生物質燃料分析
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生物質燃料分析范文第1篇
1、引言
某木制品公司使用一臺YGL-350MA型有機熱載體鍋爐作為供熱動力，由于其廠內產生了大量的木削廢料，可作為燃料使用，因此就直接采用木削作為有機熱載體鍋爐燃料，導致鍋爐熱效率十分低下，其能效問題尤為突出，造成了很大的浪費，也產生了多余的排放。根據現場測試和燃料的分析，發現鍋爐日常生產使用負荷情況下，鍋爐熱效率為43.16%，與相關法規要求的鍋爐熱效率相差很大。所以本文就現場測試數據和燃料分析，結合鍋爐結構特點，以找出燃料變化引起熱效率低下的原因，分析小型燃煤鍋爐直接使用生物質燃料引發的節能問題。
2、生物質燃料的分析與燃燒特點
所謂生物質燃料，是包括植物材料和動物廢料等有機物質在內的燃料，是最古老燃料的新名稱。通常我們說的谷殼、木削、莖狀農作物、花生殼、樹皮、鋸末等，總之是以往農業社會常用的燃料，隨著工業的發達慢慢不用而廢棄，現在卻發現這些燃料產生的污染遠遠低于現代工業的主要燃料-煤。所以這幾年出現了許多的專門用于生物質燃料的鍋爐，同時也有許多燃煤鍋爐改造成燃燒生物質燃料，但真正能充分利用燃料的實例很少。
2.1 生物質燃料的成分分析
以上某木制品公司的木削經檢測工業成分分析：收到基灰分為7.32%，收到基水分為13.32%，干燥無灰基揮發分為83.57%，收到基低位發熱量為14425kJ/kg ；另一公司使用谷殼作為燃料經檢測工業成分分析：收到基灰分為12.65%，收到基水分為12.28%，干燥無灰基揮發分為78.81%，收到基低位發熱量為13142kJ/kg。綜合長期檢測數據，各種生物質燃料的工業成分分析如表1。
根據以上成分分析可得出，生物質燃料的揮發分、H的含量高，說明其易燃燒且燃燒的速度快，能適應爐膛水冷條件高的鍋爐，同時產生的煙氣量比煤多，所以爐膛要比普通的燃煤鍋爐要大。也正因為揮發分、H的含量高，燃料時產生了大量水蒸汽，吸收了大量熱，且C含量相對較少，所以生物質燃料的低位發熱量相對較低。同樣出力的鍋爐，如燃料為生物質，其需要燃料量要比煙煤多出近一倍。
2.2 生物質燃料開發及燃燒特點
生物質燃料通俗一點說，就是農林產品的副產品，生物質燃料的利用就是一個變廢為寶的過程，生物質燃料的來源廣泛，易得，適合農產品加工行業的鍋爐使用。我國十分重視生物能源的開發和利用。生物質燃料顆粒產品在我國推廣應用還很少，我們還是直接進行燃燒為主，其燃料燃燒狀況也不容樂觀，燃料熱值利用還很低。因為生物質燃料本身被認為是廢料利用，從企業管理層到政府管理層都對其真正高效地利用不夠重視。
現在生物質燃料燃燒往往不徹底，浪費極大，主要原因是使用單位不了解生物質燃燒燃燒的特點，現分析如下：
（1）生物質燃料揮發分、H的含量高，單位重量的燃料需要氧氣量較煙煤多。
（2）生物質燃料都很輕，燃料燃燒時一般隨著煙氣一邊飄一邊燃燒，如引風過大或煙氣流程短，可能燃料會在尾部煙道中還在燃燒，嚴重威脅引風機的運行，也造成浪費。
（3）部分生物質燃料有“爆竹”現象，出現噴火，應注意，避免燒傷。
3、燃煤鍋爐使用生物質燃料現狀
在廣大的農村，以往的我們現稱之為生物質燃料的產品都放在田間地頭燃燒，作為肥料使用，使田間到處彌曼著白煙，同時污染環境。在使用生物質燃料時，這些使用單位大部分未改造爐膛就直接使用生物質燃料，這樣燃燒時鍋爐房內往往是“烏煙瘴氣”的，燃料亂堆亂放，燃料熱值的利用很低。燃燒過程中產生的煙灰往往堵塞煙道，使鍋爐正火燃燒，產生浪費，鍋爐出力也往往不足。
4、使用生物質燃料的燃煤鍋爐熱效率簡單測試
鍋爐熱效率簡單測試是一種利用鍋爐熱反平衡的方法來測量鍋爐熱效率的方式。所謂鍋爐熱反平衡就是測量出鍋爐運行各種部位和形式的能量損失，扣除這些能量損失的百分比，得出鍋爐熱效率。這種方法能更好檢測出鍋爐運行過程中能量浪費的重點所在，能夠通過檢測、分析，能抓住解決鍋爐能效問題的關鍵，從而因地置宜的提出解決方案。
5、燃煤鍋爐使用生物質燃料提高鍋爐熱效率的建議
根據以上能量損失檢測，目前大部分使用生物質燃料的燃煤鍋爐主要能效問題是：（1）排煙溫度很高，一般會達到400℃以上，主要生物質燃料在尾部煙管內繼續燃燒引起的；（2）氣體未完全燃燒熱損失高，尾部煙氣CO含量高，由于燃料的飛動易使局部氧氣供應缺少，使氣體未完全燃燒；（3）固體未完全燃燒熱損失高，也是因為燃料的飛動并燃燒，有的未完全燃燒就進入煙囪。相對這些問題提出以下鍋爐改造建議：（1）嚴格控制風量及爐膛負壓，降低煙氣流動速度，降低燃料飄動速度；（2）擴大爐膛體積，才能增加燃料量，使之出力不會因使用生物質燃料而明顯下降，拆除所有爐拱，生物質易點燃，爐拱作用不大，而且灰渣很少，也可降低爐排高度；（3）在爐膛出口處增加二次風，阻擋大量燃料飛走，并增加煙路中氧含量使燃燒能順利進行。
6、結束語
隨著生物質燃料的廣泛應用使，用生物質燃料的燃煤鍋爐的改選工作已顯得尤為重要，生物質燃料的產業化也將形成，它有益于我國現行的能源利用結構，有益于節能降耗的基本國策。
參考文獻：
[1] 孫達衛，賈連發，張宏偉. 鍋爐的三種熱效率.廣州；曖通空調.2001.6
生物質燃料分析范文第2篇
【關鍵詞】化學原料；污染物；排放趨勢
1.概況
化工原料及化學制品制造業無論在工業廢水還是在廢水中污染物排放量方面均屬江蘇省排放量較大的行業。“十一五”以來，針對“兩高一資”行業，國家相繼出臺相關調控政策，提高行業準入門檻、取消優惠政策，加快了該行業的產業結構調整步伐，一定程度上降低了資源消耗和環境負擔，但由于其產能不斷擴大以及技術水平的相對落后造成該行業已經成為并將在未來一段很長時間內是污染排放的“大戶”，隨著我國節能減排工作的深入開展，化工原料及化學制品制造業面的形勢將更加嚴峻。
2.行業現狀
2010年，該行業工業總產值為2934.37億元，占全省比重9.7%；工業用水總量為72億噸，占全省比重19.2%；2者的投入產出比為40.76元/噸，低于全省平均水平。
2010年，化工原料及化學制品制造業排放廢水5.26億噸，占全省工業廢水排放總量的19.95%；排放化學需氧量和氨氮分別為4.86萬噸和5100噸，分別占全省工業化學需氧量和氨氮排放總量的19.92%和30.36%，是江蘇省工業廢水排放量和化學需氧量第二大行業，氨氮則為全省排放量第一大行業，且總量遠遠高于其他行業。
3.變化趨勢
2001～2010年，該行業工業總產值呈波動上升態勢，該行業工業用水總量一直處于高位增長態勢，且趨勢顯著（線性回歸，R=0.975），占全省比重卻呈緩慢下降形勢，比例由25.8%降至19.2%；與此同時，該行業工業用水總量和工業總產值之間的投入產出比在比例和增速方面均低于全省平均水平，是典型的“高投入、低產出”行業。
2001～2010年，化工原料及化學制品制造業工業廢水排放量由8.57億噸降至5.26億噸，呈顯著下降趨勢（線性回歸，R=-0.944），其單位工業產值廢水排放強度則呈顯著線性下降趨勢。與廢水排放量趨勢相似，主要污染物化需氧量和氨氮排放量也有所下降，但趨勢并不明顯，10年間分別由7.98萬噸、8139噸降至4.86萬噸和5100萬噸，而單位工業產值化學需氧量和氨氮排放強度則呈現顯著的下降趨勢，其中化學需氧量表現的更為明顯（R=-0.925）。以上趨勢和表現說明國家一系列政策調整的作用初步顯現，化工原料及化學制品制造業在控制污染方面已取得一定的成效。
圖1 2001～2010年化工原料及化學制品制造業工業廢水排放量
及單位工業產值排放強度變化情況
圖2 2001～2010年化工原料及化學制品制造業工業
化學需氧量排放量及單位工業產值化學需氧量排放強度變化情況
圖3 2001～2010年化工原料及化學制品制造業工業氨氮排放量及
單位工業產值氨氮排放強度變化情況
生物質燃料分析范文第3篇
關鍵詞：生物質 鍋爐效率 調整措施
1 前言
廣東粵電湛江生物質發電有限公司是目前國內單機容量最大的燃用生物質燃料的電廠，總裝機容量為2×50MW。其燃用的生物質燃料較為廣泛，有甘蔗渣、甘蔗葉、樹根、樹皮、木質邊角料、橡膠木等。
兩臺機組由2011年投產至今已有四年，由不穩定的試運行階段進入了穩定運行階段，研究如何進一步提高鍋爐效率就顯得尤為重要。文章根據本人在生物質發電廠的工作經驗，對相關影響因素作分析研究，提出相應的調整措施，以促進生物質鍋爐安全、高效、穩定、長周期運行，進而提高我廠經濟效益，為社會創造財富。
2 鍋爐設備簡介
廣東粵電湛江生物質電廠總裝機容量為2×50MW。兩臺鍋爐均由華西能源工業股份有限公司生產，其型號為HX220/9.8-Ⅳ1。鍋爐為自然循環、高溫高壓、平衡通風、露天布置的固態排渣循環流化床鍋爐。
設計燃料：50%甘蔗葉+20%樹皮+30%其它；
實際燃料：較為多變，一般為樹皮搭配其他生物質燃料
由右表看出，我廠鍋爐運行的實際參數與設計參數有一定的差異，在一次風量、二次風量、爐膛出口煙溫和鍋爐熱效率方面表現最為明顯。由于實際燃料與設計燃料偏差較大，加上生物質燃料具有多變性并附帶堿性腐蝕等問題，實際鍋爐效率將比設計值低。
3 影響生物質鍋爐效率的主要因素
在實際運行中，影響生物質鍋爐效率的因素較多，文章就三個主要因素展開分析。
（1）生物質燃料多變性對鍋爐效率的影響
與燃煤機組不同，生物質燃料具有多變性。燃煤機組在使用同一批次的煤種時，進入爐膛的燃料可以視為不變，但進入生物質鍋爐的燃料在一小時內卻可以發生劇烈的變化。這是因為煤的供應市場較為穩定，加之煤本身熱值高，耗量相對較少，但生物質燃料普遍熱值較低，耗量大。同時，煤的來源頗為豐富，而各種生物質燃料來源缺乏較穩定的供應源，而且實際運營中來料批次混雜，導致同一時刻進入鍋爐的燃料種類不穩定，即其干度、熱值等參數不穩定，嚴重影響生物質鍋爐的效率。
除此以外，生物質燃料多從農林及加工場購入，不可避免地混有石頭、鐵釘等不可燃燒雜質。由于生物質燃料耗量大，難以在上料過程徹底清除，這也會影響鍋爐的熱效率。
（2）設備狀態對鍋爐效率的影響
燃用生物質燃料目前仍是一項不穩定不成熟的技術，在實際運行中必然存在對鍋爐設備的影響，進而又對鍋爐效率產生不利的影響。根據實際運行出現的問題，我廠鍋爐常出現的設備異常有以下幾種。
2.1 布風板上異物堆積影響流化狀態
如果燃料雜質中不可燃成分質量較大，將無法從排渣口排出，長期囤積在布風板上，影響爐內流化狀態，甚至砸壞布風板上的風帽。當風帽大面積損壞時，流化狀態嚴重惡化，鍋爐效率大打折扣。
2.2 豎井煙道內過熱器積灰嚴重
由于生物質鍋爐運行參數較低，燃燒產生的灰較容易在尾部煙道積聚。盡管每天嚴格執行吹灰工作，但仍不可避免煙道積灰的問題。當過熱器積灰嚴重時，將難以保證爐內微負壓運行。此時只能減少給料以維持鍋爐運行，鍋爐效率便降低了。
2.3 空預器頻繁漏風
生物質鍋爐由于存在堿性腐蝕，受熱面的腐蝕問題較為突出。長周期的腐蝕將使空預器的管壁減薄，漏風問題日益加劇。當一次風空預器腐蝕時，將難以保證爐內流化；當二次風空預器腐蝕時，將影響爐內氧量供給。兩種情況都對鍋爐效率產生不利的影響。此外，空預器漏風將降低排煙溫度，鍋爐熱效率受到較大影響。
2.4 過熱器腐蝕導致泄漏
堿性腐蝕使過熱器運行的可靠性降低，當過熱器產生泄漏時，只能降低參數運行，甚至被迫停爐，對機組運行威脅較大。
（3）下料均勻性對鍋爐效率的影響
由于生物質鍋爐的應用尚未成熟，故其上料系統也不成熟。而在實際運行中，生物質燃料種類繁雜，其流動性、干濕度千差萬別，運行過程較難保證下料均勻。煤粉爐能較為精確地向爐內提供給料，但生物質鍋爐卻較難實現。我廠使用兩級變頻螺旋給料機向爐內提供生物質燃料，但由于燃料多變，給料機同一轉速卻不一定對應一定的給料量，此時運行值班員的調控便顯得更為重要。除此以外，下料過程存在生物質燃料溢流、卡澀給料機等問題，也將使下料問題進一步復雜化。
下料不均對生物質鍋爐的參數的影響十分明顯。由于生物質燃料一般較快燃盡，短時間的中斷給料，難怕只有一兩分鐘，爐膛出口煙溫都能下降100攝氏度甚至更多，即生物質鍋爐的穩定性難以和煤粉爐相比較。而大幅度波動的參數將較大程度地降低鍋爐穩定性，鍋爐穩定性難以保證，鍋爐效率便無從談起。
4 相關的調整措施
（1）合理采購生物質燃料，嚴把質量關，盡量減少燃料中的不可燃雜質。同時，合理配料使進入爐膛的生物質燃料平均熱值相差較小。例如，將干度較高和干度較低的燃料搭配使用，將流動性較好和流動性較差的燃料搭配使用，以提高燃料的穩定性，進而提高生物質鍋爐的熱效率。
（2）提高設備的可靠性。利用每次停爐的機會，充分清理布風板上的雜質，對破損風帽進行重新焊接修補，確保運行時流化正常；清理尾部煙道過熱器外側的積灰和污垢，清理完畢使用消防水進行沖洗，確保煙氣通流順暢；對漏風的空預器進行堵管或更換處理，確保空預器的有效利用；對過熱器管壁進行測厚處理，及時更換泄漏或是管壁變薄的管子，以減少運行時過熱器爆管泄漏的可能。除此以外，還可以考慮引風機整體增容改造計劃和過熱器整體更換計劃，以解決爐膛正壓問題和過熱器破損嚴重的問題。
（3）提高運行操作的調整水平，特別加強給料均勻性調整。操作時要求做到精調細調，防止鍋爐參數出現大幅度波動。根據爐膛參數調整給料機，盡量做到提前操控，避免出現人為因素引起斷料和缺料的情況，導致鍋爐效率下降。
生物質燃料分析范文第4篇
關鍵詞：生物質發電；生物質燃料；燃料輸送系統；適應性
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.160
1 概述
生物質發電技術是上世紀七十年代以來，為了應對國際石油危機逐步發展起來的，能夠將大自然廣泛存在的可再生生物質能源轉化為電能的一種新型技術，主要采用農作物秸稈和林業廢棄物作為發電燃料。到了21世紀，隨著化石燃料的進一步緊張，生物質能源利用也越發的重要起來，利用生物質能源能夠有效地節約煤、石油、天然氣等一次不可再生能源，是目前國際國內研究的前沿課題。
目前，世界各國尤其是發達國家，都在致力于開發高效、無污染的生物質能利用技術，以達到保護礦產資源、保障國家能源安全、實現CO2減排、保持國家經濟可持續發展的目的。但是由于國內生物質直燃發電起步晚，沒有成熟的經驗，設備制造水平低，而且我國的農作物品種繁多，種植方式多樣，導致電廠燃料組成復雜，項目當地既有玉米、小麥秸稈等堆積比重較低的燃料，又有樹皮枝椏、木材下腳料、棉花秸稈等堆積比重較高的燃料，不同的燃料熱值、規格不一致，這就導致常規的燃料輸送系統難以適應國內多種類生物質燃料的輸送要求，為了將不同種類的燃料安全可靠的輸運至爐前料倉，迫切需要開發適合于中國國情的燃料輸送系統。
2 輸送方式簡介
生物質燃料的物理特性與煤炭不同，因此燃料的輸送方案也有很大區別。通常情況下，從生物質燃料性質上來劃分有“黃色燃料”和“灰色燃料”兩種。“黃色燃料”主要是指玉米、小麥、水稻等輕質秸稈燃料；“灰色燃料”又稱硬質燃料，主要是指棉花秸稈、樹皮枝椏、荊條等木質燃料。由于“黃色秸稈”與“灰色秸稈”的物理特性、燃燒特性不同，因此兩種燃料的輸送系統也有非常大的區別。
2.1 黃色燃料輸送系統
黃色燃料普遍密度較小，為了使收集和運輸經濟合理，所以在收集輸送中一般采用打包壓縮增加單位體積重量的方式，以減少運輸成本。所以在國內黃色燃料輸送系統設計時一般考慮燃料采用打包形式進行輸送。近年來黃色燃料輸送系統主要采用了秸稈捆抓斗起重機加鏈式輸送機和解包機上料的方案，但是在什么地方進行解包，現在常用的有兩種方案，一是將大包在上料系統中解包然后以散狀物料型式輸送至爐前，二是以包料型式輸送至爐前，在爐前解包方案。方案一的核心技術是大包在上料系統中解包，即設置新型大包解包機。方案二在爐前解包，需要在鍋爐爐前配有立式螺旋解包機，依靠不等徑螺旋葉片旋轉實現對料包的破碎。
經過對運行的電廠調研發現，單一的黃色燃料輸送系統存在一些問題：首先，由于解包機對料包加工尺寸及工藝要求都比較嚴格，但是在技術、成本等因素影響下，國內燃料的包型尺寸或者密度上，大都不太合乎要求，所以經常造成秸稈燃料在輸送中頻繁堵料或者掉包，導致電廠不得不在廠內再利用打包機進行二次打包，提高了電廠的運行成本。其次大包上料系統在運行時經常會發生秸稈捆抓斗起重機抓取包料時，會發生掉包現象，了解后發現可能是因為打包不規格或者司機操作不熟練所致，在輸送大包時，鏈條輸送機上會發生卡包的現象，需要運行人員進行人工調整。
綜上所述，單一的黃色燃料輸送系統不僅存在以上難以解決的問題，而且由于這種輸送系統只能夠輸送大包黃色秸稈燃料，一旦黃色燃料收購出現困難，難以利用其它燃料進行代替，適應性較差。
2.2 灰色燃料輸送系統
由于灰色燃料粉碎后其物理特性與煤炭有些類似，可以部分參考燃煤電廠的輸送方案，但是又有所區別，生物質電廠灰色燃料由于種類比較復雜，既有堆積比重較輕的樹皮等纖維燃料，也有板材下腳料、樹根等堆積比重較大的木質燃料，既有有木片、樹皮及枝丫柴以切碎后的成品燃料進廠，也有樹根、板材下腳料等大塊的燃料進廠。灰色燃料的輸送常采用兩種布置方案：裝載機或者其他上料設備和地下料斗配合上料方案，橋式抓斗起重機和地下料斗上料方案。
經過對電廠的調研發現，單一的灰色燃料輸送系統同樣會存在一些問題：在輸送燃料的過程中容易出現篷料、灑料問題，而且由于輸送系統只能輸送散狀物料，如果在灰色燃料短缺時候使用黃色燃料，就需要對黃色大包秸稈燃料進行人工或者利用其它設備解包，造成了運行的不方便，對各種燃料的輸送適應性一般。
2.3 黃色和灰色燃料輸送系統
我國國土面積遼闊，生物質資源種類繁多，當一個地區同時有黃色燃料和灰色燃料時，考慮到單一的一套黃色或者灰色燃料輸送系統無法滿足電廠燃料的輸送要求，這就極大的制約了電廠的燃料收購，造成了電廠只能收購有限的幾種燃料，提高了發電成本，也是對其它生物質資源的一種浪費。為了解決上料線功能單一的問題和適應多樣的生物質來源，需要將黃色包狀燃料輸送和灰色散狀燃料輸送結合起來，不能簡單設為兩套系統的疊加。根據現有電廠運行經驗和兩種燃料的混合地點來看，現在大致有兩種布置方案：系統在爐前料倉處進行混合，也可以在系統中部進行混合。
兩種方案均能實現散狀灰色燃料和包狀黃色燃料的輸送，其中方案一為單獨設置的兩套輸送系統，由于爐前料倉位置較高，受皮帶機傾角的限制，散料輸送系統帶式輸送機的長度較長，初始投資較高。方案二散料輸送系統通過轉運站與包狀燃料輸送系統融合，散料輸送系統帶式輸送機長度短，初始投資相對較省。
方案二燃料輸送系統由大包線、散料線組成，大包線、散料線任意一條單獨運行時均能能夠滿足機組滿負荷的需要。散料線皮帶輸送機尾部設置有一臺雙螺旋給料機（小解包機）和輔料螺旋料斗，與大包系統配合，使整套上料系統既能滿足上大包的需要，而且能夠上小包和散狀燃料，對燃料供應形式的適應性強。
3 總結
生物質發電工程與燃煤、油、氣發電工程從原理上講所使用的技術是基本相同的，最大的不同點是燃料不一樣，生物質發電工程的燃料是生物質，其燃料流動性差、比重輕、體積大、顆粒不規則、熱值低、熱值波動大、化學成分變化大、自熱霉變快，降解快、易燃，在生物質電廠中，從而導致燃料輸送系統設計較為復雜，然而燃料輸送系統在生物質電廠中又是一個極其重要的環節，針對各種
燃料的輸送適應性，系統設計及設備選型均沒有成熟經驗可以借鑒，黃色、灰色兩種燃料共同輸送成功突破了國內單一物料輸送的局限性，無論大小包、整散料、灰色還是黃色燃料，都能實現順利輸送，為生物質電廠不受農作物種類、大小等因素的限制，在全國大范圍的推廣奠定了基礎，解決了黃色包狀燃料和灰色散狀燃料的混和輸送問題，增加了可供鍋爐燃燒的燃料種類，確保了電廠燃料來源的可靠性和穩定性。
參考文獻：
[1]吳偉.單縣生物發電示范項目燃料輸送系統設計研究[J].電力建設，2006（12）：64-67.
[2]謝忠泉.生物發電黃色秸稈輸送系統的研究[J].起重運輸機械，2009（12）：5-7.
[3]張建安，劉德華.生物質能源利用技術[M].北京：化學工業出版社，2009（01）：1-3.
生物質燃料分析范文第5篇
中圖分類號：TK229 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）22-0338-021、生物質顆粒的燃燒與結渣特性
生物質成型顆粒燃料是經過壓制粘合而成的，其密度遠大于原生物質。成型燃料的結構與組織特征決定了揮發分的析出速度與傳熱速度都很低。生物質成型燃料的燃燒過程可分為干燥脫水、揮發分析出、揮發分燃燒、焦炭燃燒和燃燼幾個階段。其燃燒過程是：1）燃料進入燃燒室內，在高溫熱量（由前期燃燒形成）作用下，燃料被加熱和析出水分。當溫度達到約250℃左右，熱分解開始，析出揮發分，形成焦炭。氣態的揮發分和周圍高溫空氣摻混首先被引燃而燃燒，進行可燃氣體和氧氣的放熱化學反應，形成火焰。2）成型燃料表層部分的碳處于過度燃燒區，形成較長火焰。3）焦炭擴散燃燒，燃燒產物CO2、CO及其氣體向外擴散，CO與O2結合成CO2，在表面進行CO的燃燒，在層內主要進行碳燃燒，在表面形成灰殼，并隨著燃燒，燃燼殼不斷加厚。當可燃物基本燃盡，在沒有強烈干擾的情況下，形成整體的灰球，灰球變暗紅色成為灰渣，完成整個燃燒過程。在爐內強烈氣流的干擾下，則有一部分細碎燃料，以飛灰形態隨煙氣逸出爐內。
生物質顆粒燃料本身的灰分中含有鈣、鈉、鉀等離子，這些離子在燃燒過程中容易形成渣層，且灰的軟化溫度較低，因此燃料本身的特性決定了結渣的特性和程度。燃燒過程中燃料層的溫度，爐膛溫度，燃料與空氣混合不充分以及鍋爐超負荷運行是造成結渣的重要因素。生物質顆粒中還含有氯、硫等元素，對鋼材有腐蝕作用。
2、固定爐排燃煤鍋爐改燃木柴、生物質顆粒等
2.1 改燃木柴
在節能和環保要求日益嚴格的今天，部分地區已不準許安裝蒸發量較小的固定爐排燃煤鍋爐，而原燃煤的固定爐排鍋爐也要進行改造。因此，新裝的固定爐排燃煤鍋爐有部分直接燃用木柴、木板等，出現的問題有：
1）木柴燃燒過快，添加燃料時間短。木柴一般呈塊狀，開始燃燒時需要大量空氣，后一階段需要空氣量減少，過量空氣變多。
2）多數爐門處于常開狀態，增加了漏風和散熱。
3）爐膛容積小，火焰較高，煙氣流速快，煙氣流程短，排煙溫度較高。在進行測試時發現，燃燒時排煙溫度常超過300℃。
4）燃燒過程擾動不足，煙氣中CO含量高，未燃盡的碳顆粒較多。
5）燃燒中空氣分布不均勻，對水冷壁的沖刷嚴重。
這些問題一方面給鍋爐帶來了安全隱患，嚴重時會使鍋爐積灰結焦甚至出現受熱面變形的情況，另一方面，鍋爐的熱效率低下，燃燒不穩定，鍋爐出力達不到使用要求。由于木柴、木板均為人工送料，鍋爐運行的自動化程度較低，現場粉塵較大，操作環境差。
2.2 改燃生物質顆粒
這種鍋爐改燃生物質顆粒一般要增加送料器，改變人工送料的方式。下面通過一個案例說明這種改造存在的缺陷。
在對某企業的鍋爐能效測試中發現：鍋爐經過改造，由固定爐排手燒燃煤爐改為給料機輸送燃料的燃生物質顆粒爐，在測試中發現尾部煙氣氧含量超過17%，并且經過多次調節也無法降下來，鍋爐的配風設計不合理，爐內燃燒狀況極差。經過觀察燃燒過程，發現鍋爐燃燒不佳的原因：
如圖1示，燃料由鍋爐前端位于爐排上方約0.6m高的送料口給入，為實現燃料均勻分布在爐排上，送料風風管鼓入大量熱風將燃料顆粒吹撒在爐排上，而這一部分熱風未能有效地參與燃燒反應，反而增加了過量空氣，縮短了飛灰和可燃氣體成分的停留時間，使其不能充分參與燃燒，降低了鍋爐的熱效率。
由一次熱風管送入的熱風不足，因而在右側添加了一臺鼓風機從底部供風，降低了風溫，不利于燃燒。燃料在爐排上堆積過厚（圖2示），難以燃盡并產生較多CO。因此這種設計極大的影響了鍋爐的熱效率。同時，該鍋爐的尾部還增加了空氣預熱器，由于引風機的功率不足，導致爐膛呈微正壓燃燒，爐內煙氣冒出，導致爐墻部分位置出現燒黑的現象。
同時，由于固定爐排不是專門針對生物質顆粒進行設計和制作的，往往會出現生物質顆粒從爐排漏下去的情況，這樣也增加了燃料的固體未完全燃燒熱損失。
3、鏈條爐排鍋爐改燃生物質顆粒的問題
鏈條爐排鍋爐作為一種常見的鍋爐結構形式，由于其運行穩定可靠、操作方便，使用中較為常見，這種類型的鍋爐較多設計為燃燒煙煤的鍋爐，燃燒形式為層燃。在實際運行中，有部分設計燃料為煤的鏈條
（1）當直接改燃生物質顆粒后，由于生物質顆粒密度小于煤，且揮發份含量遠高于煤，其燃燒主要在爐排上部的空間發生，因此燃料在爐內的停留時間變短，許多焦粒和炭黑無法燃盡，還會造成整個火界后移，甚至引起尾部受熱面部位二次燃燒。（2）鏈條爐排燃煤鍋爐一般只有在爐排下方鼓入一次風，不設置二次風，而生物質顆粒揮發份的燃燒需要大量空氣，因此會造成燃燒區缺氧的情況，產生較多CO。（3）受熱面布置與生物質顆粒的燃燒情況不相符，造成換熱效果變差，爐膛出口煙氣溫度高。（4）生物質顆粒的熱值較煤低，燃燒溫度低，燃燒強度小，不適宜較大的爐排面積，因此直接改燃生物質顆粒的煤爐會出現出力不足的情況。（5）由于鼓風一般偏高，而且生物質顆粒的灰分較輕，飛灰量變大。
結合生物質顆粒的特點及以上情況，改造要考慮到燃燒、積灰、結焦等眾多問題，而不宜直接將燃料更換為生物質顆粒。
4、固定爐排鍋爐改燃粉狀生物質
在某些企業中，粉狀生物質如鋸末較易獲得，于是將固定爐排鍋爐改為燃粉狀生物質鍋爐。這種改造一般是在前端的人孔接上給料管，生物質粉末通過風力輸送到爐膛中進行燃燒。通過分析，這種改造會存在以下問題：
1）燃燒方式由層燃變為室燃，煙氣流程變短，煙氣中未燃盡碳顆粒和CO增多；
2）粉狀生物質燃燒系統點火程序不完善，存在點火爆燃現象，且木粉加料倉沒有防火防爆裝置；
3）燃燒中的顆粒和生物質中的雜質沖刷水冷壁，易造成較大磨損；
4）容易結焦。
5、燃油鍋爐改燃生物質
這種改造的燃油鍋爐一般為臥式三回程結構（圖3），然后在鍋爐前端加裝采用水冷的生物質顆粒燃燒機，燃燒機采用固定爐排，生物質顆粒通過螺旋給料機給入，燃燒后產生的高匱唐進入鍋爐爐膛和煙管換熱，接著進入省煤器換熱。這種鍋爐存在的問題包括：
1）部分生物質顆粒燃燒機不成熟，無相關的型式試驗即投入使用。生物質顆粒在燃燒機內氣化后產生的可燃氣體攜帶大量的生物質粉塵進入爐膽，對爐膽造成不同程度的磨損，當引風機和鼓風機匹配不佳時，生物質灰分容易在煙管里沉積。
2）爐膽前部布置過多的衛燃帶，燃燒機出來的氣流溫度高，容易燒塌衛燃帶，加上氣流溫度達到灰分的熔點，灰分容易粘附在受熱面上，燃料含硫量大時，長期作用對受熱面造成腐蝕損壞，同時灰分中含有的堿金屬離子也會對受熱面造成腐蝕。
3）燃燒機與鍋爐不匹配，鍋爐不能全部吸收燃燒機產生的高溫氣流，使鍋爐及其輔機長期處于超負荷狀態，造成煙管越堵、風機越大、積灰越多的惡性循環。
4）生物質燃料與油不同，灰分含量大，燃燒后的煙氣傳熱特性與油燃燒后的煙氣傳熱特性存在不同。改造的鍋爐未經科學的熱力計算，多憑經驗估算。
5、總結
由于燃料特性存在較大不同，無論什么型式的燃煤、油鍋爐直接改為燃生物質鍋爐而不進行設計或相應改造，一般都不能取得較好的效果。要克服以上存在的問題，要針對燃料的特點對燃燒系統、煙風系統、除塵系統等進行改造，才能實現鍋爐安全、經濟地運行。
