生物質(zhì)氣化與大型燃煤電站耦合發(fā)電技術(shù)是指：生物質(zhì)在循環(huán)流化床氣化爐中完成氣化，產(chǎn)生燃?xì)饨?jīng)過凈化系統(tǒng)除塵后，以熱燃?xì)獾姆绞街苯铀腿氪笮腿济弘娬惧仩t，與煤粉進(jìn)行混燒，利用原有發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)。該技術(shù)提供了一種經(jīng)濟(jì)有效的方法，利用大型燃煤電站機(jī)組的高參數(shù)，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)的有效利用，以緩解能源危機(jī)和溫室氣體污染問題。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)由電研新能源科技有限公司提出，并進(jìn)行了大量的技術(shù)開發(fā)和推廣應(yīng)用。秸稈發(fā)電的主要燃料，來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業(yè)間伐及加工剩余物等農(nóng)林廢棄物。

生物質(zhì)氣化是通過氣化裝置的熱化學(xué)反應(yīng)，可將低效能的固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成能的可燃?xì)?，因此氣化爐自然是生物質(zhì)氣化過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。我國(guó)使用的生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)，主要有固定床、流化床和直接干餾熱解3種工藝形式。固定床氣化爐工藝一般采用空氣為氣化劑，氣流方式有上吸式、下吸式或是平吸式，特點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、可以實(shí)現(xiàn)多種生物質(zhì)原料的熱解氣化、投資少等。但是得到的生物質(zhì)燃?xì)鉄嶂档?，通常?200～7560kJ/m3之間，屬低熱值可燃?xì)猓疑镔|(zhì)氣焦油含量高，容易造成管路堵塞。流化床氣化爐的工作特點(diǎn)：氣固接觸混合良好，停留時(shí)間都較短，床內(nèi)壓力降較高，受熱均勻，加熱迅速，氣化反應(yīng)速度快，可燃?xì)獾寐矢?，爐內(nèi)溫度高而且恒定，可燃?xì)庵薪褂秃枯^小，但出爐的可燃?xì)庵泻休^多的灰分，可頻繁啟停，氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)性好，非常適合于大型的工業(yè)供氣系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備投資較多，常見的氣化爐類型如圖4所示。一般經(jīng)過氣化后得到的煙氣，其熱值大約只有1000~1500大卡/m3，屬于一種低熱值的燃?xì)狻Ｖ苯痈绅s熱解的特點(diǎn)是生物質(zhì)在隔絕空氣條件下進(jìn)行熱分解，產(chǎn)物為固體炭和木醋液、可燃性氣體，生產(chǎn)過程須外加能源[8]。各氣化爐的工作原理及氣流走向如圖5所示。

目前，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于初步商業(yè)化階段，基本原理是生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下熱解生成氣體燃料，凈化后的氣體燃料燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)或燃燒后產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。氣化發(fā)電過程包括3個(gè)方面：一是生物質(zhì)氣化。經(jīng)處理的生物質(zhì)原料由進(jìn)料系統(tǒng)送進(jìn)氣化爐內(nèi)，揮發(fā)分(干基下為70%~80%)熱解釋放出揮發(fā)性氣體如CmHn、H2、CO、CO2、焦油和水蒸氣，產(chǎn)生的碳發(fā)生典型氣化反應(yīng)(水蒸氣 碳)和燃燒反應(yīng)(碳 氧氣)，通過燃燒反應(yīng)釋放出的熱量促使生物質(zhì)熱解和碳的氣化反應(yīng)進(jìn)行，從而把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化。氣化生成的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行；三是燃?xì)獍l(fā)電。凈化后的燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)的燃燒室燃燒驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或者燃?xì)庠阱仩t內(nèi)燃燒生產(chǎn)高溫高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。圖1為生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程示意圖。全國(guó)已建成投產(chǎn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目超過15個(gè)，在建項(xiàng)目30多個(gè)。

　　為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，必須保證電力生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，要想達(dá)到這一目標(biāo)，必須走電力生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)的發(fā)展道路，積極發(fā)展清潔的發(fā)電技術(shù)必將對(duì)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出重要的貢獻(xiàn)。總的來說，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是所有可再生能源技術(shù)中經(jīng)濟(jì)的發(fā)電技術(shù)，綜合發(fā)電成本可接近小型常規(guī)能源的發(fā)電水平。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，有豐富的價(jià)格低廉的農(nóng)業(yè)廢棄物資源，而同時(shí)農(nóng)村地區(qū)的電力供應(yīng)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)短缺，因此日趨完善的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。所以如何利用現(xiàn)已較成熟的技術(shù)，研制開發(fā)在經(jīng)濟(jì)上可行，而效率又有較大提高的系統(tǒng)，是目前發(fā)展BGPG的一個(gè)主要課題。目前我國(guó)的生物質(zhì)氣化發(fā)電已初具規(guī)模，但利用效率仍十分低下，且仍存在不少技術(shù)問題如二次污染和熱效率不夠高等，僅達(dá)到了廢物利用的目的，還遠(yuǎn)未達(dá)到變廢為寶的程度。