黔東南州燃木材工業鍋爐現狀分析

徐晶林

摘 要：根據黔東南州工業鍋爐能效普查情況，對本州內燃木材工業鍋爐現狀及存在的問題進行了分析，并提出相應的解決方向。

關鍵詞：能效測試；燃木材鍋爐；燃生物質鍋爐；生物質顆粒

中圖分類號：TK227.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.110

2016年黔東南州特檢所組織相關技術力量對本州內工業鍋爐進行了在用鍋爐能效測試，測試鍋爐總量58臺，約占黔東南州在用工業鍋爐總量的20%.其中，燃木材工業鍋爐（含有機熱載體鍋爐）50臺，占本次測試的86%.通過能效測試數據統計得出，該部分燃木材工業鍋爐的平均熱效率為67.5%，遠遠低于《鍋爐節能監督管理規程》第1號修改單對燃生物質鍋爐產品額定工況下熱效率限定值的規定。在分析過程中，我們首先要區分燃木材鍋爐和燃生物質鍋爐。

1 燃木材鍋爐

燃木材鍋爐主要是燃用廢棄木料，廢棄木料普遍高水分、高揮發分，在燃燒的開始階段揮發分大量析出。此時，就需要大量的空氣參與燃燒。如果參與燃燒的空氣不足，燃料與空氣混合不好，q3（氣體不完全燃燒損失）將急劇增加。此外，由于此類鍋爐的燃料輸送基本是依靠人工送料，火床上燃料肯定會存在不平整不均勻的情況，更加降低了鍋爐的燃燒效率。

2 燃生物質鍋爐

生物質鍋爐是指以生物質為燃料的一類鍋爐，環發〔2001〕37號《關于劃分高污染燃料的規定》中指出直接燃用的生物質燃料（樹木、秸稈、鋸末、稻殼、蔗渣等）均屬于高污染燃料，同時國發〔2015〕65號《國務院關于印發“十三五”生態環境保護規劃的通知》多次提到要設立高污染燃料禁燃區，加快淘汰高污染工藝、設備、產品。因此，這里的生物質鍋爐主要是指以樹木、秸稈、鋸末、稻殼、蔗渣等作為原材料加工后制造的成型生物質顆粒為燃料的鍋爐，其主要特點是不含硫磷，清潔衛生，灰渣相對少且可作為肥料回收利用。制造的成品生物質顆粒燃料純度高，基本不含其他不產生熱量的雜物，其含炭量75%～85%，灰分3%～6%，含水量1%～3%.《中華人民共和國可再生能源法》第十六條中也明確指出：國家鼓勵清潔、高效地開發利用生物質燃料。

由此不難看出，國家鼓勵的生物質鍋爐中并不包含燃散狀木材的鍋爐，而此次黔東南州地區能效普查被測燃木材工業鍋爐均不屬于環保的生物質鍋爐，其主要采用2種形式的燃燒：①碎木、樹皮、木條等從爐前進入爐膛，同時木屑（粉狀）通過側面或前面噴射進入爐膛燃燒。通過分析，此類鍋爐煙道尾部過量空氣系數較小，但是由于木屑（粉狀）燃燒速度快，數量有限，大部分時間都沒有木屑（粉狀）參與燃燒。②碎木、樹皮、木條、木屑等直接通過人工方式從爐前進入爐膛燃燒。由于木材燃燒速度快，該類鍋爐尾部煙道煙氣成分波動較為劇烈。目前，黔東南州木材加工廠所使用的蒸汽鍋爐和導熱油爐主要應用方向是烘烤木材。烘烤對蒸汽的品質沒有實質性的要求，僅對蒸汽參數有要求，即便是同一個工廠。由于季節、生產周期、原材料等因素的影響，對蒸汽的需求量也存在很大差異。在本次測試過程中發現，黔東南州燃木材工業鍋爐普遍存在以下幾個問題：①鍋爐熱負荷率極低，部分鍋爐長期運行在30%額定工況。②燃料燃燒不充分，飛灰、爐渣可燃物含量較高。③燃料供給情況不穩定。由于此類鍋爐普遍被用于木材加工廠，主要燃料為木材加工廠廢料，樹皮、鋸末、含膠木屑等混燒，且燃料露天堆放，不同程度上受潮。同時，燃燒過程中司爐人員操作不到位，引風機風門開度調整不好，均會造成較大的熱損失。④該地區燃木材鍋爐普遍是移裝鍋爐，且使用年限較長，鍋爐漏風比較嚴重，部分鍋爐沒有安裝余熱回收裝置。⑤司爐及管理人員節能意識較差，能源管理意識淡薄，沒有依靠節能減排降低生產成本的想法。

從20世紀80年代起，我國燃用成型生物質顆粒鍋爐已經開始起步，根據我國工業鍋爐目前發展情況來看，近年來逐漸形成了以生物質成型顆粒鍋爐制造、燃燒成型生物質顆粒鍋爐改造、生物質顆粒燃料生產加工為主的新興產業，隨著環保監管力度的加大，高污染燃料禁燃區將逐步擴大，燃煤、燃散裝木材的工業鍋爐也將逐步淘汰。

目前，環保型生物質鍋爐主要以2種形式存在，即層燃鍋爐和循環流化床鍋爐。黔東南州地區的燃木材鍋爐基本全部為層狀燃燒形式，倘若將燃料經過處理加工成型，符合國家相關標準，將不同程度地降低企業成本，提高企業效益，同時滿足高效、環保綜合利用能源的目的，將原本的能源消費通過節能降耗使其成為企業一個新的經濟增長點。

通過在測試過程中的現場考察及對實際能效測試數據結果進行分析，我們總結出以下3個有利于提高鍋爐熱效率的改進或改造方向：①增加鍋爐尾部受熱面，進行余熱回收，降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，比如增加多級省煤器等；②對鍋爐漏風點進行封堵，盡可能地減少漏風量，降低過量空氣系數，提高鍋爐熱效率；③盡可能地使用成型生物質燃料，并對鍋爐爐排進行改造，加強燃料堆放管理，提高燃料穩定性，使其燃燒充分，減少不完全燃燒損失，提高鍋爐熱效率。

成型生物質燃料是一種綠色環保燃料，高效地利用此類燃料能夠極大地提高鍋爐使用單位效益。黔東南州地區燃木材工業鍋爐相對集中，占比大，木材廢料（燃料）資源豐富，協調促進形成一體化的燃料加工、燃料供應、鍋爐設備調整、鍋爐運行改善體系，將直接推動黔東南州的工業鍋爐節能環保事業，為推動全州經濟發展作出貢獻。

參考文獻

[1]中華人民共和國主席令，第〔23〕號.中華人民共和國可再生能源法[S].第16條.2009-12-26.

[2]國務院，國發〔2016〕65號.國務院關于印發“十三五”生態環境保護規劃的通知[S].2016-11-24.

[3]國家環保總局，環發〔2001〕37號.關于劃分高污染燃料的規定[S].2001-03-30.

〔編輯：劉曉芳〕