我国人口基数大,人均化石能源占有量远低于世界平均水平。我国生物质资源储量丰富,但利用率低,若将全国秸秆用于火力发电,其发电量为三峡工程的3倍,而其投资则远低于三峡工程。生物质资源利用前景广阔,但传统的生物质气化发电和生物质制炭难以保证企业盈利。为此,本文对生物质炭气联产进行研究,以实现生物质高价值利用。本文以玉米秸、玉米芯和稻壳为原料,分别通过模拟计算分析、固定床实验和流化床实验,进行生物质炭气联产研究。首先以玉米秸热化学反应达到平衡态作为基准,从物质和能量平衡角度对生物质炭气联产系统进行模拟及分析。结果表明,随含水率的升高,燃气产率和品质下降,炭产率下降;随灰分的升高,炭产率升高,但生物炭含碳率随之下降,生物炭品质变差;当固定碳保留率从70%升高至100%时,生物炭产率和品质都升高,炭产率从13.65%升高至17.59%,生物炭的含碳率从65.77%升高至73.3%。在固定床实验系统对玉米芯进行炭气联产实验。玉米芯含水率为40%左右时,运行温度波动大,热值不稳定。玉米芯含水率为15%左右时,实验系统运行温度较稳定,燃气热值在1000kcal~1300kcal区间波动,且波动小,燃气热值较稳定,生物炭热解较充分,品质较高,易于后续加工。利用流化床实验系统进行河沙流化实验和稻壳炭气联产实验。粒径范围为0~0.45mm的河砂临界流化速度为0.19m/s;而粒径范围为0.45~0.84mm的河砂临界流化速度为0.82m/s。含水率为10%的稻壳在流化床进行炭气联产实验的运行温度较稳定。运行温度为800℃时,燃气火焰燃烧稳定,集炭箱有稳定的稻壳炭输入。含水率为10%的稻壳在流化床进行炭气联产的理想运行温度为800℃。