能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术

全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段,其安全性越高,能源电池所能存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储,针对能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体实施流程,并以此为基础,设计核心储能部件,再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面,研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。     

硫碘热化学循环水分解制氢流程优化与模拟

选择大型化工流程模拟软件Aspen Plus对硫碘循环制氢系统进行流程优化设计与模拟,计算系统的质量平衡、能量平衡,并对系统热效率进行评估.碘化氢相中HI浓度采用本生反应实验中的过恒沸浓度,避免高能耗电渗析的使用,从而大大提高系统效率.在不考虑废热发电情况下,与文献值56.8％相比,系统产氢热效率高达68.46％.     

基于电渗除湿的空调系统的研究

分析现有吸附式除湿空调系统存在的问题,并基于电渗除湿的方式,构建了一种新型除湿调机组。详细阐述这一种新型吸附武除湿空调系统的构造,介绍新构建系统的流程形式与工作过程,阐述电渗除湿的机理。从理论上通过计算分析该系统在理想运行参数下系统产出性能的比较,数据结果表明该系统在一定工况下可以提高能量利用效率20％以上,为该除湿系统的应用提供基础数据及设计指南。     

基于槽式聚光的光热反应与集热协同实验研究

设计一种全光谱太阳能分级分质利用系统进行光热协同反应与集热一体化实验研究。该系统通过光热协同催化材料将太阳光中紫外及部分可见波段光的能量转化为化学能进行储存,并利用系统中的集热材料将太阳光中部分可见及红外波段的光能转化为热能进行储存,从而实现对全光谱太阳能的综合利用。实验以光热协同分解水制氢为目标反应,利用导热油进行集热。结果表明,在反应材料表面温度为414 ℃的条件下,氢气产量为15.65 μmol/g,系统集热效率可达43.61%。     

基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统流程模拟及计算

为了简化热化学硫碘循环制氢流程,构建了基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统.通过建立HI电解过程的数学模型和自定义模块,利用Aspen Plus软件对该系统进行流程模拟,计算系统质量与能量平衡,评估系统热效率,进行灵敏度分析.结果表明:该系统H2和O2的产出率分别为10 L/h和5 L/h.在考虑废热回收的情况下,系统的...     

重油催化裂化装置能量优化研究

为实现重油催化裂化装置能量的合理利用,降低能源需求量,采用流程模拟软件Petro-SIM和FCC-SIM,对某企业重油催化裂化装置进行全流程模拟计算,并用于指导生产和改进操作.在装置全流程模型等能量集成优化技术平台基础上,利用最佳能量使用技术(BT)评估方法、TOTAL SITE全厂分析方法、夹点分析方法,对装置进行能耗评价.结合该企业炼化一体化公用工程系统现状,根据重油催化裂化装置能耗基准评价结果,在保证安全生产和经济效益前提下,提出多项符合生产实际的节能机会,最终实施优化方案6项,实现经济效益2314万元/a,年节能24.3kt标煤.为加强对已实施项目的管理,建立了能量优化项目跟踪与管理系统.用户使用时可以直观地看到每个周期各个节能项目的应用情况,包括节能量、经济效益、累计节能及累计经济效益等.     

生物质乙醇制乙烯过程节能研究

以现有的生物质乙醇制乙烯实际操作为依据,采用ASPEN PLUS软件对该工艺进行全流程的模拟和节能改进.改进后的流程在脱水反应阶段不需要添加蒸汽,且全流程能耗较现有流程节能20.2%;若脱水反应段采用反应温度更低的分子筛催化剂,过程节能达28.1%.     

叶轮机械叶片气动设计流程的改进研究

本文讨论了准三维S1、S2流面迭代及全三维流场计算的特点,对叶轮机械气动设计流程中的S1计算部分作了改进:通过定量分析全三维流场计算结果并从中提取若干S1流面上的物理参数,反馈给S2流面计算进行迭代以及修改叶片造型,将多个S1流面的计算与全三维校核融为一体,从而简化了设计流程,并提高设计的准确性.按照改进的流程设计了一...     

增强型地热系统的研究进展

通过分析增强型地热系统(EGS)的发展历程,建立分类的EGS研究体系,从而系统阐述EGS的发展动态.目前,国内对EGS的研究还处于理论研究阶段,加速EGS开发进程需要国家政策的引导与支持.此外,研究中可以结合国情特点,考虑利用废弃的深层油气井开展EGS相关的试验研究.在今后EGS的开发中,应首先对EGS过程工艺开展全流程分析,注重融入新技术来优化EGS流程工艺设计,以期实现EGS环境与经济效益的最大化.     

Testing and analyzing power-energy response capability of the vanadium redox flow battery

全钒液流电池具有功率和能量分别独立设计的优点,因此在电力系统应用中具有显著的优势.本文基于5 kW/10 kW·h全钒液流电池系统,通过恒温,倍功率充放电实验模式,开展全钒液流电池的功率和能量特性的实验研究.功率型应用时,在全SOC范围内以备用SOC曲线为参考基准,其具备对称充放电能量不大于1.35倍额定功率的功率响应能力;能量型应用时,在恒功率充或放电能量基础上,通过不大于0.6倍额定功率充放电最大限度的存储或释放能量.     

煤气化半显热回收串联水煤气变换反应流程的优化

利用Aspen Plus软件建立粗合成气的半显热回收串联变换反应的流程模型,研究了显热回收设备的出口温度对串联流程中能量利用效率的影响,以及对变换反应转化率的影响。结果表明:随着显热回收设备出口温度的提高,显热回收热量下降,变换反应的回收热量和高温变换反应的吸热量增大;变换反应的转化率随着显热回收设备出口温度的增加而提高;半显热回收串联变换反应的流程在保证能量利用率提高的同时,可灵活调节变换反应转化率。     

基于海量实时数据中心的电能量全生命周期管理

针对当前局限于单个环节的电能量管理已越来越难以满足电网发展需求的现状,提出了基于海量实时数据中心的全生命周期电能量管理的构想,重点对统一信息模型、海量实时数据中心、大数据分析与处理技术这3个实现电能量全生命周期的关键技术进行探讨。结合国家电网公司近年来在海量实时数据中心构建方面取得的研究理论及在项目建设过程中总结的实践经验,分析了电能量全生命周期管理在提高管理精益化水平、降低系统建设成本、促进节能环保、保障电力安全、提升供电质量和可靠性等方面可能创造的效益以及在故障定位、线损管理等领域的应用方向。     

钙基CO2吸收与再生机理及工艺流程研究

CO2是导致地球温室效应的加剧主要因素.用石灰石作为CO2吸收剂,在双循环流化床系统上进行吸收反应;在吸收器中从烟气中吸收CO2,在再生器中再生CO2,排出烟气为高浓度CO2(>95%),加以回收.用乙酸溶液调质石灰石,激活石灰石的活性,研究表明有较好的效果.     

基于统一基准的整体煤气化联合循环系统效率分析

对于具有多物流输出的复杂能量系统,需要采用统一的基准来确定离开系统的各股能量流占输入能量的份额.基于系统的能量平衡,提出采用能量转换因子描述燃料化学能在输出物流及功流、热流中的分配方法.以德士古气化炉激冷流程的整体煤气化联合循环(IGCC)系统为例,给出了统一基准的能流图;对IGCC各子单元的能量利用效率进行了定义,并推导出IGCC系统的发电效率.结果表明:该方法为理解多物流输出的复杂系统的能量转换和利用过程提供了新的思路.     

热化学硫碘闭路循环制氢的流程模拟

利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对热化学硫碘闭路循环制氢系统进行设计和模拟,计算质量、能量平衡和热效率.利用灵敏度分析,分别考察了HI相循环量、Hl精馏塔回流比、精馏塔工作压力、HI分解率、硫酸浓缩浓度以及SO3分解率6个设计参数对系统效率的影响.结果显示:考虑废热回收的系统最高热效率达到51.1％,HI相循环量是影响系统效率的主要因素,其他参数对效率影响较小.模拟结果与文献参考值接近,能为今后大规模硫碘循环制氢系统的设计及优化提供理论参考.     

煤基氨-动力多联产系统的设计和分析

煤基氨-动力多联产系统是一种建立在能量梯级利用概念基础上,融合了煤气化联合循环发电系统和合成氨流程的化工-动力多联产系统.利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus对各系统进行了流程模拟,分析比较了分产系统和多联产系统的性能,指出该多联产系统可节能9.1%.借助于图像分析法,揭示了系统性能改善的内部机理.图11参10     

PtLaCe/Al2O3催化柴油自热重整制氢的研究

在柴油全分析的基础上,自行设计并组建了以带预热段的绝热管式反应器为核心的试验装置,研究了直馏柴油在PtLaCe/Al2O3催化剂上的重整制氢反应行为,并通过热力学分析及流程模拟等方法证实了柴油重整反应在自热状态下进行.     

氢氧化镁热化学储热系统流化床反应器性能分析

热化学储热具有储能密度高、储存时间长、温度范围宽的优点,是目前极具前景的储能技术,流化床反应器具有出色的传热传质性能,非常适合应用于热化学储热系统.本工作基于双欧拉模型,耦合了传热方程与反应动力学方程,构建了二维轴对称非稳态的多相流化学反应模型,以氢氧化镁和氧化镁作为储热材料,对热化学储热系统流化床反应器内的储、放热过程进行了研究,并且分析了床层膨胀率、气体流量对储放热效率的影响.通过实验验证了模型的准确性,探究了反应器内的能量流动过程与能耗优化方向.结果表明,床层温度不受传热效率的影响,反应器内不同区域间以及气相与固相间的温度差值均小于1.0 K,放热反应动力学限制了反应器性能;高温气固反应能显著提高床层膨胀率,床层膨胀率和气体流量的变化对储热效率影响较大,对放热效率影响较小;放热过程中的气体预热量和储热过程中的颗粒显热是反应器能量优化的重点方向.本研究对热化学储热系统中的流化床反应器数值建模分析以及实验设计优化具有指导价值.     

一种基于Aspen Plus和MATLAB协同仿真的SCR脱硝系统建模方法

燃煤电站烟气排放标准不断提高,对选择性催化还原(SCR)脱硝系统的优化控制提出了更高的要求,构建精确的SCR脱硝系统模型对实现其优化控制具有重要意义。针对SCR系统脱硝过程的复杂机理,提出利用Aspen Plus模拟其反应流程;为了解决建模过程中脱硝反应活化能和脱硝反应速率常数等参数难以确定的问题,提出基于MATLAB平台设计粒子群算法实现参数优化及与Aspen Plus的协同仿真。利用某1 000 MW火电机组的运行历史数据对仿真模型进行了验证和对比。结果表明：Aspen Plus和MATLAB协同能够实现对SCR脱硝系统模型最优参数的确定,从而提高仿真模型精度。     

热化学硫碘循环制氢系统研究进展

热化学硫碘循环制氢是目前最有前景的制氢方法之一.为了提高产氢效率,众多学者对硫碘循环制氢系统进行了优化.对热化学硫碘循环制氢系统及其各单元研究进展进行了综述,讨论了本生反应中水和碘的用量问题、相分离问题,以及硫酸分解与碘化氢分解反应的反应环境和反应催化等问题,并对目前研究该循环的部分团队的实验结果和流程计算进行了对比.