生物质锅炉排烟温度高的原因分析及处理

张进强

(深圳市特种设备安全检验研究院，广东深圳518000)

　　摘要：生物质锅炉中主要燃烧生物质燃料，将其转换为热能，生物质锅炉的运行使用会消耗大量的生物质材料，而且，生物质锅炉经常出现燃料燃烧不充分、燃料燃烧过剩等现象，尤其是在排烟温度过高的情况下，将会增加生物质燃料的损失，以及会影响到锅炉的使用寿命等，不利于锅炉的可持续运行，尤其是在节能减排政策实施下，很多生物质锅炉的燃烧已经严重超标，因此，必须对其进行处理。

　　0引言

　　近些年来，生物质锅炉在运行过程中，经常出现排烟温度过高的现象，造成大量的生物质燃烧材料浪费的现象，如，二次风压控制不合理、生物质燃料的水分过高、生物质燃料的质量问题、锅炉设计存在缺陷等，上述问题的存在，严重的影响到生物质锅炉的使用质量，最终造成巨大的能源浪费，不利于社会的可持续发展。对此，必须采取有效的处理措施，本文主要对锅炉排烟温度高的原因以及处理进行分析。

　　1锅炉排烟温度过高的主要原因

　　1.1二次风压控制不合理

　　锅炉的应用范围极为广泛，而为了将锅炉的效率最大化，则需要根据锅炉的实际运行情况，合理控制二次风压，这样才能确保锅炉内燃料燃烧的充分性，避免出现燃料浪费，以及排烟温度过高的现象。而在锅炉实际使用的过程中发现，很多锅炉都会出现排烟温度过高的现象，其中最主要的原因就是二次风压控制的不合理，造成炉膛内燃料燃烧过盛，炉膛内的火焰温度过高，或是因炉膛内空气系数过大等，都将产生排烟温度过高的现象。

　　1.2生物质燃料的水分过高

　　锅炉运营过程中，炉膛内燃料中水分将会对燃烧产生一定的影响，尤其是生物质锅炉内，如果生物质燃料的水分过高，将会产生高温蒸汽，与燃烧的烟气混合，从而造成锅炉内的排烟温度过高。另外，由于燃料水分过多对排烟温度的影响，也将提高烟气的酸漏点，很容易对炉膛以及排烟道造成腐蚀，从而影响到锅炉的使用寿命。

　　1.3生物质燃料的质量问题

　　生物质锅炉的使用，对生物质燃料的质量要求非常高，因此，生物质锅炉使用过程中应严格注意生物质的质量。从大量的实践调查中发现，生物质锅炉在运行的过程中，经常会出现排烟温度过高的现象，从而影响到锅炉运行的安全性、可靠性，长期如此甚至会影响到锅炉的使用寿命。

　　1.4锅炉设计存在缺陷

　　生物质锅炉以燃烧生物质燃料为主，通过燃料的燃烧转换为热能，而生物质在燃烧的过程中会产生大量的结垢物，因此，生物质锅炉的设计需要考虑到结垢物的清理。而从当前大多生物质锅炉的运行情况分析，由于生物质锅炉设计不够合理，尤其是对结垢物的清理极为不便，从而导致锅炉受热面内壁出现结垢的现象，影响锅炉运行的效率。

　　2锅炉排烟温度过高的主要处理措施

　　通过以上的分析了解到，当前很多生物质锅炉排烟出现温度过高的现象，而且，引起这类问题的原因比较多，应对其采取有效的处理措施，达到降低锅炉排烟温度的目的。

　　2.1合理调整二次风压

　　二次风压调整的是否合理，将直接影响到锅炉的运行效率，而在不合理的情况下还经常会造成锅炉排烟温度过高的现象，长期如此会影响到锅炉的使用寿命，因此，在锅炉运行的过程中，应合理调整二次风压。经分析，二次风压达不到指定的风压标准，主要是受到引风机的影响，因此，要调整二次风压必须确定引风机是否需要更换，这样才能增加二次风量，从而有效地提高风压，并能有效地增加锅炉内的氧量，以及改善炉内燃料的燃烧环境，避免或降低生物质化学不完全燃烧的现象，同时也降低了尾部烟道二次燃烧率，实现降低锅炉排烟温度。一般情况下，二次风压的调整应从以往的5kPa提升至9kPa，有效地提高二次风压的穿透力，实现压低锅炉炉膛内火焰中心，一方面可以有效地延长生物质燃料在炉膛内的燃烧时间，另一方面可以有效地降低锅炉排烟的温度，提升锅炉运行效率，降低燃料的消耗。

　　2.2合理掺配燃料

　　实际上，生物质燃料在送进炉膛之前，需要掺配其他的燃料，主要防止燃料的水分过高而影响到锅炉的运行效率，同时也能够保证生物质燃料平均热值在2000大卡左右，并且，在燃料稳定、床温正常的情况下，排烟温度也会明显降低。合理掺配燃料主要确定掺配料的类型，以及掺配料的配比等，如高热值燃料可以与低热量的燃料掺配；高水分的燃料可以与低水分的燃料掺配；高挥发的燃料可以与低挥发的燃料掺配，这样才能有效地提高送入炉膛内燃料燃烧的效率，同时也有效消除造成锅炉排烟温度过高的材料因素，降低锅炉排烟的温度，更有利于锅炉的可持续运行。

　　2.3严格把好生物质材料的质量关

　　锅炉燃烧质量不合格，是当前引发锅炉排烟温度过高的主要原因，因此，要降低锅炉排烟温度，应严格把好生物质燃料的质量关。首先，应严格控制生物质燃料的含水量，如果生物质燃料的含水量高于35％的情况下，很可能受到水分的影响，而使燃料延迟着火，会影响到火焰的燃烧中心位置，而且，还经常会发生不完全燃烧的现象，而含有这些杂物的烟在经过尾部烟道时，经常会发生二次燃烧的现象，从而造成锅炉排烟的温度过高，影响到锅炉的使用效率。一般情况下，应将生物质燃料的含水分量控制在小于35％以下，在这种情况下就可以使燃料提前着火，防止火焰中心上移的，从而有效地降低了锅炉的排烟温度。

　　2.4合理改善锅炉设计

　　通过以上分析，当前很多生物锅炉经常出现排烟温度过高的现象，而锅炉设计的不合理则是原因其一，因此，要彻底改善锅炉排烟温度过高的现象，应合理改善锅炉的设计，尤其是锅炉受热面的设计。另外，在改善锅炉设计之前，需要对锅炉进行计算，确定炉膛的结构尺寸，炉膛的结构尺寸与炉膛的燃烧特性、设计容量、炉膛截面热负荷、炉膛辐射受热面热负荷、炉膛容积热负荷、燃烧器区域的壁面热负荷、炉膛出口烟气温度等相关参数有着密切的关系，可见炉膛结构尺寸设计的重要性，必须严格按照相关的设计标准进行取值。设计中需要注意的是炉膛设计参数的选取应基于锅炉额定参数如蒸汽参数、给水温度、负荷、空气基础温度等条件基础上的，这样才能有效地避免锅炉受热面内壁出现结垢的现象，从而有效地避免锅炉排烟温度过高，而且，还可以降低生物燃料的消耗量。

　　3结语

　　综上所述，在生物质锅炉运行的过程中，经常会出现锅炉排烟温度过高的问题，不仅会影响到锅炉的运行效率，甚至会影响到锅炉的使用寿命。经大量的实践调查分析发现，当前造成锅炉排烟温度过高的原因有很多，大多都因炉膛火焰过高、过剩的空气系数较大以及锅炉受热面内壁出现结垢的现象等引发的，因此，在降低锅炉排烟温度时，必须要考虑这些因素，同时还要注意锅炉设计的改善以及把好燃料的质量关。

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