生物质能（Biomass Energy），是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生清洁能源。
生物质能源已被列入《2024 年绿色低碳转型产业指导目录》,按照《工业领域碳达峰实施方案》，在能源绿色低碳转型行动中，提出要大力发展新能源，因地制宜发展生物质发电、生物质能清洁供暖和生物天然气，在工业领域碳达峰行动中，提出要推动工业领域绿色低碳发展，大力发展战略性新兴产业，加快传统产业绿色低碳改造，促进工业能源消费低碳化，提高可再生能源应用比重；因地制宜推行热泵、生物质能、地热能、太阳能等清洁低碳供暖；提出要推进农村建设和用能低碳转型，加快生物质能、太阳能等可再生能源在农业生产和农村生活中的应用。
01.生物质直燃技术
生物质直燃：将生物质简单破碎后直接燃烧的一种方式，无需加工成型制作成颗粒状的，它是最原始、最粗犷的一种燃烧方式。
其优势：
1）对燃料适用性强：只要是生物质燃料均可放入锅炉中燃烧使用，对燃料种类、大小要求不高。
2）锅炉投资费用小：生物质直燃项目投资费用小，最主要投资一台生物质锅炉和相关环保辅助设施即可。
3）人工操作简单：生物质直燃锅炉对操作人员的要求低，无需太高的技术含量。
4）供热成本低廉：生物质直燃是目前所有能源中成本最低的，它比煤炭、生物颗粒、天然气等成本都要低。
生物质直燃优点：
1）对燃料适用性强：只要是生物质燃料均可放入锅炉中燃烧使用，对燃料种类、含水分、大小要求不高。
2）锅炉投资费用小：生物质直燃项目投资费用小，最主要投资一台生物质锅炉和相关环保辅助设施即可，投资费用小。
3）人工操作简单：生物质直燃锅炉对操作人员的要求低，无需太高的技术含量。
4）供热成本低廉：生物质直燃是目前所有能源中成本最低的，它比煤炭、生物颗粒、天然气等成本都要低
生物质直燃缺点：
1）环保部门管控严：现在环保部门对生物质直燃项目的审批管控越来越严，特别是天然气用户改生物质直燃项目的难度很大，政策往往不支持。
2）生物质含水率对排放影响大：生物质含水率超过20%时，烟气排放指标容易超标。
3）环境脏乱差：生物质直燃锅炉往往现场环境脏乱差、粉尘污染大，影响厂区容貌。
02.生物质气化技术
生物质气化：是将生物质原料（木片、竹材、稻壳、秸秆，果壳，高梁杆等）简单破碎处理后，送入气化炉中，借助于气化介质（空气、氧气或水蒸气等）的作用，使生物质发生热解（干馏）、氧化、还原反应，热解伴生的焦油进一步热裂化或催化裂化成为小分子碳氢化合物，获得CO（一氧化碳）、H2（氢气）和CH4（甲烷）等可以燃烧的气体。气化设备有流化床式、固定床式、干馏等各有优缺点。
（1）上料机构（2）气化炉炉体（3）排炭机构（4）燃气净化装置（5）供风系统（6）燃气输送系统（7）低氮燃烧系统
生物质热解气化过程原理
生物质可燃气的成分：甲烷、一氧化碳、氢气； 不可燃成分：氮气、二氧化碳及少量氧气等。
生物质气化技术的优势：
1）生产的燃气清洁环保，确保达标排放：生物质气化燃气供热（汽）项目低硫、低尘、低焦油，燃气通过燃烧机到锅炉充分燃烧，不但锅炉效率高且尾气达标排放。
2）高效、耐用、安全：独立设计燃气净化装置，使生物质燃气更纯净，使用专用燃烧器，燃烧更充分，保持锅炉热效率的高效。整套设备在生产及安装过程中有特殊的检测工艺，保证设备的安全生产使用；同时设置了防爆装置和气体泄漏预警装置，使设备处于安全状况、保证长久使用。
3）供热（汽）成本及原料保障：中燃生物气化设备能适用各种生物质原料（杂材、工地板、树枝等都可用），就地取材易于采购，对生物质原料的含水率、外型尺寸等要求宽松。
4）自动化程度高：中燃气化设备采用PLC+组态控制系统，对上料、产气、出渣及气化温度等控制实现了自动控制，生产连续性强，可连续长期稳定生产。在生产操作上，仅需要少量的人力即可满足生产需求，节约了人力成本。
经过多年的研究和实践，生物质气化技术已经非常成熟，可以应用在各种使用工业蒸汽的工业领域。
03.生物质半气化技术
生物质半气化炉：生物质燃料在炉膛里部分直接燃烧，另一部分生物质燃料在炉膛内发生高温裂解反应，产生一部分可燃气，最后通过气化炉中鼓风机将火焰吹到锅炉燃烧，同时燃料反应后以灰的形式排出的设备。
其优势：1.组装灵活、建设周期短：常见的半气化炉外观有正方体、圆柱体的，体积小、结构简单、组装灵活、安装周期短。2.设备价格便宜：因半气化炉结构简单，技术要求含量不高，所以设备造价低、价格便宜。3.占地面积小：市场上半气化炉吨位主要集中在10吨以下，以小型气化炉居多。半气化炉占地面积小，非常适用于小型锅炉使用。4.燃料广泛：可以使用木柴、稻草、麦草、棉秆、玉米秸、高粱秆、稻壳、树枝、锯末、玉米芯、花生壳、成型颗粒等各种生物质,燃料使用广泛。
生物质半气化技术优点：
1）组装灵活、建设周期短：市场上常见的半气化炉外观有正方体、圆柱体的，体积小、结构简单、组装灵活、安装周期短。
2）设备价格便宜：因半气化炉结构简单，技术要求含量不是很高，所以设备造价低、价格便宜。
3）占地面积小：市场上半气化炉吨位主要集中在10吨以下，以小型气化炉居多。半气化炉占地面积小，非常适用于小型锅炉使用。
4）燃料广泛:半气化炉可以使用木柴、稻草、麦草、棉秆、玉米秸、高粱秆、稻壳、树枝、锯末、刨花、玉米芯、花生壳、成型颗粒等各种生物质,燃料使用广泛。
5）可以实现以产生物质碳为主，产汽为辅。
生物质半气化技术缺点：
1）无法大型化：半气化炉吨位越大，设备稳定性能越差（以10吨为界），设备无法实现大型化。同时半气化炉和锅炉匹配只能一对一，无法实现一托二模式。
2）设备稳定性差：由于半气化炉设备简单，技术含量低，所以半气化炉很难持续性供热，需要经常停炉维护保养与检修。主要表现在炉膛易结焦、需要经常性停炉清灰、燃烧火嘴容易损坏、炉排易烧穿。
3）自动化程度低：半气化炉自动化程度低，锅炉与气化炉运行负荷调节很难实现联动，自动化程度低。
4）密封性差：半气化炉设备密封性差，人工操作不当很容易出现设备烟气四处飘散。
生物质气化技术的选择方案
经过长期的研究和实践，在充分调研的基础上，对于具有原料和投入条件的生物质气化技术项目拟采用以下方案：
1、以粉状和秸秆类为原料的汽化炉适合采用循环流化床技术；
2、果壳类（稻壳、杏壳、桃壳、棕榈壳等）为原料的汽化炉适合采用下吸式固定床技术；
3、木片类（椰子壳片）为原料的汽化炉适合采用上吸式固定床技术。
内容来源: 生物质功能材料与炼制
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