本文關(guān)鍵詞：LNG冷能與中低溫太陽能耦合燃?xì)狻彼h(huán)發(fā)電系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以煤為主的能源利用方式存在諸多弊端,加大清潔能源和可再生能源的開發(fā)利用力度是我國能源發(fā)展的必然選擇�？稍偕茉捶矫�,太陽能以其無限性、清潔性和普遍性被寄予了厚望,具有廣闊的應(yīng)用前景,然而太陽能的分散性、不穩(wěn)定性和不連續(xù)性成為其發(fā)展的阻礙。清潔能源方面,天然氣在我國一次能源消費中的比重越來越高,以此為推動,相關(guān)的液化天然氣(LNG)冷能利用和燃?xì)廨啓C發(fā)電產(chǎn)業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇。就目前LNG冷能利用的情況看來,還存在利用不夠充分、效率低下甚至未進行利用的問題,造成極大的資源浪費;而常規(guī)的燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)存在水的定溫蒸發(fā)過程與煙氣余熱回收熱不匹配以及燃料燃燒過程?損失巨大的問題,導(dǎo)致能源利用效率無法進一步提高。針對上述問題,本文基于能源的梯級利用及品位提升原理,結(jié)合LNG冷能、中低溫太陽能以及燃?xì)廨啓C系統(tǒng)的應(yīng)用特點,提出一種耦合中低溫太陽能和LNG冷能的新型燃?xì)?氨水聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)將中低溫太陽能與化石能源有機結(jié)合,通過重整反應(yīng)和燃?xì)廨啓C高效熱轉(zhuǎn)功將中低溫太陽能間接轉(zhuǎn)換成為高品質(zhì)電能;以氨水混合物作為朗肯循環(huán)工質(zhì),利用氨水混合工質(zhì)變溫蒸發(fā)的特性實現(xiàn)余熱回收過程的熱匹配,同時結(jié)合LNG冷能利用改善朗肯循環(huán)冷凝換熱過程,并通過LNG氣化膨脹發(fā)電及冷卻壓氣機入口空氣的方式實現(xiàn)冷能的充分利用。本文以熱力學(xué)第一定律能源效率、第二定律?效率和化石能源節(jié)約率(碳減排率)為作為系統(tǒng)性能評價指標(biāo),以相同輸入條件下獨立分產(chǎn)的化學(xué)回?zé)嵫h(huán)(CRGT)發(fā)電系統(tǒng)、LNG直接膨脹發(fā)電系統(tǒng)和槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)作為參比系統(tǒng),借助Aspen Plus軟件對系統(tǒng)進行穩(wěn)態(tài)性能分析。模擬結(jié)果表明,系統(tǒng)總能源效率為51.5%,?效率為51.9%,對照參比系統(tǒng),新型系統(tǒng)的化石能源節(jié)約率達到9.6%,相應(yīng)碳減排率為9.6%,若將太陽能視為無償輸入,則相應(yīng)的化石能源效率達到67.3%,普遍高于現(xiàn)有的單一化石能源發(fā)電系統(tǒng)。在化石燃料消耗量、LNG輸入量、太陽能輻射量及相應(yīng)模擬關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置相同的條件下,新型系統(tǒng)各項性能指標(biāo)均優(yōu)于獨立分產(chǎn)系統(tǒng),具有明顯優(yōu)勢。另外,針對新型系統(tǒng)的性能特性,選取太陽能集熱溫度、水碳比、壓氣機壓縮比、透平入口初溫和LNG輸入量幾個關(guān)鍵影響因素進行了變量分析。本文將多種能源形式的應(yīng)用特點有機結(jié)合,通過不同能源之間的集成互補,形成總能系統(tǒng),實現(xiàn)了中低溫太陽能的品位提升和高效轉(zhuǎn)換,LNG冷能得以充分利用,燃?xì)廨啓C余熱回收更加徹底,有效提升了系統(tǒng)綜合性能。本文為清潔能源和可再生能源的綜合互補應(yīng)用以及能源的梯級高效利用提供了新思路,在當(dāng)今我國強調(diào)加大清潔能源和可再生能源開發(fā)利用力度的局勢下,具有重要的指導(dǎo)意義和現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】：中低溫太陽能 LNG冷能 品位互補 重整反應(yīng) 朗肯循環(huán)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM61;TU83
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 研究背景和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外LNG冷能利用現(xiàn)狀13-16
• 1.3 燃?xì)?氨水聯(lián)合循環(huán)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 太陽能與化石能源互補集成研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 研究目標(biāo)和內(nèi)容19-21
• 第2章 系統(tǒng)集成方法與集成特征21-33
• 2.1 系統(tǒng)集成思路及原則21
• 2.2 LNG冷能利用方法21-25
• 2.2.1 LNG冷能特點21-22
• 2.2.2 典型LNG冷能利用方式22-25
• 2.3 中低溫太陽能與化石燃料互補方法25-32
• 2.3.1 物理能與化學(xué)能綜合梯級利用概念25-26
• 2.3.2 天然氣化學(xué)能梯級利用方式26-29
• 2.3.3 中低溫太陽能品位間接提升方法29-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 新型LNG冷能與中低溫太陽能耦合燃?xì)?氨水循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)33-39
• 3.1 概述33
• 3.2 新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)流程33-34
• 3.3 新系統(tǒng)熱力性能評價標(biāo)準(zhǔn)34-37
• 3.3.1 能源效率35-36
• 3.3.2 ?效率36-37
• 3.3.3 化石能源節(jié)約率37
• 3.4 新系統(tǒng)節(jié)能特性分析37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 新型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)性能分析39-52
• 4.1 模型構(gòu)建39
• 4.2 參比系統(tǒng)39-41
• 4.3 模型計算41-43
• 4.4 關(guān)鍵影響因素分析43-50
• 4.4.1 集熱溫度與水碳比43-46
• 4.4.2 壓縮比與初溫46-49
• 4.4.3 LNG輸入量49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-52
• 結(jié)論與展望52-54
• 結(jié)論52-53
• 不足及展望53-54
• 參考文獻54-59
• 致謝59-60
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)論文及科研情況60-61
• 附錄B 攻讀碩士學(xué)位期間參與項目61

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