一、技术名称：生物质气化燃气替代窑炉燃料技术
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
我国生物质资源丰富，其利用方式主要有成型燃料、直燃发电、厌氧制沼气等，但各类技术发展均存在一定的瓶颈。该技术以工业领域热需求为目标市场，通常单一热需求用户需要消耗生物质原料在6万吨左右，燃料选择广泛，受周边燃料市场的制约相对较小。目前，该技术已在广东汕头、深圳、佛山、肇庆等地建立了示范工程，涉及行业包括钢铁、有色金属熔炼等。生物质气化燃气替代传统的煤、重油和天然气等化石能源，清洁低碳，具有良好的经济和社会效益。
五、技术内容
1. 技术原理
该技术的核心设备是混流式固定床气化炉。原料从设备顶部进入气化炉后，在高温和气化剂作用下转化为含有一氧化碳、氢气和甲烷等成分的可燃气。气化剂可从气化炉的上部和下部同时进入，产生可燃气体经炉体中部排出，而炉渣由炉底炉排输送到灰渣池。由炉体中部排出的可燃气经过净化除尘后送往工业燃烧设备。该气化气可用于不锈钢退火炉、熔铜炉、熔铝炉等工业窑炉，可实现对燃煤、重油、天然气等传统化石燃料的替代。
2. 关键技术
（1）生物质混流式固定床气化技术
通过将上吸式固定床与下吸式固定床优化组合，解决生物质固定床气化过程中燃气温度低和生产规模小的常见问题；
（2）高温生物质燃气除灰及输送技术
通过燃气高温除尘器和燃气高温输送风机，实现高温除尘高温输送的一体化设计，既满足工业窑炉对生物质燃气洁净度的要求，又可避免生物质燃气的显热损失、过度除焦油的能量损失以及焦油冷凝带来的管道堵塞问题；
（3）低热值燃气高效燃烧及污染控制技术通过低热值燃气连续式蓄热燃烧器，在高效燃烧的同时降低NOx和SO2等污染物的含量，实现中低热值燃气燃烧工况的有效调节，满足工业窑炉对火焰长度、燃烧温度、环境气氛和污染物控制等方面的要求；
（4）生物质气化系统与工业窑炉耦合调控技术
根据窑炉生产需求可快速调节产气负荷，避免浪费和燃气不足的情况发生。
3. 工艺流程
该技术是一项由生物质原料气化到用气设备端的完整工艺。以熔铝炉为例，工艺系统由原料储存、上料设备、固定床气化炉、灰渣处理装置、燃气输送、熔铝炉蓄热燃烧系统、熔铝炉烟风系统及主辅设备控制系统构成，详见图1所示。
六、主要技术指标
1．气化炉生物质原料处理量3t/h；
2．燃气热值：1350kcal/Nm3；
3．燃气杂质含量：≤50mg/Nm3；
4．生物质燃气产率：1.8～2Nm3/kg；
5．气化效率（热燃气）：≥85%。
七、技术鉴定情况
该技术已获得 5 项国家发明专利，5 项实用新型专利。
八、典型用户及投资效益
典型用户：佛山金兰铝厂有限公司、肇庆市弘达实业有限公司、深圳市华美钢铁有限公司等。典型案例 1案例名称：佛山金兰铝厂有限公司生物质燃气熔铝炉供热技改项目
建设规模：年耗生物质原料 5.4 万吨，替代燃油折合标准煤 2.1万吨/年，若折合替代天然气相当于 2835 万立方米。建设条件：项目周边资源丰富，热用户用热需求稳定。主要建设内容：4 套生物质气化设备，以生物质燃气替代燃油，供热于数台铝熔炼炉及保温炉。项目投资约 2000 万元，建设周期约 6 个月，年经济效益约 780 万元，项目投资回收期约 2.6 年。年减排量约 5 万 tCO2，碳减排成本约 150 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称：肇庆弘达公司生物质燃气有色金属熔炼炉供热技改项目
建设规模：年耗生物质原料 5000 吨，替代燃油折合标准煤 1900吨/年，若折合替代天然气相当于 262 万立方米。建设条件：项目周边资源丰富，用户用热需求稳定。主要建设内容：生物质气化设备及辅助工程的施工。项目投资约 350 万元，建设周期约 6 个月，年经济效益约 210 万元，项目投资回收期约 1.7 年。年减排量约 4600tCO2，碳减排成本约 150 元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
预计未来 5 年，应用该技术项目总投资额可达到 1.5 亿元，按照耗用生物质量 25 万吨/年计算，可替代标准煤 9.5 万吨/年，可形成年减排能力约 25 万 tCO2。