中國(guó)對(duì)各種氣化方式都有研究，已完成了多種氣化爐的研制，目前已使用的氣化爐有上吸式、下吸式、敞口式和流化床等。從原理上講，各種氣化爐都可以用于氣化發(fā)電，但目前研究完成并正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要有三種，即敞口下吸式，下吸式及循環(huán)流化床（見(jiàn)表1），發(fā)電功率可以從幾千瓦到幾千千瓦，這為氣化發(fā)電技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了條件。生物質(zhì)的生物化學(xué)轉(zhuǎn)換包括有生物質(zhì)-沼氣轉(zhuǎn)換和生物質(zhì)-乙醇轉(zhuǎn)換等。

生物質(zhì)氣化發(fā)電的投資主要包括氣化與凈化系統(tǒng)、發(fā)電設(shè)備及土建三部分。以1000KW的谷殼氣化發(fā)電系統(tǒng)為例，其投資構(gòu)成見(jiàn)表2。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)猓疑镔|(zhì)氣焦油含量高，容易造成管路堵塞。由表2可知，由于谷殼氣化不需要專門收集與運(yùn)輸設(shè)備和儲(chǔ)存設(shè)備，所以單位投資只需3500元/千瓦，大大低于小型的燃煤發(fā)電站（約6000元/千瓦）。另外，由于氣化設(shè)備、配套設(shè)備及廢水處理設(shè)備等隨著容量的變小，其比例越來(lái)越高，BGPG的單位投資隨著容量的變小而越來(lái)越大，當(dāng)功率小于60KW時(shí)，單位投資即高于小型燃煤電站的投資

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)鉄嶂档停ǔＴ?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。氣化爐內(nèi)外兩種循環(huán)平衡的建立，保證反應(yīng)進(jìn)程穩(wěn)定，是循環(huán)流化床氣化技術(shù)的核心。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。

由于秸稈是按照垃圾處理，還要征收垃圾處理費(fèi)，因此可以良性發(fā)展。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?；谝陨蟽牲c(diǎn)，不僅秸稈收購(gòu)價(jià)格不能過(guò)低，而且隨著此類項(xiàng)目的增多，收購(gòu)價(jià)格還在上升。在2010~2020年，全球的能源使用模式可能快速轉(zhuǎn)變，再生能源定會(huì)取代石化燃料。如國(guó)家在確定生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)補(bǔ)貼時(shí)，秸稈每噸價(jià)格被定在100元左右，而秸稈實(shí)際收購(gòu)價(jià)格已達(dá)200—300元/噸，如此高的原料成本增加了企業(yè)成本預(yù)算，以山東秸稈發(fā)電的上網(wǎng)電價(jià)為例，實(shí)際成本在0.65元/千瓦時(shí)左右，脫硫上網(wǎng)電價(jià)(0.344元/千瓦時(shí))加上政府補(bǔ)貼電價(jià)(0.25元/千瓦時(shí))，總計(jì)為0.594元/千瓦時(shí)，虧損顯而易見(jiàn)。虧損的狀態(tài)迫使部分生物質(zhì)能企業(yè)停產(chǎn)，因此國(guó)家在稅收等政策上進(jìn)一步加大扶持力度就顯得非常重要。

目前，生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于初步商業(yè)化階段，基本原理是生物質(zhì)在缺氧狀態(tài)下熱解生成氣體燃料，凈化后的氣體燃料燃燒驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)或燃燒后產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。氣化發(fā)電過(guò)程包括3個(gè)方面：一是生物質(zhì)氣化。經(jīng)處理的生物質(zhì)原料由進(jìn)料系統(tǒng)送進(jìn)氣化爐內(nèi)，揮發(fā)分(干基下為70%~80%)熱解釋放出揮發(fā)性氣體如CmHn、H2、CO、CO2、焦油和水蒸氣，產(chǎn)生的碳發(fā)生典型氣化反應(yīng)(水蒸氣 碳)和燃燒反應(yīng)(碳 氧氣)，通過(guò)燃燒反應(yīng)釋放出的熱量促使生物質(zhì)熱解和碳的氣化反應(yīng)進(jìn)行，從而把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化。氣化生成的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過(guò)凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行；三是燃?xì)獍l(fā)電。凈化后的燃?xì)膺M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)或內(nèi)燃機(jī)的燃燒室燃燒驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，或者燃?xì)庠阱仩t內(nèi)燃燒生產(chǎn)高溫高壓蒸汽，驅(qū)動(dòng)蒸汽機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。h,已接近或優(yōu)于常規(guī)發(fā)電，其單位投資僅約3500—4000元/Kw，為煤電的60%-70%，所以具備進(jìn)入市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的條件。圖1為生物質(zhì)氣化發(fā)電工藝流程示意圖。