生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的生態(tài)熱力學(xué)計(jì)量與評價
發(fā)布時間：2020-12-06 11:58
當(dāng)今社會面臨著能源短缺、氣候變化以及環(huán)境污染等問題,生物質(zhì)能的發(fā)展和應(yīng)用越來越受到關(guān)注與重視。生物質(zhì)氣化是一種利用氣化劑,在高溫條件下將生物質(zhì)的可燃部分轉(zhuǎn)化為可燃?xì)獾募夹g(shù),得到的可燃?xì)饪捎脕戆l(fā)電、供熱或者合成生物燃料等,用途廣泛且利用率高,具有廣闊的發(fā)展前景。但生物質(zhì)在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化利用過程中會不可避免地消耗化石能源并排放溫室氣體,給生態(tài)和環(huán)境帶來一定的影響。隨著生物質(zhì)氣化技術(shù)的快速發(fā)展,研究探討其生態(tài)環(huán)境效益具有重要的意義�；谙到y(tǒng)生態(tài)熱力學(xué)理論,本文選擇中國某20MW生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行案例研究。建立了生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的生態(tài)熱力學(xué)模型,開展了包括原料的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸、工廠建造、運(yùn)行等在內(nèi)的全生命周期的生態(tài)熱力學(xué)核算分析:（1）核算了生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的不可再生能源消耗和溫室氣體排放,計(jì)算了該系統(tǒng)的不可再生性指標(biāo)和溫室氣體排放強(qiáng)度,分別為0.07MJ/MJ和0.12kgCO2-eq/MJ。與傳統(tǒng)燃煤電廠以及其他生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用技術(shù)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),生物質(zhì)氣化系統(tǒng)具有較好的可再生性,但其低碳特性還有待提高。（2）采用?值理論綜合分析生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的整體生態(tài)效應(yīng),核算系統(tǒng)的?值評...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物質(zhì)氣化系統(tǒng)各個部分不可再生能源消耗百分比氣化設(shè)備
圖 3-3 生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)各個部分溫室氣體排放所占百分農(nóng)業(yè)種植14.25%建筑工程0.13%氣化設(shè)備2.27%交通運(yùn)輸1.35%運(yùn)行維護(hù)0.00%間接溫室氣體排放0.30%污水處理82.02%運(yùn)行維護(hù)0.03%氮肥0.70%
4-1 的計(jì)算結(jié)果，可知整個生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的總 r。氣化電廠的廠用電率為 9%，則系統(tǒng)產(chǎn)出的電力為 3.93×10化系統(tǒng)的 值轉(zhuǎn)換率為 0.248Jc/J。同樣系統(tǒng)運(yùn)行過程中消耗不需要從外界購入。生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的各 值流占總 值輸，可以看出，系統(tǒng)的主要 值投入同樣來自外界購買的資源工廠設(shè)備，以及生物質(zhì)原料的種植、運(yùn)輸過程所帶來的 值 30.09%，16.97%，7.50%和 11.28%。其中，運(yùn)行維護(hù)過程力與勞務(wù)的投入，占總 值的 30.06%。這是由于生物質(zhì)氣發(fā)電效率比較低，工廠自動化水平不高，所以需要投入大量化系統(tǒng)應(yīng)充分吸收煤氣化相關(guān)的成熟技術(shù)，推進(jìn)生物質(zhì)氣化自動化水平，這不僅可以減少工廠人力與勞務(wù)的投入，同時過程中的水耗，進(jìn)一步降低生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的 值投入。工廠設(shè)備16.97%交通運(yùn)輸11.28%
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于水足跡理論的水電站水資源利用評價[J]. 趙金輝,王新華,王中云. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(31)
[2]基于生命周期能值分析的秸稈能源化利用方式的對比評價[J]. 李欣,婁世玲,楊麒,劉云國,徐衛(wèi)華,湯馨荃,劉偉. 環(huán)境工程學(xué)報. 2016(08)
[3]生物質(zhì)直燃系統(tǒng)的能耗分析和溫室氣體排放[J]. 陳德民,柳鋒,楊晴,韓菲,林貴英,陳漢平. 太陽能學(xué)報. 2016(03)
[4]水足跡研究進(jìn)展及其對農(nóng)業(yè)水資源利用的啟示[J]. 黃晶,王學(xué)春,陳阜. 水資源保護(hù). 2016(01)
[5]生物質(zhì)熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能值分析[J]. 韓菲,柳鋒,楊晴,陳德民,王賢華,楊海平,陳漢平. 太陽能學(xué)報. 2015(12)
[6]我國農(nóng)藥需求狀況和趨勢分析[J]. 楊益軍. 中國農(nóng)藥. 2015(04)
[7]中國農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量測算及影響因素研究[J]. 尚杰,楊果,于法穩(wěn). 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2015(03)
[8]山東主要農(nóng)作物籽實(shí)及不同器官的熱值研究[J]. 姜向陽,范仲卿,格桑,田奇卓. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2014(27)
[9]基于投入產(chǎn)出的太湖流域水足跡分析[J]. 劉存麗,丁愛芳,陳子玉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(16)
[10]基于多區(qū)域投入產(chǎn)出法的廣東省水足跡研究[J]. 譚圣林,劉祖發(fā),熊育久,廖晨,陳志和. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(09)
碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生態(tài)熱力學(xué)評價研究[D]. 韓菲.華中科技大學(xué) 2015
[2]引入環(huán)境成本的化肥最經(jīng)濟(jì)投入量研究[D]. 莊鈉.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]中國虛擬水和水足跡區(qū)域差異研究[D]. 張蕾.遼寧師范大學(xué) 2009
[4]生物質(zhì)能源（秸稈）資源可供性評價及實(shí)證研究[D]. 何亮.山西財經(jīng)大學(xué) 2008
[5]生物質(zhì)能利用系統(tǒng)綜合評價研究[D]. 王德元.華中科技大學(xué) 2008
本文編號：2901325
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：75 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
生物質(zhì)氣化系統(tǒng)各個部分不可再生能源消耗百分比氣化設(shè)備
圖 3-3 生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)各個部分溫室氣體排放所占百分農(nóng)業(yè)種植14.25%建筑工程0.13%氣化設(shè)備2.27%交通運(yùn)輸1.35%運(yùn)行維護(hù)0.00%間接溫室氣體排放0.30%污水處理82.02%運(yùn)行維護(hù)0.03%氮肥0.70%
4-1 的計(jì)算結(jié)果，可知整個生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)的總 r。氣化電廠的廠用電率為 9%，則系統(tǒng)產(chǎn)出的電力為 3.93×10化系統(tǒng)的 值轉(zhuǎn)換率為 0.248Jc/J。同樣系統(tǒng)運(yùn)行過程中消耗不需要從外界購入。生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的各 值流占總 值輸，可以看出，系統(tǒng)的主要 值投入同樣來自外界購買的資源工廠設(shè)備，以及生物質(zhì)原料的種植、運(yùn)輸過程所帶來的 值 30.09%，16.97%，7.50%和 11.28%。其中，運(yùn)行維護(hù)過程力與勞務(wù)的投入，占總 值的 30.06%。這是由于生物質(zhì)氣發(fā)電效率比較低，工廠自動化水平不高，所以需要投入大量化系統(tǒng)應(yīng)充分吸收煤氣化相關(guān)的成熟技術(shù)，推進(jìn)生物質(zhì)氣化自動化水平，這不僅可以減少工廠人力與勞務(wù)的投入，同時過程中的水耗，進(jìn)一步降低生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的 值投入。工廠設(shè)備16.97%交通運(yùn)輸11.28%
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于水足跡理論的水電站水資源利用評價[J]. 趙金輝,王新華,王中云. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2016(31)
[2]基于生命周期能值分析的秸稈能源化利用方式的對比評價[J]. 李欣,婁世玲,楊麒,劉云國,徐衛(wèi)華,湯馨荃,劉偉. 環(huán)境工程學(xué)報. 2016(08)
[3]生物質(zhì)直燃系統(tǒng)的能耗分析和溫室氣體排放[J]. 陳德民,柳鋒,楊晴,韓菲,林貴英,陳漢平. 太陽能學(xué)報. 2016(03)
[4]水足跡研究進(jìn)展及其對農(nóng)業(yè)水資源利用的啟示[J]. 黃晶,王學(xué)春,陳阜. 水資源保護(hù). 2016(01)
[5]生物質(zhì)熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的能值分析[J]. 韓菲,柳鋒,楊晴,陳德民,王賢華,楊海平,陳漢平. 太陽能學(xué)報. 2015(12)
[6]我國農(nóng)藥需求狀況和趨勢分析[J]. 楊益軍. 中國農(nóng)藥. 2015(04)
[7]中國農(nóng)業(yè)溫室氣體排放量測算及影響因素研究[J]. 尚杰,楊果,于法穩(wěn). 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報. 2015(03)
[8]山東主要農(nóng)作物籽實(shí)及不同器官的熱值研究[J]. 姜向陽,范仲卿,格桑,田奇卓. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2014(27)
[9]基于投入產(chǎn)出的太湖流域水足跡分析[J]. 劉存麗,丁愛芳,陳子玉. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(16)
[10]基于多區(qū)域投入產(chǎn)出法的廣東省水足跡研究[J]. 譚圣林,劉祖發(fā),熊育久,廖晨,陳志和. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報. 2013(09)
碩士論文
[1]生物質(zhì)熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)生態(tài)熱力學(xué)評價研究[D]. 韓菲.華中科技大學(xué) 2015
[2]引入環(huán)境成本的化肥最經(jīng)濟(jì)投入量研究[D]. 莊鈉.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[3]中國虛擬水和水足跡區(qū)域差異研究[D]. 張蕾.遼寧師范大學(xué) 2009
[4]生物質(zhì)能源（秸稈）資源可供性評價及實(shí)證研究[D]. 何亮.山西財經(jīng)大學(xué) 2008
[5]生物質(zhì)能利用系統(tǒng)綜合評價研究[D]. 王德元.華中科技大學(xué) 2008
本文編號：2901325
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