本文關(guān)鍵詞：冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)及多準(zhǔn)則對(duì)比評(píng)價(jià)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文以更高的能量利用效率、更大的經(jīng)濟(jì)收益和更低的環(huán)境排放為出發(fā)點(diǎn),以冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)為研究對(duì)象,以系統(tǒng)整體全局為審視角度,建立系統(tǒng)的物理模型,給出系統(tǒng)的多準(zhǔn)則評(píng)價(jià)指標(biāo),分析系統(tǒng)的性能從而進(jìn)行對(duì)比優(yōu)化。第一,針對(duì)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的設(shè)備組成及工作流程,介紹了系統(tǒng)的工作原理和各個(gè)設(shè)備的工作原理,給出了設(shè)備的能量平衡、質(zhì)量平衡模型和工作介質(zhì)的物性方程,以及電化學(xué)反應(yīng)的平衡方程,介紹了熱力學(xué)模擬軟件Cycle-Tempo,以及運(yùn)用該軟件建模的方法。第二,對(duì)冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)中供熱和供冷方案進(jìn)行了模擬對(duì)比及分析。首先,指出了當(dāng)前熱電聯(lián)產(chǎn)和冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中由于低溫余熱的利用率低和長(zhǎng)距離輸送困難的問題,針對(duì)該問題,提出了相應(yīng)的解決思路和策略,給出了供熱和供冷系統(tǒng)的熱力學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo),并建立了對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)模型。然后,在現(xiàn)有電廠的基礎(chǔ)上,針對(duì)當(dāng)前存在的各種供熱配置方式,提出了四種天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱方案并進(jìn)行對(duì)比分析。采用Cycle-Tempo軟件建立了這四種熱電聯(lián)產(chǎn)的系統(tǒng)熱力學(xué)模型,對(duì)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)模擬,分析對(duì)比每個(gè)系統(tǒng)的熱力學(xué)和經(jīng)濟(jì)性,并討論了天然氣價(jià)格、電價(jià)格、供熱負(fù)荷和供熱距離的變化對(duì)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的影響。最后,通過Cycle-Tempo軟件建立了電廠集中供冷系統(tǒng)的熱力學(xué)模型,先在固定電價(jià)條件下,將電廠集中供冷方案與傳統(tǒng)的電壓縮制冷方式進(jìn)行了對(duì)比,并分析了供冷距離對(duì)系統(tǒng)的成本的影響；然后考慮峰谷電價(jià)政策,將集中供冷、電壓縮供冷和冰蓄冷三者結(jié)合起來,建立了8個(gè)供冷方案,并分析了在不同距離條件下各個(gè)方案的經(jīng)濟(jì)性。第三,以進(jìn)一步提高冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的能量利用率為目標(biāo),將燃料電池應(yīng)用到三聯(lián)供系統(tǒng)中并進(jìn)行對(duì)比分析。首先,通過Cycle-Tempo軟件建立了固體氧化物燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的模型,并分析了燃料電池壓力、溫度以及電流密度對(duì)系統(tǒng)性能的影響。然后,將燃料電池與燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合起來,針對(duì)燃料電池與燃?xì)廨啓C(jī)的三種耦合方式,分別建立了三個(gè)耦合系統(tǒng),將其以發(fā)電效率為指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比以選出最優(yōu)發(fā)電系統(tǒng)方案,并分析了最優(yōu)發(fā)電系統(tǒng)的電池參數(shù)對(duì)混合系統(tǒng)的發(fā)電量以及效率的影響。最后,建立了最優(yōu)發(fā)電系統(tǒng)的三聯(lián)供系統(tǒng)的模型和常規(guī)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)三聯(lián)供系統(tǒng)模型,以熱力學(xué)效率和年度化成本為目標(biāo),將其進(jìn)行對(duì)比并分析。第四,對(duì)多種三聯(lián)供系統(tǒng)方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)和多準(zhǔn)則對(duì)比分析。根據(jù)不同的能源種類和不同的能量轉(zhuǎn)換方式以及不同的供熱和供冷的配置方式,給出了冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)方法和發(fā)電設(shè)備容量的確定方法。分別針對(duì)常規(guī)天然氣燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)三聯(lián)供系統(tǒng)、燃料電池-燃?xì)?蒸汽混合發(fā)電循環(huán)三聯(lián)供系統(tǒng)以及生物質(zhì)氣化-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)三聯(lián)供系統(tǒng)提出了20個(gè)冷熱電三聯(lián)供的系統(tǒng)方案,通過Cycle-Tempo軟件建立了每個(gè)方案的熱力學(xué)模型。然后以一次能源消耗量、年度化成本和生命周期環(huán)境影響為指標(biāo),對(duì)20個(gè)三聯(lián)供系統(tǒng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析。
【關(guān)鍵詞】：冷熱電三聯(lián)供 對(duì)比分析 燃料電池 生物質(zhì)氣化
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU83;TM61
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 引言14-16
• 1.2 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.1 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的配置和運(yùn)行的研究16
• 1.2.2 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)評(píng)價(jià)方法16-17
• 1.2.3 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)與可再生能源的綜合集成應(yīng)用17
• 1.3 本課題的主要研究?jī)?nèi)容及意義17-19
• 1.3.1 課題主要研究?jī)?nèi)容17-18
• 1.3.2 課題的研究意義18-19
• 1.4 本章小結(jié)19-20
• 第二章 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的設(shè)備模型20-38
• 2.1 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的基本原理和設(shè)備組成20-22
• 2.2 燃?xì)廨啓C(jī)模型22-24
• 2.2.1 燃燒室模型23
• 2.2.2 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)模型23-24
• 2.3 余熱鍋爐模型24-25
• 2.4 蒸汽發(fā)電循環(huán)模型25-27
• 2.5 供熱/制冷裝置模型27-31
• 2.5.1 電壓縮制冷/熱泵模型27-29
• 2.5.2 吸收式制冷機(jī)/熱泵模型29-31
• 2.6 燃料電池模型31-34
• 2.6.1 燃料電池工作原理31-33
• 2.6.2 燃料電池的電化學(xué)模型33-34
• 2.7 生物質(zhì)氣化爐模型34-36
• 2.8 Cycle-Tempo軟件簡(jiǎn)介36-37
• 2.9 本章小結(jié)37-38
• 第三章 天然氣熱電聯(lián)產(chǎn)和冷電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的模擬分析與優(yōu)化38-70
• 3.1 三聯(lián)供系統(tǒng)供熱與供冷方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)39-46
• 3.1.1 集中供熱系統(tǒng)冷凝余熱的回收39
• 3.1.2 集中供熱系統(tǒng)的溫差選擇39-40
• 3.1.3 集中供冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和運(yùn)行策略40-41
• 3.1.4 系統(tǒng)的熱力學(xué)評(píng)價(jià)分析方法41-42
• 3.1.5 系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)分析方法42-46
• 3.2 集中供熱方案的案例設(shè)計(jì)與模擬分析46-58
• 3.2.1 四種集中供熱方案的系統(tǒng)模型46-49
• 3.2.2 四種集中供熱方案的熱力學(xué)模擬與經(jīng)濟(jì)性分析49-55
• 3.2.3 集中供熱系統(tǒng)敏感性分析55-58
• 3.3 集中供冷方案案例設(shè)計(jì)的對(duì)比分析58-68
• 3.3.1 固定電價(jià)條件下集中供冷和電制冷的分析對(duì)比58-63
• 3.3.2 峰谷電價(jià)情況下的供冷方式對(duì)比63-68
• 3.4 本章小結(jié)68-70
• 第四章 燃料電池-燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的模擬分析70-95
• 4.1 固體氧化物燃料電池(SOFC)發(fā)電系統(tǒng)建模與研究71-77
• 4.1.1 系統(tǒng)描述71-72
• 4.1.2 系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)72-73
• 4.1.3 SOFC發(fā)電系統(tǒng)性能研究73-77
• 4.2 SOFC-GT-ST耦合方式的建模對(duì)比和性能研究77-86
• 4.2.1 燃料電池與燃機(jī)耦合方式77-79
• 4.2.2 耦合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與模擬79-84
• 4.2.3 燃料電池-燃?xì)?蒸汽混合發(fā)電系統(tǒng)的性能研究84-86
• 4.3 燃料電池冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)與常規(guī)系統(tǒng)模擬與對(duì)比分析86-94
• 4.3.1 工況描述86-88
• 4.3.2 系統(tǒng)模擬和熱力學(xué)分析88-92
• 4.3.3 三聯(lián)供系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比分析92-94
• 4.4 本章小結(jié)94-95
• 第五章 多種三聯(lián)供系統(tǒng)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)和多準(zhǔn)則對(duì)比分析95-120
• 5.1 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)方法95-107
• 5.1.1 三聯(lián)供系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)95-103
• 5.1.2 冷熱電聯(lián)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法103-107
• 5.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的案例對(duì)比與分析107-118
• 5.2.1 案例描述107
• 5.2.2 三聯(lián)供系統(tǒng)方案的熱力學(xué)模擬107-113
• 5.2.3 冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)的成本分析113-114
• 5.2.4 結(jié)果分析114-118
• 5.3 本章小結(jié)118-120
• 結(jié)論120-122
• 參考文獻(xiàn)122-126
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果126-128
• 致謝128

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：396077