本文關(guān)鍵詞：基于燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)與溴化鋰制冷機(jī)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)仿真研究

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【摘要】：傳統(tǒng)分產(chǎn)供能方式中,電廠通過(guò)燃燒煤粉、天然氣等化石燃料帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電來(lái)滿足用戶電能的需求,雖然通過(guò)燃燒可以將化石燃料中的大部分化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,但是熱能轉(zhuǎn)化為電能的綜合利用效率低,絕大部分的熱能沒(méi)有回收利用冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)是一種建立在能量梯級(jí)利用概念的基礎(chǔ)上,以小規(guī)模、分散式的方式布置在用戶附近,將制冷、供熱(采暖和供熱水)及發(fā)電過(guò)程一體化的多聯(lián)供能源系統(tǒng),目的在于提高能源利用效率,減少碳化物及有害氣體的排放。本文提出一個(gè)由燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和溴化鋰吸收式制冷機(jī)組成的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng),燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力子系統(tǒng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,吸收式制冷機(jī)組以內(nèi)燃機(jī)排煙為輸入能量生產(chǎn)空調(diào)冷凍水,缸套水通過(guò)板式換熱器制造生活熱水。系統(tǒng)在夏季為用戶提供空調(diào)冷負(fù)荷,冬季為用戶提供熱水、供暖負(fù)荷。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)電量不足時(shí),可從電網(wǎng)購(gòu)電；當(dāng)系統(tǒng)冷、熱量供應(yīng)不足時(shí),由電制冷機(jī)和供熱鍋爐提供。本文建立了燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)、溴化鋰吸收式制冷機(jī)的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用MATLAB軟件建模并對(duì)其組成的聯(lián)供系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究,得出冷凍水流量、燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)負(fù)荷突然變化對(duì)系統(tǒng)主要部件參數(shù)的影響,在此基礎(chǔ)上,如果系統(tǒng)要保持用戶制冷負(fù)荷的需求,制冷機(jī)補(bǔ)燃系統(tǒng)開(kāi)始工作,提供制冷機(jī)所需熱量。本文主要工作：首先,收集冷、熱、電聯(lián)供系統(tǒng)的案例,總結(jié)聯(lián)供系統(tǒng)相較于分產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。依據(jù)聯(lián)供系統(tǒng)的集成原理,對(duì)組成系統(tǒng)的各設(shè)備進(jìn)行熱力計(jì)算,得出合理的聯(lián)供系統(tǒng)組成方式。其次,相比于冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)動(dòng)力子系統(tǒng)其他設(shè)備,燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為聯(lián)供系統(tǒng)動(dòng)力部分有優(yōu)勢(shì)：其發(fā)電效率可以達(dá)到45%、啟動(dòng)迅速、部分負(fù)荷特性好、熱工轉(zhuǎn)換能力強(qiáng)；另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可利用余熱量非常大,85～95℃的缸套水流量很大,可以利用換熱器生產(chǎn)生活熱水；燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)排煙溫度在400～600℃之間,高品質(zhì)煙氣帶動(dòng)下游溴化鋰制冷機(jī)為用戶提供冷負(fù)荷。燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)作為聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的起始點(diǎn),對(duì)下游的溴冷機(jī)產(chǎn)生直接影響,溴化鋰制冷機(jī)由于其容積慣性,動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后與內(nèi)燃機(jī)。準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)建模。溴化鋰制冷機(jī)的容積慣性決定了其響應(yīng)的滯后性,要對(duì)其容積特性進(jìn)行詳細(xì)的建模需要大量的方程,計(jì)算過(guò)程繁瑣、計(jì)算量大。集總參數(shù)法建�；灸軡M足本文動(dòng)態(tài)仿真的需求。最后,對(duì)燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)和溴冷機(jī)組成的聯(lián)供系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真研究：依次改變系統(tǒng)輸出電負(fù)荷、冷負(fù)荷,得出發(fā)生器中壓力、冷凍水出口溫度、制冷量和COP的變化情況；燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)輸出負(fù)荷降低,冷負(fù)荷需求不變時(shí),啟動(dòng)溴化鋰制冷機(jī)機(jī)補(bǔ)燃裝置,仿真結(jié)果顯示系統(tǒng)各參數(shù)回到燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)滿負(fù)荷狀態(tài),COP系統(tǒng)略微下降
【關(guān)鍵詞】：冷熱電聯(lián)供系統(tǒng) 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī) 溴化鋰吸收式制冷機(jī) 仿真
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU83;TM611.2
【目錄】：

• 摘要10-12
• Abstract12-14
• 第一章 緒論14-26
• 1.1 背景及意義14-18
• 1.1.1 當(dāng)前能源環(huán)境14-15
• 1.1.2 冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)15-18
• 1.2 CCHP國(guó)內(nèi)外發(fā)展與研究動(dòng)態(tài)18-23
• 1.2.1 CCHP國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀18-21
• 1.2.2 CCHP系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3 課題的來(lái)源、意義和研究?jī)?nèi)容23-26
• 1.3.1 課題的來(lái)源、意義23
• 1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容23-26
• 第二章 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)配置26-36
• 2.1 CCHP系統(tǒng)的構(gòu)成26-27
• 2.1.1 CCHP子系統(tǒng)26-27
• 2.2 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的配置27-31
• 2.2.1 我國(guó)燃?xì)獯蟀l(fā)展和燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)的優(yōu)勢(shì)27-28
• 2.2.2 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成原理28-29
• 2.2.3 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)方案29-31
• 2.3 機(jī)組選型及符合匹配31-34
• 2.4 CCHP系統(tǒng)仿真34-36
• 2.4.1 仿真概念34
• 2.4.2 模塊化建模34-36
• 第三章 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)仿真建模36-50
• 3.1 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)仿真建模概述36-37
• 3.2 渦輪增壓燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)仿真建模37-46
• 3.2.1 壓氣機(jī)模型38-40
• 3.2.2 渦輪模型40
• 3.2.3 渦輪增壓器動(dòng)力學(xué)模型40-41
• 3.2.4 中冷器模型41-42
• 3.2.5 氣缸模型42-45
• 3.2.6 內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力學(xué)模型45-46
• 3.2.7 調(diào)速器模型46
• 3.3 基于Matlab/Simulink的內(nèi)燃機(jī)仿真46-50
• 3.3.1 Matlab/Simulink與仿真技術(shù)46-47
• 3.3.2 Sinulink仿真算法47
• 3.3.3 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)模型47-50
• 第四章 吸收式制冷機(jī)的建模50-66
• 4.1 溴化鋰吸收式制冷技術(shù)50-52
• 4.1.1 溴化鋰吸收式制冷機(jī)制冷工作原理50-51
• 4.1.2 溴化鋰吸收式制冷機(jī)變工況性能及其影響因素51-52
• 4.2 溴化鋰制冷機(jī)的建模與仿真52-60
• 4.2.1 高壓發(fā)生器傳熱模型52-55
• 4.2.2 溴冷機(jī)各設(shè)備模型55-60
• 4.3 工質(zhì)特性60-64
• 4.3.1 空氣與天然氣特性參數(shù)計(jì)算60
• 4.3.2 煙氣物性參數(shù)計(jì)算60-61
• 4.3.3 水和水蒸汽物性參數(shù)計(jì)算61-63
• 4.3.4 溴化鋰溶液物性參數(shù)計(jì)算63-64
• 4.4 溴化鋰吸收式制冷機(jī)模型64-66
• 第五章 CCHP系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析66-76
• 5.1 CCHP系統(tǒng)仿真模型66-67
• 5.2 冷凍水流量變化對(duì)CCHP系統(tǒng)性能的影響67-69
• 5.2.1 對(duì)高、低壓發(fā)生器壓力的影響67-68
• 5.2.2 對(duì)蒸發(fā)器壓力、冷凍水出口溫度和制冷量的影響68-69
• 5.3 燃?xì)鈨?nèi)燃機(jī)負(fù)荷變化對(duì)系統(tǒng)性能的影響69-73
• 5.3.1 對(duì)高、低壓發(fā)生器壓力的影響71
• 5.3.2 對(duì)冷凍水出口水溫、制冷量的影響71-73
• 5.4 制冷機(jī)補(bǔ)燃對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的影響73-76
• 5.4.1 對(duì)高、低壓發(fā)生器壓力的影響73-74
• 5.4.2 對(duì)制冷量和COP的影響74-76
• 第六章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 本文工作總結(jié)76-77
• 6.2 本文的不足及展望77-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文情況86-87
• 學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表87

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 楊錦成;微型燃?xì)廨啓C(jī)冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)集成與性能仿真研究[D];上海交通大學(xué);2009年

2 吳大為;分布式冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的多目標(biāo)熱力學(xué)優(yōu)化理論與應(yīng)用研究[D];上海交通大學(xué);2008年

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本文編號(hào)：993050