合理的生物质与煤的比例即B／C也是本工艺重点研究的问题。由于本工艺的着眼点是充分利用生物质这种可再生能源，而生物质的能量密度较低，难以独立维持本工艺的气化用热需求，因此必须加入煤作为辅助热源。如何尽量多用生物质，少用煤，找到两者之间的平衡点是关键。

实验中保持气化炉在1 000～1 050℃的气化温度区间反应；燃烧阶段提供68 m3／h的空气量；气化阶段提供1.5 kg／h的水蒸气量；生物质与煤分别采用0／100、20／80、40／60、60／40、80／20、100／0这几个不同比例进行实验。具体实验参数和结果见表3.6和图3.15、图3.16和图3.17。

表3.6　气化炉不同B／C的实验结果

续表

图3.15　B／C对所产气体组分的影响（T＝1 000～1 050℃，S／B＝1.36）

由图3.15可知，H2浓度变化不明显，CO随着B／C的增加而明显增加，从24.60%上升到33.33%，其他组分则都呈减少的趋势。一方面，由于气化反应以水煤气为主；另一方面，由于生物质的增加，其所产气体中生物质挥发分的含量会明显增加，而挥发分中CO的含量相对较高。这就是为什么改变生物质与煤的掺混比例对H2的含量变化影响较小，而对CO的含量变化影响较大的原因。

由图3.16可知，随着B／C的增加，气体热值的变化较无序，是否是实验误差需要进一步研究。随着生物质加入比例的提高，燃气的气体产率趋于稳定的数值。

图3.16　B／C对所产气体热值的影响（T＝1 000～1 050℃，S／B＝1.36）

图3.17　B／C对产氢率的影响（T＝1 000～1 050℃，S／B＝1.36）

由图3.17可知，每千克生物质的产氢量由42.73 g增加到59.45 g，每千克生物质的潜在的产氢量由91.11 g增加到126.34 g。同样，生物质的量是在其干燥无灰基的状态下测量的。

表3.6为气化炉不同B／C的实验结果。(www.daowen.com)

在热力学平衡模型中同样改变B／C，气体产物的变化规律如下：

图3.18为T1＝800℃，S／C＝2条件时，B／C变化对气体产物的影响，由图3.18可知随着B／C的增加，H2的含量下降，CO2的含量下降，CO的含量增加，水蒸气的含量也增加，CH4的含量有所下降，但是这些变化的幅度都比较小。主要是因为生物质与煤的组分不同，所以对应的产物也不同，但需要注意的是此图中所示参数为气体组分，而并非气体产量。图3.18所示的气体产量很清楚地显示了气体产量随着B／C的增加有所增加，所以随着B／C的增加，各个组分中气体的实际的产量也是增加的。

图3.18　不同B／C下的气体组分（T1＝800℃，S／C＝2）

图3.19～图3.21为不同B／C比例下气体产量，气体单位热值，产气总热值的变化图，由图可知热解气中气体热值较低，这主要是因为生物质热解产生的气体相对于煤更多，而热解气的热值是低于气化气的，这就导致了所产气体的单位气体热值随着B／C的增加下降。随着B／C的增加，由于气体产量增加，因此虽然单位气体热值有所下降，但是总的产气热值是增加的。

通过上述分析可知，实验值和模拟值在产物的变化以及热值变化趋势方面表现出了很好的一致性，验证了模型的可靠性，实验值中有个别参数出现了误差，可以通过模拟的方法对其进行修正。

图3.19　不同B／C下的气体产量（T1＝800℃，S／C＝2）

图3.20　不同B／C下所产气体的单位热值（T1＝800℃，S／C＝2）

图3.22所示为不同B／C比例下气化炉气化效率的变化图，气化效率随B／C比例增加而增加，最大值出现在B／C＝4时，其值为94.30%。

图3.21　不同B／C下所产气体的总热值（T1＝800℃，S／C＝2）

图3.22　不同B／C下的气化效率（T1＝800℃，S／C＝2）

由于煤是不可再生资源，而生物质是可再生资源，因此虽然煤的增加能提高单位气体热值，但是生物质的增加能增加总的气体产量，从而使总的产气热值增加，所以在实际应用中，应当尽可能使用生物质作为原材料进行气化。