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很多工厂动生物质的念头，都是被煤价和碳价一起推着来的。

真去打听，得到的答复往往是"能烧，掺着烧就行"。

这个答复对了一半。掺进去确实能烧。它没说出口的那一半是：生物质进炉之后，有几处跟煤差得远。

下面按你跟供方谈的顺序拢成六块，资料来自《热力发电》《洁净煤技术》和行业导则，都能查证。

先说"掺"指哪一层，再说生物质跟煤差的三处，然后是气化怎么接、你那种炉型走哪条、真要掺补什么，最后是替代方案。照着对下来，供方哪句话站得住，你自己能判。

一、"掺"这个字，先分清说的是哪一层

工厂里说"掺烧"，可能指三件不同的事。

?掺料：固体生物质进现有炉子，跟煤一起烧。散料、颗粒、成型燃料都算。

?掺气：生物质先进气化炉，出来的燃气喷进锅炉炉膛，跟煤一起烧。

?锅炉改造：炉子和燃料一起换，改成生物质锅炉。

前两件是混着烧，加进去的东西跟原燃料共存。第三件是把燃料整个换掉。

掺烧严格讲只指前面两类：同一炉膛里，两种燃料一起烧。

第三类属于燃料置换。

工厂口头说"掺烧"，八成指的是掺料。

二、生物质进炉，三处跟煤不一样

一样的地方先说清楚：都是烧，都放热，出来的都是蒸汽。

不一样的在下面三处。

第一处：灰熔点低，低得比想象多

灰熔点低，意味着炉膛里本来不结渣的工况，掺进生物质之后灰开始软化、粘上受热面。

根子在灰的成分。氧化钾和氧化钠的熔化温度只有 800 到 1000 度，二氧化硅是 1716 度，三氧化二铝 2043 度。灰里碱金属越多，灰熔点越低。

《热力发电》的原话是：生物质灰的各种特征温度差值都很小，属强结渣性燃料，大比例掺配容易造成受热面结渣和传热恶化。

同为生物质，木材的灰软化温度约 1450 度，跟煤同级；玉米秆只有 980 度。木本和草本差出四百多度。

一些厂规定主料用实木类、秸秆只少量掺，依据就在这里。

表中均为灰熔点试验值。同一品种也不是定数，带泥土的、带树皮的料，灰熔点会往下走。

数据源：《热力发电》表 2、《洁净煤技术》表 3 与表 4；煤的区间引自中国林科院《生物质化学工程》。

第二处：秸秆的氯上限高一个数量级，而煤炉防的却是硫

我国原煤的氯含量 0.05% 到 0.10%。生物质的秸秆在 0.14% 到 1.05%。下限跟煤在同一档，上限差了整整一个数量级。

氯在炉子里做的事，是拆掉受热面管壁的氧化膜。烟气里的氯和氧化铁、氧化铬反应，把致密的保护层变成疏松的金属氯化物，管壁就这样一层层减薄。

管壁温度低于 150 度，主要是烟气里的酸凝在管壁上，130 度附近最重；150 到 480 度是低腐蚀速率区间；超过 480 度进入高温腐蚀。

500 到 600 度这一档最重，沾污和氯协同（《生物质化学工程》第 56 卷）。

减薄到最后是穿孔，也就是爆管。

过热器管是重灾区。

一台 10 蒸吨的炉子停一天，按 20 小时算就是 200 吨汽出不来。乘你厂里的汽价，掺烧一年省下的燃料钱够不够填这一停，自己心里有数。

沾污跟着加重。碱金属氯盐碰到受热面就冷凝下来，在管壁上铺成一层膜。氯化钾 770 度、氯化钠 801 度，单看数值都比壁温高。

粘性是它们和飞灰里的成分结成低熔点共晶带出来的。灰熔点低是灰自己的毛病；氯让这些灰粘在管子上。

还有尾部。氯在炉内会转成氯化氢：燃料里的氯受热直接分解出一部分，碱金属氯盐挥发到烟气里、和二氧化硫反应又生成一部分。

氯化氢随烟气走到尾部，把酸露点抬高。省煤器、空预器、烟道的低温腐蚀跟着来。煤里氯少，这几个部位本来不用特别操心。

氯化物熔点数据源：《热力发电》表 1。

我国原煤硫 0.5% 到 3.1%，秸秆只有 0.05% 到 0.2%。煤炉那套脱硫，管不到氯这一头。

湿法脱硫能带走烟气里一部分氯化氢，炉膛和过热器那一侧的熔融氯盐，它挡不了。

生物质也有它占优的一面：硫低，二氧化硫这一项天然比烧煤好交代。

第三处：给料和制粉，不走同一套

煤的流动性好、粒度匀，现有的给料机、磨煤机都是照着煤设计的。

生物质是纤维质，质轻、流动性差。散料往磨煤机里送，容易堵，落料管容易搭桥。

行业导则《电站煤粉锅炉直燃掺烧生物质技术导则》（DL/T 2884—2025）第 6 章写明：

散料与煤粉混合制粉，磨煤机出力降低约 20%；成型燃料单独进中速磨，出力降低约 30%。

这条导则的对象是电站煤粉锅炉，工业锅炉这边没有同等级的条文，这几个数只能当方向看。

借煤的磨煤机掺生物质，掺比一般压在 10% 以内；掺比一大，得另配破碎制粉设备。

生物质走煤的磨煤机，问题出在机理不匹配。导则 6.3 的原话是，生物质抗压强度小、纤维长，物料之间碰撞破碎的概率小。磨得动，但磨得贵。

三处连起来：直燃生物质，锅炉参数会被压下来

受热面一沾污，那层污又硬，常规吹灰起不了多少作用，得换声波或高能吹灰这一类。同时把受热面温度压下来，避开腐蚀最重的那一档。

受热面温度压住，蒸汽参数就上不去。传统生物质直燃锅炉以中温中压为主，蒸汽温度普遍压在 470 度以内，压力不超过 9.8 MPa。

你要是靠高压蒸汽驱动汽轮机，或者工艺本身要高温蒸汽，掺生物质之前得先把参数这一关想清楚。

这三处，麻烦都出在"固体进炉"这一步。绕开的办法是让生物质先在炉外气化，只把燃气送进炉膛。

"掺"往下分两条路：掺料，固体直接进炉；掺气，先在炉外气化再进炉。掺气怎么接进锅炉、要配多大一台，下一节说。走哪条，还要看你的炉型。

三、气化怎么耦合进锅炉

掺气这条路，生物质不进锅炉，进的是气化炉。锅炉那边接到的，是一根燃气管。

气化炉里是限氧环境，供进去的空气只够烧掉一部分生物质。剩下的热量把生物质拆成燃气，可燃的是一氧化碳、氢气、甲烷。

热值不高，但它是气体燃料，进炉膛直接能烧。

耦合的做法是把燃气送进炉膛，跟煤一起烧。锅炉本体不动，多出来的是一套气化装置加一根燃气管。

燃气也可以不进原来那台炉子，另接一台燃气锅炉产汽，那是把燃料整个换掉。

要配多大一台气化炉，按锅炉那侧要替掉的热量倒推。

一吨生物质，大概顶三吨蒸汽。

这是按木片、含水两成上下估的，气化和燃烧两段的损耗都在里面。

锅炉蒸发量乘上掺烧比例，再除以三，就是每小时要烧掉的生物质。

掺烧比例讲的是热量占几成，不是燃料重量的几成。谈合同、报环评的时候，写清按哪一种。

下面按掺比 10% 举例算一遍。表从 75 蒸吨列起，再小的炉子怎么走，第四节说。

掺比换成别的数，照同一个口径再算。

这个数是气化炉每小时的进料量。往下做方案，气化炉配多大、燃气管多粗、燃烧器怎么选，都从它起算。

厂里自己要盯的是这个数稳不稳。生物质的含水率和热值随季节飘，进的料一变，实际进料量就跟着变。

掺比定多少，没有文件替你定。

常听到的"掺烧 10% 以上"，出自《煤电低碳化改造建设行动方案（2024—2027 年）》（发改环资〔2024〕894 号）。

掺多少是厂里按自己的料和账算的。比例往上走，气化炉跟着放大，投资跟着涨。

四、你的炉型，决定走哪条路

同样是锅炉，炉型不同，路数完全不同。

注：带 * 那一格，料是高氯秸秆时另算，见下文。

循环流化床的床料里约 98% 是惰性材料，800 到 900 度能烧几乎任何燃料。掺固体料它最省事，改个进料系统就够，没有理由绕道气化。

料是高氯秸秆，循环流化床的炉膛里同样躲不开碱金属和氯，掺气能把绝大部分截在气化炉那一侧。

煤粉炉要把煤磨成粉再喷进去烧。掺固体生物质得先过制粉这关，出力掉、掺比受限、还要加设备。气化耦合正好绕开制粉这一段，所以煤粉炉这一档才是掺气真正的窗口。

掺气比掺料通用。

它不占用原来的燃料输送系统，只要炉膛有喷口和配风。入口这头省了，气化炉那头的投入大。

35 吨以下，掺烧这条路基本不用考虑。

技术上办得到，卡住的是账：掺比再小，储料、计量、输送这几样也得配齐，省下的燃料钱只有一点。

这一档燃煤锅炉这两年的政策动作是关停、改烧成型生物质，或者并入园区集中供热，掺烧不在其中。

这一档要上生物质，走的是把燃料整个换掉的路。

五、真要掺，还得补哪几样

掺气有三关。

压力

气化炉出口是正压，500 到 2000 Pa；锅炉炉膛是负压，一般负 20 到负 60 Pa。

静态压差够把气送进去，但管道阻力和燃烧器压降还要另算，配管得留余量。

燃烧器也得配专用的，天然气那套用不上。

气化气含一氧化碳，这一段还得配阻火器和快速切断，防回火。

距离

这一段最关键。气化气里带着焦油，走短距离、保温直送，进了 1000 度以上的炉膛就烧掉了。路一长，焦油在管道里冷凝、结垢、堵塞。

引入点

按炉膛温度分布选位置。煤粉炉的燃气喷口摆在煤粉燃烧器那一层，跟煤粉一起进火焰中心。这一带温度和氧量都够，燃气进去就能着。

往上挪到炉膛上部，火焰中心跟着上移，屏式过热器那一带烟温升高，结渣和超温跟着来。

掺料另外要补几样：给料与配风、灰渣处置、结渣监测、受热面测厚。

六、掺不动，还有一条路

掺这条路走不通的时候，方向还有一个：带燃料一起换。

锅炉改造。整台换成"气化炉＋燃气锅炉"。一台 20 蒸吨的煤炉全改，燃料约需 6.7 吨每小时。

并联耦合。不动原来那台大锅炉，旁边另建一套"气化炉＋燃气锅炉"，蒸汽并进母管。

怎么选：汽量在 10 到 35 蒸吨、而且连续稳定（造纸、陶瓷、食品这类），改造划算；锅炉在 75 蒸吨以上又不想停产，走并联。

总结

先把你说的"掺"落到具体一层：掺料、掺气，还是整炉换掉。再按炉型定方向，循环流化床先想掺料，煤粉炉再看掺气，35 吨以下走整炉替换。

公开的环评批复里有个稻壳气化供热项目：4 台 10 蒸吨气化炉配燃气锅炉，年产蒸汽 12 万吨、年耗稻壳 3.75 万吨，折下来 312 公斤稻壳出一吨汽。

稻壳热值比木片低，这个数只当量级看，但它跟前面"一吨生物质顶三吨汽"落在同一档。你手上那份方案要是算出来差了成倍，先别急着签。

来源，公众号“工业节能低碳探索”

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