生物質(zhì)燃料中較為經(jīng)濟(jì)的是生物質(zhì)成型燃料，多為莖狀農(nóng)作物、花生殼、樹皮、鋸末以及固體廢棄物(糠醛渣、食用菌渣等)經(jīng)過(guò)加工產(chǎn)生的塊狀燃料，其直徑一般為6~8毫米，長(zhǎng)度為其直徑的4~5倍，破碎率小于1.5%~2.0%，干基含水量小于10%~15%，灰分含量小于1.5%，硫含量和氯含量均小于0.07%，氮含量小于0.5%。若使用添加劑，則應(yīng)為農(nóng)林產(chǎn)物，并且應(yīng)標(biāo)明使用的種類和數(shù)量。

直接燃燒是一種Zui常用的、直接的和商業(yè)可行的從生物質(zhì)中提取能量的方式。 從

生物燃料

供能植物到農(nóng)業(yè)渣滓和廢棄材料，燃燒系統(tǒng)幾乎利用了各種形式的生物燃料。 而它們的燃燒過(guò)程相當(dāng)，一般分為 4 個(gè)過(guò)程 ：

(1) 生物質(zhì)中水的蒸發(fā)過(guò)程，即使經(jīng)過(guò)數(shù)年干燥的木材，其細(xì)胞結(jié)構(gòu)中仍含有 15 %～20 %的水；

(2) 生物質(zhì)中氣/ 汽化成分的釋放，這不僅僅是煙囪中釋放的氣體，還包括部分可供燃燒的蒸汽混合物和蒸發(fā)的焦油；

(3) 釋放的氣體與空氣中的氧在高溫下燃燒，并產(chǎn)生高溫分解物的噴射 ；

(4) 木材中的剩余物 (主要是碳) 燃燒，在完全燃燒條件下，木材中的能量完全釋放，木材完全轉(zhuǎn)變?yōu)榛覡a。

這一過(guò)程的主要問(wèn)題是低效率。 如上所述，溢出的火苗和可燃燒氣體使絕大多

火爐

數(shù)的熱無(wú)法利用而白白浪費(fèi)。 以木材燃燒制沸水過(guò)程而言，1m3 干木材含10G J 能量，而使 1L 水提高 1 ℃需要 412KJ 的熱能，所以煮沸 1L 水需要少于 400K J 的能量，數(shù)值上僅相當(dāng)于 40cm3 的木材 — — — 僅僅是一根小樹枝而已?？蓪?shí)際上在一個(gè)小的火爐上，我們大概需要至少 50 倍的木材，即效率不超過(guò) 2 %。

而提高燃燒效率的方法主要有：

(1) 足夠高的溫度；

(2) 足夠的氧；

(3) 充分的燃燒時(shí)間；

(4) 較少的能量逃逸。

設(shè)計(jì)一個(gè)高效的火爐或鍋爐，為此提供了保證。 在過(guò)去的十幾年里，鍋爐設(shè)計(jì)取

鍋爐

得了長(zhǎng)足的發(fā)展，以滿足更高的效率和更少的釋放量 (灰塵和 CO)的需要。特別在燃燒室的設(shè)計(jì)，燃燒的空氣供給和燃燒自動(dòng)控制過(guò)程等方面都取得較大的進(jìn)步。 手動(dòng)鍋爐，燃機(jī)效率已經(jīng)從 50 %提高到 75 %～90%，而自動(dòng)鍋爐，從 60 %上升到了 85 %～92 %。

但是由于各種原始的生物燃料都極易降解，所以它們不易用于長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)存。而且由于它們相對(duì)較低的能量密度，所以長(zhǎng)距離的運(yùn)輸也顯得極不經(jīng)濟(jì)。再則雖然鍋爐在熱能利用率上取得一定的進(jìn)展，但是總的能量利用率仍然很低。所以通過(guò)其他形式從生物質(zhì)中獲取能源，以提高能量的利用率，滿足長(zhǎng)距離的能量供給和儲(chǔ)備在 20 世紀(jì) 80年代后成為了研究的熱點(diǎn)。