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垃圾低温热解高温气化联合循环的热经济学分析

作　者: 姚明志
导　师: 乔瑜
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 垃圾热解气化 Aspen Plus （火用）分析矩阵热经济学分析
分类号: X705
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

随着经济的发展和社会工业化程度的不断提高，城市生活垃圾的产量逐年提升，若不妥善处置将会对环境造成严重危害。传统的垃圾处理方法卫生填埋、堆肥以及焚烧存在垃圾处理量小、处理周期长或是易产生二次污染的缺点。本课题组提出了低温热解高温气化处理方法。垃圾在200-300℃下进行无氧热解后气化，将热解气在低温下进行脱氯，可以减小后续流程气体造成的高温腐蚀；热解后的焦可磨性大大提高，也更利于进行气化处理。本文基于Aspen Plus软件对垃圾低温热解高温气化联合循环以及传统垃圾焚烧进行建模，得出了系统流程各股物流的物性参数。基于所得的各股物流物性参数计算其火用值，利用（火用）分析法中的灰箱分析模型分别对两个系统进行了（火用）损失计算。热解气化联合循环系统的整体（火用）损失比传统焚烧系统低10%，焚烧系统产生（火用）损失最大的地方在焚烧炉部分，占到了全部（火用）损失的76.61%，热解气化联合循环产生（火用）损失最大的地方在燃气轮机部分，占到了全部（火用）损的37.68%。随后利用矩阵热经济学对两个系统进行了热经济性分析，传统焚烧系统发电成本为0.202￥/kW h，低温热解高温气化联合循环发电成本为0.312￥/kW h。这表明低温热解高温气化联合循环系统较传统焚烧系统的能量利用率高，处理相同数量生活垃圾时产生的发电量较高。但是由于其投资成本要比传统焚烧系统高，使得单位发电成本要高于传统焚烧系统。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-6
目录  6-8
1 绪论  8-19
  1.1 城市生活垃圾的现状  8-11
  1.2 城市生活垃圾的常规处理方法  11-13
  1.3 城市生活垃圾气化处理  13-17
  1.4 课题的提出  17-18
  1.5 本文研究内容  18-19
2 基于 Aspen Plus 的系统仿真模拟  19-31
  2.1 引言  19-20
  2.2 Aspen Plus 软件介绍  20-24
  2.3 基于 Aspen Plus 的低温热解高温气化模型  24-26
  2.4 基于 Aspen Plus 的燃气蒸汽联合循环模型  26-28
  2.5 基于 Aspen Plus 的垃圾焚烧发电模型  28-30
  2.6 本章小结  30-31
3 热解气化联合循环系统（火用）分析  31-38
  3.1 引言  31
  3.2 （火用）分析法的主要内容  31
  3.3 （火用）的计算方法  31-33
  3.4 （火用）分析模型  33-35
  3.5 （火用）分析结果  35-37
  3.6 本章小结  37-38
4 热解气化联合循环系统热经济学分析  38-52
  4.1 引言  38
  4.2 热经济学基本概念  38-40
  4.3 矩阵热经济学计算  40-50
  4.4 本章小结  50-52
5 全文总结  52-54
  5.1 结论  52
  5.2 工作展望  52-54
致谢  54-55
参考文献  55-58

垃圾低温热解高温气化联合循环的热经济学分析

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