朱轶林，张新敬，徐玉杰，3，丁捷，郭欢，陈海生，3

（1 中国科学院工程热物理研究所，北京 100190；2 中国科学院大学工程科学学院，北京 100049；3 国家能源大规模物理储能技术（毕节）研发中心，贵州毕节 551712）

引言

可再生能源的开发与利用是解决当今能源短缺和环境污染问题的关键路径，而生物质被认为是继煤炭、石油和天然气之后的第四大能源，也是唯一可直接存储和运输的可再生碳基能源，其利用过程的碳零排放和负排放对环境保护有重要意义[1-2]。生物质热解气化是一种高效清洁的能源利用方式，气化产物以H2、CO、CH4和CO2等组分为主，可应用于发电、供热、合成化学制品,具有能源、环境和经济等多重效益[3-5]。由于生物质种类繁多且元素组成不同，其热解气化反应是复杂的动力学反应，为研究生物质热解气化产率分布及优化流程参数，对不同种类和工况的生物质开展热解气化实验，其成本较高，也难以实现对所有产物的准确测定，因此关于生物质热解气化模型的研究成为国内外学者的研究热点[6-7]。

生物质热解气化模型可概括为以下几类。一是基于化学平衡的热动力学模型，其中热力学模型又称为零维模型，是将整个气化过程的多个非均相和均相化学反应，认为在某一温度下达到化学平衡；动力学模型则是从气化机理出发，综合考虑气化反应动力学、流体力学和传热学等特性[8]，由于气化过程比较复杂，目前尚无公认的模型。闫桂焕等[9-10]综合考虑系统散热和固定碳不完全转化等因素建立了生物质气化热力学模型，并考虑了焦油，为生物质低焦清洁利用提供参考。……