生物質的種類：通常用作能量轉化的生物質可以分為四大類：木材殘余物（涵蓋所有來源于木材和木材產品的物質，主要包括：燃料木材、木炭、廢棄木材和森林的殘余物）、農業(yè)廢棄物（所有與種植業(yè)和莊稼處理過程有關的廢棄物。例如：稻谷殼、秸稈和動物的糞便）、能源莊稼（專門用于能量生產的莊稼。如：甘蔗桿和木薯）和城市固體垃圾（MSW）。

生物質顆粒燃料特性：

根據瑞典的以及歐盟的生物質顆粒標準生物質顆粒應具有以下特性：

直徑一般為6~8毫米，長度為其直徑的4~5倍；

破碎率≤1.5%~2.0%；

干基含水量≤10%~15%；

灰分含量≤1.5%；

硫含量和氯含量均≤0.07%，氮含量≤ 0.5%；

熱值：歐盟無明確要求，瑞典要求≥16.9 兆焦。

生物質的利用轉化方式：

生物質的利用轉化方式主要有三種：熱化學法、生物化學法、提取法。

1.熱化學法是指高溫下將生物質轉化為其它形式能量的轉化技術，主要包括四種方式：

（1）直接燃燒（直接將生物質完全燃燒放出熱量）；

（2）氣化（在氣體介質氧氣、空氣或蒸汽參與的情況下對生物質進行部分氧化而轉化成氣體燃料的過程）；

（3）熱解（在沒有氣體介質氧氣、空氣或蒸汽參與的情況下，單純利用熱使生物質中的有機物質等發(fā)生熱分解從而脫除揮發(fā)性物質，常溫下為液態(tài)或氣態(tài)，并形成固態(tài)的半焦或焦炭的過程）；

（4)直接液化（在高溫高壓和催化劑作用下從生物質中提取液化石油等）。

2.生物化學法是指生物質在微生物的發(fā)酵作用下產生沼氣、酒精等能源產品。

3.提取法是利用物理方法從生物質中提取生物油。

生物質鍋爐是鍋爐的一個種類就是以生物質能源做為燃料的鍋爐叫生物質鍋爐，分為生物質蒸汽鍋爐、生物質熱水鍋爐、生物質熱風爐、生物質導熱油爐等。

生物質熱能鍋爐大致可分為三類：

第一類，小型生物質熱能鍋爐：優(yōu)點是體積小，結構簡單，價格低，只能提供熱水形式的熱能。

第二類，大型生物質熱能鍋爐：技術不完善，現在只是停留在概念上。

第三類，中型生物質熱能鍋爐：優(yōu)點是技術比較成熟，能量損耗小，不僅能夠供熱，也能夠供蒸汽，所以也稱生物質蒸汽鍋爐。

生物質燃燒的基本過程：由于不同種類的生物質在化學組成成分和物理特性上有差別，所有它們的燃燒過程是有些不同。但是一般認為，生物質的燃燒通?？梢苑譃槿齻€階段，即預熱起燃階段、揮發(fā)分燃燒階段、炭燃燒階段。

生物質蒸汽鍋爐的構成：

給料系統；燃燒系統；吹灰系統；煙風系統；自控系統。

給料系統：鍋爐給料系統分為兩條配料、給料線，每條配料線向三臺給料機供料。

燃燒室及水冷壁：

一般情況下燃燒室斷面呈矩形，燃燒室各面墻全部采用膜式水冷壁，由光管和扁鋼焊制而成，底部為水冷振動爐排。

燃燒室壁面開有以下門孔：

（1）給料口；（2）二次風口；（3）燃燒器；

（4）觀察孔；（5）爐排檢查門；（6）墻式吹灰器孔；

（7）人孔；（8）測溫、測壓孔；（9）電視監(jiān)控孔。

水冷壁不僅僅圍成燃燒室，還圍成了一條煙道；水冷壁分多個循環(huán)回路。

水冷爐排：

振動爐排作為爐膛底部，存放、振動和輸送生物質燃料、焦炭和灰渣。通過爐排下三個獨立的風室將一次風送到三個區(qū)，即加熱/干燥、燃燒和燃盡區(qū)。在灰渣進入撈渣機前，冷卻灰渣。同時，作為蒸發(fā)受熱面的一部分，通過水(冷卻水溫250℃～350℃)來冷卻爐排，水從爐排低端流入，從爐排高端流出。

水冷壁帶有氣封（密封空氣）法蘭和支持部件。膜式水冷壁與靜止的進口聯箱相連，通過柔性管與靜止后一前水冷壁連接。柔性管能夠承受振動引起的應力和應變，同時低端爐排（落渣口）處裝有特殊的耐磨彎管。

振動裝置設置為一個帶有皮帶傳動的電動機、一根傳動軸、和四根獨立的爐排驅動桿。振動驅動裝置由混凝土臺支承。因電動機在其使用期限中有多次啟動，為了保護電動機，振動驅動裝置的啟動采用逐漸加載的方式。

爐排的承壓部件由爐排托架來支撐，托架直接與振動驅動裝置連接。通過不銹鋼的薄的重疊片形成氣封，這些重疊片安裝在靜止和活動的部件之間。在相鄰爐排塊的結合處，安裝有特殊的彈簧支撐密封件，為的是形成氣封和料封，這樣燃料、沙子、灰渣和焦炭等不會掉入風室中。在驅動桿處，四個鋼波紋管補償器和密封盒構成了密封，將熱空氣與外界隔離，這四個波紋管補償器可以承受振動引起的應力和應變。在風室的四周，網式補償器構成密封，網式補償器可以承受一次風的高溫。

汽水系統：

鍋爐正常運行時，不但要保證蒸發(fā)受熱面水循環(huán)可靠，而且還必須保證給水及省煤器不發(fā)生水擊，過熱蒸汽不發(fā)生偏流等，鍋爐的汽水系統針對上述問題進行了合理設計，為了保證鍋爐運行，鍋爐汽水系統還布置了由排污、疏水、加藥、取樣等系統。

1.給水流程：

鍋爐給水分高壓給水和低壓給水

（1）高壓給水經給水調節(jié)閥后分為兩路：

高壓給水→省煤器→汽包；

高壓給水→高壓空氣預熱器→高壓煙氣冷卻器→省煤器→汽包。

（2）低壓給水

低壓給水→除氧器→循環(huán)水泵→低壓空氣預熱器→低壓煙氣預熱器→除氧器。

2.蒸汽流程：

蒸汽由汽包→一級過熱器→一級減溫器→二級過熱器→二級減溫器→三級過熱器→三級減溫器→四級過熱器→主蒸汽管→進入汽輪機。

注：煙氣流程：

爐膛（含三級過熱器）→第二煙氣通道（含四級過熱器）→第三煙氣通道（含一、一二級過熱器）→尾部對流受熱面（包括省煤器和煙氣冷卻器）。

汽包：汽包放置在爐膛的上方，由兩根下降管支撐，汽包兩端各有一根下降管，由立柱支撐。立柱頂部帶有球形滑動支座，允許下降管和立柱（靜止的）之間的膨脹。為防止低溫的給水與溫度較高的汽包壁直接接觸，在管子與汽包壁的連接處裝有套管接頭。給水進入汽包后，進入給水分配管，使給水沿汽包縱向均勻分布，這能夠消除由于大量過冷水進入汽包而引發(fā)汽包的熱變形，并沿著汽包長度方向獲得一致的產汽量。汽包低低水位之下的水容積起到蓄水作用，可以保證發(fā)生緊急停爐時汽包不會蒸干。這個水容積的水量能夠滿足蒸發(fā)受熱面的產汽量和停爐后的產汽，這可通過蒸干尾跡來顯示。如果鍋爐汽包水位低于低低水位，鍋爐必須切斷燃燒。汽包的最高水位和最低水位之間的容積必須能夠容納運行過程中發(fā)生的水容量波動，特別是蒸發(fā)受熱面產汽引起的水容量波動。汽包正常水位在汽包中心線處，最高、最低安全水位距正常水位分別為上下各115和85mm。汽包出現高水位（超出給水調節(jié)的范圍）時，緊急放水量由緊急放水閥來控制。

水冷壁系統：

水冷系統受熱面由爐排水冷壁、側水冷壁、前水冷壁、后一、后二、后三水冷壁、后三中間水冷壁及爐頂水冷壁組成。

過熱器：

過熱器分為四級，飽和蒸汽由汽包上的飽和蒸汽連接管引入飽和蒸汽匯集集箱，沿連接管進入一級過熱器，一級過熱器逆流順列布置，從一級過熱器出來后經過一級減溫器減溫后進入二級過熱器，然后再經過二級減溫器、三級過熱器、三級減溫器、四級過熱器后進入主蒸汽管。

空氣預熱器：

空氣預熱器布置在煙氣通道之外，為水加熱空氣的形式，分為高壓空氣預熱器和低壓空氣預熱器。高壓空氣預熱器中的水冷卻后進入高壓煙氣冷卻器中加熱，再并入給水管進入省煤器。低壓空氣預熱器在低壓循環(huán)管路上，由兩臺低壓循環(huán)水泵從除氧器中給水?？諝馀c水成逆流布置。

灰渣系統：灰渣掉入水中后，部分著火的灰渣被冷卻和熄滅，同時在鍋爐的排灰渣口和鍋爐本體間建立空氣密封，并將振動爐排、第二和三回程的灰渣輸送到灰渣間，并散布到灰渣間的地面上。

生物質在振動爐排上的燃燒過程：

生物質的燃燒通?？梢苑譃槿齻€階段，即預熱起燃階段、揮發(fā)分燃燒階段、炭燃燒階段。生物質在振動爐排上的燃燒過程分為預熱干燥區(qū)、燃燒區(qū)和燃盡區(qū)，這可以與振動爐排的高、中和低端相對應。根據各區(qū)的燃燒特點，各區(qū)需要的風量有差別，預熱干燥區(qū)和燃盡區(qū)的風量少一些，燃燒區(qū)的風量要大一些。燃料顆粒在振動爐排鍋爐中燃燒可以分為兩種類型：顆粒大的在爐排上燃燒，顆粒特別小的燃料顆粒，在氣力播撒的過程中，在爐排上部空間發(fā)生懸浮燃燒。

生物質在爐排上完全燃燒的條件：

爐內良好燃燒的標志就是在爐內不結渣的前提下，盡可能接近完全燃燒，同時保證較快的燃燒速度，得到最高的燃燒效率。

生物質鍋爐存在的問題：

高溫腐蝕：由于生物質燃料含有包含氯化物在內的多種鹽，燃燒產生的煙氣具有很強的腐蝕性。在三、四級過熱器區(qū)域會對受熱面管子產生高溫腐蝕。

低溫腐蝕：如果直接把空氣預熱器布置在尾部煙道內，出口處的管子壁溫會達到煙氣的酸露點溫度，造成嚴重的低溫腐蝕現象。

積灰：受熱面積灰與煙氣流速、露點溫度、結構布置等因素有關。根據實踐經驗，生物質燃料燃燒產生的灰分熔點較低，具有很強有力粘附力，容易附著在受熱面管子上。因此，在各受熱面煙道處設有大量的吹灰器，保證了煙道的暢通及換熱。

生物質鍋爐相關政策：

經過中國環(huán)保部認定：

生物質燃料是否屬于高污染燃料，生物質鍋爐是否可以在市內使用？

依照的環(huán)保要求及執(zhí)行標準，中國環(huán)保部有回復，原文如下：

一、采用農林廢棄物（秸桿、稻殼、木屑、樹枝等）為原料，通過專門設備在特定工藝條件下加工制成的棒狀、塊狀或顆粒狀等生物質成型燃料，可有效改善農林廢棄物的燃燒性能，其硫、氮和灰份含量較低，在配套的專用燃燒設備上應用，可實現清潔、高效燃燒，產生的二氧化硫、氮氧化物和煙塵較少，不屬于高污染燃料。

二、生物質成型燃料在城市中的推廣應用要充分考慮當地環(huán)境空氣質量控制要求和燃料供應的實際情況。在城市的燃氣供應不能滿足需求時，生物質成型燃料可作為一種替代燃料，并應以燃氣的排放標準來要求；在大城市中心區(qū)的推廣應用應當進行科學論證，并應提出更嚴格的大氣污染物排放控制要求。

三、在推廣應用工作中，應當加強對生物質成型燃料生產和使用的監(jiān)督管理，制定生物質成型燃料及配套專用燃燒設備的地方標準和技術規(guī)范，規(guī)范其生產和使用；在應用過程中，注意監(jiān)測是否有二惡英類物質產生；生產、銷售生物質成型燃料和配套專用燃燒設備的單位應具備相應資質，產品須經質量、安全、環(huán)保、節(jié)能等相關管理部門的認證，符合相關技術規(guī)定和標準。”

生物質鍋爐是未來行業(yè)的發(fā)展方向。低碳環(huán)保保護環(huán)境是我國的一項基本國策，走可持續(xù)發(fā)展的道路已成為我國經濟和社會發(fā)展的基本戰(zhàn)略。為進一步貫徹《中華人民共和國大氣污染防治法》、《中華人民共和國節(jié)約能源法》、《鍋爐壓力容器安全監(jiān)察暫行條例》， 并根據中國大氣環(huán)境綜合整治方案的要求，自然人鍋爐廠家加強了大氣污染防治及鍋爐安全節(jié)能工作， 其生物質鍋爐實現了低碳環(huán)保的要求。