综述：先进生物质致密化与燃烧技术用于高效低碳固体生物燃料的制备

《Current Opinion in Green and Sustainable Chemistry》：Advanced Biomass Densification and Combustion Techniques for Efficient Low-Carbon Solid Biofuel Generation

　　

摘要

生物质燃烧是可持续、低碳固体生物燃料生产的一种可行工艺。传统燃料燃烧效率低且不稳定，且会排放大量颗粒物及碳。近年来，燃料提质和最优燃烧策略的最新进展正在解决这些限制。通过致密化（如制粒或压块）工艺与热解预处理相结合，可以显著提高燃料的能量密度，并改善其均匀性和燃烧稳定性。与此同时，人工智能辅助燃烧优化、分级燃烧和化学链燃烧等新兴方法进一步提高了热效率和排放控制水平。本文对这些创新进行了批判性评估，分析了它们对燃烧效率和减碳的影响、当前面临的限制以及未来研究方向，以期为生物质转化高效、清洁和可持续的固体生物燃料提供指导。

各节摘要

致密化

致密化是将低密度生物质转化为紧凑、高密度固体燃料的过程，以克服与储存、处理和运输相关的挑战 [20]。生物质能源生产是一个劳动密集且能源密集的过程，高昂的成本限制了其实际应用。致密化通过提高同质性、增加能量密度并实现锅炉系统的自动进料，提供了一种有效的解决方案。它是一种高效的

燃烧效率技术

生物质燃烧效率受燃料品质、反应器构型和过程控制等综合效应的影响，而非取决于任何单一技术。上游干燥、热解预处理、制粒和共致密化等工艺可减少水分、粒径、堆积密度和进料速率的波动，从而提供更为稳定的燃料输入。在传统生物质锅炉中，分级送风和烟气再循环（FGR）可调控局部氧浓度和温度，以抑制NOx的形成，同时

结论

近年来，在生物质致密化和燃烧方面的进展，包括制粒、热解预处理、共致密化、人工智能辅助优化、分级燃烧和化学链燃烧（CLC），已显著提高了能量密度、燃烧性能，并有效降低了NO_x/CO₂排放，支持生物质作为一种有前景的低碳能源资源。然而，进一步推进需要实现集成化和智能化的生物质能源系统。未来研究应优先开展基于

利益声明

? 作者声明，不存在任何可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者衷心感谢该机构为本研究提供的机构支持。

R. Jyoti|Nihal|Prerna Attri|Himanshi