1、生物質燃料的主要燃燒特性
生物質燃料的燃燒過程主要分為揮發分的析出，燃燒和殘余焦炭的燃燒、燃盡兩個獨立階段。其燃燒過程的特點是：
(1)生物質水分含量較多，燃燒需要較高的干燥溫度和較長的干燥時間，產生的煙氣體積較大，排煙熱損失較高。
(2)生物質燃料的密度小，結構比較松散，迎風面積大，容易被吹起，懸浮燃燒的比例較大。
(3)由于生物質發熱量低，低位發熱值約為12.6MJ/kg，爐內溫度偏低，組織穩定的燃燒比較困難。
(4)由于生物質揮發分含量高，燃料著火溫度較低，一般在250～350℃溫度下揮發分就大量析出，并開始劇烈燃燒，此時若空氣供應量不足，將會增大燃料的不完全燃燒損失。
(5)揮發分析出燃盡后，受到灰燼包裹和空氣滲透困難的影響，焦炭顆粒燃燒速度緩慢，燃盡困難，如不采取適當的措施，將會導致灰燼中殘留較多的余碳，增大機械不完全燃燒損失。
2、聯合爐排的結構
聯合爐排是指在鍋爐的燃燒設備中采用兩種不同形式的爐排聯合使用（見圖1），其中前段爐排為傾斜式往復爐排，后段爐排為鱗片式鏈條爐排，兩段呈上下搭接狀態。運行中前段的傾斜式往復爐排作為預燃，并控制燃料量；后段的鱗片式鏈條爐排控制燃盡速度。由于前、后爐排可分別調整運行速度，運行時能做到相互之間送料的銜接配合。
3、75t/h麥草稈聯合爐排鍋爐技術特點
根據麥草稈的燃燒特性，設計開發出純燒麥草稈的75 t/h聯合爐排鍋爐。該鍋爐主要有以下技術特點：
(1)聯合爐排的前段爐排采用了傾斜式往復爐排，爐排框架與水平線夾角為25。，爐排面積約為23.2m2，采用左、右兩側兩級風室配風。活動爐排對燃料層不斷地進行耙動。這種爐排與燃料的相對運動，能使燃料由上往下滾動，爐膛火焰對燃料輻射好，特別適應含水分較高的燃料，能對燃料干燥燃燒起到作用。后段采用了鱗片式爐排，爐排面積約33.5m2，左、右兩側布置了5級風室送風。進風管內有蝶形門，可以在燃燒過程中調節到合適的風量。采用分風室配風方式，使爐排布風均勻。
(2)前段傾斜式往復爐排采用了水冷支撐結構，所有爐排片支撐在水冷管子上，采用特種耐熱鑄鋼和耐熱鑄鐵制造。鱗片式鏈條爐排是由許多薄片的爐條呈魚鱗狀前、后連續斜疊起來的，爐條以5片為一組，用爐條夾板夾住，固定到鏈條上。鏈條用拉桿串連，在鏈條之間又串有長的滾柱，滾柱與主動軸上的鏈輪嚙合傳動爐鏈運轉。爐鏈的運轉是由主動軸推送的，從動軸是滑動的，爐鏈在從動軸的上方傾斜，斜向下方下垂，使其產生拉力，拉緊爐排工作面。爐排片全部采用耐熱鑄鐵制造。由于鏈條系柔性結構，當主動軸上幾個鏈輪之間的齒形略有偏差時，能自行調整其松緊度，以使嚙合良好而不易發生“爬牙”事故。
(3)往復爐排的活動爐排片采用整體框架拖動運行，推進裝置采用機械偏心搖臂帶動整體框架，變頻調速控制，使爐排統一整體穩定運行。鱗片式爐排配置變頻調速的1300型齒輪減速箱。
(4)在爐膛下部，前、后墻和左、右兩側墻共布置有34個二次風口，這些二次風占總風量的30%。在燃燒層上方借噴嘴送入爐膛的高速氣流，以進一步強化爐內氣流的擾動和混合，從而降低氣體不完全燃燒損失和爐膛過量空氣系數。同時，由于二次風的煙氣旋渦，一方面延長了懸浮于煙氣中的飛灰及飛灰可燃物在爐膛中的行程和逗留時間，補給空氣促成更好地燃盡；另一方面借旋渦的分離作用，把許多未燃盡的飛灰及飛灰可燃物甩回爐排上復燃，削減了飛灰逸出量，有效提高了鍋爐效率，也有利于降低鍋爐初始排煙濃度。前墻二次風單層布置共8個人口，離爐排面5m；后墻二次風單層布置8個風口，離爐排面3m；左、右側墻分兩層布置共18個人口，上層各布置5個人口，離爐排面2.8 m,下層各布置4個入口，離爐排面1.2 m。入口風速為20 m/s。
(5) -次風占總風量的70%。往復爐排通風率5%，鱗片式鏈條爐排為6.5%。每個風室單獨接進風管，一次風進入爐底風室后再由爐排的間隙進入燃料層，為燃燒提供所需的氧。進入的一次風由于擴散而速度降低，能均勻地分布，充滿風室。進風管內有蝶形門，可調節風量、風壓。
(6)燃料由爐前8個螺旋絞龍給料裝置送入燃燒室。該裝置具有結構簡單、調節方便、給料均勻、不易堵塞、燃料適應性廣、故障率低等特點。爐膛進料口處設有送料風，取自空氣預熱器后的熱風。
(7)采用膜式壁結構，保證了鍋爐的密封性。鍋爐兩側下集箱固定，整體向上膨脹。爐膛容積大，有足夠的懸浮空間，其有效高度為16.5m。一次風和二次風均采用母管制結構。
(8)燃料（粒徑小于150mm）由往復爐排上方進入爐膛，在此處由于爐內高溫輻射和一次風的作用逐步預熱、干燥、著火、燃燒。隨著往復機構的工作，燃料一邊燃燒一邊逐級向后部運動，傳至鏈條爐排燃盡，最后灰渣落入爐后的除渣口。
(9)采用了前、后爐拱形式，前拱伸入爐膛995 mm，傾角15°；后拱伸人爐膛1200mm，傾角20°，在爐膛處形成“喉口”。聯合爐排的燃燒離不開前、后爐拱的配合，拱的作用在于促使爐膛中氣體的混合以及組織輻射和熾熱煙氣的流動，使燃料及時著火。拱的形狀和布置與燃料的種類密切相關。對于水分高和揮發分低的生物質首先是保證著火的問題。
(10)傾斜式往復爐排和鱗片式鏈條爐排風室額定風壓為950 Pa。
4、聯合爐排的優越性
(1)燃料的適應性廣。可以燃燒谷物殼類的燃料，秸稈類物質經粉碎或切段后均可燃燒，如：棉稈、玉米稈、豆棵、瓜秧、果木枝條、灌木枝條、麥革、稻草以及加工廠廢料。
(2)良好的調節性能是其他單一爐排所不能比的。針對不同的燃料來調節往復爐排和鱗片式爐排的運行速度，使燃料充分燃盡。
(3)具有適應高水分燃料的特點。這是因為前段爐排采用傾斜往復爐排，燃料由高處向下推進，這個過程有利于燃料的烘干；并且燃料在向下滾動中使燃料透氣性加大，更加有利于燃料燃燒。
(4)燃料的燃盡率高。采用獨特的預熱、干燥、著火、燃燒直至燃盡的方式。
(5)負荷調節方法采用風一燃料比調節和前、后爐排速度調節。
5、結 語
從這臺鍋爐的運行實踐證明，利用聯合爐排燃燒生物質燃料是可行的，鍋爐運行穩定，可調性高．能顯著提高鍋爐效率，達到了設計要求，具有很好的社會效益和經濟效果。
目前已開發出35t/h、75t/h、130t/h等同類型生物質鍋爐，具有較高的市場推廣價值。
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