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生物质电厂燃料供应系统的模拟与优化

俞宏德  
【摘要】:生物质直燃发电厂是生物质能利用的主要方式,近年来我国投运的许多生物质直燃发电厂运行状况表明生物质燃料供应物流系统是电厂实现稳定、经济运行的一个重要环节。但目前国内外在这方面的研究和实践大都以经验为主,缺乏系统性的理论分析,导致电厂设计预期与实际运行相差甚大。本文针对该问题,建立了一套符合我国国情的生物质燃料供应系统优化设计的模型方法。 对于我国生物质电厂燃料供应系统的燃料产地—收购站—电厂的运输模式,通过适当的简化和假设,建立了直线运输条件下的数学模型,给出了燃料收集成本与收购站数量的函数关系式,获得最优收购站数量及对应的最低总可变收集成本。鉴于数学模型在空间运算上不能给出电厂及收购站地理位置的局限性,建立了基于GIS平台的模型,在得到收购站最优数量及最低收集成本的同时,还确定了收购站与电厂的最优地理位置和收集区域。在此基础上,利用EXTEND软件建立了生物质燃料从收购站到电厂之间的运输、处理等物流过程的离散事件仿真模型,用以模拟和分析各种不同的物流方案。在保证燃料稳定供应的前提下,通过优化车辆调度、处理设备数量,减少了货车等待时间,降低了总可变物流成本。 最后利用所建模型对目前国内装机容量最大的一100MWe生物质电厂作了实例模拟和分析,利用数学模型和GIS模型对电厂实例进行选址优化和相互验证。与电厂设计相比,采用本文模型方法进行选址优化后,总收集成本在直线运输和道路运输模式中分别下降了1%和5%。利用EXTEND所建物流模型给出了相关电厂物流参数的最优值和最低物流成本,并分析了电厂装机容量、燃料处理时间和货车工作时长对物流成本的影响,结果表明电厂装机容量在100~125MW时物流成本最低,物流成本对燃料装载时间的变化最为敏感,货车的最宜工作时长为16h。


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1 阳绍伟;;一种洁净的燃料——水煤浆[J];工程设计与研究;1997年01期
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