生物质气化过程燃气焦油脱除仿真实验平台设计

发布时间：2020-06-07 16:24

【摘要】：生物质气化技术的发展对我国的能源调整有着重要意义。由于气化过程生成的燃气中含有大量的灰分、焦油等杂质,不仅严重影响着气化效率,而且焦油的沉积影响气化设备的正常运行,如何高效脱除焦油是制约生物质气化技术发展的“瓶颈”。因此,对生物质气化过程燃气焦油的脱除问题进行研究,对推动生物质气化技术的应用和发展具有重要意义。国内外对燃气焦油脱除问题的研究多集中在热化学分析、净化工艺等领域,在仿真实验平台设计方面还较少。本文详细分析了焦油产生的影响因素和脱除方法,并依据国家对气化燃气的验收规范,选用气化燃气焦油炉内、炉外联合脱除的方法;根据文献实验数据,分别建立了气化燃气焦油在气化炉内、炉外脱除过程的基于差分进化算法的最小二乘支持向量机模型(LSSVM)。在气化燃气焦油脱除预测模型基础上,进一步设计了气化炉内焦油脱除多目标优化模型、炉外焦油催化裂解脱除多目标优化模型,以及一种改进的多种群混合并行差分进化优化算法,该算法平衡了局部搜索能力和全局搜索能力,最终得到气化燃气焦油脱除多目标优化的最优解集。本文最后基于MATLAB GUI设计了生物质气化过程燃气焦油脱除仿真实验平台,该平台操作简单,计算结果直观明了。通过实例进行了仿真优化,结果验证了该平台的可行性和实用性。通过此平台,可以实现复杂工况条件下的燃气焦油脱除仿真实验和参数优化,为生物质气化过程燃气焦油脱除提供辅助决策。
【图文】：

不仅促进了当地经济的发展，而且降低了能源进口依赖度用量超过石油，供能量超过了水电和核电的总和，成为瑞室气体的排放量也大大减少。农业大国，生物质能资源丰富，具有十分广阔的前景。我秆、林业废弃物、城市生活垃圾等，但利用水平却极低，甚至燃烧造成了严重的环境污染和生态破坏。我国作为一国，资源相对不足，面临着经济增长和环境保护的双重任加以利用，，高效的转换成燃气、电力等高品位能源，不仅配置能源，而且可以促进国民经济又快又好的发展。打破方式格局，构建和谐经济发展体系，有助于获得国民经济，因此建立可持续发展的能源系统，生物质能的开发利用质能开发利用技术能转化利用技术多种多样，主要可以分为四大类，而每一个不同的子技术，形成了生物质能的多元化利用格局[6]。

图 1-2 热化学转化技术与产物的相互关系质生物转化主要利用微生物或者酶的特性进行转化，转化后产生等燃料。主要针对的是农业加工生产过程中产生的生物质原料，动物的粪便，日常生活的污水，工业生产过程中排放的有机废水较为成熟，具有显著的环保效益，非常清洁，但是能源产出率较油技术是指从油料植物或秸秆等农林作物残渣中将生物油提炼出油用途广泛，可以作为液体燃料直接燃烧，也可以和柴油按一定物质气化技术生物质气化原理质气化是生物质物料在高温加热作用下，使生物质物料中的 C、HO、H2、CH4等混合可燃气体的热化学反应过程。生物质气化工艺有多用气化介质可以分为两大类，其中按介质的不同又可以进行细分，
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TK6

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王建楠;胡志超;彭宝良;王海鸥;曹士峰;;我国生物质气化技术概况与发展[J];农机化研究;2010年01期

2 魏文茂，马隆龙，肖艳京，卢炳方;生物质气化及发电[J];农村能源;1995年06期

3 王华军,李淑兰,何晓峰,赵宝珠,岳峰,韩刚;家用生物质气化机关键设计技术的研究与分析[J];河南科学;2001年04期

4 邱钟明,陈砺;生物质气化技术研究现状及发展前景[J];可再生能源;2002年04期

5 陈冠益;高文学;颜蓓蓓;贾佳妮;;生物质气化技术研究现状与发展[J];煤气与热力;2006年07期

6 陈蔚萍;陈迎伟;刘振峰;;生物质气化工艺技术应用与进展[J];河南大学学报(自然科学版);2007年01期

7 王磊;沈胜强;师新广;胡建军;;生物质气化过程中燃料氮迁移影响因素实验研究[J];太阳能学报;2007年12期

8 李维尧;于飞;仇东;陈永强;高殿义;迟春阳;王树仁;;生物质气化工程建设企业化运作管理模式的探讨[J];可再生能源;2008年06期

9 栾云松;王如汉;;关于生物质气化集中供气规范化问题的探讨[J];湖南农机;2008年01期

10 车丽娜;王维新;;生物质气化影响因素的分析[J];新疆农机化;2008年03期

相关会议论文 前10条

1 王华军;李淑兰;何晓峰;赵宝珠;岳峰;韩刚;;家用生物质气化机设计的关键技术研究与分析[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年

2 王华军;李淑兰;何晓峰;赵宝珠;岳峰;韩刚;;家用生物质气化机设计的关键技术研究与分析[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年

3 郑昀;邵岩;李斌;;生物质气化机理及应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

4 雷廷宙;李在峰;胡建军;;固定床生物质气化机组主要技术性能试验研究[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

5 李海军;王仲兵;;生物质气化集中供气系统工程优化设计[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

6 张瑞芹;;生物质气化燃气的系统净化研究[A];2005年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2005年

7 徐庆贤;谢建;张无敌;宋洪川;尹芳;李建昌;;云南省生物质气化技术研究现状[A];福建省农业工程学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年

8 吴正舜;吴创之;马龙隆;;生物质气化过程中焦油裂解的工业应用研究[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

9 吴志斌;秦育红;黄海峰;冯杰;;生物质气化体系热力学分析[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集（上册）[C];2006年

10 蔡正达;王文红;甄恩明;张辉;;生物质气化用于烟叶烘烤的试验研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 特约记者 李光昕;辽宁推广生物质气化供气技术[N];中国化工报;2007年

2 记者 李江;我市全面检查农村生物质气化站消防安全[N];铁岭日报;2007年

3 记者 王立忠;我市生物质气化站管理全省领先[N];铁岭日报;2007年

4 本报记者 李大洪邋黄宝锋;集市上不见了垛满柴火的大车[N];辽宁日报;2008年

5 记者 廖志慧　实习生 徐梦;农行授信100亿元支持武汉凯迪发展低碳经济[N];湖北日报;2010年

6 记者 符丹萍 通讯员 谢舜源;中科院广州能源研究所两项目取得阶段性成果[N];广东科技报;2011年

7 CNE记者 赵坤;我国生物质气化合成燃料关键技术获重大突破[N];中国电力报;2011年

8 记者 符丹萍 通讯员 谢舜源;广州能源所一科研项目通过验收[N];广东科技报;2011年

9 远帝红;农村生物质能：正待开发的宝藏[N];辽宁日报;2007年

10 通讯员 苏秋芳　记者 常丽君;“民心工程”减排二氧化碳70多万吨[N];科技日报;2009年

相关博士学位论文 前6条

1 王磊;生物质气化过程中燃料固有氮演变行为研究[D];大连理工大学;2010年

2 兰维娟;生物质气化与燃气轮机燃烧集成发电实验与模拟研究[D];天津大学;2013年

3 吉恒松;基于感应加热方法的流化床生物质气化试验与模拟[D];江苏大学;2014年

4 孙宏宇;主动配风固定床生物质气化炉气化参数影响研究[D];山东大学;2011年

5 秦育红;生物质气化过程中焦油形成的热化学模型[D];太原理工大学;2009年

6 田沈;生物质气化洗焦废水的微生物降解研究以及生物质稀酸水解液的乙醇发酵研究[D];首都师范大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 蔡建军;MHGC-BGF 设计、数值模拟及实验研究[D];上海应用技术学院;2015年

2 李路远;生物质气化过程燃气焦油脱除仿真实验平台设计[D];华北电力大学;2015年

3 刘晓伟;生物质气化焦油脱除方法及优化研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

4 王红梅;生物质气化过程建模与参数优化研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

5 王中枢;生物质气化过程优化控制方法研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

6 王臻;基于支持向量机的生物质气化过程建模及优化研究[D];华北电力大学（河北）;2009年

7 张亚宁;生物质气化产气的模拟及优化研究[D];哈尔滨工业大学;2009年

8 刘春生;小型生物质气化系统的设计与性能实验研究[D];江苏大学;2008年

9 朱红;生物质气化过程运行工况研究[D];华北电力大学;2011年

10 杨毅梅;生物质气化过程的数值计算[D];河北工业大学;2011年

本文编号：2701686