O、前言
隨著我國經濟的發展，人們在開發資源和制造產品的過程中，必然產生廢物，生物質垃圾便是其中一種，如工業廢物的糠醛渣、紙漿；農業加工產生的木薯渣、稻殼、秸桿等，如何處理這些垃圾己越來越來成為人們關注的問題，如處理或處置不當，就會對環境造成不同程度的影響和危害，而且還會帶來資源的浪費，用生物質垃圾作為鍋爐燃料既可節約能源又可改善環境，具有很大的經濟和社會價值；現在通用的垃圾焚燒系統主要有垃圾層燃、流化床式燃燒、回轉筒式焚燒系統。流化床焚燒方式具有投資省，燃燒穩定，排放低，適應低熱值燃料等特點，非常適合我國國情。高低差速流化床技術能在床內形成強烈的內循環，很適合燃燒垃圾這種特種燃料。
1、高、低差速床垃圾焚燒基本技術原理
高低差速流化床鍋爐技術是一種床內循環技術，它采用一定高度的隔墻將爐床分為主燃燒區與傳熱區。主燃燒區習慣稱主床，傳熱區稱副床。在結構位置上副床與主床存在一定高度差，主床低一點。在隔墻下部開有若干個孔，使兩床相互連通，副床上布置有浸泡受熱面，而主床則沒有。在主副兩床采用單獨的風室供風，以不同風速分別向兩個分床鼓風，形成高速床與低速床。主床為高速床，副床為低速床。
由于高低速兩床流化時的床高和空隙率不同，形成如圖1所示的壓力分布特性。在下部孔口形成從低速床向高速床的壓差，使顆粒通過孔口從低速床向高速床運動。隔墻上部形成由高速床向低速床的壓差，使顆粒由高速床向低速床運動，這樣顆粒通過下部孔口從低速床向高速床運動，在高速床中顆粒上升，再從隔墻上部由高速床進入低速床，在低速床中顆粒下沉，又通過下部孔口回流入高速床（見圖2）。
當鍋爐運行時，燃料從主床側給入，進入爐床的燃料在主床上進行預熱與燃燒，由于主床中未布置受熱面，高溫未燃燼的燃料循環進入傳熱區進行燃燼并與浸泡受熱面進行熱交換；降溫后的床料由副床進入主床，與主床的床料進行傳質傳熱過程以平衡溫度。主床與副床的循環流率大小除了影響顆粒燃燼外，還影響主床與副床的溫度平衡，最終關系到鍋爐的安全運行。
高低差速床在燃燒垃圾時，由于床內存在強烈的回流與循環，當垃圾給入時垃圾顆粒在床內與高溫床料發生碰撞、撕扯破碎與拖曳，這大大延長了低比重的垃圾在床層停留時間，有利于垃圾發生預熱、干燥、氣化、燃燒等過程，直至燃燼。
2、燃糠醛渣高、低差速床鍋爐
2.2爐型與總體結構
燃糠醛渣高、低差速床鍋爐總體布置如圖3所示。
2.3燃糠醛渣高、低差速床鍋爐設計措施
1．燃燒設備。糠醛渣是一種密度較輕(約為405kg/m3)，含灰量低且水份含量高（一般40%~50%）的生物質渣料，發熱值只有9 462.3 kj/kg，鍋爐設計時給渣料既要保證落入沸騰層內，又要考慮沸騰床料的穩定，并使渣料能有效的干燥、著火，而差速流化床的設計能完美地解決以上問題。該燃燒技術的要點是改變現有常規流化床( FBC)單一流化床面，而采用不同流化風速的多層床面“差速流化床”結構。煤從高速床進入，在高速床內物料按不同粒徑分離，細顆粒溢流于低速床，因低速床顆粒細，故低速床所用風量小，風速較低，這樣水量大、密度小的糠醛渣能很順利的進入沸騰層內；鍋爐運行時，沸騰段密相區內高、低速床之間不斷進行物料循環，料層溫度一般在850℃~ 950℃之間，且料層厚度為1.1 m~1.2 m，因此密相區料層的蓄熱量很大，而且傳熱強烈，故含水量大的渣料能順利烘干，著火燃燒。在此過程中低速床的埋管受熱面與高溫物料之間進行了熱交換，低速床的物料冷卻了高速床中的物料，由于低速床流化風速很低(1.5 m/s)且物料顆粒細，故埋管受熱面磨損很小。
2．采用寬大爐膛設計及二次風。由于糠醛渣含水量很高，燃燒時爐內的煙氣體積大，為了減慢爐膛內的煙氣上升速度，保證足夠的停留時間，因而爐膛需設計得比較高大。
其次，糠醛渣的揮發份很高，勢必考慮在稀相區燃燒大量的可燃氣體，故我們在距布風板4m和4.5m處布置了二層切圓二次風，形成了強烈旋轉的上升氣流，延長氣體及細小顆粒在爐內的停留時間，加強可燃氣體和二次風的強烈混合，提高燃燒效率。
3．采用負壓進渣料。糠醛渣潮濕，進料時易形成搭橋，故采用播煤風將渣料打散，使其進入床內后能均勻烘干、著火。
4．鍋爐運行后的經濟效益和環境效益。鍋爐自投建以來，至今一直運行安全穩定。每小時可焚燒糠醛渣8t左右，日處理廢渣近200 t，相當于每日可節省約65 t標準煤，若按每噸標準煤300元，年運行300天計算，每年可節省人民幣585萬元，投資回收僅需一年，且又消除了廢渣堆積給土壤和水資源帶來的污染，減少了土地的占用率，因而具有極高的經濟效益和環保效益。
3、結束語
筆者所在的公司從事生物質燃料高、低床燃燒的開發、設計、制造已有多年，產品己形成系列化(鍋爐蒸發量從15 t/h～75 t/h)，現在正不斷的向更深、更廣的方面發展，為環保工程出一份力。
三門峽富通新能源銷售生物質鍋爐以及生產生物質顆粒燃料的顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機等機械設備，同時我們也有大量的生物質顆粒燃料出售。
