固定床氣化爐是一種傳統(tǒng)的氣化反應(yīng)爐，其運行溫度大約為1000℃。固定床氣化爐可以分為上吸式、下吸式和橫吸式氣化爐。傳統(tǒng)的BIGCC技術(shù)包括生物質(zhì)氣化、氣體凈化、燃氣輪機發(fā)電及蒸汽輪機發(fā)電。上吸式氣化爐中，生物質(zhì)原料由爐頂加入，氣化劑由爐底部進氣口加入，氣體流動的方向與燃料運動的方向相反，向下流動的生物質(zhì)原料被向動的熱氣體烘干、裂解、氣化。其主要優(yōu)點是產(chǎn)出氣在經(jīng)過裂解層和干燥層時，將其攜帶的熱量傳遞給物料，用于物料的裂解和干燥，同時降低自身的溫度，使爐子的熱效率提高，產(chǎn)出氣體含灰量少。下吸式氣化爐中，生物質(zhì)由頂部的加料口投入，氣化劑可以在頂部加入，也可以在部加入。氣化劑與物料混合向下流動。該爐的優(yōu)點是，有效層高度幾乎不變、氣候強度高、工作穩(wěn)定性好、可以隨時加料，而且氣化氣體中焦油含量較少。但是燃氣中灰塵較多，出爐溫度較高。橫吸式氣化爐中，生物質(zhì)原料由氣化爐頂部加入，氣化劑從位于爐身一定高度處進入爐內(nèi)，灰分落入爐柵下部的灰室。燃氣呈水平流動，故稱作橫吸式氣化爐。該氣化爐的燃燒區(qū)溫度可達到2000℃，超過灰熔點，容易結(jié)渣。因此該爐只適用于含焦油和灰分不大于5%的燃料，如無煙煤、焦炭和木炭等。

固定床氣化爐與流化床氣化爐性能比較

　　固定床氣化爐與流化床氣化爐有著各自的優(yōu)缺點和一定的適用范圍。由于紅外線本身可以攜帶能量，不需要空氣作為傳播介質(zhì)，且具有極強的穿透能力。例如，逆流式固定床氣化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)簡單、操作便利，運行模式靈活，但是只能適用于中小規(guī)模生產(chǎn)；而流化床氣化反應(yīng)器雖然適合于工業(yè)化、大型化．但設(shè)備復(fù)雜、投資大，而且需要一個相對穩(wěn)定的對產(chǎn)品氣的市場需求。下面主要從工業(yè)技術(shù)及運行情況、使用的原料、能量利用和轉(zhuǎn)換、環(huán)境效益和經(jīng)濟性五個方面對流化床和固定床氣化爐進行比較。

美國在利用生物質(zhì)能發(fā)電方面處于世界ling先地位美國建立的Battelle生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程代表生物質(zhì)能利用的世界先進水平，生產(chǎn)一種中熱值氣體，不需要制氧裝置，此工藝使用兩個實際上分開的反應(yīng)器：(1)氣化反應(yīng)器，在其中生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成中熱值氣體和殘?zhí)浚?2)燃燒反應(yīng)器，燃燒殘?zhí)坎闅饣磻?yīng)供熱。雙流化床與循環(huán)流化床相似，如圖2所示，不同的是第I級反應(yīng)器的流化介質(zhì)在第II級反應(yīng)器中加熱。兩個反應(yīng)器之間的熱交換載體由氣化爐和燃燒室之間的循環(huán)沙粒完成。圖4的工藝流程圖表明了兩個反應(yīng)器以及它們在整個氣化工藝中的配合情況。

與發(fā)達國家生物質(zhì)氣化技術(shù)相比，國內(nèi)生物質(zhì)氣化裝置基本上是以空氣為氣化劑的常壓固定床氣化技術(shù)，其技術(shù)上的問題主要是：燃氣質(zhì)量不穩(wěn)定且燃氣熱值低；CO含量過多，不符合城市居民使用燃氣標準；燃氣凈化及焦油的處理有待于改進，國內(nèi)已建成的生物質(zhì)氣化系統(tǒng)，對燃氣的凈化及焦油的處理大多采用水洗物理方法，凈化效率不高，氣體中焦油含量較高，既造成能源浪費，又加快設(shè)備損耗；整套裝置尚缺乏長時間的運行試驗，可靠性及使用壽命尚待確定；集中供氣系統(tǒng)質(zhì)量標準與施工規(guī)范尚未形成，難以實現(xiàn)氣化技術(shù)的工程化。以意大利12Mwe的BIGcC示范項目為例，發(fā)電效率約為31．7％但建設(shè)成本高達25000元／kW，發(fā)電成本約1．2元／(kW·h)．實用性很差。上述因素制約了生物質(zhì)氣化技術(shù)在我國的商業(yè)化推廣。