生物质燃料的燃烧特性
生物质燃料含碳量较低，因此热值较低，燃烧时间较短。
生物质燃料挥发分较高，且生物质燃料中碳多与氢结合成低分子量的碳氢化合物，遇热即析
出，所以生物质燃料易着火，需要采取拦火措施以防止炉前料斗内着火。燃料预燃段挥发分
析出量较大，此处必须配给足够的空气方能保证充分燃烧，否则就会产生黑烟。
生物质燃料含氧量较高，燃烧时可适当减少供风量。
生物质灰分较低，且密度小易被吹起，但生物质灰熔点较低，炉膛内易结焦、挂渣。
未经固化的生物质燃料自然堆积密度很小，一般在 100～300 kg/m3，因此燃料供给必须考
虑足够的供料速度、供料体积及燃烧室容积。
2.2 直燃式生物质工业锅炉燃烧方式
国内直燃式生物质工业锅炉常见的燃烧方式有层燃式（包括固定炉排燃烧、下饲式燃烧、链
条炉排燃烧、往复炉排燃烧等）、室燃式（粉体燃烧）、悬浮式（流化床燃烧）。对于颗粒燃
料，主要燃烧方式为层燃式。
(1)层燃式
在层燃炉中，热功率≤0.7 MW 的锅炉常采用固定炉排和下饲式燃烧，热功率>0.7 MW 的锅
炉较多采用链条炉排或往复炉排燃烧。
固定炉排燃烧主要解决燃料的自动连续供给且保证燃料在炉排上的均匀分布，因此配置合理
的供料方式尤为重要。固定炉排四周一般为水冷受热面，生物质燃烧着火温度较低，且析出
气体较多，这些气体一旦未燃尽就与水冷面接触，会导致锅炉冒黑烟情况出现，因此，布置
合理的二次风对烟气进行扰动助燃可以很好地解决燃烧冒黑烟的问题。
下饲式燃烧适合于颗粒状生物质燃料，生物质燃烧机的原理，下饲式燃烧需要解决好灰渣的排除和停炉燃料自燃冒
烟的问题。由于下饲式燃烧时燃料自下而上供给，灰渣在燃烧层表面，如果不能及时排除，
因生物质的灰熔点较低，一定会出现结焦情况，结焦将导致炉床局部通风不畅，使得燃烧无
法正常进行。
生物质易自燃，锅炉停炉时，燃烧将在缺氧状态下继续进行并产生黑烟，因此，下饲式燃烧
必须具备停炉拦火功能，以防止停炉时锅炉冒黑烟
生物质成型燃料及生物质固化生物质燃料中较为经济的是生物质成型燃料，生物质成型颗粒就是利用秸秆、薪材、植物果壳等农林废弃作物，经粉碎一混合一挤压一烘干等工艺压制而成，可以制成棒状、粒状、块状等各种形状。原料经挤压成型后，密度为 0.8 -1.4t/m3，能量密度与中质煤相当，燃烧特性明显改善，火力持久黑烟小，炉膛温度高．而且便于运输和贮存。用于生物质成型的方式主要有螺旋挤压式、活塞冲压式和环模滚压式等几种。目前，国内生产的生物质成型机一般为螺旋挤压式，生产能力多在 0.2 -0.4 t/h，电机功率 7.5 ~18 kW，电加热功率 2—4 kW，生产的成型燃料为棒状，直径 50~ 70 mm，单位产品电耗 70 - 100 kWh/t。曲柄活塞冲压机通常不用电加热，成型物密度稍低，容易松散。环模滚压成型方式生产的成型燃料为颗粒状，直径 6～12 mm，长度 20 - 40 mm，滨州生物质燃烧机，不用电加热。物料水分可放宽至 18%，单机产量可达 2t/h，产品电耗约为 60 kW/t，生物质燃烧机厂家，原料粒径要求小于 1 mm。该方式主要用于大型木材加工区木屑加工或造纸厂秸秆碎屑的加工。工业锅炉主要采用直径为 8~10 mm、长度为 25～35 mm 以木质为主的生物质颗粒作为燃料，其主要技术指标为：直径 6~ 12 mm，长度为直径的 2～4 倍，堆积密度大于 600kg/m3，破碎率小于 1.5%-2.0%，生物质燃烧机 热风炉，干基含水量小于 10%～15%，灰分含量小于 1.5%，硫含量和氯含量均小于 0. 07%，氮含量小于 0.5%，热值大于 16 MJ/kg。小型固定炉排和半气化生活锅炉主要使用棒状或块状的生物质燃料，生物质颗粒的成型密度是生物质颗粒的一个重要指标，它关系到生物质颗粒的外形质量和自然堆积密度，目前国内许多地区生产的木质颗粒燃料的密度都在 1.1 -1.3，然而较高的成型密度会导致生物质颗粒生产成本的增高。为了使颗粒达到一定的密度，必须提高模具成型孔的压缩比，而较高的压缩比使得成型孔在生产过程中经常被堵塞，出料缓慢使颗粒的产量下降，模具损坏几率增加。对于工业锅炉使用的颗粒燃料，将颗粒密度确定在 0.8～1.1 最为经济。2、直燃式生物质工业锅炉，从燃烧机理分析，生物质固体燃料与煤的燃烧机理十分相似，但生物质的挥发分由于析出温度低而易着火。实践表明，直接采用燃煤锅炉改烧生物质效果不好，会产生炉前热量聚集且不稳定、炉前料斗易着火、锅炉停炉和启动时冒黑烟、热效率低等问题。生物质燃料许多特有的燃烧特性，决定了直燃式生物质工业锅炉的燃烧方式、供料方式及锅炉的特有结构，列出了生物质固体燃料与煤的成分比较。从表 1 可见，生物质固体燃料的含碳量远小于煤，挥发分远高于煤，二者的化学成分含量、密度（尤其是自然堆积密度）都有着较大的不同。因此生物质的燃烧方式、供料方式、锅炉结构等必须有别于燃煤锅炉。
