0、引言
生物质混燃技术在生物质能利用中具有重要地位．采用生物质与煤炭混和燃料，在减少煤炭消耗的同时，还能有效解决单纯利用生物质颗粒燃料带来的能量密度低、贮运不便、受季节影响等问题，选择适合的生物质混燃技术，可以避免对原有的燃煤锅炉进行大规模改造，不增加一次性投资的费用．因此，开展对现有燃煤锅炉进行生物质与煤炭混合燃烧的试验研究有重要的意义，富通新能源专业销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧
木屑颗�；�、
秸秆颗�；�、秸秆压块机压制的生物质颗粒燃料，生物质颗粒燃料如下图所示：
1、混合燃料的燃烧特性分析
根据目前的实际情况调查，生物质混燃采用的燃烧装置多数是未经改造的燃煤锅炉，燃煤锅炉在设计时选择的燃料是煤，没有考虑采用混合燃料．生物质混合燃料的燃烧特性参数与煤有所不同，将生物质混合燃料直接投入燃煤锅炉进行燃烧，会对锅炉的燃烧工况产生影响，并且，由于生物质颗粒燃料中的氯化物对金属的腐蚀作用，生物质颗粒燃料比例过高会损害锅炉寿命．一般认为，小于20%的秸秆与煤的混合比，对煤的沉积特性影响不大，综合考虑加入秸秆对燃烧工况的影响、秸秆对锅炉的危害性、秸秆收集储运能力等因素，试燃的蒸汽锅炉决定采用1：20，1：15，l：10与1：5的秸秆与煤质量比的混合燃料进行试验。
2、运行工况分析
2.1锅炉设备主要设计参数
炉型：DZLlO -1.25 -AⅡ；额定蒸发量：10 t；额定工作压力：1. 25 MPa；额定蒸汽温度：220cC；额定给水温度：200C；锅炉热效率：80%。
2.2试燃工况
本文以长春市某供热企业10 t锅炉为研究对象，进行8周煤与秸秆混燃试验，为了便于各项参数作对比性研究，采用两组相同型号的10 t蒸汽锅炉，一组锅炉采用煤单独燃烧，另一组锅炉采用混合燃料燃烧，秸秆与煤的质量比分别是1：20，1：15，1：10与1：5，获得大量的混合燃烧与单纯燃煤工况参数．当配比1：20与1：15时，节省燃煤量逐渐增加但不明显；当配比为1：5时，烟气含碳率明显增加；混合比为1：10时，锅炉运行工况最理想，既节约了煤炭又对燃烧工况影响不大，确定秸秆与煤l：10的混合比为最佳混合比。
2.3增加混合燃料的锅炉工况试验
混燃锅炉采用的混合燃料是煤与秸秆掺混而成的，该供热企业采用的煤是发热值为5 000大卡Ⅱ类烟煤，而秸秆的发热值仅为3 000大卡，由于混合燃料的发热值低于煤的发热值，所以混燃锅炉在运行时炉膛温度低于生产的要求，蒸汽的汽量与参数也略有降低．为了解决以上问题，增加了混合燃料，两组燃烧不同燃料的锅炉在燃料增加前后的工况对比列入表1。
由表1可知，在900，10：00时，燃烧混合燃料的燃烧室温度比燃煤锅炉燃烧室的温度低200C - 30CC，过热蒸汽流量混燃锅炉要比燃煤锅炉低It，过热蒸汽压力要低0.3 MPa，过热蒸汽温度要低30度，混燃锅炉增加5 mm厚度的输送燃料，炉膛的温度升高到燃煤锅炉相同的水平，蒸汽流量、温度与压力也与燃煤锅炉基本相同．通过以上对比试验可以得出，为了达到与燃煤锅炉相同的工况，混燃锅炉每天燃烧混合燃料的质量要比燃煤锅炉要多0.8 t。
2.4 生物质混合燃料燃烧对锅炉受热面的影响
由于秸秆与煤的混合比例的不同，对锅炉受热面积灰结渣的影响也不相同．通过对锅炉燃烧室炉壁温度与除尘器的烟气温度进行记录分析，以了解混合燃料燃烧时烟气对锅炉受热面结渣积灰的影响．图1与图2分别记录了锅炉燃烧室炉壁温度与除尘器的烟气温度随时间变化情况。
通过图1可以分析出，混燃锅炉增加燃料后，混燃锅炉的燃烧室壁温与燃煤锅炉的燃烧室壁温大致相同．两座锅炉的温度折线大致平行，说明燃烧室炉壁的热阻没有明显的变化，燃烧室内结渣积灰现象并不明显。
通过图2可以分析出，燃煤锅炉的除尘器后的温度低于混燃锅炉的除尘器后温度，混燃锅炉烟气的温度上升趋势，而且随着时间的推移愈加明显，这是由于混燃锅炉燃烧的秸秆灰分比煤要高，更易于附着锅炉管壁，产生的热阻大于煤灰产生的热阻．管壁热阻增大，导致热交换效率降低．因此，即使采用1:10的混合比，混燃锅炉运行一段时间后仍需进行清灰作业。
3、技术经济性分析
2010年冬季，该供热企业每吨原煤的收购价格为600元（含运费），每吨秸秆的收购价格为100元，当地工业用电价格每度为0.9元，每吨蒸汽售价按250元每吨计算，通过5个周的燃烧试验，获得两组锅炉煤、电消耗以及产汽量等有关数据，表2列出了相关数据的日平均值。
由表2看出，混燃锅炉标准煤耗比燃煤锅炉0.8t，电量多308.8度，产气量少2t，汽煤少0.07.混燃锅炉的燃料费用比煤燃料费用低1 557元，耗电费用要高278元，产气收入要高500元，通过综合计算，10 t蒸汽锅炉在生物质混燃的条件下每天的经济性收益比燃煤要高出l779.1元，一个采暖季（按179d计）可节约318 458.9元，如果该供热公司所有的燃煤锅炉均采用秸秆与煤l：10质量比的混合燃料燃烧，该公司每年消耗原煤20万t，则每年可为公司节约80余万元．通过以上计算可以得出，采用混合燃料可获得显著的经济收益。
4、结论
(1)通过2个月的试验，煤与秸秆按1：10质量比掺混作为燃煤锅炉的燃料，对于10 t的燃煤锅炉在技术上与经济上是可行的；
(2)通过对锅炉烟气温度的分析，生物质混合燃料在低秸秆含量（秸秆与煤质量比为1：10）条件下，锅炉尾部受热面产生的积灰比燃煤严重．因此，采用混合燃料的燃煤锅炉在停炉检修时，一定要同时进行清灰作业。
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