秸秆生物质能源的应用现状与前景

地热能的应用：

1．地热发电

地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。 地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要装备庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。

（1）蒸汽型地热发电

蒸汽型地热发电是把蒸汽田中的干蒸汽直接引入汽轮发电机组发电，但在引入发电机组前应把蒸汽中所含的岩屑和水滴分离出去。这种发电方式最为简单，但干蒸汽地热资源十分有限，且多存于较深的地层，开采技术难度大，故发展受到限制（参考《资源》栏目有关文章）。主要有背压式和凝汽式两种发电系统。

（2）热水型地热发电

热水型地热发电是地热发电的主要方式。目前热水型地热电站有两种循环系统：a、闪蒸系统。当高压热水从热水井中抽至地面，于压力降低部分热水会沸腾并“闪蒸”成蒸汽，蒸汽送至汽轮机做功；而分离后的热水可继续利用后排出，当然最好是再回注人地层。 b、双循环系统。地热水首先流经热交换器，将地热能传给另一种低沸点的工作流体，使之沸腾而产生蒸汽。蒸汽进入汽轮机做功后进入凝汽器，再通过热交换器而完成发电循环。地热水则从热交换器回注人地层。这种系统特别适合于含盐量大、腐蚀性强和不凝结气体含量高的地热资源。发展双循环系统的关键技术是开发高效的热交换器。

2．地热供暖

将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，备受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，现今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地下抽取7740t80℃的热水，供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱，冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源， 用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸桨加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。

3．地热务农

地热在农业中的应用范围十分广阔。如利用温度适宜的地热水灌溉农田，可使农作物早熟增产；利用地热水养鱼，在28℃水温下可加速鱼的育肥，提高鱼的出产率；利用地热建造温室，育秧、种菜和养花；利用地热给沼气池加温，提高沼气的产量 等。 将地热能直接用于农业在我国日益广泛，北京、天津、西藏和云南等地都建有面积大小不等的地热温室。各地还利用地热大力发展养殖业，如培养菌种、养殖非洲鲫鱼、鳗鱼、罗非鱼、罗氏沼虾等。

4．地热行医

地热在医疗领域的应用有诱人的前景，目前热矿水就被视为一种宝贵的资源，世界各国都很珍惜。由于地热水从很深的地下提取到地面，除温度较高外，常含有一些特殊的化学元素，从而使它具有一定的医疗效果。如合碳酸的矿泉水供饮用，可调节胃酸、平衡人体酸碱度；含铁矿泉水饮用后，可治疗缺铁贫血症； 氢泉、硫水氢泉洗浴可治疗神经衰弱和关节炎、皮肤病等。 由于温泉的医疗作用及伴随温泉出现的特殊的地质、地貌条 件，使温泉常常成为旅游胜地，吸引大批疗养者和旅游者。在日本就有1500多个温泉疗养院，每年吸引1亿人到这些疗养院休养。我国利用地热治疗疾病的历史悠久，含有各种矿物元素的温泉众多，因此充分发挥地热的医疗作用，发展温泉疗养行业是大有可为的。

未来随着与地热利用相关的高新技术的发展，将使人们能更精确地查明更多的地热资源；钻更深的钻井将地热从地层深处取出，因此地热利用也必将进入一个飞速发展的阶段。

地热能在应用中要注意地表的热应力承受能力，不能形成过大的覆盖率，这会对地表温度和环境产生不利的影响！

生物质能的应用：

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。有关专家估计，生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分，到下世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40％以上。

目前人类对生物质能的利用，包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等；间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等，它们通过微生物作用生成沼气，或采用热解法制造液体和气体燃料，也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计，每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440～1800亿吨( 干重 )，其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3～8倍。但是尚未被人们合理利用，多半直接当薪柴使用，效率低，影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷，用热解法生成燃料气、生物油和生物炭 ，用生物质制造乙醇和甲醇燃料，以及利用生物工程技术培育能源植物，发展能源农场。

结合方式：1999年之前,地热采暖的利用方式只有一种,即直供直排方式地热水从地下取出后,直接进入建筑物用户室内散热器...（建筑采暖与地热能）

沼气属于生物质能，是一种可再生能源[3]。沼气生产过程是一个复杂的微生物学过程。作物秸秆、人畜粪便以及各种有机物在一定的温度、浓度、酸碱度及严格厌氧的环境条件下，通过发酵细菌、产氢产乙酸细菌、产甲烷细菌等微生物菌群的分阶段作用转换成沼气。其他条件一定的情况下，温度是影响厌氧消化效果的重要因素[4-22]。生物质厌氧发酵可在277-338K范围进行[4-10]，温度高时，微生物活跃，分解速度快，使产沼气量增加。随着温度的变化，生物质厌氧发酵存在两个产沼气高峰[4-8]：一个在310K左右，另一个在325K左右，后者比前者在一定容器中的处理生物质能力和产气量高2-2.5倍[4,7]。（建筑采暖与生物质能）重在沼气

1，秸秆气化炉独特设计,安全方便,秸秆汽化炉加料一次可持续燃烧3～6小时,并且中途不用打开炉盖压料,无烟无味,秸杆完全燃烧,不存在搭桥架空现象,炉内设计耐火层,确保炉体使用寿命延长.

2，采用秸杆气化炉专用红外线灶具,电子打火及手工点火两用,热值高,并且常年为用户提供灶具.3，灶具在使用过程中,无烟无味,灶具温度高达1000摄氏度以上,永不产生焦油,火焰大小采用电子控制,随意可调.4，秸杆气化炉炉具采用最先进的进风系统,炉内自动清除积灰,确保产生系统永远畅通.5，高效节能,烧开12斤水,比用液化气提前2-4分钟,炉子可安装热水装置,随时使用热水,使用加热器直接供暖可安装4-5组暖气片.6，进风道增加自流式结构,没有回火倒烟现象.7，炉具采用最先进的红外线燃烧技术,由于红外线本身携带能量,且有较高的穿透力,热效率极高.8，炉体采用金属结构,在生产过程中无需机械设备,(备有小型电焊机,切割机即可)客户处需要材料制作技术,我们将免费提供.9，红外线双层秸杆气化炉专利号：200920138712.8秸杆气化炉专利号：200125305166.5

1、家用汽化炉（市场价1000元）

★无焰燃烧 ★高温节能 ★随用随点 ★清洁卫生

★安全环保 ★超长耐用

其产品性能及特点如下：

★不择燃料：农作物秸秆、林业废弃物及一切可燃性物质。

★产气时间：从启火到点燃约需1—3分钟。

★灶口温度：红外线灶口温度为950—1050℃。

★自动落料：自动下落燃料可替代人工捅料。

★产品工艺：产品既可手工生产也可模具定型、液压冲床拉伸工艺。

★湿料可用：燃料水分在12%—40%均可使用。

★防腐涂料：下炉体防腐材料为耐高温涂料，炉体温度在300—500℃时，涂料不变色、不燃烧、不脱落。

★用电消耗：5—12w交直流两用风机，80—200小时耗电1度。

★节能环保：每公斤燃料产生2.2立方米燃气，像液化气一样可以使用1小时。

★冬天取暖：可供60—120平方米房间水暖散热片供热，取暖炉相当于3000W电炉。

2、供暖气化炉系统（市场价1800元）

★ 无废气 ★无污染 ★火力猛 ★热值高 ★成本低 ★高能效

最新供暖型秸秆气化炉是指生物质在热气化过程中所产生的热能或将所产生的可燃气体直接燃烧产生的高温带动水循环，达到取暖的效果，同时还可用于炊事，不管是封炉状态还是燃烧状态均不影响取暖效果，炉体可根据取暖面积的大小决定，真正做到节能环保，就地取材；成本低，安全适用，家庭和大型工程均可使用。也可用于传统锅炉的改造工程，供暖面积可达60—200平方米。

★安全环保：工作压力小，无废气、烟尘排放，无爆炸危险。

★经济实用：秸秆、树木、杂草、原煤等均是上好的原料。干湿均可，大直径木头可直接放入料筒使用，原料几乎无成本，加料一次可用7—10小时；采暖，洗浴，做饭可同时进行。

★设备通用：不改变原有的取暖设备，管道、暖气片通用，利用水循环来达到供暖效果；可用于传统锅炉的改造或者全新安装。

★高效节能：热值高，升温快，能使60-100平方米的房屋室温迅速提高至18—25度，是传统锅炉采暖系统的更新换代产品。

3、商用气化炉系统（市场价1800元）

　★内有水圈 ★湿料可用

★ 产气量大 ★火力强劲 ★成本低廉 ★一炉多用

多功能生物质商用型煤气锅炉，原料既可用秸秆等生物质能源也能用燃煤，可连接多个灶头和采暖设备同时使用，火焰纯正，火力猛，使用方便，效率高。尤其适合机关、企业、学校、工厂等单位食堂和大型饭店、餐馆等用气量大的企事业单位使用。

★内有水圈 ★湿料可用

★不择燃料：农作物秸秆、林业废弃物及一切可燃性物质。并且大料木头，湿料均可使用

★外部形状：直径46，炉高90公分左右

★原料成本低：为用户节约燃气开支70%以上。

★火力强劲：产气量大，持续燃烧不间断；一次点火，长久封火；火力 猛，温度高，可满足宾馆、饭店、餐厅大火力做饭的要求。

★多功能，一炉多用；具有大面积多房间取暖供热，多组灶头同时使用的功能；集做饭、炒菜、热水、取暖等功能于一体，用途更多更广。

★适用范围广：可以彻底替代液化气、天然气，具有很高的商业应用价值，市场潜力巨大。

4.新型双层螺旋烧大料气化炉（市场价1600元）

新型双层螺旋烧大料气化炉的十大突破 ：

（1） 突破了焦油和废水造成二次污染；焦油和废水100%全部处理，无焦油废水排放，无需净化器。

（2） 突破了没有细料的情况下，长料、粗料、大料不能单独燃烧。

（3） 突破了加料断火；加料打开炉盖时，灶头可照常不熄火。

（4） 突破了加料打开炉盖后浓烟污染。

（5） 突破了停电无法使用；采用6-12V，10W专用风机。

（6） 突破了点火浓烟污染，产生废气，以及出灰不便。

（7） 突破了操作烦琐使用不便，加料虚实难以掌握，灶头不易很快点燃。

（8） 突破了密封水槽水易溢出，造成炉体二次污染。

（9） 突破了食堂、餐馆、企事业单位、以及家用不能使用大锅灶。

（10） 突破了产气慢、点火慢、时常点不燃，燃烧时间短，中途断气。

本公司秸秆气化炉由过渡期、炒作型，真正做到了成熟期、实用型。实现了实惠、实用让用户使用方便、安全、快捷的新型节能环保产品。

5.中途加料不冒烟的代替下吸式气化炉

室内安装，中途加料不冒烟的炊事取暖气化炉是本人首创的专利技术，同时有完善的配套应用技术，缺一不可。请考察者验明相关文件，谨防假冒！！！

2008年，专利法再次修改，加大了对侵权案件的惩处力度，建议大家：不要受骗，不要侵权，合理合法的经营。

中途加料不冒烟的炊事取暖气化炉的特点 ：

1. 室内安装。热能充分利用,加料不冒烟,不熏人,不呛人,停机不回烟,不回火，不爆鸣。.

2. 优质铸铁,钢板制造,真材实料,决不投机取巧,偷工减料(不用复合材料,如水泥,耐火土,耐沙)。

3. 双向供暖,供暖能力是传统汽化炉一倍以上。

4. 填料一次可以连续产气2-6小时，中途无须看管。

5. 特殊方法使原本不能应用的大料湿料得已应用，打破材料使用局限。

6. 停电也可以产气。

7. 独特处理工艺，无任何焦油废水排放.

8. 燃气火焰温度高达1500度,且大小可调.

9. 一分钟快速疏通管道,一秒钟开盖,一秒钟出灰.。

10.点火方式比点火棒更科学.。

11 炉体自动排潮.。

12. 残碳充分利用,出灰为白色，无烟无味无尘.。

13. 炉体不烧焦,不掉漆,不灼伤人，整体无泄露。

14. 有调速、间歇功能.。

15. 有防爆功能.。

16. 可完全取代煤炉,土锅炉,铁锅台，液化气,集炊事取暖烧炕等功能于一体，省事省心省钱.。

17. 汽化炉节能环保的优点，人们已众所周知,这是其共有和固有的特点，因此不做赘述。.

18. 本炉比烧煤炉,柴灶还简单。

6。多功能无风机秸秆气化炉

　 最新型天盛自动卸压返火式高效节能炉是河南天盛

科技公司科研人员经多年潜心研究并开发出来的又一新产 品。该炉是目前国内首台可替代小型锅炉的秸秆节能炉。 经有关部门和专家检测，该炉在国内炉具行业中技术领 先，质量最优，性能最佳。特点如下：

外形美观大方，占地面积小。可置厨房、可置卧室，让 你随心所置。用料广泛，以各种秸秆、木柴、树枝等为燃 料。平原、山区都可以使用。 环保、节能。不用电、无 烟、无焦油、无任何异味。由于干净卫生该炉有电磁炉式 秸秆节能炉之美称。

操作简单，火力大小可调，封火后长达24小时以 上，再次启动无须点火，让你用时更方便。 技术领先， 火力猛。采用空气动力学原理，免去您停电 烦恼，更省去额外开销；多次配风，火力更猛。

功能多，热利用率高，可替代锅炉。做饭、洗浴、采 暖可同时进行。只需几分钟，室内温度可提 高5-20度，取暖面积高达100多平方米，是国内第一台 可替代锅炉的秸秆节能炉。由于其高效无污 染，还可用于养殖、塑料大棚、温室等的取暖，用途更广 泛。

　 代理利润空间大，全国唯一刚投放市场的新产品， 区域性垄断，利润丰富！ 7. 直燃式无焦油半气化炉





我公司制造生产的直燃式无焦油半气化炉，利用了生物质气化技术和反烧技术原理，进行科学嫁接而研制成功，它的主要特点解决了目前生物质气化炉存在的四大技术缺陷，真正实现了燃烧充分，无烟无味使用安全卫生。（传统生物质气化炉的四大技术缺陷：1.传统气化炉在燃烧的过程中，产生大量含有冶癌物质的焦油给用户的身体造成无形的伤害。2. 难点火，每次加料烟雾大，熏人。3.对原材料的密度要求较高。4.燃烧过程中易熄火冒烟。） 1、不用风机不用电，燃烧时无烟尘和焦油，燃料能够完全燃烧，最后只剩下一点白灰。清洁卫生无污染，利于健康。2、用火柴直接点火，对燃料无苛刻要求，加料随意，中途加料不停火，不压紧，不动锅；可同时做饭、取暖、烧水互不干扰。3、燃料广泛：该炉适于木柴、稻草、麦草、棉秆、玉米秸、高梁秆、稻壳、树枝、锯末、刨花、玉米芯、花生壳.压块燃料等各种生物质，牛羊粪、可燃性生活垃圾等一切可燃烧的都能适用。4、操作简单，使用方便。使用时与传统柴灶方法一样，能持续添加燃料，亦可一次性添加或根据用量添加，并且燃料不需特殊处理。炉具占地小，即买即用，可随意摆放，使用方便。随点随用、火力大小可调。5、适用范围广泛。适用于家庭、酒店、餐厅等场所。炒菜、做饭、洗浴、取暖，还可用于大棚蔬菜升温等。6、使用安全。炉体采用保温隔热工艺设计，不会有烫伤危险，无安全隐患。使用时燃气预先与空气充分混合，再进行燃烧，使燃烧进行得剧烈而充分，无任何爆炸危险。7、节能减排。100公斤左右的普通生物质燃料相当于一瓶液化气的用量，在农村、城乡结合处根本不花钱，普通家庭一天用料3-5公斤即可满足日常需求，节能省钱效果显著。生物质能排放是燃煤的1/10，远远低于国家排放标准。炉具分类对比项无焦油半气化炉液化气普通煤炉普通柴灶沼气烧水用时对比（6kg)13分钟17分钟34分钟22分钟19分钟

供暖型秸秆气化炉：主灶可做饭，水箱较大，特别适合北方用户，在水箱上接暖气片可给房间供暖；接上淋浴头可洗浴。

实用型秸秆气化炉：可同时炒菜，蒸饭（馍），在外蒸汽出口上，可直接放上相应规格的笼体使用，该产品适合中部南部用户。

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生物质发电技术发展探讨

陆智（广西电力工业勘察设计研究院广西南宁530023）

李双江（河北省电力勘测设计研究院）

郑威（ 中南电力设计院）

生物质能是一种颇具产业化和规模化利用前景的可再生能源，对我国能源结构的优化意义重大。发展生物质发电，是构筑稳定、经济、清洁、安全能源供应体系，突破经济社会发展资源环境制约的重要途径。秸秆发电变无序焚烧为集中燃烧并发电、造肥，节省了大量煤炭资源，并增加农民收入。秸秆在生长和燃烧中不增加大气中CO2量，且含硫量极低，仅为0.1%。发展生物质发电，替代煤炭，可显著减少CO2等温室气体和SO2的排放，有巨大的环境效益。

1 生物质直接燃烧发电利用技术

生物质直燃发电就是将生物质直接作为燃料进行燃烧，用于发电或者热电联产。生物质直接燃烧具有以下特点：（1）生物质燃烧所放出的CO2大体相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2， 因此可以认为是CO2的零排放，有助于缓解温室效应；（2）生物质的燃烧产物用途广泛，灰渣可加以综合利用；（3）生物质燃料可与矿物质燃料混合燃烧，既可以减少

运行成本，提高燃烧效率，又可以降低SO2、NOx 等有害气体的排放浓度；（4）采用生物质燃烧设备可以最快速度实现各种生物质资源的大规模减量化、无害化、资源化利用，而且成本较低，因而生物质直接燃烧技术具有良好的经济性和开发潜力。

1.1 单燃生物直燃技术

在欧美发达国家主要燃烧的生物质是木本植物， 在我国，由于特殊的国情使得我们用于燃烧的物质基本局限于秸秆等草本类植物。据有关文献对秸秆的燃烧机理进行的研究，秸秆等生物质与常规燃料的区别主要有以下几点：（1）秸秆的含水量较大，约20％，是常规燃料的8～10 倍。因此，在锅炉相同出力的情况下，其烟气量约是常规燃料的1.5～2 倍。在锅炉受热面布置时，要充分考虑这一情况。（2）秸秆的堆积密度较小。秸秆投入炉内燃烧时，先落在炉床上，随着水分蒸发，开始漂浮在炉内进行燃烧。因此，在这类锅炉设计时， 一定要考虑到燃烧室的体积要大一些，使得燃料在炉内有足够的停留时间，得以完全燃烬。（3）从燃料的燃烧过程来看，大多数秸秆（除甘蔗渣外）在干燥后，挥发份快速脱离母体迅猛燃烧，挥发份不附着在秸秆表面燃烧，这与煤的燃烧机理是完全不同的。（4）逸出挥发份后的秸秆变黑成为暗红色焦炭粒子，未见明显的火焰，而且在炉膛高温火焰的辐射下，缓慢地燃烧，燃烬时间也较长。

1.1.1 层燃炉燃烧技术

层燃炉燃烧技术主要以炉排炉为代表，燃料在固定或者移动的炉排上实现燃烧，空气从下方透过炉排供应上部的燃料，燃料处于相对静止的状态，燃料入炉后的燃烧时间可由炉排的移动或者振动来控制，以灰渣落入炉排下或者炉排后端的灰坑为结束。

1.1.2 循环流化床燃烧技术

循环流化床锅炉独特的流体动力特性和结构使其具备很多独特的优点，如燃料适应性广，低温燃烧，燃烧效率高，负荷调节性能好等。瑞典、丹麦、德国等发达国家在流化床燃用生物质燃料技术方面具有较高的水平。美国爱达荷能源产品公司已经开发生产出燃生物质流化床锅炉， 锅炉蒸汽出力为4.5～50t/h，供热锅炉出力为36.67MW；美国CE 公司利用鲁奇技术研制的大型燃废木循环流化床发电锅炉出力为100t/h，蒸汽压力为8.7MPa； 美国B&W 公司制造的燃木柴流化床锅炉也于20 世纪80～90 年代初投入商业运行。此外，瑞典以树枝、树叶等林业废弃物作为大型流化床锅炉的燃料加以利用，锅炉热效率可达到80％；瑞典和丹麦正在实行利用生物质热电联产的计划，使生物质能在提供高品位电能的同时，满足供热的要求。

1.2 生物质与煤混合直燃技术

混合燃烧的技术优势：（1）生物质是可再生能源，煤粉炉中生物质共燃，可以利用现役电厂提供一种快速而低成本的生物质发电技术，也是一种最好（廉价而低风险）的利用可再生能源发电的技术。（2）煤粉燃烧发电效率高，可达35％以上，生物质共燃正是借用其高效率的优点，这是现阶段其它生物质发电技术难以比拟的。（3）生物质燃烧低硫低氮，在与煤粉共燃时可以降低电厂的SO2和NOx 排放。（4）对于煤粉燃烧电厂，共燃生物质意味着CO2排放的降低， 被公认为是现役燃煤电厂降低CO2排放的最有效措施。（5）我国生物质资源丰富，可利用未被利用的生物质折合近4 亿t 标准煤，且分布广泛，可就地利用；另一方面，大量利用生物质发电可增加农民收入，促进农业和农村经济的可持续发展。（6）生物质共燃技术简单，投资和运行费用低。生物质相对较便宜，对燃煤电厂而言还可增加燃料的选择范围和燃料适应性，降低燃料成本。丹麦哥本哈根AVEDORE 电厂，2002 年增加了热功率为105MW 的生物质发电设备，采用天然气（油）与麦秸混合燃烧工艺， 每小时秸秆消耗25t， 秸秆主要来源于芬兰和丹麦。生物质的水分含量用超声波测定，控制在25％左右。

2 生物质气化发电技术

生物质气化是在高温下部分氧化的转化过程。该过程是直接向生物质通气化剂（空气、氧气或水蒸汽），使之在缺氧的条件下转变为小分子可燃气体的过程。目前， 生物质气化技术大体上可按2 大类进行分类：①按气化剂分类，②按设备运行方式分类。

2.1 按气化剂类型分类

生物质气化技术按气化剂类型分类。其中，干馏气化其实是热解气化的一种特例。且由于干馏是吸热反应，应在工艺中提供外部热源以使反应进行。氧气气化则不需要提供外部热源，产品为热值为15000kJ/m3 的中热值气化气。空气气化由于N2的加入，使其可燃气成分含量降低，热值也随之降低在5000kJ/m3 左右，为低热值气体。氢气气化反应条件苛刻，需要在高温高压且具有氢源的条件下进行， 其气化气为热值高达22260～26040kJ/m3 的高热值气化气。

2.2 按气化装置运行方式分类

生物质气化技术按气化装置的运行方式分类。国内外已投入商业运行的气化方法主要有：固定床气化炉、流化床气化炉。固定床气化炉可分为下吸式、上吸式、横吸式和开心式。其中下吸式气化炉应用最广。

生物质原料由炉顶的加料口投入炉内，气化剂（空气、氧气）可以由顶部进入，也可以在喉部加入。气化剂与物料混合向下流动， 在高温喉管区发生气化反应。下吸式气化炉主要特点是气化强度高（相对于上吸式），工作稳定性好，可随时加料；由于燃烧区在热解区与还原区之间，因而干馏和热解的产物都要经过燃烧区，在高温下裂解H2和CO，使得气化中焦油含量大为减少。流化床气化炉按气化炉结构和气化过程，可将流化床气化炉分为循环流化床、双流化床和携带床四种类型。按吹入气化剂的压力大小，流化床气化炉又可分为常压流化床和加压流化床。其中循环流化床由于其众多优点，适用于大型商业化运行。循环流化床是唯一在恒温床上反应的气化炉。气化反应在床内进行，焦油也在床内裂解。流化介质一般选用惰性材料（沙子）或非惰性材料（石灰或催化剂），可增加传热及清洗可燃气，适合水分含量大、热值低、着火困难的生物质燃料。循环流化床气化炉的主要缺点是入料需要预处理，产气中灰分需要很好的净化处理和部件磨损严重。

典型操作条件为温度600℃，加工能力100kg/h，以杨木为原料时产气率可达65％。优点在于结构紧凑、传热速率高、气相停留时间短、有效抑制裂化，但是载气需求量大。气化产生的可燃气主要用来发电。生物质气化的发电技术有以下3 种方法：带有气体透平的生物质加压气化、带有透平或者引擎的常压生物质气化、带有朗肯循环的传统生物质燃烧系统。传统的生物质气化联合发电技术（BIGCC）包括生物质气化、气体净化、燃气轮机发电及蒸汽轮机发电。生物质气化发电技术的基本原理是把生物质转化为可燃气，可利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。气化发电工艺包括3 个过程：①生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；②气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，需要经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；③燃气发电。目前，国际上有很多发达国家开展提高生物质发电效率方面的研究， 如美国Battelle（63MW）项目，欧洲英国（8MW）和芬兰（6MW）的示范工程。

3 生物质直接燃烧技术与生物质气化技术的比较

生物质直接用来燃烧简化了环节和设备， 减少了投资，但利用率还比较低，利用的范围还不是很广。由于中国生物质分布分散，成为大规模利用生物质直接燃烧技术发电较大障碍。然而秸秆类生物质因为含有较多的K、Cl 等无机物质，在燃烧过程中很容易出现严重的积灰、结渣、聚团和受热面腐蚀等碱金属问题，碱金属问题是秸秆大规模燃烧利用面临的严峻挑战，这些还需要进一步研究解决问题的方法。生物质气化技术能够一定程度上缓解中国对气体燃料的需求， 生物质被气化后利用的途径也得到相应的扩展，提高了利用效率。

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