生物质锅炉一、概念解释：生物质锅炉：是锅炉的一个种类，以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等。
生物质燃料：是指将生物质材料燃烧作为燃料，依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质能源分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。
一般主要是农林废弃物（如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等）。
主要区别于化石燃料。
在目前的国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。
生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料（BiomassMouldingFuel ，简称"BMF"），是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。
二、珠三角生物质成型燃料工业锅炉应用现状分析（一）锅炉分布广、数量大珠三角区域（包括广州、深圳、珠海、佛山、江门、东莞、中山、惠州和肇庆市[1]） 经济发达，2012 年经济总量达 47873 亿元，占广东省的 83.9%，第二产业总产值为 22141 亿元，占全省比例 79.6%，占本地区总量 46.2%[2]，其中尤以轻工业为主。
因此，在用锅炉数量大，分布广（如图 1），且中小型居多；此外，由于改革开放初期粗放型的经济发展历史原因，锅炉多采用煤、重油作燃料。
35003000 2500 2000 1500 10005000 佛山 东莞 江门 惠州 中山 肇庆 珠海数据来源：广东省质量技术监督局特种设备监察信息网2983 2656 1908 1385 1407 682 669锅炉总量（台）二、行业发展现状（一）原材料来源珠三角地区农、林业不如工业发达，逐步向高端化、高附加值方向发展，形成较发达的木材深加工产业，如胶合板、家具行业，而城市化进程的快速推进也需用到大量的建筑、装修木材，均会产生大量的木质废料，适合加工成生物质燃料进行利用。
（二）成型燃料加工珠三角已有一定规模的木材破碎、杂质分拣、颗粒成形等设备制造生产企业，可靠性不断提高，产品质量不断完善，逐步取代昂贵的进口设备。
（三）锅炉及相关辅机制造产业珠三角乃至广东，上规模的专业生物质锅炉生产企业并不多，在用锅炉大多从外省采购，且炉型主要从燃煤锅炉改进而来，鲜有根据生物质燃料燃烧特点进行针对性的设计制造，未能充分发挥生物质燃料独特的燃烧优势。
其次，尾气处理环保设施方面也少有专门针对生物质燃料燃烧产物特性进行设计制造，大部分参考燃煤锅炉进行选型。
（四）锅炉使用行业该地区用热企业以小型工业企业为主，所在行业广泛（如食品饮料、化工制药、造纸、包装、建材、人造板材、漂染定型、洗涤等），锅炉使用以蒸汽锅炉为主，也有有机热载体锅炉，单台出力大多在0.5t/h 到25t/h 之间。
（五）政策要求广东省环保厅、质监局共同发布了地方标准《锅炉大气污染物排放标准》，对生物质锅炉的排放作了严格的规定，其中规定珠三角经（DB44/765-2010）济区属于“A”类地区，其生物质锅炉排放要求须参考燃煤的排放限值，有的地区（如佛山、珠海）还规定须执行天然气的排放限值，具体指标见表1。
表 1 生物质锅炉排放参考限值（节选）广东省尚未认定生物质燃料为清洁燃料，各地环保部门在政策上相对保守，偏于限制其应用，各地审批态度见表2。
表 2 珠三角各地对生物质锅炉使用的政策[4]根据广东省环境保护厅[EB/OL]. [2014-03-22]三、国产生物质锅炉介绍（2010年数据）国内目前的生物质锅炉生产厂家主要有：无锡华光锅炉股份有限公司、杭州锅炉集团有限公司、济南锅炉集团有限公司、上海四方锅炉厂等。
1.1无锡华光锅炉股份有限公司锅炉为单锅筒、集中下降管、自然循环、四回程布置燃秸秆炉。
炉膛采用膜式水冷壁，炉底布置为水冷振动炉排。
在冷却室和过热器室分别布置了高温过热器、中温过热器和低温过热器。
尾部采用光管式省煤器及管式空气预热器。
炉膛、冷却室和过热器室四周全为膜式水冷壁，为悬吊结构。
锅筒中心线标高为32.00m。
锅炉按半露天。
布置进行设计。
锅炉的其它详细数据可见由无锡华光锅炉厂的《UG一7513.82一J锅炉说明书》。
锅炉燃烧后的灰渣比为2：8或3：7，出渣口设有冷渣机。
无锡华光锅炉厂对锅炉的本体细节和上料部分考虑较细致，并在不断完善设计。
其锅炉已在江苏的淮安、宝印、连云港，安徽宿州和河北晋州等地的生物质热电厂运行或正在安装。
锅炉在运行中主要出现了以下的问题。
水冷振动炉排的金属疲劳问题，据厂方介绍。
在国外的类似锅炉也存在类似的问题；锅炉设计时曾考虑燃烧或掺烧煤的可能，但实际运行中无法达到预想的工作情况，故取消原设计中考虑的燃煤系统；锅炉的入料口、风室和冷渣机等处漏风严重，其中风室的漏风问题已经采取措施解决；冷渣器容易结焦，厂方建议采用湿式出渣方式；实际运行效率要略低与最初的设计效率。
近期锅炉厂根据实际使用情况，对锅炉本体结构进行了修改，锅炉本体采用用角管式锅炉的自承重结构，尾部采用框架支撑结构。
1.2杭州锅炉集团有限公司杭州锅炉集团有限公司生产的锅炉同无锡华光锅炉股份有限公司的产品相似，同样采用了水冷振动炉排结构，锅炉炉膛布置也基本相同，其主要特点是炉前进料系统相对要简单一些，减少了设备故障率，同时也可以节省部分造价和运行电耗。
1.3济南锅炉集团有限公司济南锅炉集团有限公司在采用丹麦BWE技术生产生物质锅炉的同时。
也开发出循环流化床生物质锅炉，其燃料主要为生物质颗粒。
其燃料主要通过机械压缩成型，一般不需添加剂，其颗粒密度可达到1～0.7t/m3，这样就解决了生物质散料因密度低造成的燃料运输量大的问题。
但颗粒燃料的生产电耗高，一般每生产1t颗粒燃料需耗电30～55kW，因而成本较高，大约在300元/t。
循环流化床锅炉炉内一般需添加粘土、石英沙等作为底料已辅助燃烧。
由于燃料呈颗粒状，因而上料系统同输煤系统一致，很适于中小型燃煤热电厂的生物质改造工程，在国家关停中小型燃煤(油)火力热电政策和鼓励生物质能开发政策下有广阔的市场前景。
1.4上海四方锅炉厂锅炉本体为自然循环，N型布置，锅炉本体采用角管式锅炉的自承重结构，尾部采用框架支撑结构，炉膛和通道四周为全膜式水冷壁，通道内布置高、低温过热器，中间设喷水减温器，在通道的进出121布置了二级对流受热面，尾部设二段省煤器和空气预热器。
锅炉按室内布置进行设计，75t/h运转层标高为6.00m，锅筒中心标高为23.273m。
燃烧方式为室燃和层燃，炉排为鳞片式链条炉排，运行时左右两条炉排同步运行。
锅炉的其它详细数据可见上海四方锅炉厂的(SF一75/3.82一T秸秆锅炉设计说明书》。
此锅炉结构较为简单，采用的是链条炉排，进料口离炉排面3m，燃料通过炉前的六个进料口进入炉膛，进料口处设有角度可调的二次风进行布料。
原设计燃料为压块秸秆，要求秸秆的尺寸≤30×30×5nan，最大尺寸不超过30×30×10mm，且厚度5～10rmn的燃料块不超过总秸秆量的20％。
但实际运行中燃烧的燃料为破碎后的散料秸秆和玉米芯、花生壳、稻壳以及木屑等，燃烧效果也达到了设计状况。
因而该炉对生物质燃料的适应性较好。
根据厂方介绍，该炉也能掺烧煤，但未做过实验来验证掺烧的比例和效果。
另外由于炉膛内构造的原因，如采用煤为燃料时可能会存在点火困难的问题。
锅炉风系统分为一次风和二次风系统，配套风机型号与参数如下表：鼓风机的风量与风压较普通的燃煤锅炉要大，主要是为了保证燃料部分悬浮燃烧。
引风机的风量也较燃煤锅炉要大。
全炉膛为负压运行。
锅炉燃烧后的灰渣比为2：8，出渣口不设冷渣机。
整台锅炉结构较为简单，因而运行和维护较容易，可靠性较好，燃料适应性好。
现有河南长葛热电厂、安阳灵瑞热电厂和新密热电厂已采用此型锅炉，其中河南长葛热电厂已经运行。
锅炉在运行中主要出现了以下的问题。
在运行中燃料为稻壳时，锅炉的尾部受热面磨损较大，其主要原因应是稻壳未燃烬，剩余部分含二氧化硅较高，随烟气带出炉膛，直接冲刷锅炉的尾部受热面造成的；锅炉炉排设计得过长，在实际运行中燃料在炉排中部附近就已经燃烬；燃料的进料口存在漏风问题；锅炉的进料口未考虑防返烧情况，曾出现过烧坏炉前进料皮带的情况。
四、技术优势生物质锅炉需要绿色新能源，相比其它锅炉，生物质锅炉主要有以下四大优势:1、一炉多用, 在供暖同时可做饭,烧水,沐浴。
2、超强转化系统,启动传热温度低,传热速度快。
3、安装成本低，供暖安全：设备通用，不改变原有的取暖设备，管道、暖气片通用，利用水循环来达到供暖料来源广泛，永不枯竭，随处可取(如：谷壳、玉米秆、稻秆、麦）4、安全环保：工作压力小，炒菜、烧水、洗浴、取暖等，同时也适合烧锅炉、大棚加温、大面积供暖、中小饭店使用，不受季节限制，一年四季均可使用。
使用生物质燃料具有以下优势：1、生物质燃料可实现温室气体二氧化碳(CO2 )生态“零”排放，BMF的能量来源于自然界光合作用固定于植物上的太阳能，其燃烧时排放的二氧化碳(CO2 )来自于其生长时对自然界二氧化碳(CO2 )的吸收，因此， BMF具有二氧化碳(CO2 )生态零排放的特点。
2、生物质燃料属低碳能源：BMF的燃烧以挥发份为主，其固定炭含量仅为15%左右，因此是典型的低碳燃料。
3、减少二氧化硫(SO2)排放：BMF含硫量比柴油还低，仅为0.05%,不需设置脱硫装置就可实现二氧化硫(SO2)减排。
4、粉尘排放达标：BMF灰份为1.8%，是煤基燃料的1/10左右，设置简单的除尘装置就可实现粉尘排放达标。
5、减少氮氧化物(NOx)的生成：BMF氮含量低，氧含量高，燃烧时能有效减少空气的需求量，减少氮氧化物(NOx)的生成。
6、BMF来源于农林废弃物，烬率可达96%，剩余4%的灰分可以回收做钾肥，实现了“秸秆→燃料→肥料”的有效循环。
不会产生“与人争粮”和“与人争地”的社会问题，原料分布广泛多样、热含量大、成本低，循环生长，取之不尽，用之不竭，是典型的循环经济项目。
7、安全方便：BMF密度大、体积小，固体成型，密封包装，运输贮存安全方便。
8、烧后的废气排放：CO2零排放;NO2 14毫克/立方米 (微量); SO2 46毫克/立方米远低于国家标准;烟尘低于127毫克/立方米远低于国家标准。
9、生物质成型燃料挥发份高，易析出，碳活性好，易燃，灰分少，点火快，更加节约燃料，降低使用成本。
目前我国城镇4t/h以下的小型锅炉主要以燃油(气)、燃煤居多,其中湖南省就有几万台之多。
以生物质成型燃料代替煤、油(气)燃烧，既环保又经济，效益非常显著。