二次风对双循环流化床颗粒循环流率的影响及模型研究

发布时间：2020-12-30 20:34

　　有效地控制颗粒循环流率是双循环流化床生物质气化装置稳定运行的关键。搭建了双循环流化床冷态实验台,研究了两床送风特性,尤其是提升管二次风送风特性对双循环流化床颗粒循环流率的影响,通过分析数据,找出了颗粒循环流率在二次风特性影响下的变化规律,其中,提升管二次风口高度对颗粒循环流率的影响最为显著。提升管内压降受本文实验设置的因素影响程度不同,不同二次风口高度下提升管压降的变化率最大,相对变化率达到12.13%。建立了两种不同的提升管颗粒实际流动数学模型,对比了两种模型对流化风速、二次风送风方式、风口高度、风口数目影响下提升管压降计算结果,找出了最优模型,发现压降对不同的影响因素敏感程度也不同,不同的二次风送风方式和二次风口高度影响下模型输出与实测值的平均相对误差较大,分别为6.27%和6.65%,由此计算出的颗粒循环流率误差也较大。利用Matlab软件建立了颗粒循环流率的BP神经网络预测模型,对比了三种改进型训练算法下的模型预测值,确定了最优网络结构并找出了最佳算法。在本文设置的几个影响因素下,最优BP网络模型的预测值与实验值的平均相对误差仅为1.37%,最大相对误差为5.75%。该模型能够... 

【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
物理量名称及符号表
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 新型生物质利用技术
        1.2.1 生物质气化技术
        1.2.2 生物质液化技术
    1.3 生物质气化反应器
        1.3.1 固定床气化炉
        1.3.2 流化床气化炉
    1.4 双流化床提升管性征
    1.5 提升管二次风的影响
        1.5.1 引入二次风对管内的影响
        1.5.2 引入二次风的问题
    1.6 主要研究目的和研究内容
        1.6.1 本文的研究目的
        1.6.2 本文的研究内容
第2章 双循环流化床气化装置及实验方法
    2.1 实验系统
    2.2 实验系统各部件的设计
        2.2.1 提升管及管内二次风风口的布置
        2.2.2 导流管设计
        2.2.3 旋风分离器的设计
        2.2.4 立管的设计
        2.2.5 返料管的设计
        2.2.6 气化室的设计
        2.2.7 布风板的设计
        2.2.8 实验物料的选取
    2.3 颗粒循环流率
第3章 实验结果及分析
    3.1 气化室风速对颗粒循环流率的影响
    3.2 提升管流化风速对颗粒循环流率的影响
    3.3 提升管二次风量对颗粒循环流率的影响
    3.4 提升管二次风送风方式对颗粒循环流率的影响
    3.5 提升管二次风口高度对颗粒循环流率的影响
    3.6 提升管二次风口数目对颗粒循环流率的影响
    3.7 本章小结
第4章 双流化床提升管颗粒循环流率动力学模型研究
    4.1 临界流化孔隙率的计算
    4.2 颗粒终端速度的计算
    4.3 提升管模型
        4.3.1 第一类提升管模型
        4.3.2 第二类提升管模型
    4.4 实验与模型计算结果分析
        4.4.1 加速区模型输出值与实测值对比分析
        4.4.2 充分发展区模型输出值与实测值对比分析
    4.5 本章小结
第5章 BP神经网络预测模型及优化算法研究
    5.1 神经元模型和网络结构
    5.2 BP神经网络简介
    5.3 BP神经网络算法
    5.4 BP神经网络的特点及其局限性
        5.4.1 BP神经网络的特点
        5.4.2 BP神经网络的局限性
    5.5 改进型BP网络学习算法
        5.5.1 附加动量BP算法
        5.5.2 学习率可变的BP算法
        5.5.3 LM（Levenberg-Marquardt）算法
    5.6 BP神经网络结构设计
        5.6.1 输入层及输出层的设计
        5.6.2 隐含层的设计
        5.6.3 传输函数的设计
        5.6.4 训练函数的选择
        5.6.5 BP网络的预处理和后处理
        5.6.6 创建BP神经网络
    5.7 BP网络预测结果及分析
    5.8 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]提升管送风特性对充分发展段压降影响的实验及模型研究[J]. 陈鸿伟,祁海波,梁占伟,杨新.  电站系统工程. 2011(05)
[2]中国能源发展趋势分析[J]. 王厚文,赵帅.  科技致富向导. 2011(17)
[3]循环流化床二次风射流的研究现状[J]. 任福权.  节能技术. 2011(01)
[4]双循环流化床颗粒循环流率试验与BP神经网络预测[J]. 陈鸿伟,刘焕志,李晓伟,高建强,危日光,史洋.  中国电机工程学报. 2010(32)
[5]流化床提升管内气固两相流动压降的预测及试验验证[J]. 陈鸿伟,史洋,李德育,刘焕志,危日光,尹萍.  动力工程学报. 2010(07)
[6]基于改进BP神经网络的产品成本预测研究和实现[J]. 杨久红,王小增.  机械设计与制造. 2010(07)
[7]高通量循环流化床上升管气固流动特性实验研究[J]. 王小芳,金保升,钟文琪.  中国电机工程学报. 2009(17)
[8]生物质气化发电发展关键问题及前景展望[J]. 常杰.  电力建设. 2009(06)
[9]生物质气化制氢技术的研究进展[J]. 刘志栋,徐敬.  天津化工. 2009(01)
[10]生物质热裂解液化技术的发展概况[J]. 吴英艳,薛群山.  化工科技市场. 2008(07)

硕士论文
[1]双循环流化床颗粒循环流率实验及其模型研究[D]. 刘焕志.华北电力大学 2011
[2]固定床中生物质气化过程研究[D]. 毛燕东.天津大学 2008
[3]循环流化床二次风射流特性的冷态试验研究与数值模拟[D]. 刘佳.重庆大学 2007



本文编号：2948263