李海洋，黄亚继，朱志成，朱宣而，刘鑫雅，陈天宇

（东南大学 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，江苏 南京 210096）

0 引言

生物质由于具有可再生、碳近零排放等优势而受到广泛关注。生物质气化是以生物质为原料，以氧气、水蒸气等为气化剂，在高温条件下通过化学转化过程将生物质转化为可燃气的过程。生物质气化产生的可燃气的有效成分为CO，CH4和H2。生物质气化在工程上有广泛的应用，包括供热、发电、制氢和合成气。与化石燃料相比，生物质尤其是农作物秸秆富含K，Na和Cl元素，这些元素在生物质气化过程中会释放到气相中，造成严重的技术问题，如炉内换热表面的腐蚀、积灰结垢和床料团聚等。此外，生物质内的碱金属及碱土金属元素在生物质热转化利用过程中能够 起 到 催 化 的 作 用[1]，[2]。

影响K，Cl和S等无机元素释放的主要因素有燃料性质和气化炉的操作条件，这里的操作条件包括加热速率、炉内停留时间、反应温度和反应气氛[3]。若给定反应温度和反应气氛，这些无机元素在不同反应器（如流化床和固定床）中的释放和迁移转化路径是相似的，但是加热速率和炉内停留时间会严重影响这些无机元素的释放和迁移转化路径[4]。目前，国内外的学者广泛采用固定床来研究燃料性质、反应温度和反应气氛对K，Cl和S等无机元素的释放和迁移路径的影响，其中反应气氛主要为燃烧、N2热解、水蒸气气化和CO2气化。Kundsen J N对富Si和贫Si的秸秆生物质进行燃烧实验，发现秸秆灰组成和燃烧温度对K的释放影响较大，在高温条件下，Cl能促进K的释放，Si会抑制K的释放而促进S的释放[4]。……