開發(fā)“綠色能源”已成為當(dāng)今世界上工業(yè)化國家開源節(jié)流、化害為利和保護(hù)環(huán)境的重要手段。以煤為主的能源結(jié)構(gòu)是造成環(huán)境污染嚴(yán)重的主要原因,化石燃料的不可再生性和使用帶來的環(huán)境污染,使生物質(zhì)能在可再生能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)了重要地位。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用的一種重要形式,其中生物質(zhì)氣化過程又是氣化發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵,雖然目前國內(nèi)外已有一些這方面的研究報道,但是針對有關(guān)生物質(zhì)氣化過程特性進(jìn)行建模及優(yōu)化的研究則非常缺乏。因此,對于生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)中氣化過程的建模和優(yōu)化研究,具有重要的理論意義和實用價值,以及環(huán)境、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。本文結(jié)合我國能源經(jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀及生物質(zhì)能特點,在對生物質(zhì)發(fā)電熱解氣化過程機(jī)理分析基礎(chǔ)上,對生物質(zhì)氣化過程建模和優(yōu)化、焦油脫除過程建模和優(yōu)化,以及生物質(zhì)壓縮成型過程建模和優(yōu)化等作了做了系統(tǒng)的研究探討。分別建立了氣化過程的熱化學(xué)平衡模型、最小二乘支持向量機(jī)模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和循環(huán)流化床氣化動力學(xué)模型,并依據(jù)實驗數(shù)據(jù)對所建立的各模型做了仿真驗證。結(jié)果表明,本文所建立的四種氣化過程數(shù)學(xué)模型對實際生物質(zhì)氣化過程具有較好的模擬效果,能夠有效地反映實際氣化過程的特性。基于建立的模型,... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：168 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

生物質(zhì)壓縮成型過程支持向量機(jī)模型

17通風(fēng)。圖2-1 生物質(zhì)燃料的燃燒過程[69]2.影響燃燒的主要因素1）水分含量。燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)，而水分的蒸發(fā)卻要強(qiáng)烈低吸收熱量。大多數(shù)生物質(zhì)燃料自維持燃燒（self-supporting combustion）時要求燃料中的水分含量不超過65%，否則一般需要加入輔助燃料來助燃。2）空氣供給量。生物質(zhì)與氧燃燒過程中，燃料與空氣供給決定著燃燒反應(yīng)的進(jìn)程。如果空氣供給量太小，燃燒反應(yīng)進(jìn)行得不完全。而如果空氣供給量太大，則過量空氣吸收的熱量增大，結(jié)果導(dǎo)致燃燒溫度降低，使燃燒穩(wěn)定性變差，因此要確定一個最佳的過量空氣系數(shù)，保證燃燒穩(wěn)定和完全地運行。3）顆粒尺寸。固體燃燒反應(yīng)一般是在燃料顆粒的表明進(jìn)行，顆粒表面積越大，就越有利于燃燒反應(yīng)的進(jìn)行。燃料顆粒尺寸決定著參與燃燒反應(yīng)的顆粒總表面積

同時強(qiáng)烈的擾動，可使燃料表面灰層剝落，暴露新鮮碳層。2.1.3 生物質(zhì)燃燒發(fā)電工藝過程1.生物質(zhì)燃燒發(fā)電系統(tǒng)通常燃燒發(fā)電系統(tǒng)的構(gòu)成包括生物質(zhì)原料收集系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、儲存系系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)、熱利用系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)。生物質(zhì)燃燒發(fā)電流程如圖 2-2 所示，生物質(zhì)原料經(jīng)預(yù)處理（破碎、分選、由原料輸送裝置將預(yù)處理后的生物質(zhì)送人鍋爐燃燒，通過鍋爐換熱，利用生物的熱能把鍋爐給水轉(zhuǎn)換為蒸汽，為汽輪發(fā)電機(jī)組提供汽源進(jìn)行發(fā)電。生物質(zhì)燃渣落入出灰裝置，由輸灰機(jī)送到灰坑，進(jìn)行灰渣處置。煙氣經(jīng)過煙氣處理系統(tǒng)排放入大氣中，其蒸汽發(fā)電部分與常規(guī)的燃煤電廠的蒸汽發(fā)電部分基本相同。2.生物質(zhì)燃燒技術(shù)分類根據(jù)燃燒系統(tǒng)的不同，生物質(zhì)燃燒技術(shù)可將分為層燃、流化床和懸浮燃燒技術(shù)。其中層燃方式，依據(jù)燃料與煙氣流動方向不同，可分為三類：順流、逆流。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的建模方法與控制策略研究[D]. 王俊國.華中科技大學(xué) 2004

碩士論文
[1]生物質(zhì)燃料致密成型參數(shù)的研究[D]. 李美華.北京林業(yè)大學(xué) 2005
[2]生物質(zhì)氣化中焦油的催化轉(zhuǎn)化[D]. 王炎昌.鄭州大學(xué) 2005
[3]一種氣化數(shù)學(xué)模型及木屑的高溫氣化試驗[D]. 林竹.中南大學(xué) 2005
[4]典型城市生活垃圾組分流化床熱解氣化特性及反應(yīng)機(jī)理研究[D]. 張加權(quán).浙江大學(xué) 2005
[5]生物質(zhì)焦油催化裂解實驗及中熱值氣化技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 劉亞軍.浙江大學(xué) 2004
[6]生物質(zhì)氣化技術(shù)及BIGCC系統(tǒng)性能的研究[D]. 宋鴻偉.華北電力大學(xué)（北京） 2004



本文編號：3106900