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)生熱化學反應，產(chǎn)生以CO、H2或CH4為主要成分的可燃氣體的轉化過程。Ghaly提出了將氣化技術應用于生物質(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)氣化技術原理及應用分析【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，因而越來越受到世界各國的關注。生物質(zhì)氣化技術是利用生物質(zhì)能的一種方式。本文介紹了生物質(zhì)氣化技術的原理，生物質(zhì)氣化工藝及氣化設備。目前應用較多的氣化技術是生物質(zhì)氣化供氣和生物質(zhì)氣化發(fā)電技術。文中提出了應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)氣化技術的發(fā)展方向。為了提供反應的熱力學條件，氣化過程需要供給空氣或氧氣，使原料發(fā)生部分燃燒。該系統(tǒng)包括兩種發(fā)電技術：整體氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC）和整體氣化熱空氣循環(huán)（IGHAT）。盡可能將能量保留在反應后得到的可燃氣中，氣化后的產(chǎn)物含有H2、CO及低分子的CmHn等可燃性氣體。整個過程可分為：干燥、熱解、氧化和還原。（1）干燥過程生物質(zhì)進入氣化爐后，在熱量的作用下，析出表面水分。在200~300℃時為主要干燥階段。（2）熱解反應當溫度升高到300℃以上時開始進行熱解反應。在300~400℃時，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。熱解反應析出揮發(fā)分主要包括水蒸氣、氫氣、co、、焦油及其他碳氫化合物。（3）氧化反應熱解的剩余木炭與引入的空氣發(fā)生反應，同時釋放大量的熱以支持生物干燥、熱解和后續(xù)的還原反應，溫度可達到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，生成氫氣和co等。這些氣體和揮發(fā)分組成了可燃氣體，完成了固體生物質(zhì)向氣體燃料的轉化過程。

生物質(zhì)能是什么？生物質(zhì)能可以用來發(fā)電嗎？

太陽能以光合作用形式存儲在綠色植物中的能量形勢，通俗來講就是各類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物如秸稈、果殼、雜木之類，還有各類生活垃圾都可以成為生物質(zhì)能。生物質(zhì)能是自然界中有生命的植物提供的能量。這些植物以生物質(zhì)作為媒介儲存太陽能。屬再生能源。據(jù)計算，生物質(zhì)儲存的能量為270億千瓦，比目前世界能源消費總量大2倍。農(nóng)林固體生物質(zhì)將具有可再生性，只要人類行為得當，這種能源就不會枯竭，可以周而復始的產(chǎn)生。19世紀后半期以前，人類利用的能源以薪柴為主。當前較為有效地利用生物質(zhì)能的方式有： (1) 制取沼氣。主要是利用城鄉(xiāng)有機垃圾、秸桿、水、人畜糞便，通過厭氧消化產(chǎn)生可燃氣體，供生活、生產(chǎn)之用。(2) 利用生物質(zhì)制取酒精。當前的世界能源結構中，生物質(zhì)能所占比重微乎其微。 目前生物質(zhì)發(fā)電應用越來越廣泛：生物質(zhì)氣化，產(chǎn)生的氣體帶動發(fā)電機組工作

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，收集和運輸困難，不適合采用大規(guī)模燃燒技術，而中等規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術（400—6000kW）在發(fā)展中國家具有獨特的優(yōu)勢，也具備進入市場競爭的條件。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)電技術達到了同類技術的水平，性價比處于國際領xian水平，該技術共申請國家專利9項，已在中國、臺灣和東南亞等國家推廣應用，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。我國與國外情況不同，一方面要通過發(fā)電避免農(nóng)民焚燒秸稈引起污染等社會問題，一方面又要通過發(fā)電扶助農(nóng)民。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術先后獲得“九五”國家重點科技攻關計劃youxiu成果獎、廣東省科技進步二等獎、上海國際工業(yè)博覽會銀獎、廣東省優(yōu)xiu專利獎。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域ju投資價值的十大領xian技術評選中該技術獲得“藍天獎”，再一次證明了生物質(zhì)氣化發(fā)電技術在國際上的影響力。

目前，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術處于初步商業(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)動燃氣輪機或燃燒后產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。氣化發(fā)電過程包括3個方面：一是生物質(zhì)氣化。經(jīng)處理的生物質(zhì)原料由進料系統(tǒng)送進氣化爐內(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(水蒸氣 碳)和燃燒反應(碳 氧氣)，通過燃燒反應釋放出的熱量促使生物質(zhì)熱解和碳的氣化反應進行，從而把固體生物質(zhì)轉化為氣體燃料；二是氣體凈化。氣化生成的燃氣都含有一定的雜質(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，以保證燃氣發(fā)電設備的正常運行；三是燃氣發(fā)電。相對于發(fā)達國家，中國的生物質(zhì)氣化發(fā)電有比較好的市場環(huán)境，但從成本分析可知，即使解決二次污染問題，大規(guī)模的生物質(zhì)收集與運輸仍使發(fā)電成本提高，失去經(jīng)濟上的競爭性。凈化后的燃氣進入燃氣輪機或內(nèi)燃機的燃燒室燃燒驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，或者燃氣在鍋爐內(nèi)燃燒生產(chǎn)高溫高壓蒸汽，驅(qū)動蒸汽機帶動發(fā)電機發(fā)電。圖1為生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程示意圖。