【摘要】：太陽能和生物質(zhì)能是農(nóng)村可廣泛獲取的可再生能源,它們的高效低成本利用對改善農(nóng)村人居環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和滿足農(nóng)村多層次的能源需求有重要作用�；谔柲芙�(jīng)濟(jì)性集熱溫度與生物質(zhì)高效恒溫厭氧發(fā)酵溫度相匹配的特點(diǎn),本團(tuán)隊(duì)前期提出了太陽能加熱的恒溫沼氣生產(chǎn)系統(tǒng),并對其性能進(jìn)行了研究。 作為能源高效利用之一的分布式能源系統(tǒng)是目前能源系統(tǒng)研究的熱點(diǎn)。目前國內(nèi)外對于基于傳統(tǒng)能源的分布式能源系統(tǒng)研究很多,但是對于基于可再生能源的分布式能源系統(tǒng)研究甚少。因此,本文構(gòu)建了一套太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng),并對系統(tǒng)的性能進(jìn)行研究,分析了關(guān)鍵參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。主要研究結(jié)果如下： 1.太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的構(gòu)建及性能分析。本文提出了將太陽能集熱技術(shù)、恒溫厭氧發(fā)酵技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)、氨水吸收式功冷并供技術(shù)高度集成方案,構(gòu)建了一套太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。其中沼氣池容積為210m3,以牛糞為主要發(fā)酵原料,采用52℃高溫發(fā)酵,日產(chǎn)氣量420m3。初產(chǎn)沼氣再經(jīng)過脫硫脫水后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,此時(shí)的沼氣中甲烷含量超過98%,以0.0024kg/s的質(zhì)量流量進(jìn)入微型燃?xì)廨啓C(jī),在燃燒室燃燒后推動(dòng)透平做功,運(yùn)用Aspen Plus軟件對系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析,模擬表明微燃機(jī)發(fā)電量為30.5kW,尾氣再經(jīng)過回?zé)崞骰厥諢崃亢笠?75℃排出。高煙尾氣作為功冷并供循環(huán)的熱源,產(chǎn)生電量5.16kW,冷量2.36kW,剩余的廢氣二次回收利用,其中33.56kW的熱量用作供暖。整個(gè)系統(tǒng)的能源利用率為60.5%,火用效率為45.5%。 2.分析環(huán)境溫度和甲烷含量等關(guān)鍵參數(shù)對太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)性能的影響。并通過Aspen Plus化工流程模擬軟件,模擬了甲烷含量的變化對微燃機(jī)輸出功率和微燃機(jī)效率的影響,并總結(jié)出了微燃機(jī)的性能參數(shù)隨甲烷含量變化的曲線圖。 3.太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的全生命周期評價(jià)。系統(tǒng)充分利用了能源梯級利用的特點(diǎn),具有良好經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益。該系統(tǒng)靜態(tài)投資回收期為6.02a,每年可處理鮮牛糞811.4t,減少H2S氣體的排放量為698.2kg,可獲得單質(zhì)硫657kg。 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于：提出了將太陽能經(jīng)濟(jì)性集熱技術(shù)、恒溫厭氧發(fā)酵技術(shù)、微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電技術(shù)和氨水吸收式功冷并供技術(shù)高度集成方案,構(gòu)建太陽能與生物質(zhì)能互補(bǔ)的聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng),并對系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。 本文構(gòu)建的系統(tǒng)全部利用了可再生清潔能源,其環(huán)保性和節(jié)能性不言而喻。如能將系統(tǒng)加以改進(jìn),進(jìn)一步提高能源利用率等性能,其相關(guān)的研究對能源、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展將產(chǎn)生重要的意義。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TK519;TK6

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1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

，

本文編號：2643240