1、控制燃燒溫度抑制結渣形成
由于
生物質成型顆粒燃料結渣的主要原因是灰熔點較低，在高溫下易聚團結渣，因此可以通過供風與燃料量的配合調節，利用自動控制系統，讓燃燒在溫度狀態下維持穩定的溫度燃燒，保證不超過灰熔點溫度，便不會形成結渣。目前生物質鍋爐通常有采用水冷或空冷爐排的結構，結合自動控制系統來降低爐排的溫度，實現生物質成型顆粒燃料在低于灰熔點溫度下燃燒，控制結渣的生成，
木屑顆粒機壓制的生物質顆粒燃料如下所示：
丹麥某生物質鍋爐企業回用煙氣風冷技術設計運行工況圖，精確控制爐膛溫度不高于700℃，整個燃燒過程幾乎沒有結渣發生。爐排下的通風除了供給必需的空氣量外，還有一部分是來自煙囪的低溫煙氣，煙氣溫度在140℃以下。這樣設計的好處是，利用煙氣既起到冷卻爐排的作用，又不至于輸入過多的冷空氣降低燃燒溫度，增加熱損失。
風冷活動爐排實物拍攝照片，由爐排中間風孔供給燃料氧氣，既保證氧氣量充分又有預熱過程，從煙囪引出的低溫煙氣同樣也由此風孔供給爐膛，同時起到平衡空氣量和降低燃燒溫度的作用。
同樣是歐洲的生物質鍋爐技術，還有一些采用水冷爐排的設計方式。就是在爐排中間通入冷卻水，起到冷卻爐排的作用。典型水冷爐排代表是丹麥BWE公司的水冷振動爐排技術，實際應用案例比較多，中國的國能生物發電鍋爐就是采用該技術進行設計加工的，目前在中國已有近40座生物質電站采用了該技術，運行效果表明該設計可以有效避免爐排結渣。
2、機械除渣
現代生物質鍋爐的設計，機械爐排除渣的應用也很普遍，其設計理念就是定時振動、轉動、往復運動爐排，捶打或剪切等依靠外力破壞渣塊聚團，避免結渣。如上所述的水冷振動爐排設計就是采用了爐排的振動來破壞渣塊的形成和聚團。往復爐排應用于生物質鍋爐的設計也相當普遍。
生物質鍋爐燃燒過程依靠爐排模塊中心的活塞式推桿破渣的實物照片。該鍋爐結構設計時，在爐排中心設計有活塞式破渣推桿，間歇式推動該推桿，破碎聚團的渣塊，避免結渣。該推桿中心有通風孔與風機相連，兼有通風作用，既可提供燃料燃燒所需氧氣，又具有吹去灰渣功能，避免灰渣堆積。
3、改善結構設計避免結渣
除了利用機械外力破除灰渣聚團和降低燃燒溫度避免結渣產生的方法外，通過改善結構設計使燃燒溫度降低也是有效避免結渣的措施。比較成熟的設計思路是生物質燃燒設備分段式燃燒理念的植入，首先在燃料輸入階段前端供給少量的空氣，讓生物質成型顆粒燃料進行熱解過程，低溫下（一般不高于650℃）揮發分在此階段大量析出，并有部分在此燃燒，更多的可燃氣體將在下一階段在受熱面區域與二次、三次空氣接觸燃燒，釋放熱量。
由于熱解溫度低于灰熔點，灰分形成后沒有遇到高溫區域，高溫區幾乎沒有灰粒聚集，這樣就不會在燃燒過程形成結渣，從結構設計上根本杜絕了結渣的可能。這種結構現已廣泛用于生物質成型顆粒燃料中小鍋爐，甚至一些炊事采暖爐也采用了這種設計，也有人把它叫做半氣化燃燒。爐排反燒結構以及雙爐排下燃式設計就是采用的這個原理進行設計的，都能很好地解決生物質成型顆粒燃料燃燒結渣問題。
反燒蓄式熱鍋爐結構示意圖，其原理與雙層爐排反燒結構相同，燃料由接觸爐排的底層開始小部分燃燒并熱解，上層燃料依次靠重力下沉至爐排，經熱解后析出可燃氣穿過爐排在二次燃燒區燃燒。
4、加入添加劑混燃減少結渣
研究發現，生物質原料灰熔點低的主要因素是灰的成分中含有大量堿金屬氧化物造成的，為了減少結渣，通過混合一些易于與堿金屬氧化物反應并把堿金屬固定下來的添加劑，可以起到減少和避免結渣的作用。
試驗證明，添加劑可以使灰熔融現象基本消除，可以減少結渣的添加劑很多，通過試驗驗證，結合性價比來分析，原料易于采集的、比較理想的添加劑通常采用CaSO
4、CaO、CaCO
3等。 CaSO
4可以將鉀以K
2S0
4的形式固定于灰渣中；CaO、CaCO
3能夠促進系統中熔融態鉀的轉化析出，使底灰中鉀的含量相對減少，底灰變得比較松軟而不發生聚團。以上幾種添加劑中，用得較多的添加劑是在生物質燃燒過程中定量添加CaO，這項技術在丹麥等歐洲國家的生物質秸稈鍋爐中已經得到普遍應用。
一定比例的生物質成型顆粒燃料與煤的混燃也會減少結渣，這里不做探討。
（轉載請注明：富通新能源顆粒機
m.ac12313.com）
