分布式生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)及能效研究
本文關(guān)鍵詞: 分布式 生物質(zhì)能 冷熱電聯(lián)產(chǎn) 架構(gòu) 能效 出處:《華北電力大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:隨著世界范圍內(nèi)化石能源的日益緊缺和環(huán)境污染的加劇,開發(fā)新能源、提高能源的利用率已成為世界各國重點關(guān)注的課題。分布式能源是一種新型的綜合能源系統(tǒng),它實現(xiàn)了能源的階梯利用,可有效的提高系統(tǒng)的能源利用率,具有較高的環(huán)境友好性、可靠性和經(jīng)濟性;生物質(zhì)能屬于可再生能源,在利用過程中理論上基本可以實現(xiàn)二氧化碳的零排放和其他污染物的減量化,具有良好的環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益。分布式生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)是以生物質(zhì)為燃料,以燃氣輪機或內(nèi)燃機為動力,將發(fā)電、供熱及制冷綜合為一體的新型供能系統(tǒng),其能量轉(zhuǎn)換和利用效率高,經(jīng)濟性好,是未來新能源冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)重要的發(fā)展方向,具有良好的市場前景和社會綜合效益。 本文在查閱大量國內(nèi)外相關(guān)文獻資料的基礎(chǔ)上,以分布式生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)和能效研究為出發(fā)點,介紹了生物質(zhì)能的利用現(xiàn)狀及技術(shù)手段,分析了分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)工作原理及主要組成,對冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)幾種主要的運行模式做了詳細闡述,在此基礎(chǔ)上,探索性的提出了一種生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)架構(gòu)模式,并進行了可行性分析。從能源階梯利用的角度出發(fā),,對生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)供能系統(tǒng)的主要評價指標(biāo)作了深入地研究分析;以某農(nóng)村社區(qū)為研究對象,在分析了該區(qū)域冷熱電負荷特性基礎(chǔ)之上,以熱效率、經(jīng)濟性和環(huán)境效益為優(yōu)化目標(biāo),建立了系統(tǒng)整體多目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)模型,應(yīng)用并列遺傳算法對模型參數(shù)進行了優(yōu)化計算,得到Pareto最優(yōu)解集,基于優(yōu)化計算結(jié)果,進一步對該生物質(zhì)能冷熱電聯(lián)產(chǎn)供能系統(tǒng)的能效特性作了評估分析,結(jié)果表明:聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)運行方式對系統(tǒng)能效狀態(tài)有一定的影響,在系統(tǒng)不同的負荷時段采用不同的運行策略,可以提高系統(tǒng)的整體能效特性;在冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計時需要考慮系統(tǒng)的具體負荷特性,根據(jù)系統(tǒng)的用能情況來確定系統(tǒng)的設(shè)備組合,系統(tǒng)的最小負荷率應(yīng)保證在50%以上。
[Abstract]:With the increasing shortage of fossil energy and the aggravation of environmental pollution in the world, the development of new energy. It is a new comprehensive energy system to improve the utilization efficiency of energy. Distributed energy is a new comprehensive energy system, which realizes the ladder utilization of energy, and can effectively improve the energy efficiency of the system. High environmental friendliness, reliability and economy; Biomass energy is a kind of renewable energy. In the process of utilization, zero emission of carbon dioxide and reduction of other pollutants can be realized theoretically, which has good environmental benefits. Social benefits and economic benefits. Distributed biomass energy cooling, heat and power cogeneration is a new type of energy supply system, which uses biomass as fuel, gas turbine or internal combustion engine as power, power generation, heat supply and refrigeration as a whole. Its energy conversion and utilization efficiency is high, and its economy is good. It is an important development direction of the new energy, cooling, heat and power cogeneration system in the future. It has a good market prospect and comprehensive social benefits. On the basis of consulting a large number of related literature at home and abroad, this paper introduces the status quo and technical means of biomass energy utilization based on the framework of distributed co-generation system of biomass energy, cooling, heat and power generation and energy efficiency. The working principle and main components of the distributed cogeneration system are analyzed, and several main operation modes of the cogeneration system are described in detail, on the basis of which. In this paper, a model of biomass energy cooling, heat and power cogeneration system is put forward, and the feasibility is analyzed. From the point of view of energy ladder utilization. In this paper, the main evaluation indexes of biomass energy, cooling, heat and power cogeneration system are deeply studied and analyzed. Taking a rural community as the research object, based on the analysis of the characteristics of the cooling and heating load in this area, and taking the thermal efficiency, economy and environmental benefit as the optimization objectives, the overall multi-objective optimization function model of the system is established. The paratactic genetic algorithm is used to optimize the parameters of the model, and the optimal solution set of Pareto is obtained, which is based on the result of optimization calculation. Furthermore, the energy efficiency characteristics of the system are evaluated and analyzed. The results show that the operation mode of the co-generation system has a certain effect on the energy efficiency of the system. The overall energy efficiency characteristics of the system can be improved by adopting different operation strategies in different load periods of the system. The specific load characteristics of the system should be considered in the design of the cogeneration system. According to the energy consumption of the system, the equipment combination of the system should be determined, and the minimum load rate of the system should be guaranteed to be more than 50%.
【學(xué)位授予單位】:華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TU83;TK6
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本文編號:1472127
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