气化炉间接测温技术

气化炉间接测温技术

一、气化炉间接测温技术(论文文献综述)

徐智康[1](2021)在《航天气化炉气化温度控制与效率优化》文中研究指明航天气化炉(HT-L Gasifier)作为干粉煤气化技术的典型代表,拥有完全自主知识产权,是国内煤气化技术的重点研究对象。航天气化炉通过制备煤粉、加压输送、气化反应、合成气洗涤、渣及灰水处理等生产环节,生产制备有效气CO和H2。气化反应是整个生产过程最关键的一环,决定着航天气化炉的运行品质和效率。航天气化炉系统具有多变量、滞后时间长、时变和非线性的特性。目前在气化炉生产过程中,多采用手动控制,受限于操作人员技术水平,工况常大幅度波动,原料消耗量偏高,有效气产量偏低。本文以某煤化工企业航天气化炉为研究对象,在充分研究气化炉特性的基础上,结合现场工艺和现有设备,分析了现场工况需求,设计、实现了一套航天气化炉先进控制与优化策略,并在某煤化工企业投入使用,获得较好应用效果。本文的研究与开发工作主要有以下三点:1、根据航天气化炉气化过程大滞后、时变和非线性的特性,采用有效气含量代替气化温度作为判断气化炉性能的最主要标准,通过递推最小二乘法在线辨识建立被控对象数学模型。设计实现了一种气化温度串级控制方案:将给煤机阀门开度-给煤量作为内回路,构建内回路PID控制器;将给煤量-有效气含量作为外回路,构建外回路GPC控制器,很好地解决了稳定气化温度的问题。2、完成了航天气化炉产率寻优方案设计与实现。为满足节能减排、提高经济效益的需求,提出了以“航天气化炉产率”来表征气化炉的气化效率。建立氧煤比等变量与航天气化炉产率之间关系的GRNN(General Regression Neural Network)模型,准确预测航天气化炉产率;采用遗传算法进行产率极值寻优,找到最佳氧煤比和蒸汽煤比,提高了气化炉气化效率。3、在现场原有控制系统基础上,设计并实现了航天气化炉先进控制与优化系统。构建了硬件平台,采用三层架构设计实现了控制与优化系统软件平台,包括用户界面层、业务逻辑层六大模块和数据访问层,并完成系统的实际应用。投运结果表明,气化炉气化温度等关键参数的控制品质得到改善,提升了气化炉的气化效率,气化炉运行稳定、节能效果显着。

孙友文,赵志超,李乐伦,李家栋,房领龙[2](2020)在《基于最小二乘法多元线性回归的气化炉炉膛温度软测量建模研究与设计》文中认为水煤浆气化炉内属高温(一般超过1 050℃)、高压(约60 MPa)、强腐蚀性环境,并伴随高强度的气流冲刷,使得气化炉测温元件——高温热电偶损坏率高、使用寿命很短,无法实现气化炉炉膛温度的实时监测,导致气化炉操作调整滞后,对气化炉以及系统生产产生巨大的影响。基于软测量技术机理,通过变量选择、数据采集与处理,采用最小二乘法多元线性回归的方法建立气化炉炉膛温度软测量模型,并在不同气化炉运行负荷下进行验证,找到了一种间接测量气化炉炉膛温度的有效方法,不仅可用于指导气化炉的操作,而且为今后水煤浆气化炉炉膛温度软测量技术的发展作出了有益的探索。

胡尊光[3](2020)在《气化炉表面测温系统在德士古气化炉上的应用》文中提出为有效预测气化炉炉内耐火砖减薄的程度,气化炉安装有表面测温系统,而炉表面温度间接地反应了耐火砖使用情况。表面测温系统是保证气化炉安全运行的重要设施,主要由测温元件、安装附件和多路温度采集系统组成,通过Modbus方式与DCS系统实现冗余通信,相比传统4mA~20mA方式可节约大量资金和减少安装、维护工作量。

何涵[4](2020)在《基于连续油管的煤炭地下气化装备控制技术研究》文中研究表明随着时代的发展,当今社会越来越追求能源的清洁利用。我国具有丰富的煤炭资源,但是却面临着开采难度高,燃烧效率低,环境污染大等突出问题。煤炭地下气化技术可有效地解决这些问题,其原理是把氧气、空气和水蒸气作为气化剂,对地底的煤炭进行有控制的燃烧,将其转化成以一氧化碳、氢气和甲烷为主要成分的可燃气体。传统的煤炭地下气化技术使用的是常规油管,本文针对内蒙古某煤炭地下气化项目,使用连续油管代替常规油管,对煤炭地下气化装备控制技术做出了专题研究。首先分析总结了国内外煤炭地下气化装备控制技术的发展现状,并深入分析了基于连续油管的煤炭地下气化技术的原理,制定了相应的控制方案。通过对比各种远程通信技术的优劣,完成了通信方式的选择。针对传统PID控制的不足,提出了采用模糊PID控制器对煤炭地下气化的标志气体浓度进行调节的策略,并用Matlab软件对传统PID和模糊PID这两种控制算法进行了仿真分析,结果表明采用模糊PID控制器可有效提高控制精度等性能。为了提高资源利用率,提出采用仿真分析技术确定连续油管回撤距离的思路,以期提高决策的科学性。借助Workbench建立了某煤田煤炭地下气化炉的仿真模型,并用Fluent对气化炉中的煤炭燃烧过程进行了模拟,结合前人经验,确定了连续油管每次回撤的距离为6米。最后根据已经确定的控制和通信方案,完成了控制系统的硬件设计,控制系统的硬件包括单片机最小系统,数据采集模块,GPRS信号传输模块和执行模块这四大部分,并使用Altium Designer绘制了以STM32F103VET6单片机为核心的控制板的原理图和PCB图。使用Keil u Vision5作为软件程序的开发平台,重点介绍数据采集程序,信号传输程序,数据处理程序和数据输出程序的设计方法,并使用Labview设计了包括模糊PID程序在内的上位机监视系统程序。该研究的主要特色主要体现在以下两个方面,一是采用模糊PID控制器调节标志气体浓度,有效提高了控制精度;二是借助煤炭燃烧模拟确定连续油管回撤距离,可避免资源浪费。部分室内模拟实验验证了所设计系统的合理性。

奚爽[5](2020)在《固体成型玉米秸秆气化特性研究及气化炉设计》文中研究指明生物质能源是一种低污染的可再生能源,由于其在燃烧过程中对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地缓解温室效应。生物质气化发电技术作为生物质能洁净利用的途径,越来越受到社会的关注。本文着重研究了生物质气化特性以及气化炉系统设计,主要研究内容和结论如下:1.对生物质气化的研究背景和研究现状进行综述,在此基础上明确了本文的研究意义,确定了主要的研究内容。2.在1MW实验台上进行生物质空气气化热态试验,试验结果表明对秸秆成型生物质原料,气化温度在700-800℃,气化过程运行稳定,产生的燃气热值在4500kJ/Nm3以上,属于低热值燃气,燃气产率约为1.80Nm3/kg,焦油产率低于0.35g/Nm3,H2S气体含量低于340mg/Nm3,原料属于易结渣类型。3.通过空气/原料比的改变可以在700-800℃的区间内有效调节气化温度,超出此区间,温度越高,调节其升高越难以实现;随着温度的提高,燃气产率的提高幅度是递增的,气化效率的提高幅度是递减的。气化效率和半焦含碳量随温度的影响呈现相反的变化趋势。因此实际工程应用中,需要结合产品的需求,综合考虑效率和代价,选择合适的工况条件,建议将气化温度的区间设定在750-800℃。4.根据模拟和试验研究作为参考依据,研究设计了30MW工业用生物质气化系统,设计参数如下:气化系统的给料量为24t/h,净燃气量为42340Nm3/h,燃气热值为5551kJ/Nm3,气化效率达71.2%。5.使用化工流程模拟软件Aspen Plus对30MW生物质气化工艺进行模拟计算,研究变工况条件对气化结果的影响。结果表明:(1)当蒸汽/燃料比维持0.079不变,随着空气/燃料比在0.501.17范围增加,气化温度提高,燃气中H2和CO的总含量增加,CH4和CO2的含量降低;燃气产量提高,燃气热值下降,气化效率提高;半焦含碳量和半焦产量均降低。(2)当空气/燃料比维持0.85不变,随着蒸汽/燃料比在0.0450.3范围增加,气化温度降低,燃气中H2、CH4和CO2含量增加,CO含量降低;燃气产量、燃气热值和气化效率均提高;半焦含碳量和半焦产量均降低。本文通过理论模拟和试验研究,成功验证了以生物质为原料的循环流化床气化系统方案的可行性,所得到的大量模拟数据、试验结果和实践经验可以用于指导下一步示范装置的设计和运行工作。

章康[6](2019)在《粉煤提质及部分热解气化反应特性实验研究》文中指出能源是人类社会生存发展的重要基础。伴随着世界经济的高速发展,能源消耗量不断增加,也造成了各种环境问题。能源的清洁高效利用和低碳可持续发展,是未来能源的发展趋势。煤炭资源是我国的主要能源,但直接燃烧的利用方式不仅效率低下,还会造成各种污染问题。因此,推进煤炭的清洁开发和利用,鼓励洁净煤的研发和推广,以煤为原料制取醇醚燃料、煤制取天然气、煤制油、煤制乙二醇等替代石油产品,对于我国国民经济的健康可持续发展有着至关重要的意义。基于此,本文进行了一系列的研究工作。首先研究褐煤的水分赋存形态,干燥和重吸收机理特性,微波提质及回收水成分测试和低温热解提质特性。研究表明,根据结合能大小,褐煤中水分可分为自由水、化学束缚水、过渡束缚水和物理束缚水。当温度增加,粒径减小,总干燥时间缩短。微波加热可以有效去除褐煤中水分,提高煤的品位。回收水中检测到的阳离子浓度都在1 ppm以下,阴离子浓度都在10 ppm以下,重金属阳离子浓度均低于0.03 ppm。经过活性炭、超滤膜和加碱中和处理,回收水达到水分回收利用标准。褐煤低温热解提质改变了煤中官能团结构,增大芳碳率和环缩合度,有效提高煤阶。热解温度升高,半焦产率逐渐降低,煤气和焦油产率则不断增加至20.5%和7.6%。接着,采用固定床管式炉和自制式沉降炉分别对褐煤和烟煤中高温热解特性进行多层次的探索,并通过气相色谱、傅立叶红外、氮气吸附和色谱质谱联用仪等方法分析三相产物。固定床热解中,热解气产量随温度增加,神华煤热解气产量在618749 ml/g,白音华煤热解气产量在418510 ml/g;热解气成分中,H2含量增加,CO含量轻微增加而CH4和CO2相对含量减少,C2-C4含量总体呈下降趋势。随着热解温度增加,热解气的单位热值减少,但总热值增加。沉降炉热解时,随着热解温度的升高,H2和CO含量增加,CH4含量减少。热解可以有效除去煤中水分,提高固定碳含量,从而提升煤阶。随着热解温度升高,粉煤的热解半焦产率和焦油产率逐渐减少,热解气产率逐渐增加。然后,本文利用上述沉降炉热解得到的粉焦,研究半焦气化、燃烧及污染物释放特性,并建立相应模型进行动力学分析。气化过程中,半焦反应活性受化学反应速率和气化剂扩散的共同影响,化学反应速率和气化温度、半焦本身化学结构等有关,气化剂扩散则与孔隙结构有关。气化温度的提高大大加快气化反应,缩短气化时间,增强气化活性。气化气氛对于气化反应影响明显,随着CO2分压增加,气化反应速率加快。混合模型很好地弥补了均相反应模型和收缩核模型,烟煤和粉焦的煤阶高,结构稳定,气化活化能高。热解有效脱除水分,提高煤阶,造成整体的燃烧曲线往高温区移动。燃烧过程的NOx和SO2排放量均低于30 mg/MJ-半焦。最后,本文研究了煤粉和生物质的共热解气化特性,借助碱性物质和高效Ni/ZrO2催化剂对煤粉进行定向气化调控,并进行全生命周期分析。煤和生物质共热解时,热解气的品质和产量会比煤单独热解时有了很大提高。煤的碱性气化比褐藻的碱性气化产生更多的H2产量以及更少的CH4产量。煤的定向气化调控过程中,氢氧化物与Ni催化剂的结合促进了煤分子脱氢和气体转化,从而生成99.01%纯度的51.12mmol H2/g煤。通过全生命周期分析,燃烧和碱性催化气化反应所产生的能量分别为781 kJ/mol-纤维素和1060 kJ/mol-纤维素,生物质燃烧产生的CO2比碱性气化多60倍。碱性气化反应在抑制CO2生成的同时产生更高能量,在清洁生物能源耦合碳捕集存储方面有很大应用前景。

杨楠楠[7](2017)在《生物质热解气化与低热值热解气燃烧工艺优化与实验研究》文中提出随着全球化石能源的逐渐枯竭,发展生物质能已经成为许多国家的重要发展战略。生物质热解气化技术逐渐成为生物质能洁净高效利用的重要方法,具有广阔的发展前景。根据课题组前期相关研究,本文提出了生物质热解气化与低热值热解气燃烧循环工艺,研究的重点是生物质热解气化装置的设计,多孔介质燃烧器的搭建以及实现整个产气和燃烧工艺的连续稳定运行。利用TG-FTIR联用技术开展生物质热解气化特性实验研究,以葡萄树枝为例研究了升温速率及反应气氛对生物质热解气化特性的影响。升温速率对热解气化过程具有双重影响;与氮气气氛相比,烟气气氛能够促进热解气化反应进行,提高样品热解转化率和热解气的热值。设计了热解气化装置,该装置由进料系统、气化炉部分、吹扫气系统、控温和测温系统组成。气化炉的形式为固定床,其中包含沉降段和反应段,通过添加沉降段和增加反应段高度来提高装置的热解气化效率。利用旋风除尘器作为热解气的净化装置,制作了试验样机。利用上述热解气化装置开展了相关实验研究,分析了进料量、热解温度及反应气氛等参数对热解气热值的影响规律。随着进料量的增大,热解气中各可燃气体百分比及热值均有所降低;提高反应温度能够促进生物质热解气化反应的进行,热解气热值升高;相比氮气气氛而言,烟气气氛有利于生物质热解气化反应的进行,热解气平均低位热值可达到4.3MJ/m3,能够满足组织低热值热解气在多孔介质中燃烧的基本条件。最后,利用多孔介质燃烧器实现热解气化与热解气燃烧过程的试验测试研究,热解气化产生的低热值热解气能够在多孔介质燃烧器中稳定燃烧,燃烧过程中烟气中的污染物含量符合国家排放标准。

闫玉强,苏毅,程慕鑫,梁健,曾磊赟,李宇[8](2017)在《气化炉火焰智能化检测系统》文中研究指明近年来,智能可视化燃烧测控技术成为燃烧领域研究的热点问题。针对粉煤气化炉内燃烧火焰图像的智能化检测,开发了同时具备火检、视频图像和温度预报三种功能的"三合一"气化炉火焰智能化检测系统。该系统无论在气化炉点火、升压还是投煤等工况波动阶段均能够表现出稳定的性能。目前已经在2 000t/d干煤粉气化炉中得到广泛应用。

黄秋[9](2016)在《煤炭地下气化炉温度场获取壤氡测量技术研究》文中进行了进一步梳理发展煤炭地下气化是世界煤炭开采的研究方向之一,是从根本上解决传统开采方法存在一系列技术和环境问题的重要途径。采用先进的煤炭地下气化技术来达到煤炭的清洁高效利用,可以保障我国能源供应,协调解决煤炭利用效率和生态环境问题。在煤炭地下气化时必须了解地下气化炉的燃烧状态,才能对地下煤的燃烧进行控制。如何监测地下气化炉的变化以及发展趋势,对气化过程中保证出产煤气质量、维持地下气化炉温度、避免燃空区覆岩层掉落与地面塌陷等方面是一个关键问题。因此,使用一种有效可行的获取地下气化炉温度场分布的测量技术,对煤炭地下气化的稳定控制有着至关重要的作用。本论文以国家自然科学基金项目“气化采煤中气化炉温度场获取壤中氡方法研究”(41204133)为依托,在对国内外煤炭地下气化温度获取方法和系统调研的前提下,基于地下气化炉燃烧区上方壤氡异常形成模型,研制了一套多参数壤氡静电累积法α能谱实时测量系统,设计了一套地下气化炉温度场获取壤氡方法,根据这一壤氡方法的工作流程,在内蒙古乌兰察布煤炭地下气化基地内进行了现场应用。论文最终取得了如下主要研究成果:1、通过氡释放模拟试验和氡运移模型推导相结合的方式建立地下气化炉燃烧区上方壤氡异常形成模型。该模型对煤炭地下气化引起地表壤氡异常的正演过程进行了论述,解释了地下气化炉温度场获取壤氡测量的可行性,并得到煤炭地下气化燃烧区地表测氡试验的验证。发现了地下气化炉温度与地表壤氡异常的一些相关规律,为地下气化炉温度场获取壤氡测量技术提供了理论依据和实践基础。2、提出采用基于物联网的多参数阵列式多测点同步壤氡静电累积α能谱实时测量的方法来研究地下气化炉的燃烧状态。根据地下煤气化开采过程中壤氡测量需要实时连续高灵敏度等特点,研制出基于物联网的反映异常能力实时性强、稳定性好、灵敏度高、阵列式多测点同步测量的多参数壤氡静电累积法α能谱实时测量系统。该系统具有以下特点:1)阵列式多测点同步测量,有利于增加不同测点测量数据的可比性;2)壤氡静电累积法,有利于增加测量信息量,降低放射性统计涨落的影响,同时能够实时监控壤氡变化,便于对地下煤气化炉的燃烧过程实时监控;3)α能谱测量,提高实时反映异常能力,更容易反映氡异常滞后地下煤层温度变化相关信息,同时也能得到氡及其子体的信息,从而识别异常是否来源于地下深部;4)多参数实时测量,可修正多种因素对壤氡测量值造成的影响,提高了后期分析数据的质量;5)通过物联网技术将多个传感器信息组网融合,达到对气化炉状态参数的实时管理;6)提出基于静电累积法测氡的温湿度自动修正方法。利用实时测量到的各测点壤中温湿度,对相应的实时壤氡测量值进行自动修正。3、设计了一套地下气化炉温度场获取壤氡方法。该方法流程包括地表壤氡异常分布获取、壤氡相对变化率时间序列滤波、测氡数据时间校正、确定地表壤氡与地下气化炉温度之间的关系、地下气化炉温度场的反演等一系列过程。这一方法流程具有以下创新点:1)在模拟试验的基础上,针对煤炭地下气化工作的特殊性,提出了基于趋势面分析的壤氡相对变化率提取法。2)借鉴了小波滤波方法在伽玛能谱处理的应用情况,将小波滤波方法应用于壤氡相对变化率时间序列的滤波上。3)针对煤炭地下气化,提出对壤氡测量进行时间校正,真正做到壤氡数据实时测量,为确定气化采煤进程中壤氡异常实时变化规律,进而为得到在不同时间地下气化炉的温度场创造条件。4)利用结合主成分分析法的神经网络方法,确定地表壤氡与地下气化炉温度的关系,并以此关系实现了煤炭地下气化温度场的反演。在测量数据特征信息提取方面,采用主成分分析法提取特征值构建特征向量,构成阵列式壤氡多参数测量值的特征信息矩阵,增强了弱异常信息的提取能力。综上所述,论文完成了地下气化炉温度场获取壤氡测量技术的深入研究,设计和实现了一套多参数壤氡静电累积法α能谱实时测量系统,对地下气化炉温度场获取壤氡方法进行了研究,设计出一套地下气化炉温度场获取壤氡方法流程,实现了地下气化炉温度场实时、稳定、灵敏、多点同步监测,为煤炭地下气化过程的稳定控制提供了技术支持和科学依据。

管蕾[10](2016)在《激冷式气流床粉煤气化炉模拟研究》文中认为本文以单喷嘴激冷式气流床粉煤气化炉为研究对象建立了气化室和洗涤冷却管数学模型。基于MATLAB建立气流床粉煤气化室一维模型,引入颗粒相停留时间分布数值模拟结果,采用随机孔模型描述焦炭反应动力学,计算结果与热力学模型计算结果基本吻合,合成气中H2含量低于工业分析结果。在气流床粉煤气化室一维模型中定量分析了氧煤比、蒸汽煤比、传热量、煤中灰含量和煤粉流量波动等因素对气化温度和气体组成的影响。基于Chemkin-Pro建立洗涤冷却管一维模型,反应模型基于GRI-Mech3.0机理,冷却水蒸发速率采用洗涤冷却管热质传递二维数值模拟结果,模型出口合成气组成与工业运行结果吻合,证明了合成气流经洗涤冷却管时发生了以水蒸气变换为主的反应。利用洗涤冷却管一维模型比较了入口合成气温度和冷却水量对水蒸气变换反应程度的影响。当洗涤冷却管内温度低于约1346K时,水蒸气变换反应对洗涤冷却管出口气体组成基本没有影响。

二、气化炉间接测温技术(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、气化炉间接测温技术(论文提纲范文)

(1)航天气化炉气化温度控制与效率优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 课题研究意义
    1.3 国内外研究概况
        1.3.1 气化炉研究概况
        1.3.2 航天气化炉研究概况
    1.4 本文主要内容
第2章 航天气化炉工艺与控制系统
    2.1 航天气化炉简介
        2.1.1 航天气化炉工艺流程
        2.1.2 航天气化炉工艺设备
        2.1.3 航天气化炉命名
        2.1.4 航天气化炉应用优势
    2.2 航天气化炉控制系统
    2.3 航天气化炉先进控制与优化需求分析
        2.3.1 航天气化炉的节能需求
        2.3.2 气化温度稳定的控制需求
        2.3.3 产率提升的优化需求
    2.4 本章小结
第3章 航天气化炉气化温度先进控制回路设计与实现
    3.1 最小二乘法简介
        3.1.1 系统辨识背景介绍
        3.1.2 最小二乘法基本原理
    3.2 广义预测控制算法简介
    3.3 气化炉气化温度模型辨识
    3.4 气化炉气化温度控制回路设计与实现
    3.5 气化炉气化温度先进控制投运效果
    3.6 本章小结
第4章 航天气化炉产率优化策略设计与实现
    4.1 产率优化分析
    4.2 产率神经网络建模
        4.2.1 广义回归神经网络算法简介
        4.2.2 氧煤比神经网络建模与仿真
    4.3 产率优化策略实现
        4.3.1 遗传算法简介
        4.3.2 产率遗传算法优化
    4.4 气化炉产率寻优策略投运效果
    4.5 本章小结
第5章 航天气化炉先进控制与优化系统的实现与应用
    5.1 航天气化炉先进控制与优化系统结构设计
    5.2 硬件平台构建
    5.3 先进控制与优化系统平台构建
        5.3.1 用户界面层实现
        5.3.2 业务逻辑层实现
        5.3.3 数据访问层实现
    5.4 先进控制参数整定
    5.5 先进控制与优化系统应用效果
    5.6 本章小结
第6章 结束语
    6.1 本文工作总结
    6.2 未来工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(2)基于最小二乘法多元线性回归的气化炉炉膛温度软测量建模研究与设计(论文提纲范文)

1 气化炉炉膛温度测量的重要性
    1.1 气化炉炉膛温度测量的意义
    1.2 气化炉炉膛温度测量存在的问题
2 软测量技术简述
3 基于最小二乘法多元线性回归的气化炉炉膛温度软测量建模
    3.1 最小二乘法多元线性回归简述
    3.2 变量的选择、采集及预处理
    3.3 炉膛温度软测量建模
4 软测量模型的验证
    4.1 气化炉6.0 MPa负荷下的模型验证
    4.2 5.3 MPa负荷下软测量模型的验证
    4.3不同负荷下软测量模型的验证
5 结束语

(3)气化炉表面测温系统在德士古气化炉上的应用(论文提纲范文)

0 引言
1 测温原理
2 安装
3 系统实际应用案例
    3.1 MTL830多路温度采集系统介绍
    3.2 表面测温系统组成
4 结束语

(4)基于连续油管的煤炭地下气化装备控制技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 煤炭地下气化控制策略研究
    2.1 煤炭地下气化涉及的化学反应
    2.2 煤炭地下气化的工艺流程
    2.3 煤炭地下气化的控制方案
    2.4 通信方式的选择
    2.5 本章小结
第3章 标志气体浓度控制算法研究及仿真分析
    3.1 模糊PID的控制原理
    3.2 模糊控制器的设计
    3.3 浓度控制系统数学模型的建立
    3.4 控制系统模糊PID仿真
    3.5 本章小结
第4章 煤炭地下气化燃烧模拟
    4.1 气化炉模型的建立
    4.2 模型的网格划分
    4.3 Fluent计算设置
    4.4 模拟结果与结论
    4.5 本章小结
第5章 煤炭地下气化控制系统硬件设计
    5.1 硬件方案的确定
    5.2 单片机最小系统电路设计
    5.3 数据采集模块
    5.4 GPRS信号传输模块
    5.5 执行模块
    5.6 本章小结
第6章 煤炭地下气化控制系统软件设计
    6.1 软件开发环境
    6.2 数据采集程序设计
    6.3 GPRS信号传输程序设计
    6.4 数据处理程序设计
    6.5 数据输出程序设计
    6.6 上位机程序设计
    6.7 模拟测试
    6.8 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 展望
致谢
参考文献
个人简介

(5)固体成型玉米秸秆气化特性研究及气化炉设计(论文提纲范文)

致谢
摘要
0 引言
1 生物质气化工艺概述
    1.1 生物质气化原理
    1.2 生物质原料
        1.2.1 生物质气化原料特点
        1.2.2 成型燃料
        1.2.3 生物质气化给料方式
    1.3 生物质气化技术
        1.3.1 固定床气化炉技术
        1.3.2 流化床气化炉技术
        1.3.3 生物质气化参数的影响
        1.3.4 气化剂和床料
    1.4 生物质气化技术研究现状
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
    1.5 生物质半焦利用研究
        1.5.1 生物炭基肥料
        1.5.2 烧烤碳
        1.5.3 活性炭
        1.5.4 工业原料
    1.6 生物质气化存在的问题
        1.6.1 焦油冷凝和堵塞
        1.6.2 碱金属结渣
    1.7 研究内容和意义
2 生物质气化中试试验研究
    2.1 实验系统及气化工艺简介
    2.2 试验原料和测试分析方法
        2.2.1 试验原料
        2.2.2 取样分析方法
        2.2.3 焦油取样和分析方法
    2.3 温度对气化特性的影响
    2.4 试验结果分析
        2.4.1 燃气生产特性
        2.4.2 气化产率和气化效率分析
        2.4.3 气化结果分析
        2.4.4 气化炉飞灰、底渣特性分析
    2.5 污染物生成特性研究
        2.5.1 焦油
        2.5.2 H_2S气体
    2.6 本章小结
3 生物质气化炉系统设计
    3.1 关键参数设计
        3.1.1 生物质给料量
        3.1.2 流化风速
    3.2 生物质气化工艺流程
    3.3 生物质气化系统特点
    3.4 生物质气化系统各分系统简介
        3.4.1 成型燃料系统
        3.4.2 空气系统
        3.4.3 燃气系统
        3.4.4 汽水系统
    3.5 系统各关键部件设计依据和说明
        3.5.1 循环流化床气化炉
        3.5.2 二级高温旋风分离器
    3.6 系统启动运行和停炉说明
    3.7 安全性分析
    3.8 本章小结
4 生物质气化变工况模拟特性研究
    4.1 生物质气化流程建立
    4.2 生物质气化特性的灵敏度分析
        4.1.1 空气量对生物质气化特性的影响
        4.1.2 蒸汽量对生物质气化特性的影响
    4.3 结论
5 结论和展望
    5.1 研究总结
    5.2 创新点
    5.3 不足和展望
参考文献
附录

(6)粉煤提质及部分热解气化反应特性实验研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 世界能源格局
        1.1.2 我国以煤为主的能源现状
        1.1.3 煤炭高效清洁开发利用的必要性
    1.2 低品质煤提质技术
        1.2.1 蒸发脱水提质技术
        1.2.2 非蒸发脱水提质
        1.2.3 低温热解提质技术
    1.3 煤基多联产技术
        1.3.1 以热解为基础的煤多联产系统
        1.3.2 以部分气化为基础的煤多联产系统
        1.3.3 以完全气化为基础的煤多联产系统
    1.4 煤的定向热解气化技术
        1.4.1 温度的影响
        1.4.2 气氛的影响
        1.4.3 催化剂的影响
    1.5 本文研究内容及思路
2 实验方法和仪器
    2.1 实验设备
        2.1.1 微波脱水提质实验平台
        2.1.2 固定床热解实验平台
        2.1.3 三段式反应炉实验平台
        2.1.4 自制式沉降炉实验平台
    2.2 测试分析方法
        2.2.1 回收水分析
        2.2.2 煤气分析
        2.2.3 半焦分析
        2.2.4 焦油分析
3 褐煤提质及回收水特性研究
    3.1 引言
    3.2 褐煤中水分赋存形态研究
        3.2.1 干燥特性
        3.2.2 自由水与束缚水
        3.2.3 等温干燥机理方程
        3.2.4 褐煤水分存在形态
    3.3 褐煤水分干燥机理和重吸收特性研究
        3.3.1 褐煤干燥前后微观形貌
        3.3.2 褐煤干燥前后煤样孔隙结构
        3.3.3 褐煤干燥和重吸收影响因素
    3.4 褐煤微波提质及回收水特性研究
        3.4.1 煤质组成分析
        3.4.2 回收水中水分指标特性
        3.4.3 回收水中无机阴离子特性
        3.4.4 回收水中阳离子特性
        3.4.5 回收水中有机物特性
        3.4.6 回收水净化及再利用
    3.5 低温热解提质特性研究
        3.5.1 热解产物产率变化特性
        3.5.2 热解气体产物变化特性
        3.5.3 热解焦油变化特性
        3.5.4 提质半焦变化特性
    3.6 汇流河电厂现场测试
        3.6.1 现场烟气成分测试
        3.6.2 乏气中有机气体成分分析
        3.6.3 水成分测试
        3.6.4 采样分析
    3.7 本章小结
4 细颗粒粉煤中高温热解特性研究
    4.1 引言
    4.2 中高温粉煤热解气体特性研究
        4.2.1 固定床热解气体释放特性
        4.2.2 沉降炉热解气体释放特性
        4.2.3 不同热解平台比较
    4.3 中高温粉煤热解半焦特性研究
        4.3.1 煤质组成变化规律
        4.3.2 半焦孔隙结构变化规律
        4.3.3 半焦官能团结构变化规律
    4.4 中高温粉煤热解液态焦油特性研究
    4.5 中高温热解三相产物产率变化规律
    4.6 本章小结
5 粉焦的气化燃烧及污染物释放特性研究
    5.1 引言
    5.2 高温热解粉焦的制备
    5.3 粉焦部分气化特性
        5.3.1 热解温度对粉焦气化特性的影响
        5.3.2 气化温度对粉焦气化特性的影响
        5.3.3 气化气氛对粉焦气化特性的影响
        5.3.4 粉焦气化模型和反应动力学分析
    5.4 粉焦燃烧动力学特性
        5.4.1 热解前后燃烧特征曲线
        5.4.2 热解前后燃烧特征参数
        5.4.3 热解前后燃烧反应动力学
    5.5 粉焦燃烧过程中氮硫污染物释放特性
    5.6 本章小结
6 煤粉与生物质共热解气化特性研究
    6.1 引言
    6.2 煤粉与生物质共热解反应特性研究
        6.2.1 掺混比例对热解产物产率的影响
        6.2.2 掺混比例对热解气的影响
        6.2.3 掺混比例对热解半焦的影响
    6.3 煤粉与生物质共气化反应特性研究
        6.3.1 掺混比例对气化产物产率的影响
        6.3.2 掺混比例对气化产物释放机理的影响
        6.3.3 煤与生物质中的碳元素的迁移规律
    6.4 煤粉气化定向调控机理研究
        6.4.1 不同调控手段对气化产物产率的影响
        6.4.2 不同调控手段对气化产物释放机理的影响
        6.4.3 不同调控手段下煤中碳元素的迁移规律
    6.5 能量平衡
        6.5.1 系统边界
        6.5.2 直接燃烧反应计算
        6.5.3 碱性气化反应计算
        6.5.4 能量比较
    6.6 本章小结
7 全文总结与展望
    7.1 主要研究内容与结论
    7.2 本文主要创新点
    7.3 未来工作展望
参考文献
作者简介

(7)生物质热解气化与低热值热解气燃烧工艺优化与实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质资源分类及利用技术
    1.3 生物质热解气化原理
    1.4 生物质热解气化技术国内外研究现状
        1.4.1 生物质热解气化形式
        1.4.2 热解气化技术相关工艺
    1.5 本课题的研究内容
第二章 基于TG-FTIR的生物质热解气化特性实验研究
    2.1 实验方法
        2.1.1 实验材料选取
        2.1.2 实验仪器选择
        2.1.3 实验工况
    2.2 实验结果分析
        2.2.1 反应气氛对热解气化过程的影响
        2.2.2 升温速率对热解气化过程的影响
        2.2.3 生物质样品热解FTIR分析
    2.3 本章小结
第三章 小型生物质热解气化装置的设计
    3.1 生物质气化装置的类型及工作原理
    3.2 生物质热解气化装置总体方案的确定
        3.2.1 设计原则
        3.2.2 设计目标
        3.2.3 拟达到的主要技术指标
        3.2.4 生物质气化炉炉型选择
        3.2.5 生物质原料的选定
    3.3 生物质气化炉的设计
        3.3.1 生物质气化炉设计计算
        3.3.2 生物质气化炉的总体结构
    3.4 控温和测温系统
    3.5 吹扫气系统
    3.6 燃气净化装置
    3.7 新旧热解气化装置对比
    3.8 本章小结
第四章 热解气化装置的性能测试
    4.1 实验准备
        4.1.1 实验原料准备
        4.1.2 仪器准备
    4.2 实验过程介绍
        4.2.1 实验工况
        4.2.2 实验过程
    4.3 实验结果及分析
        4.3.1 检测仪器
        4.3.2 检测结果及分析
        4.3.3 装置的热解气化效率
    4.4 气化装置改进效果的对比
    4.5 本章小结
第五章 热解气化与低热值热解气多孔介质燃烧试验
    5.1 循环工艺系统概况
    5.2 低热值燃气多孔介质燃烧器
        5.2.1 供气系统
        5.2.2 燃烧器本体
        5.2.3 测量控制系统
    5.3 低热值热解气燃烧实验研究
        5.3.1 实验准备
        5.3.2 实验工况
        5.3.3 实验步骤
        5.3.4 实验结果分析
    5.4 本章小结
第六章 结论
    6.1 主要结论
    6.2 工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果
致谢

(8)气化炉火焰智能化检测系统(论文提纲范文)

1 前言
2“三合一”系统原理和结构
    2.1 火焰检测信号
    2.2 视频信号
    2.3 温度信号
3“三合一”系统运行结果
4 总结

(9)煤炭地下气化炉温度场获取壤氡测量技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 选题依据和研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 煤炭地下气化发展现状
        1.2.2 地下气化炉温度场获取方法研究现状
    1.3 主要研究内容
    1.4 主要研究成果与创新点
第2章 壤氡相关理论基础
    2.1 氡的基本性质
        2.1.1 氡的物理化学性质
        2.1.2 壤中氡的来源
    2.2 氡的释放
    2.3 氡的运移理论
        2.3.1 扩散作用和对流作用
        2.3.2 接力传递作用
        2.3.3 团簇运移机制
        2.3.4 “地气”理论
第3章 地下气化炉燃烧区上方壤氡异常形成模型研究
    3.1 煤炭地下气化基本原理
    3.2 气化炉氡释放模拟试验
        3.2.1 试验背景
        3.2.2 试验装置
        3.2.3 试验过程与结果
        3.2.4 试验数据处理
        3.2.5 试验总结
    3.3 氡的运移模型推导
        3.3.1 理论推导
        3.3.2 燃烧区地表测氡验证试验
    3.4 本章小结
第4章 多参数壤氡实时测量系统的设计与实现
    4.1 概述
    4.2 壤氡静电累积法α能谱测量
        4.2.1 金硅面垒半导体探测器
        4.2.2 壤氡α射线能量特性
        4.2.3 静电累积法的应用
    4.3 测量系统总体方案设计
    4.4 壤氡数据采集器
        4.4.1 氡气收集装置
        4.4.2 放大调理电路
        4.4.3 多道脉冲幅度分析器
    4.5 现场管理器
        4.5.1 ARM微控制器
        4.5.2 无线串口模块
        4.5.3 环境参数测量
        4.5.4 Flash存储器
        4.5.5 GSM模块
    4.6 数据通信与数据存储
        4.6.1 测量周期工作流程
        4.6.2 壤氡数据采集器数据存储
        4.6.3 无线串口数据通信
        4.6.4 现场管理器数据存储
        4.6.5 GSM移动通信
    4.7 温湿度自动修正方法
    4.8 壤氡实时测量系统性能实验
        4.8.1 功耗测试
        4.8.2 峰位稳定性测试及能量刻度
        4.8.3 稳定性测试
        4.8.4 采集器一致性测试
第5章 地下气化炉温度场获取壤氡方法研究
    5.1 地下气化炉温度场获取的工作流程
    5.2 地表壤氡异常分布获取方法
        5.2.1 统计学方法圈定氡异常区
        5.2.2 累计频率法圈定氡异常区
        5.2.3 趋势面分析法圈定氡异常区
        5.2.4 基于趋势面分析的壤氡相对变化率提取法
    5.3 壤氡相对变化率时间序列的滤波方法
        5.3.1 小波分析
        5.3.2 小波滤波方法在壤氡相对变化率时间序列中的应用
    5.4 测氡数据时间校正
        5.4.1 活性炭吸附氡测量系统实时性评定
        5.4.2 壤氡实时测量系统实时性评定
    5.5 地表壤氡与气化炉温度关系的分析
        5.5.1 BP神经网络的应用
        5.5.2 主成分分析法的辅助作用
        5.5.3 地表壤氡-气化炉温度的关系
第6章 地下气化炉温度场获取壤氡测量现场应用
    6.1 工作区放射性分析
    6.2 工作区现场实验设计
        6.2.1 工作区测点分布
        6.2.2 测氡点埋设方式设计
        6.2.3 实验设计
    6.3 地表壤氡异常分布获取
        6.3.1 壤氡背景场的确定
        6.3.2 壤氡相对变化率等值线图的绘制
    6.4 壤氡相对变化率时间序列小波滤波与时间校正
        6.4.1 壤氡相对变化率时间序列小波滤波
        6.4.2 壤氡相对变化率时间校正
    6.5 地表壤氡与气化炉温度关系确定
    6.6 地下气化炉温度场的反演
    6.7 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间取得学术成果
附录A 获奖证书

(10)激冷式气流床粉煤气化炉模拟研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
第2章 文献综述
    2.1 气流床气化技术
    2.2 气流床气化炉温度影响因素和测量方法
        2.2.1 影响气化炉温度的因素
        2.2.2 气流床气化炉温度的测量方法
    2.3 气流床气化炉温度软测量
        2.3.1 基于智能的炉温软测量模型
        2.3.2 基于机理的气流床气化模拟
    2.4 激冷室模拟研究进展
        2.4.1 激冷室热质传递模拟
        2.4.2 激冷过程中的化学反应及模拟
第3章 气流床粉煤气化室一维模拟
    3.1 气流床粉煤气化流程
    3.2 气化室一维模型介绍
        3.2.1 模型假设
        3.2.2 煤气化子过程
        3.2.3 物性方法
    3.3 模型求解
    3.4 计算条件
    3.5 模型验证与结果讨论
        3.5.1 气化室模型与工业运行结果比较
        3.5.2 气化工艺条件分析
    3.6 本章小结
第4章 洗涤冷却管一维模拟
    4.1 洗涤冷却管一维模型
        4.1.1 气液两相流热、质传递过程的数学描述
        4.1.2 洗涤冷却管一维模型
    4.2 计算条件
    4.3 二维热质传递CFD模型计算结果
        4.3.1 洗涤冷却管一维模型假设验证
        4.3.2 合成气进口温度和冷却水流量对蒸发量的影响
    4.4 洗涤冷却管一维模型计算结果分析与讨论
        4.4.1 加密范围比较
        4.4.2 工业数据验证
        4.4.3 合成气进口温度对出口气体组成的影响
        4.4.4 不同冷却水流量对CO转化率影响
        4.4.5 不同合成气组成对变换反应的影响
    4.5 本章小结
第5章 结论
参考文献
致谢

四、气化炉间接测温技术(论文参考文献)

  • [1]航天气化炉气化温度控制与效率优化[D]. 徐智康. 中国科学技术大学, 2021(08)
  • [2]基于最小二乘法多元线性回归的气化炉炉膛温度软测量建模研究与设计[J]. 孙友文,赵志超,李乐伦,李家栋,房领龙. 中氮肥, 2020(05)
  • [3]气化炉表面测温系统在德士古气化炉上的应用[J]. 胡尊光. 仪器仪表用户, 2020(09)
  • [4]基于连续油管的煤炭地下气化装备控制技术研究[D]. 何涵. 长江大学, 2020(02)
  • [5]固体成型玉米秸秆气化特性研究及气化炉设计[D]. 奚爽. 浙江大学, 2020(08)
  • [6]粉煤提质及部分热解气化反应特性实验研究[D]. 章康. 浙江大学, 2019(04)
  • [7]生物质热解气化与低热值热解气燃烧工艺优化与实验研究[D]. 杨楠楠. 河北工业大学, 2017(01)
  • [8]气化炉火焰智能化检测系统[J]. 闫玉强,苏毅,程慕鑫,梁健,曾磊赟,李宇. 化工设计通讯, 2017(10)
  • [9]煤炭地下气化炉温度场获取壤氡测量技术研究[D]. 黄秋. 成都理工大学, 2016(05)
  • [10]激冷式气流床粉煤气化炉模拟研究[D]. 管蕾. 华东理工大学, 2016(08)

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气化炉间接测温技术
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