能量利用和轉換

　　固定床中由于床內溫度不均勻，導致熱交換效果較流化床差，但由于固體在床中停留時間長，故碳轉換，一般達90％～99％。流化床由于出爐燃氣中固體顆粒較多，造成不完全燃燒損失，碳轉換效率一般只有90％。兩者都具有較高熱效率。

環(huán)境效益

　　固定床燃氣飛灰含量低，而流化床燃氣飛灰含量高。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點，從而使灰熔化成液態(tài)，從爐底排出；而流化床中溫度低于灰熔點(否則熔成結渣，無法正常運行)，飛灰被出氣帶出一部分。由于生物質燃氣熱值低(約5021kJ／m3)，爐子出口氣體溫度較高(800℃以上)，要使BIGCC具有較高的效率，必須具備兩個條件．一是燃氣進入燃氣輪機之前不能降溫，二是燃氣必須是高壓的。所以流化床對環(huán)境影響比固定床大，在實際設計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。

生物質氣化的發(fā)電技術主要有以下三種方法：帶有氣體透平的生物質加壓氣化、帶有透平或者是引擎的常壓生物質氣化、帶有Rankine循環(huán)的傳統(tǒng)生物質燃燒系統(tǒng)。傳統(tǒng)的BIGCC技術包括生物質氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電。另外，還可以根據氣化規(guī)模的大小、氣化反應壓力的不同對氣化技術進行分類。由于生物質燃氣熱值低(約5021kJ／m3)，爐子出口氣體溫度較高(800℃以上)，要使BIGCC具有較高的效率，必須具備兩個條件．一是燃氣進入燃氣輪機之前不能降溫，二是燃氣必須是高壓的。這就要求系統(tǒng)必須采用生物質高壓氣化和燃氣高溫凈化兩種技術才能使BIGCC的總體效率較高(40％)目前歐美一些國家正開展這方面研究，如美國Battelle(63MWe)和夏威夷(6MWe)項目．歐洲英國(8MWe)、瑞典(加壓生物質氣化發(fā)電4MWe)、芬蘭(6Mwe)以及歐盟建設3個7～12Mwe生物質氣化發(fā)電BIGCC示范項目，其中一個是加壓氣化，兩個是常壓氣化。

其生物質氣化裝置均為流化床氣化爐，使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑，產出中熱值燃氣。在濾出焦油和雜質，脫除c02、N2、cH．以及其他碳氫化合物之后，在一定壓力下，使CO和H20反應生成H2，再將c0和H2以1：2的比例混合導人合成塔，加入催化劑，合成甲chun德國已廣泛使用含1％～3％甲chun的混合汽you，內燃機結構無須進行較大改動，其輸出功率近似于燃用純qi油的內燃機的輸出功率。生成的氣體繼續(xù)上升，將剛入爐的原料預熱、干燥后，進入氣化爐上部，經氣化爐氣體出口引出。目前，生物質氣化合成甲chun的技術已經成熟，只是其產品的經濟性還不能與石油、煤化工相競爭芬蘭的一家化肥廠在世界上shou次采用生物質氣化燃氣合成氨取得成功。干生物質(木屑)氣化產出的氣體經凈化后可得到CO和H2的混合氣，再將此混合氣與N2反應合成氨。

氧化反應生物質在氧化層中的主要反應

1、氧化反應 生物質在氧化層中的主要反應為氧化反應，氣化劑由爐柵的下部導入，經灰渣層吸熱后進入氧化層，在這里通過高溫的碳發(fā)生燃燒反應，生成大量的 ，同時放出熱量，溫度可達1000~1300攝氏度， 在氧化層進行的燃燒均為放熱反應，這部分反應熱為還原層的還原反應，物料的裂解及干燥提供了熱源。 2、還原反應。在氧化層中生成的 和碳與水蒸氣發(fā)生還原反應。1MW的生物質氣化發(fā)電系統(tǒng)已于1998年10月建成，采用一爐多機的形式，即5臺200kWe發(fā)電機組并聯(lián)工作，2000年7月通過中科院鑒定后投入小批量使用。 3、裂解反應區(qū)。氧化區(qū)及還原區(qū)生成的熱氣體在上行過程中經裂解區(qū)，將生物質加熱，使在裂解區(qū)的生物質進行裂解反應。 4、干燥區(qū)。經氧化層、還原層及裂解反應區(qū)的氣體產物上升至該區(qū)，加熱生物質原料，使原料中的水分蒸發(fā)，吸收熱量，并降低產生溫度，生物質氣化爐的出口溫度一般為100~300℃