木片气化炉炉膛负压自动控制系统的研究开题报告

全文总字数：2177字

1. 研究目的与意义

（1）通过气化炉将木片气化成可燃气体去发电，从而更好的利用木材加工企业的木材加工剩余物；

（2）木片气化炉炉膛负压运行，既能避免炉膛正压运行造成的气化烟尘外泄，保证气化炉的正常生产，降低生产环境污染。也能防止炉膛负压过大，进风量不够，从而确保木片气化效果；

（3）利用可编程序控制器、变频器和压力传感器等来构成一个自动控制系统，进行对鼓风机和引风机的联锁控制，并控制引风量和鼓风量的配比，以保证气化炉在负压状态下正常运行，该项研究对实际生产具有一定的实用价值。

2. 国内外研究现状分析

在全球日趋紧迫的能源形势下，生物质能作为仅次于三大化石能源的可再生能源，在能源结构系统中的地位越来越重要。生物质气化作为生物质清洁高效利用的关键技术之一，在国内外存在着广阔的发展空间，未来将大规模应用于供热、供气、发电、制氢、合成液体燃料等多个行业领域，将为能源可持续发展发挥更加重要的作用。

上世纪70年代以来，欧美等发达国家对生物质气化技术的研究十分重视，现已达到了较高的水平，如德国鲁齐公司进行100mw生物质气化联合循环发电（bigcc）的示范工程，美国可再生能源实验室和夏威夷大学研究开发的battelle生物质气化发电系统及瑞典开发成功的tps生物质的bigcc系统。目前欧美国家正在致力于生物质气化合成甲醇，制氢燃料的研究。其生物质气化装置均为流化床气化炉，使用氧或水蒸气作气化剂，产生中热值的煤气，美国国家再生能源实验室曾研制成功生物质双器流化床气化炉，该方法不用氧而使用空气和水蒸气生产中热值燃气，并建立了示范厂。

我国的生物质气化技术应用研究起始于上世纪80年代。目前国内已经开发成功一些生物质气化技术，主要是固定床气化炉，这种固定床气化炉在全国一度有百台以上应用于农村作燃料使用。由于这种气化炉产生的燃气热值低，一般为4~5mj/m³，运行不稳定，燃气中焦油含量高，造成后系统堵塞和腐蚀；由于规模小，经济性差，目前大部分处于停运状态。20世纪90年代初国内才开展生物质流化床气化的研究，中科院广州能源研究所开发了循环流化床气化炉，应用于发电。中国林科院林化所研究开发的内循环锥形流化床气化炉，应用于燃气生产，这两种流化床气化炉均为常压，采用空气作气化剂，产生低热值燃气。目前已在国内进行了推广，但从整体上来说，我国生物质气化技术水平不高，规模偏小，与发达国家生物质气化技术相比还比较落后。由于生物质气化是新技术，同时也是传统煤气气化技术基础上的延伸和嫁接，因此我国的生物质气化技术发展应在吸收国外先进技术的基础上，结合我国资源情况，经济发展水平和社会发展的需要，创造出适合我国国情的生物质气化新技术。

3. 研究的基本内容与计划

1、研究内容

（1）国内外木片气化炉炉膛负压自动控制系统的现状，以及影响木片气化炉正常生产因素分析；

（2）木片气化生产设备的运行和木片气化炉鼓风机、引风机联锁控制要求；

4. 研究创新点

（1）气化炉炉膛负压控制系统采用plc作为主控设备，结合触摸屏技术，通过炉膛压力传感器的在线检测，实现了炉膛负压的自动控制；

（2）通过采用变频器变频调速技术，实现鼓风机、引风机的无级调速，使气化炉鼓风量和引风量的风量协调，保证了炉膛负压的实现；

（3）结合触摸屏技术所设计的人机交互界面的友好，不仅可以利用触摸屏在线显示炉膛负压，而且工作人员可利用触摸屏进行压力、鼓风机和引风机初始频率等参数的设置，方便炉膛负压控制的进行。