生物質能利用相對于其他礦物能源主要存在以下三個問題,一是生物質能源屬能量密度較低的低品位能源,作为燃料與礦物能源相比不具優勢;

二是生物質原料質量輕,體積大,給運輸帶来一定難度;

三是風、雨、雪、火等外界因素为它的保存帶来不利條件。針對这三個問題,結合當代以石化燃料为主的化工和能源技術,提出了将生物質轉換为常規和高能燃料物質的技術體系,其中最有效的技術體系即为生物質熱化学轉換技術。

生物質熱化学轉換技術是指在加熱條件下,用化学手段将生物質轉換成燃料物質的技術,如通過燃燒、氣化、熱解及液化等技術,提高生物質能原料的燃燒效率和将其轉換为可燃氣體、生物油等。

生物質顆粒機
顆粒機車間一角

根據生物質能利用的方式和原料轉換類型,生物質熱化学轉換技術可分为直接燃燒、氣化、熱裂解和加壓液化4種撞術體系。每種技術均建有完整的技術體系,開發出了相應的設備和運轉參數,并産生各自的産物。

生物質的直接燃燒技術是最普通也是最常用的生物質能轉換技術,始自人類学會用火的遠古時代。該技術是指燃料中的可燃成分和氧化劑(一般为空氣中的氧氣)進行化合的化学反應過程,在反應過程中強烈放出熱量,并使燃燒産物的溫度升高,從而为生活和生産提供熱量。

該技術中最为關鍵的就是生物質中可燃成分的完全充分燃燒,因此直接燃燒技術體系的發展主要在于提高生物質燃燒效果,如借助鍋爐等設備提高生物質顆粒燃料燃料燃燒比表面積或者通過不同燃值燃料的配伍參混达到共燃。目前常見的直接燃燒技才主要有鍋爐燃燒技術和混燃技術兩個技術體系。

鍋爐燃燒技術又有固定床、流化床和崩泡床3種方式,混燃技術也有直接參混、平行參混和間接參混3種方式。