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。優(yōu)點(diǎn)之二是它發(fā)電時(shí)，由于其本身的含硫量較低，因此它的硫排放也是較低的。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?，氣化后的產(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。（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。

環(huán)境效益

生物質(zhì)能是一種可再生、CO零排放、SO2、NO、含塵質(zhì)量分?jǐn)?shù)極低的清潔能源，是化石能源很好的替代燃料。由于秸稈是按照垃圾處理，還要征收垃圾處理費(fèi)，因此可以良性發(fā)展。歐洲國家對(duì)生物質(zhì)電廠賦予的職責(zé)是消耗秸稈維護(hù)大氣環(huán)境，對(duì)于生物質(zhì)發(fā)電給予較大的補(bǔ)貼，不考慮電廠的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間和盈利問題。目前，出臺(tái)的相關(guān)政策支持度已很大。但隨著市場變化其支持力度還應(yīng)相應(yīng)跟上，使這一新興產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。

以農(nóng)業(yè)廢棄物和木材廢棄物為主的生物質(zhì)資源分布分散，收集和運(yùn)輸困難，不適合采用大規(guī)模燃燒技術(shù)，而中等規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)（400—6000kW）在發(fā)展中國家具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也具備進(jìn)入市場競爭的條件。另外，由于氣化設(shè)備、配套設(shè)備及廢水處理設(shè)備等隨著容量的變小，其比例越來越高，BGPG的單位投資隨著容量的變小而越來越大，當(dāng)功率小于60KW時(shí)，單位投資即高于小型燃煤電站的投資。中國ke xue yuan廣州能源研究所研究開發(fā)的中等規(guī)模生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)達(dá)到了同類技術(shù)的水平，性價(jià)比處于國際領(lǐng)xian水平，該技術(shù)共申請(qǐng)國家專利9項(xiàng)，已在中國、臺(tái)灣和東南亞等國家推廣應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)先后獲得“九五”國家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃youxiu成果獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、上海國際工業(yè)博覽會(huì)銀獎(jiǎng)、廣東省優(yōu)xiu專利獎(jiǎng)。2005年10月，在由聯(lián)合國教科文組織發(fā)起的全球可再生能源領(lǐng)域ju投資價(jià)值的十大領(lǐng)xian技術(shù)評(píng)選中該技術(shù)獲得“藍(lán)天獎(jiǎng)”，再一次證明了生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國際上的影響力。