Page 73 - 能源动力工程的发展与展望

第三章 清洁能源利用与开发的技术现状和发展趋势

质致密成型燃料、生物质液体燃料等正进入商业化早期发展阶段；还有许多新兴
生物质能技术尚处于研究阶段。
（一）直接燃烧

生物质在空气中燃烧是人类利用生物质能历史最悠久的、应用范围最广的一
种基本能量转化利用方式，包括炉灶燃烧和锅炉燃烧技术。传统的炉灶转化效率
不到 10%，即使是优化的省柴灶也不过 20%~25%。炉灶燃烧能量利用水平低，
卫生条件差，但是在中国经济欠发达的农村特别是中西部地区仍是主要的生活用

能方式。锅炉燃烧技术是更高效率的直接利用技术，以生物质为燃料锅炉主要也
是用来大规模集中发电、供热和采暖。生物质直接燃烧发电技术投资较高，大规
模使用时效率也较高，但要求生物质集中，达到一定的资源供给量，降低投资和
运行成本是其未来发展方向。由于生物质结构蓬松，堆积密度大，不容易储存和

运输。经过机械加压将粉碎后的生物质挤压成致密的条形或颗粒形的成型燃料的
工艺称为致密成型技术。经过这样的固化处理后，生物质的品位提升，强度增加，
储运更加便捷。固化技术的耗能是该技术推广应用的关键。目前中国在生物质燃
烧发电方面技术发展相对落后，大量薪材和作物秸秆长期仅仅作为农村生活用能

资源使用，利用率极低，燃烧还产生烟尘、NO x 和 SO 2 等污染物。
（二）生物质气化
生物质气化是开展较早且较为成熟的生物质规模化利用技术之一，不仅可
以实现居民生活集中供气、供热，还能实现内燃机、燃气透平等设备的发电，

是高转化效率的先进工艺。生物质气化技术起源于 18 世纪末，经历了上吸式固
定床气化器、下吸式固定床气化器、流化床气化器等发展过程。在生物质热解气
化技术方面，欧美等国处于领先水平。美国研制出生物质整体气化联合循环技
术（BIGCC）气化效率保持在 75%，输出能量可达到 4 万 MJ/h。采用该技术的

30~60MW 的发电厂的能量利用效率可以达到 40%~50%。最近出现的 IGCC 和
HATC 作为先进的生物质气化发电技术，已在世界上不同地区（如巴西、美国和
欧洲联盟）建成示范装置，规模为 0.5~3MW（HATC）、7~30MW（IGCC），
发电效率达 35%~40%。德国、意大利、荷兰等国家也在生物质气化技术方面开

展了大量的研究工作，产品已进入商业推广阶段。总体上看，欧美发达国家研制
的生物质气化装置规模较大，自动化程度高，工艺复杂；以发电和供热为主，造
价较高。为满足发展中国家农村用能的需要，一些国家研究了小型生物质气化设

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