分析了生物質秸稈燃料的燃燒特性及其在直接燃燒過程中存在的問題，針對存在的問題，山東省科學院能源研究所在以秸稈顆粒為燃料的基礎上開發了生物質顆粒燃燒機技術和生物質顆粒熱水鍋爐采暖技術，節能環保，經濟和社會效益顯著，木屑顆粒機、秸稈顆粒機壓制的生物質顆粒燃料如下所示：
引言隨著能源需求的迅速膨脹，常規化石能源最終會枯竭。進入21世紀后世界各國對開發利用生物質能的興趣不斷增加，其主要原因在于減少對石油進口的依賴、減少溫室氣體的排放以及減少酸雨和改良土壤。國外許多國家相繼制定了各自的生物質能源研究開發計劃，歐盟在《可再生能源白皮書>中提出生物質能供應總量每年將增加3800PJ，另外還包括美國的能源農場、日本的陽光計劃、巴西的酒精能源計劃以及印度的綠色能源工程等。我國可再生能源中長期發展規劃中也將生物質能作為重點發展領域。
1、生物質燃燒特性分析
1.1生物質燃燒特性
生物質燃料（秸稈、薪柴等）的燃燒是與空氣中氧發生反應并強烈放熱的化學反應。反應總效果是光合作用的逆過程，同時將化學能（被貯存的太陽能）轉換為熱能。本文主要關注秸稈、木材等農林業廢棄物、殘余物的直接燃燒技術，而生活垃圾以及工業固體廢棄物等的焚燒特不再涉及。另外，熱解、氣化、液化等生物質熱化學轉化過程中都不可避免的伴生燃燒過程，熱化學轉化產生氣、液、固態產物，以期提高燃燒過程的清潔程度和能源產品的可利用性。
將生物質燃料與同為固體燃料的煤炭相比較，可以發現明顯差異，如表ll31所示。從工業分析的數據，生物質中揮發分含量較高，一般都在60%以上，而固定碳相對較低，因此揮發分的燃燒和燃盡對于生物質燃燒過程至關重要，否則就會嚴重影響燃燒效率，并出現冒黑煙以及污染物排放等問題。
1.2生物質燃料燃燒中存在的問題
生物質燃料中氧含量一般在30～45%，明顯高于煤炭，這使得生物質燃料熱值低，但易于引燃，在燃燒時可相對減少空氣供給量，因此減少煙氣量。但熱值偏低，能量密度小，導致爐內溫度場偏低，不利于燃燒穩定和高效。生物質燃料一般體積密度較小，結構比較松散，這使得燃料易于燃燒和燃盡，但在配風較強情況下易出現懸浮燃燒和揚塵。
在生物質燃燒過程中，因生物質含有較多的氯和堿性物質（尤其是農作物秸稈），燃燒時易在受熱面上形成沉積腐蝕問題，即生物質在燃燒過程中，含有較多堿金屬等礦物質成分的飛灰顆粒粘結在燃燒設備各部分受熱而上形成沉積，造成受熱面的玷污，繼而帶來受熱面的腐蝕問題。對于秸稈燃燒過程中在燃燒設備受熱面上形成的沉積腐蝕問題，在國外，尤其是發達國家，如丹麥、美國等，由于這些國家對秸稈直接燃燒技術開發、利用較早．因此研究得較多。為防止沉積腐蝕問題的發生，可考慮對生物質燃料采用水洗的預處理方式，可有效去除生物質（秸稈）中的堿金屬和氯。在生物質燃燒中加入石灰石、Al203、Ca0、Mg0、白云土、高嶺土、硅藻土等添加劑，以抑制揮發物質釋放并阻礙灰渣形成。在受熱面上表面噴涂耐腐蝕材料及采用吹灰、刮板法等機械方式也是可考慮的途徑。
2、生物質燃燒技術
針對生物質燃料體積密度較小，結構比較松散等問題，在準備燃燒之前將秸稈壓縮成高密度成型燃料，特別是尺寸均一、流動性好的顆粒燃料，容易實現標準化和利用設備的自動化運行，并可大幅增加燃料的運輸半徑，改善原料儲存及清潔性能。
山東省科學院能源研究所在以秸稈顆粒為燃料的基礎上開發了生物質顆粒燃燒機技術和生物質顆粒熱水鍋爐采暖技術，實現了對生物質秸稈的優化利用，達到了很好的經濟和社會效益。下面將分別對這兩種技術做簡要的說明。
2.1生物質顆粒燃燒機技術
以秸稈等農林業廢棄物顆粒為燃料，采用半氣化燃燒方式，有效地避免了秸稈顆粒在直接燃燒過程中的結渣等問題，并采用精確控制配風、進料、氣化和燃燒，實現在一體機內高效清潔燃燒，如圖2。顆粒燃燒機直接輸出高溫火焰和煙氣，可直接配接鍋爐、工業窯爐等用能設備，市場廣泛。
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