中国生物质气化技术的研究和发展现状

收稿日期：２００７０３０１基金项目：国家８６３项目（２００６ＡＡ０５Ｚ２４３）；山东省科学基金（２００３Ｅ０１）；山东省科学技术发展计划项目（２００４ＧＧ４２０７０１８）；山东省科学技术发展计划项目（２００６ＪＹ２２）作者简介：董玉平（１９４９），男，教授，主要从事可再生能源尤其是生物质能方面的研究．Ｅｍａｉｌ：ｄｏｎｇｙｐ＠ｓｄｕ．ｅｄｕ．ｃｎ文章编号：１６７２３９６１（２００７）０２０００１０７中国生物质气化技术的研究和发展现状董玉平１，邓波１，景元琢２，强宁２，申树云１（１．山东大学机械工程学院，山东济南２５００６１；２．济南百川同创实业有限公司，山东济南２５０１０１）摘要：生物质能是一种重要的可再生能源，利用生物质气化技术能实现ＣＯ２的归零排放，节约常规能源，符合可持续发展的要求．介绍了生物质气化的工艺特点和相关气化装置，阐述了生物质气化领域的重点研究方向，分析了我国生物质气化技术的商业化现状并提出了参考建议．关键词：生物质能；生物质气化；气化工艺；气化装置；商业化中图分类号：ＴＫ６文献标识码：ＡＡｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＣｈｉｎａＤＯＮＧＹｕｐｉｎｇ１，ＤＥＮＧＢｏ１，ＪＩＮＧＹｕａｎｚｈｕｏ２，ＱＩＡＮＧＮｉｎｇ２，ＳＨＥＮＳｈｕｙｕｎ１（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｆＳｈａｎｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉｎａｎ２５００６１，Ｃｈｉｎａ；２．ＪｉｎａｎＢａｉｃｈｕａｎＴｏｎｇｃｈｕａｎｇＣｏｍｐａｎｙＬｔｄ．，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｅｎｅｗａｂｌｅｅｎｅｒｇｙ．ＴｈｅｕｓｅｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎａｃｈｉｅｖｅｚｅｒｏＣＯ２ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ，ｓａｖｉｎｇｏｆｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄｍｅｅｔｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｐｒｏｃｅｓｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｒｅｌａｔｅｄｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｅｘｐｏｕｎｄｓｏｎｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ａｎｄａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｓｔａｔｕｓｏｆｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ’ｓｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ．Ａｐｒｏｐｏｓｅｄｒｅｆｅｒｅｎｃｅｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｉｏｍａｓｓｅｎｅｒｇｙ；ｂｉｏｍａｓｓｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ；ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ０前言能源和环境问题已成为全球关注的焦点，随着我国能源消耗的迅速增长，化石燃料的大量使用带来了严重的环境污染和生态破坏，煤、石油、天然气作为现阶段的主要能源，同时也是宝贵的有机化工的原料，资源量日益减少，我国普遍用作燃料的方式造成了很大的浪费．开发洁净的可再生能源成为了可持续发展的迫切需要．与此同时，生物质能在可再生能源中，是地球上唯一能够储存和可运输的清洁能源，资源量大，分布广，开发潜力巨大．从化学的角度上看，生物质的组成是Ｃ—Ｈ化合物，它与常规的矿物能源如石油、煤等是同类（煤和石油都是生物质经过长期转换而来的），生物质是植物通过光合作用生成的有机物，包括农林废弃物（如秸秆、稻草、树枝等），薪柴，食品制糖工业的作物残渣，城市有机垃圾，能源作物，动物排泄物等，它的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性，可以充分利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生第３７卷第２期Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．２山东大学学报（工学版）ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＨＡＮＤＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＳＣＩＥＮＣＥ）２００７年４月Ａｐｒ．２００７物质能，这也是开发利用生物质能的优势之一．我国生物质能极为丰富，仅秸秆等农林生物质废弃物资源量年约７×１０８ｔ，相当于３．１×１０８ｔ吨标煤，但相当多的生物质被废弃和焚烧．我国于２００６年实施《中华人民共和国可再生能源法》，将生物质能等可再生能源的科学技术研究和产业化发展列为国家科技发展与高技术产业发展的优先领域【１】．１生物质气化技术概述１．１生物质气化原理生物质气化是在不完全燃烧条件下，利用空气中的氧气或含氧物质作气化剂，将生物质转化为含ＣＯ，Ｈ２，ＣＨ４等可燃气体的过程．目前气化技术是生物质