高理

摘 要：當(dāng)今全球能源危機的加劇推動著生物質(zhì)能源的快速發(fā)展，生物質(zhì)能作為唯一可儲存、運輸?shù)目稍偕Y源，其重要性不言而喻。因此，本文以生物質(zhì)燃燒特性為開篇，著重分析生物質(zhì)電廠鍋爐的運行過程調(diào)試，旨在為相關(guān)工作人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：生物質(zhì);電廠鍋爐;燃燒特性

生物質(zhì)即為通過光合作用形成的各種有機體，包括動植物與微生物。生物質(zhì)能則是直接或間接地通過光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲存在生物質(zhì)中的一種能量形式。生物質(zhì)能是僅次于石油、天然氣、煤炭的一種可再生資源，也是我國近年來大力推行的一種能源。

一、生物質(zhì)燃料燃燒特性

第一，玉米秸稈。發(fā)熱量低，燃燒后易粘結(jié)。因此當(dāng)受熱面灰粘結(jié)后，會導(dǎo)致導(dǎo)熱阻力增大，大面積結(jié)焦。第二，小麥秸稈。水分通常較高，成包麥草容易板結(jié)，易產(chǎn)生堵塞推料機的情況。第三，稻殼。易燃但不易燒盡，會造成熱損失、加速尾部受熱面磨損，同時質(zhì)輕，在負(fù)壓作用下會有部分稻殼在爐膛內(nèi)形成懸浮燃燒，造成鍋爐負(fù)壓、參數(shù)不穩(wěn)。第四，花生殼。雜質(zhì)多，易造成爐排后部結(jié)焦，同時細(xì)砂多，易造成局部缺氧、燃燒不完全。第五，純木塊。水分較大，不易燃，發(fā)熱量大，點燃后燃燒時間長，不易燃盡。第六，鋸末。不可單獨燃燒，爐排震動時，易造成爆燃，致使?fàn)t膛產(chǎn)生較大正壓。第七，麥糠。重量輕，燃燒時間短。不同的生物質(zhì)燃料應(yīng)進(jìn)行科學(xué)配比后進(jìn)行混燒，才可減少對鍋爐使用壽命的影響，提升生物質(zhì)燃燒效率。

二、生物質(zhì)鍋爐運行調(diào)試

（一）鍋爐調(diào)整

1.鍋爐點火

通常鍋爐為冷態(tài)點火，不需大量助燃劑，利用火把等工具直接點燃燃料即可。需要注意的是，鍋爐進(jìn)料不宜過多，否則會導(dǎo)致爐溫提升過快，汽包上、下壁溫的溫差突然加大，導(dǎo)致鍋爐損耗增高等問題。因此，當(dāng)鍋爐具備點火條件后，需同時啟動引風(fēng)機，保持爐膛壓力在-100Pa左右，再通過三、二、一級給料機進(jìn)行爐膛給料。當(dāng)燃料有少許堆積時，應(yīng)及時停止進(jìn)料，待燃料燃燒均勻且爐膛溫度出現(xiàn)下降趨勢時，再啟動送風(fēng)機、振動爐排，并繼續(xù)進(jìn)料。在鍋爐點火運行階段，需及時調(diào)整給料量、振動爐排時長與頻率等，對燃燒速度進(jìn)行控制[1]。

2.負(fù)荷控制

在鍋爐運行階段，需對鍋爐負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)視，同時調(diào)整鍋爐配風(fēng)與爐排工作，及時進(jìn)行調(diào)整，以保證鍋爐燃燒的穩(wěn)定與燃料燃燒充分。通常情況下，是通過改變?nèi)剂先霠t量來進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整。一次風(fēng)量應(yīng)保證爐排燃料的點火燃燒過程，二次風(fēng)量用于加強燃料點燃后的煙氣擾動，同時補充氧量，達(dá)到燃料完全燃燒的目的。在進(jìn)行負(fù)荷調(diào)整時，還可以通過調(diào)節(jié)料倉下一級給料機的給料量，來進(jìn)行鍋爐負(fù)荷調(diào)整。二級給料機的給料能力應(yīng)始終大于一級，有效預(yù)防燃料將給料機堵塞的情況。

例如某鍋爐使用說明提出，過熱器后煙氣氧量需控制在45%～8%，低負(fù)荷下氧量需求降低。但在運行調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)，無論如何調(diào)整鍋爐，氧量根本無法達(dá)標(biāo)。而鍋爐本身存在漏風(fēng)現(xiàn)象，火焰充滿度差，氧量補充效率低，無法滿足鍋爐80%～100%的負(fù)荷目標(biāo)。后續(xù)經(jīng)過研究、調(diào)試，在負(fù)荷量增大時，先行增加送風(fēng)量，再增加燃料;在降低負(fù)荷時，則調(diào)整一次、二次門大小與爐排振動頻率，解決了氧量不達(dá)標(biāo)的問題，保證了鍋爐的整體負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

3.爐膛負(fù)壓

部分鍋爐工作時，需平衡通風(fēng)，在運行時，爐膛出口煙氣壓力應(yīng)控制在-50Pa～-20Pa，以提升整體鍋爐工作效率，控制煙氣外冒量，還可保持鍋爐房的衛(wèi)生環(huán)境。而在鍋爐運行時爐膛的負(fù)壓波動較大，尤其在兩側(cè)爐排震動時，波動范圍在-600Pa～-100Pa。通常情況下，爐膛燃燒時為防止?fàn)t膛產(chǎn)生正壓而引發(fā)火災(zāi)等問題，其最高設(shè)定值不可超過0Pa;同時，為保證鍋爐效益，應(yīng)減少漏風(fēng)、減少熱損失、保護(hù)爐墻，因此設(shè)定的最低值不可超過-1200Pa。當(dāng)超過上述兩個數(shù)值時，鍋爐會自動啟動連鎖保護(hù)動作，除送風(fēng)機其余設(shè)備均會跳閘，切斷燃料供應(yīng)，緊急停爐，需要進(jìn)行故障排查后，才能重新運行，導(dǎo)致工作效率下降。因此，爐膛工作期間應(yīng)保持其較小負(fù)壓，減小爐膛漏風(fēng)，調(diào)整爐排振動幅度，進(jìn)而避免爐膛承受正壓或較大負(fù)壓，保證鍋爐效率的同時，也保證人員與工作場地的安全[2]。

4.蒸汽負(fù)壓

通常由于爐前給料系統(tǒng)燃燒量難以精確計算，因此在調(diào)整蒸汽負(fù)壓時，要以爐膛出口的煙氣溫度變化與煙氣氧量的變化趨勢來進(jìn)行參照控制。同時，由于鍋爐汽壓調(diào)整具有較大的時間延遲，為防止鍋爐超壓，鍋爐在正常運行時蒸汽負(fù)壓應(yīng)維持在比壓力標(biāo)準(zhǔn)值偏低的水平。

在蒸汽負(fù)壓調(diào)試過程中，由于部分汽輪機、發(fā)電機的最大功率可到15MW，因此在鍋爐運行中，蒸汽壓力還可通過調(diào)整機組發(fā)電功率來控制，應(yīng)減少傳統(tǒng)的對空排氣閥或安全閥的方式來進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而減少機組熱損失。但是，在發(fā)生鍋爐蒸汽壓事故時，出現(xiàn)調(diào)整機組發(fā)電功率后蒸汽壓仍無法被有效控制，此時需要使用對空排氣閥泄壓的方法，同時減低送風(fēng)量與入爐燃料量，降低燃燒強度，確保人身與財產(chǎn)安全。

5.正常停爐

正常停爐時，應(yīng)要逐漸減少燃料，減小送風(fēng)機開度，緩慢進(jìn)行停爐過程。其中，在鍋爐整體負(fù)荷下降至50%以下后才可停止增壓風(fēng)機運行，依據(jù)爐膛出口溫度再進(jìn)行一、二級減溫水調(diào)整。需要注意的是，送風(fēng)機全程不可迅速關(guān)停，需保持好爐膛負(fù)壓，避免尾部煙道的二次燃燒。對于鍋筒內(nèi)壓力也要注意緩慢降低，上下壁溫差不可超過50℃。溫度下降到規(guī)定數(shù)值后進(jìn)行汽機打閘，確保爐前料倉內(nèi)燃燒結(jié)束。

此時應(yīng)注意根據(jù)不同燃燒料的燃燒特性來調(diào)整燃燒時間，否則容易造成爐膛內(nèi)產(chǎn)生正壓，減少鍋爐壽命，還可能導(dǎo)致火星從給料出口反進(jìn)儲料倉，造成火災(zāi)。因而，在此階段調(diào)試中，應(yīng)在給料機系統(tǒng)中添加防火措施，防止回火;同時控制鍋爐送風(fēng)機與引風(fēng)機，避免鍋爐過快冷卻，影響使用壽命。

三、結(jié)語

總而言之，目前的能源越儲備越來越緊張，而生物質(zhì)作為一種可再生能源，在整體能源系統(tǒng)中的地位日益加重。因此，在鍋爐的運行調(diào)試上，應(yīng)遵循正確、合理、科學(xué)的調(diào)整方式。在保證電廠工作效益的同時，還為減少環(huán)境污染、實現(xiàn)能源可再生循環(huán)、實現(xiàn)我國可持續(xù)性發(fā)展等工作提供堅實保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]周北安，張偉.某生物質(zhì)電廠運行及設(shè)計問題解析及改進(jìn)意見[J].鍋爐制造，2019（04）：37-39.

[2]趙坤.循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐的運行問題研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2019，9（06）：111-112+120.