秸稈熱解氣化技術簡介

秸稈熱解氣化技術是近年來發展的一項較新的秸稈利用技術，即將秸稈轉化為氣體燃料的熱化學過程。秸稈在氣化反應器中氧氣不足的條件下發生部分燃燒，以提供氣化吸熱反應所需的熱量，使秸稈在700～850℃左右的氣化溫度下發生熱解氣化反應，轉化為含氫氣、一氧化碳和低分子烴類的可燃氣體。秸稈熱解氣化得到的可燃氣體，既可以直接作為鍋爐燃料供熱，又可以經過除塵、除焦、冷卻等凈化處理后，為燃氣用戶集中供氣，或者驅動燃氣輪發電機或燃氣內燃發電機發電。

我國目前生物質氣化應用最廣泛的領域是集中供氣以及中小型氣化發電，少量用于工業鍋爐供熱。農村集中供氣工程解決了農作物秸稈的焚燒和炊事用能問題，而生物質氣化發電主要針對具有大量生物質廢棄物的木材加工廠、碾米廠等工業企業。我國的秸稈氣化主要用于供熱、供氣、發電及化學品合成。

（1）秸稈氣化供熱。秸稈氣化供熱是指秸稈經過氣化爐氣化后，生成的燃氣送人下一級燃燒器中燃燒，為終端用戶提供熱能。秸稈氣化供熱技術廣泛應用于區域供熱和木材、谷物等農副產品的烘干等，與常規木材烘干技術相比具有升溫快、火力強、干燥質量好的優點，并能縮短烘干周期，降低成本。

（2）秸稈氣化供氣。秸稈氣化供氣是指氣化爐產生的生物質燃氣通過相應的配套設備為居民提供炊事用氣。秸稈氣化供氣又分為集中供氣和單獨供氣兩種類型。

①秸稈氣化集中供氣。生物質氣化集中供氣系統是20世紀90年代以來在我國發展起來的一項新的生物質能源利用技術。它是在農村的一個村或組，建立一個生物質氣化站，將生物質經氣化爐氣化后轉變成燃氣，通過輸氣管網輸送、分配到用戶，系統規模一般為數十戶至數百戶供氣。目前，我國已廣泛推廣利用生物質氣化技術建設集中供氣系統，以供農村居民炊事和采暖用氣。

在秸稈氣化集中供氣系統中，氣化爐的選用是根據不同的用氣規模來確定的，如果供氣戶數較少，選用固定床氣化爐；如果供氣戶數多(一般多于1000戶)，則使用流化床氣化爐更好。秸稈燃氣的爐具與普通的城市煤氣爐具有所區別，國內此類爐具的生產廠家也較多，效果較好，可以滿足用戶要求。

②戶用秸稈氣化供氣。該種方式為一家一戶的農村居民使用，戶用小型秸稈氣化爐，產生的燃氣直接接人爐灶使用，系統具有體積小、投資少的優點。但也有明顯的缺點：由于氣化爐與灶直接相連，生物質燃氣未得到任何凈化處理，因而灶具上連接管及氣化爐都有焦油滲出，衛生很差，且易堵塞連接管及灶具；因氣化爐較小，氣化條件不易控制，產出氣體中可燃氣成分質量不穩，并且不連續，影響燃用，甚至有安全問題；從點火至產氣需要有一定的啟動時間，增加了勞動時間，而且該段時間內煙氣排放也是個問題。

③秸稈氣化發電。我國在生物質氣化方面有一定的基礎。早在20世紀60年代初就開展了這方面的研究工作，近20年來加快了生物質氣化發電技術的進一步研究。開發的中小規模氣化發電系統具有投資少、原料適應性和規模靈活性好等特點，已研制成功的中小型生物質氣化發電設備功率從幾千瓦到5000千瓦。

氣化爐的結構有層式下吸式、開心式、下吸式和常壓循環流化床氣化爐等，采用單燃料氣體內燃機和雙燃料內燃機，單機最大功率已達500千瓦。

農業廢棄物氣化發電技術經過近年來的研究、探索，分別解決了流化床氣化、焦油裂解、低熱值燃氣機組改造、焦油污水處理和系統控制及優化等各種核心技術，在技術的產品化和標準化研究、提高農業廢棄物氣化發電站的成套性和實用性方面取得較大進展，形成了具有我國特色的農業廢棄物能源利用方式。我國的生物質氣化發電正在向產業規模化方向發展，在國內推廣很快，而且設備還出口到泰國、緬甸、老撾等東南亞國家和地區。目前已簽訂的中小型農業廢棄物氣化發電項目總裝機容量40兆瓦以上，成為國際上應用最多的中小型生物質氣化發電系統。

我國的生物質IGCC示范系統正在建設之中，裝機容量為4～6兆瓦。該技術與國外先進的同類技術相當，而設備已全部實現國產化，投資不到國外的2／3，運行成本比國外低50％左右。而目前已有應用的秸稈直燃發電要求生物質資源集中，數量巨大，在大規模利用下才有明顯的經濟效益。以前我國該技術應用發展較少，國內近期開始從發達國家引進該技術，但項目投資成本高，進口技術的投資成本在1．1萬元／千瓦以上，是我國氣化發電的1．5倍以上。

④秸稈氣化合成化學品。目前，通過使用催化劑將一氧化碳和氫氣合成為甲醇、二甲醚的技術已經比較成熟，生物質氣化得到的氣體中含有一氧化碳和氫氣成分，所以，在一定條件下用生物質氣化得到的氣體，作為合成氣原料生產甲醇、二甲醚，為運輸業提供代用燃料是可行的，而且這已成為目前研究的重點。美國國家可再生能源實驗室正研究用此法合成甲醇，目標是使合成的甲醇成本低于車用汽油。我國在利用生物質氣化合成氣制甲醇、二甲醚方面也進行了探索性實驗研究。 《農村節能減排十大技術》