张云鹤
中国电建集团核电工程有限公司 山东 济南 250100
摘要：生物质主要是需要通过光合作用形成的各种有机体，涉及动植物与微生物。生物质能则需要直接或间接地通过光合作用，将太阳能转化为化学能储存在生物质中的能量形式。生物质能是可再生资源，文章简要就其分析了生物质发电现状,针对生物质电厂锅炉进行运行调试分析，为生物质锅炉设计、改造和运行提供一定参考。
关键词：生物质；电厂锅炉；运行；调试
引言
生物质锅炉主要是以生物质作为能源进行燃烧的锅炉，生物质燃料在燃烧过程中涉及的各种易挥发性物质在高温环境之下易出现易挥发的气相，和烟气、飞灰在燃烧受热面会形成一个复杂的气、固相的物理化学反应，最终出现沉降、凝结、粘附在受热面管壁上形成积灰，是生物质秸秆燃料燃烧过程中存在的棘手问题，导致锅炉无法正常使用。结焦是在锅炉内烟气侧的受热面出现危害性较高的故障现象，因为结焦会导致蒸发量随之下降，此时排烟的温度及烟气的上升阻力均会明显提升，导致锅炉运行工况随之下降，热效率也会随之下降，严重情况下会导致管壁烧毁，导致锅炉运行安全性遭受威胁。因而需要重视生物质锅炉的运行调试问题。
1生物质燃料燃烧特性概述
1.1玉米秸秆方面
一般而言，玉米秸秆发热量低，燃烧后易粘结。因此当受热面灰粘结后，会导致导热阻力增大，大面积结焦。
1.2小麦秸秆
小麦秸秆水分通常较高，成包麦草易板结，易产生堵塞推料机的情况。
1.3稻壳
稻壳易燃但不易烧尽，会造成热损失、加速尾部受热面磨损，同时质轻，在负压作用下会有部分稻壳在炉膛内形成悬浮燃烧，造成锅炉负压、参数不稳。
1.4花生壳
花生壳杂质多，易造成炉排后部结焦，同时细砂多，易造成局部缺氧、燃烧不完全。
1.5纯木块
纯木块水分较大，发热量大，不易燃，点燃后燃烧时间长，不易燃尽。
1.6锯末
锯末不可单独燃烧，炉排震动时，易造成爆燃，致使炉膛产生较大正压。
1.7麦糠
麦糠重量轻，燃烧时间短。不同的生物质燃料应进行科学配比后进行混烧，才能够减少对锅炉使用寿命的影响，有效提升生物质燃烧效率。
2生物质电厂锅炉运行过程中存在的问题
2.1燃料问题
国家的电厂生产电能的主要方式是利用锅炉燃烧产生热能，不断供应日常生活和生产所需，传统煤炭作为最主要的燃料，是电最关键的因素，也是电厂最直接的影响条件，对电厂的生产力具有密切的联系。电厂锅炉在运行时，一般采用的煤炭主要是以原煤为主，与采购部门在进行燃料采购时如何选择原煤具有密切的关系。此外，品质较高的煤炭在燃烧时产生的煤渣较少，不会导致大量的浪费和能源消耗。
2.2锅炉结焦
通常锅炉炉膛中心火焰的温度最高可达到1600℃，此阶段煤灰处于熔融状态，然而周围水冷腔墙附近的烟气温度相对较低，若烟气灰尘与水冷墙接触，会产生结焦的现象。此外，燃煤锅炉结焦的现象具有一定差距，结焦严重时会出现脱落现象，严重影响炉内的正常气流运行，使炉底产生大量的水蒸气，促使炉内温度急剧下降，同时导致锅炉出现其他的问题，严重影响正常供热。
2.3锅炉排烟温度过高
电厂锅炉效率与锅炉运行过程中的烟气温度具有密切联系。如果锅炉内的排烟温度过高，会导致锅炉尾部受热不均，部分受热面清灰不合格，导致锅炉内烟气增多。随着我国科学技术的不断进步，工作人员在对锅炉的排烟温度进行研究，对锅炉结构进行改进，从而改善锅炉状况，确保锅炉在燃烧过程中更加稳定，降低烟气温度，有效提高锅炉运行效率，进一步提高工作效率。
3生物质电厂锅炉运行调试具体措施
3.1锅炉点火
锅炉冷态点火时,用火把直接点燃秸秆燃料,不需要大量助燃油，进料不宜过多。如果炉膛内燃料过多,燃料一旦着火,炉膛温度缺乏控制,易造成炉温生长过快,汽包上、下壁温差增大的现象。因此需要根据点火后炉膛温度、汽包上下壁温的变化,燃烧后锅炉排渣及振动炉排的投入等情况,按照锅炉冷态启动升温升压曲线的控制要求,总结锅炉点火过程为:当锅炉具备点火条件后,启动引风机,调整引风机入口档板,保持炉膛负压为-100Pa左右,用火把从炉排前部两侧入孔门点火,当燃料燃烧均匀后,且炉膛温度有下降趋势时,依次启动送风机,锅炉振动炉排,此时再启动一级给料机继续向炉膛进料。根据燃料量的多少调整振动炉排的振动时间、振动频率,点火成功后,按锅炉升温升压曲线控制燃烧速度。
3.2锅炉负荷控制工作
在锅炉正常运行时,对负荷的调整要靠改变燃料入炉量来完成。一次风量用于确保炉排面上燃料着火燃烧,二次风量用于加强燃料着火后的烟气扰动,及时补充燃烧所需氧量,使秸秆燃烧完全,进一步提高锅炉热效率。
负荷控制操作时，要通过调节料仓下一级给料机的给料量来控制锅炉负荷,炉前二级给料量的给料能力必须始终大于一级给料机的给料量,防止秸秆在二级给料机中堵塞。进行锅炉负荷调整时需加强锅炉燃烧状况监视,同步调整锅炉配风及炉排工作状况,确保锅炉燃烧稳定、充分。
3.3蒸汽压力控制
通过控制燃料量及风量的大小进行压力调整,注意掌握提前量。由于炉前给料系统输送燃料量无法精确计量,调整时以炉膛出口烟温的变化和烟气氧量的变化趋势为参照点,进行锅炉出力及汽压调整时具有较大的时间延迟,为防止锅炉超压,锅炉正常运行期间汽包压力维持在额定压力稍低一点的水平。在锅炉正常运行中,过热蒸汽压力通过调整机组发电功率进行控制,而不采用对空排汽阀或安全阀进行压力调整,以减少机组热损失。
3.4对锅炉进行定期的除焦
在对锅炉内部进行除焦前，得到锅炉运行值班员同意。在对锅炉除焦时，需要保持锅炉内部燃烧的稳定，适当提高燃烧室的负压。在工作人员对锅炉内部进行除焦时，在锅炉运行值班员操作处，应有明显的“正在除焦”的标志，进而确保工作人员的安全。如果在除焦时，锅炉运行值班员发现锅炉内燃烧不稳定或有炉烟向外喷出时，要停止或者禁止打焦。如果发现锅炉内的结焦严重或锅炉内有大量结焦往下掉时，必须停止打焦。
3.5减少排烟中热能的损失
现阶段在电厂锅炉运行过程中，热量损失过大，浪费燃料现象更加严重。为了提高锅炉运行过程中的热量利用效率，减少热能的丧失，工作人员要在优化生物质质量、优化生物质比例等方面多下功夫，有条件的电厂应建立自己的能量研究室，设计更高效的运行方式。在蒸汽热能的二次利用方面，工作人员应重视锅炉排烟的处理，增加空气系数分配的工作量，并对排风表进行监测。应控制好风量的输入和漏风的发生，以保持炉内气压的稳定。减少锅炉内部和底部漏风、烟道漏风以及制粉系统漏风。要保持锅炉内合理的空气系数，要定期地对锅炉内部进行打扫，尤其是锅炉内的空预器和各个受热面，对锅炉内部进行定期吹灰，保持锅炉内部受热面的清洁。
3.6正常停炉问题
正常停炉时，应逐渐减少燃料，减小送风机开度，缓慢进行停炉过程。在锅炉整体负荷下降至50%下后才可停止增压风机运行，依据炉膛出口温度再进行一、二级减温水调整。重视送风机全程不可迅速关停，需保持好炉膛负压，避免尾部烟道的二次燃烧。对锅筒内压力要注意缓慢降低，上下壁温差不可超过50℃。温度下降到规定数值后进行汽机打闸，确保炉前料仓内燃烧结束。
4结语
总之，生物质作为一种可再生能源，在整体能源系统中的地位日益加重。因此，在电厂锅炉的运行调试上，应遵循正确、合理、科学的调整方式。在确保电厂工作效益的同时，减少环境污染，进一步实现能源可再生循环、实现我国可持续性发展等工作提供切实保障。
参考文献：
[1]翟黎明.电厂锅炉运行控制节能研究[J].通讯世界,2019,26（12）:225-226.
[2]郑再金.电厂锅炉节能改造措施分析[J].石化技术，2020，27（03）.
[3]周北安,张伟.某生物质电厂运行及设计问题解析及改进意见[J].锅炉制造.2019（04）.
[4]高理.生物质电厂锅炉运行调试分析[J].科技风,2020（12）:191.
[5]万超.电厂锅炉运行控制的节能对策[J].中国高新科技,2019（24）:100-102.