深層地?zé)崴疅岜每照{(diào)系統(tǒng)的可行性及關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、目前，隨著常規(guī)能源的日益匱乏，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始了尋求新型的可再生能源。地?zé)崮芤郧鍧?、可再生、無(wú)污染等特點(diǎn)逐漸受到人們的青睞。經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展，我國(guó)的地?zé)崂眉夹g(shù)已經(jīng)取得了巨大的突破，實(shí)現(xiàn)了由單級(jí)供熱向梯級(jí)供熱、直接供熱向間接供熱模式的轉(zhuǎn)變。然而，與國(guó)外相比，地?zé)崂眉夹g(shù)仍有很大的差距，加之各地區(qū)技術(shù)發(fā)展的不均衡，使得低溫地?zé)豳Y源在開(kāi)發(fā)利用中出現(xiàn)了能量浪費(fèi)、環(huán)境污染、技術(shù)水平低下、系統(tǒng)使用壽命短以及經(jīng)濟(jì)性差等問(wèn)題。此外，國(guó)內(nèi)的地?zé)峁峁├浼夹g(shù)

2、發(fā)展緩慢，目前仍沒(méi)有具體的示范工程。 針對(duì)低溫地?zé)豳Y源利用的上述問(wèn)題，本文主要完成了以下工作任務(wù)： 1)從運(yùn)籌學(xué)理論的目標(biāo)．約束角度出發(fā)，分析并建立了深層地?zé)崴疅岜每照{(diào)系統(tǒng)的幾種關(guān)鍵技術(shù)——板式換熱器、高溫?zé)岜煤惋L(fēng)機(jī)盤(pán)管技術(shù)的目標(biāo)函數(shù)和約束條件，作為該系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)模型求解的部分； 2)針對(duì)不同的地?zé)崴趨?shù)條件，提出深層地?zé)崴疅岜每照{(diào)系統(tǒng)的兩種可行性方案，然后以第二種方案為例，運(yùn)用最優(yōu)化理論，分別建立地?zé)崾准?jí)供

3、暖散熱器末端系統(tǒng)、地?zé)岣邷責(zé)岜眉帮L(fēng)機(jī)盤(pán)管供熱系統(tǒng)和深層地?zé)崴疅岜每照{(diào)系統(tǒng)的目標(biāo)—約束優(yōu)化模型，采用MATLAB軟件求解出滿足一定約束條件下的各級(jí)優(yōu)化參數(shù)。在地?zé)崾准?jí)供暖散熱器末端系統(tǒng)中，以首級(jí)系統(tǒng)的供熱量最大和投資費(fèi)用最小為目標(biāo)函數(shù)，優(yōu)化得出地?zé)崴牡谝患?jí)回水溫度tgo=46.2℃。從優(yōu)化結(jié)果得出，tgo的高低不僅影響板式換熱器和散熱器的面積，而且影響著系統(tǒng)供熱量的大小，是系統(tǒng)優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)。在地?zé)岣邷責(zé)岜眉帮L(fēng)機(jī)盤(pán)管供熱系統(tǒng)的優(yōu)化中，分

4、別建立相應(yīng)的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件，優(yōu)化出地?zé)崴牡谝患?jí)回水溫度是tgo=48℃，由此求得系統(tǒng)的第一、二級(jí)板式換熱器的面積分別是35.43m2和96.459m2。在深層地?zé)崴疅岜每照{(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化中，高溫?zé)岜貌捎脝文繕?biāo)函數(shù)求解，兩級(jí)溴化鋰機(jī)組采用最大性能面積比和理想點(diǎn)法兩種方法進(jìn)行求解，結(jié)果表明采用理想點(diǎn)法所求的的各設(shè)備換熱面積和性能系數(shù)等各參數(shù)更符合實(shí)際、更準(zhǔn)確。 3)建立了地?zé)嶂懈邷責(zé)岜霉嵯到y(tǒng)的火用分析模型，依據(jù)調(diào)研工程數(shù)據(jù)對(duì)

5、所建模型進(jìn)行了分析求解，得出整個(gè)系統(tǒng)的火用效率為66.8％，其中板式換熱器的火用損失最大，因此在地?zé)峁嵯到y(tǒng)的設(shè)計(jì)中，板式換熱器的優(yōu)化設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。 4)結(jié)合調(diào)研工程項(xiàng)目，采用年度費(fèi)用分析法原理對(duì)地?zé)嶂懈邷責(zé)岜霉嵯到y(tǒng)進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析，并與其他幾種典型供暖方式進(jìn)行了比較，得出地?zé)嶂懈邷責(zé)岜霉嵯到y(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、更可行。 5)應(yīng)用上述的理論優(yōu)化研究結(jié)論和調(diào)研工程的經(jīng)濟(jì)分析結(jié)果，針對(duì)山東商河縣地?zé)豳Y源的自身特點(diǎn)，本論文提出了商河低溫