生物質電廠鍋爐運行調試分析

高理

摘 要：當今全球能源危機的加劇推動著生物質能源的快速發展，生物質能作為唯一可儲存、運輸的可再生資源，其重要性不言而喻。因此，本文以生物質燃燒特性為開篇，著重分析生物質電廠鍋爐的運行過程調試，旨在為相關工作人員提供一定參考。

關鍵詞：生物質;電廠鍋爐;燃燒特性

生物質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。生物質能則是直接或間接地通過光合作用，將太陽能轉化為化學能儲存在生物質中的一種能量形式。生物質能是僅次于石油、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、生物質燃料燃燒特性

第一，玉米秸稈。發熱量低，燃燒后易粘結。因此當受熱面灰粘結后，會導致導熱阻力增大，大面積結焦。第二，小麥秸稈。水分通常較高，成包麥草容易板結，易產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，同時質輕，在負壓作用下會有部分稻殼在爐膛內形成懸浮燃燒，造成鍋爐負壓、參數不穩。第四，花生殼。雜質多，易造成爐排后部結焦，同時細砂多，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，致使爐膛產生較大正壓。第七，麥糠。重量輕，燃燒時間短。不同的生物質燃料應進行科學配比后進行混燒，才可減少對鍋爐使用壽命的影響，提升生物質燃燒效率。

二、生物質鍋爐運行調試

（一）鍋爐調整

1.鍋爐點火

通常鍋爐為冷態點火，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，鍋爐進料不宜過多，否則會導致爐溫提升過快，汽包上、下壁溫的溫差突然加大，導致鍋爐損耗增高等問題。因此，當鍋爐具備點火條件后，需同時啟動引風機，保持爐膛壓力在-100Pa左右，再通過三、二、一級給料機進行爐膛給料。當燃料有少許堆積時，應及時停止進料，待燃料燃燒均勻且爐膛溫度出現下降趨勢時，再啟動送風機、振動爐排，并繼續進料。在鍋爐點火運行階段，需及時調整給料量、振動爐排時長與頻率等，對燃燒速度進行控制[1]。

2.負荷控制

在鍋爐運行階段，需對鍋爐負荷進行監視，同時調整鍋爐配風與爐排工作，及時進行調整，以保證鍋爐燃燒的穩定與燃料燃燒充分。通常情況下，是通過改變燃料入爐量來進行負荷調整。一次風量應保證爐排燃料的點火燃燒過程，二次風量用于加強燃料點燃后的煙氣擾動，同時補充氧量，達到燃料完全燃燒的目的。在進行負荷調整時，還可以通過調節料倉下一級給料機的給料量，來進行鍋爐負荷調整。二級給料機的給料能力應始終大于一級，有效預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%，低負荷下氧量需求降低。但在運行調試過程中發現，無論如何調整鍋爐，氧量根本無法達標。而鍋爐本身存在漏風現象，火焰充滿度差，氧量補充效率低，無法滿足鍋爐80%～100%的負荷目標。后續經過研究、調試，在負荷量增大時，先行增加送風量，再增加燃料;在降低負荷時，則調整一次、二次門大小與爐排振動頻率，解決了氧量不達標的問題，保證了鍋爐的整體負荷運轉。

3.爐膛負壓

部分鍋爐工作時，需平衡通風，在運行時，爐膛出口煙氣壓力應控制在-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生環境。而在鍋爐運行時爐膛的負壓波動較大，尤其在兩側爐排震動時，波動范圍在-600Pa～-100Pa。通常情況下，爐膛燃燒時為防止爐膛產生正壓而引發火災等問題，其最高設定值不可超過0Pa;同時，為保證鍋爐效益，應減少漏風、減少熱損失、保護爐墻，因此設定的最低值不可超過-1200Pa。當超過上述兩個數值時，鍋爐會自動啟動連鎖保護動作，除送風機其余設備均會跳閘，切斷燃料供應，緊急停爐，需要進行故障排查后，才能重新運行，導致工作效率下降。因此，爐膛工作期間應保持其較小負壓，減小爐膛漏風，調整爐排振動幅度，進而避免爐膛承受正壓或較大負壓，保證鍋爐效率的同時，也保證人員與工作場地的安全[2]。

4.蒸汽負壓

通常由于爐前給料系統燃燒量難以精確計算，因此在調整蒸汽負壓時，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行參照控制。同時，由于鍋爐汽壓調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壓應維持在比壓力標準值偏低的水平。

在蒸汽負壓調試過程中，由于部分汽輪機、發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整機組發電功率來控制，應減少傳統的對空排氣閥或安全閥的方式來進行調節，進而減少機組熱損失。但是，在發生鍋爐蒸汽壓事故時，出現調整機組發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，同時減低送風量與入爐燃料量，降低燃燒強度，確保人身與財產安全。

5.正常停爐

正常停爐時，應要逐漸減少燃料，減小送風機開度，緩慢進行停爐過程。其中，在鍋爐整體負荷下降至50%以下后才可停止增壓風機運行，依據爐膛出口溫度再進行一、二級減溫水調整。需要注意的是，送風機全程不可迅速關停，需保持好爐膛負壓，避免尾部煙道的二次燃燒。對于鍋筒內壓力也要注意緩慢降低，上下壁溫差不可超過50℃。溫度下降到規定數值后進行汽機打閘，確保爐前料倉內燃燒結束。

此時應注意根據不同燃燒料的燃燒特性來調整燃燒時間，否則容易造成爐膛內產生正壓，減少鍋爐壽命，還可能導致火星從給料出口反進儲料倉，造成火災。因而，在此階段調試中，應在給料機系統中添加防火措施，防止回火;同時控制鍋爐送風機與引風機，避免鍋爐過快冷卻，影響使用壽命。

三、結語

總而言之，目前的能源越儲備越來越緊張，而生物質作為一種可再生能源，在整體能源系統中的地位日益加重。因此，在鍋爐的運行調試上，應遵循正確、合理、科學的調整方式。在保證電廠工作效益的同時，還為減少環境污染、實現能源可再生循環、實現我國可持續性發展等工作提供堅實保障。

參考文獻：

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

[2]趙坤.循環流化床生物質鍋爐的運行問題研究[J].現代工業經濟和信息化，2019，9（06）：111-112+120.