1、前言
能源是國民經濟的物質基礎，黨的十六大又提出，2020年國內生產總值力爭比2000年翻兩番，即由8.9億元人民幣至35.8萬億人民幣。全國年耗能源將由13億t標煤增加到26. 58億t標煤。
世界氣象專家說，自1861年以來，全球氣溫持續上升，在20世紀的100年間，平均氣溫上升了0.6'C。專家們預測如果不采取有效措施，本世紀地球氣溫可能升高1.4～5. 8℃。2003年世界各地出現高溫等氣候異常現象，這主要是由能源消耗增加所引起的環境污染造成的，大氣中溫室氣體(CO2、03、CH4、N20等)的濃度增加引起地球平均氣溫上升，其中最主要的是C02。
中國1999年CO：排放量為834Mt-C，占世界C02總排放量的13. 38%，同年美國為1542Mt-C。根據美國能源信息署和國際能源展望預測，2020年，中國CO，總排放量將達2031Mt-C，占當年世界C02總排放量的20. 68%，同年美國C02排放量為1995Mt-C．占世界總量的20. 32%。
中國是《聯合國氣候變化框架公約》組織的簽字國，負有保護環境不可推卸的責任和義務。由于目前我國已是世界上第二大C02排放國，且預計在2020年將超過美國，減排CO2，問題將不可回避地成為我國外交領域面臨的一個很嚴峻的局面。
生物質能是通過生物的光合作用把太陽能轉化為化學能保存在生物質中，它是一種廣泛存在、廣為人們利用的能源，使用量僅次于煤、油、天然氣而排在第4位。生物質能源分布極廣，產量巨大。研究表明，全球每年形成的生物質達1800億t，相當于3000億GJ的能量，為全球現實能源消費的8倍。根據農業部統計，我國生物質能源折合7億t標煤，但利用率不足10%，因而生物質能源的利用具有巨大的開發潛力。
生物質能是一種潔凈的能源，使用生物質能不但不會造成對環境的危害，反而有利于改善環境，因為生物質在生長的過程中都能大量地吸收C02，對烴類植物，提取乙醇的或一般的油料植物，在燃燒時返回大氣的COp只占吸收量的1／4～1／6，而且在排放的氣體中幾乎沒有SO：，NOx和灰塵排放量比化石燃料要少得多。因此大量地使用生物質能對凈化環境十分有利，至少可以說是CO，零排放能源，從而減輕CO，減排的壓力。
生物質能潛力巨大，經濟性好，有多種社會效益和環境效益，是未來重要的可再生能源之一。聯合國環境發展會議指出到2050年，生物質能有潛力可以供給當時世界能源消耗中的50%。
生物質能種類很多，薪柴、秸稈、生活垃圾、海洋生物等，其利用方式主要有以下三種：
(1)直接燃燒過程：是把生物質轉換成能量所通用的基本過程，燃燒過程所產生的熱和蒸汽可用于發電，或向需要的地方供熱：
(2)熱化學過程：是將生物質轉換成更有價值或更方便的產品，基本熱化學過程是高溫分解，又可分為氣化、熱解和直接液化三種；
(3)生物化學過程：是利用原料的生物化學作用和微生物的新陳代謝作用產生氣體和液體燃料。
2、生物質熱解氣化技術簡介
生物質熱解氣化技術是指將固態生物質原料以熱解反應轉換成方便玎燃氣體的過程，所產生的氣體可直接作為燃料，用于發動機、鍋爐和民用爐灶等場合。
生物質熱解氣化技術最早出現于18世紀晚期，20世紀70年代世界能源危機后，國外發達國家為減少環境污染，提高能源利用效率，解決礦物能源短缺提供新的替代技術，又重新開始重視開發生物質氣化技術和相應的裝置產品。1992年召開的世界第15次能源大會上，確定生物質氣化利用作為優先開發的新能源技術之一。
目前，國內外正研究和開發的生物質氣化設備按原理分主要有流化床氣化爐、固定床氣化爐和移動床氣化爐三種；按加熱方式分為直接加熱和間接加熱兩類；按氣流方向分為上吸式、下吸式和橫吸式三種。
從20世紀80年代以來，我國生物質氣化技術一直受到政府和科技人員的重視，研究發展較快，主要應用于供氣、供熱和發電等方面。
3、在農村發展生物質氣化的意義
“西氣東輸”的天然氣是供應大中城市的。隨著農村經濟的發展，對燃燒效率高、潔凈、方便的優質燃料如液化石油氣的需求量不斷增加。利用廣大農村方便易得的秸稈等生物質，通過熱解將其高效地轉化為潔凈的可燃氣體，為占中國人口70%的農村尋找一條投資省、經濟實用的可持續發展和生態環境保護的能源供應方式，對于農村經濟的迸一步發展，提高農民的生活水平和達小康具有重要的意義，向小康型農村供應生物質可燃氣是社會發展的需要。
生物質能與煤炭一樣屬固體燃料，與煤相比，其碳氫比相當高，所以其揮發分含量高，固定碳較少，熱值也就比煤炭低。另外，它的灰分含量少，硫、氮等元素極少，而其固定碳的活性卻比煤高得多，這些特點決定生物質能更適宜氣化過程。小型或中型的生物質氣化發電設備可以迅速安裝，在急需電力的地方可迅速發電，避免了燃料成本與未來燃料價格波動相關的風險。與常規能源燃料比較，可大大降低社會、環境和健康方面的代價。
4、我國秸稈氣化技術的現狀
根據2000～2015年新能源和可再生能源產業發展規劃：生物質能轉換技術發展方向是改進和完善生物質氣化供氣技術。秸稈氣化集中供氣、發電技術主要用于解決農作物的資源化利用。技術的關鍵是氣化爐、凈化系統及發電設備系統。我國在熱解氣化技術方面已經取得了較大進展，目前全國己建成400多個秸稈氣化集中供應站。集中供氣的主要問題是氣化爐生產的燃氣中可燃成分較少、熱值低、焦油含量偏高，己建成的工程利用率不高，約三分之一已停用等。
產生上述問題的原因主要是技術工藝路線采用以空氣作為氣化劑造成的。因為空氣中含有79%的氮，這部分氣體在氣化過程中基本不參與反應，造成了燃氣中可燃成分較少，熱值低。有的氣化爐為了提高燃氣的熱值，采用純氧或富氧氧化劑，但由于成本大幅度增加，經濟上并不合算。
至于焦油含量高的問題，生物質在氣化過程中，產生焦油是不可避免的事情。但是焦油的產生也有規律：一般在500℃左右，在這個溫度以下，焦油含量隨溫度的升高而增加，高于這個溫度，焦油量卻隨溫升而減少；焦油在高溫1000～1200℃)下可產生二次裂解，如采用催化劑（木炭、白云石、鎳基催化劑）可將焦油的裂解溫度降低至750～900℃，并提高熱解效率達90%以上。
溫度是氣化爐的關鍵控制變量；氣化的成分和熱值都可用溫度來控制；焦炭量隨溫度的增加而減少，而可燃氣量則隨溫度的增加而增加；C02的含量隨溫度的升高而減少，到一定程度后則變化很小；Hz、C。H。的含量隨溫升而增加，CO、CH1的含量隨溫升先增加后減少。
全國已有20余家企業看好秸稈氣化集中供氣市場，據有關部門預測，我國有80多萬個村莊，包括秸稈氣化爐等設備制造、施工和維修服務在內的新產業，其產值將超過1000億元，可以帶動鋼鐵、建材等許多相關行業，為促進國民經濟穩定、健康和可持續發展作出貢獻。
5、新型中熱值秸桿氣化爐
秸稈由于堆積密度低和含有較多的氯、鉀、硅等成分，極易形成結渣而影響燃燒，故如直接放入鍋爐燃燒，能源利用水平低，浪費嚴重，且污染環境。如將秸稈氣化為中熱值的秸稈可燃氣，則可避免或減輕上述存在的問題，提高能源利用效率，又保護了環境。
(1)中熱值燃氣的優點
①可以使用相應的城市燃氣的灶具；
②可以使用相應的城市燃氣的熱水器；
③所產生的蒸汽可由現有的產品轉變為電；
④可將生活垃圾中的有機質混入秸稈中，從而實現垃圾的三化：無害化、減量化和資源化。
(2)中熱值可燃氣的熱解機理
采用下吸式間接加熱的移動床，在完全隔絕空氣的條件下進行高溫c>1000℃)熱裂解，由于不采用空氣作為氣化劑，避免了空氣中氮氣進入可燃氣，從而可使所產燃氣的熱值達到12560kj/m3( 3000kcal/m3)以上；由于采用間接加熱和下吸式，使秸稈的干燥和干餾產物全部經過高溫段ciooo'c)，從而使熱解時必然產生的焦油產生二次裂解，秸稈所帶的水分在高溫下變成水蒸氣參與反應，使可燃氣體的熱值和數量均可增加；移動床可以控制秸稈在熱解時的停留時間。
(3)秸稈氣化爐所要達到的技術指標
秸稈的燃氣產率=0. 5～0. 7m3／kg;
可燃氣的低熱值≥l2600kjlm3(3000kcal／m3)：
經凈化系統后進儲氣柜前的焦油含量≤30～40 mg] m3。
(4)秸桿氣化爐的工藝流程基本框圖（如圖1）
(5)開發新型秸桿氣化爐的意義
在燃煤工業鍋爐因燃煤產生煙氣形成污染環境的情況下，燃煤工業鍋爐逐步退出大中城市，由燃油或燃氣鍋爐所替代是必然趨勢。而隨著我國小城鎮的發展，對可燃氣的需求急劇增長，利用生物質能所產生的可燃氣是符合我國的產業政策和可持續發展的需求，而且在可能的情況下，擴大規模可成為熱、電、煤氣等多聯產系統。工業鍋爐的制造廠要抓住這個機遇，大力開發秸稈氣化爐這一新產品。
6、結論
(1)發展生物質能的利用設備是減排C02和我國可持續發展的需要；
(2)生物質熱解氣化技術是生物質能利用的一個重要方面，在農村有著良好的市場前景；
(3)生物質熱解氣化可以解決我國農村小康的能源和實現經濟、社會環境三個效益的統一；
(4)開發新型的中熱值秸稈氣化爐是一種創新產品，工業鍋爐制造廠要抓住個機遇。
三門峽富通新能源銷售生產生物質鍋爐以及生產銷售生產生物質顆粒燃料的顆粒機、秸稈壓塊機、木屑顆粒機。
