生物质在生物质发电锅炉直燃存在的问题

　　我国生物质燃烧发电利用在世界范围内处于比较落后的地位,可再生能源发展规划中提出,截止2020年,我国生物质发电锅炉总装机容量将达到30000MW,可见,生物质燃烧发电发展前景广阔"但是生物质锅炉运行中,易于出现积灰、结渣问题,不仅降低了锅炉效率,影响了经济性,还降低了锅炉运行的安全性,这些问题限制了生物质的直燃发电利用，国内外学者针对这一问题展开了深入研究,但是生物质中碱金属含量高,使得煤灰的分析方法对生物质的性质分析不适用,给积灰、结渣问题的解决带来了不便。

　　由于碱金属含量高带来的现有生物质成灰方法不适用,现有积灰、结渣判别方法精度较低等问题，文章所得到的

　　主要结论如下:

　　l)我国生物质灰分中si、Al元素含量相对较低,碱金属含量相对高,但灰熔点高,尽管许多生物质碱金属超过30%,但是灰熔点仍然超过1500OC,利用灰熔点判定结渣的方法较难准确说明生物质的结渣性质;由于生物质灰分中Si、Al元素含量相对碱金属较低,因此在生物质中,碱金属对灰熔点的降低作用没有煤灰中明显,根据XRD实验结果发现,主要是Si!Al元素含量较低时,碱金属较难与其结合形成低温共熔物,从而未能明显降低灰熔点。

　　2)研究生物质灰分组成发现,灰分组成中硅铝比分布较为规律,明显集中在三个点周围,5:1.15:1.35:1;碱金属含量的分布集中在三个区间内,5%一10%一15%一25%一45%一50%;CaO含量均匀分布在1%一25%区间内其他氧化物的含量较少,相对变化较小"因此,以硅铝比CaO含量和碱金属含量为变量,并分别取以上三个参数,以其他氧化物为常量,得到模拟的生物质灰分。

　　3)研究生物质灰分熔融性质发现,在CaO一定的情况下,随着釉的增加,灰熔点降低,降低作用随着CaO的逐渐增大而减弱,硅铝比对于灰熔点的影响比较复杂,没有明显规律"在硅铝比一定的情况下,随着及O的增加,灰熔点降低,当硅铝比为15:1时,CaO的明显削弱了因为狡O对于灰熔点的降低作用;CaO对于灰熔点的影响比较复杂,没有明显规律，总结可知,控制硅铝比不变,灰熔点随碱金属的增加而降低;CaO单独对于灰熔点的影响没有明显规律,但是可以削弱碱金属对于灰熔点的降低作用。

　　4)研究生物质灰分的挥发性质发现,随着及O不断增加,灰分残余质量不断减少,即在加热结束后,进入气相的部分增加,这部分进入气相的部分会粘结在炉内管壁上,形成初始积灰层,继续粘附更多的矿物质,逐渐形成结渣;当从O质量分数为50%时,300e以前进入气相的灰分超过6%,第二个灰分集中析出的温度段在500-C以后,析出部分超过10%;当及O质量分数为25%时,300.C以前进入气相的部分在3%左右,此后在中温段析出部分灰分,最后高温段析出较多的灰分,整个过程中持续失重;从O质量分数为5%时,整个过程析出灰分均较少"碱金属含量高低直接使得生物质的灰分挥发性较高,并且从实验结果分析,这一作用是单一的,与其他因素关系较小，由于碱金属含量高,造成生物质挥发性高,即燃烧时,灰渣中成分易进入气相。

　　5)对现有生物质分析方法的研究发现,ASTM中针对生物质的分析方法明显优于简单沿用我国煤灰分析标准,主要是能够最大程度保留灰分的原始组成,保存生物质的全面性质"研究还发现,多数煤灰的结渣判别指标均未能考虑到碱金属带来的挥发性高的问题,因此简单沿用煤灰判别指标后对于生物质的判定均较不准确"但是,相比较之下,新的判定指标较为适合生物质的结渣判定,但判定结果仍然较为模糊,无法为生物质锅炉的运行带来十分明确的指导,只能泛泛的认为结渣趋势为严重或者轻微"惟有设计后续实验,明确判别界限才能准确判定生物质的结渣性质。