化石能源在推动社会发展的同时,也带来了诸如环境污染、能源危机等许多问题,促使我们寻求一种清洁可再生的替代能源。生物质能具有污染小、可再生、储量大等优点,是一种较为理想的替代能源。在生物质的利用方法中,气化制氢是一种将生物质能转化为高品位能源的有效方式,正受到越来越多的关注。生物质种类繁多,性质各异,研究困难,然而都具有相同的三种主要组分:纤维素、半纤维素、木质素,如果能够通过组分的气化产氢特性来估计实际生物质的产氢特性,就能够节省宝贵的时间精力,同时进一步理解生物质的气化机理。本文在上吸式固定床上进行了920¹220℃生物质水蒸气气化实验,以生物质组成成分纤维素、半纤维素、木质素以及三种实际生物质为研究对象,引入了组分表征系数作为对生物质组成的表征,考察了温度和生物化学组分对产氢特性的影响。同时使用Aspen Plus对生物质气化进行了模拟研究。气化实验发现,在920¹220℃的温度范围内,纤维素、半纤维素的气化产氢特相似,而与木质素有着明显不同。纤维素、半纤维素气化时,与木质素相比气体释放速率大,产生较少的H₂、CO₂和较多的CO、CH₄,并且随着温度的升高合成气中H₂含量上升,CO含量先下降后上升。三种实际生物质的气化产氢特性介于木质素和纤维素、半纤维素之间,并且基本满足定性规律:木质素表征系数较大的生物质的产氢特性更接近于木质素,半纤维素表征系数较大的生物质的产氢特性更接近于半纤维素。木质素产氢率最大,1020℃时达到最大产氢率1.09 Nm³/kg,实际生物质中杨树叶的产氢率最大,为0.67 Nm³/kg（1220℃）。用组分表征系数对实际生物质的产气成分进行拟合,拟合结果与实验结果具有一定的线性相关性,可以作为估计某种生物质的产气成分的参考。木质素表征系数高的生物质产氢率更大,更适合作为气化产氢的原料。Aspen模拟结果显示,三组分中木质素的产氢率最高,纤维素、半纤维素的产氢率较低,实际生物质的产氢率介于木质素与半纤维素之间。木质素的实验结果更接近理想值。本文通过对三组分和三种生物质水蒸气气化的实验和模拟,对生物质生物化学组成和产氢特性的关系进行了定性研究,对预测生物质气化结果与选择气化物料提供了依据。