第一章 绪论 1
第一节 生物质热解气化技术的发展 1
一、基本技术形式 1
二、发展历史和现状 4
第二节 生物质热解气化技术的意义 6
一、生物质能源的意义 6
二、生物质热解气化技术的特点 9
三、发展中存在的问题 11
参考文献 11
第二章 固体生物燃料 12
第一节 固体生物燃料的种类 12
一、固体生物燃料的分类 13
二、木本生物质 15
三、草本生物质 17
四、果实类生物质 18
第二节 中国的固体生物燃料资源 19
一、木本生物质资源 19
二、草本生物质资源 21
三、固体生物燃料的资源总量 24
第三节 固体生物燃料预处理 25
一、原料打捆收集 25
二、原料切削和粉碎 27
三、原料干燥 29
四、原料成型 31
参考文献 34
第三章 生物质燃料化学 35
第一节 生物燃料化学成分 35
一、燃料元素成分 35
二、燃料工业分析成分 37
三、生物燃料的生物化学成分 37
第二节 生物燃料成分测量 39
一、燃料成分分析基准和换算 39
二、采样和试样制备 41
三、工业分析方法 44
四、元素分析方法 46
五、生物化学组成分析方法 49
第三节 典型生物燃料的化学成分 51
一、元素成分 51
二、挥发分和固定碳含量 52
三、生物化学成分 53
第四节 生物燃料的热值 53
一、高位热值和低位热值 53
二、热值测量方法 54
三、门捷列夫估算公式 55
四、典型生物燃料的热值 56
第五节 生物燃料的灰特性 56
一、灰的成分 57
二、灰熔点 57
三、灰熔融性测试方法 58
四、部分生物燃料的灰熔点 58
第六节 生物燃料的物理特性 59
一、生物燃料的密度 59
二、粒度和粒度分布 60
三、燃料颗粒的流动性 61
四、生物燃料的热学特性 62
第七节 生物燃料与化石燃料特性的比较 63
参考文献 66
第四章 生物质热解原理与过程 68
第一节 生物质热解原理 68
一、生物质热解过程 68
二、影响生物质热解过程的因素 71
三、生物质热解的主要工艺类型 74
第二节 热解过程中生物燃料的表现 74
一、热重分析简介 75
二、等速升温热解现象 76
三、等温热解现象 80
第三节 生物质热解表观动力学 81
一、从热重曲线求解动力学参数的方法 82
二、热解动力学参数 84
第四节 生物质热解过程的模拟计算 86
一、Miller模型简介 87
二、等速升温热解模拟计算 87
三、等温热解动力学模拟计算 91
参考文献 95
第五章 生物质慢速热解（炭化） 97
第一节 慢速热解过程 97
一、慢速热解的工艺阶段 97
二、慢速热解的产物 98
三、影响慢速热解的因素 101
第二节 慢速热解装置 103
一、自热型炭化窑 103
二、连续运行炭化炉 106
三、外热式干馏设备 107
四、内热立式干馏设备 108
第三节 木炭性质和用途 109
一、木炭的性质 109
二、木炭的用途 112
第四节 活性炭生产和应用简介 113
一、活性炭的性质 113
二、活性炭的活化方法 115
三、活性炭的应用 118
参考文献 121
第六章 生物质常速热解 122
第一节 常速热解工艺条件 122
一、常速热解工艺 122
二、常速热解中的主要反应 122
三、常速热解工艺的主要优点 123
第二节 常速热解产物 124
一、固体产物 124
二、液体产物 126
三、气体产物 127
四、常速热解中的物质平衡 130
第三节 常速热解工艺和设备 132
一、管式热解反应器和应用实例 133
二、回转炉热解反应器和应用实例 136
三、常速热解的炭化装置 138
参考文献 139
第七章 生物质快速热解 141
第一节 快速热解工艺 141
一、快速热解的工艺条件 141
二、工艺系统的组成 142
第二节 典型快速热解工艺 143
一、鼓泡流化床反应器 143
二、循环传输床反应器 145
三、循环流化床反应器 146
四、烧蚀反应器 147
五、旋转锥反应器 149
六、真空移动床反应器 149
第三节 生物油的性质和应用 151
一、生物油的性质 151
二、生物油的应用 154
三、生物油的精制 156
参考文献 158
第八章 生物质气化原理与过程 160
第一节 生物质气化过程和工艺类型 160
一、生物质气化过程 160
二、气化剂 161
三、气化装置的类型 162
第二节 气化反应的物理化学基础 164
一、主要的化学反应 164
二、气化反应的热效应 165
三、气化反应的化学平衡 166
四、气化反应动力学 171
第三节 气化工艺的计算和指标 179
一、气化系统的物质平衡 180
二、气化系统的能量平衡 182
三、气化过程的主要指标 184
第四节 生物质燃气 186
一、燃气组分 186
二、生物质燃气的基本性质 187
三、理论空气量和理论烟气量 188
四、与典型工业燃气的比较 189
参考文献 189
第九章 固定床气化炉 191
第一节 固定床气化炉原理 191
一、上吸式气化炉 191
二、下吸式气化炉 192
第二节 燃料层中气化反应 193
一、燃料层中反应过程 194
二、氧化层的高度 195
三、还原层 197
四、固定床气化的自平衡机制 197
五、燃料性质对炉内过程的影响 198
第三节 固定床气化炉设计要点 200
一、设计中应考虑的因素 200
二、炉膛形状 201
三、主要设计参数 203
四、加料和除灰方式 204
五、炉排 205
第四节 固定床气化炉工程实例 207
一、上吸式气化炉实例 207
二、下吸式气化炉实例 210
参考文献 213
第十章 流化床气化炉 214
第一节 流态化原理 214
一、气固流态化 214
二、流化床的特点 216
三、颗粒的流化特性 217
第二节 流化床中的气化过程 219
一、流化床气化炉类型 219
二、流化床中的气化机制 220
三、流化床气化炉的燃空当量比 221
四、流化床气化的影响因素 223
第三节 流化床气化炉设计要点 224
一、流态化参数的选择 224
二、鼓泡流化床气化炉结构 227
三、循环流化床气化炉的结构 230
第四节 流化床气化炉工程实例 233
一、鼓泡床气化炉工程实例 233
二、循环流化床气化炉工程实例 236
三、双流化床气化炉工程实例 237
参考文献 240
第十一章 生物质燃气净化 241
第一节 燃气中杂质的测定 241
一、燃气中总杂质的测定 241
二、燃气中焦油和灰尘量的分别测定 242
第二节 焦油形成和裂解 244
一、焦油的形成 244
二、焦油的裂解 246
三、焦油裂解装置 248
第三节 燃气净化设备 251
一、机械式净化设备 251
二、过滤式净化设备 253
三、洗涤式净化设备 255
四、电捕焦油器 258
参考文献 259
第十二章 燃气燃烧与热应用 261
第一节 气体燃料燃烧 261
一、气体燃料燃烧形式 261
二、热着火和强迫点燃 262
三、预混可燃气体中火焰传播 265
四、火焰的稳定性 268
第二节 燃气燃烧器 270
一、扩散式燃烧器 271
二、大气式燃烧器 273
三、完全预混式燃烧器 275
第三节 生物质气化集中供气系统 276
一、气化站 276
二、燃气输配管网 280
三、户内燃气系统 284
参考文献 285
第十三章 燃气动力装置 286
第一节 活塞式燃气内燃机 286
一、活塞式内燃机工作过程 286
二、内燃机热力循环 288
三、燃气机的性能指标 291
第二节 生物质燃气机的改装 294
一、燃气供应系统 294
二、配气机构 296
三、点火系统 298
四、燃烧室结构 298
第三节 燃气轮机和燃气蒸汽联合循环 299
一、燃气轮机原理 300
二、燃气轮机热力循环 302
三、燃气蒸汽联合循环 304
第四节 斯特林发动机 305
参考文献 307
附录 主要符号 308