随着能源形势日益严峻,生物质能作为一种清洁、低碳的可再生能源,其高效利用受到人们的广泛关注。本论文是在河南省科技创新杰出人才计划(144200510015)和郑州市科技创新团队(131PCXTD588)项目“生物质成型燃料链条锅炉的设计与研究”资助下完成的,主要研究工作如下:1.通过对生物质锅炉受热面设计方法的研究,进行1t/h生物质成型燃料链条蒸汽锅炉受热面设计,辐射受热面由垂直水冷壁管和八字曲管相间排列组成,在炉膛左右两侧对称布置,曲管上部铺设八字墙与拱顶相连;对流受热面为八字烟道内的对流管束和锅筒内的螺纹烟管,烟气流速合理时能保证较高的传热效率;尾部受热面为省煤器,作为水的预热设备,布置在锅炉的尾部烟道,同时吸收烟气的对流换热。采用校核计算的方法进行锅炉各受热面的热力计算,结果为辐射受热面出口烟温858℃,传热量6718.9 k J/kg,八字烟道对流管束出口烟温626℃,传热量1910.1 k J/kg,螺纹烟管出口烟温225℃,传热量3474.1 k J/kg,省煤器出口烟温126℃,传热量825.3 k J/kg。2.通过锅炉受热面性能试验,测量各受热面进出口烟温,与设计值偏差均低于2.5%,换热效率均达到92.6%,螺纹烟管传热效能最优,达到70.9%;随着烟气流动,?效率逐渐提高,至省煤器处达60.8%;通过测量水冷壁管组沿宽度和高度方向的辐射热流密度的变化,发现沿水冷壁管组宽度1.5~1.8m、高度0.2~0.3m区间,辐射热流密度最高;通过改变供风量,研究各受热面传热系数的变化,在炉膛出口空气过量系数为1.4~1.6时,传热效果最佳。3.在额定工况下,分别燃用三种不同燃料进行锅炉正反平衡试验及环保指标测试,正平衡效率均在81.9%以上,反平衡效率均在82.8%以上,排烟中CO、NOx、SO2、烟尘含量分别低于395×10-6、147×10-6、52×10-6、28.9 mg/m3,符合国家工业锅炉大气污染物排放标准要求;通过锅炉正反平衡?效率分析,研究锅炉内部能量转换实际情况及热能利用的完善程度,绘制?流图,分析?的利用和损失情况。4.锅炉运行45d后检查发现水冷壁管壁上附着有不用程度的沉积物,表面有不规则的突起,沉积物下有少量腐蚀坑点。通过沉积腐蚀机理研究,提出了合理吹灰、烟气再循环法、管壁喷涂、燃料预处理等措施,以减轻生物质成型燃料锅炉受热面的沉积腐蚀现象。