發(fā)布時(shí)間：2020-06-03 13:17

【摘要】：本研究項(xiàng)目是河南省教育廳自然科學(xué)研究指導(dǎo)計(jì)劃項(xiàng)目(編號(hào):2009B480001) 全球能源供應(yīng)緊張,2006年底世界石油、煤炭的儲(chǔ)采比分別為41.0、147.0。中國(guó)基本能源消費(fèi)居世界第二位,煤多油(氣)少,石油供應(yīng)對(duì)外依存度較高,能源安全問題日益嚴(yán)重。溫室效應(yīng)將會(huì)最為嚴(yán)重的環(huán)球生態(tài)災(zāi)難,節(jié)能減排成為應(yīng)對(duì)氣候變化的重要技術(shù)措施。對(duì)可再生能源、清潔能源和新型能源的開發(fā)是世界今后能源利用的總趨勢(shì),再生能源、清潔能源、新能源綜合利用技術(shù)研究是今后能源科學(xué)基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用主要任務(wù)。 主要研究工作: (1)分析研究了小型溴化鋰吸收制冷機(jī)的效率問題,并從熱工計(jì)算和實(shí)際設(shè)計(jì)兩個(gè)方面提出了改進(jìn)意見,并把優(yōu)化設(shè)計(jì)思路在加工制冷機(jī)的過程實(shí)現(xiàn)。對(duì)小型制冷機(jī)組進(jìn)行初步實(shí)測(cè),效率為0.6,性能滿足實(shí)驗(yàn)需要 (2)對(duì)太陽能集熱器進(jìn)行選擇計(jì)算,并對(duì)集熱器工作效率進(jìn)行動(dòng)態(tài)和靜態(tài)了測(cè)試,效率接近60%,滿足試驗(yàn)要求。 (3)在總結(jié)數(shù)理建模和仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)原有復(fù)雜系統(tǒng)構(gòu)成的溴化鋰聯(lián)合吸收制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)化為三個(gè)子系統(tǒng),在不影響目標(biāo)函數(shù)分析的條件下,舍去建筑空調(diào)系統(tǒng),重點(diǎn)研究制冷系統(tǒng)和熱源系統(tǒng)匹配關(guān)系,大大簡(jiǎn)化系統(tǒng)分析復(fù)雜程度。 (4)針對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程特性,建立了鍋爐系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、集熱器簡(jiǎn)化的基于MATLAB-Simulink動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真平臺(tái)的模型,對(duì)鍋爐模型進(jìn)行優(yōu)化修正,提高了仿真計(jì)算效率。建立聯(lián)合工況系統(tǒng)的耦合關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)模型,減少試驗(yàn)工作量。 (5)建立適用對(duì)制冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行初步分析。 主要結(jié)論 (1)通過對(duì)雙熱源不同連接方式的分析和仿真測(cè)試,發(fā)現(xiàn)入口溫度的變化對(duì)太陽能集熱器和吸收制冷機(jī)效率影響明顯。入口溫度高升高,太陽能集熱器和制冷機(jī)組效率降低。串聯(lián)方式運(yùn)行的雙熱源系統(tǒng),制冷機(jī)組出水首先連接太陽能集熱器,再連接生物質(zhì)鍋爐是最優(yōu)方案。 (2)并聯(lián)工況的分流比例K值增加,有利于提高鍋爐效率。分流比例K值減小,有利于提高集熱器效率。分析認(rèn)為K值保持在0.5-0.6比較合適。 (3)串聯(lián)模式運(yùn)行下的鍋爐的換熱效率較高,并聯(lián)模式下太陽能集熱器具有較高的效率。 (4)系統(tǒng)循環(huán)水流量增加,各部分傳熱強(qiáng)化,有利于提高制冷系統(tǒng)效率。 (5)對(duì)制冷機(jī)、熱源、空調(diào)用戶組成的整體系統(tǒng)存在最大熱經(jīng)濟(jì)性數(shù)值及相應(yīng)的制冷系數(shù)。制冷機(jī)必須犧牲一部分制冷系數(shù),才能取得一定的熱經(jīng)濟(jì)性。
【圖文】：

世界能源委員會(huì)的評(píng)估，世界煤炭可采資源量達(dá) 4．84×104 億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占世界化石燃料可采資源量的 66．8％。原油的分布從總體上來看極端不平衡：從東西半球來看，約 3／4的石油資源集中于東半球，西半球占 1／4；從南北半球看，石油資源主要集中于北半球；從緯度分布看，主要集中在北緯 20°-40°和 50°-70°兩個(gè)緯度帶內(nèi)。波斯灣及墨西哥灣兩大油區(qū)和北非油田均處于北緯 20°-40°內(nèi)，該帶集中了 51.3%的世界石油儲(chǔ)量；50°-70°緯度帶內(nèi)有著名的北海油田、俄羅斯伏爾加及西伯利亞油田和阿拉斯加灣油區(qū)[9]。中國(guó)煤炭資源豐富，除上海以外其它各省區(qū)均有分布，但分布極不均衡，含煤地層主要分布在華北、華南、西北、西南(滇、藏)、東北和臺(tái)灣六個(gè)富煤區(qū)[10]。中國(guó)已經(jīng)查證的煤炭?jī)?chǔ)量達(dá)到 7241.16 億噸，其中生產(chǎn)和在建已占用儲(chǔ)量為 1868.22 億噸，尚未利用儲(chǔ)量達(dá) 4538.96億噸。中國(guó)原油探明儲(chǔ)量為 21.9 億噸，集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準(zhǔn)噶爾、珠江口、柴達(dá)木和東海大陸架，其可采資源量 17.2 億噸，占全國(guó)的 81.13％[11]。

圖 1-2 世界能源使用變化情況Fig1-2 Trend of world energy utilization2 能量轉(zhuǎn)換規(guī)律在總結(jié)生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，人們不斷總結(jié)完善熱力學(xué)規(guī)律，建立了科學(xué)的熱力學(xué)與能換理論體系，通過研究熱現(xiàn)象中物質(zhì)系統(tǒng)在平衡時(shí)的性質(zhì)和建立能量的平衡關(guān)系[12]，，狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)系統(tǒng)與外界相互作用（包括能量傳遞和轉(zhuǎn)換），指導(dǎo)能源利用開發(fā)的生際。1665 年 Christian Huygens 以冰水共存和水的沸騰作為溫度計(jì)量的參考點(diǎn)，174典的 Anders Celsius 定義了攝氏溫標(biāo)，標(biāo)志對(duì)熱力學(xué)的研究從定量階段進(jìn)入定性時(shí)期seph Black 區(qū)分溫度與熱量，比熱和熱容量概念，奠定熱平衡理論的基礎(chǔ)； Jaesort Joule 在研究熱與功轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在 1850 前后提出了熱力學(xué)第一定律（w of thermodynamics）；Said Carnot 的理想熱機(jī)理論奠定熱力學(xué)基礎(chǔ)；克勞修udolph Claudius 和開爾文 Lord Kelvin 在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，1850 年前后提出
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：S214.4;S216

【參考文獻(xiàn)】

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3 李艷芳;岳小花;;我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)存在的問題及對(duì)策[J];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版);2009年02期

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1 李蔭;生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐的改進(jìn)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D];河南農(nóng)業(yè)大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2694877