太陽能和生物質(zhì)能以巨大資源量和開發(fā)利用清潔性的特點,成為應(yīng)對當前能源短缺、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)等難題的有效途徑之一。但太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源的能流密度低、分布不均和間歇性等固有特性也嚴重制約其高效和規(guī)模化推廣應(yīng)用,為此研發(fā)高效的可再生能源利用技術(shù)成為二十一世紀能源科學(xué)研究重要研究領(lǐng)域。本學(xué)位論文依托國家自然科學(xué)基金重點項目等國家重要科研項目,探索太陽能和生物質(zhì)能等可再生能源的高效綜合利用方法。針對太陽能驅(qū)動生物質(zhì)的熱化學(xué)互補利用方式,開展互補利用能量轉(zhuǎn)化機理、關(guān)鍵過程及系統(tǒng)集成等基礎(chǔ)理論和實驗研究�；谀艿钠肺桓拍�,研究了太陽能與生物質(zhì)熱化學(xué)互補利用的能量品位匹配和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律。為實現(xiàn)太陽能與生物質(zhì)兩種可再生能源的優(yōu)勢互補和綜合梯級利用,提出基于太陽能驅(qū)動生物質(zhì)氣化的熱化學(xué)互補利用方法,完成了太陽能的能量形式由熱能到燃料化學(xué)能的轉(zhuǎn)化,同時也實現(xiàn)了生物質(zhì)燃料化學(xué)能的間接釋放及梯級利用。在這一過程中,生物質(zhì)燃料化學(xué)能品位的降低過程能作為“驅(qū)動力”用以提升太陽能的能量品位。上述的研究成果將為探尋太陽能與生物質(zhì)能高效互補利用新方法提供理論依據(jù)。依據(jù)“品位對口,梯級利用”的系統(tǒng)集成思路,開展... 

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 太陽能光熱和生物質(zhì)利用技術(shù)研究進展
        1.2.1 太陽能光熱利用及太陽能熱發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀
        1.2.2 生物質(zhì)利用技術(shù)現(xiàn)狀
    1.3 太陽能熱互補及太陽能熱化學(xué)利用技術(shù)研究進展
        1.3.1 太陽能熱互補發(fā)電技術(shù)
        1.3.2 太陽能高溫熱化學(xué)分解水/CO_2、重整甲烷制氫技術(shù)
        1.3.3 碳氫固體燃料太陽能氣化技術(shù)
    1.4 本文主要研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題
第二章 太陽能-生物質(zhì)能熱化學(xué)互補利用及能量轉(zhuǎn)換機理
    2.1 概述
    2.2 太陽能-生物質(zhì)氣化熱力學(xué)特性分析
        2.2.1 生物質(zhì)試樣基礎(chǔ)物性測定及分析
        2.2.2 平衡態(tài)太陽能-生物質(zhì)氣化反應(yīng)熱力學(xué)性能
    2.3 熱化學(xué)互補利用過程能量釋放及品位提升機理
    2.4 基于太陽能-生物質(zhì)氣化的可再生能源互補原則及思路
        2.4.1 太陽能-生物質(zhì)熱化學(xué)互補利用原則
        2.4.2 構(gòu)建基于太陽能-生物質(zhì)氣化的氫能產(chǎn)儲輸用一體化利用體系
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于太陽能-生物質(zhì)氣化的化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)研究
    3.1 概述
    3.2 基于太陽能-生物質(zhì)氣化的化工多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成與方法
        3.2.1 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)集成思路
        3.2.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)流程描述
    3.3 太陽能-生物質(zhì)氣化反應(yīng)動力學(xué)實驗研究
        3.3.1 生物質(zhì)氣化反應(yīng)動力學(xué)機理實驗
        3.3.2 反應(yīng)動力學(xué)分析方法
        3.3.3 反應(yīng)動力學(xué)計算結(jié)果與分析
    3.4 太陽能-生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱力特性規(guī)律
        3.4.1 參比系統(tǒng)及熱力學(xué)性能評價準則
        3.4.2 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)熱力學(xué)性能分析
        3.4.3 多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)關(guān)鍵運行參數(shù)影響分析
    3.5 太陽能-生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)初步經(jīng)濟性能分析
第四章 太陽能-生物質(zhì)氣化互補型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)變工況性能研究
    4.1 概述
    4.2 高溫熱化學(xué)和熱集成互補型太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)性能對比研究
        4.2.1 互補型發(fā)電系統(tǒng)集成思路及系統(tǒng)描述
        4.2.2 系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)及性能評價準則
        4.2.3 設(shè)計點的互補型發(fā)電系統(tǒng)熱力學(xué)性能分析
        4.2.4 互補型發(fā)電系統(tǒng)全工況性能特性分析
    4.3 基于兩級氣化的太陽能-生物質(zhì)互補型聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)
        4.3.1 系統(tǒng)描述
        4.3.2 生物質(zhì)基礎(chǔ)物性及熱解反應(yīng)動力學(xué)分析
        4.3.3 驅(qū)動生物質(zhì)兩級氣化的太陽熱能品位提升機理
        4.3.4 互補型發(fā)電系統(tǒng)全工況熱力學(xué)性能分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 中低溫太陽能熱化學(xué)制氫及發(fā)電技術(shù)實驗研究
    5.1 概述
    5.2 中低溫太陽能熱化學(xué)裂解甲醇實驗機理
        5.2.1 中低溫太陽能熱化學(xué)裂解甲醇制氫實驗原理
        5.2.2 中低溫太陽熱能品位提升機理
    5.3 研制20 kW中低溫太陽能熱化學(xué)實驗平臺
        5.3.1 實驗平臺系統(tǒng)流程
        5.3.2 拋物槽式太陽能聚光集熱及燃料轉(zhuǎn)換裝置
        5.3.3 內(nèi)燃發(fā)電機組單元
        5.3.4 原料預(yù)處理及氣體冷凝分離裝置
        5.3.5 系統(tǒng)管網(wǎng)及熱工控制系統(tǒng)
    5.4 實驗研究內(nèi)容及結(jié)果分析
        5.4.1 中低溫太陽能熱化學(xué)制氫及發(fā)電性能
        5.4.2 實驗平臺運行特性及分析
        5.4.3 實驗總結(jié)及實驗平臺改進方案
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 主要研究成果
    6.2 主要創(chuàng)新點
主要符號表
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文與申請專利目錄
博士學(xué)位論文科研項目背景
攻讀博士學(xué)位期間獲獎情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3719106