生物质直燃发电系统主要由上料系统、生物质锅炉、汽轮发电机组和烟气除尘系统及其他辅助设备组成。
生物质锅炉是生物质直燃发电厂的关键设备，功能上类似于常规燃煤电厂锅炉，但是其结构和材质上要适合农林生物质燃料的特点，应具有抗腐蚀等功能。从炉温和产生的蒸汽压力两个角度将生物质锅炉分为高温高压锅炉和中温中压锅炉。生物质锅炉通常是采用自然循环的汽包锅炉，过热器分两级布置在烟道中，烟道尾部布置省煤器和空气预热器。
汽轮发电机组与常规燃煤电厂所采用的机组相同。
烟气除尘装置是去除并回收燃烧烟气中的飞灰，是生物质直燃发电厂重要的环境保护装置。由于生物质直燃发电的燃料与常规燃煤电厂不同，草木灰与常规电厂的粉煤灰的性质不同，通常采用布袋除尘方式。
上料及给料系统的不同，是生物质直燃发电厂与常规火电厂在工艺系统上的***大区别。这完全是由于生物质燃料的物理特性与煤有很大的区别。它流动性差、比重轻、体积大、颗粒大、易燃、失火后不易救等性质是煤不具备的。
生物质直燃锅炉与煤粉炉在结构和燃烧机理上有本质的区别。给水加热、空气预热、蒸汽过热等系统也有独特的设计。
