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

1、在我國北部沙漠邊緣地區(qū)，有豐富的沙生灌木資源，這類植物對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境保護具有重要意義。沙生灌木有一重要生長特性，在生長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，否則將導(dǎo)致大面積枯萎死亡。由于平茬作業(yè)要求高且沒有經(jīng)濟收益，在當(dāng)?shù)貛缀鯖]有人愿意從事這項工作。
　　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)對其充分利用，不僅企業(yè)能獲得經(jīng)濟收益，還會給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來經(jīng)濟收益，同時使沙生灌木獲得大面積存

2、活、生長的機會，可謂一舉多得。
　　然而在實際操作中，已投資的沙生灌木發(fā)電項目并未獲得預(yù)期利潤，其中一個很重要的原因是集料處理成本過高導(dǎo)致發(fā)電成本大于發(fā)電價格，企業(yè)不能生產(chǎn)運營。本文就沙生灌木發(fā)電集料處理機械作業(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。
　　針對集料處理機械作業(yè)系統(tǒng)中各工序步的作業(yè)時間和作業(yè)順序問題，本文基于沙生灌木含水率測定試驗進(jìn)行研究，通過對不同環(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)行測試，得出主要工序步的作業(yè)時間段和作業(yè)順序，從而確定了作業(yè)系統(tǒng)的工序步作業(yè)起止時間和工藝路徑框架。
　　針對工藝路徑優(yōu)化問題，本文采用機械系統(tǒng)優(yōu)化理論和大系統(tǒng)理論，對沙生灌木發(fā)電集料處理機械作業(yè)系統(tǒng)實施先分解后協(xié)調(diào)的研究方法，首先對各子系統(tǒng)進(jìn)行功能分析和設(shè)備選型，然后對各子系統(tǒng)的工藝成本進(jìn)行算法設(shè)計，最后結(jié)合實例進(jìn)行綜合計算，檢驗各算法并對算法進(jìn)行修正。通過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，并在研究過程中

4、實現(xiàn)了現(xiàn)有設(shè)備的選型、創(chuàng)新、改良。
　　結(jié)合計算機程序輔助設(shè)計手段，本文基于遺傳算法對作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化程序設(shè)計，針對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，僅對集料處理作業(yè)系統(tǒng)的優(yōu)化尚不能保證發(fā)電項目實現(xiàn)贏利目標(biāo)。文章采用模糊評價法構(gòu)建了生物質(zhì)發(fā)電項目的評價體系，只有通過評價體系相應(yīng)評級標(biāo)準(zhǔn)，其集料處理作業(yè)系統(tǒng)優(yōu)化才具有現(xiàn)實操作意義。

5、　　通過上述研究可知在當(dāng)前人力資源成本、設(shè)備成本、運輸成本條件下，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)前電價下獲取利潤的目標(biāo);通過優(yōu)化設(shè)計獲得的工藝路徑在實例中操作可行，可進(jìn)行推廣;在研究中創(chuàng)新設(shè)計的平茬-切斷一體機可節(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;以模糊評價法構(gòu)建的生物質(zhì)評價體系通過實例驗證能推廣使用。
　　沙生灌木發(fā)電項目是我國剛剛興起的生物質(zhì)項目，它的推廣對于企業(yè)獲取經(jīng)濟效益、建廠區(qū)域獲