生物質發(fā)電利用物質所具生物質能進行發(fā)電再能源發(fā)電種包括農林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電。

農林生物質發(fā)電,就是利用秸稈、稻草、蔗渣、木糠等植物燃料直接燃燒或發(fā)酵成沼氣后燃燒,燃燒產生的熱量使水蒸汽帶動汽輪機發(fā)電.目前國內最大的機組為1.5萬千瓦,主要是將平原地帶農民廢棄的麥桿、稻草拿來燃燒發(fā)電,燃燒后的草木灰作為肥料,國家視作清潔能源,有政策補貼,但目前已運行的機組基本上虧損.

生物質發(fā)電主要是利用農業(yè)、林業(yè)和工業(yè)廢棄物為原料,也可以將城市垃圾為原料,采取直接燃燒或氣化的發(fā)電方式.
近年來中國能源、電力供求趨緊,國內外發(fā)電行業(yè)對資源豐富、可再生性強、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質資源的開發(fā)利用給予了極大的關注.于是生物質能發(fā)電行業(yè)應運而生.

世界生物質發(fā)電起源于20世紀70年代,當時,世界性的石油危機爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質發(fā)電.自1990年以來,生物質發(fā)電在歐美許多國家開始大發(fā)展.

中國是一個農業(yè)大國,生物質資源十分豐富,各種農作物每年產生秸稈6億多噸,其中可以作為能源使用的約4億噸,全國林木總生物量約190億噸,可獲得量為9億噸,可作為能源利用的總量約為3億噸.如加以有效利用,開發(fā)潛力將十分巨大.

為推動生物質發(fā)電技術的發(fā)展,2003年以來,國家先后核準批復了河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個秸稈發(fā)電示范項目,頒布了《可再生能源法》,并實施了生物質發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關配套政策,從而使生物質發(fā)電,特別是秸稈發(fā)電迅速發(fā)展.
最近幾年來,國家電網(wǎng)公司、五大發(fā)電集團等大型國有、民營以及外資企業(yè)紛紛投資參與中國生物質發(fā)電產業(yè)的建設運營.截至2007年底,國家和各省發(fā)改委已核準項目87個,總裝機規(guī)模220萬千瓦.全國已建成投產的生物質直燃發(fā)電項目超過15個,在建項目30多個.可以看出,中國生物質發(fā)電產業(yè)的發(fā)展正在漸入佳境.

根據(jù)國家“十一五”規(guī)劃綱要提出的發(fā)展目標,未來將建設生物質發(fā)電550萬千瓦裝機容量,已公布的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》也確定了到2020年生物質發(fā)電裝機3000萬千瓦的發(fā)展目標.此外,國家已經(jīng)決定,將安排資金支持可再生能源的技術研發(fā)、設備制造及檢測認證等產業(yè)服務體系建設.總的說來,生物質能發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景.

生物質能種頗具產業(yè)化規(guī)?；们熬霸倌茉次夷茉唇Y構優(yōu)化意義重發(fā)展物質發(fā)電構筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全能源供應體系突破經(jīng)濟社發(fā)展資源環(huán)境制約重要途徑秸稈發(fā)電變序焚燒集燃燒并發(fā)電、造肥節(jié)省量煤炭資源并增加農民收入秸稈燃燒增加氣CO2量且含硫量極低僅0.1%發(fā)展生物質發(fā)電替代煤炭顯著減少CO2等溫室氣體SO2排放巨環(huán)境效益

1 生物質直接燃燒發(fā)電利用技術
生物質直燃發(fā)電物質直接作燃料進行燃燒用于發(fā)電或者熱電聯(lián)產生物質直接燃燒具特點：

（1）生物質燃燒所放CO2體相于其通光合作用所吸收CO2 認CO2零排放助于緩解溫室效應；

（2）生物質燃燒產物用途廣泛灰渣加綜合利用；

（3）生物質燃料與礦物質燃料混合燃燒既減少運行本提高燃燒效率降低SO2、NOx 等害氣體排放濃度；

（4）采用生物質燃燒設備快速度實現(xiàn)各種物質資源規(guī)模減量化、害化、資源化利用且本較低生物質直接燃燒技術具良經(jīng)濟性發(fā)潛力

1.1 單燃物直燃技術

歐美發(fā)達家主要燃燒物質木本植物 我由于特殊情使我用于燃燒物質基本局限于秸稈等草本類植物據(jù)關文獻秸稈燃燒機理進行研究秸稈等物質與規(guī)燃料區(qū)別主要幾點：

（1）秸稈含水量較約20％規(guī)燃料8～10 倍鍋爐相同力情況其煙氣量約規(guī)燃料1.5～2 倍鍋爐受熱面布置要充考慮情況

（2）秸稈堆積密度較秸稈投入爐內燃燒先落爐床隨著水蒸發(fā)始漂浮爐內進行燃燒類鍋爐設計 定要考慮燃燒室體積要些使燃料爐內足夠停留間完全燃燼

（3）燃料燃燒程看數(shù)秸稈（除甘蔗渣外）干燥揮發(fā)份快速脫離母體迅猛燃燒揮發(fā)份附著秸稈表面燃燒與煤燃燒機理完全同

（4）逸揮發(fā)份秸稈變黑暗紅色焦炭粒未見明顯火焰且爐膛高溫火焰輻射緩慢燃燒燃燼間較

1.1.1 層燃爐燃燒技術

層燃爐燃燒技術主要爐排爐代表燃料固定或者移爐排實現(xiàn)燃燒空氣透爐排供應部燃料燃料處于相靜止狀態(tài)燃料入爐燃燒間由爐排移或者振控制灰渣落入爐排或者爐排端灰坑結束

1.1.2 循環(huán)流化床燃燒技術

循環(huán)流化床鍋爐獨特流體力特性結構使其具備獨特優(yōu)點燃料適應性廣低溫燃燒燃燒效率高負荷調節(jié)性能等瑞典、丹麥、德等發(fā)達家流化床燃用生物質燃料技術面具較高水平美達荷能源產品公司已經(jīng)發(fā)產燃物質流化床鍋爐 鍋爐蒸汽力4.5～50t/h供熱鍋爐力36.67MW；美CE 公司利用魯奇技術研制型燃廢木循環(huán)流化床發(fā)電鍋爐力100t/h蒸汽壓力8.7MPa； 美B&W 公司制造燃木柴流化床鍋爐于20 世紀80～90 代初投入商業(yè)運行外瑞典樹枝、樹葉等林業(yè)廢棄物作型流化床鍋爐燃料加利用鍋爐熱效率達80％；瑞典丹麥實行利用物質熱電聯(lián)產計劃使物質能提供高品位電能同滿足供熱要求

1.2 生物質與煤混合直燃技術

混合燃燒技術優(yōu)勢：

（1）生物質再能源煤粉爐物質共燃利用現(xiàn)役電廠提供種快速低本物質發(fā)電技術種（廉價低風險）利用再能源發(fā)電技術

（2）煤粉燃燒發(fā)電效率高達35％物質共燃借用其高效率優(yōu)點現(xiàn)階段其生物質發(fā)電技術難比擬

（3）物質燃燒低硫低氮與煤粉共燃降低電廠SO2NOx 排放

（4）于煤粉燃燒電廠共燃物質意味著CO2排放降低 公認現(xiàn)役燃煤電廠降低CO2排放效措施

（5）我國生物質資源豐富利用未利用物質折合近4 億t 標準煤且布廣泛利用；另面量利用生物質發(fā)電增加農民收入促進農業(yè)農村經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展

（6）生物質共燃技術簡單投資運行費用低物質相較便宜燃煤電廠言增加燃料選擇范圍燃料適應性降低燃料本丹麥哥本哈根AVEDORE 電廠2002 增加熱功率105MW 物質發(fā)電設備采用氣（油）與麥秸混合燃燒工藝 每秸稈消耗25t 秸稈主要源于芬蘭丹麥物質水含量用超聲波測定控制25％左右

2 生物質氣化發(fā)電技術
生物質氣化高溫部氧化轉化程該程直接向生物質通氣化劑（空氣、氧氣或水蒸汽）使缺氧條件轉變燃氣體程目前 生物質氣化技術體按2 類進行類：

①按氣化劑類

②按設備運行式類

2.1 按氣化劑類型類
生物質氣化技術按氣化劑類型類其干餾氣化其實熱解氣化種特例且由于干餾吸熱反應應工藝提供外部熱源使反應進行氧氣氣化則需要提供外部熱源產品熱值15000kJ/m3 熱值氣化氣空氣氣化由于N2加入使其燃氣含量降低熱值隨降低5000kJ/m3 左右低熱值氣體氫氣氣化反應條件苛刻需要高溫高壓且具氫源條件進行 其氣化氣熱值高達22260～26040kJ/m3 高熱值氣化氣

2.2 按氣化裝置運行式類

生物質氣化技術按氣化裝置運行式類內外已投入商業(yè)運行氣化主要：固定床氣化爐、流化床氣化爐固定床氣化爐吸式、吸式、橫吸式式其吸式氣化爐應用廣。生物質原料由爐頂加料口投入爐內氣化劑（空氣、氧氣）由頂部進入喉部加入氣化劑與物料混合向流 高溫喉管區(qū)發(fā)氣化反應吸式氣化爐主要特點氣化強度高（相于吸式）工作穩(wěn)定性隨加料；由于燃燒區(qū)熱解區(qū)與原區(qū)間干餾熱解產物都要經(jīng)燃燒區(qū)高溫裂解H2CO使氣化焦油含量減少流化床氣化爐按氣化爐結構氣化程流化床氣化爐循環(huán)流化床、雙流化床攜帶床四種類型按吹入氣化劑壓力流化床氣化爐壓流化床加壓流化床其循環(huán)流化床由于其眾優(yōu)點適用于型商業(yè)化運行循環(huán)流化床唯恒溫床反應氣化爐氣化反應床內進行焦油床內裂解流化介質般選用惰性材料（沙）或非惰性材料（石灰或催化劑）增加傳熱及清洗燃氣適合水含量、熱值低、著火困難物質燃料循環(huán)流化床氣化爐主要缺點入料需要預處理產氣灰需要凈化處理部件磨損嚴重

典型操作條件溫度600℃加工能力100kg/h楊木原料產氣率達65％優(yōu)點于結構緊湊、傳熱速率高、氣相停留間短、效抑制裂化載氣需求量氣化產燃氣主要用發(fā)電生物質氣化發(fā)電技術3 種：帶氣體透平物質加壓氣化、帶透平或者引擎壓物質氣化、帶朗肯循環(huán)傳統(tǒng)物質燃燒系統(tǒng)傳統(tǒng)生物質氣化聯(lián)合發(fā)電技術（BIGCC）包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電生物質氣化發(fā)電技術基本原理生物質轉化燃氣利用燃氣推燃氣發(fā)電設備進行發(fā)電氣化發(fā)電工藝包括3 程：   

①生物質氣化固體物質轉化氣體燃料；

②氣體凈化氣化燃氣都帶定雜質包括灰、焦炭焦油等需要經(jīng)凈化系統(tǒng)雜質除保證燃氣發(fā)電設備運行；

③燃氣發(fā)電目前際發(fā)達家展提高物質發(fā)電效率面研究 美Battelle（63MW）項目歐洲英（8MW）芬蘭（6MW）示范工程

3 生物質直接燃燒技術與生物質氣化技術比較
生物質直接用燃燒簡化環(huán)節(jié)設備 減少投資利用率比較低利用范圍廣由生于物質布散規(guī)模利用物質直接燃燒技術發(fā)電較障礙秸稈類物質含較K、Cl 等機物質燃燒程容易現(xiàn)嚴重積灰、結渣、聚團受熱面腐蝕等堿金屬問題堿金屬問題秸稈規(guī)模燃燒利用面臨嚴峻挑戰(zhàn)些需要進步研究解決問題生物質氣化技術能夠定程度緩解氣體燃料需求，生物質氣化利用途徑相應擴展提高利用效率。