關(guān)于生物質(zhì)鍋爐技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

關(guān)于生物質(zhì)鍋爐技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及研究獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【關(guān)鍵詞】生物質(zhì)鍋爐;技術(shù)發(fā)展;現(xiàn)狀研究

我國煤炭消費(fèi)量約占世界總量的一半，加上此前對(duì)煤炭的利用方式粗放，導(dǎo)致我國碳排放量居高不下，生態(tài)環(huán)境遭到了嚴(yán)重的破壞。隨著可持續(xù)發(fā)展的提出與逐步落實(shí)，我國的生態(tài)環(huán)境得到了極大的改善，但煤炭供暖在北方依舊是主流方式，降低碳排放量任務(wù)艱巨。生物質(zhì)鍋爐技術(shù)能夠?qū)⑷紵斩捘玖系犬a(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為人們?nèi)粘Ｉ钚枰臒崮?，供人們做飯取暖等，有效減輕燃燒煤炭造成的資源浪費(fèi)與環(huán)境污染。

一、生物質(zhì)鍋爐技術(shù)的意義

鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備。傳統(tǒng)的鍋爐主要以煤炭為燃料，主要用于燒水、加熱與供暖等，少量應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。長期以來，鍋爐消耗了大量不可再生的煤炭資源，煤炭燃燒排放了大量的碳與硫，導(dǎo)致了霧霾與酸雨等氣候?yàn)?zāi)害，嚴(yán)重破壞了我國生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，我國每年有很多秸稈是以粗放的就地焚燒方式處理的。生物質(zhì)鍋爐以生物質(zhì)與木纖維等為燃料，能夠充分利用我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之后剩余的農(nóng)作物秸稈，在充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈殘余價(jià)值的同時(shí)，降低煤炭的損耗，保護(hù)自然環(huán)境，可謂一舉多得。

隨著近些年生物質(zhì)鍋爐在我國的推廣，社會(huì)各界已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到了生物質(zhì)鍋爐的實(shí)用價(jià)值。目前，我國對(duì)生物質(zhì)技術(shù)的研究重點(diǎn)已經(jīng)由技術(shù)創(chuàng)新方面轉(zhuǎn)移到了質(zhì)量強(qiáng)化方面，更為注重于提高生物質(zhì)鍋爐的實(shí)用性與質(zhì)量。

二、加強(qiáng)對(duì)生物質(zhì)鍋爐制造的監(jiān)督管理

對(duì)生物質(zhì)鍋爐生產(chǎn)的監(jiān)督檢查，直接影響生物質(zhì)鍋爐的質(zhì)量，為了確保生物質(zhì)鍋爐的科學(xué)性及實(shí)用性，相關(guān)部門需要加簽對(duì)生物質(zhì)鍋爐的生產(chǎn)監(jiān)察。

（一）加強(qiáng)對(duì)生物質(zhì)鍋爐設(shè)計(jì)圖紙的審核

生物質(zhì)鍋爐的生產(chǎn)需要以設(shè)計(jì)圖紙為依據(jù)，圖紙的合理性直接影響生物質(zhì)鍋爐的實(shí)用性。因此，鍋爐設(shè)計(jì)部門與市場(chǎng)審核機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格依照相關(guān)生產(chǎn)條例。審核機(jī)構(gòu)應(yīng)該對(duì)生物質(zhì)鍋爐生產(chǎn)廠家提交的設(shè)計(jì)圖紙與附帶文件進(jìn)行全方位嚴(yán)格審查，避免生物質(zhì)鍋爐出現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷。同時(shí)，審核機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)確保工作人員全程參與到鍋爐質(zhì)量檢測(cè)全程，將生物質(zhì)鍋爐檢測(cè)中出現(xiàn)的問題與異常及時(shí)上報(bào)，并協(xié)助生產(chǎn)企業(yè)尋找問題原因，制定改進(jìn)方案，直到確定鍋爐設(shè)計(jì)通過質(zhì)量檢測(cè)為止。值得注意的是，小型家用的生物質(zhì)鍋爐，很難保證燃料燃燒充分、鍋爐運(yùn)行效率偏低。對(duì)此類情況，不僅要注意設(shè)備介質(zhì)，還需要注意鍋爐配套設(shè)備與相應(yīng)技術(shù)的整體分析。

（二）與時(shí)俱進(jìn)，做好質(zhì)量監(jiān)督規(guī)劃

現(xiàn)在生物質(zhì)鍋爐行業(yè)正在高速發(fā)展階段，很多新型鍋爐被設(shè)計(jì)并投入生產(chǎn)，很多新的生物質(zhì)鍋爐與老式鍋爐的設(shè)計(jì)目的、生產(chǎn)材料、制作工藝與應(yīng)用技術(shù)都存在明顯差異。對(duì)此，對(duì)生物質(zhì)鍋爐質(zhì)量監(jiān)督也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，在遵循相關(guān)條例基本規(guī)范的同時(shí)，也應(yīng)該制定科學(xué)的質(zhì)量規(guī)劃，一方面明確監(jiān)督目標(biāo)與監(jiān)督內(nèi)容，做到責(zé)任落實(shí)，另一方面也要找到質(zhì)量監(jiān)督需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)，在確保監(jiān)督質(zhì)量的同時(shí)提高監(jiān)督效率。

（三）提升對(duì)鍋爐原材料的監(jiān)察

對(duì)新型生物質(zhì)鍋爐，應(yīng)該注意對(duì)其中涉及原材料的監(jiān)督管理。很多新型鍋爐。其中參用了特殊材料，為了避免這些特殊材料成為安全隱患，需要測(cè)試這些特殊材料的實(shí)用性，提高其復(fù)核力度。

（四）重視鍋爐焊接質(zhì)量評(píng)定

生物質(zhì)鍋爐中大量使用了焊接工藝，需要加強(qiáng)對(duì)焊接工藝的評(píng)定。在焊接前，鍋爐生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該確保焊接部門工作人員具有專業(yè)資質(zhì)，嚴(yán)格把控焊接條件，確保焊接工藝應(yīng)用科學(xué)合理，從而保證焊接質(zhì)量。

三、生物質(zhì)鍋爐現(xiàn)存問題

（一）生物質(zhì)鍋爐腐蝕問題

在生物質(zhì)鍋爐使用中，很多受熱部分會(huì)逐漸積灰玷污，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)影響傳熱效率，導(dǎo)致鍋爐功率降低，更有甚者，傳熱面會(huì)被覆蓋導(dǎo)致傳熱性能的喪失。導(dǎo)致這種情況的原因是積灰中存在大量的氯化鉀，其是由生物質(zhì)中存在的鉀與氯在高溫下反應(yīng)生成。在生物質(zhì)鍋爐的過熱器部分普遍存在腐蝕問題，蒸汽提供了高濕與高溫，還會(huì)導(dǎo)致腐蝕加劇。積灰中的氯化物還會(huì)發(fā)生固化反應(yīng)，進(jìn)一步影響整個(gè)鍋爐的結(jié)構(gòu)。

（二）生物質(zhì)鍋爐結(jié)渣問題

在燃燒生物質(zhì)的爐膛部分，普遍存在著結(jié)塊現(xiàn)象。這些結(jié)塊主要是生物質(zhì)富含的鉀鈉等元素與床料中的石英砂發(fā)生反應(yīng)，并生成了共熔混合物，這些粘性混合物與砂子粘結(jié)，出現(xiàn)結(jié)塊。鍋爐的燃燒溫度遠(yuǎn)高于生物質(zhì)燃燒后灰燼的熔點(diǎn)，形成了較碎渣塊。

（三）生物質(zhì)鍋爐有害氣體問題

生物質(zhì)的硫含量遠(yuǎn)低于煤炭中的硫含量，但生物質(zhì)鍋爐依然會(huì)排放含有二氧化硫的廢氣，因此這是生物質(zhì)燃料相對(duì)于煤炭燃料的優(yōu)點(diǎn)。但生物質(zhì)燃料燃燒會(huì)排放大量的氯化氫，其氯化氫排放量遠(yuǎn)高與煤炭燃燒的排放量，這是因?yàn)樯镔|(zhì)本身含有大量的氯元素。而這些氣態(tài)的排放物與生物質(zhì)中的鉀元素會(huì)進(jìn)一步發(fā)生復(fù)雜的反應(yīng)，從而生成氣溶膠。這種氣溶膠不僅會(huì)破壞大氣環(huán)境，也會(huì)對(duì)生物質(zhì)鍋爐與其中的催化劑造成負(fù)面影響。

生物質(zhì)中氮元素的含量是小于煤炭的，但由于生物質(zhì)生成的熱量遠(yuǎn)低于煤炭的熱值，因此實(shí)際使用時(shí)，生物質(zhì)的氮排放與煤炭的氮排放是同一數(shù)量級(jí)的。因此生物質(zhì)鍋爐中必然要有脫硝設(shè)計(jì)以降低一氧化氮與二氧化氮的排放量。

四、生物質(zhì)鍋爐的開發(fā)應(yīng)用前景

生物質(zhì)鍋爐在我國具有非常廣闊的發(fā)展前景，其中存在的諸多缺陷與不足，就需要積極探索相關(guān)技術(shù)、學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)并逐步攻克難關(guān)。這些年，生物質(zhì)鍋爐在我國的發(fā)展與推廣，已經(jīng)證明了生物質(zhì)鍋爐是鍋爐發(fā)展的方向。

（一）確保生物質(zhì)供應(yīng)充足

生物質(zhì)是生物質(zhì)鍋爐的燃料來源，工作人員需要結(jié)合本地農(nóng)業(yè)環(huán)境選擇合適的生物質(zhì)燃料，并鼓勵(lì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民種植，并制定合理的生物質(zhì)回收體系，完善生物質(zhì)運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，最終建立一個(gè)科學(xué)穩(wěn)定的體系。

另外，工作人員要定時(shí)收集鍋爐數(shù)量、耕地?cái)?shù)量與生物質(zhì)產(chǎn)量等數(shù)據(jù)，并據(jù)此分析區(qū)域內(nèi)生物質(zhì)鍋爐的數(shù)量，避免回收的生物質(zhì)資源浪費(fèi)或者不足。

（二）提高生物質(zhì)鍋爐使用效率

專業(yè)人員需要探索提高生物質(zhì)鍋爐的燃燒效率。建立生物質(zhì)鍋爐技術(shù)研發(fā)體系，加快科研進(jìn)程，健全鍋爐質(zhì)檢體系，推進(jìn)生物質(zhì)鍋爐的普及與升級(jí)。

（三）結(jié)合實(shí)地情況逐步取代小型火力發(fā)電

在小型火力發(fā)電站的鍋爐進(jìn)行改造，將傳統(tǒng)的燃煤鍋爐改為煤與生物質(zhì)混燃或者直接替換為生物質(zhì)鍋爐，其中涉及的改造技術(shù)與運(yùn)行方式都需要進(jìn)一步探究。這樣不僅能節(jié)約煤炭等不可再生能源，充分利用生