生物質是一種清潔、低廉、可再生的新能源，其利用過程中二氧化碳的排放幾乎為零，對于我國實現(xiàn)“雙碳”目標具有非常重要的意義。直接燃燒是生物質利用的主要方式之一，然而生物質在燃燒過程中存在的結渣問題限制了其進一步的應用。本文從結渣現(xiàn)象的概念入手，介紹了生物質結渣判別和預測的指標，概述了常見的結渣研究方法和技術，然后從燃料特性、運行條件和鍋爐結構等方面重點分析了生物質燃燒過程中結渣行為的影響因素并總結了結渣機理，最后就目前生物質結渣行為研究中存在的問題提出了展望。

1 生物質燃燒過程中的結渣現(xiàn)象

結渣是指由于軟化或熔融的灰粒冷卻不充分，遇到 較低溫度的壁面時生成的熔渣，熔渣可能在壁面不斷生 長、團聚 。結渣現(xiàn)象可能發(fā)生在燃燒期間，也可能出 現(xiàn)在燃燒之后，發(fā)生位置大多是鍋爐的受熱面上（如爐 膛水冷壁、屏式過熱器等），也可能在床層中，不同種 類的生物質燃燒過程中形成的灰渣差異也很明顯。結渣既是復雜的物理化學過程，也是非常復雜的氣固多相湍流輸運問題 。

2 結渣問題的危害

結渣問題是生物質燃料在燃燒過程中普遍存在的 棘手問題。渣塊附著在壁面上，既難以清理，還會對 燃燒器和鍋爐本身的安全穩(wěn)定運行造成極大的干擾。 結渣現(xiàn)象導致?lián)Q熱器的傳熱能力下降。結渣增加 了受熱面的傳熱阻力，削弱了傳熱效率。在結渣 2h 后，水冷壁的傳熱能力就降低了約 50%。傳熱惡化會 導致爐膛出口煙溫的急劇上升，一旦溫度超過一定數(shù) 值，出于安全考慮，鍋爐就必須降負荷運行，這影響了鍋爐的正常運行。

結渣問題降低了燃燒效率。結渣包覆在生物質燃料周圍，阻礙了燃料的完全燃燒，增加了熱量損失，甚至 還會造成燃料在煙道內再燃燒。結渣出現(xiàn)前，鍋爐內有效利用的熱量超過了 50%，而在 結渣出現(xiàn)后，這一比例急劇下降到個位數(shù)。 最后，結渣可能帶來很多運行時的安全問題。覆 蓋在受熱面上的渣塊不僅會導致受熱強度下降，還可 能導致水的循環(huán)速度下降，破壞正常的水循環(huán)，嚴重 時可能引發(fā)爆管事故。此外，燃燒器的噴口出現(xiàn)結渣， 則可能導致配風出現(xiàn)問題，最終破壞正常的燃燒。大渣塊如若脫落，則可能打壞受熱面，嚴重時導致爆炸事故，影響到設備及操作人員的安全 。

3 生物質燃燒過程中結渣的預防與抑制

生物質原料收集過程中，應注意原料質量，減少塵土砂石等帶入，同時盡可能地清除燃料中各種可能出現(xiàn)的雜質。注意嚴格限制燃料粒徑，這是因為燃 料粒徑過大可能導致爐膛內火焰中心過高，爐膛出口 易出現(xiàn)結渣；燃料粒徑過大還會造成燃料不能完全燃 燒，未完全燃盡的燃料落入冷灰斗后可能發(fā)生再次燃 燒，從而導致結渣。此外，對生物質原料進行適當?shù)?洗預處理也可以減少結渣的可能性。

控制適宜的燃燒溫度在穩(wěn)定燃燒的情況 下，合理調節(jié)配風和燃料，維持合理的爐膛溫度（不 超過灰熔點溫度），可有效抑制結渣的形成。研。最后，將鍋爐熱負荷維持在合適值。這是因為在超負荷運行時，爐膛內合理的燃燒區(qū)域和溫度場會被破壞，容易因局部超溫而引發(fā)結渣。