為了有效推進我省農業和農村節能減排，實現農村藍天碧水工程，我站將連續轉載農業部出版的農業和農村節能減排十大技術。
農作物秸稈資源具有多功能性，可用作燃料、飼料、肥料、生物基料、工業原料等，與廣大農民的生活和生產息息相關。高效開發和集約利用農作物秸稈資源，有利于改善農村生產生活條件，促進農業增效和農民增收，對發展循環經濟，構建資源節約型社會，推進社會主義新農村建設等具有重要意義。被人們稱之為改善農村生產生活條件的清潔工程，建立資源節約型社會的能源工程，減輕大氣污染的環境工程，優化畜牧業結構的節糧工程，提高耕地綜合生產能力的沃土工程，實現農業可持續發展的生態工程，增加農民收入的富民工程。
據不完全統計，我國每年主要農作物秸稈產量6億噸以上，其中直接還田30％，過腹還田22％，剩余約3億噸左右可作為能源加以開發與利用，折合標準煤1.5億噸。農作物秸稈能源轉化的主要方式有直接燃燒(包括通過省柴灶、節能炕、節煤爐燃燒及直燃發電)、固化燃料(固體成型為顆粒、塊狀和棒狀燃料)、氣化燃料(包括生物質燃氣、沼氣)和液化燃料(包括燃料乙醇和生物原油)等。
農作物秸稈由于具有能量密度低、熱值不高、原料種類繁多、難以收集運輸等特性，在能源化利用過程中存在許多技術和管理方面的問題與障礙。比如，秸稈熱解氣化焦油處理不徹底，熱值過低；秸稈生物氣化配套設備有待進一步開發和完善；秸稈致密成型設備的關鍵部件壽命短，影響生產能力等，這些問題急需認真研究解決。
多年來，黨中央和國務院一直非常重視農作物秸稈能源化利用工作，制定了相應政策措施，加大了資金投入，成效顯著，受到了廣大農民的熱烈歡迎。到2005年底，已累計推廣省柴節煤爐灶1.9億戶，普及率達到70％以上，熱效率比20世紀80年代初期提高了10個百分點；推廣節能炕2000萬鋪，節約了大量的生物質資源，有效緩解了農村能源的緊張局面。已經建設了秸稈集中供氣站539處，建立了一批秸稈固化成型示范點。截至2006年底，由國家和地方核準秸稈規?；l電項目近50處，總裝機l500兆瓦，其中，山東單縣、江蘇宿遷和河北威縣3座發電站已投產發電，總裝機容量8萬千瓦。
雖然，我國在農作物秸稈能源化利用方面取得了一定的成績，但是，長期以來人們一直把秸稈看作是農業的副產品，沒有給予足夠的重視，利用率低，浪費嚴重。隨著現代農業和現代加工技術的發展，對農作物秸稈的認識應有一個轉變，秸稈和籽實一樣都是重要的農產品。加強農作物秸稈能源化利用，對加快農業農村經濟發展具有重要作用。
我國作為一個發展中的農業大國，以家庭承包經營為主體的農村社會結構，決定了農作物秸稈利用必須立足于分散收集、小規模生產、就地利用的原則，走具有中國特色的秸稈能源化開發利用之路。今后一個時期，要對可獲得農作物秸稈資源總量以及可利用資源的種類、分布、產量、利用途徑等情況全面深入系統地進行調研，在此基礎上，對秸稈資源進行全面、科學的評價，圍繞拓展農業功能、發展循環農業、促進農民增收，充分發揮資源和技術優勢，通過加強科技創新、加大政策扶持、強化體系建設，引導、整合和利用社會力量廣泛參與，在廣大農村地區推廣高效低排生物質爐、省柴灶、節能炕等農村生活節能技術和秸稈沼氣技術，示范建設秸稈氣化集中供氣站和秸稈固化示范點，為農民提供方，燃料，提高農業資源利用效率，降低能源消耗，優化能源；少污染排放，為建設社會主義新農村、保障國家能源安全態環境作出積極貢獻。
一、秸稈生物氣化
秸稈生物氣化技術又稱秸稈沼氣技術，是指以秸稈為原料，經微生物厭氧發酵作用生產可燃氣體——沼氣的秸稈技術。采用該項技術處理秸稈，能生產農村急需的高品質源，還能生產有機肥料，轉化率高，經濟效益好。按處理工藝可分為干法和濕法發酵兩類，按規模可分為戶用和工程化兩類。
20世紀70年代末至80年代初，由于養殖業不發達，缺少糞便，戶用沼氣池普遍采用一次性進出料的“大換料”干法發酵工藝，秸稈用量在50％左右。目前戶用沼氣池基本采用人畜糞便為原料、連續進出料的濕法發酵工藝，基本不用秸稈。工程化和秸稈生物氣化技術目前尚未進入大規模推廣階段。
(一)國內外技術研發現狀
1．國外技術研發現狀，由于秸稈含有大量的纖維素、半纖維素和木質素，并相互交織在一起，表面還包裹了一層蠟質，起支撐、保護及避免微生物侵襲的作用，從而使秸稈降解極其緩慢，導致利用秸稈生產沼氣存在啟動慢、產氣率低、結殼嚴重等問題。國外在秸稈的預處理、秸稈厭氧發酵工藝及產業化裝備方面做了研究。
(1)秸稈預處理研究。
①化學法。Gh．HassanDar等使用l％濃度的氨水(NH4OH)預處理秸稈7天后，與禽畜糞便混合，厭氧消化能力和穩定性提高高。RuihongZhang等發現氨水預處理具有較多的優點，通過添加氨水，既增加了氮源，又無氨水排放。
②物理法。RuihongZhang等采用研磨和切碎兩種物理預處理方法處理稻草，研磨比切碎的預處理方法在沼氣產量上高12．5％。
③生物法。A.Ghosh等使用白腐真菌(Phanerochaetechry—sosporium)和褐腐真菌(Polyporusostrei／ormis)預處理秸稈，沼氣產量分別提高了34.73％～46.19％和21.12％～31.94％。
(2)秸稈厭氧發酵工藝試驗。美國康奈爾大學的W．J．Jewell等在20世紀80年代初最早完成了多種農作物秸稈干發酵的工藝、反應器等系統研究，研究認為秸稈厭氧發酵產沼氣是可行的，秸稈利用率可達50％。
(3)產業化設施裝備的試驗。德國于20世紀90年代起，開始進行以秸稈為主要原料的沼氣間歇干法厭氧發酵技術及工業級裝備的研發。目前歐洲可用于秸稈厭氧發酵處理的工藝主要有四種類型：車庫型、氣袋型、滲出液存貯桶型和干濕聯合型。美國加州大學DAVIS分校研制的貯罐型裝置也可用于秸稈厭氧發酵處理。2002年，德國BIOFERM公司、BEKON公司等廠家生產的車庫型工業級裝備已投入實際運行，在控制、安全等方面均較完備，但所需投資巨大。
在原料方面，德國農場3000多個沼氣工程中，超過60％的工程采用玉米青貯秸稈與畜禽糞便混合厭氧發酵來生產沼氣并用來發電，玉米青貯秸稈是指栽種的玉米在成熟前2周左右收割、粉碎和堆放，青貯秸稈添加量一般為發酵原料的20％左右。這些工程全部采用熱電聯產技術，中溫(35℃)發酵占90％以上，因此容積產氣率較高，一般都在0.8立方米／(立方米?天)以上。
在全世界能源日益短缺和環境持續惡化的情況下，發達國家紛紛投入巨資，試圖在秸稈生物沼氣技術的產業化方面取得突破。而取得產業化突破的關鍵是經濟和技術都可行的工業級謹施、裝備。因此，研究適用的規模化秸稈干法厭氧發酵設施、裝備是當前秸稈生物沼氣技術的發展趨勢。
2．我國技術研發現狀，從20世紀80年代起，國內科研院所、大專院校和相關企業對秸稈沼氣干法厭氧發酵技術進行了大量研究，如中國科學院成都生物研究所、遼寧省能源研究所、農業部規劃設計研究院、山東省能源研究所、吉林省農業科學院土壤肥料研究所、寧夏回族自治區農業科學院土壤肥料研究所、中國科學院工程研究所、北京化工大學、武漢大學、清華大學、華中科技大學、華中農業大學、北京合百意生態能源科技開發有限公司、天津市同瑞達環保設備有限公司等，并取得了大量科技成果。
(1)化學法。中國科學院成都生物研究所使用2％的石灰澄清液堆漚秸稈，再進行糞草發酵，取得了顯著效果。北京化工大學提出通過氫氧化鈉(NaOH)化學處理以改善玉米秸稈的可生物消化性能、提高玉米秸稈厭氧消化產氣量的方法，與未處理玉米秸稈相比，單位總固體含量(TS)的產氣率提高了13.1％～48.3％。
(2)物理法。中國科學院工程研究所研究了氣爆法預處理秸稈生產沼氣的方法，并利用氣爆預處理的秸稈經多級發酵工藝進行秸稈沼氣厭氧發酵研究。
(3)生物法。遼寧省能源研究所利用白腐菌對玉米秸稈中木質纖維素進行生物降解，研究木質纖維素的變化規律，確定了白腐菌對玉米秸稈生物降解預處理的適宜條件。
中國科學院成都生物研究所開發了高效復合菌劑，并與北京合百意公司合作，進行了復合菌劑預處理秸稈產沼氣生產性試驗研究，8立方米沼氣池對比試驗研究表明，在前30天產氣階段內，經過預處理的秸稈比未預處理的秸稈，產氣率提高40％以上，并且產氣啟動時間縮短一半，沼氣中甲烷含量為60％左右。發酵后的物料不結殼，較為松散。2003年中國科學院成都生物研究所與北京合百意生態能源科技開發有限公司在北京順義建成秸稈產沼氣示范基地和年產1200噸秸稈產沼氣菌劑的生產車間，合作生產秸稈預處理產沼氣復合菌劑，在全國10多個省、自治區、直轄的50多個縣進行了示范應用，并在江西吉安等地進行了規?；茝V。
(二)工藝流程
1．戶用秸稈沼氣，通過對不同的秸稈進行粉碎度、粉碎方式、留水分和預處理時間等篩選實驗研究，取得了大量有實用價值的技術參數，確立了復合菌劑預處理秸稈的工藝技術流程，如圖1—1所示。
圖中線路1和2兩種預處理工藝的不同之處為，一個在池內進生物預處理，而另一個在池外。其余工藝完全相同，經預處理的秸稈產氣效果相當。
(1)粉碎。粉碎機粉碎秸稈(稻草、麥草等)，粒度10毫米。
(2)溫潤。粉碎秸稈加水(最好是糞水)潤濕，每100千克秸稈加水量為100～120千克。潤濕時間為1天左右。
(3)混合。將潤濕好的秸稈加水(最好是糞水)，與補充水分后的復合菌劑和碳酸氫銨(簡稱碳銨)混合。8立方米沼氣池菌劑用量l千克，碳銨用量5千克，加水量為100千克，秸稈補加到185～200千克(用手捏緊，有少量的水滴下，保證含水率為65％～70％)。肉眼觀察以地面不能有水流出為止。
(4)生物預處理。池外預處理時，將拌勻的秸稈收堆，寬度為1.2～1.5米，高度為l～1.5米(按季節不同而異)。生物預處理時間夏季3～4天，冬季4～6天。一般情況下，當堆內溫度達到50℃并維持3天、堆內秸稈長有白色菌絲時即人池。池內預處理時，可人無水的沼氣池進行生物預處理，生物預處理時適當踏實，池口要覆蓋。
(5)接種。將生物預處理好的秸稈人池，加入接種物，同時加入碳酸氫銨(無糞便的情況下)。加入接種物的量為料容的20％～30％，碳酸氫銨量為8～10千克(有糞便時可不加或少加)，加水量為沼氣池的常規容量(總固體濃度為6％一8％)。若采用干發酵工藝，秸稈經生物預處理后不需加水，加接種物即可。
(6)啟動。密封沼氣池池口，然后連續放氣1～3天。從放氣的第二天開始試火，直至能點燃并且火苗穩定即可正常使用。
2．大中型秸稈沼氣(覆膜開放槽干法厭氧發酵技術工藝流程)
(1)基本原理。覆膜開放槽干法厭氧發酵技術的核心是覆膜開放槽生物反應器：采用獨特的軟管充氣壓力密封方式，使柔性的膜覆蓋材料與剛性的槽體快速密封或解除密封，從而快速建立固體厭氧發酵環境或快速轉換成好氧發酵環境，使發酵槽一槽多用。
(2)工藝流程。首先將物料堆人發酵槽，進行好氧預發酵，待物料升溫后，將厭氧舊料或由專用菌種制備系統生產的菌種混入；然后在發酵槽上覆蓋柔性密封膜，使物料在密閉條件下厭氧發酵，生產沼氣；厭氧期結束時，將膜內沼氣抽空，并收起柔性密封膜，剩余物料再進行好氧脫水處理，生產有機肥料。整個處理過程分三個階段，即好氧預處理升溫一厭氧發酵生產沼氣一好氧發酵生產有機肥料。
利用太陽能和生物能使物料升溫，利用深堆層物料的自保溫性能和加強生物反應器保溫來維持中溫厭氧發酵溫度，同時設計燃燒沼氣的加熱系統用于沼氣工程冬季穩定運行。用翻攪機將厭氧菌種與物料混合均勻，好氧發酵階段通過翻攪為物料充氧。
(三)發展潛力及趨勢
該項技術及產品的應用，具有充足的資源作保障，同時秸稈生物沼氣產生的沼渣、沼液具有高肥效、低成本的優勢，對改善植物與環境的互作關系、增強植物的抗逆能力、提高作物的產量、改進農產品品質等具有重要作用。
秸稈生物沼氣技術及菌劑產品等適用于各類戶用沼氣池及大中型沼氣工程，可在全國農村地區廣泛推廣使用。
(四)效益分析
秸稈生物氣化為秸稈資源的綜合利用開辟了一條新的途徑，既獲取了優質清潔能源，又獲取了高效低廉的有機肥料。若將1.85億噸廢棄秸稈用于產沼氣，按每千克秸稈(干重)產0.3立方米沼氣計，則每年可產生沼氣555億立方米，為1.1億戶農民常年提供生活燃料[按500立方米／(戶?年)計)，年減排C02 2694萬噸(碳)。每年可產生1.1億噸有機固體肥料(含水率約20％)，為近3000公頃農田提供優質有機肥料。
二、秸稈熱解氣化
秸稈熱解氣化技術是近年來發展的一項較新的秸稈利用技術，即將秸稈轉化為氣體燃料的熱化學過程。秸稈在氣化反應器中氧氣不足的條件下發生部分燃燒，以提供氣化吸熱反應所需的熱量，使秸稈在700～850℃左右的氣化溫度下發生熱解氣化反應，轉化為含H2、CO和低分子烴類的可燃氣體。秸稈熱解氣化得到的可燃氣體既可以直接作為鍋爐燃料供熱，又可以經過除塵、除焦、冷卻等凈化處理后，為燃氣用戶集中供氣，或者驅動燃氣輪發電機或燃氣內燃發電機發電。
(一)國內外技術研發現狀
1.國外技術研發現狀 國外生物質氣化技術研究主要集中在氣化發電、合成甲醇以及熱電聯產等方面。美國及歐洲等發達國家農業生產以農場為主，生物質資源集中，合同收購額大，并且由于其森林覆蓋率高，生物質資源多為木材以及林業加工廢棄物，其生物質氣化朝著規?；⒆詣踊?、集成化方向發展，但采取的工藝復雜，造價昂貴。目前應用的主要有生物質氣化聯合循環發電(B／IC,CC)以及熱電聯產(CHP)等，發電效率和綜合熱效率都較高。歐美發達國家對生物質氣化技術也進行了多年的研究，主要將其用于發電，B／IGCC是應用比較廣泛的生物質氣化發電技術。目前國際上有很多發達國家開展這方面研究并建成多個兆瓦級示范工程，如美國Battelle(63兆瓦)和夏威夷(6兆瓦)項目，歐洲英國(8兆瓦)、芬蘭(6兆瓦)以及瑞典Varnamo示范工程等。這些示范工程的原料以木材和經過預處理成型后的生物質原料為主。采用IGCC技術的生物質發電系統主要問題是系統造價高。以意大利12兆瓦的IC,CC示范項目為例，發電效率約為31．7％，但建設成本高達25 000元／千瓦，發電成本約L 2元／千瓦時，實用性很差。近年來，發達國家也研究了其他技術路線，如比利時和奧地利的生物質氣化外燃式燃氣輪機發電技術，美國的斯特林發動機發電技術，在提高發電效率的前提下降低生產成本，但技術仍未成熟，成本依然很高，尚處于示范階段。
西方國家對基于固定床的生物質氣化發電系統也進行了研究，但低密度生物質的固定床氣化發電面臨著許多技術難題。目前，意大利AnticheTerreToscana和芬蘭技術研究中心正在進行低密度生物質固定床氣化技術的研究，并且已經被列入歐盟的JOULE／THERMIE計劃中。在熱電聯產方面，瑞典、丹麥等北歐國家已成功實施了生物質氣化的區域熱電聯產計劃，使生物質在提供高品位電能的同時滿足供熱的要求。瑞典的地區供熱和熱電聯產，生物質能源占到所消耗能源的26％；奧地利建立了燃燒木材剩余物的區域供電、供熱系統，目前已有容量為1～2兆瓦的區域供熱站近100個。
2．我國技術研發現狀 我國目前生物質氣化應用最廣泛的領域是集中供氣以及中小型氣化發電，少量用于工業鍋爐供熱。農村集中供氣工程解決了農作物秸稈的焚燒和炊事用能問題，而生物質氣化發電主要針對具有大量生物質廢棄物的木材加工廠、碾米廠等工業企業。我國的秸稈氣化主要用于供熱、供氣、發電及化學品合成。
(1)秸稈氣化供熱。秸稈氣化供熱是指秸稈經過氣化爐氣化后，生成的燃氣送人下一級燃燒器中燃燒，為終端用戶提供熱能。秸稈氣化供熱技術廣泛應用于區域供熱和木材、谷物等農副產品的烘干等，與常規木材烘干技術相比具有升溫快、火力強、干燥質量好的優點，并能縮短烘干周期，降低成本。
(2)秸稈氣化供氣。秸稈氣化供氣是指氣化爐產生的生物質燃氣通過相應的配套設備為居民提供炊事用氣。秸稈氣化供氣又分為集中供氣和單獨供氣兩種類型。
①秸稈氣化集中供氣。生物質氣化集中供氣系統是20世紀90年代以來在我國發展起來的一項新的生物質能源利用技術。它是在農村的一個村或組建立一個生物質氣化站，將生物質經氣化爐氣化后轉變成燃氣，通過輸氣管網輸送和分配到用戶，系統規模一般為數十戶至數百戶。目前，我國已廣泛推廣利用生物質氣化技術建設集中供氣系統，以滿足農村居民炊事和采暖用氣。
在秸稈氣化集中供氣系統中，氣化爐的選用是根據不同的用氣規模來確定的，如果供氣戶數較少，選用固定床氣化爐；如果供氣戶數多(一般多于1000戶)，則使用流化床氣化爐更好。秸稈燃氣的爐具與普通的城市煤氣爐具有所區別，國內此類爐具的生產廠家也較多，效果也較好，可以滿足用戶要求。
②戶用秸稈氣化供氣。該種方式為一家一戶的農村居民使用，戶用小型秸稈氣化爐，產生的燃氣直接接人爐灶使用，系統具有體積小、投資少的優點。但也有顯著的缺點：由于氣化爐與灶直接相連，生物質燃氣未得到任何凈化處理，因而灶具上連接管及氣化爐都有焦油滲出，衛生很差，且易堵塞連接管及灶具；因氣化爐較小，氣化條件不易控制，產出氣體中可燃氣成分質量不穩，并且不連續，影響燃用，甚至有安全問題；從點火至產氣需要有一定的啟動時間，增加了勞動時間，而且該段時間內煙氣排放也是個問題。
③秸稈氣化發電。我國在生物質氣化方面有一定的基礎。早在20世紀60年代初就開展了這方面的研究工作，近20年來加快了生物質氣化發電技術的進一步研究，開發的中小規模氣化發電系統具有投資少、原料適應性和規模靈活性好等特點，已研制成功的中小型生物質氣化發電設備功率從幾千瓦到5000千瓦，如表l—1所示。
氣化爐的結構有層式下吸式、開心式、下吸式和常壓循環流化床氣化爐等，采用單燃料氣體內燃機和雙燃料內燃機，單機最大功率已達500千瓦。
農業廢棄物氣化發電技術經過近年來的研究、探索，分別解決了流化床氣化、焦油裂解、低熱值燃氣機組改造、焦油污水處理和系統控制及優化等各種核心技術，在技術的產品化和標準化研究、提高農業廢棄物氣化發電站的成套性和實用性方面取得較大進展，形成了具有我國特色的農業廢棄物能源利用方式。我國的生物質氣化發電正在向產業規?；较虬l展，在國內推廣很快，而且設備還出口到泰國、緬甸、老撾等東南亞國家和地區。目前已簽訂的中小型農業廢棄物氣化發電項目總裝機容量40兆瓦以上，成為國際上應用最多的中小型生物質氣化發電系統。
我國的生物質IGCC示范系統正在建設之中，裝機容量為4～6兆瓦。該技術與國外先進的同類技術相當，而設備已全部實現國產化，投資不到國外的2／3，運行成本比國外低50％左右。而目前已有應用的秸稈直燃發電要求生物質資源集中，數量巨大，在大規模利用下才有明顯的經濟效益。以前我國該技術應用發展較少，國內近期開始從發達國家引進該技術，但項目投資成本高，進口技術的投資成本在1.1萬元／千瓦以上，是我國氣化發電的1.5倍以上。
④秸稈氣化合成化學品。目前，通過使用催化劑將CO和H：合成為甲醇、二甲醚的技術已經比較成熟，生物質氣化得到的氣體中含有CO和H2成分，所以，在一定條件下用生物質氣化得到的氣體作為合成氣原料生產甲醇、二甲醚，為運輸業提供代用燃料是可行的，而且這已成為目前研究的重點。美國國家可再生能源實驗室正研究用此法合成甲醇，目標是使合成的甲醇成本低于車用汽油。我國在利用生物質氣化合成氣制甲醇、二甲醚方面也進行了探索性實驗研究。
（二）工藝流程
1．秸稈氣化供熱，秸稈氣化供熱系統包括氣化爐、濾清器、燃燒器、混合換熱器及終端裝置，該系統的特點是經過氣化爐產生的可燃氣可在下一級燃氣鍋爐等燃燒器中直接燃燒，因而通常不需要高質量的氣體凈化和冷卻系統，系統相對簡單，熱利用率高。以上吸式氣化爐為主。見圖1—2。
2．秸稈氣化供氣
(1)秸稈氣化集中供氣。生物質氣化集中供氣的基本模式如圖l—3所示，整個系統由燃氣發生系統、燃氣輸配系統和用戶燃氣系統組成。
(2)戶用秸稈氣化供氣。該系統(見圖1—4)產氣量為8～10立方米／時，熱量41.9—50.2兆焦／時，燃氣熱值>46兆焦／立方米，系統總效率可達30％～40％。
3．秸稈氣化發電
(1)小規模秸稈氣化發電系統。小規模氣化發電系統功率在2～160千瓦之間，氣化爐幾乎都是下吸式固定床氣化爐，因為這種爐具產出燃氣焦油含量較低，凈化系統相對簡單，對環境造成的危害較小。采用內燃發電機組，設備緊湊，運行方便，適合照明或小型電機拖動。見圖1—5。
(2)中型秸稈氣化發電系統。目前系統功率一般在500～2000千瓦，由于氣化容量較大，氣化爐采用流化床或循環流化床形式，冷卻過濾系統比小型系統完善，采用催化裂解的方法使90％以上的焦油裂解成永久性氣體，發電設備為內燃機發電機組，用于并網發電或小工業用電，也適合秸稈較多的區域進行發電自供。見圖l一6。
(3)大型秸稈氣化發電系統。氣化爐為循環流化床或加壓流化床，凈化方式采用陶瓷濾芯的過濾器、焦油裂解爐及焦油水洗塔。原料處理量大，自動化程度高，系統效率高，適合工業化生產。見圖1—7。 
4．秸稈氣化合成化學品 以氧氣或水蒸氣為氣化劑，氣化爐中產生的中熱值可燃氣，除去其中的木焦油等有機物，壓縮除去C02、N：、CH+及其他碳氫化合物，再在一定壓力下，使CO與H：O反應生成H：，調整CO和H2比例為l：2混合氣，導人合成反應器，經特定催化劑催化合成甲醇或二甲醚。見圖1—8。
(三)發展潛力及趨勢
利用生物質氣化技術將生物質原料轉化為潔凈且便于輸送、利用的高品位能源是利用生物質能源的一種有效途徑，也是替代常規能源的有效方法。據統計，大部分生物質作為能源利用，基本上還是直接獲取熱能的粗放型燃燒，由于生物質的燃燒特性較差，有效熱利用率很低，污染嚴重。大力推廣生物質熱解氣化技術，提高能源綜合利用效率，減少污染，對新農村建設，構建節約型社會，保障能源供應，提高農民生活質量、健康水平和文明程度，具有重要的現實意義，并且可操作性強。
我國已經開發出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產燃氣。用于木材和農副產品烘干的有800余臺，村鎮集中供氣系統年產生物質燃氣2000萬立方米，兆瓦級生物質氣化發電系統已推廣20余套。
(四)效益分析
秸稈熱解氣化項目的應用和實施，符合我國高速發展的經濟形勢，大大降低煤、天然氣等化石能源的使用量，減少環境危害，從長遠的能源發展戰略角度出發，是改變我國能源結構、實現科學用能的重大舉措，對拓展生物質能利用技術的應用范圍和領域，推動可再生能源行業的技術進步具有重要戰略意義。同時，生物質氣化項目的實施，也具有顯著的社會、環境、經濟、能源效益。
1．集中供氣，該系統建設以自然村為單位。選擇較典型的200戶規模為例進行系統經濟性分析。設計每戶每天消費5立方米燃氣，峰荷時要保證供應每戶每小時不低于2立方米的氣，并要求能24小時穩定供氣。系統選用XFF—2000型氣化機組和250立方米容積的氣柜。
2．秸稈氣化發電，由于秸稈原料的成本中，運輸和貯存保管的費用占了很大比例(30％～50％)，所以在計算發電成本時，不同規模的秸稈氣化發電站原料的運輸和管理成本都會明顯增加。為此，對于不同規模的電站，所采用的原料價格作不同的設定。
三、生物質固化成型燃料
生物質固化成型燃料技術是在一定溫度和壓力作用下，將各類分散的、沒有一定形狀的農林生物質經過收集、干燥、粉碎等預處理后，利用特殊的生物質固化成型設備擠壓成規則的、密度較大的棒狀、塊狀或顆粒狀等成型燃料，從而提高其運輸和貯存能力，改善秸稈燃燒性能，提高利用效率，擴大應用范圍。生物質原料擠壓成型后，密度可達0.8—1.3噸／立方米，熱值可達15～17兆焦／千克，燃燒特性明顯改善，且貯存、運輸、使用方便，是在一定領域代替煤炭的理想燃料。生物質固化成型燃料可以部分替代煤炭、燃氣等作為民用燃料進行炊事、取暖等，也可作為工業鍋爐或生物質發電站的燃料。
我國生物質固化成型燃料技術起步較晚，但發展迅速。目前，北京、河南、河北、山東、江蘇、安徽、遼寧、吉林、黑龍江等省、直轄市推廣生物質固化成型燃料技術較多，據不完全統計，推廣使用的各類固化成型燃料設備約有30多處(不含機制木炭)，其中包括部分由生產飼料轉制生產燃料的企業，年總生產能力約5萬～6萬噸。
(一)國內外技術研發現狀
1．國外技術研發現狀，早在20世紀30年代，美國就開始研究固化成型燃料技術并研制了螺旋式成型機。在1976年，開發出了生物質顆粒燃燒設備。日本于20世紀50年代引進固化成型技術后進行了改進，發展成了日本固化成型燃料的工業體系，研制出了棒狀燃料成型機及相關的燃燒設備。20世紀70年代后期，由于出現世界能源危機，石油價格上漲，歐洲許多國家如芬蘭、比利時、法國、德國、意大利等也開始重視固化成型燃料技術的研究。當前，日本、美國及歐洲一些國家生物質固化成型燃料燃燒設備已經定型并形成了產業，在加熱、供暖、干燥、發電等領域普遍推廣應用。在亞洲，泰國、印度、菲律賓等國家從20世紀80年代開始先后研制成了加黏結劑和不加黏結劑的生物質固化成型機。目前，國外生物質固化成型燃料技術的成型設備主要有四種，即環模顆粒成型機、螺桿擠壓成型機、機械驅動沖壓成型機和液壓驅動沖壓成型機。原料以木屑等林業廢棄物為主，歐美國家一般不利用秸稈作原料生產成型燃料。
國外成型燃料的發展大體分為三個階段。20世紀30年代至50年代為研究、示范、交叉引進階段，研究的著眼點以代替化石能源為目標。20世紀70年代至90年代為第二階段，各國普遍重視了化石能源對環境的影響，對數量較大的、可再生的生物質能源產生了興趣，開展生物質固化成型燃料的研究，到90年代，歐洲、美洲和亞洲的一些國家在生活領域中比較大量地應用生物質固化成型燃料。20世紀90年代后期至今為第三階段，首先以丹麥為首開展了規?；玫难芯抗ぷ鳎溨哪茉赐顿Y公司BWE率先研制成功了第一座生物質固化成型燃料發電廠，隨后瑞典、德國、奧地利等國先后開展了利用生物質固化成型燃料發電和作為鍋爐燃料研究，丹麥已經建立了130座發電廠。
目前，美國已經在25個州興建了樹皮成型燃料加工廠，每天生產燃料超過300噸。但生物質固化成型燃料以歐洲的一些國家如丹麥、瑞典、奧地利發展最快。例如，瑞典人均生物質固化成型燃料消耗量達到160千克／年。歐洲現有近百家生物質固化成型燃料加工廠，農場以秸稈為原料，靠近城市的加工廠以木屑為原料。南非在2003年建成了4座以木柴加工廢棄物為原料，年產量達到20萬噸的成型燃料加工廠。
總之，國外生物質固化成型燃料技術發展有如下特點：原料以木屑等林業廢棄物為主，一般不利用農作物秸稈；生產技術大部分已經成熟，并達到規?；蜕唐坊怀尚腿剂系挠猛疽呀浻蔁跔t等生活用能為主轉向了生產應用；設備制造比較規范，但能耗高，價格高。
2．我國技術研發現狀
(1)研發現狀。我國從20世紀80年代起開始致力于生物質固化成型燃料技術的研究，主要引進韓國、日本、中國臺灣等成套設備。隨后，荷蘭、比利時等國家的技術和設備也相繼引入我國，并以螺桿成型機為主。1999年，遼寧省能源研究所承擔的“九五”國家科技攻關(重點)項目“秸稈的能源轉化與利用綜合系統”——生物質固化成型機組通過省級技術和投產鑒定，標志著我國棒狀生物質固化成型燃料生產設備達到國際先進水平。隨后，河南農業大學、中國林業科學研究院林產化學工業研究所等單位也推出了類似的產品。21世紀初，河南農業大學等又推出活塞沖壓式成型設備，遼寧省能源研究所則在國內率先推出產量大、能耗低、原料適應性廣的顆粒燃料設備。不久前，該所又成功研制開發出可移動生物質固化成型燃料設備。至此，我國已成功研制出各種類型的生物質固化成型燃料生產設備。
(2)各類型設備性能介紹。
①活塞沖壓式成型機。該機由河南農業大學和中國農業機械化科學研究院研制。河南農業大學率先對沖壓式生物質固化成型設備進行了應用研究，所設計的往復式活塞雙向擠壓成型機具有創新性。生產試驗和分析結果表明：該成型機可顯著提高易損件的使用壽命，降低單位產品能耗，工作平穩，成型可靠，成本低，投入回收期短，經濟效益和環保效益明顯，生產以秸稈為主的生物質原料，推廣前景廣闊。但該類型設備所生產的燃料密度比較小。
②螺旋擠壓式成型機。中國林業科學研究院林產化學工業研究所率先開始研制螺旋擠壓式棒狀燃料成型機，主要由加熱裝置、螺旋擠壓裝置和控制裝置組成。但這些設備存在著一些諸如成型筒及螺旋軸磨損嚴重、壽命較短、電耗大等缺點。1999年遼寧省能源研究所成功研制開發生物質固化成型機組，該機組包括干燥、成型、炭化等設備。2005年又研制開發了BIO—37型生物質固化成型機，該機產量可達到500千克／時，是目前國內產量最大的固化成型設備。使用該設備可以大大減少人工成本，提高經濟效益。
③壓輥式顆粒成型機。北京老萬生物質能科技有限公司從2000年開始研發農作物秸稈類生物質顆粒燃料，其固化成型技術主要從瑞典引進。但是在生物質顆粒燃料加熱成型過程中，能量消耗較大。為了降低顆粒燃料成型的能耗，遼寧省能源研究所研制開發了BIO—C55型顆粒燃料生產設備，這是一種在常溫下生產顆粒燃料的成型機，采用環模壓輥式結構，由一臺55千瓦的主電機驅動環模和壓輥執行顆粒成型的擠壓，通過調整上料電機的轉速而實現供料量的控制，顆粒燃料的生產效率可達到700～900千克／時。另外，通過對不同物料成型機理的研究，總結出不同物料不同含水率情況下最佳的成型條件。該成果已通過了省級科技成果鑒定。
④環模擠壓成型。主要有兩種，一種采用內環模壓輥擠壓成型，一種采用雙環模對輥擠壓成型，這兩種都是由飼料成型設備改進而來。前者以北京盛昌綠能科技有限公司改進美國技術為代表，是目前歐美國家的主流技術，設備采用常溫成型，適用原料為秸稈、木屑等各種農林廢棄物；產品為顆粒狀及方塊狀，設備生產能力1～4噸，環模工作壽命約600小時，根據配置其售價30萬～60萬元／套。在北京市大興區禮賢鎮建有年產2萬噸的示范工廠。后者以國能惠遠公司為代表，常溫成型，主要適用原料為木屑，過于干燥不易成型，成型后需要干燥處理，有黏結劑易于成型，產品為顆粒狀，生產能力約300～500千克／時，模具工作壽命約400小時，售價約30萬元／套。北京懷柔區建有示范工廠。
⑤平模擠壓成型。由飼料成型設備改進而成，以吉林華光研究所為代表。設備采用常溫成型，主要適用原料為木屑等，產品顆粒狀，設備生產能力50～300千克／時，平模工作壽命約400小時，售價5萬～15萬元／套。在國內有少量應用。
我國一些科研單位針對成型設備存在的各種問題做了大量研究試驗，對設備的關鍵部件進行了改進，還對各類成型機進行比較分析，綜合其優點進行了設備改造。但生產率低的問題需進一步研究解決，并加快生物質燃料專用燃燒鍋爐的研發步伐，從而推動壓縮成型技術的商業化發展。
總體來說，我國的生物質固化成型燃料有如下特點：在全國范圍內，還處于研究示范試點階段，設備的技術原理比較先進，成本低廉，適合我國國情；規?；褪袌龌^差；管理不規范，支持政策缺乏，推廣速度緩慢。
(二)工藝流程
生物質固化成型燃料技術發展至今，已開發了許多種成型工藝和成型機械。但是作為生產燃料，主要是干燥物料的常溫成型與熱成型。基本流程圖如圖1—9所示。
1．熱成型工藝，熱成型工藝是目前普遍采用的生物質固化成型工藝。其工藝流程為：
原料粉碎→干燥混合→擠壓成型→冷卻包裝。
熱成型技術發展到今天，已有各種各樣的成型工藝問世，總的看來可以根據原料被加熱的部位不同，將其劃分為兩類：一類是原料只在成型部位被加熱，稱為非預熱熱壓成型工藝。另一類是原料在進入壓縮機構之前和在成型部位被分別加熱，稱為預熱熱壓成型工藝。兩種工藝的不同之處在于預熱熱壓成型工藝在原料進入成型機之前對其進行了預熱處理。但是從實際應用情況看，非預熱熱壓成型工藝占主導地位。
2．常溫成型工藝，生物質常溫成型工藝即在常溫下將生物質顆粒高壓擠壓成型的過程。常溫成型工藝一般需要很大的成型壓力，為了降低成型壓力，可在成型過程中加入一定的黏結劑。如果黏結劑選擇不合理，會對成型燃料的特性有所影響。從環保角度，不加任何添加劑的常溫成型是現代的主流。一般成型工藝如圖1—10所示。
3．其他成型工藝 除了上述主要成型工藝外，還有炭化成型工藝。該工藝可以分為兩類，一類是先成型后炭化，一類是先炭化后成型。
(1)先成型后炭化工藝。工藝流程為：原料→粉碎干燥→成型→炭化→冷卻包裝。
先用壓縮成型機將松散碎細的植物廢料壓縮成具有一定密度和形狀的燃料棒，然后用炭化爐將燃料棒炭化成木炭。這種工藝具有實用價值。
(2)先炭化后成型工藝。工藝流程為：原料→粉碎除雜→炭化→混合黏結劑→擠壓成型→千燥→包裝。
先將生物質原料炭化成顆粒狀炭粉，然后再添加一定量的黏結劑，用壓縮成型機擠壓成一定規格和形狀的成品炭。這種成型方式使擠壓成型特性得到改善，成型部件的機械磨損和擠壓過程中的能量消耗降低。但是，炭化后的原料在擠壓成型后維持既定形狀的能力較差，貯運和使用時容易開裂和破碎，所以壓縮成型時一般要加入一定量的黏結劑。如果在成型過程中不使用黏結劑，要保證成型塊的貯存和使用性能，則需要較高的成型壓力，這將明顯提高成型機的造價。這種成型方式在實際生產中很少見。
(三)發展潛力及趨勢
1．我國發展生物質固化成型燃料的條件
(1)經濟上的可行性。固化成型燃料的經濟可行性可以從兩方面分析。首先是固化成型燃料的價格。如果能夠建立生物質原料的收購體系，保證控制秸稈等原料的價格在150元／噸以內是可能的；生物質固化成型燃料的加工費用為200元／噸左右，即可以控制成型燃料的成本在400元／噸以內。生物質固化成型燃料的熱值5～17兆焦／千克，而價格在400元／噸的煤炭的熱值約為18兆焦／千克，雖然在現階段內成型燃料的熱值／價格比稍高于煤炭，但生物質固化成型燃料是清潔能源，且煤炭的價格將逐漸上揚。所以在一定范圍內以固化成型燃料代替煤是完全可能的。其次是成型燃料設備的價格。雖然各類不同廠家、不同生產工藝的設備價格相差較大，但建設一座年產成型燃料5000噸的生產線總投資在200萬元以內，當年可以回收全部投資。
(2)社會經濟結構調整趨勢。我國大部分人口在農村，農村人口生活用能的大部分為原生生物質資源。隨著社會主義新農村建設和農村小康環保行動計劃的實施，解決農村環境“臟、亂、差”的根本途徑是解決柴火亂堆問題，最現實的辦法就是使用成型燃料。另外，隨著城市化進程的加快，小城鎮建設將成為今后發展重點，小城鎮靠近農村，秸稈等資源來源方便，以成型燃料為這部分居民集中供暖，在技術上、經濟上是可行的。
(3)產業結構調整趨勢。改變傳統的不合理的能源結構，實施“節能減排”是實現我國產業結構調整的途徑之一，發展清潔能源，實施多元化的能源發展戰略是實現可持續發展戰略的重要舉措。成型燃料加工簡單、生物質熱利用率高，必將在未來的生物質能源中占據重要位置。生物質固化成型燃料的開發潛力相當巨大。
2．固化成型燃料的開發規模 根據我國農業地區單位農田面積秸稈產量和收集率計算，5萬噸秸稈的收集半徑在15千米左右。15～30千米原料價格要比15千米以內原料價格提高20％左右。因此，成型燃料生產企業的生產規模應控制在1萬～5萬噸為宜。
3．固化成型燃料的重點生產區域，秸稈等生物質資源的用途廣泛，生產固化成型燃料的生物質原料只能是原生生物質中的一小部分。因此，固化成型燃料的生產應重點在如下區域展開。一是商品糧集中生產區。這類地區秸稈資源豐富，經常出現農民就地焚燒秸稈的現象。二是林區林產和薪柴生產區。這類地區林業加工剩余物量大、易得。三是生態保護區、河川源頭地區和生態環境脆弱地區。此類地區的水土流失對生態環境影響巨大，成型燃料熱利用率高，少量的生物質資源經加工成成型燃料就可以滿足居民生活使用，可以有效避免亂砍濫伐現象。
4．固化成型燃料的重點消費領域，農村能源建設是提高農民生活質量的關鍵手段，在沼氣、生物質氣化氣無法從根本上解決農村尤其是北方農村冬季取暖問題的情況下，固化成型燃料則可以解決炊事、取暖用能。
我國每年因燃煤產生的S02達2500萬噸，且逐年增加，為了解決由此造成的環境污染問題，各地相繼出臺了大氣污染整治方案，逐漸取締小型燃煤鍋爐。很多企事業單位在燃油、燃氣無法承受的情況下，燃用生物質成型燃料是最經濟的選擇。
(四)效益分析
國家“十一五”規劃綱要中明確提出“擴大生物質固化成型燃料生產能力”。國家發展和改革委員會生物質固化成型燃料發展規劃提出，在2010年前，結合解決農村基本能源需要和改變農村用能方式，開展生物質顆粒燃料應用示范點建設年消耗顆粒燃料500萬噸，代替300萬噸煤。到2020年，使生物質顆粒燃料成為普遍使用的一種優質燃料，消耗顆粒燃料5000萬噸，代替3000萬噸煤。國家的相關政策及產業發展規劃為生物質顆粒燃料設備的推廣應用起到了巨大的推動作用。
生物質固化成型燃料原料利用率很高，去除塵土等雜質，原料利用率可達90％以上。到2020年，我國秸稈等農林廢棄物總量在8.5億～9億噸，生產5000萬噸成型燃料需要原料5500萬噸，約占資源總量的7％。由于生物質用途廣泛，可以預計，5000萬噸是我國成型燃料年產量的極限。5000萬噸成型燃料可以折合3000萬噸標準煤，占屆時我國能源需求總量的1％；農民銷售秸稈5500萬噸，以每噸獲利30元計算，使農民增收16.5億元；成型燃料生產企業以每噸獲利50元計算，年獲利27.5億元。
每年消費5000萬噸成型燃料，減排C02 1億～1.5億噸，減排S02 80萬～100萬噸。生產5000萬噸成型燃料與秸稈的其他用途相結合，可以有效解決我國農村柴火垛問題，為新農村建設發揮重大作用，具有十分明顯的環境效益。
四、農作物秸稈直接燃燒發電
生物質發電技術可分為直接燃燒、氣化燃燒和混合燃燒發電等幾種技術類型。生物質燃燒發電(包括城市固體廢物發電)技術類似燃煤技術，燃燒產生的蒸氣通過汽輪機或蒸汽機系統驅動發電機發電，基本達到成熟階段，且風險最小，已經進入商業化應用階段。混合燃燒是生物質利用現有電廠的設備，部分替代傳統化石燃料進行利用的一種形式，分為直接混合燃燒、間接混合燃燒和并聯燃燒三種方式，都已在示范或商業化項目中得到應用。
到2005年底，我國生物質發電裝機容量約為2000兆瓦，其中蔗渣發電約1700兆瓦、垃圾發電約200兆瓦，其余為稻殼等農林生物質氣化發電和沼氣發電等。2003年以來，國家發展和改革委員會先后批復了江蘇如東、山東單縣和河北晉州3個國家級秸稈發電示范項目，拉開了我國秸稈發電建設的序幕。在《中華人民共和國可再生能源法》及其配套政策的支持下，我國秸稈發電邁出實質性步伐。截至2006年底，由國家發展和改革委員會、地方發展和改革委員會核準生物質規模化發電項目近50處，總裝機容量1500兆瓦，其中2006年核準38處，裝機容量l284兆瓦，總投資約100億元。2007年估計至少還有10處以上生物質發電項目建成投產，裝機容量200兆瓦左右。山東單縣、江蘇宿遷和河北威縣3座發電站已投產發電，總裝機容量8萬千瓦。
發展秸稈發電，不僅可以有效減少由于在田間地頭大量焚燒秸稈所造成的環境污染，變廢為寶，化害為利，而且對增加農民收入，推進社會主義新農村建設都具有積極的作用。建設一個2.5萬千瓦的秸稈發電廠，每年需要消耗秸稈20萬噸，按每噸秸稈收購價200元計算，可為當地農民增加收入約4000萬元，惠及的農戶數量將近5萬戶，年人均增收約200元。
(一)國內外技術研發現狀
1．國外技術研發現狀1973年的石油危機，促使丹麥等發達國家開始研究生物質秸稈燃燒發電技術。在BWE公司的技術支撐下，1988年誕生了世界上第一個生物質秸稈燃燒發電廠。如今已有130家秸稈發電廠遍及丹麥，秸稈發電等可再生能源占到全國能源消費量的24％以上，丹麥靠新興替代能源由石油進口國一躍成為石油出口國?，F在秸稈發電技術從丹麥走向了世界，并被聯合國列為重點推廣項目。據資料顯示，目前在丹麥、荷蘭、瑞典、芬蘭等歐洲國家，利用秸稈作為燃料發電的機組已有300多臺。
丹麥開發了一種專門燃燒打捆秸稈的燃燒爐，利用液壓式活塞將打捆秸稈通過輸入通道連續地輸送至水冷的移動爐排。由于秸稈灰熔點較低，通過水冷爐墻或煙氣循環的方式來控制燃燒室的溫度，使其不能超過900℃。目前，丹麥已建立10幾家秸稈發電廠，還有約lOO多家以秸稈或林木為燃料的供熱廠。丹麥已成為全世界秸稈直燃發電的領先者。
混合燃燒在美國發展良好，約有300多家發電廠采用生物質與煤混合燃燒技術，裝機容量達6000兆瓦，預計還有更多的發電廠將有可能采用此技術；在挪威、瑞典也得到一定的應用。荷蘭Gelderland電廠是歐洲在大容量鍋爐進行混合燃燒最重要的示范項目之一，以廢木材為燃料，鍋爐機組選用635兆瓦煤粉爐。木材燃燒系統獨立于燃煤系統，對鍋爐運行狀態沒有影響。系統于1995年投入使用，現已商業化運行。每年平均消耗約6萬噸木材(干重)，相當于鍋爐熱量輸入的3％～4％，替代燃煤約4.5萬噸，輸出電力20兆瓦，為未來混合燃燒項目提供了直接經驗。
但是，秸稈等生物質發電如果失去了國家政策的扶持是很難生存的。以丹麥為例，秸稈發電企業除了免繳能源稅、COz稅等環境稅，并且優先調用秸稈產生的電、熱，由政府保證最低上網電價、熱價。政府還對各發電運營商提出明確要求，各發電公司必須有一定比例的可再生能源容量。
2．我國技術研發現狀2006年12月1日，我國第一個國家級生物發電示范項目——山東省單縣秸稈直燃發電項目投產發電。單縣秸稈發電項目是國家發展和改革委員會核準的第一個秸稈直燃發電示范項目，以棉花秸稈和林業廢棄物為燃料，裝機容量2.5萬千瓦，設計年發電量約1.6億千瓦時，年消耗秸稈15萬多噸。該項目由國家電網公司控股的國能生物質發電有限公司投資建設，電站采用丹麥BWE公司先進的生物質鍋爐技術——高溫高壓水冷振動爐排燃燒技術，鍋爐由濟南鍋爐廠制造，汽輪機和發電機均由國內企業生產。國能生物質發電有限公司在電廠周邊50千米半徑范圍內建設了8個秸稈收集站，每年可為當地農民增加約3000萬元的收入。與同等規模燃煤電廠相比，一年可節約標準煤7萬余噸，減少C02排放10萬噸。
江蘇宿遷秸稈直燃發電示范項目于2006年12月20日點火運行。這是我國建成的第一個采用國產設備和技術的秸稈直燃發電項目。該項目位于宿遷市宿豫區，一期總投資2.48億元，總裝機容量2．4萬千瓦，設計年發電量：1．3億千瓦時，年耗稻麥秸稈16.2萬噸，每年為當地農民提供約5000萬元的收入，實現年節煤10萬噸，年減排C02 12萬噸左右。該工程由中節能生物質能投資有限公司和中國環境公司共同投資興建。該示范項目的建成將推進我國生物質直接燃燒技術和裝備，從依賴國外技術為主向自主創新為主的戰略性轉變。
國內相關機構也正在開展生物質與煤混合燃燒項目。清華大學熱能工程系與秦皇島福電集團在75噸／時燃煤循環流化床鍋爐上進行了混燃發電試驗，試驗表明，混燃比在20％以內，燃煤鍋爐無須任何改進即可穩定運行。
2005年12月16日，我國首個秸稈與煤粉混燒發電項目在十里泉發電廠竣工投產，標志著我國生物質發電技術取得了新的重大進展。十里泉發電廠位于山東省棗莊市，是華電集團下屬的華電國際電力股份有限公司的主力電廠之一，總裝機容量約130萬千瓦，其中30萬千瓦機組2臺，14萬千瓦機組4臺，12.5萬千瓦機組1臺。秸稈與煤粉混燒發電技術是國際上比較先進的發電技術之一。自2003年下半年開始，華電國際在北京龍基電力公司的協助下，對常規燃煤鍋爐摻燒秸稈發電的可行性進行了充分的調研，引進了丹麥BWE公司的技術設備，對十里泉發電廠1臺14萬千瓦機組的鍋爐(400噸／時)燃燒器進行了秸稈與煤粉混燒技術改造。該項技術改造總投資8000多萬元，增加了1套秸稈收購、貯存、粉碎和輸送設備，2臺從丹麥進口的輸入熱負荷為3萬千瓦的秸稈專用燃燒器，并對供風系統及相關控制系統進行了優化。鍋爐改造后原有系統和參數不變，既可實現秸稈與煤粉混燒，也可單獨燒煤。該項目的成功運營，使我國實現了秸稈與煤粉混燒發電項目從理論到實踐的突破，為秸稈與煤粉混燒發電改造技術的推廣應用奠定了堅實的基礎。
(二)工藝流程
生物質發電技術工藝流程見圖1—11。
(三)發展潛力及趨勢
2006年1月1日正式實施的《中華人民共和國可再生能源法》，以及根據該法頒布實施的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》，為我國可再生能源發電提供了發展的社會空間和經濟基礎。
當前，國家對秸稈發電等可再生能源發電實行優惠電價政策，上網電價可高出燃煤發電的電價0.25元／千瓦時，并且還可以享受稅收減免等一系列政策。今后，隨著配套政策的完善、發電技術和裝備的進步，以及原料收集和貯運體系的形成，我國秸稈發電產業必將取得穩步發展。
煤粉秸稈混燃技術的成功應用，為我國大批面臨關停的小火電機組提供了改造發展的新機遇。據統計，我國尚有總裝機容量約1億千瓦的小火電廠，平均每千瓦時發電煤耗在400克標準煤以上，有的甚至超過500克標準煤，高于大型先進發電機組煤耗30％～40％。十里泉發電廠秸稈混燒發電項目的成功，為我國小火電機組的技術改造和再利用開辟了一條新的途徑。
(四)效益分析
發展秸稈直燃發電，可減少溫室氣體和酸性氣體等污染物的排放。與傳統化石燃料相比，秸稈等生物質能屬于清潔能源，C02排放屬于自然界的碳循環，不形成污染。并且秸稈等生物質能含硫量極低，僅為0.3％，不到煤炭含硫量的1／4。發展生物質能發電和生物顆粒燃料，實施煤炭代替，可顯著減少C02和S02的排放。
投資建設一臺2.5萬千瓦級的生物質直燃發電項目，按年運行6000小時計算，年消耗農林廢棄物約20萬噸，年發電量約1.6億千瓦時；在秸稈收購、加工、運輸等方面，每年可為當地農民增加收入達4500萬～6000萬元；圍繞燃料收、貯、運等產業鏈條，能夠直接吸納當地農村勞動力1000多人。與同類型火電機組相比，每年可替代標準煤約5萬噸，減排C02約15萬噸。燃燒后產生的草木灰，每年可達8000噸左右，可作為鉀肥還田使用。
