生物質(zhì)氣化與大型燃煤電站耦合發(fā)電技術(shù)是指：生物質(zhì)在循環(huán)流化床氣化爐中完成氣化，產(chǎn)生燃氣經(jīng)過凈化系統(tǒng)除塵后，以熱燃氣的方式直接送入大型燃煤電站鍋爐，與煤粉進行混燒，利用原有發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)發(fā)電的技術(shù)。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)主要集中在發(fā)達國家，印度、巴西和東南亞等發(fā)展中國家也積極研發(fā)或者引進技術(shù)建設相關(guān)發(fā)電項目。該技術(shù)提供了一種經(jīng)濟有效的方法，利用大型燃煤電站機組的高參數(shù)，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能，實現(xiàn)生物質(zhì)的有效利用，以緩解能源危機和溫室氣體污染問題。該技術(shù)在國內(nèi)由電研新能源科技有限公司提出，并進行了大量的技術(shù)開發(fā)和推廣應用。

在我國生物質(zhì)氣化技術(shù)不僅在集中供氣方面有應用，科研單位又將生物質(zhì)氣化技術(shù)進行衍生，利用生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)電，并且取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益[3]。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理，是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃氣，再利用可燃氣推動燃氣發(fā)電設備進行發(fā)電。生物質(zhì)在床料的輔助流化作用下，在爐內(nèi)經(jīng)歷聚集、沉降、吹散、上升再聚集的物理衍變過程。氣化發(fā)電過程主要包括3個方面：一是生物質(zhì)氣化，在氣化爐中把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料；二是氣體凈化，氣化出來的燃氣都含有一定的雜質(zhì)，包括灰分、焦炭和焦油等，需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去，以保證燃氣發(fā)電設備的正常運行；三是燃氣發(fā)電，利用燃氣輪機或燃氣內(nèi)燃機進行發(fā)電，有的工藝為了提高發(fā)電效率，發(fā)電過程可以增加余熱鍋爐和蒸汽輪機[4]，典型的系統(tǒng)如圖3所示。

生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)主要包括：直接燃燒發(fā)電技術(shù)、熱化學轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)、生物化學轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)等3種途徑。

（1）直接燃燒發(fā)電技術(shù)。是指生物質(zhì)原料送入適合的鍋爐內(nèi)燃燒，生產(chǎn)蒸汽，產(chǎn)生的蒸汽膨脹做功，從而帶動發(fā)電機發(fā)電。生物質(zhì)燃料價格上漲的原因現(xiàn)在機耕，秸稈粉碎、勞務費、柴油價格等都很高。生物質(zhì)的直接燃燒在今后相當長的時間內(nèi)將是我國生物質(zhì)能利用的主要方式。當前改造熱效率僅為10%左右的傳統(tǒng)燒柴灶，推廣效率可達20%～30%的節(jié)柴灶，其技術(shù)簡單、易于推廣，是效益明顯的節(jié)能措施。

（2）熱化學轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)。生物質(zhì)的熱化學轉(zhuǎn)換是指在一定的溫度和條件下，使生物質(zhì)汽化、炭化、熱解和催化液化，以生產(chǎn)氣態(tài)燃料、液態(tài)燃料和化學物質(zhì)的技術(shù)，由燃料的熱能轉(zhuǎn)換為電能的方式。

（3）生物化學轉(zhuǎn)換發(fā)電技術(shù)。指汽輪機和往復式發(fā)動機以生物化學轉(zhuǎn)換燃料作為主要的燃料來源，以發(fā)動機的動力驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的過程。遼寧省能源研究所于2006年6月在意大利建成的流化床生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)，采用木屑或稻殼為原料，發(fā)電量160kW。生物質(zhì)的生物化學轉(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。沼氣轉(zhuǎn)化是有機物質(zhì)在厭氧環(huán)境中，通過微生物發(fā)酵產(chǎn)生一種以為主要成分的可燃性混合氣體即沼氣，乙醇轉(zhuǎn)換是利用糖質(zhì)、淀粉和纖維素等原料經(jīng)發(fā)酵制成乙醇。沼氣發(fā)電是指汽輪機和往復式發(fā)動機以沼氣作為主要的燃料來源，以發(fā)動機的動力驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的過程。

生物質(zhì)氣化發(fā)電可使用農(nóng)林廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機廢棄物及動物糞便等生物質(zhì)原料。原料來源廣泛，發(fā)電設備多種，發(fā)電規(guī)模不等，促使氣化技術(shù)呈多樣化發(fā)展。建設生物質(zhì)氣化耦合發(fā)電廠，建設和投資成本為現(xiàn)有直燃發(fā)電的1/2左右，8年左右時間即可回收成本，并具有良好的社會和環(huán)境效益。從發(fā)電規(guī)模上分，生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)可分為小型、中型、大型三種。小型氣化發(fā)電系統(tǒng)所需的生物質(zhì)數(shù)量較少，簡單靈活，多采用固定床氣化設備，主要用于農(nóng)村照明或作為中小企業(yè)的自備發(fā)電機組，一般發(fā)電功率小于200kW。固定床氣化設備又可分為上吸式、下吸式和開心層下式3種，其中下吸式爐型有利于減少爐內(nèi)熱解生成的焦油含量，因而被廣泛采用。