恒丰养殖生物质锅炉层燃技术被广泛应用于农林废弃物的开发利用。由于层燃技术适合块状、大颗粒燃料,为了提高该技术的适应性,各国开始研制生物质燃料成型设备。美国在20世纪30年代就开始研究生物质燃料成型技术及燃烧技术[3],并研制出了螺旋压缩机及相应的燃烧设备。同一时期,日本开始研究机械活塞式成型技术,并于1954年研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备。20世纪70年代后期,西欧的一些国家如芬兰、德国、法国、意大利等国家也开始研究压缩成型技术和燃烧技术,并先后有了各类成型机及配套的燃烧设备。我国生物质成型燃料技术始于20世纪80年代中期,到目前已达到了一定的工业化生产规模。
丹麦早在20世纪70年代就将生物质作为本国的主要能源,且在生物质燃烧方面做了很多工作。丹麦研制出了一种专门燃烧秸秆捆的生物质层燃锅炉,因为秸秆本身的燃烧特性决定不适合层燃,因此需要先打捆后再进行燃烧。该锅炉燃烧时首先将秸秆捆传送至料箱中,待预热室的炉门打开后,秸秆捆进入预热室并被已燃烧的燃料点燃,空气量的大小根据烟气温度和浓度进行调节,然后传输装置将正在燃烧的秸秆捆向前运送直至送出灰室。针对秸秆的燃烧特性,我国技术人员设计了一种生物质锅炉具有两个燃烧室,一个为主,一个为辅。主燃烧室放置于炉膛前部,辅燃烧室设置于炉膛后部,中间由挡火拱分开。
这样可以使秸秆与高温烟气相互混合,延长了燃料的燃烧时间,使秸秆得到充分燃烧,。利用甘蔗渣作为生物质燃料的试验在我国广西取得成功,但燃烧纯甘蔗渣会降低锅炉的热效率。针对甘蔗渣的燃烧特性,翟学民[4]研制出一种闭式炉膛结构的甘蔗渣锅炉,使得甘蔗渣在炉内进行半层燃半浮悬燃烧。在炉膛内设置人字形前后拱,通过前后拱的相互配合加强高温烟气对甘蔗渣的热辐射,从而有助于甘蔗渣的稳定燃烧。
类似于甘蔗渣的稻壳、树皮等生物质燃料也可用该锅炉进行燃烧。何育恒[5]开发了一种层燃锅炉,主要燃烧木屑、木粉、树皮等废料。该锅炉前墙和炉壁有少量水冷壁管来保证炉膛的温度,有利于燃烧充分;为防止木粉爆燃,增加了防爆门。锅炉内为负压燃烧,防止燃烧时向炉外喷火,该锅炉已经试验成功并取得了良好的效果。