科创中国

行业领域

新能源及节能技术

需求背景

生物质可再生能源是当今世界替代化石燃料的主要途径之一，对于生物质成型燃料的开发与利用倍受关注，并成为研究的热点。

热水锅炉是取暖供热的重要设备，占有较大的市场比例。传统生物质热水锅炉一般料斗至燃烧室之间的距离较短，由于生物质燃料易挥发和易燃烧，在锅炉使用或停机后，燃料可能沿着螺旋传送器管道内反烧至生物质存料斗，引发火灾等安全事故。生物质成型燃料经挤压后密度增大，挥发析出速度减缓，在 350℃不完全燃烧过程中大量析出，同时生物质燃料燃烧后所产生的灰熔点较低，温度过高则容易结渣。烟气从炉内排出时含有一定量的余热，如不能有效利用将降低燃料的利用效率，同时从锅炉内排除的烟气中含有大量燃烧所产生的的灰尘等污染物，如直接排放会造成空气污染。本项目设计一款生物质热水锅炉，解决上述问题。

研制生物质热水锅炉，设备使用安全可靠，燃烧效率高，烟气排放污染物浓度低于国家标准，可以直接排放。本技术的应用，可以极大的促进公司技术进步和创新，为公司的发展发挥积极作用。

需解决的主要技术难题

1、锅炉燃烧时的炉内温度较高，可以达到1000℃以上，由于生物凑燃料酶灰熔点较低，很容易结渣。同时，在燃烧过程中对锅炉配风的要求比较高，难以保证生物质燃料的充分燃烧，从而影响锅炉的燃烧效率。

2、生物质锅炉燃烧过程中存在各级受热面的狡灰、过热器结渣与沽污的问题。严重的沾污会降低传热效率，在恶劣的情况下，局部传热表面会被沾污覆盖而丧失传热性能。

        3、生物质燃烧后的废气中含有部分SO₂。此外，生物质燃烧过程中，HCl的排放则远远高予煤的燃烧，燃烧后的废气不经过处理排放容易造成大气污染，需要对排放的废气进行进一步处理。

期望实现的主要技术目标

1、生物质燃尽率：>95%。

2、锅炉效率：>90%。

3、实现智能变频全自动运行。

4、燃烧热量利用率达到90%以上。

5、废气含氯量：<15%。

         6、具备较快的提温速度。

需求解析

解析单位：“科创中国”绿色建材产业科技服务团（中国空间科学学会） 解析时间：2023-09-13

陈雪

桂林电子科技大学

副教授

综合评价

生物质燃料可分为气化燃料、液化燃料及固化燃料。从技术经济上最为可行的生物质能利用技术就是固化——即生物质成型燃料技术。但是，我国生物质能利用起步较晚，生物质成型燃料作为一种新型燃料对其燃烧特性的理论和实验研究尚处于初级阶段，根据生物质成型燃料的燃烧理论，改造与研发设计合理的燃烧设备及换热设备是非常重要和迫切的课题，可为今后生物质成型燃料燃烧设备的设计、运行及技术改造奠定理论基础，同时为今后生物质成型燃料燃烧设备开发提供实际指导.

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