关于生物质锅炉技术发展现状及研究获奖科研报告

关于生物质锅炉技术发展现状及研究获奖科研报告【关键词】生物质锅炉;技术发展;现状研究

我国煤炭消费量约占世界总量的一半，加上此前对煤炭的利用方式粗放，导致我国碳排放量居高不下，生态环境遭到了严重的破坏。随着可持续发展的提出与逐步落实，我国的生态环境得到了极大的改善，但煤炭供暖在北方依旧是主流方式，降低碳排放量任务艰巨。生物质锅炉技术能够将燃烧秸秆木料等产生的能量转化为人们日常生活需要的热能，供人们做饭取暖等，有效减轻燃烧煤炭造成的资源浪费与环境污染。

一、生物质锅炉技术的意义

锅炉是一种能量转换设备。传统的锅炉主要以煤炭为燃料，主要用于烧水、加热与供暖等，少量应用于工业生产。长期以来，锅炉消耗了大量不可再生的煤炭资源，煤炭燃烧排放了大量的碳与硫，导致了雾霾与酸雨等气候灾害，严重破坏了我国生态环境。同时，我国每年有很多秸秆是以粗放的就地焚烧方式处理的。生物质锅炉以生物质与木纤维等为燃料，能够充分利用我国农业生产之后剩余的农作物秸秆，在充分发挥农作物秸秆残余价值的同时，降低煤炭的损耗，保护自然环境，可谓一举多得。

随着近些年生物质锅炉在我国的推广，社会各界已经充分认识到了生物质锅炉的实用价值。目前，我国对生物质技术的研究重点已经由技术创新方面转移到了质量强化方面，更为注重于提高生物质锅炉的实用性与质量。

二、加强对生物质锅炉制造的监督管理

对生物质锅炉生产的监督检查，直接影响生物质锅炉的质量，为了确保生物质锅炉的科学性及实用性，相关部门需要加签对生物质锅炉的生产监察。

（一）加强对生物质锅炉设计图纸的审核

生物质锅炉的生产需要以设计图纸为依据，图纸的合理性直接影响生物质锅炉的实用性。因此，锅炉设计部门与市场审核机构应当严格依照相关生产条例。审核机构应该对生物质锅炉生产厂家提交的设计图纸与附带文件进行全方位严格审查，避免生物质锅炉出现设计缺陷。同时，审核机构应当确保工作人员全程参与到锅炉质量检测全程，将生物质锅炉检测中出现的问题与异常及时上报，并协助生产企业寻找问题原因，制定改进方案，直到确定锅炉设计通过质量检测为止。值得注意的是，小型家用的生物质锅炉，很难保证燃料燃烧充分、锅炉运行效率偏低。对此类情况，不仅要注意设备介质，还需要注意锅炉配套设备与相应技术的整体分析。

（二）与时俱进，做好质量监督规划

现在生物质锅炉行业正在高速发展阶段，很多新型锅炉被设计并投入生产，很多新的生物质锅炉与老式锅炉的设计目的、生产材料、制作工艺与应用技术都存在明显差异。对此，对生物质锅炉质量监督也应该与时俱进，在遵循相关条例基本规范的同时，也应该制定科学的质量规划，一方面明确监督目标与监督内容，做到责任落实，另一方面也要找到质量监督需要注意的关键点，在确保监督质量的同时提高监督效率。

（三）提升对锅炉原材料的监察

对新型生物质锅炉，应该注意对其中涉及原材料的监督管理。很多新型锅炉。其中参用了特殊材料，为了避免这些特殊材料成为安全隐患，需要测试这些特殊材料的实用性，提高其复核力度。

（四）重视锅炉焊接质量评定

生物质锅炉中大量使用了焊接工艺，需要加强对焊接工艺的评定。在焊接前，锅炉生产企业应该确保焊接部门工作人员具有专业资质，严格把控焊接条件，确保焊接工艺应用科学合理，从而保证焊接质量。

三、生物质锅炉现存问题

（一）生物质锅炉腐蚀问题

在生物质锅炉使用中，很多受热部分会逐渐积灰玷污，严重时就会影响传热效率，导致锅炉功率降低，更有甚者，传热面会被覆盖导致传热性能的丧失。导致这种情况的原因是积灰中存在大量的氯化钾，其是由生物质中存在的钾与氯在高温下反应生成。在生物质锅炉的过热器部分普遍存在腐蚀问题，蒸汽提供了高湿与高温，还会导致腐蚀加剧。积灰中的氯化物还会发生固化反应，进一步影响整个锅炉的结构。

（二）生物质锅炉结渣问题

在燃烧生物质的炉膛部分，普遍存在着结块现象。这些结块主要是生物质富含的钾钠等元素与床料中的石英砂发生反应，并生成了共熔混合物，这些粘性混合物与砂子粘结，出现结块。锅炉的燃烧温度远高于生物质燃烧后灰烬的熔点，形成了较碎渣块。

（三）生物质锅炉有害气体问题

生物质的硫含量远低于煤炭中的硫含量，但生物质锅炉依然会排放含有二氧化硫的废气，因此这是生物质燃料相对于煤炭燃料的优点。但生物质燃料燃烧会排放大量的氯化氢，其氯化氢排放量远高与煤炭燃烧的排放量，这是因为生物质本身含有大量的氯元素。而这些气态的排放物与生物质中的钾元素会进一步发生复杂的反应，从而生成气溶胶。这种气溶胶不仅会破坏大气环境，也会对生物质锅炉与其中的催化剂造成负面影响。

生物质中氮元素的含量是小于煤炭的，但由于生物质生成的热量远低于煤炭的热值，因此实际使用时，生物质的氮排放与煤炭的氮排放是同一数量级的。因此生物质锅炉中必然要有脱硝设计以降低一氧化氮与二氧化氮的排放量。

四、生物质锅炉的开发应用前景

生物质锅炉在我国具有非常广阔的发展前景，其中存在的诸多缺陷与不足，就需要积极探索相关技术、学习国内外先进经验并逐步攻克难关。这些年，生物质锅炉在我国的发展与推广，已经证明了生物质锅炉是锅炉发展的方向。

（一）确保生物质供应充足

生物质是生物质锅炉的燃料来源，工作人员需要结合本地农业环境选择合适的生物质燃料，并鼓励当地农民种植，并制定合理的生物质回收體系，完善生物质运输网络，最终建立一个科学稳定的体系。

另外，工作人员要定时收集锅炉数量、耕地数量与生物质产量等数据，并据此分析区域内生物质锅炉的数量，避免回收的生物质资源浪费或者不足。

（二）提高生物质锅炉使用效率

专业人员需要探索提高生物质锅炉的燃烧效率。建立生物质锅炉技术研发体系，加快科研进程，健全锅炉质检体系，推进生物质锅炉的普及与升级。

（三）结合实地情况逐步取代小型火力发电

在小型火力发电站的锅炉进行改造，将传统的燃煤锅炉改为煤与生物质混燃或者直接替换为生物质锅炉，其中涉及的改造技术与运行方式都需要进一步探究。这样不仅能节约煤炭等不可再生能源，充分利用生