生物质气化系统的生态热力学计量与评价
发布时间：2020-12-06 11:58
当今社会面临着能源短缺、气候变化以及环境污染等问题,生物质能的发展和应用越来越受到关注与重视。生物质气化是一种利用气化剂,在高温条件下将生物质的可燃部分转化为可燃气的技术,得到的可燃气可用来发电、供热或者合成生物燃料等,用途广泛且利用率高,具有广阔的发展前景。但生物质在热化学转化利用过程中会不可避免地消耗化石能源并排放温室气体,给生态和环境带来一定的影响。随着生物质气化技术的快速发展,研究探讨其生态环境效益具有重要的意义。基于系统生态热力学理论,本文选择中国某20MW生物质气化发电系统进行案例研究。建立了生物质气化系统的生态热力学模型,开展了包括原料的农业生产、运输、工厂建造、运行等在内的全生命周期的生态热力学核算分析:（1）核算了生物质气化系统的不可再生能源消耗和温室气体排放,计算了该系统的不可再生性指标和温室气体排放强度,分别为0.07MJ/MJ和0.12kgCO2-eq/MJ。与传统燃煤电厂以及其他生物质转化利用技术进行对比发现,生物质气化系统具有较好的可再生性,但其低碳特性还有待提高。（2）采用?值理论综合分析生物质气化系统的整体生态效应,核算系统的?值评...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质气化系统各个部分不可再生能源消耗百分比气化设备
图 3-3 生物质气化发电系统各个部分温室气体排放所占百分农业种植14.25%建筑工程0.13%气化设备2.27%交通运输1.35%运行维护0.00%间接温室气体排放0.30%污水处理82.02%运行维护0.03%氮肥0.70%
4-1 的计算结果，可知整个生物质气化发电系统的总 r。气化电厂的厂用电率为 9%，则系统产出的电力为 3.93×10化系统的 值转换率为 0.248Jc/J。同样系统运行过程中消耗不需要从外界购入。生物质气化系统的各 值流占总 值输，可以看出，系统的主要 值投入同样来自外界购买的资源工厂设备，以及生物质原料的种植、运输过程所带来的 值 30.09%，16.97%，7.50%和 11.28%。其中，运行维护过程力与劳务的投入，占总 值的 30.06%。这是由于生物质气发电效率比较低，工厂自动化水平不高，所以需要投入大量化系统应充分吸收煤气化相关的成熟技术，推进生物质气化自动化水平，这不仅可以减少工厂人力与劳务的投入，同时过程中的水耗，进一步降低生物质气化系统的 值投入。工厂设备16.97%交通运输11.28%
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水足迹理论的水电站水资源利用评价[J]. 赵金辉,王新华,王中云. 安徽农业科学. 2016(31)
[2]基于生命周期能值分析的秸秆能源化利用方式的对比评价[J]. 李欣,娄世玲,杨麒,刘云国,徐卫华,汤馨荃,刘伟. 环境工程学报. 2016(08)
[3]生物质直燃系统的能耗分析和温室气体排放[J]. 陈德民,柳锋,杨晴,韩菲,林贵英,陈汉平. 太阳能学报. 2016(03)
[4]水足迹研究进展及其对农业水资源利用的启示[J]. 黄晶,王学春,陈阜. 水资源保护. 2016(01)
[5]生物质热解多联产系统的能值分析[J]. 韩菲,柳锋,杨晴,陈德民,王贤华,杨海平,陈汉平. 太阳能学报. 2015(12)
[6]我国农药需求状况和趋势分析[J]. 杨益军. 中国农药. 2015(04)
[7]中国农业温室气体排放量测算及影响因素研究[J]. 尚杰,杨果,于法稳. 中国生态农业学报. 2015(03)
[8]山东主要农作物籽实及不同器官的热值研究[J]. 姜向阳,范仲卿,格桑,田奇卓. 中国农学通报. 2014(27)
[9]基于投入产出的太湖流域水足迹分析[J]. 刘存丽,丁爱芳,陈子玉. 安徽农业科学. 2014(16)
[10]基于多区域投入产出法的广东省水足迹研究[J]. 谭圣林,刘祖发,熊育久,廖晨,陈志和. 生态环境学报. 2013(09)
硕士论文
[1]生物质热解多联产系统生态热力学评价研究[D]. 韩菲.华中科技大学 2015
[2]引入环境成本的化肥最经济投入量研究[D]. 庄钠.南京农业大学 2012
[3]中国虚拟水和水足迹区域差异研究[D]. 张蕾.辽宁师范大学 2009
[4]生物质能源（秸秆）资源可供性评价及实证研究[D]. 何亮.山西财经大学 2008
[5]生物质能利用系统综合评价研究[D]. 王德元.华中科技大学 2008
本文编号：2901325
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
生物质气化系统各个部分不可再生能源消耗百分比气化设备
图 3-3 生物质气化发电系统各个部分温室气体排放所占百分农业种植14.25%建筑工程0.13%气化设备2.27%交通运输1.35%运行维护0.00%间接温室气体排放0.30%污水处理82.02%运行维护0.03%氮肥0.70%
4-1 的计算结果，可知整个生物质气化发电系统的总 r。气化电厂的厂用电率为 9%，则系统产出的电力为 3.93×10化系统的 值转换率为 0.248Jc/J。同样系统运行过程中消耗不需要从外界购入。生物质气化系统的各 值流占总 值输，可以看出，系统的主要 值投入同样来自外界购买的资源工厂设备，以及生物质原料的种植、运输过程所带来的 值 30.09%，16.97%，7.50%和 11.28%。其中，运行维护过程力与劳务的投入，占总 值的 30.06%。这是由于生物质气发电效率比较低，工厂自动化水平不高，所以需要投入大量化系统应充分吸收煤气化相关的成熟技术，推进生物质气化自动化水平，这不仅可以减少工厂人力与劳务的投入，同时过程中的水耗，进一步降低生物质气化系统的 值投入。工厂设备16.97%交通运输11.28%
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于水足迹理论的水电站水资源利用评价[J]. 赵金辉,王新华,王中云. 安徽农业科学. 2016(31)
[2]基于生命周期能值分析的秸秆能源化利用方式的对比评价[J]. 李欣,娄世玲,杨麒,刘云国,徐卫华,汤馨荃,刘伟. 环境工程学报. 2016(08)
[3]生物质直燃系统的能耗分析和温室气体排放[J]. 陈德民,柳锋,杨晴,韩菲,林贵英,陈汉平. 太阳能学报. 2016(03)
[4]水足迹研究进展及其对农业水资源利用的启示[J]. 黄晶,王学春,陈阜. 水资源保护. 2016(01)
[5]生物质热解多联产系统的能值分析[J]. 韩菲,柳锋,杨晴,陈德民,王贤华,杨海平,陈汉平. 太阳能学报. 2015(12)
[6]我国农药需求状况和趋势分析[J]. 杨益军. 中国农药. 2015(04)
[7]中国农业温室气体排放量测算及影响因素研究[J]. 尚杰,杨果,于法稳. 中国生态农业学报. 2015(03)
[8]山东主要农作物籽实及不同器官的热值研究[J]. 姜向阳,范仲卿,格桑,田奇卓. 中国农学通报. 2014(27)
[9]基于投入产出的太湖流域水足迹分析[J]. 刘存丽,丁爱芳,陈子玉. 安徽农业科学. 2014(16)
[10]基于多区域投入产出法的广东省水足迹研究[J]. 谭圣林,刘祖发,熊育久,廖晨,陈志和. 生态环境学报. 2013(09)
硕士论文
[1]生物质热解多联产系统生态热力学评价研究[D]. 韩菲.华中科技大学 2015
[2]引入环境成本的化肥最经济投入量研究[D]. 庄钠.南京农业大学 2012
[3]中国虚拟水和水足迹区域差异研究[D]. 张蕾.辽宁师范大学 2009
[4]生物质能源（秸秆）资源可供性评价及实证研究[D]. 何亮.山西财经大学 2008
[5]生物质能利用系统综合评价研究[D]. 王德元.华中科技大学 2008
本文编号：2901325
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