在所有的生物质能源转化途径中，生物质燃烧技术是最传统也是最为普遍的利用方式。课题组在国内较早开展了生物质燃烧相关基础研究和技术开发，取得了多项突破性的成果。
1.生物质燃料特性与燃烧特性
虽然生物质与煤有一定的相似之处，但其燃料特性还是有很大不同，主要体现在Cl、碱和碱土金属这些微量元素上，它们在较低温度就开始释放，并对燃烧过程产生显著影响。为此，课题组开展了生物质资源调查，建立了燃料数据库。通过研究不同制灰温度所得灰样的灰成分和熔融特性，建立了判别生物质结渣的方法，为解决生物质燃烧过程中的积灰结渣等问题提供了理论和方法。
不同制灰温度所得灰样的灰成分（wt.%）
|
样品
|
制灰温度（℃）
|
Na2O
|
MgO
|
Al2O3
|
SiO2
|
P2O5
|
SO3
|
K2O
|
CaO
|
TiO2
|
MnO
|
Fe2O3
|
Cl
|
|
麦秆
|
450
|
0.66
|
0.82
|
1.31
|
62.45
|
1.44
|
2.72
|
17.63
|
2.84
|
0.12
|
0.03
|
0.42
|
9.42
|
|
600
|
1.13
|
0.96
|
1.51
|
53.76
|
2.75
|
3.71
|
21.33
|
4.20
|
-
|
-
|
0.59
|
10.09
|
|
815
|
0.97
|
0.71
|
1.36
|
66.17
|
2.69
|
4.47
|
15.27
|
4.10
|
-
|
0.06
|
0.71
|
3.43
|
|
1000
|
1.52
|
1.38
|
1.72
|
67.23
|
3.22
|
4.83
|
12.85
|
5.45
|
0.04
|
0.05
|
0.76
|
0.76
|
|
玉米秆
|
450
|
0.44
|
2.21
|
1.55
|
36.28
|
4.27
|
3.74
|
29.37
|
6.07
|
0.06
|
0.11
|
0.77
|
15.03
|
|
600
|
0.68
|
3.55
|
1.75
|
40.97
|
5.81
|
3.74
|
25.14
|
6.48
|
0.03
|
0.10
|
0.59
|
11.15
|
|
815
|
0.58
|
3.65
|
2.80
|
45.24
|
8.46
|
4.58
|
21.4
|
9.61
|
0.12
|
0.15
|
0.94
|
2.02
|
|
1000
|
0.55
|
2.44
|
1.96
|
45.75
|
4.27
|
9.15
|
17.71
|
14.67
|
0.04
|
0.12
|
0.77
|
2.33
|
|
稻秆
|
450
|
1.11
|
3.52
|
1.07
|
42.81
|
3.06
|
7.85
|
19.51
|
7.99
|
0.08
|
1.41
|
0.52
|
10.94
|
|
600
|
0.96
|
2.33
|
0.91
|
51.99
|
2.49
|
6.50
|
17.81
|
7.68
|
0.04
|
1.22
|
0.84
|
7.09
|
|
815
|
0.87
|
3.91
|
1.64
|
51.27
|
5.06
|
10.30
|
13.50
|
9.59
|
0.07
|
1.46
|
0.81
|
1.33
|
|
1000
|
0.40
|
3.64
|
1.95
|
57.11
|
4.09
|
7.17
|
11.99
|
9.96
|
0.11
|
1.55
|
1.06
|
0.78
|
|
杨木屑
|
450
|
0.80
|
3.36
|
5.39
|
38.16
|
5.68
|
5.84
|
10.47
|
26.11
|
0.29
|
0.10
|
2.85
|
0.63
|
|
600
|
0.74
|
4.14
|
6.85
|
26.83
|
7.03
|
5.52
|
8.21
|
34.8
|
0.20
|
0.10
|
3.76
|
1.49
|
|
815
|
0.69
|
5.19
|
5.14
|
29.18
|
8.98
|
8.66
|
9.19
|
27.43
|
0.98
|
0.10
|
2.99
|
1.09
|
|
1000
|
0.77
|
3.44
|
7.11
|
29.55
|
6.53
|
10.04
|
5.74
|
32.33
|
0.04
|
0.10
|
3.14
|
0.61
|
不同制灰温度所得灰样的灰熔点(℃)
|
样品
|
制灰温度
|
DT(℃)
|
ST(℃)
|
HT(℃)
|
FT(℃)
|
|
玉米杆
|
450℃
|
800
|
1098
|
1218
|
1236
|
|
600℃
|
784
|
1080
|
1156
|
1270
|
|
815℃
|
904
|
1100
|
1222
|
1274
|
|
1000℃
|
995
|
1102
|
1242
|
1276
|
|
麦秆
|
450℃
|
766
|
1168
|
1278
|
1320
|
|
600℃
|
770
|
1170
|
1272
|
1314
|
|
815℃
|
806
|
1162
|
1260
|
1326
|
|
1000℃
|
1006
|
1192
|
1226
|
1300
|
|
稻杆
|
450℃
|
742
|
1132
|
1254
|
1322
|
|
600℃
|
748
|
1100
|
1200
|
1226
|
|
815℃
|
876
|
1130
|
1184
|
1224
|
|
1000℃
|
1020
|
1140
|
1196
|
1246
|
|
杨木屑
|
450℃
|
1040
|
1184
|
1200
|
1224
|
|
600℃
|
1088
|
1184
|
1194
|
1206
|
|
815℃
|
1114
|
1182
|
1188
|
1204
|
|
1000℃
|
1138
|
1198
|
1204
|
1224
|
利用热重分析仪和流化床台架研究了不同类型生物质的燃烧特性、污染物排放特性和控制方法，为生物质燃烧设备的设计和优化运行提供了依据。
生物质燃烧热重曲线
主要污染物随木屑燃烧燃烧温度的变化
2.生物质燃烧技术
课题组开发了多种适用不同类型生物质和用途的燃烧设备，承接了大量包括新建锅炉/锅炉改造设计、调试和性能测试的工程项目，取得了显著的经济和社会效益。
为某企业开发的燃稻壳热风炉。
与贵州华电毕节热电有限公司合作开展大型循环流化床锅炉掺烧烟草废弃物、污泥的工程应用示范。
2x150MW循环流化床锅炉
与上海电气集团股份有限公司合作开展大型煤粉锅炉混燃生物质的技术方案研究，将成为世界上最大的、直接混燃20%生物质的1000MW燃煤塔式炉。
目前正在开展生物质气化再燃发电技术推广。生物质经气化产生可燃气后送入燃煤锅炉混燃发电，是一种间接混燃方式，燃煤锅炉一般都是大容量、超参数，机组发电效率高，与现有技术相比，具有明显的优势。
与生物质直接燃烧发电相比：生物质气化混燃发电能够有效解决直接燃烧发电难以避免的锅炉积灰、结渣、腐蚀（生物质灰中富含钾、钠等碱金属及碱土金属以及氯所引起）等难题，克服直燃发电锅炉容量偏小、参数偏低而导致的机组发电效率低、经济性差的弊端。在锅炉安全、经济、稳定运行等方面具有突出的优势。
与生物质和煤直接混燃发电相比：生物质气化混燃发电燃气较为清洁，避免了积灰、结渣、腐蚀的隐患；此外，生物质气化气经净化处理后含灰很少，气化混燃发电基本上不存在因为生物质灰混入煤灰中而造成煤灰成分与特性改变的问题，不会对原锅炉的灰渣综合利用产生不利影响，在锅炉灰渣的综合利用方面优势明显。
与生物质气化直接发电（包括燃气内燃机、燃气轮机等）相比：生物质气化混燃发电效率通常会高出很多，且无需非常严格的燃气净化（主要是焦油及灰的脱除）要求，如果是热燃气混燃（焦油未凝结），还可利用焦油燃烧放热，优势显著。
