一、技术名称：基于二次燃烧的高效生物质气化燃烧技术
二、技术类别：零碳技术
三、所属领域及适用范围：可再生能源 生物质能源化利用
四、该技术应用现状及产业化情况
在我国，生物质能能源化利用比例逐年加大。截至目前，已开展生物质供热项目超过200个，项目规模最大达到了80t/h，应用领域覆盖钢铁、医疗、化工等十几个行业。其中，生物质气化燃烧技术也有少量应用，但存在规模小、气化效率低、合成气热值低、焦油含量高和经济效率低等问题。基于二次燃烧的高效生物质气化燃烧技术可实现单台生物质锅炉容量达到1200万千卡，同时高温燃烧使焦油裂解焚烧彻底，保证设备的工作稳定性；另一方面，因该技术利用生物质热能产生高温火焰和气体用于锅炉和工业炉窑加热，目前已在我国广东省和浙江省得到应用，具有广泛的适用性和较大的推广潜力。
五、技术内容
1. 技术原理
该技术可视作生物质燃烧器，将生物质成型燃料在第一燃烧室内进行悬浮式半气化半燃烧，产生800～1000℃的高温火焰及少量的颗粒烟尘。经一次燃烧后的气体喷射到蓄热燃烧室（二次升温燃烧室）二次补氧升温，进一步充分燃烧，产生1200～1300℃的高温清洁火焰，为锅炉或熔炼炉、烘干炉、导热油炉等工业窑炉供热。
2. 关键技术
（1）悬浮气化技术
采用双层结构燃烧器，炉膛上层对生物质成型燃料进行鼓风悬浮半气化半燃烧，热效率达到 90%以上；
（2）自动化分级控温技术
通过温度、风量分级控制，避免焦油等物质对设备的堵塞和腐蚀，提高锅炉燃烧效率，同时减少氮氧化物的排放；
（3）烟气余热回收技术
采用热交换装置回收尾气热能，可降低单位产出能耗达10%以上；
（4）耐高温蓄热装置
在二次燃烧室外包裹蓄热耐火材料，使二次燃烧室内恒定高温，避免局部冷却产生结焦问题。其耐火材料抗酸性能好，使用寿命长，性能稳定。
3. 工艺流程
生物质气化燃烧技术原理图见图1。
图 1 基于二次燃烧的高效生物质气化燃烧技术原理图
六、主要技术指标
1.燃烧器点火启动时间：≤8min；
2.燃烧器热效率：>90%；
3.燃料燃烧排放浓度：烟尘≤20mg/m3，SO2≤20mg/m3，NOx≤200mg/m3。
七、技术鉴定情况
该技术已获得国家实用新型专利 12 项，并通过中国特种设备检测研究院试验，浙江省特种设备检测研究院和浙江省特种设备节能检测中心的锅炉运行工况能效测试。
八、典型用户及投资效益
典型用户：浙江正华纸业有限公司、湖州长盛化工有限公司、杭州千岛湖渔具制造有限公司、湖州吉昌化工有限公司、湖州市道场电镀厂等。
典型案例 1
案例名称：浙江正华纸业有限公司生物质气化供热项目
建设规模：锅炉容量为 10t/h，年利用生物质成型燃料 1 万吨。建设条件：能提供锅炉安装的场地，具备连续运行的生产用能需求。主要建设内容：对 10t/h 燃煤锅炉进行改造，增加一台生物质成型燃料气化燃烧设备。主要设备为生物质气化燃烧器、蓄热器、热交换器和自动装置。项目总投资 50 万元，建设期为 1 个月。年减排量约 1.3 万 tCO2，年经济效益 570 万元，投资回收期约 1 个月。碳减排成本约 40 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称：湖州长盛化工有限公司生物质气化供热项目
建设规模：锅炉容量为 6t/h，年利用生物质成型燃料 6000 吨。建设条件：能提供锅炉安装的场地，具备连续运行的生产用能需求。主要建设内容：增加一台生物质成型燃料气化燃烧设备和 1 台 6t/h 锅炉。主要设备为生物质气化燃烧器 1 台、蓄热器、自动装置 1 套、6 吨蒸汽锅炉。项目总投资 74 万元，建设期为 1 个月。年减排量约 0.79 万tCO2，年经济效益 342 万元，投资回收期约 3 个月。碳减排成本约 94元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
该技术的推广有助于提高我国生物质燃料能源化利用比例，对于工业及民用供热、加热系统具有较强的适用性。预计未来 5 年，全国生物质锅炉将达到 1 万座，该技术的预期市场占有率可达 15%，可形成年碳减排能力 980 万 tCO2。
