基于三級恒溫沼氣生產(chǎn)的熱電聯(lián)供系統(tǒng)性能分析.pdf

1、隨著國際化石能源的日益枯竭，節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的呼聲日益高漲，國際社會普遍開始重視生物質(zhì)能，各國紛紛采取有效措施鼓勵生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，生物質(zhì)能的有效開發(fā)和利用已成為國際能源領(lǐng)域投資發(fā)展的焦點(diǎn)之一。生物質(zhì)沼氣熱電聯(lián)供可給用戶提供電力、采暖(衛(wèi)生熱水)和制冷，將一次能源“梯級利用”和“吃光用盡”，因此可以大幅度的提高能源利用率。這些分布式能源系統(tǒng)可以就近建設(shè)，省卻了大規(guī)模線路建設(shè)，減小了輸配電損失。因此，生物質(zhì)沼氣發(fā)電工程得到了各國政府的

2、大力支持。
　　 本文基于“溫度對口，能量梯級利用”的原則，設(shè)計(jì)了新型的三級恒溫沼氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)，其中包括三級恒溫沼氣生產(chǎn)子系統(tǒng)、沼氣凈化子系統(tǒng)、內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組子系統(tǒng)、雙效溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組子系統(tǒng)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組余熱利用子系統(tǒng)。從熱力學(xué)第一定律和第二定律兩個(gè)層面初步揭示了新系統(tǒng)中的能量轉(zhuǎn)換過程，并分析研究了新系統(tǒng)的總體性能，獲得如下結(jié)論：
　　 ⑴分析結(jié)果表明，新系統(tǒng)具有優(yōu)良的熱力特性。新系統(tǒng)能量利用率達(dá)到85.67％

3、，系統(tǒng)火用效率為47.39％，均已達(dá)到較高的性能指標(biāo)。
　　 ⑵在新型的三級恒溫沼氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)中，遵循了能的梯級利用原理，難以利用的低品位廢熱的再利用，內(nèi)燃機(jī)發(fā)電機(jī)組余熱為生物質(zhì)的高效厭氧發(fā)酵提供穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。
　　 ⑶生物質(zhì)能利用轉(zhuǎn)化有多種，本文基于層次分析法建立了生物質(zhì)能利用技術(shù)的集總加權(quán)評價(jià)模型，對本系統(tǒng)進(jìn)行了評價(jià)。通過對本系統(tǒng)采用動態(tài)經(jīng)濟(jì)性分析方法得出本裝置的財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值NPV(i=10％)為82.3萬元，內(nèi)部

4、收益率FIRR為28.9％，益本比為2.5，投資回收期為2.8年。結(jié)果表明本系統(tǒng)的推廣具有良好的財(cái)務(wù)和國民經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的發(fā)展前景。
　　 在文章的最后一部分，筆者展望了三級恒溫沼氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)的未來，并提出五點(diǎn)可行性建議，希望這些建議能夠被該領(lǐng)域?qū)W者以及政府相關(guān)部門參考并采納，從而促進(jìn)我國沼氣發(fā)電事業(yè)快速發(fā)展，以及系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。另外，本課題設(shè)計(jì)出的三級恒溫沼氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)對沼氣熱電聯(lián)供系統(tǒng)的發(fā)展有一定的借鑒