生物质气化燃气焦油及污染物整体脱除方法应用研究

发布时间：2020-05-14 05:01

【摘要】：生物质气化技术是实现生物质能高效利用的重要方式之一，然而燃气焦油及污染物的存在制约着气化燃气的推广应用。目前国内外针对生物质气化燃气焦油及污染物净化方面的研究多集中在净化工艺、催化剂特性、试验方法等领域，而从优化控制角度对生物质气化燃气焦油及污染物脱除过程的分析研究较为缺乏。 鉴于此，本文在对生物质气化燃气焦油及污染物脱除过程特性、影响因素、脱除工艺方法全面分析总结的基础上，设计了生物质气化燃气焦油及污染物整体脱除方法。并分别从工艺设计、试验方案、建模及工况优化等角度对该方法进行了阐述。 参照生物质气化燃气焦油及污染物整体脱除工艺，本文提出了一种新的融入灰色关联度分析（GRA）的最小二乘支持向量机（LS-SVM）建模方法。该建模方法通过对试验数据的GRA分析，提取气化焦油及污染物脱除过程的强相关因素作为模型训练样本，避免了样本数据中冗余信息的干扰。基于文献[23]和文献[67]的试验过程，分别建立了生物质气化炉内焦油脱除过程、炉外焦油催化裂解过程和氨催化脱除过程的LS-SVM模型。验证结果表明，融入GRA的LS-SVM模型较单纯的LS-SVM模型具有更好的拟合效果和泛化能力，模型拟合误差和外推误差均小于10%，可以满足工程预测要求。 依据所建立的三个LS-SVM模型，分别设计了生物质气化炉内焦油脱除过程、炉外焦油催化裂解过程和氨催化脱除过程多目标优化函数，并通过并列遗传算法寻优得到了气化炉内脱焦过程、炉外焦油催化裂解过程和氨催化脱除过程Pareto最优解集。寻优结果表明，在Pareto最优解集工况条件下，燃气焦油及污染物脱除过程总体性能优于试验值，气化燃气焦油含量和热值能够得到有效控制，，氨催化分解转化率能达到98.5%以上。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK6

【参考文献】

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本文编号：2662833