生物质能利用相对于其他矿物能源主要存在以下三个问题,一是生物质能源属能量密度较低的低品位能源,作为燃料与矿物能源相比不具优势;

二是生物质原料质量轻,体积大,给运输带来一定难度;

三是风、雨、雪、火等外界因素为它的保存带来不利条件。针对这三个问题,结合当代以石化燃料为主的化工和能源技术,提出了将生物质转换为常规和高能燃料物质的技术体系,其中最有效的技术体系即为生物质热化学转换技术。

生物质热化学转换技术是指在加热条件下,用化学手段将生物质转换成燃料物质的技术,如通过燃烧、气化、热解及液化等技术,提高生物质能原料的燃烧效率和将其转换为可燃气体、生物油等。

生物质颗粒机
颗粒机车间一角

根据生物质能利用的方式和原料转换类型,生物质热化学转换技术可分为直接燃烧、气化、热裂解和加压液化4种撞术体系。每种技术均建有完整的技术体系,开发出了相应的设备和运转参数,并产生各自的产物。

生物质的直接燃烧技术是最普通也是最常用的生物质能转换技术,始自人类学会用火的远古时代。该技术是指燃料中的可燃成分和氧化剂(一般为空气中的氧气)进行化合的化学反应过程,在反应过程中强烈放出热量,并使燃烧产物的温度升高,从而为生活和生产提供热量。

该技术中最为关键的就是生物质中可燃成分的完全充分燃烧,因此直接燃烧技术体系的发展主要在于提高生物质燃烧效果,如借助锅炉等设备提高生物质颗粒燃料燃料燃烧比表面积或者通过不同燃值燃料的配伍参混达到共燃。目前常见的直接燃烧技才主要有锅炉燃烧技术和混燃技术两个技术体系。

锅炉燃烧技术又有固定床、流化床和崩泡床3种方式,混燃技术也有直接参混、平行参混和间接参混3种方式。