木片气化炉料仓供料自动控制系统的研究开题报告

1. 研究目的与意义

（1）在木片气化实际生产中，两台木片气化炉共用一套木片供料输送系统，可以达到节约设备成本目的；

（2）为保证共用的木片供料输送系统正常运行，将涉及各电气设备运行协调和启停顺序联锁控制问题。如果没有联锁控制，会造成两台气化炉各自料仓木片料位无法保证，直接影响木片气化生产的正常运行；

（3）结合木片气化生产对各设备启停顺序控制工艺要求，通过plc控制系统来完成相应控制，以满足气化生产对木片供料量的要求。本项研究对实际生产具有一定实用参考价值。

2. 国内外研究现状分析

国外生物质气化技术经过几十年的发展，取得了很大的成就。生物质气化主要是以供热、发电和合成液体燃料为主，且设备规模较大，自动化程度高，工艺复杂。目前，国外已经开发了很多能够达到示范工厂和商业应用规模的气化炉。而生物质气化技术领先于世界水平的国家有瑞典、丹麦、奥地利、德国、美国和加拿大等。欧洲和美国在生物质气化发电和集中供气已部分实现了商业化应用，形成了规模化产业经营。而在20世纪80年代末90年代初，国外主要利用上吸式和下吸式固定床气化炉来发电或供热，规模大都较小。由于下吸式产气焦油含量较低，近来已逐渐占据主导地位，尤其以发电为目的时，主要在中国和印度使用。近年的大中型气化发电系统多采用常压循环流化床，容易扩大，原料适应性好，对原料尺寸和灰分要求不高。空气气化常用于发电和供热，富氧气化常用于气化合成，加压气化则用于igcc（整体气化联合循环发电系统）、气化合成燃料或化工品。在过去的二三十年里，欧洲和北美的研究和技术都有了显著的进展，建立了一批示范或商业工程。1998年，生物质气化混合燃烧技术已被用于煤电厂，将生物质气化得到的可燃气体输送至锅炉与煤混燃，这相当于用气化炉来替代生物质粉碎设备，即将气化看做生物质燃料的一种预处理方式。大部分混合燃烧锅炉机组选用以空气为气化剂的常压循环流化床木屑气化炉技术，此技术相当成熟且有多种形式，目前已商业化运行。

目前，中国生物质气化产业主要由气化发电和农村气化供气组成，其中，气化燃气工业锅炉/窑炉应用、干馏气化和其他技术才刚刚起步。1～3mw的气化炉-内燃机系统的发电效率为17%～20%，6mwe的内燃机-蒸汽轮机联合循环系统发电效率可达28%；气化供气和气化工业应用技术则有一定优势，其他国家应用相对较多的是造纸厂石灰窑炉，但实际项目屈指可数。

中国自主研发的生物质气化发电技术已经解决了一些关键性，目前，已开发出多种以木屑、稻壳、秸秆等生物质为原料的固定床和流化床气化炉，成功研制了从400kwe到10mwe的不同规格的气化发电装置。中国的生物质气化发电正在向产业规模化方向发展，在中国推广很快，而且出口到泰国、缅甸、老挝和中国的台湾地区，是国际上中小型生物质气化发电应用最多的国家之一。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容

（1）我国生物质生产的现状与木片气化时对木片料仓供料系统控制的意义；

（2）木片汽化工艺流程对料仓料位与木片料仓供料系统运行的控制要求；

4. 研究创新点

（1）木片气化炉料仓供料自动控制系统采用PLC作为主控设备，利用PLC具有的抗干扰性强、硬件可靠、控制程序易于修改等特点，可很好满足料仓料位物料自动控制的需要；

（2）木片料仓设置上、下限阻旋料位开关，可实时检测料仓料位，实现了料仓供料的自动控制；

（3）结合触摸屏技术，通过友好人机交互界面，不仅操作人员可利用触摸屏进行相应控制，而且还可以利用触摸屏在线显示料仓料位，使料仓供料自动控制的更好。