生物质能作为可再生能源日益受到人们的关注，高效利用生物质能也成为各国学者的研究重点。由于生物质燃料具有固定碳含量低、热值低等缺点，通过烘焙预处理方式是提高生物质能量密度的重要技术措施。本文选取花生壳、锯末和竹子作为原料，首先通过不同烘焙条件的烘焙预处理，研究烘焙条件对生物质成分、质量产率、能量产率等燃料特性的影响，然后利用热重分析仪对烘焙生物质的水蒸气热解气化特性研究并计算化学反应动力学参数，最后利用Aspen plus软件进行烘焙生物质气化模拟，研究不同烘焙生物质、不同气化温度和不同水蒸气生物质比的产气特性。主要内容如下:
　　(1)首先建立生物质烘焙实验系统，研究烘焙温度和烘焙时间对花生壳、锯末和竹子这三种生物质烘焙后固体产物的成分、固定碳和挥发份含量、氧碳比和氢碳比、以及质量产率和能量量产率的影响，其中烘焙温度为200℃～300℃每20℃一个区间，烘焙时间为30、45、60、90min。主要结果为:随着烘焙温度的增加和烘焙时间的增加，三种烘焙生物质的固定碳含量增加，挥发分含量减少，C元素含量升高，H元素和O元素含量下降，但烘焙时间的影响弱于烘焙温度。随着烘焙温度的升高，烘焙时间对于固体产率的影响逐渐显现，烘焙时间越长，固体产率越小。
　　(2)选取烘焙后的固体产物，利用热重分析仪进行烘焙生物质水蒸气气化特性研究。首先选取不同烘焙条件的固体产物，研究其水蒸气气化特性，然后研究不同升温速率(15K/min、20K/min、25K/min)和不同水蒸气浓度(10％～30％每5％为区间)对烘焙生物质水蒸气气化的影响。最后根据生物质的种类，选用适当的化学反应机理函数，计算烘焙生物质气化的化学反应动力学参数。主要结果为:三种烘焙生物质热解气化明显分为两个阶段，第一阶段为烘焙生物质热解阶段，第二阶段为高温气化阶段。随着升温速率增加，开始气化温度和结束气化温度增加，结束气化温度的变化大于开始气化温度;三种烘焙生物质在气化的第=和第二阶段的活化能均有所增加。随着水蒸气浓度的增加，烘焙生物质的气化结束温度提前。水蒸气浓度对烘焙生物质活化能的两阶段影响不同，对于第一阶段热解阶段的活化能影响较小，对于第二阶段气化阶段的活化能影响较大，且第二阶段活化能随水蒸气浓度增加而减小。
　　(3)利用Aspen plus软件进行烘焙生物质气化的气体产物模拟研究。采用GIBBS自由能最小化原理，选用PENG-ROB物性方法，选取Ryield和Rgibbs反应器为反应单元，建立气化模拟流程。首先研究不同烘焙条件下烘焙生物质气化产物变化规律，其次研究气化温度和水蒸气生物质比对烘焙生物质气化产气的影响。主要结果为:随着烘焙时间和温度的升高，烘焙生物质气化后产生的氢气和二氧化碳体积分数平稳减小，一氧化碳和甲烷体积分数逐渐升高，产气热值增加。研究了气化温度为700℃～1000℃每50℃一个区间的气化温度对产气成分的影响，随着气化温度升高，氢气、一氧化碳分数逐渐增大，二氧化碳、甲烷的体积分数逐渐减少，气化产物热值增加。研究了水蒸气生物质比为0.1～1.6的烘焙生物质产气变化，随水蒸气生物质比的增加，氢气体积分数先减后增，一氧化碳体积分数先增后减，二氧化碳体积分数先缓慢减少后持续增大，甲烷体积分数持续缓慢减少，热值先缓慢增加再减小。