温室气体的排放造成了全球气候变暖,迫使人类寻求更加绿色环保的能源来替代化石能源。生物质能是人类最早使用的能源,也是唯一可以储存和运输的可再生能源,凭借着其分布广泛、储量巨大、碳平衡等优势日益受到重视。生物质气化发电技术具有发电效率高、规模灵活、投资运行费用低等优势,适于我国生物质的特点,是生物质能转化为电能的重要技术之一。本文在分析总结前人关于生物质气化发电系统和多联产系统的基础上,结合各类燃气净化系统的优缺点,提出了三类生物质气化发电系统优化工艺:实现焦油收集和资源化利用的焦油回炉再气化工艺、高温裂解燃气通热炭床提升热值的高温热炭床工艺、实现高品质炭和生物质气化发电多联产的低温气化多联产工艺;采用技术调研、工艺计算等的方法,分析计算出了各工艺的能流、物流平衡和关键设备的参数;针对各工艺中存在的核心问题进行了焦油伴热泵送实验、低热值燃气热炭床气化实验、低温气化炭气联产实验,论证了各工艺在工程实际中运行的可行性。通过比较不同工艺1MW发电系统的生物质消耗量、发电效率、产炭量等关键参数以及各系统的结构特点,从经济效益、环保效益等方面综合分析出低温气化多联产工艺更具竞争优势。该研究结果为生物质气化发电系统的研究提供了新的思路,为后续MW级生物质气化发电系统的工艺选择提供较大的参考价值。