生物質(zhì)能是可再生資源。生物質(zhì)氣化發(fā)電是將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)變成電能的過程,具有技術(shù)靈活、清潔及經(jīng)濟效能好的特性。隨著化石能源的枯竭,環(huán)境惡化,發(fā)掘生物質(zhì)氣化發(fā)電的潛力,已經(jīng)成為一個世界性課題,受到人們的普遍關(guān)注。 但是生物質(zhì)能的開發(fā)和利用過程中有很多亟待解決的難題,這主要由生物質(zhì)氣化反應(yīng)過程的復(fù)雜性決定。其中一些關(guān)鍵性課題如氣化燃氣熱值偏低,氣化產(chǎn)率低,自動控制水平不高等影響了氣化發(fā)電的推廣及應(yīng)用。 本文根據(jù)國內(nèi)外生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究現(xiàn)狀,對生物質(zhì)氣化的基本反應(yīng)原理、氣化技術(shù)分類及氣化設(shè)備進行闡述,在詳細分析生物質(zhì)氣化過程機理的基礎(chǔ)上,研究了物料特性、當(dāng)量比、氣化壓力、催化劑及氣化溫度等因素在不同運行工況下對生物質(zhì)氣化過程的影響,并結(jié)合生物質(zhì)氣化電站在不同工況下的實驗數(shù)據(jù)建立了LS-SVM氣化過程模型,針對生物質(zhì)氣化過程的特性,分析控制參量間的關(guān)系,提出了相應(yīng)的控制方案。在所建模型基礎(chǔ)上,設(shè)計擬合了生物質(zhì)氣化過程主要運行控制參數(shù)T和CO/CO2與氣體熱值和氫氣含量間的多目標優(yōu)化目標函數(shù),利用MOGA對目標函數(shù)進行尋優(yōu)計算,得到氣體熱值最大和氫氣含量最高時的最佳運行工況。最后,將優(yōu)化的運行工況即氣化標準作為給定值,仿真驗證得到了較好的控制效果。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2012
【中圖分類】：TK6
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 生物質(zhì)能概述
        1.2.1 生物質(zhì)能
        1.2.2 生物質(zhì)資源
    1.3 生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)
        1.3.1 直接燃燒發(fā)電
        1.3.2 氣化發(fā)電
        1.3.3 混合燃燒發(fā)電
    1.4 國內(nèi)外生物質(zhì)氣化研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 我國研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 生物質(zhì)氣化過程機理分析
    2.1 生物質(zhì)氣化過程
        2.1.1 氣化反應(yīng)基本原理
        2.1.2 氣化技術(shù)分類
        2.1.3 氣體設(shè)備
    2.2 氣化過程指標及影響因素
        2.2.1 氣化過程指標
        2.2.2 氣化過程影響因素
    2.3 生物質(zhì)氣化過程主要問題
    2.4 本章小結(jié)
第3章 生物質(zhì)氣化過程建模與優(yōu)化
    3.1 氣化過程建模
        3.1.1 氣化過程模型結(jié)構(gòu)與參量的確立
        3.1.2 SVM建模方法
        3.1.3 模型建立
    3.2 模型驗證分析
    3.3 氣化過程優(yōu)化
        3.3.1 氣化過程優(yōu)化設(shè)計目的和意義
        3.3.2 多目標優(yōu)化方法
        3.3.3 確立優(yōu)化目標函數(shù)
        3.3.4 優(yōu)化計算驗證
    3.4 優(yōu)化結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 生物質(zhì)氣化過程控制方案設(shè)計與仿真
    4.1 氣化過程控制方案分析
        4.1.1 氣化過程控制目標的確立
        4.1.2 影響因素關(guān)聯(lián)性分析
        4.1.3 控制方案的劃分
    4.2 氣化過程控制方案設(shè)計
        4.2.1 控制方案確立
        4.2.2 控制器設(shè)計
    4.3 優(yōu)化控制仿真及結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 存在問題及改進構(gòu)想
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果
致謝

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本文編號：2862790