现代生物质直燃发电技术诞生于丹麦。上世纪70年代的世界石油危机以来，丹麦推行能源多样化政策。该国BWE公司率先研发秸秆等生物质直燃发电技术，并于1988年诞生了世界上第一座秸秆发电厂。该国秸秆发电技术现已走向世界，并被联合国列为重点推广项目。 生物质直接燃烧是将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧产生的能量主要用于发电或集中供热。作为最早采用的一种生物质开发利用方式，生物质直接燃烧具有如下特点：
(1) 生物质燃烧所释放出的甘肃农业大学工学院CO2大体相当于其生长时通过光合作用所吸收的CO2，因此，可以认为是CO2 的零排放，有助于缓解温室效应；
(2) 生物质的燃烧产物用途广泛，灰渣可加以综合利用；
(3) 生物质燃料可与矿物质燃料混合燃烧，既可以减少运行成本，提高燃烧效率，又可以降低SOx、NOx 等有害气体的排放浓度；
(4) 采用生物质燃烧设备可以最快速度地实现各种生物质资源的大规模减量化、无害化、资源化利用，而且成本较低，因而生物质直接燃烧技术具有良好的经济性和开发潜力。
生物质直接燃烧主要分为炉灶燃烧和锅炉燃烧。炉灶燃烧操作简便、投资较省，但燃烧效率普遍偏低，从而造成生物质资源的严重浪费；而锅炉燃烧采用先进的燃烧技术，把生物质作为锅炉的燃料燃烧，以提高生物质的利用效率，适用于相对集中、大规模地利用生物质资源。生物质燃料锅炉的种类很多，按照锅炉燃用生物质品种的不同可分为：木材炉、薪柴炉、秸秆炉、垃圾焚烧炉等；按照锅炉燃烧方式的不同又可分为流化床锅炉、层燃炉等。
天地欣
在我国西部地区，阿瓦提生物发电厂是新疆首家直接燃烧秸秆的发电厂， 2008年9月10日，国能生物发电公司、阿克苏地区发改委、经贸委、环保局、质量技术监督局、新疆电力建设工程质量监督中心站、阿克苏电力公司等单位组成验收委员会，听取了国能阿瓦提生物发电项目设计、施工、调试、生产准备、监理等各方面工作汇报，经现场查看各生产车间准备情况后，研究决定国能阿瓦提生物发电厂于即日开始启动试运行整套机组。这标志着该电厂设备安装调试阶段基本结束，通过72+24小时无故障试运行后即可进入正式投产发电。
这个项目属于国家鼓励的环保型能源项目，符合国家发展循环经济政策，由北京国能生物发电有限公司出资２．９亿元，分两期建设２×１．２万千瓦级生物质直燃发电机组。利用农民废弃的棉花秸秆燃烧的方式，建一座年发电量将达１．５亿度的生物发电厂。建设厂址位于阿瓦提县至阿克苏市２０８省道以西４公里处，规划用地面积１１０亩。
国能阿瓦提生物发电项目由国能生物发电有限公司投资建设，目前总投资1.4亿元的一期工程1*12 MW已建成。该项目属于国家鼓励的环保型能源项目，发电所用燃料为可再生的棉花秸杆，燃烧后的草木灰可作为优质有机肥用于农业生产。阿瓦提县每年种植棉花70余万亩，年产棉花秸杆46余万吨，可通过建设该项目变资源优势为经济优势，对加快经济发展具有重要意义。本项目是新疆的首个生物发电项目，项目的实施具有典型示范作用，该项目建成后，年消耗棉花秸杆约12万吨，增加当地农民收入1500万元，为农民无偿提供草木灰肥约4000吨，节省标准煤约5万吨，有效地减少二氧化碳排放，经济、社会、环保效益十分显著。
2. 生物质气化
生物质气化是利用空气中的氧气或含氧物作气化剂，在高温条件下将生物质燃料中的可燃
部分转化为可燃气（主要是氢气、一氧化碳和甲烷）的热化学反应。20 世纪70 年代，Ghaly 首次提出了将气化技术应用于生物质这种含能密度低的燃料。生物质的挥发分含量一般为76%~86%，生物质受热后在相对较低的温度下就能使大量的挥发分物质析出。
为了提供反应的热力学条件，气化过程需要供给空气或氧气，使原料发生部分燃烧。尽可能将能量保留在反应后得到的可燃气中，气化后的产物含有H2、CO及低分子的CmHn等可燃性气体。整个过程可分为：干燥、热解、氧化和还原。
（1）干燥过程生物质进入气化炉后，在热量的作用下，析出表面水分。在200~300℃时为主要干燥阶段。
（2）热解反应当温度升高到300℃以上时开始进行热解反应。在300~400℃时，生物质就可以释放出70%左右的挥发组分， 而煤要到800℃才能释放出大约30%的挥发分。热解反应析出挥发分主要包括水蒸气、氢气离心泵特性曲线、一氧化碳、甲烷、焦油及其他碳氢化合物。
党史博览（3） 氧化反应热解的剩余木炭与引入的空气发生反应，同时释放大量的热以支持生物干燥、热解和后续的还原反应，温度可达到1000~1200℃。
（4）还原过程没有氧气存在，氧化层中的燃烧产物及水蒸气与还原层中木炭发生反应，生成氢气和一氧化碳等。这些气体和挥发分组成了可燃气体，完成了固体生物质向气体燃料的转化过程。
额定出力3000kw发电机组工作原理图
1,2—进料装置；3—循环流化床气化炉；
4~7—催化裂解气体净化装置；8—内燃发电机组
目前, 我国已进入实用阶段的生物质气化装置种类较多, 并取得了良好的社会、经济效益。
在东部地区, 氢氧化铁河北晋州( 1×25MW) 和山东单县( 1×造船工艺24MW) 两个示范项目都引进丹麦BWE 公司的世界先进秸秆发电技术, 每个项目每年燃烧秸秆20 多万吨, 发电1.38 亿kWh。中科院广州能源研究所在“九五”期间进行了兆瓦级生物质气化发电系统研究,旨在开发适合我国市场需求和资源特点的中型生物质气化发电技术, 其发电示范系统于1998 年10 月建成并投入使用。此外, 在山东、辽宁、江苏等地, 生物质气化技术也有较多的实际应用。
而在西部地区, 生物质气化技术也有一定的应用。如2006 年以来重庆铜梁良奇新科技发展有限公司引进生物质专利技术生产出的新型家用生物质制气炉已在当地引起强烈反响, 并引起重庆市委、市政府的高度重视, 市财政拨出专款, 支持企业加快生物质能源的推广, 争取使当地和三峡库区更多的众受益; 内蒙古自治区利用生物质资源的典型项目: 乌兰浩特市25MW、阿尔山12MW 热电联产示范项目以取得显著成效, 自治区还将在兴安盟其余4 个旗县所在地和3000 人以上的乡镇所在地, 继续建设不同规模热电联产项目23 个。
上述各项目通过运用生物质气化技术在解决广大农户炊事、取暖等日常问题的同时, 其发电项目也为众带来很大收益。
生物质气化技术在西部地区应用还存在以下若干问题及解决方法：
( 1) 西部地区生物质原料分散、难以直接搜集利用的问题。对此可用低价收购来收集分散的生物质原料, 通过用切碎、压缩成型等技术来集中处理, 为各类终端用户提供符合各自炉型的原料。
( 2) 西部地区人员居住分散的问题。可在村镇相对集中的地方推广中、小型下行式气化炉, 不仅设备投资较少, 维护方便, 更能解决当地村镇的炊事、冬季供暖等问题; 在生物质原料丰富而又相对集中的地区可试用生物质气化发电项目, 制取低价电能, 解决能源短缺问题。
( 3) 气化过程中的焦油处理问题。西部地区生物质原料成分与其它地区相似, 因此, 除焦可用相同的方式解决。对于中、小型的气化民用装置, 可运用初步的水洗法解决; 对于大型气化项目, 则需要利用技术手段和除焦油装置来处理, 以免对环境产生二次污染。
( 4) 气化过程中产生的结焦和飞灰问题。通过调节气化炉的进风量和原料比之间的关系, 可以合理的控制气化炉内的反应温度, 避免局部温度过高产生结焦; 同时, 加装燃气过滤装置或者喷淋水洗装置, 可以有效去除燃气中所含飞灰。
3. 生物质成型
生物质(秸秆) 成型技术(Biomass Briquetting Technology) 是指在一定温度与压力作用下,将各类原来分散的、没有一定形状的生物质废弃物压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料的高新技术。 生物质成型燃料主要用于热水锅炉、壁炉、窑炉、烤烟房、农村炊事等 。生产生物质成型燃料的工艺流程为:秸秆收集→干燥→粉碎→成型→成品→燃烧→供热。生产生物质成型燃料采用的原料主要是秸秆类生物质(玉米秸秆、稻草、木屑、树杈、豆秸、棉秆、烟秆等)。 用于生物质成型的设备主要有螺旋挤压式成型机、机械活塞冲压式成型机、环模辊压式和液压活塞冲压式成型机等几种主要类型。 从其主要技术指标来看,环模辊压式具有最高的生产率,而且产品成本低,但是技术要求较高,在中国还不成熟；技术比较成熟的是机械活塞成型与液压活塞成型,比较而言前者生产率高、主要工作部件寿命低；而后者主要工作部件寿命可长于前者2 倍,但最高生产能力低于前者的1/ 2；总体产品成本液压活塞成型较低 ,这几种类型都基本具备商业推广价值。
农林废弃物经压缩后的成型燃料其密度可达0. 8～1. 4 g·cm-3 ,便于贮存和运输。而且其热性能优于木材,热值为14～17 MJ·kg-1 ,相当于中质烟煤,可直接燃烧,同时具有黑烟少,火力旺、燃烧充分,不飞灰、干净卫生等优点,NOX ,SOX 极微量排放. 成型后的燃料还可深加工
制成机制木炭,与传统木炭相比具有形状规则、强度高、孔隙多、易燃耐烧、无污染等优点。
在我国西部地区具有代表性的是陕西生物质能发电项目，该项目由上海蓝鸟科技股份有限公司投资建设，占地２３０亩，紧邻关中环线和福银高速，交通便利，设计安装３台每小时１３０吨高温高压锅炉，配３台３０兆瓦凝汽式汽轮发电机组。建成投产后，年发电６亿千瓦时，为众间接增收２亿多元，实现产值３亿元，利税５０００万元以上。与同类型的煤电项目相比，每年可减排二氧化碳２０万吨以上，既节省了资源，改善了农村环境，又增加了农民收入，促进地方经济发展。
总投资１０亿元、总装机容量３×３万千瓦的陕西生物质能发电项目是陕西省第一家环保节能发电项目，每年可将礼泉及周边７０万吨果树枝条及秸秆“变废为宝”，成为可再生能源。生物质能发电项目是我国“九五”期间完成的国家重点攻关项目，它利用在常温下压缩成块状的果树枝、农作物秸秆等作燃料进行发电。陕西生物质能发电项目也是我省第一家环保节能发电项目，在进行发电的同时，对于废弃的粗大树枝将加工成密度板、发电燃烧后产生的草木灰将加工成肥料，以达到可再生资源的综合开发利用，从而形成一条完整的产业链。
这个项目最大的亮点就在于它的二氧化碳的排放量比燃煤锅炉的排放量要减少百分之九十，这个技术在国际上是非常先进的，在国内特别是西北地区也是非常领先的。与同类型的煤电项目相比，每年可减排二氧化碳２０万吨以上，既节省了资源，改善了农村环境，又增加了农民收入，促进地方经济发展。
4. 生物质炭化
炭化，又称干馏(dry distillation)，是一种固体燃料的热化学加工方法。将煤、木材、油页岩等在隔绝空气下加热分解为气体(煤气)、液体(焦油)和固体(焦炭)产物，焦油蒸气随煤气从焦炉逸出，可以回收利用，焦炭则由焦炉内推出。而生物质炭化是一个高温分解的燃烧过程，是把林业废料(木屑、树皮)及农业副产品(甘蔗渣、小麦秆等)快速加热到摄氏450到500度，然后在缺氧的情况下，将其蒸馏浓缩为液态生化燃油。生物质炭化能源是生物质能源中的一种新能源，是根据传统的生物质炭化原理，采用现代高新技术生产的一种新能源。
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