木片气化炉料仓供料自动控制系统的研究

一、国内外生物质气化技术与供料自动控制现状

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。

利用生物质气化技术建设集中供气系统以满足农村居民炊事和采暖用气也得到了应用，1994年在山东省桓台县东潘村建成中国第一个生物质气化集中供气试点以来，山东、河北、辽宁、吉林、黑龙江、北京、天津等省市陆续推广应用生物质气化集中供气技术。在2000年前后，该技术的推广曾达到了一个高峰。此后相关规范和制度逐步完善，各地制定了一系列管理办法，使生物质气化集中供气应用在中国农村能源建设中稳步推进。北京的顺义、怀柔等郊县均有推广应用，“新型生物质气化集中供气系统建设”工程是怀柔重大科技项目。截止到2010年底中国共建成秸秆热解气化集中供气站900处，运行数量为600处，供气户数2.096times;105户，平均每个正在运行的气化站平均供气约350户。

目前料仓供料大体分为中央供料和自动供料系统两种。而其中自动供料系统可以实现多种原料的自动供给，其中包括原料的干燥处理、配色处理、以及废料的回收利用等，给企业带来了便利，也节省了更多人力物力，是工业生产中不可缺少的设备。并有如下好处：

1、经济高效。自动供料系统具有更快更强的上料能力。在相同的原料情况下，与传统的上料设备相比，自动供料系统能耗电更少更快更稳定的完成供料作业。

2、安全可靠。自动供料系统设计成具有持久耐用的结构。这一内置的稳定质量，可以保证系统长期的无故障操作，避免生产突然中断的现象发生。