直击生物质锅炉运行困境：常见问题及处理方法

在全球能源结构加速绿色转型的大背景下，生物质锅炉因具备利用可再生生物质燃料、降低对化石能源依赖以及显著减少碳排放等突出优势，于工业供热与区域供暖等领域得到广泛应用。然而，生物质燃料成分繁杂、特性差异大，加之锅炉自身结构与运行工况的独特性，致使生物质锅炉在实际运转过程中遭遇诸多棘手难题。透彻了解这些常见问题，并掌握有效的应对策略，对确保生物质锅炉持续稳定运行意义重大。

一、燃料相关问题：结焦、堵塞与品质波动

（一）结焦问题

生物质燃料通常富含碱金属，像钾、钠等元素。在高温燃烧时，这些碱金属会与硅、铝等元素发生反应，生成低熔点的共熔物。倘若炉膛内温度分布不均，一旦局部温度超过共熔物的熔点，这些物质便会附着在锅炉受热面、炉排以及炉墙等部位，进而形成结焦现象。结焦不仅会致使受热面的传热效率大幅降低，增加排烟热损失，造成锅炉热效率下滑，情况严重时，还会堵塞烟气通道，干扰锅炉的正常通风与燃烧，甚至迫使锅炉停机进行清焦作业。

处理方法：

· 优化燃烧工况：精准调控炉膛温度，将其维持在 850 - 950℃这一适宜区间，防止局部超温现象的出现。

· 合理选型设备：选用诸如循环流化床锅炉这类设备，其强劲的物料循环与扰动特性，有助于减轻结焦状况。

· 开展燃料预处理：在生物质燃料中添加固硫固氯剂、高岭土等添加剂，以此降低碱金属的活性，抑制结焦反应的发生。

· 定期清焦作业：运用机械清焦工具，或者采用蒸汽、压缩空气吹扫等方式，定期对锅炉进行清焦，保持锅炉内部清洁。

（二）堵塞问题

当生物质燃料形状不规则、湿度偏高或者杂质较多时，极易在燃料输送管道、进料口以及炉排等部位引发堵塞。例如，经破碎后的生物质颗粒尺寸过大，或者在储存期间受潮结块，都会致使进料受阻；而输送管道内壁粗糙、弯道过多，也会加大物料堵塞的风险。一旦发生堵塞，燃料供应就会中断，影响锅炉的稳定燃烧，甚至导致锅炉负荷出现波动。

处理方法：

· 精细燃料预处理：严格把控生物质燃料的粒度与湿度，一般要求颗粒直径不超过 8mm，湿度控制在 10% - 15%。

· 改进输送系统：采用管径适配、内壁光滑的管道，减少弯道与直角连接，并安装振动器或空气吹扫装置，以便及时疏通堵塞部位。

· 定期清理维护：定期对进料口、炉排等易堵塞部位进行清理，清除杂物与积料。

· 设置进料筛网：在进料口安装合适的筛网，阻挡大颗粒物料与杂质进入锅炉，保障进料顺畅。

（三）燃料品质波动问题

生物质燃料来源广泛，不同种类、产地以及收割季节的燃料，其成分与特性存在较大差异。比如，木质类燃料热值较高，而秸秆类燃料热值相对较低且灰分含量较高；潮湿的燃料会增加水分蒸发所需热量，降低燃烧温度与效率。燃料品质的不稳定，会使锅炉燃烧工况产生波动，难以维持稳定的热输出与蒸汽参数。

处理方法：

· 建立检测制度：构建严格的燃料质量检测体系，对进厂燃料的热值、水分、灰分、挥发分等关键指标进行检测，依据检测结果合理调配不同品质的燃料，确保混合燃料性质稳定。

· 稳定供应渠道：与可靠的燃料供应商建立长期合作关系，签订质量保证协议，从源头保障燃料品质的相对稳定性。

· 实时参数调整：在锅炉运行过程中，依据燃料品质的变化，及时对燃烧参数进行调整，像调整给料量、送风量、引风量等，维持良好的燃烧状态。

二、燃烧系统问题：燃烧不充分与污染物排放超标

（一）燃烧不充分问题

生物质燃料挥发分含量高，着火温度低，但倘若燃烧设备设计欠佳或者运行参数调整不当，就容易引发燃烧不充分的问题。举例来说，炉排转速过快，会使燃料在炉排上的停留时间过短，来不及充分燃烧；一次风量不足，燃料无法获取足够的氧气，难以实现充分燃烧；二次风布置不合理，无法有效扰动烟气，致使可燃气体与未燃尽碳颗粒不能充分燃尽。燃烧不充分不仅会降低燃料利用率，增加燃料消耗，还会产生大量的一氧化碳、碳氢化合物等污染物。

处理方法：

· 优化设备结构：合理设计炉排的形状、尺寸与运动方式，确保燃料在炉排上拥有充足的燃烧时间。

· 精准参数调节：根据燃料特性与锅炉负荷，精准分配一次风和二次风的风量、风速与风向，促使燃料与空气充分混合。

· 引入智能控制：安装先进的燃烧控制系统，实时监测燃烧过程中的各项参数，自动调节给料量、风量等，实现燃烧过程的优化控制。

· 定期清理维护：定期清理炉排、炉膛等部位的积灰与结渣，保证燃烧空间畅通无阻，改善燃烧条件。

（二）污染物排放超标问题

生物质锅炉在燃烧过程中，主要产生的污染物包含颗粒物、二氧化硫以及氮氧化物等。由于生物质燃料中含有一定量的硫、氮元素，燃烧时会生成二氧化硫和氮氧化物；而燃烧不充分所产生的大量烟尘与未燃尽碳颗粒，则会导致颗粒物排放超标。这些污染物若排放不达标，不仅会对环境造成污染，企业还将面临环保部门的处罚，影响正常生产经营。

处理方法：

· 采用高效除尘：运用布袋除尘器、静电除尘器等高效除尘设备，对烟气中的颗粒物进行高效过滤与捕集。

· 实施炉内脱硫：在燃料中添加石灰石等脱硫剂，使其在燃烧过程中与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙等固体物质，实现炉内脱硫。

· 控制氮氧化物：采用分级燃烧、烟气再循环等低氮燃烧技术，降低燃烧温度与氧气浓度，抑制氮氧化物的生成。

· 深度烟气处理：安装选择性催化还原（SCR）脱硝系统、湿法脱硫系统等烟气脱硫脱硝装置，对烟气进行深度净化处理，确保各项污染物排放符合国家标准。

三、设备故障问题：磨损、腐蚀与泄漏

（一）磨损问题

在生物质锅炉运行时，燃料颗粒、高温烟气中的飞灰等会对受热面、风机叶片、炉排等部件产生强烈的冲刷磨损。尤其是在烟气高速流动区域以及燃料输送设备中，磨损情况更为严重。长期的磨损会使部件壁厚逐渐减薄，强度降低，甚至出现穿孔、断裂等故障，严重影响设备的正常运行与使用寿命。

处理方法：

· 选用耐磨材料：采用高铬合金、陶瓷等耐磨性能优良的材料制造易磨损部件，如受热面管、风机叶片等。

· 加装防护装置：在易磨损部位加装耐磨衬板、防磨瓦等防护设施，延长部件的使用寿命。

· 优化运行参数：合理调整锅炉运行参数，降低烟气流速，减轻颗粒对部件的冲刷力度。

· 定期检查更换：定期对易磨损部件的磨损状况进行检查，及时更换磨损严重的部件，保障设备正常运行。

（二）腐蚀问题

生物质燃烧产生的烟气中含有水蒸气、二氧化硫、氯化氢等腐蚀性气体。在高温、高湿环境下，这些气体会与金属部件发生化学反应，导致腐蚀现象。例如，二氧化硫与水蒸气反应生成亚硫酸，亚硫酸进一步氧化生成硫酸，会对金属产生强烈的腐蚀作用；氯化氢气体在高温下会破坏金属表面的氧化膜，加速腐蚀进程。腐蚀会使设备部件损坏，引发泄漏等安全事故。

处理方法：

· 进行防腐处理：对锅炉受热面等金属部件实施防腐处理，如喷涂防腐涂层、选用耐腐蚀合金材料等。

· 控制运行环境：严格控制锅炉运行中的烟气温度与湿度，避免在露点温度以下运行，减少酸性气体的凝结。

· 安装再热装置：安装烟气再热器，提高排烟温度，降低烟气中水蒸气的凝结程度。

· 定期检查维护：定期对设备进行防腐检查与维护，及时处理发现的腐蚀问题，确保设备安全运行。

（三）泄漏问题

锅炉的管道、阀门、法兰等连接部位以及受热面管，由于制造质量缺陷、安装不当或者长期运行产生的疲劳损伤等原因，容易出现泄漏现象。泄漏不仅会造成能源浪费，还可能导致高温高压介质喷出，引发烫伤、火灾等安全事故。

处理方法：

· 确保安装质量：在锅炉安装与检修过程中，严格依照规范要求施工，确保管道、阀门等部件的安装质量，保障连接部位的密封性能。

· 选用优质密封件：选用质量可靠的高温密封垫片、密封胶等密封材料，并定期检查与更换老化、损坏的密封件。

· 加强巡检力度：加大对设备的巡检频次，及时发现泄漏点。对于轻微泄漏，可采用带压堵漏技术进行处理；对于严重泄漏的部件，应及时予以更换。

· 开展定期检测：对受热面管进行定期检测，如运用超声波探伤、射线探伤等方法，及时发现潜在的缺陷与损伤，提前采取预防措施。

生物质锅炉在运行过程中面临的问题复杂多样，涉及燃料、燃烧系统、设备等多个层面。通过深入剖析这些常见问题的成因，并采取针对性的处理措施，能够有效化解运行困境，提升生物质锅炉的运行性能与可靠性。与此同时，企业还应强化运行管理，建立健全设备维护制度与应急预案，不断总结经验，持续优化运行参数与操作方法，推动生物质锅炉朝着持续稳定运行的方向发展。