農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能不僅具有可永續(xù)利用，具有環(huán)境友好和可再生雙重屬性，而且發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限，利用農(nóng)產(chǎn)品及其廢棄物生產(chǎn)新型能源，拓展了農(nóng)產(chǎn)品的原料用途和加工途徑，提升產(chǎn)品的附加值和市場競爭力，有利于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長方式，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，延伸農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高農(nóng)業(yè)效益，拓展農(nóng)村剩余勞動力轉(zhuǎn)移空間，在促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、增加農(nóng)民收入等方面大有可為。因此，生物質(zhì)氣化技術(shù)已成為我國能源及農(nóng)業(yè)研發(fā)領(lǐng)域的一個熱點內(nèi)容。我國有著良好的生物質(zhì)氣化發(fā)電基礎(chǔ)，在20世紀(jì)60年代就開發(fā)了60kW的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)，目前160～200kW的生物質(zhì)氣化發(fā)電設(shè)備在我國已得到小規(guī)模應(yīng)用，顯示出一定的經(jīng)濟效益[6]。

生物質(zhì)氣化是通過氣化裝置的熱化學(xué)反應(yīng)，可將低效能的固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)換成能的可燃氣，因此氣化爐自然是生物質(zhì)氣化過程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。我國使用的生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)，主要有固定床、流化床和直接干餾熱解3種工藝形式。固定床氣化爐工藝一般采用空氣為氣化劑，氣流方式有上吸式、下吸式或是平吸式，特點是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、易于操作、可以實現(xiàn)多種生物質(zhì)原料的熱解氣化、投資少等。但是得到的生物質(zhì)燃氣熱值低，通常在4200～7560kJ/m3之間，屬低熱值可燃氣，且生物質(zhì)氣焦油含量高，容易造成管路堵塞。我國與國外情況不同，一方面要通過發(fā)電避免農(nóng)民焚燒秸稈引起污染等社會問題，一方面又要通過發(fā)電扶助農(nóng)民。流化床氣化爐的工作特點：氣固接觸混合良好，停留時間都較短，床內(nèi)壓力降較高，受熱均勻，加熱迅速，氣化反應(yīng)速度快，可燃氣得率高，爐內(nèi)溫度高而且恒定，可燃氣中焦油含量較小，但出爐的可燃氣中含有較多的灰分，可頻繁啟停，氣化強度大、綜合經(jīng)濟性好，非常適合于大型的工業(yè)供氣系統(tǒng)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備投資較多，常見的氣化爐類型如圖4所示。直接干餾熱解的特點是生物質(zhì)在隔絕空氣條件下進行熱分解，產(chǎn)物為固體炭和木醋液、可燃性氣體，生產(chǎn)過程須外加能源[8]。各氣化爐的工作原理及氣流走向如圖5所示。

生物質(zhì)燃料價格上漲的原因

現(xiàn)在機耕，秸稈粉碎、勞務(wù)費、柴油價格等都很高。2007年小麥留在30cm左右。省時省力，每小時能割3.3～4.0km留在15cm以下，每小時只能割2.0km左右，還額外增加成本15～30元。將秸稈收割收集每畝成本約50～80元。其基本原理是將生物質(zhì)原料加熱，生物質(zhì)原料進入氣化爐后被干燥，伴隨著溫度的升高，析出揮發(fā)物，并在高溫下裂解（熱解）。加上運輸?shù)荣M用，成本將急劇增加。2008年的油價比2007年更高，秸桿價格必然上漲。今后柴油價格是否還會再升，是決定秸稈價格主要因素之一。

以農(nóng)業(yè)廢棄物和木材廢棄物為主的生物質(zhì)資源分布分散，收集和運輸困難，不適合采用大規(guī)模燃燒技術(shù)，而中等規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)（400—6000kW）在發(fā)展中國家具有獨特的優(yōu)勢，也具備進入市場競爭的條件。中國ke xue yuan廣州能源研究所研究開發(fā)的中等規(guī)模生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)達到了同類技術(shù)的水平，性價比處于國際領(lǐng)xian水平，該技術(shù)共申請國家專利9項，已在中國、臺灣和東南亞等國家推廣應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)先后獲得“九五”國家重點科技攻關(guān)計劃youxiu成果獎、廣東省科技進步二等獎、上海國際工業(yè)博覽會銀獎、廣東省優(yōu)xiu專利獎。由水蒸氣和燃氣的混合工質(zhì)通過燃氣輪機輸出有用功，其整體效率可以達到60%，有望成為2020世紀(jì)的新型發(fā)電技術(shù)。2005年10月，在由聯(lián)合國教科文組織發(fā)起的全球可再生能源領(lǐng)域ju投資價值的十大領(lǐng)xian技術(shù)評選中該技術(shù)獲得“藍天獎”，再一次證明了生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國際上的影響力。