生物質(zhì)燃料在高溫及缺氧條件下，熱解產(chǎn)生co與氣化介質(zhì)(通常有空氣、氧氣、水蒸氣或氫氣)，在一定條件下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生以CO、H2或CH4為主要成分的可燃?xì)怏w的轉(zhuǎn)化過程。Ghaly提出了將氣化技術(shù)應(yīng)用于生物質(zhì)這種含能密度低的燃料。生物質(zhì)的揮發(fā)分含量一般在76%~86%，生物質(zhì)受熱后在相對(duì)較低的溫度下就能使大量的揮發(fā)分物質(zhì)析出。生物質(zhì)氣化技術(shù)原理及應(yīng)用分析【摘要】生物質(zhì)能是一種理想的可再生能源。由于分布廣泛、有利于環(huán)保等特點(diǎn)，因而越來越受到世界各國(guó)的關(guān)注。生物質(zhì)氣化技術(shù)是利用生物質(zhì)能的一種方式。本文介紹了生物質(zhì)氣化技術(shù)的原理，生物質(zhì)氣化工藝及氣化設(shè)備。目前應(yīng)用較多的氣化技術(shù)是生物質(zhì)氣化供氣和生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)。文中提出了應(yīng)用過程中存在的問題，提率、降低焦油含量等是今后利用生物質(zhì)氣化技術(shù)的發(fā)展方向。為了提供反應(yīng)的熱力學(xué)條件，氣化過程需要供給空氣或氧氣，使原料發(fā)生部分燃燒。盡可能將能量保留在反應(yīng)后得到的可燃?xì)庵校瑲饣蟮漠a(chǎn)物含有H2、CO及低分子的CmHn等可燃性氣體。整個(gè)過程可分為：干燥、熱解、氧化和還原。為推動(dòng)生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，2003年以來，國(guó)家先后核準(zhǔn)批復(fù)了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目，頒布了《可再生能源法》，并實(shí)施了生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價(jià)等有關(guān)配套政策，從而使生物質(zhì)發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電迅速發(fā)展。（1）干燥過程生物質(zhì)進(jìn)入氣化爐后，在熱量的作用下，析出表面水分。在200~300℃時(shí)為主要干燥階段。（2）熱解反應(yīng)當(dāng)溫度升高到300℃以上時(shí)開始進(jìn)行熱解反應(yīng)。在300~400℃時(shí)，生物質(zhì)就可以釋放出70%左右的揮發(fā)組分，而煤要到800℃才能釋放出大約30%的揮發(fā)分。熱解反應(yīng)析出揮發(fā)分主要包括水蒸氣、氫氣、co、、焦油及其他碳?xì)浠衔?。?）氧化反應(yīng)熱解的剩余木炭與引入的空氣發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)釋放大量的熱以支持生物干燥、熱解和后續(xù)的還原反應(yīng)，溫度可達(dá)到1000~1200℃。（4）還原過程還原過程沒有氧氣存在，氧化層中的燃燒產(chǎn)物及水蒸氣與還原層中木炭發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣和co等。這些氣體和揮發(fā)分組成了可燃?xì)怏w，完成了固體生物質(zhì)向氣體燃料的轉(zhuǎn)化過程。

生物質(zhì)發(fā)電以秸稈（包括棉花、小麥、玉米等秸稈）以及農(nóng)林廢棄物（如樹皮）為原料，通過直燃發(fā)電的技術(shù)產(chǎn)生綠色電力，除了可以增加清潔能源比重、改善環(huán)境，還可以增加農(nóng)民收入、縮小城鄉(xiāng)差距，意義重大。

我國(guó)利用農(nóng)林廢棄物規(guī)模化發(fā)電尚處于起步階段，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)不成熟、項(xiàng)目造價(jià)高，總投資大，運(yùn)行成本高，盡管國(guó)家給予了電價(jià)優(yōu)惠政策，但盈利水平還是不如常規(guī)火電。究其原因，一是單位造價(jià)高，二是燃料成本高，三是生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)實(shí)際稅率太高。圖5是建立在較成熟的氣化-氣體機(jī)系統(tǒng)上的一種聯(lián)合循環(huán)構(gòu)想，它有三個(gè)特點(diǎn)：（1）技術(shù)難度小，不需要很高的氣體凈化技術(shù)。《可再生能源法》規(guī)定農(nóng)林廢棄物生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)享受財(cái)政稅收等優(yōu)惠政策，但相關(guān)政策和措施尚未出臺(tái)。

在國(guó)外，以直燃發(fā)電為代表的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)比較成熟，丹麥研發(fā)的農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)被聯(lián)合國(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)主要集中在發(fā)達(dá)國(guó)家，印度、巴西和東南亞等發(fā)展中國(guó)家也積極研發(fā)或者引進(jìn)技術(shù)建設(shè)相關(guān)發(fā)電項(xiàng)目。在國(guó)土面積只有我國(guó)山東省面積1/4強(qiáng)的丹麥，已建立了15家大型生物質(zhì)直燃發(fā)電廠，年消耗農(nóng)林廢棄物約150萬(wàn)噸，提供丹麥全國(guó)5%的電力供應(yīng)。我國(guó)農(nóng)林固體生物質(zhì)燃料特性作為能源的農(nóng)林固體生物質(zhì)，與化石燃料能源有很大的區(qū)別。國(guó)外鼓勵(lì)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策主要體現(xiàn)在價(jià)格激勵(lì)、財(cái)政補(bǔ)貼、減免稅費(fèi)等方面，力度非常大。

Engine and power generation 內(nèi)燃發(fā)電機(jī) 燃燒凈化后得到的氣化氣，也是生物質(zhì)氣化發(fā)電的主要設(shè)備。內(nèi)燃發(fā)電機(jī)由兩部分組成，一是內(nèi)燃機(jī)，二是發(fā)電機(jī)。使用低熱值燃?xì)獾膬?nèi)燃機(jī)的效率非常關(guān)鍵，它影響整個(gè)電站的輸出。中國(guó)的生物質(zhì)具有較好的技術(shù)基礎(chǔ)，只要解決二次污染，即具備與其他常規(guī)發(fā)電技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的條件。發(fā)電機(jī)采用一般的發(fā)電機(jī)就可以了，沒有什么特殊要求；

Electricity 電力輸出 。整個(gè)系統(tǒng)的電力輸出，即系統(tǒng)效率主要取決于1、氣化器設(shè)計(jì)的好壞；2、洗滌器設(shè)計(jì)的好壞；3、內(nèi)燃機(jī)選用的好壞。

稻殼氣化發(fā)電系統(tǒng)只是生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)分支，生物質(zhì)氣化發(fā)電還可以使用其它的生物廢棄物如農(nóng)業(yè)秸稈、蘆葦、木屑等。它們的工作原理大致相同，輸送和氣化系統(tǒng)有些差別。

除此而外，生物質(zhì)發(fā)電還有：直接燃燒發(fā)電，摻燒發(fā)電（即以生物質(zhì)為主，摻燒一部分煤），沼氣發(fā)電等。