【摘要】：在我國，很多農作物的秸稈成為秋收季節(jié)之后的廢棄物，就地焚燒會產生大量的粉塵有害物質，收集秸稈使秸稈變廢為寶成為生物質能界炙手可熱的話題。如今城鎮(zhèn)區(qū)域供熱能源一般采用化石能源，為了節(jié)約化石能源，本文選取生物質能作為城鎮(zhèn)供熱的主要能源，研究生物質能用于區(qū)域供熱規(guī)劃中的關鍵技術。 本文首先提出生物質能源的3E評價指標，，建立生物質能源3E綜合評價體系。為之后的建模分析提供理論依據(jù)。 本文基于秸稈的島式分布特征，建立了秸稈收集過程中經濟、能耗、環(huán)境排放的數(shù)學模型。對單資源島的模型進行分析，討論了壓縮對秸稈收集成本，能耗，及環(huán)境的影響。結果表明，在收集量為5000t，壓縮密度為0.6t/m3，運輸距離大于34.5km時經壓縮的收集成本小于未經壓縮的收集成本，當收集量從1萬噸到500萬噸，運輸距離從18km依次增加到30km，60km，100km后，壓縮后再運輸?shù)哪芎穆史謩e增加了0.25%，0.91%，1.77%，而不壓縮運輸?shù)哪芎穆蕜t分別增加了0.86%，3.01%和5.88%，同樣的收集量和壓縮密度時，運輸距離越長，對未壓縮與經壓縮的能耗率影響越大，因此秸稈壓縮有助于降低遠距離運輸?shù)目偝杀�、總能耗�?本文針對秸稈直燃鍋爐、摻混鍋爐、與燃煤鍋爐平行供熱三種類型進行研究，比較分析秸稈直燃鍋爐與傳統(tǒng)鍋爐的經濟、能耗、環(huán)境排放的優(yōu)劣，探討摻混比、負荷比對秸稈鍋爐的經濟、能耗、環(huán)境排放影響。結果表明單臺鍋爐容量為14兆瓦時秸稈鍋爐的費用年值、能源利用率、二氧化碳排放量分別為9880萬元、82%，44005噸；燃煤鍋爐的費用年值、能源利用率、二氧化碳排放量分別為6480萬元、77%、38856噸；由此得出秸稈直燃鍋爐雖然在經濟上不占優(yōu)勢，但在能耗和環(huán)境排放方面具有很好的前景，其次生物質摻混比例、負荷承擔比例越大越有助于降低污染物排放。
[Abstract]:In our country, the straw of many crops becomes the waste after autumn harvest, incineration in situ will produce a lot of dust harmful substances, collecting straw to turn straw into treasure has become a hot topic in the field of biomass energy. Nowadays, fossil energy is generally used in urban district heating energy. In order to save fossil energy, this paper selects biomass energy as the main energy of urban heating, and studies the key technology of biomass energy used in regional heating planning. In this paper, the 3e evaluation index of biomass energy is put forward firstly, and the comprehensive evaluation system of biomass energy 3e is established. It provides the theoretical basis for the later modeling analysis. Based on the island distribution characteristics of straw, a mathematical model of economic, energy consumption and environmental emission in straw collection process is established in this paper. The model of single resource island is analyzed, and the effects of compression on straw collection cost, energy consumption and environment are discussed. The results show that when the collection amount is 5 000 t, the compression density is 0.6 t / m 3, the compressed collection cost is lower than the uncompressed collection cost when the transport distance is larger than 34.5km. When the collection volume increases from 10 000 tons to 5 million tons, and the transportation distance increases from 10 000 tons to 60 km / m ~ (3) km, the transportation distance increases from 30 km to 60 km / m ~ (-1) km. The energy consumption rate of compressed transportation increased by 0.25%, 0.91% and 1.77, respectively, while that of uncompressed transportation increased by 0.86% and 5.88%, respectively. The longer the transportation distance was, the greater the impact on the uncompressed and compressed energy consumption rate was, when the same collection volume and compression density were used. So straw compression can reduce the total cost and energy consumption of long distance transportation. In this paper, three types of direct-fired boiler with straw, mixed boiler and parallel heating with coal-fired boiler are studied. The advantages and disadvantages of economy, energy consumption and environmental emission of Straw direct-fired boiler and traditional boiler are compared and analyzed, and the mixing ratio is discussed. Load ratio of straw boiler economy, energy consumption, environmental emissions impact. The results show that the annual cost, energy utilization rate and carbon dioxide emission of a single boiler with a capacity of 14 MW are 98.8 million yuan and 822 / 44,005 tons respectively. Carbon dioxide emissions are 64.8 million yuan and 778856 tons respectively. It is concluded that straw direct-fired boilers have a good prospect in energy consumption and environmental emissions although they are not economically dominant, followed by biomass blending ratio. The larger the load-bearing ratio is, the lower the pollutant emission is.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU995

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本文編號：2266415