基于生物质气化的冷热电联供系统研究

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5、学位：工学硕士学科：工学专业：供热、供燃气、通风及空调工程所在学院：能源动力与机械工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex：TU83U.D.C：620ThesisfortheMasterDegreeStudyofcombinedcoolingheatingandpowersystembasedonbiomassgasificationCandidate：YangKunSupervisor：Prof.WeiBingA.P.WangJiangjiangS

6、chool：SchoolofEnergyPower&MechanicalEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要摘要随着我国社会经济的快速发展，能源需求与日俱增，化石能源的大规模使用造成的能源短缺、环境污染等问题日益严重，对可再生能源进行合理地开发利用已迫在眉睫。在这样的背景之下，本文提出了基于生物质气化的冷热电联供系统，以期对我国生物质能

7、源的合理利用提供一些参考。首先，本文以能量梯级利用原理为基础，提出了一种基于生物质气化技术的冷热电联供集成系统，采用热管式气-液换热器回收生物质气的高温余热，并与生物质气发电后的余热回收利用相集成从而提高整个系统的余热利用效率，另外就系统构成、设备选择及能量合理利用等方面对系统进行了分析。其次，分析了生物质气化冷热电联供系统在不同季节的不同运行模式，并进行了相应的热力学第一定律和第二定律平衡分析；以北京市某宾馆建筑为例，求得了生物质气化冷热电联供系统在不同季节运行模式下的一次能源利用率和㶲效率，得

8、到了能源损失和㶲损失在系统中的分布规律；并以无热管式气-液换热器的冷热电联供系统为参照对象，比较了两系统在年生物质耗量、多余产品输出、一次能源利用率和㶲效率等方面的热力性能。最后，建立了生物质气化冷热电联供系统在生物质种植、生物质收储运、系统建设与运行、系统报废回收等不同阶段的生命周期评价模型，评估了联供系统在环境影响、能源消耗以及成本构成等方面的生命周期性能，揭示了联供系统容量对生物质成本、供能成本、全球变暖潜值以及能耗等方面的生命周期性能的影响规律。关键词：生物质气化；冷热电联