固体氧化物燃料电池热电联供系统模拟及敏感性分析

本文着眼于产业化实际应用场景,基于20KW固体氧化物燃料电池系统进行建模,并展开系统敏感性分析.敏感性分析范围包括:燃料进口流量对系统性能的影响、汽碳比对系统性能的影响、过量空气系数(λ)对系统性能的影响、燃料利用率对系统性能的影响、电流密度对系统性能的影响、电堆入口温度对系统性能的影响.该工作为系统实际运行及优化提供...     

SOFC热电联供系统的设计方法研究

介绍了固体氧化物燃料电池建筑热电联供系统的各种结构流程,提出SOFC系统的设计路线,通过对SOFC系统的建模和模拟,开发出一种用于BCHP中燃料电池系统的设计方法,并利用该方法进行实例设计,结果表明:该方法可以针对用户的能源需求计算所需的燃料电池电堆的容量及系统辅助设备的容量,为电堆规模的确定、系统配套辅助设备的选型提供重要的参考依据,为SOFC在BCHP中的应用提供一个有力的系统设计工具.     

住宅用固体氧化物燃料电池热电联供系统的设计与分析

固体氧化物燃料电池(SOFC)发电技术是一种能够直接将燃料中的化学能转化电能的绿色高效的新能源技术。将SOFC作为分布式能源的发电装置运用在家用热电联供系统,具有综合效率高、无污染、无噪声等优点。文章搭建了天然气重整制氢-SOFC热电联供系统,完成了基于SOFC的家用热电联供系统的设计与分析。文章根据用户夏冬季热电消耗数据,提出了一种以用户电消耗为核心的家用热电联供系统的运行方案,同时给出了蓄电池容量和水箱容积的推荐参数。与传统火力发电系统相比,采用天然气的SOFC热电联供系统更加节能。     

基于模糊PID控制的家用燃料电池热电联供系统建模与仿真

家用燃料电池热电联供技术,是燃料电池应用领域的一个具有广阔发展前景的研究方向.质子交换膜燃料电池在运行时消耗燃料中的化学能,同时除了将一部分化学能转化为电能外,其余部分的化学能则以热量的形式散失.如果对这部分热量不能进行合理有效地利用,那么将会导致系统的能源利用率降低,同时还会影响燃料电池的安全运行.因此在正常发电的前...     

热电联供系统的效益分析

一、前言 热电联供或热电冷三联供是一种先进的供能系统,其特点是能提高一次能源利用率、实现能量分级利用,并能按用户不同的要求进行设备工况灵活组态,在计算机系统的支持下构成智能化的供能网络。因而近年来这类系统一直受到世界各国动力界的青睐并多次成为国际能源会议的中心议题之一。     

高温燃料电池_燃气轮机混合发电系统性能分析

针对 高温燃料电池系统的高效率、环保性以及排气废热的巨大利用潜能,将其与燃气轮机组成混合装置进行发电是未来分布式发电的一种极有前景的方案。文中对高温燃料电池及混合循环系统作了简介,并对两种典型的高温燃料电池－燃气轮机混合循环发电系统进行了性能分析,这将为我国高温燃料电池－燃气轮机混合循环系统的研制提供参考。     

生物质气化—燃料电池发电系统性能分析

建立了基于热力学平衡的生物质气化模型,利用平衡模型分析了气化过程的特性,研究了气化过程的反应规律及各种因素对气化性能指标的影响,详细分析了当量比及物料湿度对气体产物成分及气化产物热值的影响.同时,建立了以生物质气为燃料的固体氧化物燃料电池的数学模型,该模型考虑了燃料电池的能斯特电动势及各种极化损失.利用建立的模型分析了操作参数以及物料湿度和生物质种类对生物质气化—燃料电池发电系统性能的影响.结果表明,生物质气化—燃料电池发电系统的发电效率可达30％,热电联产效率最高可达95％以上.     

基于AspenPlus的兆瓦级燃料电池分布式发电系统建模及仿真分析

目的   燃料电池分布式发电技术是适应未来能源低碳化、清洁化、高效化发展趋势的重要应用方向。国内燃料电池电站项目较少,缺乏实际项目经验积累。为了推进燃料电池分布式电站技术的应用,文章概述了国内外应用现状,总结了高温燃料电池的优势与不足,调研了国内燃料电池建设应用案例,并建立了固体氧化物燃料电池与熔融碳酸盐燃料电池发电系统流程。 方法   经过文献调研与实地调研,确定了两种适合建设大型电站的燃料电池分布式发电技术,并利用AspenPlus化工模拟软件建立燃料电池系统流程模型、电化学模型和能量分析模型,并开展系统的性能仿真分析。 结果   分析结果与实际运行结果相吻合,分析预测的系统性能趋势与已有研究相一致。 结论   该仿真方法可用于兆瓦级高温燃料电池分布式发电系统的研究,可为扩大燃料电池应用规模提供数据支持。     

超市热电联供系统余热利用及热电冷联供系统研究

通过建立数学模型对热电冷联供系统在超市中应用的可行性进行了分析。利用该模型对系统的节能效果、投资回收期、发动机组容量、等效满负荷运行时间等特性参数进行了研究，并对不同控制方式对系统性能的影响进行了讨论，为超市热电冷联供系统的方案优化提供了依据。     

燃气轮机热电联供系统性能评估案例

对某供热厂的燃气轮机热电联供系统进行了研究,将燃煤分产和燃气分产进行了全方面的比较,其性能评价对合理应用CHP有重要作用。在热电分产的节能性方面,以燃气-蒸汽联合循环电厂和燃气锅炉作为比较的基准线,全年平均节能率为8.9%;在运行经济性方面,燃气轮机系统与燃煤锅炉分产相比,每年节省46万元,与燃气锅炉分产相比,每年节省182万元,且节省费用随着电价的增加而增加,随着气价的增加而减少。另外,与燃煤锅炉分产相比时,还随着煤价的增加而增加;在排放物方面,燃气轮机联供系统与燃煤分产和燃气分产对比,NOx减排量并不显著,而其余排放物有明显地减少。燃气轮机系统与燃煤以及燃气锅炉相比具有一定的优越性,在设计合理的情况下具有良好的前景。     

AA-CAES+CSP系统性能及关键参数分析

为深入分析耦合太阳能辅热的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES+CSP)系统的运行特性,在先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统基础上建立相关模型,对比分析这2个系统性能,并探究关键参数对AA-CAES+CSP系统性能影响.结果表明:相比于AA-CAES系统,AA-CAES+CSP系统循环效率提高7.90％,储能密...     

基于AA-CAES的综合能源系统协同优化与性能分析

构建先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）与内燃机（ICE）和有机朗肯循环（ORC）深度耦合的综合能源系统（IES-ORC-CAES）,通过改变ICE的部分负荷率、ORC的烟气占比、低温烟气温度、电制冷占比和电价低谷期的储电量,实现了系统能量根据用户负荷的动态调整。基于K-均值算法将典型年负荷聚类为典型日场景集,考虑分时电价,以经济性、环保性和能效性为目标,采用并行式的遗传算法对IES-ORC-CAES和参考系统展开优化。结果表明：不同目标下,IES-ORC-CAES系统的年化运行成本、CO₂排放量和一次能源消耗量分别比参考系统降低了10.43%、8.19%和1.80%。此外,通过协同调节ICE、ORC和AA-CAES的出力,IES-ORC-CAES系统中AA-CAES和ORC在典型日1分别承担了用户电负荷的12.26%和0.10%,对减小电网压力和增加系统供能灵活性有重要意义。     

转轮式干燥冷却系统的参数分析与性能预测

以若干有代表性的参数对干燥冷却系统各部件的作用进行了分析，阐述了换热器在气流冷却过程中的突出作用，给出以ＲＤ硅胶为吸附剂时系统的具体性能。在原有系统基础上增加预冷装置，使系统性能有明显提高。     

1MW木粉气化发电系统的运行特性分析

通过对海南三亚木粉发电系统的运行状况分析，结果发现：气化过程中所夹带的飞灰以及所生成的焦油是影响发电系统正常运行的主要因素，显热损失和飞灰中没有完全气化的碳损失是导致气化发电系统效率下降的主要原因。同时考查了气化过程中污染物排放情况及添加焦油裂解催化剂对气体成份和焦油裂解的影响，对改进今后生物质气化发电系统的大型化设计具有一定的指导意义。     

太阳能热泵气化LNG系统的性能研究

针对液化天然气(liquefied natural gas,LNG)空温式气化器(ambient air vaporizer,AAV)在运行中表面堆霜结冰降低换热效率的问题,提出并设计一种基于太阳能热泵的LNG气化系统(DX-SAHPNV),建立系统各主要部件的动态仿真数学模型.通过数值模拟,对DX-SAHPNV改善A...     

两级填充床蓄热器式绝热压缩空气储能系统变工况特性研究

利用压缩机和透平的变工况模型及填充床蓄热器的非稳态模型,对两级填充床蓄热器式绝热压缩空气储能系统一次完整的充放电循环过程进行模拟,分析系统的热力学性能和各个部件的变工况特性.结果表明,系统的充放电效率可达62.4％.储能时,受洞穴内压力变化影响,两级压缩机压比、效率不断改变,从而引起下游填充床蓄热器进口温度变化;释能时...     

混合太阳能微型燃气轮机性能限制分析与优化

为研究混合太阳能燃气轮机系统的现实应用需构建实验系统,通常的思路是采用目前性能较好的型号燃气轮机与太阳能集热加热组件耦合,但耦合后的系统性能指标相对型号燃气轮机受到限制。对此限制的原因进行热力学性能原理分析,并利用EBSILON软件建立型号燃气轮机仿真模型和混合太阳能微型燃气轮机实验系统计算模型,通过计算验证热力学性能原理分析结果,发现燃烧室通流能力是系统性能指标的主要限制因素,并提出增加压气机压比和提高燃烧室通流能力、更好地组织燃烧可作为系统优化方向。     

槽式太阳能新型腔式吸热器的热性能研究

提出一种适用于抛物槽集热器的新型太阳能腔式吸热器,该装置具有较高的集热效率,同时连接安装和日常运行维护也相对便利.对其建立一套三维传热模型,并搭建采用新型腔式吸热器的抛物槽集热器实验系统,通过实验测试对比吸热器瞬时效率,验证模型的准确性.此外,定量分析不同环境参数与工作参数对新型腔式吸热器热性能的影响,结果表明:集热效...     

PV/T电、热联产系统在理想条件下的性能简化分析

对PV／T电、热联产系统的输出性能作了简化分析,对不带玻璃盖板和带玻璃盖板的PV／T系统在一般风速(2m／s)和较大风速(5m／s)两种情况下的输出性能进行了比较。分析表明,虽然不带玻璃盖板的PV／T系统的光伏转换效率要比带玻璃盖板系统的高出10％左右,但对风速为5m／s的情况,其热能输出已微乎其微。分析结果还表明,在两种风速条件下,带玻璃盖板的PV／T系统的可用能(Exergy)转换效率ηΣ,2nd均高于不带玻璃盖板的PV／T系统。