生物质气化事故机理及安全对策

发布时间：2020-10-27 07:26

　　 生物质气化工艺是近年新发展的一项能源技术,其原料来源广泛,环境亲和力好,发展生物质气化工艺是解决能源紧张与环境污染的一项有效措施。但是,生物质气化工艺中存在着的安全问题使得其在推广过程中遇到了阻力。为确定稻壳、玉米芯、花生壳、稻秸四种典型可燃生物质的热解特性及热解反应化学动力学参数,本文在氮气气氛下以三种不同的升温速率对其进行了热重分析,并将其热解反应划分为四个阶段,同时对逸出气体成分进行了分析,确定了生物质气化主要的危险和危害为火灾、爆炸和中毒：并运用故障树分析法进一步分析了生物质气化导致火灾、爆炸、中毒的事故机理。在生物质气化爆炸、中毒事故贝叶斯网络分析的基础上,利用GeNIe软件进行建模分析,计算出事故发生概率,基本事件的后验概率和各种重要度,并得到重要度的平均排列顺序。根据计算结果进行预测和诊断,找出最容易导致生物质气化装置发生事故的事件,并提出相应的预防措施。最后,本文针对后验概率及重要度排名均位居前列的净化间湿式净化设备冬季冻裂这一基本事件,提出了一种利用气化装置余热通过盘管对净化间进行供暖的方案,根据传热学理论进行建模计算,得出了在不同的缠绕圈数及风机风速下盘管出口空气及净化间所能达到的温度,从而验证该方案的可行性和正确性,利用气化装置余热通过盘管对净化间进行供暖,既可以防止冬季由于净化装置冻裂而造成的泄漏、火灾、爆炸和中毒事故,又可以改善冬季作业人员的工作条件,在确保安全的前提下可实现节能减排。
【学位单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2014
【中图分类】：TK6
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 生物质
        1.1.1 生物质的概念
        1.1.2 生物质能的概念
        1.1.3 生物质的分类
        1.1.4 生物质的化学组成及分类
        1.1.5 生物质能利用背景
    1.2 生物质热解技术
        1.2.1 生物质热解的概念
        1.2.2 影响生物质热解过程及产物组成的因素
    1.3 生物质气化技术
        1.3.1 生物质气化
        1.3.2 生物质气化技术应用现状
        1.3.3 生物质气化事故
    1.4 生物质气化安全技术研究现状
    1.5 本文研究内容
第2章 典型可燃生物质热失重特性比较研究
    2.1 生物质燃料热解及气化过程分析
        2.1.1 生物质热解原理
        2.1.2 生物质气化原理
    2.2 生物质气化流程
        2.2.1 气化装置
        2.2.2 气体净化装置
        2.2.3 加臭装置
        2.2.4 储罐
        2.2.5 调压装置
    2.3 生物质气化产物
    2.4 实验部分
        2.4.1 采样
        2.4.2 制粉
        2.4.3 实验仪器
        2.4.4 实验方法
    2.5 生物质热重实验结果分析
        2.5.1 热重分析简介
        2.5.2 热重实验结果分析
        2.5.3 生物质热解表观动力学
    2.6 生物质热解、气化逸出产物分析
        2.6.1 生物质热解析出产物分析
        2.6.2 生物质气化析出产物分析
    2.7 实验结论
第3章 基于贝叶斯网络的生物质气化事故概率研究
    3.1 贝叶斯网络概述
        3.1.1 贝叶斯网络的理论基础
        3.1.2 贝叶斯网络定义
        3.1.3 贝叶斯网络的构造
    3.2 贝叶斯网络的推理问题
        3.2.1 精确推理
        3.2.2 近似推理
    3.3 贝叶斯网络的工具软件
    3.4 基于贝叶斯网络的定量风险评价模型
        3.4.1 故障树向贝叶斯网络转化
        3.4.2 基于贝叶斯网络的定量风险评价
    3.5 基于贝叶斯网络的生物质气化爆炸事故概率研究
        3.5.1 故障树的建立
        3.5.2 贝叶斯网络模型
        3.5.3 基本事件重要度的计算
    3.6 基于贝叶斯网络的生物质气化泄漏中毒事故概率研究
        3.6.1 故障树的建立
        3.6.2 贝叶斯网络模型
        3.6.3 基本事件重要度的计算
    3.7 贝叶斯网络分析结果
第4章 空气预热与湿式净化设备防冻技术研究
    4.1 气化装置预热与空气热交换分析
        4.1.1 盘管内壁温度计算
        4.1.2 盘管出口空气温度计算
    4.2 净化间内热交换分析
    4.3 空气预热后净化间内实际温度计算
第5章 结论
参考文献
致谢

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本文编号：2858245