黔东南州燃木材工业锅炉现状分析

徐晶林

摘 要：根据黔东南州工业锅炉能效普查情况，对本州内燃木材工业锅炉现状及存在的问题进行了分析，并提出相应的解决方向。

关键词：能效测试；燃木材锅炉；燃生物质锅炉；生物质颗粒

中图分类号：TK227.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.07.110

2016年黔东南州特检所组织相关技术力量对本州内工业锅炉进行了在用锅炉能效测试，测试锅炉总量58台，约占黔东南州在用工业锅炉总量的20%.其中，燃木材工业锅炉（含有机热载体锅炉）50台，占本次测试的86%.通过能效测试数据统计得出，该部分燃木材工业锅炉的平均热效率为67.5%，远远低于《锅炉节能监督管理规程》第1号修改单对燃生物质锅炉产品额定工况下热效率限定值的规定。在分析过程中，我们首先要区分燃木材锅炉和燃生物质锅炉。

1 燃木材锅炉

燃木材锅炉主要是燃用废弃木料，废弃木料普遍高水分、高挥发分，在燃烧的开始阶段挥发分大量析出。此时，就需要大量的空气参与燃烧。如果参与燃烧的空气不足，燃料与空气混合不好，q3（气体不完全燃烧损失）将急剧增加。此外，由于此类锅炉的燃料输送基本是依靠人工送料，火床上燃料肯定会存在不平整不均匀的情况，更加降低了锅炉的燃烧效率。

2 燃生物质锅炉

生物质锅炉是指以生物质为燃料的一类锅炉，环发〔2001〕37号《关于划分高污染燃料的规定》中指出直接燃用的生物质燃料（树木、秸秆、锯末、稻壳、蔗渣等）均属于高污染燃料，同时国发〔2015〕65号《国务院关于印发“十三五”生态环境保护规划的通知》多次提到要设立高污染燃料禁燃区，加快淘汰高污染工艺、设备、产品。因此，这里的生物质锅炉主要是指以树木、秸秆、锯末、稻壳、蔗渣等作为原材料加工后制造的成型生物质颗粒为燃料的锅炉，其主要特点是不含硫磷，清洁卫生，灰渣相对少且可作为肥料回收利用。制造的成品生物质颗粒燃料纯度高，基本不含其他不产生热量的杂物，其含炭量75%～85%，灰分3%～6%，含水量1%～3%.《中华人民共和国可再生能源法》第十六条中也明确指出：国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料。

由此不难看出，国家鼓励的生物质锅炉中并不包含燃散状木材的锅炉，而此次黔东南州地区能效普查被测燃木材工业锅炉均不属于环保的生物质锅炉，其主要采用2种形式的燃烧：①碎木、树皮、木条等从炉前进入炉膛，同时木屑（粉状）通过侧面或前面喷射进入炉膛燃烧。通过分析，此类锅炉烟道尾部过量空气系数较小，但是由于木屑（粉状）燃烧速度快，数量有限，大部分时间都没有木屑（粉状）参与燃烧。②碎木、树皮、木条、木屑等直接通过人工方式从炉前进入炉膛燃烧。由于木材燃烧速度快，该类锅炉尾部烟道烟气成分波动较为剧烈。目前，黔东南州木材加工厂所使用的蒸汽锅炉和导热油炉主要应用方向是烘烤木材。烘烤对蒸汽的品质没有实质性的要求，仅对蒸汽参数有要求，即便是同一个工厂。由于季节、生产周期、原材料等因素的影响，对蒸汽的需求量也存在很大差异。在本次测试过程中发现，黔东南州燃木材工业锅炉普遍存在以下几个问题：①锅炉热负荷率极低，部分锅炉长期运行在30%额定工况。②燃料燃烧不充分，飞灰、炉渣可燃物含量较高。③燃料供给情况不稳定。由于此类锅炉普遍被用于木材加工厂，主要燃料为木材加工厂废料，树皮、锯末、含胶木屑等混烧，且燃料露天堆放，不同程度上受潮。同时，燃烧过程中司炉人员操作不到位，引风机风门开度调整不好，均会造成较大的热损失。④该地区燃木材锅炉普遍是移装锅炉，且使用年限较长，锅炉漏风比较严重，部分锅炉没有安装余热回收装置。⑤司炉及管理人员节能意识较差，能源管理意识淡薄，没有依靠节能减排降低生产成本的想法。

从20世纪80年代起，我国燃用成型生物质颗粒锅炉已经开始起步，根据我国工业锅炉目前发展情况来看，近年来逐渐形成了以生物质成型颗粒锅炉制造、燃烧成型生物质颗粒锅炉改造、生物质颗粒燃料生产加工为主的新兴产业，随着环保监管力度的加大，高污染燃料禁燃区将逐步扩大，燃煤、燃散装木材的工业锅炉也将逐步淘汰。

目前，环保型生物质锅炉主要以2种形式存在，即层燃锅炉和循环流化床锅炉。黔东南州地区的燃木材锅炉基本全部为层状燃烧形式，倘若将燃料经过处理加工成型，符合国家相关标准，将不同程度地降低企业成本，提高企业效益，同时满足高效、环保综合利用能源的目的，将原本的能源消费通过节能降耗使其成为企业一个新的经济增长点。

通过在测试过程中的现场考察及对实际能效测试数据结果进行分析，我们总结出以下3个有利于提高锅炉热效率的改进或改造方向：①增加锅炉尾部受热面，进行余热回收，降低排烟温度，减少排烟热损失，提高锅炉热效率，比如增加多级省煤器等；②对锅炉漏风点进行封堵，尽可能地减少漏风量，降低过量空气系数，提高锅炉热效率；③尽可能地使用成型生物质燃料，并对锅炉炉排进行改造，加强燃料堆放管理，提高燃料稳定性，使其燃烧充分，减少不完全燃烧损失，提高锅炉热效率。

成型生物质燃料是一种绿色环保燃料，高效地利用此类燃料能够极大地提高锅炉使用单位效益。黔东南州地区燃木材工业锅炉相对集中，占比大，木材废料（燃料）資源丰富，协调促进形成一体化的燃料加工、燃料供应、锅炉设备调整、锅炉运行改善体系，将直接推动黔东南州的工业锅炉节能环保事业，为推动全州经济发展作出贡献。

参考文献

[1]中华人民共和国主席令，第〔23〕号.中华人民共和国可再生能源法[S].第16条.2009-12-26.

[2]国务院，国发〔2016〕65号.国务院关于印发“十三五”生态环境保护规划的通知[S].2016-11-24.

[3]国家环保总局，环发〔2001〕37号.关于划分高污染燃料的规定[S].2001-03-30.

〔编辑：刘晓芳〕