Построение математической модели процессов газификации биомассы

PDF файл (Скачать)

МРНТИ 44.01.77 №1 (2017г.) Б.Т. Иманбек, В. Войцик, , М.И. Кожамбердиева, О.В. Жирнова

Аннотация. Цель работы - исследование и разработка диагностики и управления процессом газификации биомассы, влияния определяющих параметров на кинетические закономерности процесса газификации биомассы. Задача эффективного управления процессом газификации биотоплива рассматривалось в классе многоуровневых систем управления объектами с распределёнными параметрами, на верхнем уровне осуществлялся расчёт желательного распределения температур, на нижнем уровне - стабилизация расчётных режимов. Для оценки динамических характеристик каналов стабилизации использовались статистические методы. Методологической базой исследования являются методы математического моделирования в применении инструмента MathLab. Данная модель диагностики позволяет решать комплекс задач, связанных с использованием низкокачественных и возобновляемых ресурсов для производства тепла и энергии, а также получать синтез-газ, являющийся ценным исходным сырьем при производстве метанола, синтетического жидкого топлива, высших спиртов и пр. По сравнению с другими технологиями газификации, процесс паровой газификации может выступать как средство экономии топлива, а значит является ресурсосберегающей технологией. Ключевые слова: газификация биомассы, кинетическая модель, гетерогенные реакции, гомогенные реакции, ресурсосберегающие технологии, возобновляемые ресурсы, математическое моделирование.

________________________

Б.Т. Иманбек, В. Войцик, , М.И. Кожамбердиева, О.В. Жирнова БИОМАССАНЫ ГАЗДАНДЫРУ ЖӘНЕ ОНЫҢ МАТЕМАТИКАЛЫҚ МОДЕЛІН ҚҰРУ

Түйіндеме. Бұл жұмыстың мақсаты биомассаны газдандыру процесінің кинетикалық ерекшеліктерінің параметрлерін анықтау әсерін зерттеу үшін диагностикалық және басқарудың ғылыми-зерттеуін дамыту болып табылады. Биоотынды газдандыру процесін тиімді басқарудың міндеті, бөлінген параметрлері бар көп деңгейлі нысан басқару жүйесін сыныпқа санау, қажетті температураны бөлу және есептеу деңгейі, төменгі деңгейде жүргізілді – сонымен қатар есептелген режимдерді тұрақтандыру. Мұндай өсімдіктер қалдықтарын тікелей жағу тиімсіз болып табылады және «Регенеративті» немесе одан әрі энергетика және химия өнеркәсібінде қолданылуы мүмкін «синтез газ», биоотын процесінің газдандыруын беруге пайдалану, сондықтан ол ең перспективалы болып табылады. Зерттеудің әдіснамалық базасында математикалық модельдеу әдістері мен Matlab қолдану құралы әзірленді, сонымен қатар синтездеу және құрылымдық талдау жүйелерінің әдістері болып табылады. Бұл жумыста түрлі алгоритмдерді салыстыру модельдері енгізілген. Болжау әдістеріне қатысты қатені орындау үшін кинетикалық модель негізделген және жүйе дұрыс пайдаланылатын жағдайда табылған тәсіл. Түйінді сөздер: биомассаны газдандыру, Mathlab, гомогенді және гетерогенді реакциялар, кинетикалық моделі.

____________________

Imanbek, A.H., W. Wójcik, B.T., M.I. Kozhamberdiyeva, O.V. Zhirnova

BUILDING A MATHEMATICAL MODEL OF BIOMASS GASIFICATION

Abstract. The aim of this work is in the research and development of diagnostic and management of biomass gasification process to study the effect of determining the parameters on the kinetic features of the biomass gasification process. The challenge of effective management of biofuels gasification process is considered in the class of multi-level facility management systems with distributed parameters, calculate the desired temperature distribution was carried out on the upper level, the lower level - stabilization of calculated modes. In this application of plants for direct incineration of such wastes is inefficient and therefore the most promising is the use of biofuels gasification process to give "regenerative" or "synthesis gas", which can further be used in energy and in chemical industry. The methodological base of the research are the methods of mathematical modeling, methods of synthesis and structural analysis systems developed in Matlab application tool. These included the simulation to compare different algorithms. Found approach based on a kinetic model to perform the error with respect to prediction methods, provided that the system is properly exploited. Keywords: biomass gasification, process, Matlab, kinetic model of heterogeneous and homogeneous reactions.

Создатель : Лариса Николаевна Гребцова

Создан : 22 августа 2024