生物质气化混燃发电气化炉系统自动控制研究

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1、生物质气化混燃发电气化炉系统自动控制研究【摘要】生物质气化混燃发电，是生物质能与常规化石能源互补利用的有效方式，还可控制SO2、NOX、N2O和CO等甚至有毒污染物的排放量。而在整个生物质气化混燃发电系统中，气化炉是生物质气化工艺中最核心的设备，其自动控制技术又是系统能否稳定高效运行、原料能否高效、清洁利用的关键因素。本文就是在既定生物质气化装备的基础上，结合“生物质能气化+煤”耦合式发电工艺需求，从生物质气化原理出发，针对影响气化特性的因素和“生物质能气化+煤”耦合式发电应用展开控制研究，并给出了生物质气化混燃发电气化炉环节的自动控制设计。中国1/vie　　【关键词】生物质气

2、化混燃发电；气化炉；自动控制；系统研究　　[Abstract]biomassgasificationmixedbustionpoassenergyandconventionalfossilenergy，butalsocancontroltheemissionofSO2，NOX、N2OandCO，andeventoxicpollutants.Inthemixedfuelpoofbiomassgasification，gasificationfurnaceisthecoretechnologyofbiomassgasificationintheequipment，theautoma

3、ticcontroltechnologyisakeyfactortodeterminethesystemstableandefficientoperation，efficientandcleanutilizationofraaterialscan.Thisarticleisbasedontheestablishedbiomassgasificationequipment，binedassgasification+coalcoupledpoents，startingfromtheprincipleofbiomassgasification，launchcontrolresearc

4、hfortheinfluencefactorsofgasificationandbiomassgasification+coalcoupledpoaticcontrolofmixedbustionofbiomassgasificationpoassgasificationmixedbustionpoaticcontrol；systemresearch　　引言　　如果�l电企业能够利用农林废弃物发电，对促进节能减排和合理控制能源消费总量具有积极作用，而采用气化技术产生的生物质可燃气取代部分锅炉用煤，充分利用燃煤机组高发电效率，这种“生物质能气化+煤”耦合式发电方式，生物质综合发电

5、效率在30%以上，高于现有的生物质直燃发电（20～25%），减少了化石燃料产生的污染物排放量，符合火力发电能源结构调整的要求，也能满足国家能源局印发的《可再生能源配额制指导意见》规定非水电新能源发电配额的要求。　　1.生物质气化工艺流程　　1.1生物质的贮存系统　　加工成型的生物质物料，由外界通过运输车辆送到生物质贮存仓库，在贮存前，生物质原料须进行称重、取样。生物质原料品质的关键指标为生物质水分和热值，在生物质贮存仓库内配有装载机，抓斗旋转装置，通过这些装置，生物质被送到进料振动筛，生物质经过振动筛网，过滤掉不合格的生物质料，再通过螺旋输送机，长距离输送皮带将生物质送到加压系

6、进料系统的常压料仓。　　1.2加压进料系统　　存放在常压料仓的生物质料，通过进料装置和阀门进入到生物质锁斗，锁斗装满生物质料后，通过控制系统用氮气（氮气由公用工程制氮系统供应）对锁斗充压，当生物质在锁斗内压到0.1～0.3MPa时（与气化炉压保持一致），锁斗加压完成，生物质通过下料阀和下料装置，进入到加压给料仓，在加压给料仓的底部，有两组螺旋输送机，生物质料由这两组螺旋输送机分两路进入到生物质气化炉进行持续进料。生物质锁斗在完成卸料后，锁斗将会进行卸压至常压状态，再重新进料，充压，进行下一个循环物料输送，每个小时完成约两次循环，每次进料量可维持气化炉满负荷运行30分钟。　　1.

7、3生物质气化炉及气体净化系统　　气化炉是整个系统的关键设备。根据操作条件的差别，气化炉分为固定床气化炉和流化床气化炉两种类型。本文建议采用富氧加压循环流化床气化炉，相比常规循环流化床气化炉在处理规模、气化效率、燃气品质等方面具有较为显著的优势。富氧加压循环流化床的加压气化增加了反应的浓度和反应速度，大幅度增加了处理量，且反应温度高，碳转化率95%以上。工作压力在0.3MPa时，如果处理量为530吨/天，加压后发电功率提高2%（折合300KPa）；同时，炉内的高温床料也充分起来了传热和传质的作