發(fā)布時(shí)間：2020-06-07 16:24

【摘要】：生物質(zhì)氣化技術(shù)的發(fā)展對我國的能源調(diào)整有著重要意義。由于氣化過程生成的燃?xì)庵泻写罅康幕曳帧⒔褂偷入s質(zhì),不僅嚴(yán)重影響著氣化效率,而且焦油的沉積影響氣化設(shè)備的正常運(yùn)行,如何高效脫除焦油是制約生物質(zhì)氣化技術(shù)發(fā)展的“瓶頸”。因此,對生物質(zhì)氣化過程燃?xì)饨褂偷拿摮龁栴}進(jìn)行研究,對推動(dòng)生物質(zhì)氣化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展具有重要意義。國內(nèi)外對燃?xì)饨褂兔摮龁栴}的研究多集中在熱化學(xué)分析、凈化工藝等領(lǐng)域,在仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)方面還較少。本文詳細(xì)分析了焦油產(chǎn)生的影響因素和脫除方法,并依據(jù)國家對氣化燃?xì)獾尿?yàn)收規(guī)范,選用氣化燃?xì)饨褂蜖t內(nèi)、爐外聯(lián)合脫除的方法;根據(jù)文獻(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別建立了氣化燃?xì)饨褂驮跉饣癄t內(nèi)、爐外脫除過程的基于差分進(jìn)化算法的最小二乘支持向量機(jī)模型(LSSVM)。在氣化燃?xì)饨褂兔摮A(yù)測模型基礎(chǔ)上,進(jìn)一步設(shè)計(jì)了氣化爐內(nèi)焦油脫除多目標(biāo)優(yōu)化模型、爐外焦油催化裂解脫除多目標(biāo)優(yōu)化模型,以及一種改進(jìn)的多種群混合并行差分進(jìn)化優(yōu)化算法,該算法平衡了局部搜索能力和全局搜索能力,最終得到氣化燃?xì)饨褂兔摮嗄繕?biāo)優(yōu)化的最優(yōu)解集。本文最后基于MATLAB GUI設(shè)計(jì)了生物質(zhì)氣化過程燃?xì)饨褂兔摮抡鎸?shí)驗(yàn)平臺(tái),該平臺(tái)操作簡單,計(jì)算結(jié)果直觀明了。通過實(shí)例進(jìn)行了仿真優(yōu)化,結(jié)果驗(yàn)證了該平臺(tái)的可行性和實(shí)用性。通過此平臺(tái),可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況條件下的燃?xì)饨褂兔摮抡鎸?shí)驗(yàn)和參數(shù)優(yōu)化,為生物質(zhì)氣化過程燃?xì)饨褂兔摮峁┹o助決策。
【圖文】：

不僅促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且降低了能源進(jìn)口依賴度用量超過石油，供能量超過了水電和核電的總和，成為瑞室氣體的排放量也大大減少。農(nóng)業(yè)大國，生物質(zhì)能資源豐富，具有十分廣闊的前景。我稈、林業(yè)廢棄物、城市生活垃圾等，但利用水平卻極低，甚至燃燒造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)破壞。我國作為一國，資源相對不足，面臨著經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)的雙重任加以利用，，高效的轉(zhuǎn)換成燃?xì)�、電力等高品位能源，不僅配置能源，而且可以促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又快又好的發(fā)展。打破方式格局，構(gòu)建和諧經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系，有助于獲得國民經(jīng)濟(jì)，因此建立可持續(xù)發(fā)展的能源系統(tǒng)，生物質(zhì)能的開發(fā)利用質(zhì)能開發(fā)利用技術(shù)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)多種多樣，主要可以分為四大類，而每一個(gè)不同的子技術(shù)，形成了生物質(zhì)能的多元化利用格局[6]。

圖 1-2 熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)與產(chǎn)物的相互關(guān)系質(zhì)生物轉(zhuǎn)化主要利用微生物或者酶的特性進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生等燃料。主要針對的是農(nóng)業(yè)加工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的生物質(zhì)原料，動(dòng)物的糞便，日常生活的污水，工業(yè)生產(chǎn)過程中排放的有機(jī)廢水較為成熟，具有顯著的環(huán)保效益，非常清潔，但是能源產(chǎn)出率較油技術(shù)是指從油料植物或秸稈等農(nóng)林作物殘?jiān)袑⑸镉吞釤挸鲇陀猛緩V泛，可以作為液體燃料直接燃燒，也可以和柴油按一定物質(zhì)氣化技術(shù)生物質(zhì)氣化原理質(zhì)氣化是生物質(zhì)物料在高溫加熱作用下，使生物質(zhì)物料中的 C、HO、H2、CH4等混合可燃?xì)怏w的熱化學(xué)反應(yīng)過程。生物質(zhì)氣化工藝有多用氣化介質(zhì)可以分為兩大類，其中按介質(zhì)的不同又可以進(jìn)行細(xì)分，
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK6

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本文編號(hào)：2701686