沙生灌木發(fā)電集料處理機(jī)械作業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、在我國(guó)北部沙漠邊緣地區(qū)，有豐富的沙生灌木資源，這類植物對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)具有重要意義。沙生灌木有一重要生長(zhǎng)特性，在生長(zhǎng)3～5年后，需進(jìn)行平茬復(fù)壯，這樣才能保證其更好的生存、生長(zhǎng)，否則將導(dǎo)致大面積枯萎死亡。由于平茬作業(yè)要求高且沒(méi)有經(jīng)濟(jì)收益，在當(dāng)?shù)貛缀鯖](méi)有人愿意從事這項(xiàng)工作。
　　沙生灌木平茬剩余物是很好的生物質(zhì)資源，若能采用生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)對(duì)其充分利用，不僅企業(yè)能獲得經(jīng)濟(jì)收益，還會(huì)給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)收益，同時(shí)使沙生灌木獲得大面積存

2、活、生長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，可謂一舉多得。
　　然而在實(shí)際操作中，已投資的沙生灌木發(fā)電項(xiàng)目并未獲得預(yù)期利潤(rùn)，其中一個(gè)很重要的原因是集料處理成本過(guò)高導(dǎo)致發(fā)電成本大于發(fā)電價(jià)格，企業(yè)不能生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。本文就沙生灌木發(fā)電集料處理機(jī)械作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化研究，以期找到最小成本下的最優(yōu)工藝路徑。
　　針對(duì)集料處理機(jī)械作業(yè)系統(tǒng)中各工序步的作業(yè)時(shí)間和作業(yè)順序問(wèn)題，本文基于沙生灌木含水率測(cè)定試驗(yàn)進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)不同環(huán)境、不同處理方式下的灌木平茬剩余物含水率下降速

3、度進(jìn)行測(cè)試，得出主要工序步的作業(yè)時(shí)間段和作業(yè)順序，從而確定了作業(yè)系統(tǒng)的工序步作業(yè)起止時(shí)間和工藝路徑框架。
　　針對(duì)工藝路徑優(yōu)化問(wèn)題，本文采用機(jī)械系統(tǒng)優(yōu)化理論和大系統(tǒng)理論，對(duì)沙生灌木發(fā)電集料處理機(jī)械作業(yè)系統(tǒng)實(shí)施先分解后協(xié)調(diào)的研究方法，首先對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行功能分析和設(shè)備選型，然后對(duì)各子系統(tǒng)的工藝成本進(jìn)行算法設(shè)計(jì)，最后結(jié)合實(shí)例進(jìn)行綜合計(jì)算，檢驗(yàn)各算法并對(duì)算法進(jìn)行修正。通過(guò)研究得到了最低工藝成本下的最優(yōu)工藝路徑和最小工藝成本，并在研究過(guò)程中

4、實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有設(shè)備的選型、創(chuàng)新、改良。
　　結(jié)合計(jì)算機(jī)程序輔助設(shè)計(jì)手段，本文基于遺傳算法對(duì)作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化程序設(shè)計(jì)，針對(duì)所有可能的工序組合進(jìn)行了全局搜索，最后獲得了最小工藝成本下的工藝路徑。
　　由于集料處理作業(yè)系統(tǒng)屬于發(fā)電作業(yè)系統(tǒng)的一部分，僅對(duì)集料處理作業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)化尚不能保證發(fā)電項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)贏利目標(biāo)。文章采用模糊評(píng)價(jià)法構(gòu)建了生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的評(píng)價(jià)體系，只有通過(guò)評(píng)價(jià)體系相應(yīng)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其集料處理作業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化才具有現(xiàn)實(shí)操作意義。

5、　　通過(guò)上述研究可知在當(dāng)前人力資源成本、設(shè)備成本、運(yùn)輸成本條件下，沙生灌木集料處理作業(yè)成本可降至合理水平，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前電價(jià)下獲取利潤(rùn)的目標(biāo);通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得的工藝路徑在實(shí)例中操作可行，可進(jìn)行推廣;在研究中創(chuàng)新設(shè)計(jì)的平茬-切斷一體機(jī)可節(jié)約27％左右的集料處理成本，建議進(jìn)行更深入細(xì)致的研究;以模糊評(píng)價(jià)法構(gòu)建的生物質(zhì)評(píng)價(jià)體系通過(guò)實(shí)例驗(yàn)證能推廣使用。
　　沙生灌木發(fā)電項(xiàng)目是我國(guó)剛剛興起的生物質(zhì)項(xiàng)目，它的推廣對(duì)于企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益、建廠區(qū)域獲