太陽能和生物質能是農(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)濟性集熱溫度與生物質高效恒溫厭氧發(fā)酵溫度相匹配的特點，本團隊前期提出了太陽能加熱的三級恒溫沼氣生產(chǎn)系統(tǒng),并對太陽能加熱的單個沼氣發(fā)酵裝置和基于三級恒溫沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的熱電聯(lián)供或冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)進行了研究。在此基礎上，為了高效低成本地實現(xiàn)沼氣恒溫生產(chǎn)，本課題對太陽能加熱的三級恒溫沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)的運行策略進行了優(yōu)化研究。主要研究內容和結果如下：（1）基于在蘭州皋蘭縣陽洼窯實驗基地建立的太陽能加熱的三級恒溫沼氣生產(chǎn)系統(tǒng)，建立了系統(tǒng)運行策略的優(yōu)化模型，分別以沼氣產(chǎn)氣量最大化和沼氣單位成本最小化為目標函數(shù)，系統(tǒng)能量輸入與輸出的差值為正為約束條件。（2）建立了系統(tǒng)的能量輸入和輸出模型，其中系統(tǒng)能量輸入的模型包括每日進料帶入系統(tǒng)的熱量,太陽能集熱器吸收的太陽輻射能和3臺循環(huán)泵（排污泵）和兩臺循環(huán)泵所消耗的電能的模型。輸出模型包括每日出料帶走的熱量，干沼氣及其帶走的水蒸氣所帶走的熱量，發(fā)酵罐的散熱損失和儲熱水箱的散熱損失的模型。（3）基于蘭州地區(qū)建筑氣象數(shù)據(jù)，計算了... 

【文章來源】：蘭州理工大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：155 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 本課題的研究背景
    1.2 國內外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國內研究及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究及發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 國內外研究發(fā)展現(xiàn)狀總結及對本課題的啟示
        1.3.1 國內外研究及發(fā)展現(xiàn)狀總結
        1.3.2 本課題的啟示
    1.4 本課題研究的目標、內容和意義
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內容
        1.4.3 研究意義
    1.5 本章小結
第2章 系統(tǒng)運行策略優(yōu)化模型的建立及系統(tǒng)介紹
    2.1 優(yōu)化方法簡述
        2.1.1 最優(yōu)化方法和數(shù)學規(guī)劃
        2.1.2 主要因素和優(yōu)化設計方法
    2.2 系統(tǒng)優(yōu)化數(shù)學模型
    2.3 系統(tǒng)介紹
        2.3.1 沼氣發(fā)酵罐結構
        2.3.2 儲熱水箱結構
        2.3.3 太陽能集熱子系統(tǒng)結構
    2.4 本章小結
第3章 系統(tǒng)運行策略優(yōu)化模型的求解及經(jīng)濟性分析
    3.1 運行策略
    3.2 系統(tǒng)的熱平衡分析
        3.2.1 系統(tǒng)能量輸入
        3.2.2 系統(tǒng)能量輸出
    3.3 最優(yōu)運行策略的選擇
        3.3.1 發(fā)酵原料為8%的鮮牛糞
        3.3.2 發(fā)酵原料為8%的牛糞與蓮花菜混合原料(VS質量取3)
    3.4 經(jīng)濟性分析
    3.5 本章小結
結論與展望
    結論
    創(chuàng)新性
    展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
附錄B 攻讀學位期間獲獎情況及個人簡介
附錄C 物理量名稱及符號表
附錄D 程序編程


【參考文獻】：
期刊論文
[1]太陽能加熱沼氣發(fā)酵系統(tǒng)數(shù)值方法的研究[J]. 蘇媛,田瑞,楊曉宏,李嵩.  可再生能源. 2012(02)
[2]太陽能聯(lián)合電加熱沼氣控制器的設計與應用[J]. 李麗麗,施偉.  湖北農(nóng)業(yè)科學. 2011(19)
[3]太陽能沼氣互補發(fā)電系統(tǒng)[J]. 程遠東,王剛,曾寶國,尹存濤,楊金鵬.  價值工程. 2011(21)
[4]寒區(qū)太陽能和沼氣鍋爐聯(lián)合增溫系統(tǒng)及試驗研究[J]. 王思瑩,譚羽非.  節(jié)能技術. 2011(04)
[5]太陽能輔助加熱戶用沼氣池系統(tǒng)設計[J]. 陳志浦,蒙國睿.  節(jié)能技術. 2011(03)
[6]太陽能雙級增溫沼氣發(fā)酵系統(tǒng)的增溫效果[J]. 邱凌,梁勇,鄧媛方,羅濤.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2011(S1)
[7]戶用太陽能輔助加熱沼氣池動態(tài)傳熱仿真[J]. 郭甲生,秦朝葵,魏曉峰,唐繼旭.  計算機仿真. 2011(01)
[8]新型太陽能軟體沼氣池的設計及性能試驗[J]. 劉熙翠,白繼偉,葉進,高立洪.  農(nóng)機化研究. 2010(06)
[9]利用太陽能熱水器加熱沼氣池的實驗研究[J]. 謝列先.  廣西林業(yè)科學. 2010(01)
[10]沼氣工程太陽能雙效增溫系統(tǒng)熱平衡分析[J]. 王飛.  農(nóng)機化研究. 2010(02)

碩士論文
[1]基于智能雞舍的太陽能沼氣工程的技術研究[D]. 趙梅娟.河北農(nóng)業(yè)大學 2011
[2]太陽能加熱的恒溫沼氣池產(chǎn)氣性能實驗研究[D]. 柏建華.蘭州理工大學 2011
[3]三級恒溫沼氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)的構建與優(yōu)化研究[D]. 馮永強.蘭州理工大學 2011
[4]太陽能沼氣工程無線監(jiān)測系統(tǒng)設計[D]. 薄軍.西南大學 2010
[5]基于三級恒溫沼氣生產(chǎn)的熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能分析[D]. 岳華.蘭州理工大學 2010
[6]沼氣化學能快速高效儲存太陽熱能的初步研究[D]. 馬濤.蘭州理工大學 2010
[7]太陽能加熱的戶用沼氣發(fā)酵裝置的設計與實驗研究[D]. 武磊.蘭州理工大學 2009
[8]太陽能沼氣池的試驗研究[D]. 李小驥.昆明理工大學 2008
[9]太陽能聯(lián)合沼氣鍋爐加熱沼氣池模擬研究[D]. 尹海文.哈爾濱工業(yè)大學 2007
[10]呼和浩特地區(qū)太陽能集熱器光熱性能實驗研究[D]. 后尚.內蒙古工業(yè)大學 2007



本文編號：3532147