第24卷,總第139期《節(jié)能技術(shù)》Vol. 24, Sum. No. 1392006年9月,第5期ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGYSep.2006,No.5生物質(zhì)氣化發(fā)電過程建模與優(yōu)化李大中,韓璞,張瑞祥(華北電力大學(xué)自動(dòng)化系,河北保定071003)摘要:目前國內(nèi)外在生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)方面,由于缺乏對生物質(zhì)氣化過程特性的建模和參數(shù)優(yōu)化問題的研究,使得生物質(zhì)燃?xì)庵薪褂土亢臀廴疚锏暮窟^高,燃?xì)馄焚|(zhì)難以保證,進(jìn)而對燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生不利的影響,降低了氣化燃?xì)獾睦脙r(jià)值。因此,對于生物質(zhì)發(fā)電氣化過程的建模和重要參數(shù)優(yōu)化控制的研究和探討具有重要的意義關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣化發(fā)電;建模;參數(shù)優(yōu)化中圖分類號:TK6:0141.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002-6339(2006)05-0409-06Modelling and Optimizing on Biomass Gasification Power GenerationLI Da- zhong, HAN Pu, ZHANG Rui-xiangDepartment of Automation, North China Electric Power University, Hebei Baoding 071003, ChinaAbstract: Nowadays, because of the insufficient researches on modelling and optimizing, the tar and contanmination content of fuel gas in biomas gasification and power generation is too high to guarantee the gas qualityand power equipment safety. In order to develop and utilize the biomass energy effectively, this paper presentsour experiences on modelling and optimizing in biomass gasification and power generation systemKey words: biomass; gasification and power generation; modelling; parameter optimization1引言0.14億噸,折合717萬噸標(biāo)煤據(jù)預(yù)測,到2010年我國可再生能源總裝機(jī)容量我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)廢棄物資源分布廣將達(dá)到6000萬kW,占全國電力總裝機(jī)容量的10%,泛,其中農(nóng)業(yè)秸稈年產(chǎn)量超過6億噸,可作為能源用其中,生物質(zhì)能發(fā)電600萬kW,占可再生能源發(fā)電途的秸稈3.5億噸,約折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;薪炭林量的9.3%。到2020年,預(yù)測生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)容量和林業(yè)及木材加工廢棄物的資源總量相當(dāng)于2億噸將達(dá)到2000萬kW,年替代2800萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤們。年可利用生物質(zhì)能源總量約億噸標(biāo)準(zhǔn)2乙標(biāo)準(zhǔn)煤。同時(shí),我國城市生活垃圾年產(chǎn)量約12億根據(jù)國外發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)23,4,合理開發(fā)利用噸,預(yù)計(jì)2020年將達(dá)到2.1億噸。初步估算,全國每生物質(zhì)資源進(jìn)行發(fā)電生產(chǎn),以補(bǔ)充和替代日趨枯竭的不可再生的化石能源具有深遠(yuǎn)的意義和廣闊的前禽畜糞便也是一種重要的生物質(zhì)能源。根據(jù)計(jì)景。目前國內(nèi)外在生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)方面,由于算,目前我國禽畜糞便資源總量約85億噸,折合缺乏對生物質(zhì)氣化過程特性建模問題的機(jī)理研究和7840多萬噸標(biāo)煤,其中牛糞5.78億噸,折合4890萬重要參數(shù)的代化培制組料氣中焦油和污染物噸標(biāo)煤,豬糞2.59億噸,折合230萬噸標(biāo)煤,雞糞的中國煤化工燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組產(chǎn)CNMHG化燃?xì)獾睦脙r(jià)值。收稿日期2006-03-11修訂稿日期2006-0626因此,對于生物質(zhì)發(fā)電的氣化過程特性的建模和參作者簡介:李大中(1961~)男,教授數(shù)優(yōu)化研究具有重要的意義。700-900℃),NO2的生成量很少,所以能有效控制2生物質(zhì)氣化發(fā)電溫度型NO的排放;③經(jīng)濟(jì)性好,生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)靈活、簡單,比其他可再生能源發(fā)電技術(shù)投資更氣化發(fā)電技術(shù)基本原理小。因此,生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是所有可再生能源生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的基本原理是把生物質(zhì)轉(zhuǎn)技術(shù)中最經(jīng)濟(jì)的發(fā)電技術(shù),綜合的發(fā)電成本已接近化為可燃?xì)?再利用可燃?xì)馔苿?dòng)燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)行發(fā)電。小型常規(guī)能源的發(fā)電水平。典型的生物質(zhì)氣化發(fā)電它既能解決生物質(zhì)難于燃用而且分布分散的缺點(diǎn),工藝流程如圖1所示7)。又可以充分發(fā)揮燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備緊湊而且污染少的優(yōu)2.2氣化發(fā)電技術(shù)的分類點(diǎn),所以氣化發(fā)電是生物質(zhì)能最有效最潔凈的利用由于生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)采用的氣化技術(shù)和燃方法之一。氣化發(fā)電過程包括3個(gè)方面:一是生物氣發(fā)電技術(shù)的不同,其系統(tǒng)構(gòu)成和工藝過程有很大質(zhì)氣化,把固體生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體燃料;二是氣體凈的差別。從氣化形式上看,生物質(zhì)氣化過程可以分化氣化出來的燃?xì)舛己幸欢ǖ碾s質(zhì),包括灰分、為固定床氣化和流化床氣化兩大類89)。其中研究焦炭和焦油等需經(jīng)過凈化系統(tǒng)把雜質(zhì)除去,以保證和應(yīng)用最多的是循環(huán)流化床氣化發(fā)電系統(tǒng)0。燃?xì)獍l(fā)電設(shè)備的正常運(yùn)行;三是燃?xì)獍l(fā)電,利用燃?xì)鈴娜細(xì)獍l(fā)電過程看,生物質(zhì)氣化發(fā)電可分為內(nèi)輪機(jī)或燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)進(jìn)行發(fā)電5。燃機(jī)發(fā)電、燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電及燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)。一般來說,燃?xì)庖徽羝?lián)合循環(huán)生物質(zhì)氣生物質(zhì)化發(fā)電系統(tǒng)采用的是燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備,構(gòu)成的系統(tǒng)稱為生物質(zhì)整體氣化聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)(B/IGCC)。它的效率一般可以達(dá)40%以上,是目前發(fā)達(dá)國家重水排水點(diǎn)研究的內(nèi)容。從技術(shù)角度看,BCCC技術(shù)可以大大地提高生物質(zhì)氣化發(fā)電的總效率。目前國際上有很多先進(jìn)國圖1生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)流程家開展這方面研究,如美國 Battelle(63MW)和夏威夷(6MW)項(xiàng)目,英國(8MW)和芬蘭(6MW)的示范工生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是生物質(zhì)能利用中有別于程1等,但由于焦油處理技術(shù)與燃?xì)廨啓C(jī)改造技術(shù)其他利用技術(shù)的一種獨(dú)特方式0,它具有3個(gè)方面難度很高,仍存在很多問題。近年來,歐洲開展了新的特點(diǎn):①技術(shù)靈活性好,由于生物質(zhì)氣化發(fā)電可以的氣化發(fā)電工藝研究,如比利時(shí)(25MW)和奧地利采用燃?xì)廨啓C(jī)也可以采用內(nèi)燃機(jī),甚至結(jié)合余熱鍋6MW)開展的生物質(zhì)氣化與外燃式燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技爐和蒸汽發(fā)電系統(tǒng)即國外目前的主流技術(shù)BGC術(shù)。其主要目的是發(fā)展適合于中小型規(guī)模的生物質(zhì)②具有較好的潔凈性可以有效地減少C2、SO2等氣化發(fā)電技術(shù)。從發(fā)電規(guī)模上生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)有害氣體的排放而氣化過程一般溫度較低(大約在可分為小型、中型大型三種如表1所示。表1各種生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)特點(diǎn)規(guī)模氣化過程電過程發(fā)晴主要用途小型系統(tǒng)<200kW固定床氣化,流化床氣化內(nèi)燃機(jī)組,微型燃?xì)廨啓C(jī)農(nóng)村用電,中小企業(yè)用電中型系統(tǒng)5000300kW常壓流化床氣化內(nèi)燃機(jī)大中企業(yè)自備電站、小型上網(wǎng)電站大型系統(tǒng)>5000kW常壓流化床氣化、高壓流化床內(nèi)燃機(jī)+蒸汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)上網(wǎng)電站、獨(dú)立能源系統(tǒng)化、雙流化床氣化蒸汽輪機(jī)3生物質(zhì)氣化過程的熱化學(xué)特性3.1.1固體燃料的干燥生物質(zhì)原料在進(jìn)入氣化器后,首先被加熱析出3.1氣化反應(yīng)過程吸著在生物質(zhì)表面的水分,在100~150℃主要為干在原理上,氣化與燃燒都是有機(jī)物與氧發(fā)生反燥階段大部分水分在105℃條件下釋出。應(yīng),而生物質(zhì)氣化是在一定的熱力學(xué)條件下,在有限3.12熱分解反應(yīng)氧的情況下使生物質(zhì)發(fā)生不完全燃燒,生成CO、H2中國煤化工始發(fā)生高分子有機(jī)和低分子烴類等可燃?xì)怏w。即氣化是將化學(xué)能的載物在CNMHG并隨溫度的升高,分體由固態(tài)轉(zhuǎn)換為氣態(tài),氣化取得的可燃?xì)怏w再燃燒解進(jìn)行則可進(jìn)一步釋放出其具有的化學(xué)能。3.1.3還原反應(yīng)3.1.4氧化反應(yīng)生物質(zhì)經(jīng)熱分解反應(yīng)得到的炭與氣流中的由于碳與CO2、水蒸氣之間的還原反應(yīng)物料的CO2、H2O、H發(fā)生還原反應(yīng)生成可燃性氣體,主要發(fā)熱分解都是吸熱反應(yīng),因此氣化器內(nèi)必須保持非常生如下化學(xué)反應(yīng)高的溫度。通常采用經(jīng)氣化殘留的碳與氣化劑中的(1)二氧化碳還原反應(yīng);(2)水蒸氣還原反應(yīng);氧進(jìn)行部分燃燒,并放出熱量,也正是這部分反應(yīng)熱(3)甲烷生成反應(yīng);(4)CO變換反應(yīng)為還原區(qū)的還原反應(yīng)、物料的熱分解和干燥提供了表2不同生物質(zhì)氣化后燃?xì)獬煞直匾臒崃俊Ｈ細(xì)獬煞?%)位熱值(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)),原料OH2 CH CnHm N2木材52.17.23.3玉米芯10.30.421.910.04.30.552.4花生殼42.020.96.92.70.359.7鋸末油菜籽殼1179531.617.912.24.50.352,2稻殼3.2氣化過程的指標(biāo)及影響因素?zé)嵝蕿樯晌锏目偀崃颗c氣化過程總耗熱量3.2.1氣化過程的指標(biāo)之比。(1)比消耗量(7)氣化強(qiáng)度比消耗量為氣化1kg原料所消耗的氣化劑(如在單位時(shí)間內(nèi),單位氣化反應(yīng)器橫截面所能氣空氣、水蒸氣、氧氣)量?；脑狭糠Q為氣化器的氣化強(qiáng)度。(2)氣體燃料的產(chǎn)率氣化強(qiáng)度[kg/(m2h)]=氣化1kg原料所得到的氣體燃料在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下單位時(shí)間處理原料的量(kg/h)的體積稱為氣體產(chǎn)率。氣體產(chǎn)率與生物質(zhì)種類有氣化器總截面積(m2)關(guān),決定于原料中的水分、灰分及揮發(fā)分3.22氣化過程的影響因素(3)氣體的組成和熱值(1)原料的氣化特性氣體燃料中CO、H2、CH4、C2H4等為有效組分原料的氣化特性不僅影響氣化指標(biāo),而且也決N2為惰性組分,C2、HS等為雜質(zhì)。氣體燃料的熱定氣化方法和器型選擇。生物質(zhì)作為氣化原料比煤值是指標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,其中可燃物熱值的總和。作為氣化原料有著突出的優(yōu)點(diǎn),即,①揮發(fā)分高、固(4)碳轉(zhuǎn)換率定炭低;②炭反應(yīng)性高;③炭灰分少;④含硫量低。碳轉(zhuǎn)換率即指生物質(zhì)燃料中的碳轉(zhuǎn)換為氣體燃(2)原料的揮發(fā)分料中的碳的份額,即一般原料中揮發(fā)分越高燃?xì)鉄嶂稻驮礁?但燃12(C02+C0+ CH4 +2.5C,Hm氣熱值并不是按揮發(fā)分量成比例增加。揮發(fā)分中除7c22.4×(298/273)×C氣體產(chǎn)物外,還包括煤焦油和合成水分,當(dāng)這些成分式中n—碳轉(zhuǎn)換率,%高時(shí),燃?xì)鉄嶂稻偷?。G氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))產(chǎn)率,m3/kg(3)原料的反應(yīng)性和結(jié)渣性C—生物質(zhì)原料中碳的含量,%;反應(yīng)性好的原料,可以在較低溫度下操作,氣化CO2,CO,CH4,CnHn分別為燃?xì)庵蠧O2、過程不易結(jié)渣,有利于操作和甲烷生成。對于反應(yīng)CO,CH4以及不飽和碳?xì)浠衔锟偤偷捏w積性差的原料,應(yīng)在較高溫度下操作,以促使CO2還原含量,%。反應(yīng)加強(qiáng),提高水蒸氣分解率,從而增加燃?xì)庵械?5)氣化效率H2和CO的含量。生物質(zhì)氣化后生成的氣體燃料的總熱量與氣化(4)原料粒度和粒度分布原料的總熱量之比。原料粒度和粒度分布對氣化過程影響較大,粒氣化效率(%)=度較小能提供較多的反應(yīng)表面,但通過氣化器的壓氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))1.「干氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))降中國煤化工影響氣流分布的主低位熱值(kJ/m3)率(m3kg)要因CNMHG原料低位熱值(k/kg)(6)熱效率反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力、物料特性、氣化設(shè)備特性等也是影響生物質(zhì)氣化過程的主要因素。不同的氣應(yīng)。 Bilodeau等1)建立了生物質(zhì)流化床氣化的?；瘲l件,氣化產(chǎn)物成分的變化很大。如圖2所示。型,該模型考慮了流化床的流體動(dòng)力學(xué)特性、氣體對流、汽泡相和乳化相之間的傳質(zhì)、生物質(zhì)脫揮發(fā)分氣體和炭的氧化、氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)以及床內(nèi)的能量平衡等。 Says. Sadaka等4建立了空氣和蒸汽作∞為匯的批平的用相能根小統(tǒng)里計(jì)算了氣體產(chǎn)物的組分。 Jenner等(1提出了木材在循環(huán)流化床中的氣化動(dòng)力學(xué)模型,該模型包括流400500600700800動(dòng)特性、氣化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)、固體顆粒尺寸的分布和圖2反應(yīng)溫度對氣體成分和產(chǎn)量的影能量平衡等的子模塊。 Hao liu和 Bemard mGibs1建立了循環(huán)流化床生物質(zhì)氣化動(dòng)力學(xué)模型4建模與參數(shù)優(yōu)化問題的考慮該模型不僅可以預(yù)測氣體產(chǎn)物的組分,而且還可以預(yù)測焦油和含氮?dú)怏w(NH3和NO)的排放。陰秀4.1建模問題麗①7)建立了循環(huán)流化床木粉氣化器的數(shù)學(xué)模型,能生物質(zhì)氣化發(fā)電過程是以循環(huán)流化床和燃?xì)廨啓C(jī)為核心的物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換過程,其中,氣化過程是夠模擬不同工況的氣體產(chǎn)物組分、氣體和固體隨床溫和床高的變化等。王智微18等對流化床中生物生物質(zhì)能量交換最集中的重要環(huán)節(jié)之一。生物質(zhì)的熱解、氣化焚燒是強(qiáng)非線性熱力學(xué)過程,其間的化學(xué)質(zhì)熱解氣化的模型進(jìn)行了研究,得到了純煤氣產(chǎn)率反應(yīng)進(jìn)程與溫度等參數(shù)間呈現(xiàn)出復(fù)雜的非線性關(guān)和熱值的計(jì)算公式等。由于生物質(zhì)氣化發(fā)電過程的復(fù)雜性,用常規(guī)建系。因此,建立生物質(zhì)氣化的過程特性模型,準(zhǔn)確的確定氣化器產(chǎn)生的生物質(zhì)燃料氣的組分和熱值等參模方法建立精確的數(shù)學(xué)模型存在一定的困難。因數(shù),為 BIGCC系統(tǒng)的性能分析提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),是此,有必要嘗試采用其它先進(jìn)的建模方法來建立生實(shí)現(xiàn)整個(gè)生物質(zhì)氣化發(fā)電過程參數(shù)優(yōu)化的關(guān)鍵。物質(zhì)氣化的過程特性數(shù)學(xué)模型。目前智能優(yōu)化建模到目前為止,對生物質(zhì)氣化的氣體產(chǎn)率,特別是方法(如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊算法、遺傳算法、粒子群算法等)在國內(nèi)外工業(yè)過程的建模和優(yōu)化控制中已被廣氣體組份,還沒有一個(gè)較為通用的計(jì)算方法和計(jì)算泛應(yīng)用,因此可在綜合考慮影響生物質(zhì)氣化組分和模型。有關(guān)的文獻(xiàn)也是針對某種特定的生物質(zhì)或生物質(zhì)某種成分的試驗(yàn)結(jié)果。因此氣化的過程特性模焦油含量的諸因素基礎(chǔ)上,確定一些主要因素作為型的建立要綜合考慮影響生物質(zhì)燃?xì)馄焚|(zhì)和焦油含智能化建模的輸入條件,在大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上量的因素。以反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力物料特性氣化.擬合出生物質(zhì)氣化過程特性模型。設(shè)備特性等影響生物質(zhì)氣化品質(zhì)的主要因素作為模大量研究資料表明,國內(nèi)外目前對生物質(zhì)氣化型的輸入,分析出生物質(zhì)燃?xì)獾慕M份和熱值,從而達(dá)發(fā)電過程的建模研究主要集中在對生物質(zhì)氣化過程到燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組對燃?xì)馄焚|(zhì)的要求。的熱力學(xué)特性、流體特性和性能計(jì)算等方面,還沒有在傳統(tǒng)建模方面,目前國內(nèi)外對生物質(zhì)氣化過相關(guān)研究資料提出針對生物質(zhì)氣化的過程特性建模的研究報(bào)告。程建模的研究主要集中于循環(huán)流化床氣化過程,其中, Chang CC等{1建立了描述生物質(zhì)在流化床中氣4.2影響生物質(zhì)氣化品質(zhì)的主要因素化的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性的動(dòng)態(tài)模型,該模型考慮了生目前對于影響生物質(zhì)氣化燃?xì)馄焚|(zhì)的因素方面物質(zhì)的脫揮發(fā)分、揮發(fā)分之間的反應(yīng)和炭的氣化反的試驗(yàn)和文獻(xiàn)已經(jīng)很多,文獻(xiàn)(19)給出了采用CFB表3生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化爐典型運(yùn)行結(jié)果鍋爐生物質(zhì)氣化的運(yùn)行結(jié)果,如表3所示。序空氣量,加料量,爐溫產(chǎn)氣率,氣體熱量,碳轉(zhuǎn)化率,氣化效率,輸出功率,2109741.93中國煤化工32,10CNMHG在生物質(zhì)氣化過程中,溫度是一個(gè)很重要的影產(chǎn)平松呼仰們?nèi)说挠绊?因此,合理響因素02),溫度對氣化產(chǎn)物分布、產(chǎn)品氣的組成、控制氣化爐內(nèi)的溫度,可以有效提高生物質(zhì)氣化發(fā)412電系統(tǒng)的效率。文獻(xiàn)(22)和[23〕的研究結(jié)果見圖3驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,與固定參數(shù)的模糊控制和PID控制相和表4,分析了在循環(huán)流化床谷殼氣化反應(yīng)中,谷殼比,在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的輔助下,能夠使系統(tǒng)在較大范對溫度的反應(yīng)非常敏感。當(dāng)溫度超過850℃時(shí),谷圍工況變化情況下具有良好的性能。殼灰便會發(fā)生熔融結(jié)渣現(xiàn)象,堵住爐內(nèi)排渣口,影響氣化爐的正常運(yùn)行,因此,爐內(nèi)溫度的控制十分關(guān)結(jié)束語鍵。正常情況下,氣化爐的反應(yīng)溫度應(yīng)穩(wěn)定在700從能源發(fā)展戰(zhàn)略來看,生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)是800℃,當(dāng)爐內(nèi)溫度顯示低于600℃,或高于800℃本世紀(jì)人類有效利用可再生能源的一種可持續(xù)發(fā)展并繼續(xù)上升時(shí),需及時(shí)調(diào)節(jié)。的能源之路,合理開發(fā)利用生物質(zhì)能將成為21世紀(jì)我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分和基本選擇之我國的生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)正處于起步階段該領(lǐng)域中有許多的技術(shù)問題需要深人研究和開發(fā)。例如,生物質(zhì)氣化發(fā)電過程的建模,以及對生物質(zhì)氣化燃?xì)馄焚|(zhì)有重要影響的參數(shù)(如氣化溫度、焦油溫度T,℃圖3生物質(zhì)在不同溫度下的產(chǎn)物分布量、燃?xì)饨M分等)的優(yōu)化控制等都是具有重要意義的研究課題。表4溫度對生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)性能的影響事實(shí)表明,先進(jìn)的智能優(yōu)化方法在生物質(zhì)氣化發(fā)影響因素620℃產(chǎn)氣率,m3/kg2.4電過程中的應(yīng)用研究潛力很大。通過新技術(shù)的采用氣化效率,%57將會使氣化燃?xì)庵薪褂土亢椭饕廴疚?硫氧化物、氣體熱值M/m3氮氧化物、煙塵、金屬及其化合物等)含量大大降低碳轉(zhuǎn)化率,%保護(hù)土地資源和生態(tài)環(huán)境提高生物質(zhì)氣化發(fā)電機(jī)組4.3參數(shù)優(yōu)化的考慮的效率,使生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)達(dá)到一個(gè)新的水平。由于目前生物質(zhì)氣化發(fā)電過程中缺乏對重要運(yùn)參考文獻(xiàn)行參數(shù)的優(yōu)化控制,使得燃料氣中焦油量、NH3、NO41〕常振明,韓平,曲春洪可再生能源利用現(xiàn)狀與未來和SO2等污染物的含量過高,對燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)展[〕).當(dāng)代石油石化,2004,12(12):19-23產(chǎn)生不利的影響,進(jìn)而降低了氣化燃?xì)獾睦脙r(jià)值。〔2〕吳創(chuàng)之歐洲生物質(zhì)能利用的研究現(xiàn)狀及特點(diǎn)[J〕因此,在準(zhǔn)確建立生物質(zhì)氣化過程特性模型的基礎(chǔ)新能源,1931:30-35上,可以生物質(zhì)燃?xì)庵蠳O2、焦油含量等重要參數(shù)為3)夏光喜莊新姝楊柏成,等國外先進(jìn)的生物質(zhì)氣化優(yōu)化目標(biāo),同時(shí)考慮影響其產(chǎn)率的關(guān)鍵因素,如溫發(fā)電技術(shù)[J)農(nóng)村能源,19019-21度,氣化劑的類型添加等因素,建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)4冬樹聲西歐三國生物質(zhì)能技術(shù)考察情況[J.農(nóng)村在此基礎(chǔ)上運(yùn)用先進(jìn)的控制策略,如智能優(yōu)化、模糊能源,199755〕馬隆龍,吳創(chuàng)之生物質(zhì)氣化技術(shù)及其應(yīng)用[M).北控制以及模型預(yù)測等相結(jié)合的先進(jìn)控制方法,通過京化學(xué)工業(yè)出版社,0仿真和實(shí)驗(yàn),探索出一套適合于生物質(zhì)氣化發(fā)電系[6吳創(chuàng)之氣化發(fā)電的工作原理及工藝流程[〕.可再統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法,來保證燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電系統(tǒng)能夠生能源,200,1:41-43在一種優(yōu)化的工況和條件下運(yùn)行。為生物質(zhì)氣化發(fā)〔7馬隆龍,吳創(chuàng)之生物質(zhì)氣化技術(shù)及其應(yīng)用(M〕.北電系統(tǒng)的工程應(yīng)用提供依據(jù)和參考。京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003例如,文獻(xiàn)(24用混合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對生物質(zhì)8〕紀(jì)偉生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀〔J〕.山東煤炭科氣化過程進(jìn)行了模擬,模型數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合得技,20,445很好。文獻(xiàn)[25〕研究了生物質(zhì)氣化爐的BP神經(jīng)網(wǎng)[9]Ragnar wamecke. Gasfication of biomass: comparison of絡(luò)控制算法,運(yùn)用模糊控制概念賦予隱層含義,并決fixed bed and fluidised bed gasifer[J]. Biomass and Bioenergy定其節(jié)點(diǎn)數(shù),同時(shí)用高斯核函數(shù)作為節(jié)點(diǎn)激勵(lì)函數(shù)2000,18:21-25東今菇振沽筌采用流化床技術(shù)開發(fā)進(jìn)行了仿真研究,控制效果良好。文獻(xiàn)[26 Franciso利用中國煤化工:12-15Jurado等設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)的CNMHG能資源清潔轉(zhuǎn)化利用模糊控制器,其中設(shè)計(jì)了一種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)生物質(zhì)技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200.153-157發(fā)電過程的運(yùn)行情況來調(diào)整模糊控制器的增益,實(shí)[12]Chang CC, Fan LT, Walawender WP. Dynamic modelingof biomass gasification in a fluidized bed (M). AIChE Symp Ser〔19〕吳創(chuàng)之,羅曾凡,等.生物質(zhì)循環(huán)流化床氣化的理論1984,234及應(yīng)用〔〕煤氣與熱力,1995,15(5):3-7[13]Bilodeau J-F, Therien N, Proulx P, Czemik S. Hornet20〕曹曉玲.生物質(zhì)高溫空氣氣化的分析與探討[J.華E. A mathematical model of fluidized bed biomass gasification [J]. ]