生物质成型燃料燃烧时都容易出现结渣结焦的现象,不仅影响锅炉的安全、高效运行,还严重阻碍了生物质锅炉的推广应用。因此,本文主要针对生物质成型燃料的结渣问题进行研究。(1)本文采用麦秸秆、玉米秸秆和花生壳三种成型燃料,利用马弗炉制取600℃和815℃下的三种燃料的灰分,采用X射线荧光(XRF)光谱仪剖析生物质灰的主要成分,分析灰分中各元素对结渣特性的影响,并通过灰熔点测定仪得出各燃料的灰熔融特征温度,分析灰化温度与灰熔融特性的关系。实验发现,麦秸秆结渣程度比较严重,玉米秸秆和花生壳结渣程度为中等;灰分中K、Na占的百分比越大,结渣倾向越严重,Ca、Mg能够提高灰分的灰熔点,减轻结渣现象。根据灰分中各元素与灰熔融特征温度的关系图可知,K、Ca、Mg、Na各元素的含量影响变形温度的大小,和K含量成反比,和Mg含量成正比,其余特征温度基本不受各元素含量的影响。(2)为了减轻生物质锅炉的结渣现状,依据生物质的灰熔融特性及燃烧特性,课题组设计了一种新型的多拱炉膛结构,将炉膛分为三个燃烧区,设计高、低温分开的燃烧室,延长了烟气的停留时间,降低炉膛出口烟温和烟速,从而降低烟气出口处的结渣结焦现象;并且在炉膛内部的前拱和中拱上设计有二次分口,翻动炉排上的燃料层,避免炉排上不完全燃烧导致的结渣现象。并选用了机械化程度高的运动式链条炉排,通过炉排的转动来破除渣块,并且链条炉排的运动能够降低炉排及燃烧区的温度,减轻高温引起的结渣现象。采用湿式刮板除渣机来刮出炉排上的渣块,来清除炉排上的渣块。(3)在课题组设计制造的生物质链条蒸汽锅炉上进行结渣试验研究,研究实际工况下料层厚度、炉膛温度、过量空气系数对锅炉结渣的影响,得出链条锅炉运行的最佳工况。试验证明,多拱的炉膛结构和转动的链条炉排能够明显降低锅炉的结渣率,减轻锅炉的结渣现象。并且运用X射线荧光(XRF)光谱仪并对炉渣进行分析,并通过三种燃料灰渣成分的对比分析,找到生物质成型燃料炉渣成分与结渣的关系,得出造成生物质锅炉结渣的关键原因。(4)通过对生物质的灰熔融特性研究和实际工况下的结渣状况进行对比分析,找出生物质结渣的主要原因、结渣路径及结渣机理,并提出预防链条锅炉结渣的方法,来减轻锅炉运行时的结渣现象,也为生物质链条锅炉的推广应用提供基础。