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题名分段供热策略提高氨分解率和能量利用效率的研究
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作者
刘斌
康宗耀
王欣
刘伟
庄竣博
陈文俊
折晓会
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机构
石家庄铁道大学机械工程学院
河北省科学院能源研究所
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出处
《储能科学与技术》
北大核心
2025年第1期175-182,共8页
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基金
河北省科技厅战略科技专项(23319904L)
河北省科学院基本科研业务费制度试点项目(2024PF02)。
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文摘
氨分解制氢在氨氢储能系统中占据关键地位,电加热制氢在催化剂作用下展现出高效灵活性,已成为应用最广泛的方式。为了提高分解器的氨分解率以及能量利用效率,本文提出了一种新的加热策略,即对氨分解器进行分段供热,并基于Temkin-Phyzev反应动力学模型和塞流式反应器模型对氨分解器进行了仿真分析。首先,分析了均匀加热方式下分解器参数,确定反应器内温度及各组分的摩尔分数分布,明晰了影响能量利用效率的因素。其次,对比五种加热覆盖率下氨分解率和能源利用效率,优化最佳配置参数并验证分段供热原理,并分析能源利用效率以验证分段供热的合理性。结果表明,氨分解反应在分解器入口段分解速率较快、所需能量较高。总能量供应不变时,分段供热使氨分解率和能源利用效率显著提高。随着能量供应向前端集中,氨分解效率提高,出口处分解气温度降低。在加热覆盖率小于20%时,氨分解率基本保持不变。本研究对于提高氨分解率和能量利用效率具有重要意义,为氨氢储能技术的发展提供了有价值的见解。
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关键词
氨分解制氢
分段式供热
能量利用效率
氨(氢)储能
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Keywords
ammonia decomposition to produce hydrogen
segmented heating
energy utilization efficiency
ammonia(hydrogen)energy storage
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分类号
TK91
[动力工程及工程热物理]
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