生物质气燃料电池-燃气轮机混合动力系统仿真和实验研究

以利用生物质气的高温燃料电池-燃气轮机混合动力系统为研究对象,建立了系统的仿真模型,利用模型分析了系统性能以及关键运行参数、合成气成分对系统性能的影响,对系统进行了实验研究。结果表明利用生物质合成气的高温燃料电池-燃气轮机混合动力系统的设计效率可达54.1%。适当提高压比、电堆工作温度将显著提高系统效率,合成气中燃料组分构成对系统性能有很大影响。实验结果验证了所建立的混合动力系统的可行性,燃用燃料电池阳极排气的催化燃烧室具有很高的燃烧效率。这表明生物质气燃料电池-燃气轮机混合动力系统是一种高效可行的生物质能利用方式。     

垃圾特性对其气化产物影响的研究

在温度为650℃、过量空气系数为0.4的条件下,对城市生活垃圾的4种典型组分(聚乙烯、橡胶、木竹和纸)进行气化试验研究。运用灰色关联分析理论,考察物料性质对气化合成气的影响。CO和H2的主要影响因素为固定碳;CH4和C2H4的主要影响因素为挥发分;CO2和O2的主要影响因素为水分。影响总体气化气的因素依次为:固定碳水分挥发分灰分。     

基于SOFC-GT-ST联合循环动力系统下钙循环碳捕集工艺热力性能分析

从压缩机压比、燃料利用率以及运行温度对系统工作性能影响的角度,对一种SOFC-GT-ST联合循环动力系统进行了热力系统性能的模拟分析.结果发现.压比为14、汽碳比为2.1、燃料利用率为0.85、SOFC运行温度不高于950℃的工况下,系统性能最优.将钙循环碳捕集工艺耦合入联合循环系统.在输入钙循环碳捕集系统中天然气设为定值的基础上,对影响系统碳捕集率以及发电率的各因素进行模拟分析.模拟了在不同碳化炉温度、煅烧炉温度、气固分离率、钙酸比以及驰放率诸因素的影响下,系统的碳捕集率和汽轮机组发电功率的变化,同时发现将一部分排气进行回流对冷流传热的做法可以提高循环效率.模拟确定了各因素最优解,即碳化炉温度为630℃、煅烧炉温度为950℃、气固分离率为98％、钙酸比设为1.1、驰放率设为0.02时,系统热力学性能以及碳捕集率最优,系统发电效率为60.32％,相比原始系统下降12.76％,系统碳捕集率达到90.36％.     

基于SOFC-GT-ST联合循环动力系统下钙循环碳捕集工艺热力性能分析

从压缩机压比、燃料利用率以及运行温度对系统工作性能影响的角度,对一种SOFC-GT-ST联合循环动力系统进行了热力系统性能的模拟分析.结果发现.压比为14、汽碳比为2.1、燃料利用率为0.85、SOFC运行温度不高于950℃的工况下,系统性能最优.将钙循环碳捕集工艺耦合入联合循环系统.在输入钙循环碳捕集系统中天然气设为定值的基础上,对影响系统碳捕集率以及发电率的各因素进行模拟分析.模拟了在不同碳化炉温度、煅烧炉温度、气固分离率、钙酸比以及驰放率诸因素的影响下,系统的碳捕集率和汽轮机组发电功率的变化,同时发现将一部分排气进行回流对冷流传热的做法可以提高循环效率.模拟确定了各因素最优解,即碳化炉温度为630℃、煅烧炉温度为950℃、气固分离率为98％、钙酸比设为1.1、驰放率设为0.02时,系统热力学性能以及碳捕集率最优,系统发电效率为60.32％,相比原始系统下降12.76％,系统碳捕集率达到90.36％.     

木屑和聚乙烯流化床共气化实验研究

为揭示城市生活垃圾中典型组分在气化过程中的相互作用，该文以木屑和聚乙烯为研究对象，在流化床中进行了单组分和双组分共气化实验研究。结果显示，通过控制燃料量和反应温度，可以避免流化恶化现象发生。木屑与聚乙烯共气化时，CH4的浓度分布与单组分聚乙烯气化CH4趋势一致；共气化时，产品气中CO浓度随着温度升高而降低，近似于单组分木屑和聚乙烯气化时CO浓度的线性组合；共气化时C2Hm生成量减少。静止床高增加时，有利于CO、H2、CH4以及低碳氢化合物的生成。     

设置富氨蒸气回热器的固体氧化物燃料电池/燃气轮机/卡琳娜联合循环系统的热力性能分析

提出了一种新的SOFC/GT/KCS联合循环发电系统,建立了该系统热力性能的数学模型,根据热力学第一定律和第二定律,利用EES软件仿真模拟对系统进行了能量分析、憥分析,并研究了空气流率、燃料利用率、燃料流率、压气机压比、水蒸气碳比的变化对联合循环热力性能的影响。研究结果表明,在设定工况下,SOFC的发电效率为49.2%,系统总发电效率为67.6%,系统总火用效率为68.16%;系统的各部件中,火用损失较大的部件依次为SOFC、后燃烧室、燃气轮机、预热器3和余热锅炉;当燃料利用率为0.85时联合循环系统的性能最佳;在一定范围内,随着空气流率、燃料流率或水蒸汽碳比的增加,联合循环系统的能量利用效率均降低。     

用简化PDF模型对气化炉运行特性的分析

应用CFD(computational fluid dynamics) 软件FLUENT对某化肥厂Texaco水煤浆气化炉进行三维数值模拟，计算采用贴体网格，简化PDF方法模拟湍流燃烧，编制UDF分别考虑了焦炭同O2、H2O、CO2和H2的反应。计算考察了改变水煤浆浓度及[C]/[O]原子比等重要参数对气化炉运行特性的影响。焦炭仅同氧气反应时的转化率为32%, 而总转化率为95%，说明焦炭同H2O、CO2和H2的异相反应在气化过程中占重要作用；煤粉粒度越大，碳转化率越低，粒度为175 mm时，碳转化率仅为72%；气化温度是影响气化反应的决定性因素。随着水煤浆浓度的增高，CO摩尔分数明显升高、H2O和CO2摩尔分数明显降低，H2摩尔分数略有降低。随着[O]/[C]原子比的增加，H2摩尔分数明显降低，CO和CO2摩尔分数几本不变。出口温度和碳转化率随煤浆浓度和[O]/[C]原子比的增加而增高。冷煤气效率随煤浆浓度的提高而提高，随[O]/[C]比的增加会在1~1.05之间出现峰值。     

燃料预重整份额对SOFC-GT混合发电系统设计的影响

针对以天然气为燃料的固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)-燃气轮机(gas turbine,GT)混合发电系统,利用平衡态重整器模型、一维SOFC模型以及搭建于Ebsilon?中的燃气轮机系统模型,在不同燃料预重整份额和SOFC燃料利用率的设计工况下,开展混合发电系统的性能分析研究。结果表明,高SOFC燃料利用率并不会对应高的系统发电效率。混合发电系统效率最高点出现在热耦合策略对系统性能影响最小的设计工况下。燃料内重整可以提高混合系统的效率,但也要求SOFC运行在极端的设计工况下;燃料外重整则可以提高系统设计的灵活性,降低混合发电系统对SOFC的依赖。仿真分析显示,通过合理配置SOFC燃料利用率和燃料重整过程,有望在不依赖燃料内重整的情况下,提高混合发电系统的发电效率。     

基于Aspen Plus的煤炭空气部分气化联合循环发电系统模拟

煤炭空气部分气化联合循环发电技术采用循环流化床反应器作为气化炉和燃烧炉,煤由给料装置送入气化炉中与空气发生反应,产生燃气然后送入燃气轮机中发电;反应剩余的半焦则送入循环流化床燃烧炉中燃烧发电。本文采用甘肃华亭煤为设计煤种,利用Aspen Plus软件对煤炭空气部分气化联合循环发电技术进行模拟研究,得出了空气煤比、碳转化率对气化温度、燃气组分、燃气热值、气化效率、发电效率等因素的影响。结果表明:随着空气煤比的增大,气化温度升高,燃气热值、发电效率及气化效率降低;随着碳转化率增大,燃气的热值提高,气化效率及发电效率均增加;系统发电效率随着碳转化率增加而增加,然而当碳转化率大于80%时,发电效率的增加幅度大幅减小,因此将碳转化率选为80%较为合适,此时的发电效率约为57%,这相较于现有的煤粉燃烧发电系统有极大的提高。     

生物质掺混比例对煤气化特性影响的试验研究

在鼓泡流化床上研究松木屑和褐煤的共气化特性.在空气当量比为0.26的工况下,研究松木屑掺混比例0～100％对反应温度、产气组分、气化气热值、碳转化率和气化效率等参数的影响.结果表明:当木屑掺混比例从0％增加至100％时,反应温度逐渐降低,CO的体积含量从9.58％增加至17.29％,H2的体积含量从5.78％增加至6.50％,CO2的体积含量从14.25％下降至11.71％,CH4和CnHm的体积含量变化不大,呈先增加后降低的趋势,在掺混比例为50％时达到最大.气化气低位热值、碳转化率和气化效率均增加,在掺混比例为50％时,松木屑和褐煤共气化协同作用明显.     

重型燃气轮机燃气过滤器设计

针对重型燃气轮机燃用高温可燃气所用的过滤器的设计问题,介绍了燃气轮机对燃气终端过滤器的基本要求,并用实例说明了其性能指标、结构设计方法、压降计算及燃气温度升高后滤芯伸长的补偿措施。     

脱硫系统烟气换热器积垢的化学清洗方法

大型火力发电机组脱硫系统的烟气换热器（gas gas heater,GGH）容易积垢堵塞,严重影响锅炉的安全运行,必须对其进行清洗除垢。为此,介绍了清洗火电厂脱硫系统GGH的专用化学WP—T04清洗荆的清洗原理、清垢方法、清洗工艺．并以静态、动态试验验证清洗剂的清洗效果,以腐蚀试验说明清洗剂对脱硫装置无腐蚀作用。该清洗方法在广东某火电厂的应用取得良好效果。     

燃气轮机天然气系统配置方案的探讨

介绍了目前燃气轮机电厂天然气系统的主流配置情况,分别对天然气系统上的各个功能模块的配置进行了分析,并对各种方案进行了对比,得出应根据实际条件确定应用的方案。     

关于气体纯度对色谱仪影响的认识

通过对二滩水电厂GC-14B气相色谱仪调试过程中出现的故障进行分析,并及时处理,阐述了气体纯度对气相色谱仪的影响,为同类设备出现类似故障提供参考。     

气体绝缘金属封闭开关设备漏气缺陷与在线封堵技术研究进展

气体绝缘金属封闭开关设备在电网领域得到广泛应用,其漏气现象是目前变电站设备运维中经常发生的一类缺陷,严重影响电网的安全运行。对气体绝缘金属封闭开关设备的漏气缺陷研究及其在线封堵技术进行了综述和分析,以期促进该技术领域的研究进展。总结了气体绝缘金属封闭开关设备漏气缺陷的类别,并阐述了缺陷形成的原因。漏气缺陷的形式主要包括铸造及焊缝缺陷,盆式绝缘子开裂,法兰密封失效、伸缩节缺陷以及铝合金壳体腐蚀。设计、制造、安装、运维各环节存在的质量问题是导致缺陷发生的主要原因。分析了目前国内外常用的气体绝缘金属封闭开关漏气在线封堵技术的特点及其适用情况。目前常用的封堵技术包括密封注剂法、复合材料法兰重塑法、机械冲击法、胶接导流法、夹具胶接法。根据部件结构及漏气情况,选择适宜的在线封堵技术,可在不影响设备运行的情况下完成漏气缺陷的消除,具有重要的工程实用价值。     

燃气轮机发电厂的运行优化与天然气调峰

针对具有不同类型机组并以天然气为主要燃料的发电厂存在天然气管道储气调峰能力弱的问题,分析了不同类型机组燃用天然气的气量平衡关系,以及不同运行方式下的电厂整体经济性.指出:不同类型的机组组成一个系列整体参与电网调峰,可提高电厂经济性;可多燃料运行的机组在天然气管道调峰方面能发挥重要作用.     

焦炉煤气燃机电厂燃料系统的设计

焦炉煤气会严重污染空气,增加温室气体排放,为经济有效地利用焦炉煤气,设计了燃气-蒸汽联合循环电厂焦炉煤气燃料系统。该系统对焦炉煤气进行提炼、净化后输入燃机循环发电甚至供热,不但改善了环境,还提高了能源综合利用率。     

220kV GIS漏气缺陷原因分析及处理措施

针对某变电站一起220 kV GIS漏气缺陷,进行原因分析,认为GIS法兰密封面漏涂防水密封胶是220 kV GIS漏气的原因,并提出处理措施及建议.     

9FA燃机本体天然气管道系统吹扫

燃气轮机机组天然气管道系统保持清洁对安全生产尤为重要,在简介9FA燃气轮机本体天然气管道系统的组成及功能的基础上,结合实际安装过程,详细介绍了对该系统基本安装完毕后的清洁吹扫。     

Cd-Ni电池析出气体的气相色谱研究

探索用气相色谱的方法研究密封Cd-Ni蓄电池在不同充电速率下析出气体的情况,从中找到一些规律,并用这些规律指导研究工作,取得了一定进展.