燃料不同，從而招致了生物質燃料在熄滅過程中的熄滅機理，反響速度以及熄滅產物的成分與化石燃料相比也都存在較大差異，表現出不同於化石燃料的熄滅特性。如上圖所示，生物質燃料的熄滅過程主要分為揮發分的析出和熄滅，焦炭的熄滅和燃盡兩個獨立階段，前者約占熄滅時間的10%，後者則占90%，詳細熄滅過程如下：燃料送入熄滅室後，在高溫熱量作用下，燃料被加熱和析出水分。隨後，燃料由於溫度的繼續增高，約250攝氏度左右，熱合成開端，析出揮發分，並構成焦炭。氣態的揮發分和四周高溫空氣摻混首先被引燃而熄滅。普通狀況下，焦炭被揮發分包圍著，熄滅室中氧氣不易浸透到焦炭外表，只要當揮發分的熄滅快要終了時，焦炭及其四周溫度已很高，空氣中的氧氣也有可能接觸到焦炭外表，焦炭開端熄滅，並不時產生灰燼。

保養方法

1. 為了使生物質鍋爐能夠持久的安全經濟運行，必須在日常使用中，加強對生物質鍋爐的維護保養。
   
2. 及時消除跑、冒、滴、漏現象。
   
3. 定期對裸露在外的閥門、鎖緊螺栓等可活動部位加油，防止咬位。
   
4. 脫落的保溫層要及時進行修補。
   
5. 每年對生物質鍋爐進行一次內外部檢驗。
   

安全常識

鍋爐是具有高溫、高壓的熱能設備，是特種設備之一，在機關、事業企業及各行各業廣泛使用，是危險而又特殊的設備。一旦發生事故，涉及公共安全，將會給國家和人民生命財產造成巨大損失。為了公共安全、人民生命和財產安全，依據國務院《特種設備安全監察條例》，使用鍋爐應注意以下全事項：

注意事項

1、鍋爐出廠時應當附有“安全技術規範要求的設計檔案、產品質量合格證明、安全及使用維修說明、監督檢驗證明（安全性能監督檢驗證書）”。

2、鍋爐的安裝、維修、改造。從事鍋爐的安裝、維修、改造的單位應當取得省級質量技術監督局頒發的特種設備安裝維修資格證書，方可從事鍋爐的安裝、維修、改造。施工單位在施工前將擬進行安裝、維修、改造情況書面告知直轄市或者轄區的特種設備安全監督管理部門，並將開工告知送當地縣級質量技術監督局備案，告知後即可施工。

3、鍋爐安裝、維修、改造的驗收。施工完畢後施工單位要向質量技術監督局特種設備檢驗所申報鍋爐的水壓試驗和安裝監檢。合格後由質量技術監督局、特種設備檢驗所、縣質量技術監督局參與整體驗收。

4、鍋爐的註冊登記。鍋爐驗收後，使用單位必須按照《特種設備註冊登記與使用管理規則》的規定，填寫《鍋爐（普查）註冊登記表》，到質量技術監督局註冊，並申領《特種設備安全使用登記證》。

5、鍋爐的運行。鍋爐運行必須由經培訓合格，取得《特種設備作業人員證》的持證人員操作，使用中必須嚴格遵守操作規程和八項制度、六項記錄。

6、鍋爐的檢驗。鍋爐每年進行一次定期檢驗，未經安全定期檢驗的鍋爐不得使用。鍋爐的安全附屬檔案安全閥每年定期檢驗一次，壓力表每半年檢定一次，未經定期檢驗的安全附屬檔案不得使用。

7、嚴禁將常壓鍋爐安裝為承壓鍋爐使用。嚴禁使用水位計、安全閥、壓力表三大安全附屬檔案不全的鍋爐。