国家发改委在《煤电低碳化改造建设(2024-2027)》的主要目标中指出，到2025年，首批煤电低碳化改造建设项目相关项目度电碳排放较2023年同类煤电机组平均碳排放水平降低20%左右。将生物质掺烧列为首个改造和建设方式，并对改造建设后的煤电机组应具备掺烧10%以上生物质燃料能力，显著降低碳排放水平等做出要要求。

燃煤直接掺烧生物质过程中，存在诸多问题。掺烧的生物质废弃物需要经过打捆、压块或制作成生物质成型燃料后运输至煤电企业，煤电企业对掺烧的生物质原料再次进行破碎、磨粉等加工步骤至掺混要求后，再与煤粉混合，然后送入锅炉。

1、生物质原料需要二次加工、且加工困难，不易实现自动化。在二次加工过程中，煤电企业需要购入相关设备，由于生物质资源本身存在的木质素、纤维素等高聚合生物长链纤维，加工困难不易粉碎，需要投入更多能量，这无疑增加了煤电的成本。二次加工过程中，不易实现自动化加工，人工投入高。

2、生物质粉料不易于煤粉完全混合。由于生物质原料研磨过程通常会生成尺寸较大、非球形、拉长的颗粒，而煤粉锅炉通常设计用于处理非常小、近乎球形的煤颗粒，颗粒形状的差异，使得生物质原料相容性差。加工产生的生物质资源粉料，由于密度比煤粉小，混合过程中不易混合均匀，在混合物传输至炉膛过程中，翻动震动等都容易使得煤粉与生物质混合物分层。

3、直接掺烧改变炉膛内的燃烧状态。炉膛燃烧过程中，由于生物质粉料和煤粉料存在的物理、化学性质的差异，炉膛内的火焰稳定性和传热特性将受到影响。

4、生物质直接掺烧易出现炉膛结焦、腐蚀。在燃煤直接掺烧生物质过程中，生物质较高含量的碱金属，尤其是钾、氯等，容易使炉膛发生的结焦、腐蚀，从而影响炉膛使用寿命。

生物质气化技术是一项充满前景的能源转换技术，以空气、氧气、水蒸气作为气化剂，使生物质的木质素、纤维素、半纤维素等生物高聚物，在绝氧或缺氧条件下，发生热解、氧化、还原重整反应，转化为氢气、一氧化碳、小分子烃等可燃气体产物的热化学过程。

燃煤耦合掺烧生物质过程中，生物质气炭联产技术可将生物质通过热化学转为生物质燃气和生物质炭。生物质燃气可直接喷入炉膛燃烧、作为载气混合煤粉共同喷入炉膛等多种方式，与煤粉混合良好，燃烧更加充分。生物质炭与煤炭两者间的物理、化学性质差异较小，进行混合磨粉后，对炉膛火焰稳定性和热传导性质影响小，同时燃烧过程中生物质不再产生焦油等成分，对炉膛的正常运行几乎不产生影响。同时气炭联产产生的生物质燃气和生物质炭中的氮含量低，在耦合掺烧过程中产生的NOx的量更少，对环境污染更少。相较于燃煤直接掺烧生物质，燃煤耦合(间接)气炭联产掺烧生物质更具优势。

在燃煤耦合(间接)气炭联产掺烧生物质过程中，由于生物质燃料的高挥发物含量，其热解动力学尤为重要，但其热解动力学如何分析?热解气化技术装备有什么特点和优势?生物质气炭联产技术项目应用状况如何?是否还有更多应用业绩和应用场景?如何才能实现生物质的挥发分和固定碳热解气化分离后的价值利用最大化?

2024年11月21-22日，北京乡电电力有限公司董事长袁英江，将在湖北襄阳“燃煤机组掺烧生物质低碳化技术路径与发展策略高级研讨会”为您梳理国内外最新研究和应用现状，结合十余年在生物质热解气化技术及燃气内燃机发电技术的潜心研究经验，为您详细解答上述疑问!

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