在全球能源結(jié)構(gòu)加速綠色轉(zhuǎn)型的大背景下，生物質(zhì)鍋爐因具備利用可再生生物質(zhì)燃料、降低對化石能源依賴以及顯著減少碳排放等突出優(yōu)勢，于工業(yè)供熱與區(qū)域供暖等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。然而，生物質(zhì)燃料成分繁雜、特性差異大，加之鍋爐自身結(jié)構(gòu)與運行工況的獨特性，致使生物質(zhì)鍋爐在實際運轉(zhuǎn)過程中遭遇諸多棘手難題。透徹了解這些常見問題，并掌握有效的應(yīng)對策略，對確保生物質(zhì)鍋爐持續(xù)穩(wěn)定運行意義重大。

一、燃料相關(guān)問題：結(jié)焦、堵塞與品質(zhì)波動

（一）結(jié)焦問題

生物質(zhì)燃料通常富含堿金屬，像鉀、鈉等元素。在高溫燃燒時，這些堿金屬會與硅、鋁等元素發(fā)生反應(yīng)，生成低熔點的共熔物。倘若爐膛內(nèi)溫度分布不均，一旦局部溫度超過共熔物的熔點，這些物質(zhì)便會附著在鍋爐受熱面、爐排以及爐墻等部位，進(jìn)而形成結(jié)焦現(xiàn)象。結(jié)焦不僅會致使受熱面的傳熱效率大幅降低，增加排煙熱損失，造成鍋爐熱效率下滑，情況嚴(yán)重時，還會堵塞煙氣通道，干擾鍋爐的正常通風(fēng)與燃燒，甚至迫使鍋爐停機(jī)進(jìn)行清焦作業(yè)。

處理方法：

· 優(yōu)化燃燒工況：精準(zhǔn)調(diào)控爐膛溫度，將其維持在 850 - 950℃這一適宜區(qū)間，防止局部超溫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

· 合理選型設(shè)備：選用諸如循環(huán)流化床鍋爐這類設(shè)備，其強勁的物料循環(huán)與擾動特性，有助于減輕結(jié)焦?fàn)顩r。

· 開展燃料預(yù)處理：在生物質(zhì)燃料中添加固硫固氯劑、高嶺土等添加劑，以此降低堿金屬的活性，抑制結(jié)焦反應(yīng)的發(fā)生。

· 定期清焦作業(yè)：運用機(jī)械清焦工具，或者采用蒸汽、壓縮空氣吹掃等方式，定期對鍋爐進(jìn)行清焦，保持鍋爐內(nèi)部清潔。

（二）堵塞問題

當(dāng)生物質(zhì)燃料形狀不規(guī)則、濕度偏高或者雜質(zhì)較多時，極易在燃料輸送管道、進(jìn)料口以及爐排等部位引發(fā)堵塞。例如，經(jīng)破碎后的生物質(zhì)顆粒尺寸過大，或者在儲存期間受潮結(jié)塊，都會致使進(jìn)料受阻；而輸送管道內(nèi)壁粗糙、彎道過多，也會加大物料堵塞的風(fēng)險。一旦發(fā)生堵塞，燃料供應(yīng)就會中斷，影響鍋爐的穩(wěn)定燃燒，甚至導(dǎo)致鍋爐負(fù)荷出現(xiàn)波動。

處理方法：

· 精細(xì)燃料預(yù)處理：嚴(yán)格把控生物質(zhì)燃料的粒度與濕度，一般要求顆粒直徑不超過 8mm，濕度控制在 10% - 15%。

· 改進(jìn)輸送系統(tǒng)：采用管徑適配、內(nèi)壁光滑的管道，減少彎道與直角連接，并安裝振動器或空氣吹掃裝置，以便及時疏通堵塞部位。

· 定期清理維護(hù)：定期對進(jìn)料口、爐排等易堵塞部位進(jìn)行清理，清除雜物與積料。

· 設(shè)置進(jìn)料篩網(wǎng)：在進(jìn)料口安裝合適的篩網(wǎng)，阻擋大顆粒物料與雜質(zhì)進(jìn)入鍋爐，保障進(jìn)料順暢。

（三）燃料品質(zhì)波動問題

生物質(zhì)燃料來源廣泛，不同種類、產(chǎn)地以及收割季節(jié)的燃料，其成分與特性存在較大差異。比如，木質(zhì)類燃料熱值較高，而秸稈類燃料熱值相對較低且灰分含量較高；潮濕的燃料會增加水分蒸發(fā)所需熱量，降低燃燒溫度與效率。燃料品質(zhì)的不穩(wěn)定，會使鍋爐燃燒工況產(chǎn)生波動，難以維持穩(wěn)定的熱輸出與蒸汽參數(shù)。

處理方法：

· 建立檢測制度：構(gòu)建嚴(yán)格的燃料質(zhì)量檢測體系，對進(jìn)廠燃料的熱值、水分、灰分、揮發(fā)分等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行檢測，依據(jù)檢測結(jié)果合理調(diào)配不同品質(zhì)的燃料，確?；旌先剂闲再|(zhì)穩(wěn)定。

· 穩(wěn)定供應(yīng)渠道：與可靠的燃料供應(yīng)商建立長期合作關(guān)系，簽訂質(zhì)量保證協(xié)議，從源頭保障燃料品質(zhì)的相對穩(wěn)定性。

· 實時參數(shù)調(diào)整：在鍋爐運行過程中，依據(jù)燃料品質(zhì)的變化，及時對燃燒參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，像調(diào)整給料量、送風(fēng)量、引風(fēng)量等，維持良好的燃燒狀態(tài)。

二、燃燒系統(tǒng)問題：燃燒不充分與污染物排放超標(biāo)

（一）燃燒不充分問題

生物質(zhì)燃料揮發(fā)分含量高，著火溫度低，但倘若燃燒設(shè)備設(shè)計欠佳或者運行參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，就容易引發(fā)燃燒不充分的問題。舉例來說，爐排轉(zhuǎn)速過快，會使燃料在爐排上的停留時間過短，來不及充分燃燒；一次風(fēng)量不足，燃料無法獲取足夠的氧氣，難以實現(xiàn)充分燃燒；二次風(fēng)布置不合理，無法有效擾動煙氣，致使可燃?xì)怏w與未燃盡碳顆粒不能充分燃盡。燃燒不充分不僅會降低燃料利用率，增加燃料消耗，還會產(chǎn)生大量的一氧化碳、碳?xì)浠衔锏任廴疚铩?/span>

處理方法：

· 優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)：合理設(shè)計爐排的形狀、尺寸與運動方式，確保燃料在爐排上擁有充足的燃燒時間。

· 精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)節(jié)：根據(jù)燃料特性與鍋爐負(fù)荷，精準(zhǔn)分配一次風(fēng)和二次風(fēng)的風(fēng)量、風(fēng)速與風(fēng)向，促使燃料與空氣充分混合。

· 引入智能控制：安裝先進(jìn)的燃燒控制系統(tǒng)，實時監(jiān)測燃燒過程中的各項參數(shù)，自動調(diào)節(jié)給料量、風(fēng)量等，實現(xiàn)燃燒過程的優(yōu)化控制。

· 定期清理維護(hù)：定期清理爐排、爐膛等部位的積灰與結(jié)渣，保證燃燒空間暢通無阻，改善燃燒條件。

（二）污染物排放超標(biāo)問題

生物質(zhì)鍋爐在燃燒過程中，主要產(chǎn)生的污染物包含顆粒物、二氧化硫以及氮氧化物等。由于生物質(zhì)燃料中含有一定量的硫、氮元素，燃燒時會生成二氧化硫和氮氧化物；而燃燒不充分所產(chǎn)生的大量煙塵與未燃盡碳顆粒，則會導(dǎo)致顆粒物排放超標(biāo)。這些污染物若排放不達(dá)標(biāo)，不僅會對環(huán)境造成污染，企業(yè)還將面臨環(huán)保部門的處罰，影響正常生產(chǎn)經(jīng)營。

處理方法：

· 采用高效除塵：運用布袋除塵器、靜電除塵器等高效除塵設(shè)備，對煙氣中的顆粒物進(jìn)行高效過濾與捕集。

· 實施爐內(nèi)脫硫：在燃料中添加石灰石等脫硫劑，使其在燃燒過程中與二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸鈣等固體物質(zhì)，實現(xiàn)爐內(nèi)脫硫。

· 控制氮氧化物：采用分級燃燒、煙氣再循環(huán)等低氮燃燒技術(shù)，降低燃燒溫度與氧氣濃度，抑制氮氧化物的生成。

· 深度煙氣處理：安裝選擇性催化還原（SCR）脫硝系統(tǒng)、濕法脫硫系統(tǒng)等煙氣脫硫脫硝裝置，對煙氣進(jìn)行深度凈化處理，確保各項污染物排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

三、設(shè)備故障問題：磨損、腐蝕與泄漏

（一）磨損問題

在生物質(zhì)鍋爐運行時，燃料顆粒、高溫?zé)煔庵械娘w灰等會對受熱面、風(fēng)機(jī)葉片、爐排等部件產(chǎn)生強烈的沖刷磨損。尤其是在煙氣高速流動區(qū)域以及燃料輸送設(shè)備中，磨損情況更為嚴(yán)重。長期的磨損會使部件壁厚逐漸減薄，強度降低，甚至出現(xiàn)穿孔、斷裂等故障，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運行與使用壽命。

處理方法：

· 選用耐磨材料：采用高鉻合金、陶瓷等耐磨性能優(yōu)良的材料制造易磨損部件，如受熱面管、風(fēng)機(jī)葉片等。

· 加裝防護(hù)裝置：在易磨損部位加裝耐磨襯板、防磨瓦等防護(hù)設(shè)施，延長部件的使用壽命。

· 優(yōu)化運行參數(shù)：合理調(diào)整鍋爐運行參數(shù)，降低煙氣流速，減輕顆粒對部件的沖刷力度。

· 定期檢查更換：定期對易磨損部件的磨損狀況進(jìn)行檢查，及時更換磨損嚴(yán)重的部件，保障設(shè)備正常運行。

（二）腐蝕問題

生物質(zhì)燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有水蒸氣、二氧化硫、氯化氫等腐蝕性氣體。在高溫、高濕環(huán)境下，這些氣體會與金屬部件發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致腐蝕現(xiàn)象。例如，二氧化硫與水蒸氣反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸進(jìn)一步氧化生成硫酸，會對金屬產(chǎn)生強烈的腐蝕作用；氯化氫氣體在高溫下會破壞金屬表面的氧化膜，加速腐蝕進(jìn)程。腐蝕會使設(shè)備部件損壞，引發(fā)泄漏等安全事故。

處理方法：

· 進(jìn)行防腐處理：對鍋爐受熱面等金屬部件實施防腐處理，如噴涂防腐涂層、選用耐腐蝕合金材料等。

· 控制運行環(huán)境：嚴(yán)格控制鍋爐運行中的煙氣溫度與濕度，避免在露點溫度以下運行，減少酸性氣體的凝結(jié)。

· 安裝再熱裝置：安裝煙氣再熱器，提高排煙溫度，降低煙氣中水蒸氣的凝結(jié)程度。

· 定期檢查維護(hù)：定期對設(shè)備進(jìn)行防腐檢查與維護(hù)，及時處理發(fā)現(xiàn)的腐蝕問題，確保設(shè)備安全運行。

（三）泄漏問題

鍋爐的管道、閥門、法蘭等連接部位以及受熱面管，由于制造質(zhì)量缺陷、安裝不當(dāng)或者長期運行產(chǎn)生的疲勞損傷等原因，容易出現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。泄漏不僅會造成能源浪費，還可能導(dǎo)致高溫高壓介質(zhì)噴出，引發(fā)燙傷、火災(zāi)等安全事故。

處理方法：

· 確保安裝質(zhì)量：在鍋爐安裝與檢修過程中，嚴(yán)格依照規(guī)范要求施工，確保管道、閥門等部件的安裝質(zhì)量，保障連接部位的密封性能。

· 選用優(yōu)質(zhì)密封件：選用質(zhì)量可靠的高溫密封墊片、密封膠等密封材料，并定期檢查與更換老化、損壞的密封件。

· 加強巡檢力度：加大對設(shè)備的巡檢頻次，及時發(fā)現(xiàn)泄漏點。對于輕微泄漏，可采用帶壓堵漏技術(shù)進(jìn)行處理；對于嚴(yán)重泄漏的部件，應(yīng)及時予以更換。

· 開展定期檢測：對受熱面管進(jìn)行定期檢測，如運用超聲波探傷、射線探傷等方法，及時發(fā)現(xiàn)潛在的缺陷與損傷，提前采取預(yù)防措施。

生物質(zhì)鍋爐在運行過程中面臨的問題復(fù)雜多樣，涉及燃料、燃燒系統(tǒng)、設(shè)備等多個層面。通過深入剖析這些常見問題的成因，并采取針對性的處理措施，能夠有效化解運行困境，提升生物質(zhì)鍋爐的運行性能與可靠性。與此同時，企業(yè)還應(yīng)強化運行管理，建立健全設(shè)備維護(hù)制度與應(yīng)急預(yù)案，不斷總結(jié)經(jīng)驗，持續(xù)優(yōu)化運行參數(shù)與操作方法，推動生物質(zhì)鍋爐朝著持續(xù)穩(wěn)定運行的方向發(fā)展。