作用可以再生，取之不尽、用之不竭，也是唯一一种可再 生的碳源；
2) 低污染性 生物质的硫含量、氮含量低、燃烧过程中生成的SOX、
NOX较少； 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域，可充分利用生物质能；
4) 生物质燃料总量十分丰富 生物质能是世界第四大能源,仅次于煤炭、石油和天然
气。
生物质热解气化
生物质利用方式分类
所
生物质热解气化
国内进展
1. 中科学院广州能源研究所在循环流化床气化发电方面取得了一系列进 展，已经建设并运行了多套气化发电系统[21~24]； 2. 中国林业科学院林产化学工业研究所在生物质流态化气化技术、内循 环锥形流化床富氧气化技术方面取得了成果[25]； 3. 中国科技大学进行了生物质等离子体气化[26]、生物质气化合成等技术 的研究[27]； 4. 浙江大学对双流化床气化技术进行了研究，并开发了中热值气化供气 与发电装置[30,31]；华中科技大学进行了流化床的气化研究[32-34]； 5. 南京工业大学近年来开始开展生物质气化技术的研究，在大规模的固 定床生物质气化发电技术方面取得了进展。
6. 华中科技大学开展了高含水率生物质的热解气化研究，并建成了一套 中试装置，取得了较好的效果
生物质热解气化
国外进展
欧美等发达国家对生物质气化技术的研究十分重视，有许多单
位在进行此项技术的研究，并达到了较高的水平。
西方发达国家的一些科研单位，如美国国家再生能源实验室[64]
、Ariozna大学、Hamburg大学、日本日立制作所、英国Aston大学
0.35
3.0
城市生活垃圾量（填埋处理）
1.58
0.96
60
0.09
0.28
餐饮废油 工业/生活污水量 棉籽油
0.053
0.048
90
0.05
-
-
503.22
-
Hale Waihona Puke 0.040.270.011
0.01
90
0.01
-
生物质能源特点
生物质资源的特点
1) 可再生性 生物质能属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合
主要参与项目
主持完成江苏省普通高校研究生科研创新计划项目（褐煤直接热解特性实验研究，项目编号 CXZZ13_0431）
国家“十二五”科技支撑计划项目 以主要研究者参与江苏省环保厅重点课题（高湿污泥高温热解制取高氢燃气实验研究，项目
编号）
国家863计划项目（基于太阳能和生物质的热电冷联合供能系统，项目编号 2008AA05Z207），青海省科技支撑计划项目及江苏省工业支撑计划（BE2013127）
生物质气化技术研究
—汽车学院
2015年10月14日
个人简介
高豪杰，盐城工学院，汽车工程学院，能源与动 力工程系，讲师，博士；
2014年毕业于南京工业大学，机械与动力工程学 院，化工过程机械专业，硕博连读；
主要从事生物质热化学转化，新能源装备技术方 面的研究；发表相关论文6篇，已授权发明专利两 项。
太阳能聚光生物质气化原理
利用太阳能聚光产生的高温驱动热化学反应（或循环）， 将太阳能和生物质的化学能进行改性和提质，转化为可大 规模储运的清洁化学能，或者一氧化碳和氢等基础化工原 料，同时实现太阳能的存储和化石燃料的清洁利用
生物质热解气化
生物质热解制油技术发展历程
20世纪80年代初，加拿大 Waterloo大学开始了以提高液体 产率为目标的循环流化床研究， 为现代快速、闪速裂解提供了 基础，被公认为本领域中最广 泛深入的研究成果。
利用。
开发生物质能源
可再生能源分类
可再生能源主要包括太阳能、风能、生物质能、地热能、核聚变能、 水能和海洋能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量。
生物质能源是可再生能源领域唯一可以转化为液体和气体燃料的能 源。生物质能源储量较大，它不仅具有资源再生、技术可靠的特点，而 且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
的研究，推出了近于实用的无焦油气化系统。
生物质热解气化
太阳能生物质气化技术
传统方法存在的问题： 1）耗能大，外部加热的方式耗化石燃料；内部加热的方法，消耗近40%
的生物质原料。2）需要高温高加热速率，耗能强度大 3）采用空气作为气化剂，产出燃气中含有大量氮气，稀释了可燃气，使
热值降低。
生物质热解气化
可运输
风能
水能
太阳能
生物质能 海洋能
生物质能源特点
生物质
•各种速生的能源林、薪炭林、经济林、用材林、灌木林，木材及森林工业 废弃物； •农业废弃物,如农作物秸秆、稻壳、玉米芯、蔗渣等； •水生植物； •油料植物； •城市和工业有机废弃物； •动物粪便。煤、石油和天然气等化石能源也是由生物质能转变而来的。
Biomass gasification reactors
Fixed bed technology
Fluidized bed technology
Updraft gasifier Downdraft gasifier Bubbling fluidized bed
Circulating fluidized bed
Cyclone
: Bed hot
particle :anBdsiocmhaasrs
: grid
Advantages: simple design, good maturity.
Advantages: highest throughput, fuel flexible, tolerates moisture
Drawbacks: low calorific value gas Drawbacks: Complex operation. with a high tar and fines content.
中生物质热解气化 国
林 从事生物质研究开发的单位概况
业 科
学单位有40多家：清华大学、中国科技大学、浙 研究院江学大 、学华、 东中理国工科大学 学院 、、 上山 海东 理大 工学 大、 学山、东东理北工林大业 林大学、哈尔滨工业大学、东南大学、沈阳农业 产化大学、北京工业大学、南京工业大学、首都师 学范大学、山东、辽宁、河南等省的能源研究所 工业研、沼大科连所环、科上院海、沼农科业所部、农杭工州院沼、科农所机、院长、沙成新都技 究 术研究所、湖南省林科院、林化所等单位。
1995年左右，目前生物质热解制油 主流设备研已经普遍完成研发。之 后，随着试验规模的反应装置逐步 完善化，欧美示范性和商业化运行 的热裂解项目不断开发和建造。
2005年后，国外 科研机构开始加 大力度研发生物 油的深加工技术。
1980
1990
1995
2000
2005
2010
1990年左右，欧美一些国 家开始建设速热解示范性
汽油、柴油、重油、氢、激光
能源是指可能为人类利用以获取有用能量的各种来源，象太阳能、风力、水 力、蒸汽、化石燃料及核能、潮汐能等均可称为能源和清洁型能源。
能源现状
12.10%
28.40%
23.70%
世界
35.80%
6.20%
69.70%
中国
21.10% 3%
石油 天然气 煤炭 其它
化石燃料，储量有限，不可再生！
各类生物质资源量
废弃物种类 农作物秸秆
年产资源量 亿吨
7.71
实物资源量 亿吨
4.71
可利用率 %
61
实物量折标煤 亿吨
2.38
已利用资源量 亿吨
0.08
林业剩余物
1.82
1.54
84
0.88
0.03
农产品加工废弃物
0.89
0.80
90
0.44
0.02
畜禽粪便量（规模化养殖场）
13.17
8.37
64
2010-2012年在江苏省现代低碳技术研究院实习，期间参与上海世博会低碳技术应用调研 （在世博园区调研30天），参与“2010上海世博会低碳技术研究报告”的编写。
工厂或试验台。
2000年左右，中国各科 研机构纷纷开始对生物 质热解设备的研发。
近期，中国一些科研 机构也开始研发生物 油的深加工技术。
➢ 生物质液化技术在世界上还属于新技术，生产工艺上尚有很多问题有待解决和完善。
➢ 中国在生物油热解液化设备研究方面明显落后于国外，国内开发的反应器主要以接触式 和混合式为主，具有代表性的是流化床式反应器和旋转锥反应器。目前我国热解液化工艺 整体上尚有许多需要改进之处。
和川崎重工等单位都致力于高湿生物质热解技术的开发，并取得了
良好的成绩；
德国鲁奇公司正在进行100MW生物质燃气联合循环(IGCC)的示
范工程，成功后将是一种高效的发电系统；
美国可再生能源实验室(NREL)和夏威夷大学也在进行IGCC的蔗渣
发电系统的研究；
荷兰特温特(Twente)大学进行流化床气化器和焦油催化裂解装置
➢ 国外对生物油深加工的研究早已展开，但是暂时没有取得突破性进展。
➢ 中国在生物油深加工方面的研究尚处于起步阶段，研发的机构不多。东北林大、中科大、 山东理工对生物油与柴油混合制备乳化油技术进行了研究，但短期内无法取得突破性进展。
我主要参与研究项目
主要研究课题
生物质热化学转化技术
褐煤的高效清洁转化技术 固体废弃物的高温热解制取清洁燃料和化学燃料技术
全球石油探明储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年 我国石油探明储量可供生产15年、天然气仅可供生产30年、煤炭81年
——《BP世界能源统计2006》
我国的环境现状
化石能源开采过程中的环境问题
煤矿开采造成的地陷 露天开采形成巨大的人工坑