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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，有利于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，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(dòng)力轉(zhuǎn)移空間，在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)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(guó)能源及農(nóng)業(yè)研發(fā)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)內(nèi)容。我國(guó)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(guó)已得到小規(guī)模應(yīng)用，顯示出一定的經(jīng)濟(jì)效益[6]。

生物質(zhì)氣化是通過(guò)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?xì)?，因此氣化爐自然是生物質(zhì)氣化過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備之一。我國(guó)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(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作、可以實(shí)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?xì)鉄嶂档?，通常?200～7560kJ/m3之間，屬低熱值可燃?xì)?，且生物質(zhì)氣焦油含量高，容易造成管路堵塞。我國(guó)與國(guó)外情況不同，一方面要通過(guò)發(fā)電避免農(nóng)民焚燒秸稈引起污染等社會(huì)問(wèn)題，一方面又要通過(guò)發(fā)電扶助農(nóng)民。流化床氣化爐的工作特點(diǎn)：氣固接觸混合良好，停留時(shí)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?xì)獾寐矢?，爐內(nèi)溫度高而且恒定，可燃?xì)庵薪褂秃枯^小，但出爐的可燃?xì)庵泻休^多的灰分，可頻繁啟停，氣化強(qiáng)度大、綜合經(jīng)濟(jì)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(jiàn)的氣化爐類型如圖4所示。直接干餾熱解的特點(diǎn)是生物質(zhì)在隔絕空氣條件下進(jìn)行熱分解，產(chǎn)物為固體炭和木醋液、可燃性氣體，生產(chǎn)過(guò)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(jià)格上漲的原因

現(xiàn)在機(jī)耕，秸稈粉碎、勞務(wù)費(fèi)、柴油價(jià)格等都很高。2007年小麥留在30cm左右。省時(shí)省力，每小時(shí)能割3.3～4.0km留在15cm以下，每小時(shí)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(jìn)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(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用，成本將急劇增加。2008年的油價(jià)比2007年更高，秸桿價(jià)格必然上漲。今后柴油價(jià)格是否還會(huì)再升，是決定秸稈價(jià)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(yùn)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(guó)家具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，也具備進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的條件。中國(guó)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(dá)到了同類技術(shù)的水平，性價(jià)比處于國(guó)際領(lǐng)xian水平，該技術(shù)共申請(qǐng)國(guó)家專利9項(xiàng)，已在中國(guó)、臺(tái)灣和東南亞等國(guó)家推廣應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)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(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)計(jì)劃youxiu成果獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、上海國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)銀獎(jiǎng)、廣東省優(yōu)xiu專利獎(jiǎng)。由水蒸氣和燃?xì)獾幕旌瞎べ|(zhì)通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)輸出有用功，其整體效率可以達(dá)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(guó)教科文組織發(fā)起的全球可再生能源領(lǐng)域ju投資價(jià)值的十大領(lǐng)xian技術(shù)評(píng)選中該技術(shù)獲得“藍(lán)天獎(jiǎng)”，再一次證明了生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)在國(guó)際上的影響力。