中國生物能源資源豐富，農業、畜牧業、林業殘余物、工業用木料加工剩余物以及能源植物生物質資源量每年的存量相當于6. 74億t標準煤，其中，年可開發資源相當于1. 78億t標準煤，而且其利用不受區域限制，比太陽能、風能等新能源更適合中國地廣人多且分布不均衡的國情。中國不僅具有廣泛的生物質能源優勢，而且開發生物質能源的相關技術條件和法律環境也已經具備。《可再生能源中長期發展規劃》目標是，到2020年生物質發電總裝機容量達到3000萬kW。
武漢覬迪控股投資有限公司（簡稱凱迪公司）自主研發的循環流化床鍋爐相對其它型鍋爐具有燃燒生物質高效、高脫硫效率、低NO。排放、高碳燃盡率、長燃料停留時間、強烈的顆粒返混、均勻床溫、燃料適應性廣等優點。中國自20世紀80年代末開始對燃料生物質流化床鍋爐進行研究，后期根據稻殼的物理、化學性質和燃燒特性，設計出以流化床燃燒方式為主，輔之以懸浮燃燒和固定床燃燒的組合燃燒式流化床鍋爐，并且為配合三段組合燃燒采取了四段送風的方式。
筆者充分利用凱迪公司研發的生物質直燃循環流化床鍋爐，研究適合生物質直燃循環流化床鍋爐牲能測試的方法。在人爐燃料粒徑、生物質燃料化驗、冷態實驗、風煙流程取樣、灰渣熱損失和排煙特性等方面，不斷探討改進測試方法，并進行總結歸納，為生物質直燃循環流化床鍋爐性能測試提供參考和指導意見，并對鍋爐優化設計提供依據。
1、實驗系統
實驗鍋爐是中溫次高壓參數、單鍋筒、自然循環、單段蒸發系統、集中下降管、平衡通風的CFB鍋爐。鍋爐主要由爐膛、高溫絕熱分離器、自平衡“U”形返料器和尾部3個煙道組成。爐膛蒸發受熱面采用膜式水冷壁，尾部第1，2煙道采用水冷包墻。爐膛下部布置水冷布風板，布風板上安裝鐘罩式風帽，具有布風均勻、防堵塞、防結焦和便于維修等優點。鍋爐采用2個高溫絕熱分離器，布置在燃燒室與尾部對流煙道之間，外殼由鋼板制造，內襯絕熱材料及耐磨耐火材料，分離器上部為蝸殼形，下部為錐形。防磨絕熱材料采用拉鉤、抓釘、支架固定。高溫絕熱分離器回料腿下布置1個非機械型返料器，返料為自平衡式，流化密封風用高壓風機單獨供給。返料器外殼由鋼板制成，內襯絕熱材料和耐磨耐火材料。爐膛、旋風分離器和返料器3部分構成了CFB鍋爐的核心部分一物料熱循環回路，燃料在爐膛內與循環物料混合并燃燒，產生熱煙氣，形成氣固兩相流。氣固兩相流在爐膛內向上流動。在這一過程中大顆粒循環物料在不同高度向下回落，形成循環流化床鍋爐的內循環。其余循環物料隨熱煙氣經爐膛出口進入到旋風分離器，分離器對氣流進行分離凈化，分離下來的固體顆粒經過返料器返回爐膛，形成鍋爐的外循環。
2、實驗過程
實驗前，確保鍋爐及輔機能長時間正常穩定運行；鍋爐主要運行控制系統能正常投入，各調節擋板操作靈活，指示無誤；實驗前，對現場專周儀器儀表進行檢查或校驗，使之能正常使用；儲備足夠數量并符合設計要求的燃料；鍋爐及輔助設備已完成優化調整；實驗所需的臨時測點及臨時腳手架、平臺、扶梯已加裝完畢，各測量地點及通道照明充足，并符合安全規程。
2.1 實驗工況
為了達到整個鍋爐機組的熱力平衡、物料平衡和化學反應平衡，鍋爐在實驗工況開始前、啟動后至少已連續穩定運行了24—48 h。在實驗開始前的12 h中，最初9h應保持鍋爐負荷不低于額定負荷的75%；后3h鍋爐最大連續出力、常用負荷及額定負荷對應的發電功率為I5，13.5，12 MW 3種工況測試；鍋爐最低穩燃負荷根據鍋爐和汽機能夠穩定運行的最低負荷確定。
2.2燃料特性
鍋爐實驗的燃料特性見表1。
3數據處理
3.1鍋爐熱效率計算
鍋爐效率參照GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規程》和DL/T 964-2005《循環流化床鍋爐性能試驗規程》中的熱損失法計算，熱損失考慮下列項目：排煙熱損失q2；可燃氣體未完全燃燒熱損失q3；固體未完全燃燒熱損失q。；散熱損失g5；灰渣物理熱損失q6；效率計算中灰渣比率按實際測量取值。
3.2鍋爐熱效率的修正
按GB 10184-1988中規定的基準溫度和給水溫度偏差慘正。效率計算的基準溫度為20℃，當實際進風溫度偏離設計值時，按GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規程》中規定的方法進行修正。給水溫度偏離設計值10℃以上，進行排煙溫度修正，修正方法按GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規程》中規定的方法計算。
由于實驗期間人爐燃料全水分較高，低位發熱量與設計燃料發熱量相比偏低，實驗燃料特性明顯偏離設計值，研究對因燃料變化引起的熱損失變化項目按照GB 10184-1988《電站鍋爐性能試驗規程》中規定進行修正。
4 實驗結果與分析
對65 t/h生物質循環流化床鍋爐在最大、常用及額定負荷下進行熱效率測試實驗。根據現場條件決定，該生物質循環流化床鍋爐的常用負荷為13.5 MW，并對額定負荷12 MW及常用負荷13.5MW進行2次熱效率測試實驗，以檢驗實驗結果的一致性，當2次效率實驗值偏差不大于1%時，取其算術平均值作為最終實驗結果，否則應進行第3次實驗。鍋爐效率實驗開始前，雙方已確認具備實驗條件，鍋爐運行狀況良好，工況穩定3h后進行實驗。
4.1 鍋爐主要運行參數
鍋爐主要運行參數見表2。
4.2鍋爐熱效率
根據化驗分析及測試數據，計算鍋爐效率及主要熱損失項目見表3。由表3可知，鍋爐熱損失的主要來源是排煙熱損失q2和固體未完全燃燒熱損失q4。在12 MW工況下的實測鍋爐熱效率為86. 645%．13.5 MW工況下鍋爐熱效率為87. 882%，15 MW工況下鍋爐熱效率為87. 307%。排煙溫度經過進風溫度和給水溫度修正，以及燃料性質修正后，12 MW工況下的鍋爐熱效率為87. 57%，13.5 MW工況下鍋爐熱效率為88. 77 010，15 MW工況下鍋爐熱效率為88. 72%。12，13.5和15 MW工況下熱效率均略低于設計值。
5結 論
CFB性能實驗完成了鍋爐最大連續出力實驗，鍋爐熱效率（最大、額定、常用負荷）等實驗。實驗結果為：對進風溫度、給水溫度、燃料特性修正后，12.0 MW工況下的鍋爐熱效率為87. 57%，13.5MW工況下鍋爐熱效率為88. 77%，15.0 MW工況下鍋爐熱效率為88. 72%。
三門峽富通新能源銷售生物質鍋爐、家庭用炊事鍋爐，以及生產生物質顆粒燃料的顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機等生物質成型機械設備。
