不同独立变桨控制策略对风电机组部件载荷及变桨轴承寿命的影响研究

独立变桨控制(IPC)策略能够有效降低风轮的不平衡载荷,不同的IPC策略会直接影响风电机组的载荷及变桨轴承寿命。以降低风电机组运行过程中的不平衡载荷和成本,提升其竞争力为目的,基于叶根载荷测量方法设计了IPC策略控制器,以某兆瓦级风电机组为例,设计了不同开启条件的IPC策略,对不同IPC策略在风电机组运行过程中的降载效果进行了分析,研究了其对风电机组整机部件载荷及变桨轴承寿命的影响,并与统一变桨控制(CPC)策略进行对比,验证了IPC策略的可行性及实用性。研究结果表明:1) IPC策略对极端湍流风工况、极端风剪切工况下的叶根合弯矩、轮毂合弯矩有明显的降载效果。2) IPC策略对风电机组疲劳载荷有明显的降载效果,尤其对旋转轮毂坐标系下轮毂沿y轴力矩(My)的等效疲劳载荷的降载效果最为显著。3) IPC策略对变桨轴承寿命有非常明显的影响,影响程度与IPC动作的开启条件有关,越早开启IPC策略,对风电机组疲劳载荷的降载效果越明显,但越不利于变桨轴承寿命。

北方农户多元有机垃圾混合厌氧发酵研究

为从源头上解决农村有机垃圾排放污染和实现资源化利用,以北方典型农户为研究对象,开展问卷评估和沼气化利用混配试验研究。结果表明,农村家庭有机垃圾主要由厨余垃圾和人类粪便组成,日平均总产量3.71~4.96 kg(以每户3~4人计);将厨余垃圾、粪便和玉米秸秆按照干物质23􀏑44􀏑9比例混合可获得最大TS产气率330 mL·g^(-1)。经测算,若将每户产出有机垃圾全部用以厌氧转化,每天产沼气1.5 m3以上,可满足3~4人普通家庭日常饮食。研究对改善农村环境和调整生活用能结构提出新思路。

生物强化水解玉米秸秆厌氧发酵特性研究

研究旨在提高玉米秸秆的产甲烷性能并在一定程度上减少厌氧发酵过程中的浮渣层。试验采用生物强化水解对玉米秸秆进行预处理,在单因素试验基础上,采用Box-Behnken设计方法考察生物菌剂添加量、水解温度、水解时间对还原糖浓度的影响,并在最佳水解条件下进行厌氧发酵。结果显示:在混合菌菌剂添加量6%、水解温度30℃、水解时间8 h时,玉米秸秆还原糖浓度最大。经过30 d的厌氧发酵,累积甲烷产量最大,为227 m L/g VS,比对照组提高了77.3%;生物强化预处理秸秆发酵的浮渣层体积比的减小量比对照组减少19.0%。研究表明,生物强化水解玉米秸秆能够改善厌氧发酵特性,减少浮渣层形成。

应用于工业化生产的提高秸秆水解效率的试验研究

将水稻秸秆中纤维素水解为葡萄糖等糖类物质是纤维素利用的重要途径。然而由于其组成中木质素、半纤维素与纤维素之间结构相当稳定,且纤维素是由纤维二糖结构单元组成的长链大分子,同时这些长链之间又存在大量的氢键网状结构,网状结构中的晶区部分相对规则,链与链之间氢键结构紧密,是阻碍纤维素水解成小分子物质的重要原因。除此之外木质素、半纤维素对纤维素的包裹也对其水解起到了阻碍作用。因此,单一的物理或化学方法进行水解效率不高,这已成为制约生物质能源发展的一个瓶颈。如何高效的降解和转化已成为当今科技界的一大研究热点,它对解决当前的资源、能源和环境问题都具有重要意义。

绿色屋顶自治系统的设计

当今社会城市建设飞快,占用了越来越多的土地,一方面,温室效应、空气污染等环境问题日趋严重,另一方面,占用的土地中除了城市原有的绿化面积还有一部分农民的耕地。菜农们为了追求高产而滥用化学试剂导致人们中毒的事件时有发生。这迫使人们对绿色蔬菜的需求越来越强烈。针对这一系列问题,设计出一种利用太阳能提供能源的智能无土栽培生态屋顶技术,充分利用城市屋顶的有限空间,提高太阳能的利用率,增加城市的绿化面积,以达到低碳、节能、环保的目的。