生物質鍋爐發展的思考

陳樹磊

摘要：指出了近年來生物質鍋爐在我國部分行業中得到了應用，并取得了不錯的效果：節約了大量能源、保護了自然環境。介紹了生物質鍋爐的含義及其生產排污情況，分析了對其推廣和使用的意義，對生物質鍋爐使用過程中存在的問題及未來發展趨勢進行了深入探討。

關鍵詞：生物質鍋爐；意義；問題；趨勢

中圖分類號： TK229

文獻標識碼： A 文章編號： 16749944（2015）06023002

1 生物質鍋爐

隨著社會經濟的發展，人們的觀念等都發生了巨大的變化，保護環境、節約資源已經成為當前人們的共識。這種意識已經充分滲透于我國社會生活的方方面面。為了進一步減少鍋爐使用過程中產生的污染，生物質鍋爐得以出現。從簡單意義上來說，生物質鍋爐具有普通鍋爐的功能，其實它是以生物質能源為燃料而進行工作的鍋爐。

所謂生物質燃料指的是在大氣、水或者土壤里通過光合作用而形成的各種自然有機體，這種有機體是具有生命的、在一定條件下能夠生長的物質。從廣義上說，生物質包括所有的植物、微生物以及其他以植物、微生物為食物的動物，包括這些動物產生的廢棄物、各種農作物、木材以及動物的糞便等。而從狹義方面來說，生物質主要是指我國農業生產過程中除了糧食和果實以外的秸稈、農產品加工過程中剩下的廢棄料等。生物質的特點是產生的污染較小，而且能夠被循環利用。而生物質鍋爐就是以生物質為燃料的鍋爐。

2 生物質鍋爐的生產與排污

與燃煤鍋爐相比，生物質鍋爐具有以下特點。第一，為了充分適應生物質燃料的燃燒過程，使燃料得到充分燃燒，生物質鍋爐往往采用往復的爐排。與普通的燃煤鍋爐相比，這種設計可以加大風量，使燃料在相對較短的時間內充分燃燒。第二，生物質鍋爐可以自動點火。由于該種鍋爐配有先進的燃燒器，因此它可以實現自動點火；同時，為了提高工作效率，生物質鍋爐中普遍配備自動清灰的裝置，防止鍋爐因清灰不及時而不能正常工作。

根據第一次全國污染源普查工業污染源產排污系數手冊，可以看出傳統的鏈條爐振動爐排往復爐排類1t/h燃煤鍋爐的廢氣排放量為：V=（爐膛過量空氣系數+燃料系數）*1.1*Q低*B=1341.9m3（其中V表示燃煤過程中產生的廢氣量（萬標立方米），爐膛過量空氣系數為1.3，燃料系數取值按煙煤取0.08，Q低為煤炭低位發熱值，一般取Q低為5200kCal，B為鍋爐的耗煤量（按1t/h的燃煤鍋爐燃用0.17t計算））。而煤炭燃燒所產生的二氧化硫排放量，計算公式如下：V=2×0.8×B×S×（1-η）（其中V表示二氧化硫的排放總量，而B 表示鍋爐所耗的煤炭量，S表示煤炭中含有的硫分含量（參考平頂山市煤質，取0.45%），η表示二氧化硫脫除率（按脫硫效率70%計））。1t/h燃煤鍋爐生產1t蒸汽產生的污染物中二氧化硫排放量為367.2g，排放濃度約為273mg/m3。

而對于采用生物質燃料的鍋爐而言，1t/h生物質鍋爐小時需要的燃料量約0.19t（按成型生物質燃料，熱值4000kCal計），燃燒所產生的廢氣量：V=6240.28m3/t-燃料=1185.65m3。二氧化硫的產污系數為：GSO2=17S=0.51kg/t-燃料（S含硫率，取0.03%，脫硫效率同樣按70%計），則生產1t蒸汽產生的污染物中二氧化硫排放量為29.07g，排放濃度約為24.51mg/m3。

對比生產相同的蒸汽（熱水）量燃燒的煤炭和生物質，我們可以清楚地看出，生物質鍋爐的使用可以較大程度地降低廢氣中污染物排放量和排放濃度，減少對環境造成的污染。因此，我們要推廣使用生物質鍋爐，使其為我國的節能環保事業做出更大的貢獻。

3 推廣使用生物質鍋爐的意義

充分利用各種生物質能源，大力發展循環經濟，減少對周圍環境造成的污染是促進我國經濟可持續發展的重要措施之一，對于我國新興產業的發展與培育也具有十分重要的意義。就目前來說，我國的經濟高速發展，資源、能源短缺，環境的破壞與污染問題越來越嚴重，已經成為制約我國經濟發展、轉型與升級的重要瓶頸。我國的煤炭、石油等的儲量越來越少，而粗放型的經濟發展方式造成各種資源與能源的浪費。轉變經濟發展方式，提高能源、資源的利用率是我國各行各業發展過程中面臨的重要任務之一。

正如前文所述，生物質是一種相對清潔的能源，其燃燒過程對環境產生的污染較小。而生物質鍋爐是以生物質為原料的，因此其使用過程給周圍環境造成的壓力較小，生物質鍋爐的推廣和使用具有積極意義。首先，生物質鍋爐的使用，可以將我國農村地區因農業活動產生的農作物秸稈等充分利用起來，提高其使用價值。過去，我國農村地區的人們總是把剩余的農作物秸稈進行焚燒處理，既浪費了大量的資源，又給大氣造成了污染。其次，生物質鍋爐的使用可以節省大量的人力資源。傳統的鍋爐都是需要依靠勞動力來打火、給料的，而生物質鍋爐幾乎是全自動的，操作起來方便，極大地減少了人力資源的使用量。總之，生物質鍋爐的使用過程既節約資源、保護環境，操作起來又容易，對我國社會經濟的發展意義重大。

4 當前生物質鍋爐推廣使用過程中存在的問題

縱觀我國生物質鍋爐的推廣使用過程，不難發現，生物質鍋爐的使用過程中還存在很多問題。

（1）各種生物質材料的收集難度較大，生物質鍋爐的使用過程可能中斷。眾所周知，農作物的生長過程是具有季節性的，在冬季時成熟的農作物較少，因此可收集的生物質的量也相對較少。另外，就目前情況來說，我國相關人員總是利用人工或者小型的機械進行生物質的收集，收集效率較低。同時，沒有專業的運輸工具，導致生物質的運輸過程效率較低，不能滿足我國生物質鍋爐長期、規模化使用的需求。

（2）我國生物質鍋爐使用的技術水平還有待于進一步提高。由于我國經濟轉型的時間較短，各種生物質利用技術還處于初期階段，循環流化床氣化技術等都沒有發展成熟，生物降解催化酶等核心技術還沒有被完全掌握，這導致我國的很多生物質資源不能得到更為充分的利用。

（3）生物質能源的調查評價工作不到位。生物質鍋爐的正常工作需要大量的生物質能源供給。而作為農業大國，我國的生物質資源十分豐富。但就生物質資源的數量、種類及分布等方面來說，我國相關工作人員所做的調查工作還不到位，導致生物質鍋爐的分布過于集中，形成能源緊缺的狀況。從某種程度上說，這些問題的存在限制了生物質鍋爐在更大范圍內的推廣和使用。

5 生物質鍋爐的未來發展趨勢

未來，隨著我國經濟的不斷發展，能源資源的儲量會進一步減少，充分使用生物質能源，大力推進生物質鍋爐的使用是未來社會經濟發展的必然趨勢。這就要求相關工作人員做好以下幾個方面的工作。

（1）保證生物質鍋爐使用過程中充足的生物質能源供給。第一，要加快建設生物質能源基地，相關人員要從本地區的生態環境出發，合理選擇農作物，并進行大量種植，這些農作物一定要屬于能源作物。第二，完善生物質能源的收集和運輸系統，保證生物質鍋爐運行過程中的能源供給。

（2）加快研究，提高我國生物質鍋爐的使用水平。為了進一步提高生物質鍋爐的使用效率，相關工作人員必須做好技術及設備的研發工作；要建立生物質利用的新技術研發基地，加快科技研發；建立健全生物質利用技術和設備使用的檢驗認證體系，提高設備的利用效率等。

（3）要做好數據分析工作，充分考察企業所在地的實際情況。為了合理設定一定范圍內生物質鍋爐的使用效率，保證多臺鍋爐的同時工作，相關人員必須對區域范圍內農作物的面積、可產生的生物質的數量進行仔細分析和記錄等。

生物質鍋爐的使用會給我國社會經濟的發展帶來較大的好處，相關人員應該從自己工作的實際情況出發，加快技術研發和設備升級工作，制定合理的發展和利用計劃，保證生物質鍋爐的正常使用。

參考文獻：

[1]華 磊，郝慶英，劉圣勇，等.生物質捆燒鍋爐結渣特性及影響因素研究[J].河南農業大學學報，2010（3）.

[2]李乾軍，潘效軍，張東平，等.流化床中生物質氣化的數值模擬[J].動力工程學報，2011（8）.

[3]萬根香.生物質成型燃料技術及其特性[J].能源研究與管理，2011（3）.