下载文档原格式
生物质气化技术的应用案例分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转换方式，正逐渐受到广泛关注。
生物质气化是将生物质原料（如木材、农业废弃物、秸秆等）在高温和缺氧的条件下转化为可燃气体的过程。
这些可燃气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了可行的途径。
下面将通过几个具体的应用案例来深入分析生物质气化技术的实际应用效果和发展前景。
一、生物质气化在发电领域的应用在某偏远山区，由于地理位置的限制，接入传统电网的成本极高，且供电稳定性差。
为了解决当地居民的用电问题，采用了生物质气化发电技术。
当地丰富的林业废弃物和农作物秸秆成为了理想的生物质原料。
该项目建设了一座中型生物质气化发电厂，其工艺流程包括原料预处理、气化反应、气体净化和发电等环节。
首先，将收集来的生物质原料进行破碎和干燥处理，以提高气化效率。
然后，在气化炉中，生物质在高温下与有限的氧气发生反应，生成含有一氧化碳、氢气、甲烷等成分的合成气。
经过净化系统去除杂质和有害物质后，合成气被送入燃气轮机或内燃机进行发电。
通过这个项目，不仅为当地居民提供了稳定可靠的电力供应，还减少了对传统化石能源的依赖，降低了碳排放。
同时，利用当地的废弃物作为原料，还为农民增加了额外的收入，促进了当地经济的发展。
然而，在实际运行中也面临一些挑战。
例如，生物质原料的供应具有季节性，需要合理规划储存和采购；气化过程中产生的焦油会对设备造成腐蚀和堵塞，需要定期维护和清理；发电效率相对较低，需要进一步优化工艺和设备以提高能源转化效率。
二、生物质气化在供热领域的应用在北方的一个城镇，冬季供暖是一个重要的民生问题。
为了减少对煤炭等传统能源的依赖，降低供暖成本和环境污染，引入了生物质气化供热系统。
该系统以周边农村的农作物秸秆为主要原料，通过生物质气化炉将其转化为可燃气体。
这些气体经过简单的净化处理后，直接送入供热锅炉燃烧产生热能，然后通过热力管网输送到居民家中。
生物质气化发电机组
生物质气化发电机组是一种利用生物质作为主要燃料进行气化，产生气体燃料，然后通过燃料发电机发电的发电装置。
生物质气化发电机组主要由生物质气化炉、气体净化系统、燃料发电机等部分组成。
首先，将生物质如木屑、秸秆等放入气化炉中，通过高温和缺氧条件下的热解作用，将生物质转化为气体燃料，主要成分为一氧化碳、氢气和甲烷等。
然后，经过气体净化系统的处理，去除其中的杂质和硫化物等有害物质，确保气体的清洁。
最后，将净化后的气体送入燃料发电机中，通过燃烧产生高温高压的燃气，驱动发电机发电。
生物质气化发电机组具有很多优点。
首先，它可以利用可再生的生物质作为燃料，减少对化石能源的依赖，降低碳排放和环境污染。
其次，生物质气化过程中产生的副产品如木醋液和生物质炭等可以进一步利用，提高能源利用效率。
此外，生物质气化发电机组具有灵活性，可以适应不同种类的生物质作为燃料。
然而，生物质气化发电技术目前还面临一些挑战。
首先，生物质气化过程中会产生一些有害物质如苯、甲醛等，需要进行有效的处理。
其次，生物质燃料的供应和储存也是一个问题，需要建立完善的生物质供应链。
另外，生物质气化发电技术的投资成本较高，需要进一步降低成本，提高经济效益。
总的来说，生物质气化发电机组是一种可持续发展的能源利用
技术，具有很大的潜力，可以在能源转型和环境保护方面发挥重要作用。
生物质气化耦合发电
生物质气化耦合发电是一种新型的能源利用方式，它将生物质气化和发电技术相结合，实现了生物质资源的高效利用和能源的可持续发展。
生物质气化是将生物质材料在高温、高压和缺氧的条件下转化为可燃气体的过程。
这种气体主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成，可以作为燃料用于发电、供热等领域。
与传统的燃煤发电相比，生物质气化发电具有环保、低碳、可再生等优点，可以有效减少温室气体排放，降低能源消耗。
生物质气化耦合发电技术是将生物质气化和发电技术有机结合起来，实现了生物质资源的高效利用和能源的可持续发展。
在生物质气化过程中，产生的可燃气体可以直接用于发电，也可以通过气体净化、气体液化等处理方式得到更高品质的燃料，提高发电效率。
同时，生物质气化耦合发电技术还可以实现废弃物的资源化利用，将农业废弃物、城市垃圾等转化为可再生能源，减少环境污染和资源浪费。
生物质气化耦合发电技术在我国的应用前景广阔。
我国是一个农业大国，生物质资源丰富，尤其是农业废弃物、林业废弃物等资源的利用率较低，生物质气化耦合发电技术可以有效解决这些问题。
同时，生物质气化耦合发电技术还可以促进农村经济发展，提高农民收入，实现农业可持续发展。
生物质气化耦合发电技术是一种具有广阔应用前景的新型能源利用方式，可以实现生物质资源的高效利用和能源的可持续发展，对于促进我国能源结构调整和环境保护具有重要意义。
生物质气化发电转化废物为宝贵能源随着全球能源危机的日益严重，可再生能源备受关注，生物质气化发电便是其中的一种重要利用方式。
生物质气化发电是一种将生物质资源转化为宝贵能源的过程，在当今社会中具有广泛应用和深远意义。
一、生物质气化发电的基本原理和过程生物质气化发电是一种将暖室生物质材料通过高温和缺氧条件下进行热解的过程，产生可燃气体，再通过气体发电机组发电的技术。
其基本原理是将生物质材料分解为可燃气体（主要为CO、H2、CH4等）和固体残渣（主要为残留灰分和焦炭），进而通过气体发电机组将可燃气体转化为电能，实现资源的高效利用。
二、生物质气化发电的优势和应用1. 转化废物为宝贵能源：生物质气化发电的关键在于将废弃的生物质资源进行有效利用，将其转化为宝贵能源，有利于减少废物排放和环境污染。
2. 可持续发展：生物质气化发电所使用的生物质资源广泛，包括农作物秸秆、林木废弃物、餐厨垃圾等，具有可再生的特点，有利于能源的可持续开发和利用。
3. 减少温室气体排放：相比传统燃煤发电方式，生物质气化发电过程中所产生的二氧化碳排放量较低，可以有效减少温室气体的释放，对于应对全球气候变化具有积极意义。
4. 广泛应用于乡村发电和分布式能源系统：生物质气化发电技术可以在乡村地区直接利用农作物秸秆等生物质资源发电，满足当地电力需求，缓解电力供应压力。
5. 综合利用废弃物：生物质气化发电过程中产生的固体残渣可以作为肥料或其他应用，实现废物资源的循环利用。
三、生物质气化发电的挑战和解决方案1. 生物质资源供给不稳定：生物质气化发电技术的实施面临着生物质资源供给不稳定的困难。
解决方案可以通过建立生物质贮存设施和发展生物质产业链，确保生物质资源的充足供应。
2. 废弃物管理问题：废弃物的收集、前处理和运输是生物质气化发电技术中的重要环节。
解决方案可以通过建立完善的废弃物管理体系，加强对废弃物的分类处理和运输网络的建设。
3. 气化效率的提高：生物质气化发电技术中，气化效率的提高是一个关键问题。
生物质气化技术的应用案例与分析随着全球对可再生能源的需求不断增长，生物质气化技术作为一种具有潜力的能源转化方式，正逐渐受到广泛关注。
生物质气化是指将生物质原料在缺氧的条件下加热，使其转化为可燃性气体的过程。
这些可燃性气体可以用于发电、供热、生产化学品等多个领域，为解决能源短缺和环境问题提供了新的途径。
接下来，让我们通过一些具体的应用案例来深入了解生物质气化技术。
一、生物质气化在发电领域的应用在_____地区，有一家名为_____的发电厂，采用了生物质气化联合循环发电技术（BIGCC）。
该电厂以当地丰富的农作物秸秆和林业废弃物为原料，通过气化炉将其转化为合成气。
合成气经过净化处理后，进入燃气轮机燃烧发电，同时利用燃气轮机排出的高温尾气驱动蒸汽轮机，进一步提高发电效率。
与传统的燃煤发电相比，该生物质气化发电厂具有诸多优势。
首先，它大大减少了二氧化碳等温室气体的排放。
生物质在生长过程中吸收的二氧化碳与其燃烧时释放的二氧化碳相当，因此从全生命周期来看，生物质发电是一种碳中性的能源利用方式。
其次，生物质原料来源广泛，价格相对较低，降低了发电成本。
此外，该电厂的建设和运营还为当地创造了大量的就业机会，促进了当地经济的发展。
然而，生物质气化发电也面临一些挑战。
例如，生物质原料的收集、运输和储存需要耗费大量的人力和物力，且原料的供应存在季节性波动，可能影响电厂的稳定运行。
此外，气化过程中产生的焦油等副产物的处理也是一个亟待解决的问题。
二、生物质气化在供热领域的应用在_____城市的_____工业园区，一家采用生物质气化供热的企业取得了显著的成效。
该企业建设了一套生物质气化供热系统，为园区内的多家工厂提供蒸汽和热水。
这套系统以木屑、稻壳等为原料，通过气化炉产生的热气体直接与水进行热交换，产生蒸汽和热水。
与传统的燃油、燃气供热方式相比，生物质气化供热具有成本低、环保等优点。
据统计，该系统每年可替代大量的化石燃料，减少了二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，同时为企业节省了可观的能源费用。
生物质气化发电机组生物质气化发电机组是一种利用生物质燃料进行气化反应，进而产生燃气发电的设备。
生物质气化发电技术是一种可再生能源利用方式，具有环保、经济和可持续发展的优势。
一、生物质气化发电技术概述生物质气化发电技术是将生物质燃料（如木屑、秸秆、稻壳等）通过气化反应转化为燃气，再利用燃气发电的过程。
生物质气化发电机组一般由气化炉、气化炉排渣系统、燃气净化系统、燃气发电机组等组成。
在气化炉中，生物质燃料经过高温和缺氧条件下的热解反应，产生可燃气体。
这些可燃气体经过净化处理后，进入燃气发电机组进行燃烧发电。
二、生物质气化发电技术的优势1. 环保：生物质气化发电过程中，生物质燃料的燃烧几乎不产生硫、氮等有害物质的排放，对环境污染较小。
而且生物质燃烧后的灰渣可以被作为有机肥料利用，实现资源的循环利用。
2. 经济：生物质燃料相对于化石燃料而言成本更低，而且生物质气化发电可以实现能源的多元化利用，降低能源供应的风险。
3. 可持续发展：生物质燃料是一种可再生能源，其资源丰富且可持续供应。
生物质气化发电技术的应用，可以减少对化石能源的依赖，推动可持续发展。
三、生物质气化发电技术的应用领域生物质气化发电技术广泛应用于农村能源供应、农业废弃物综合利用、农村环境治理等领域。
1. 农村能源供应：生物质气化发电机组可以利用农村丰富的秸秆、木屑等生物质资源，为农村地区提供可靠的电力供应，满足农村居民生活和生产的能源需求。
2. 农业废弃物综合利用：农业废弃物如秸秆、稻壳等常常成为污染环境的问题，生物质气化发电技术可以将这些废弃物转化为可再生能源，既解决了废弃物的处理问题，又为农村地区提供了经济效益和环境效益。
3. 农村环境治理：生物质气化发电技术可以有效治理农村生活垃圾和农作物秸秆等废弃物的环境问题，减少污染物的排放，改善农村环境质量。
四、生物质气化发电技术的发展现状和前景生物质气化发电技术在我国得到了广泛的应用和推广。
随着能源转型和可持续发展的需求，生物质气化发电技术将有更广阔的发展前景。
生物质气化发电摘要:生物质气化发电系统采用农业、林业和工业废弃物为原料,也可以以城市垃圾为原料.固定床气化炉用于小规模气化发电系统,采用内燃机发电方式;流化床气化炉用于大、中规模气化发电系统,采用燃气轮机或蒸汽轮机发电方式,也可采用内燃机发电方式.固定床流化床气化发电关键词: 生物质前言尽管人们对能源的需求日益增长,然而作为人类目前主要能源来源的化石燃料却迅速地减少,也许不久的将来会被用尽.七十年代的能源危机也证明了这一点.因此,寻找一种可再生的替代能源便成为社会普遍关注的焦点.生物质能源是一种理想的可再生能源,它来源广泛,每年都有大量的工业、农业及森林废弃物产出.即使不被用于生产能源,这些废弃物的处理也是令人头疼的事情.仅欧盟每年便产出五亿吨(干基)这类物质[1].另外,世界上87%的能源需求[2]来源于化石燃料,这些燃料燃烧时,向大气中排放出大量的二氧化碳.而生物质作为燃料时,由于生物质在生长时需要的二氧化碳量相当于它燃烧时排放的二氧化碳量,因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零.而且,生物质中硫的含量极低,基本上无硫化物的排放.所以,利用生物质作为替代能源,对改善环境,减少大气中二氧化碳含量从而减少“温室效应”都有极大的好处.因此,将生物质作为化石燃料的替代能源,便会向社会提供一种各方面都可被接受的可再生能源.生物质气化技术是本世纪出现的利用生物质作为能源的一种新技术,至今已有了较快的发展.很多研究人员在该领域进行了不同技术的研究.尤其是近年来欧洲很多技术人员对生物质气化发电技术进行了大量的研究,并取得了相当的成果.但我国目前在该领域的研究较少.本文简单介绍生物质气化发电技术和中-意合作项目“生物质气化发电及综合利用”.气化发电原理及工艺流程(图略)图1 生物质气化发电工艺流程示意图图1为生物质气化发电工艺流程示意图,经处理的(以符合不同气化炉的要求)生物质原料,由进料系统送进气化炉内.由于有限地提供氧气,生物质在气化炉内不完全燃烧,发生气化反应,生成可燃气体—气化气.气化气一般与物料进行热交换以加热生物质原料,然后经过冷却及净化系统.在该过程中,灰分、固体颗料、焦油及冷凝物被除去,净化后的气体即可用于发电,通常采用蒸汽轮机、燃气轮机及内燃机.气化炉气化炉是生物质气化的主要设备.在这里,生物质经燃烧、气化转化为可燃气.气化炉分固定床气化炉、流化床气化炉及携带床气化炉.1.1固定床气化炉固定床气化炉可分为下吸式、上吸式`横吸式及开心式气化炉种类型.其结构如图2所示.下吸式固定床气化炉的特征是气体和生物质物料混合向下流动.通过高温喉管区(只有下吸式设有喉管区).生物质在喉管区发生气化反应,而且焦油也可以木炭床上进行裂解.一般情况下,下吸式固定床气化炉不设炉栅,但如果原料尺寸较小也可设炉栅.此种气化炉结构简单,运行比较可靠,适于较干的大块物料或低灰分大块同少量粗糙颗料的混合物料,其最大处理量是500kg/h.目前欧洲的一些国家已用于商业运行.上吸式固定床气化炉的特点是气体的流动方向与物料运动方向相反.向下流动的生物质原料被向上流动的热气体烘干、裂解.在气休炉底部,固定碳与空气中的氧气进行不完全燃烧、气化,产生可燃气体.上吸式固定床气化炉的热效率比其它固定床气化炉的高.且对原料要求不很严格.尽管目前没有较大型号,便在原理上其容量不受限制.该种气化炉主要应用在欧洲及东南亚一些国家.横吸式固定床气化炉的特点是空气由侧方向供给,产出气体由侧向流出.气体流横向通过燃烧气化区.它主要用于木炭气化.在南美洲应用广泛并投入商业运行.开心式固定床化炉同下吸式相似,气流同物料一起向下流动.但是由转动炉栅代替了喉管区.主要反应在炉栅上部的燃烧区进行.结构简单而且运行可靠.它是由我国研制的,主要用于稻壳气化,并已投入商业运行多年.表1是固定床化炉对原料的一般要求.表1 固定床气化炉对原料的要求1.2 流化床气化炉流化床气化炉具有气、固接触,混合均匀和转换率高的优点,是唯一在恒温床上进行反应的气化炉,反应温度为700~850?,,原料要求相当小的颗粒.其气化反应在流化床内进行,产生的焦油也可在流化床内裂解.流化介质一般选用惰性材料(如砂子),由于灰渣的热性质易发生床结渣而丧失流化床功能,因此要控制好运行温度.流化床气化炉分单床气化炉、循环气化炉和双床气化炉.单床气化炉只有一个流化床,气化后生成的气化气直接进入净化系统中;循环流化床的流化速度较高,能使产出气体中带走大量固体,经旋风分离器后使这些固体返回流化床,与单床相比,提高了碳的转化率;双流化床与循环床相似,不同的是第1级反应器的流化介质被第2级反应器加热.在第1级反应器中进行裂解反应.第2级反应器中进行气化反应,双流化床的碳转化率也很高.1.3携带床气化炉携带床气化炉是流化床气化炉的一种特例,它不使用惰性材料,提供的气化剂直接吹动生物质原料.该气化炉要求原料破碎成细小颗粒,其运行温度高达成1100~1300?,产出气体中焦油成分及冷凝物含量很低,碳转化率可达100%.由于运行温度高易烧结.故选材较难.2. 气化产物及处理不同气化炉及不同气化方式产出气体成分也不相同.其气体成分在5MJ/Nm3(低热值气体)~15MJ/Nm3(中热值气体)之间,见表2.表2 各种气化炉产出气体热值:低热值气体 ?:中热值气体气体的净化主要是除去产出气体中的固体颗粒、可冷凝物及焦油.常用旋风分离器,水浴清洗器及生物质过滤器来净化气体.焦油问题是影响气化气使用的最大障碍,水浴清洗器除焦油效果较其它过滤器稍好些,.发电方式生物质气化发电有3种方式,如图1所示.(1)作为蒸汽锅炉的燃料燃烧生产蒸汽带动蒸汽轮机发电.这种方式对气体要求不很严格,直接在锅炉内燃烧气化气.气化气经过旋风分离器除去杂质和灰分即可使用,不需冷却.燃烧器在气体成分和热值有变化时,能够保持稳定的燃烧状态,排放物污染少.(2)在燃气轮机内燃烧带动发电机发电.这种利用方式要求气化压力在10~30kg/cm2,气化气也不需冷却,但有灰尘、杂质等污染的问题.(3)在内燃机内燃烧带动发电机发电.这种方式应用广泛,而且效率较高.但该种方式对气体要求严格,气化气必须净化及冷却.中-意合作项目“生物质气化发电及综合利用”辽宁省能源研究所目前与意大利ENEA正在进行“生物质气化发电及综合利用”项目的合作研究.双方技术人员已对意大利提供的固定床气化发电系统及测试分析系统进行了调试实验和测试.其性能达到了设计要求;双方技术人员共同设计了流化床气化发电系统,目前正在意大利制造.固定床气化炉气发电系统该套系统由意大利设计制造,双方共同调试实验.之后,将安装在辽宁省能源研究所实验室,供有关技术人员进行生物质气化发电研究.该系统以木材为原料,采用下吸式气化炉,喉管区尺寸为300mm,气化炉直径为500mm.净化系统分别由旋风分离器,喷淋净化器、除湿装置和生物质过滤器组成.发电机是TERSSI公司生产的既可用油也可用气化气作燃料的多用发电机,容量为30kW.该系统主要技术参数如下:喉管区反应温度:850-950?产气量:90Nm3/h产气比:1.8气化气热值:4.6-5.4MJ/Nm3发电量:30kW气化气净化后焦油含量:〈10mg/Nm3流化床气化发电系统由于该系统最后将在营口一木材加工厂示范运行,因此是以该木材加工厂的加工废弃物和稻壳为原料双方共同设计的.流化床采用砂子,床高1.5m.反应温度800?.该气化炉一个最大特点是采用双流化区设计,即将流化床分为左右两个区,两个区的流化速度不同,并且生物质和床体材料可在两个区进行循环,强化了流化效果,使气化反应更加充分.气化炉产生的气化气经空气预热器与气化介质进行热交换,然后经过喷淋清洗塔除焦油后送入储气柜,发电机为两台TERSSI公司的80kW多用发电机.该系统的技术参数如下:流化床反应温度:800?产气量:430 Nm3/h产气比:1.7气化气热值:5-5.6 MJ/Nm3发电量:160 kW气化气净化后焦油含量:〈10mg/Nm3结语中国是一个农业大国,有丰富的农业废弃资源,生物质气化发电技术日趋完善,具有广阔的应用前景.固定床气化技术以农业、林业废弃物为原料,用于小规模气化发电系统,面积农村、林区及偏远地区,操作方便、简单;流化床气化发电系统适用于大、中规模,可以用农业和林产工业废弃物作原料,面向工业企业,生产的电可供企业自身用电,也可并入电网.另外流化床气化发电技术还可以应用在城市垃圾处理领域.利用生物质气化发电技术既可以生产电能同时也使农业和林产工业废弃物得到有效处理,因而不但是有社会经济效益,也减少了处理这些废弃物时造成的环境污染.。
生物质气化间接热空气内燃机发电技术生物质气化间接热空气内燃机发电技术是一种利用生物质能源进行发电的技术。
生物质气化是将生物质材料在缺氧条件下进行热解反应，产生合成气。
而间接热空气内燃机是一种利用合成气进行燃烧的内燃机。
将这两种技术结合起来，可以实现对生物质能源的高效利用和可持续发展。
生物质气化是一种将生物质材料转化为可燃气体的过程。
在气化过程中，生物质材料首先经过预处理，如破碎、干燥等，然后在气化炉中进行气化反应。
在缺氧条件下，生物质材料发生热解反应，生成合成气。
合成气主要由一氧化碳、氢气、甲烷等组成，可以作为燃料用于发电或其他能源利用。
间接热空气内燃机是一种利用合成气进行燃烧的内燃机。
合成气在燃烧过程中释放能量，驱动内燃机工作。
燃烧产生的高温高压气体通过活塞的工作，驱动发电机转动，产生电能。
与直接热空气内燃机不同，间接热空气内燃机通过燃烧室与发电机分离，使得燃烧过程更加稳定，减少了燃烧室的磨损和冷却问题。
生物质气化间接热空气内燃机发电技术具有许多优点。
首先，生物质作为可再生能源，具有丰富的资源和广泛的分布，可以有效替代传统的化石燃料，减少对环境的影响。
其次，生物质气化技术可以实现对生物质能源的高效利用，提高能源利用效率。
再次，间接热空气内燃机的分离设计使得燃烧过程更加稳定，提高了发电机的工作效率和可靠性。
此外，生物质气化间接热空气内燃机发电技术还可以实现废弃物的资源化利用，减少了废弃物的排放和处理成本。
然而，生物质气化间接热空气内燃机发电技术也面临一些挑战和问题。
首先，生物质气化过程中产生的合成气中可能含有一些有害物质，如灰分、硫、氯等，需要进行净化处理，以减少对环境和设备的影响。
其次，生物质气化技术的工艺复杂，需要考虑气化温度、气化剂、气化时间等因素，以获得高质量的合成气。
再次，合成气的燃烧特性与传统燃料有所不同，需要对燃烧过程进行优化设计，以提高燃烧效率和降低排放物的产生。
为了克服这些挑战，需要进一步研究和开发相关技术。
生物质气化发电技术1.气化发电的工作原理及工艺流程1.1气化发电工作原理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，再利用可燃气推动燃气发电设备进行发电。
它既能解决生物质难于燃用而又分布分散的缺点，又可以充分发挥燃气发电技术设备紧凑而污染少的优点，所以是生物质能最有效最洁净的利用方法之一。
气化发电过程包括三个方面，一是生物质气化，把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都带有一定的杂质，包括灰份、焦炭和焦油等，需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；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。
生物质气化发电技术是生物质能利用中有别于其他可再生能源的独特方式，具有三个方面特点：一是技术有充分的灵活性，由于生物质气化发电可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，甚至结合余热锅炉和蒸汽发电系统，所以生物质气化发电可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证在任何规模下都有合理的发电效率。
这一技术的灵活性能很好地满足生物质分散利用的特点；二是具有较好的洁净性，生物质本身属可再生能源，可以有效地减少CO2、SO2等有害气体的排放。
而气化过程一般温度较低（大约在700-900oC），NOx 的生成量很少，所以能有效控制NOx的排放；三是经济性，生物质气化发电技术的灵活性，可以保证该技术在小规模下有效好的经济性，同时燃气发电过程简单，设备紧凑，也使生物质气化发电技术比其他可再生能源发电技术投资更小，所以总的来说，生物质气化发电技术是所有可再生能源技术中最经济的发电技术，综合的发电成本已接近小型常规能源的发电水平。
典型的生物质气化发电工艺流程如图1-1所示。
图1-1气化发电系统流程图生物质循环流化床气化发电装置主要由进料机构，燃气发生装置，燃气净化装置，燃气发电机组、控制装置及废水处理设备六部分组成：进料机构：进料机构采用螺旋加料器，动力设备是电磁调速电机。
生物质气化发电一生物质气化合成气与煤混合燃烧发电技术间接混合燃烧是先把生物质气化为清洁的可燃气体，然后与煤粉混燃。
在欧洲，生物质与煤间接混合燃烧技术目前已进入商业化运行，技术上被认为是相当成熟。
例如，位于奥地利Styria的Zeltweg电厂，采用循环流化床技术，以空气为气化剂气化木柴，产生可燃气体输入锅炉的燃烧室和烟煤一起燃烧，超过5000t 的生物质被气化和燃烧，目前系统运行效果良好。
此外，芬兰的Lahti电站与荷兰的Amer电站的9号机组，均是生物质与煤间接混燃技术成功运用的案例。
目前国内已建的生物质电厂主要以生物质直接燃烧发电和并联燃烧发电为主。
气化混燃电厂大多还处在示范工程研究阶段。
在气化混燃电厂中，从气化炉中产出的生物质气是由N2、CO、CO2、CH4、C2H2-6、H2 和H2O 组成的混合气体，其中N2 占到50%。
生物质气的热值决定于给料的水分含量。
与其它混燃技术相比，生物质间接混燃具有生物质燃料适用范围广的优点，同时基于气化的混燃能够避免直燃过程中燃料处理、燃料输送等带来的问题、还可缓解锅炉结渣等问题。
另外，采用这种方法，使得煤灰和生物质灰分开了，煤灰成分不受影响。
生物质与煤间接混燃技术可以应用于现有不同容量的电站燃煤锅炉，并且对现有锅炉的改动很小，运行灵活性较高。
目前，我国的生物质储量巨大，国内许多小型火电厂效率低、污染严重，可以通过增加生物质气化系统实现生物质气与煤混合燃烧，既可以大规模地处理富余的生物质资源，又可以与我国现有的小型燃煤电站的改造结合起来，非常符合我国的国情。
二国内外生物质整体气化联合循环发电2.1国外生物质整体气化联合循环发电示范项目介绍2.1.1 美国 Battelle美国在利用生物质能发电方面处于世界领先地位。
美国建立的Battelle生物质气化发电示范工程代表生物质能利用的世界先进水平，生产一种中热值气体，不需要制氧装置，此工艺使用两个实际上分开的反应器：①气化反应器，在其中生物质转化成中热值气体和残炭；②燃烧反应器，燃烧残炭并为气化反应供热。
两个反应器之间的热交换载体由气化炉和燃烧室之间的循环沙粒完成。
表1 给出了Battelle示范电厂气化炉的产气组分和热值，图1的工艺流程图则表明了两个反应器以及它们在整个气化工艺中的配合情况。
这种Battelle/FERCO工艺与传统的气化工艺不同，它充分利用了生物质原料固有的高反应特性。
生物质的气化强度超过146000kg/ h·m2，而其他气化系统的气化强度通常小于1000 kg/h·m2。
Battelle 气化工艺的商业规模示范建在弗蒙特州的柏林顿McNeil电站，该项目的一期工程，用Battelle技术建造日产200吨燃料气的气化炉，在初始阶段生产的燃料气用于现有的McNeil电站锅炉。
二期工程，将安装一台燃气轮机来接受从气化炉来的高温燃气，组成联合循环。
该气化设备于1998年完成安装并投入运行。
表 1 Battelle示范电厂气化炉产气组分和热值气体组分（%）热值(MJ/m3) CO H2 CH4 CO2 C2H4 C2H644.4 22 15.6 12.2 5.1 0.7 17.3图1 Battelle/FERCO工艺流程图2.1.2 瑞典 VARNAMO瑞典VARNAMO BIGCC 电厂是由Sydkraft AB 公司投建的，于1993年正式运行，是世界上首家以生物质为原料的整体气化联合循环发电厂，电厂装机容量为6MW，供热容量为9MW，整体电效率为32%（除自用电外）。
系统流程见图2。
生物质原料（主要是木屑和树皮）经过干燥粉碎后，在带有密闭阀门的上下料斗中加压后进入气化炉。
电厂采用Foster Wheeler公司生产的增压CFB气化炉，操作温度为950～1000℃，压力为1.8MPa，采用空气作为气化剂，从燃气轮机的压缩机抽调10%左右的空气，经二次压缩后由流化床底部布风板通入。
产气经过旋风分离器分离后，进入烟气冷却器冷却至350～400℃，然后通过高温管式过滤器净化，净化后燃气组分和热值见表2。
净化燃气通过TYPHOON燃气轮机（4.2MW）发电；燃气透平排气进入余热锅炉，连同烟气冷却器一起产生蒸汽（4MP，455℃），蒸汽进入汽轮机发电（1.8MW），同时供热（9MW）。
VARNAMO电厂从1993年开始运行，系统整体运行时间达3600h/a，验证了生物质增压气化和高温烟气净化系统的可行性，得到了一些宝贵的运行经验。
在运行中出现了冷却器的沉灰和结垢等现象，实验表明，使用MgO作床料和采用底灰再循环方式可以有效解决这些问题。
系统采用陶瓷管式过滤器，在运行1200h左右后发生机械应力破碎，在1998年改用金属管式过滤器，正常运行时间达2500h，可以有效地过滤飞灰和重焦油。
通过对燃气轮机的燃烧室、燃烧器和空气压缩机进行改造，使低热值产气（3.4～4.2MJ/m3）能稳定燃烧，燃气轮机能在40%～100%的电厂负荷下稳定运行，但低负荷运行时CO排放量较大（＞0.02%)。
表 2 VARNAMO电厂气化炉产气组分和热值气体组分热值(MJ/m3) CO（%）H2（%）CH4（%）CO2（%）N2（%）苯（mg/m3）轻焦油（mg/m3）16-19 9.5-12 5.8-7.5 14.4-17.5 48-52 5000-6300 1500-2200 5.0-6.3图2 瑞典VARNAMO BIGCC 电厂系统流程示意图2.1.3意大利 TEF2002年6月，意大利TEF（THERMIE ENERGY FARM）BIGCC示范电厂在Cascina建成。
该电厂生物质消耗量为8230kg/h，发电容量为16MW，发电效率为31.7%（除自用电外）。
电厂投资4100万欧元（欧盟THERMIE出资34%），建设成本为2300欧元/kW。
该系统流程见图3。
电厂采用Lurgi制造的常压CFB气化炉和常温湿法烟气净化系统。
原料（短期轮作物和木屑）在微负压环境下，利用余热锅炉乏气进行干燥，空气经压缩和预热后由气化炉底部布风板进入。
产气通过空气预热器和烟气冷却器进行冷却，再通过二次旋风分离和布袋除尘，然后在水洗塔内彻底清除焦油和其它污染物（NH3，HCN，HCl等）。
除尘器捕集的飞灰与灰渣一起排放，水洗塔排水经处理后排放。
净化燃气经过冷却压缩后，其组分和热值如表3所示。
燃气与经过压缩比为15.4的多级空压机压缩的空气在燃烧室内混合燃烧。
燃气轮机采用Nuovo Pignone的pgt10机组，发电容量为11MW。
燃气轮机排气经余热锅炉回收热量，连同烟气冷却器一起产生蒸汽（5.5MPa，470℃），蒸汽进入汽轮机发电（5MW）。
表 3 TEF示范电厂气化炉产气组分和热值气体组分（%）热值(MJ/m3)CO H2 CH4 CnHm CO2 N2 H2O22 17 4 2 13 41 1 7.4图 3 意大利TEF示范电厂系统流程图2.1.4英国 ARBRE英国ARBRE BIGCC电厂于1999年建成，发电容量为8MW，系统整体电效率为31%。
电厂所用原料来自电厂周围种植的柳树和白杨树，气化炉和催化裂解炉的灰渣及处理污水所得的污泥用作树木的有机肥料。
电厂采用2台TPS常压CFB炉，一台作为气化炉，操作温度为850～900℃，另一台加入催化剂作为催化裂解炉。
燃气通过冷却器换热后，经过布袋除尘和水洗，除去焦油和其它污染物。
净化后的燃气压缩至2MPa后进入燃气轮机（Alstom Power公司的TYPHOON 燃气轮机）发电。
整体系统与意大利TEF示范电厂大致相同。
2.2国外生物质气化项目概括大型生物质气化循环发电系统包括原料预处理、循环流化床气化、催化裂解净化、燃气轮机发电、蒸汽轮机发电等设备，适合于大规模处理农林废物。
表4给出了国外生物质气化项目的概括。
表4 国外生物质气化项目概括工程组织/项目名工程概况国家原料规模备注FOSTER WHEELER公司，原奥斯龙公司常压/压力CFB气化发电芬兰木片，树皮，泥煤2t/h-27t/h该公司的全尺寸CFB气化炉，以MSW为原料已在瑞典投入商业运行THERMIE 能源农场项目 Bioelettica S.P.A. 速生能源林示范，Lurgi 公司CFBIGCC 技术 意大利 木片11.9MW1994年开始计划组织，常压鼓空气循环床气化 Varnamo IGCC 项目（Sydkraft ）压力循环流化床IGCC ，空气气化瑞典废木材 6MW-9 MW第一座成功运行的生物质IGCC 电厂BGF 项目（Westinghouse ， PICHTR/IGT ，DOE ）压力鼓泡流化床IGCC 美国 蔗渣，能源林 100t/d在1997年8月到11月期间试运行 BIOSYN 项目氧气气化产品气合成甲醇加拿大 木头已投运VERMONT 工程BURLINGTON 电力公司Battelle 工艺的IGCC 示范美国 木片 200t/d Battelle Columbus 双流化床工艺，燃气热值16-18MJ/Nm3IMTRAN VOIMA水蒸气干燥，注蒸汽联合循环芬兰 高水分木柴，泥煤，造纸废液鼓空气压力气化，注水蒸气联合循环JWP ENEPGY PRODUCTS 公司 流化床气化 美国 木头，农业废弃物，RDF25 MW 已有3台木柴流化床气化装置分别在Oregon ，Califomia and MissouriLURGI UMWELTTECHNIK GMBH 循环流化床气化发电、水泥、石灰窑供热德国RDF ，木头，树皮等 14 MW 50-100 MWPOWER SOURCES ，INC.不同的供热、发电、产蒸汽商用气化装置 美国 木片，稻壳，造纸废液 最大达330t/d已有2台废木材气化器，一台稻壳气化器投运 THERMOCHEM 公司（MTCI ） 脉动燃烧水蒸气流化床气化 美国 木片，稻壳，造纸废液 20t/d-50t/d 间接加热流化床气化，燃烧增加传热，典型燃气热值9-12MJ/Nm3PRODUCERS RICE MILLS ENEGY SYSTEMS 公司多区固定炉排气化器，产热、蒸汽和电能 美国 稻壳，秸秆，树皮， 10-1000t/d 在美国，澳大利亚，马来西亚和哥斯达黎加有18套系统投运SUR-LITE CORP.流化床气化，产煤气和蒸汽美国 木片，秸秆，稻壳等 120t/d 已有4-5个商业运行装置TPS TERMISKA PROCESSOR AB(原STUDSVIK 公司) 流化床气化器(IGCC) 瑞典 木柴，树皮，泥煤，秸秆，RDF最大50 MW其技术已应用于许多大型气化系统 Tampella power Inc. 流化床气化 芬兰U-GAS 气化工艺WELLMAN PROCESS ENGINEERING上流式固定床气化装置英国 木头，褐煤等 最大直径 3米 提供气化器和净化系统定制设计的商业服务 BRIGHTSTAR SYNFUELS CO. 外热式水蒸气生美国木屑，树中热值气化技术，典型热物质重整中热值气化技术皮，蔗渣，MSW值12.5 MJ/Nm3BIG-GT 工程（STATE BAHIA ，BRAZIL ，ELECTRO-BRAZ ，SHELL ， 世界银行）生物质整体气化联合循环以验证BIG-GT 的商业可行性 巴西木头，桉树能源林采用TPS 技术，预计系统效率可达47％ARBRE 项目（TPS 技术）8MW CFB IGCC 和速生林工程 英国 8 MW热气净化系统也是示范内容，空气净化COMBUSTION CONSULTANTSLTD.)固定床气化燃烧整合系统，提供高温清洁的烟气新西兰 木片，树皮等2-60Mbtu/hr 投运装置超过600台FERCO (Future energy resources Co.)高效、大型气化系统发展商美国木片 5 MW2.3 国内生物质气化发电现状我国的生物质气化发电技术的研究起步比较早，早在上世纪60年代，我国就开始了生物质气化发电的研究，研制出了样机并进行了初步推广，还曾出口到发展中国家，后因经济条件限制和收益不高等原因停止了这方面地研究工作。
