1生物质气化锅炉综述0 前言人类社会进入 21 世纪,正面临着发展与环境的双重压力。经济社会的发展以能源的消耗为重要动力,经济越发展,能源消耗越多,尤其是化石燃料消费的增加。这样就有两个突出问题摆在我们前面:一是环境污染日益严重;二是化石燃料的紧缺。我国作为一个迅速崛起的发展中大国,2008 年中国能源的消耗总量亿吨标准煤,比上年增长%。统计表明,中国煤炭消耗量为亿吨,增长%;原油消耗量为亿吨,增长%;天然气消耗量为 807 亿立方米,增长%;电力消耗量为 34502 亿千瓦小时,增长%。我国已经成为世界能源消耗大国,能源形势更加严峻。《2006 年中国能源发展报告》[1]中指出,在全球能源消费构成中,化石能源占90%,核电、水电仅占 10%。目前,中国消耗的主要能源是煤(占 75%)和石油(占17%)。按目前技术水平和开采量计算,全球的石油可开采 40 年,煤炭可开采 200 年,天然气约为 60 年[2,3],同时随着化石能源的过度消耗,释放了大量的多余能量和碳素,打破了白然界的能量和碳平衡,是造成臭氧层破坏、全球气候变暖和酸雨等灾难性后果的直接因素。1997 年我国排放 CO?中 85%是燃煤排放的,排放的 SO?中的 90%是由燃煤排放,烟尘排放 1744 吨,其中 73%是能源开发利用而排放的[4]。我国颁布的《防止大气污染法》和签订的“京都议定书”都对我国城镇直接燃煤问题提出了量的限制和技术改造要求。现在许多城市已经开始禁用小型燃煤锅炉,所以研究开发可替代煤的清洁燃料势在必行。生物质在能源利用过程中可以基本实现 CO?零排放,给缓解能源紧缺和环境恶化提供了新的解决途径。生物质在生长过程中通过光合作用吸收大气中的 CO?,将碳和能量固定下来,因此利用生物质能基本上可以达到 CO 的零排放,缓解全球变暖的问题,同2时可以降低对化石能源的依赖性,达到可持续能源生产的目的。植物每年储存的能量约相当于世界主要燃料消耗的 10 倍,而作为能源的利用量还不到其总量的 1%[5]。现代的生物质能包括:(1)木质废弃物(工业性的),(2)甘蔗渣(工业性的),(3)城市废物,(4)生物燃料(包括沼气和能源型作物);传统的生物质能包括:(1)家庭使用的薪柴和木炭,(2)稻草稻壳,(3)其他的植物性废弃物,(4)动物的粪便。我国每年生产的农作物秸秆总量约占全世界秸秆总量的 20-30%[5]。我国是一个农业大国,2001 年我国主要农作物秸秆产量如表 1-1[6]。在中国,农作物秸秆...