我國自20世紀(jì)80年代末開始，別如山、鮑亦令等對燃生物質(zhì)燃料鍋爐進(jìn)行了深入細(xì)致地研究。為了提高鍋爐燃燒效率，研究人員采用細(xì)砂等顆粒作為媒體床料，以保證形成穩(wěn)定的密相區(qū)料層，為生物質(zhì)顆粒燃料提供充分的預(yù)熱和干燥熱源；采用稀相區(qū)強旋轉(zhuǎn)切向二次風(fēng)形成強烈旋轉(zhuǎn)上升氣流，加強高溫?zé)煔狻⒖諝馀c生物質(zhì)物料顆粒的混合，促進(jìn)可燃?xì)怏w和固體顆粒進(jìn)一步充分燃燒。根據(jù)以上研究成果，哈爾濱工業(yè)大學(xué)分別與國內(nèi)四家鍋爐廠合作開發(fā)了一系列燃用甘蔗渣、稻殼、果穗、木屑等生物廢料的流化床鍋爐，投入生產(chǎn)后運行效果良好，深受用戶的好評。劉皓、黃琳等根據(jù)稻殼的物理、化學(xué)性質(zhì)和燃燒特性，設(shè)計出以流化床燃燒方式為主，輔之以懸浮燃燒和固定床燃燒的組合燃燒式流化床鍋爐，并且為配合三段組合燃燒采取了四段送風(fēng)的方式。采用這種獨特的燃燒方式和配風(fēng)方式，其優(yōu)點在于：流化床中燃料顆粒的流化速度較低，有利于減少稻殼隨煙氣飛出流化床的份額，延長了稻殼在床層的停留時間；提供了足夠的懸浮燃燒空間，有利于揮發(fā)份中的可燃物在懸浮段進(jìn)一步充分燃燒。通過試驗研究證明，該鍋爐具有流化性能良好、燃燒穩(wěn)定、不易結(jié)焦等優(yōu)點，已經(jīng)獲得國家專利。陳冠益、方夢祥等在試驗研究的基礎(chǔ)上，與無錫鍋爐廠合作設(shè)計開發(fā)了35 t/h燃稻殼流化床鍋爐。該鍋爐設(shè)計的主要特點是：采用氣力輸送裝置輸送稻殼，不但輸送量大，而且輸送安全，避免了因給料機堵塞引起的給料中斷現(xiàn)象；采用厚壁管的防磨環(huán)用以防止床層埋管的磨損，尾部加吹灰器吹風(fēng)防止受熱面積灰；通過調(diào)整一、二次風(fēng)風(fēng)量大小與煙氣再循環(huán)實現(xiàn)爐內(nèi)風(fēng)速的改變，擴大了鍋爐的燃料適用范圍。
     在國外，生物質(zhì)直接燃燒技術(shù)得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用，燃燒裝置以流化床和層燃鍋爐為主，兩種燃燒技術(shù)各有特點，并行存在和發(fā)展。流化床鍋爐對生物質(zhì)燃料種類的適應(yīng)性較好，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍較大。床內(nèi)工質(zhì)顆粒擾動劇烈，傳熱和傳質(zhì)工況十分優(yōu)越，有利于高溫?zé)煔狻⒖諝馀c燃料的充分混合，為高水分、低熱值的生物質(zhì)燃料提供了極佳的著火條件，同時由于燃料在床內(nèi)停留的時間較長，可以確保生物質(zhì)燃料地完全燃燒，從而提高燃燒效率。另外，流化床鍋爐能夠較好地維持生物質(zhì)在850℃左右的穩(wěn)定燃燒，所以燃料燃盡后不易結(jié)渣。但是，流化床對入爐的燃料顆粒尺寸要求嚴(yán)格，因此需對生物質(zhì)進(jìn)行篩選、干燥、粉碎等一系列預(yù)處理，使其尺寸、狀況均一化，以保證生物質(zhì)燃料的正常流化。對于生物質(zhì)顆粒機、木屑顆粒機、秸稈顆粒機生產(chǎn)的類似稻殼、木屑顆粒等比重較小、結(jié)構(gòu)松散、蓄熱能力較差的生物質(zhì)，就必須不斷地添加石英砂等以維持正常燃燒所需的蓄熱床料，燃燒后產(chǎn)生的生物質(zhì)飛灰較硬，容易磨損鍋爐受熱面，并且灰渣混入了石英砂等床料很難加以綜合利用。此外，為了維持一定的流化床床溫，鍋爐的耗電量較大，運行費用也相對較高。
     采用層燃技術(shù)開發(fā)生物質(zhì)能，鍋爐結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、投資與運行費用都相對較低。由于鍋爐的爐排面積較大，爐排速度可以調(diào)整，并且爐膛容積有足夠的懸浮空間，能延長生物質(zhì)在爐內(nèi)燃燒的停留時間，有利于生物質(zhì)燃料的充分完全燃燒。但生物質(zhì)燃料的揮發(fā)分析出速度很快，燃燒時需要補充大量的空氣，如不及時將燃料與空氣充分混合，會造成空氣供給量不足，難以保證生物質(zhì)燃料地充分燃燒，從而影響鍋爐的燃燒效率。
    在國內(nèi)，生物質(zhì)的流化床燃燒技術(shù)得到廣泛的研究應(yīng)用，而生物質(zhì)層燃燃燒技術(shù)的研究并不多。國家發(fā)改委作出了關(guān)閉小機組燃煤電廠的決定，但同時鼓勵對小機組燃煤電廠進(jìn)行技術(shù)改造，改用燃生物質(zhì)鍋爐以發(fā)展可再生能源，上海交通大學(xué)與上海四方鍋爐廠聯(lián)合研究開發(fā)了生物質(zhì)層燃鍋爐，以解決小機組燃煤電廠問題。同時，由于我國擁有大量的工業(yè)鏈條爐，而煤價上漲迅速，導(dǎo)致一系列經(jīng)濟問題和環(huán)境問題，在生物質(zhì)資源豐富的區(qū)域，每年有大量的農(nóng)作物秸稈被白白燒掉，造成資源浪費，也污染了環(huán)境，將生物質(zhì)燃料用于鏈條爐燃燒不僅能夠降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)C02零排放，還能節(jié)約能源。由于生物質(zhì)燃料本身的物理化學(xué)特性，其層燃燃燒特性需要進(jìn)行詳細(xì)研究，本文將總結(jié)國內(nèi)外的最新研究進(jìn)展，對生物質(zhì)燃料的層燃燃燒特性進(jìn)行分析研究。