为实现能源转型和减少碳排放，必须大力发展可再生能源。生物质能作为其中重要的一部分，利用方式多样并有很好的发展前景。生物质气化－燃煤耦合发电是生物质能利用的重要技术和发展方向，它对燃煤锅炉影响小，发电效率高并便于监测电量。为分析和研究生物质气化与燃煤耦合发电的系统特性，首先需要了解生物质气化过程并获得生物质气化燃气的组分及相关气化指标。建立基于热化学平衡的生物质气化模型，用Visual Basic编程计算，得到燃气组分、气化指标与气化剂当量比、水分的关系曲线。结果表明：水分越高，燃气热值和气化效率越低，气化产率越高；气化剂当量比越大，气化产率和气化效率越高，燃气热值越低。这些关系曲线可为气化过程控制提供借鉴，也可为设计和优化生物质气化－燃煤耦合系统奠定基础。

以热功率60 MW/30 MW生物质气化炉与660 MW燃煤机组锅炉共燃耦合发电(对应发电功率20 MW/10 MW)为例，从工程应用和项目示范性角度，对负压/正压单循环流化床气化系统、循环流化床与固定床的气化－热解串床气化系统、双循环流化床的燃烧－气化串床系统的布置方案进行具体分析、论证和比较。对于设计燃料为多品种类生物质，认为“正压循环流化床气化炉＋换热器”布置和“正压循环流化床＋正压固定床＋半焦回床/直排”布置为可选优化方案。项目实施后将对生物质气化与燃煤锅炉共燃耦合发电起到重要的示范性作用。

以某公司660 MW超临界燃煤机组锅炉引入生物质气化燃气再燃发电的两个项目(燃气发电功率10 MW/20 MW)为例，结合“四角切圆”和“前后墙对冲”锅炉的具体特点，选择优化的燃烧器改造方案。针对具体的燃气引入方式，全面分析锅炉运行中NO_x排放、主要参数变化、低负荷稳燃、受热面腐蚀、炉膛结渣等情况，并委托锅炉厂进行掺烧前后的性能核算和计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)数值模拟计算。各种工况掺烧燃气后，NO_x降低明显，排烟温度增加，锅炉计算效率总体呈降低趋势。