车德勇 李 洪 杨亚龙 蒋文强 孙艳雪

(东北电力大学能源与动力工程学院)

生物质能是一种低污染的可再生能源。随着煤、石油及天然气等化石能源的日益短缺及其利用过程中对环境污染的日益加剧，生物质能有望成为煤、石油及天然气等化石能源的替代能源，在能源系统中占有重要地位[1]。我国有着极为丰富的生物质能资源，每年仅农作物秸秆量就达到6.5亿t，折合标准煤4.6亿t。生物质能的利用约占全世界能源利用率的12%[2]，然而，在生物质能的利用过程中也出现了一些问题：大量农作物秸秆被废弃或者焚烧，既浪费资源又对环境造成了严重的污染；农作物秸秆被直接燃烧，燃烧效率低，仅为8%～12%[3]。而生物质资源本身所具有的能量密度低、含水量高及体积密度小等特点，为其在工业上的直接使用带来了困难，因而需要对生物质资源进行必要的预处理，生物质资源经过热化学处理后可获得可燃气体、生物质油及生物质半焦等。

生物质能热解是一种高效转化生物质能的途径之一，作为主热解的产物，与生物质相比，生物质半焦具有较低的挥发物含量和较高的灰分，这对半焦的燃烧利用带来了一定难度，但其有着一定的热值，并包含多种有机官能团[4]，因而可以作为一种固体燃料[5，6]。此外，半焦的燃烧发电不仅可以减少污染，还使能源的利用效率得到提高。但目前国内外对生物质半焦燃烧特性的研究较少，半焦还难以被广泛利用，通常作为废弃物堆存，既污染了环境，又产生了高昂的储存费用，直接影响了生物质能利用的经济性[7]。……