沼气发电控制系统的分析与设计 ——发电、并网及余热利用

发布时间：2024-11-27 22:23

　　随着大规模工业化的高速发展,能源短缺和环境污染日益严重,可再生能源的利用越来越受到世人的关注。生物质能沼气具有制取方法简单、原料易获得、低污染等突出特点,逐渐被广泛应用到各个领域,沼气发电是当今世界结合保护环境和节约能源于一体的一项新型技术,它主要利用城乡居民的一些生活垃圾,工业、农业、畜牧业等所产生的一些废弃的有机物,通过在一定控制条件下发酵处理之后所生成的沼气,然后燃烧沼气所产生的大量的热量进而驱动沼气发电机组进行发电,进而并网,充分实现能源循环再利用的环保理念。本文提出了对厌氧发酵产生的沼气进行能源利用,通过对周边居民的生活垃圾(主要以牛粪为主)以及废弃的有机物发酵之后产生的沼气进行发电并网,提出了沼气发电、并网以及余热利用的整体设计方案,由于该系统日产沼气量波动较大,不能满足发电机组持续运行,因此,必须对发电机组原控制系统进行改造,主要以可编程控制器(PLC)为核心控制器根据传感器采集到的信号对阀门及泵等现场原件进行控制,从而使发电机组能够稳定的运行。本系统对传统PID算法进行了改进,使沼气的产气量更加的稳定,从而让发电机组稳定持续的运行,并且满足并网的要求。整个系统运用工业化网...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 沼气发电国内外发展趋势及现状
    1.3 沼气发电机组国内外发展现状
    1.4 课题主要研究内容
第二章 沼气的来源与收集
    2.1 沼气的来源
    2.2 沼气生成的工艺流程
    2.3 厌氧发酵罐的构造及工作原理
    2.4 沼气的收集
第三章 沼气发电控制系统的方案设计
    3.1 沼气的净化
    3.2 沼气发电机组的选型
    3.3 沼气发电机组原控制系统
    3.4 改造后沼气发电机组电控系统方案设计
    3.5 控制系统组成及硬件选型与通讯设置
    3.6 电气控制回路设计
    3.7 沼气发电机组控制策略研究及仿真
    3.8 机组控制系统操作及组态界面显示
第四章 发电机组余热利用
    4.1 机组余热量的分配及余热回收控制的必要性
    4.2 余热回收装置及其控制方式
    4.3 实验结果分析
第五章 发电机组并网分析与设计
    5.1 机组并网需要满足的条件
    5.2 相位、电压和频率对滑差的影响
    5.3 机组并网方案设计
    5.4 机组并网控制
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
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本文编号：4012770