某重型燃气轮机NO_x排放性能反应动力学数值计算 被引量：5

1

作者 刘爱虢 朱悦 +4 位作者 陈保东 曾文 翁一武 刘凯 王成军 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1383-1390,共8页

借助耦合CH4反应动力学模型与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算软件,对某重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒的燃烧过程进行了研究,分析了导致NO_x排放超标的原因,调整了不同燃烧区的燃料分配,分析了燃料分配对NO_x排放... 借助耦合CH4反应动力学模型与计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)计算软件,对某重型燃气轮机燃烧室单个火焰筒的燃烧过程进行了研究,分析了导致NO_x排放超标的原因,调整了不同燃烧区的燃料分配,分析了燃料分配对NO_x排放的影响.结果表明,导致NO_x排放超标的原因为环形区、均匀区燃料/空气混合的不均匀性和值班区、均匀区燃料流量过大导致的局部温度过高;将值班区燃料和均匀区燃料的体积流量比例分别调整为4%和30%,会导致主燃烧区温度升高,NO_x排放由标准状态141.7mg/m^3升高至175.5mg/m^3;将值班区燃料和均匀区燃料比例分别调整为2%和26%,会降低主燃烧区温度,使NO_x排放降低至119.5mg/m^3,其中66.3mg/m^3来自于环形区.单纯地进行燃料调节,不能满足NO_x排放要求,还需要对环形区和均匀区结构进行调整,以增加混合的均匀性. 展开更多

关键词 重型燃气轮机 燃料分配 反应动力学特性 燃烧特性

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电池联接方式对燃料电池／燃气轮机混合动力系统性能影响 被引量：3

2

作者 刘爱虢 翁一武 张玲 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1117-1121,共5页

为了研究不同电池联接方式对混合动力系统性能的影响,应用模块化建模的方法建立了混合动力系统模型.利用该模型分析了电池的燃料和氧化剂都采用串联以及燃料串联氧化剂并联2种不同电池联接模式下燃料电池及整个混合动力系统性能的变化.... 为了研究不同电池联接方式对混合动力系统性能的影响,应用模块化建模的方法建立了混合动力系统模型.利用该模型分析了电池的燃料和氧化剂都采用串联以及燃料串联氧化剂并联2种不同电池联接模式下燃料电池及整个混合动力系统性能的变化.将所有电池都并联的联接方式作为参考,不同联接方式的结果与参考工况进行了比较.结果表明,将电池的燃料和氧化剂都串联后电池堆可以被更好地冷却,电池堆内的温度分布更加均匀,系统的特性会有明显改善. 展开更多

关键词 熔融碳酸盐 燃料电池 系统性能

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燃料电池-燃气轮机混合动力系统的燃烧与系统性能分析 被引量：1

3

作者 刘爱虢 翁一武 +1 位作者 曾文 王冰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期1957-1962,共6页

对熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机(Molten Carbonate Fuel Cell/Micro-Gas Turbine,MCFC/MGT)混合动力系统中催化燃烧室(Catalytic Combustion Burner,CCB)的反应特性及影响因素进行了分析,并基于燃气轮机的设计方法进行了混合动力系统的... 对熔融碳酸盐燃料电池/燃气轮机(Molten Carbonate Fuel Cell/Micro-Gas Turbine,MCFC/MGT)混合动力系统中催化燃烧室(Catalytic Combustion Burner,CCB)的反应特性及影响因素进行了分析,并基于燃气轮机的设计方法进行了混合动力系统的设计.在对催化燃烧室的数值模拟中采用了塞子流模型及CH4在催化剂Pt上的详细反应机理,在实验中对3种不同催化剂的反应特性进行了分析.混合动力系统设计中,以燃料电池的温度为限制条件,采用基于现有燃气轮机对燃料电池进行匹配的设计方法,确定了混合动力系统的设计点参数.分析结果表明,所建立催化燃烧室模型可以反映燃烧室的特性,以钙钛矿和金属氧化物为助剂的催化剂活性要比贵金属的差,基于燃气轮机设计的混合动力系统虽然效率低但更具有实际意义. 展开更多

关键词 混合动力系统 微型燃气轮机 催化燃烧 燃料电池

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基于燃气轮机的MCFC/MGT混合动力系统特性

4

作者 刘爱虢 翁一武 +1 位作者 曾文 陈保东 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期418-423,共6页

针对增压型熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)混合动力系统进行了系统设计、部分负荷特性和系统启动特性的分析.为实现系统的商业化,采用了基于现有微型燃气轮机进行系统设计的方法,对不同控制方式下系统的部分负荷运行特性进... 针对增压型熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)混合动力系统进行了系统设计、部分负荷特性和系统启动特性的分析.为实现系统的商业化,采用了基于现有微型燃气轮机进行系统设计的方法,对不同控制方式下系统的部分负荷运行特性进行了比较,提出了系统启动方案并对启动过程中可能出现的问题及系统特性进行了分析.结果表明,基于燃气轮机所设计系统性能要比基于MCFC的性能稍差,在系统部分负荷运行时保持MCFC的工作温度有助于系统性能的改善,由于MCFC自身的特点这种系统不适合频繁的启动. 展开更多

关键词 熔融碳酸盐燃料电池 微型燃气轮机 部分负荷 启动

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增压型MCFC/MGT混合动力系统中燃料电池的特性分析

5

作者 刘爱虢 翁一武 +1 位作者 陈雷 马洪安 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1239-1245,共7页

针对增压型熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)与现有微型燃气轮机(MGT)设计的混合动力系统,分析了在部分负荷运行时MCFC的特性;在MCFC建模过程中,考虑了电流密度和电池工作温度等参数的影响,并将模拟结果与其实验数据进行对比;应用压气机和透平... 针对增压型熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)与现有微型燃气轮机(MGT)设计的混合动力系统,分析了在部分负荷运行时MCFC的特性;在MCFC建模过程中,考虑了电流密度和电池工作温度等参数的影响,并将模拟结果与其实验数据进行对比;应用压气机和透平的特性曲线建立了MGT在非设计工况下的分析模型;提出了4种不同的控制方式,以控制系统的部分负荷运行,并应用所建模型分析了系统中MCFC在不同控制方式下的特性.结果表明:通过有效的控制手段以保持较高的MCFC工作温度,可使MCFC在部分负荷运行时的效率高于设计点值;MCFC的性能对混合动力系统影响很大;在部分负荷运行时需要维持较高的电池工作温度以提高系统性能. 展开更多

关键词 熔融碳酸盐燃料电池 微型燃气轮机 混合动力系统

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燃料电池/燃气轮机混合动力系统中的燃气轮机运行特性分析

6

作者 刘爱虢 刘宏波 《燃气轮机技术》 2010年第1期16-21,共6页

对燃料电池/燃气轮机混合动力系统中的燃气轮机在系统设计点和部分工况下的运行特性进行了分析。对系统部分负荷工况,分析了四种不同运行方式下燃气轮机的特性。结果表明,与单独运行相比,在混合动力系统中燃气轮机的运行特性会发生明显... 对燃料电池/燃气轮机混合动力系统中的燃气轮机在系统设计点和部分工况下的运行特性进行了分析。对系统部分负荷工况,分析了四种不同运行方式下燃气轮机的特性。结果表明,与单独运行相比,在混合动力系统中燃气轮机的运行特性会发生明显的变化。在系统设计点,由于压气机和透平间较多部件的存在导致压损增大使燃气轮机的输出功下降。部分工况下,燃气轮机的运行特性对混合动力系统的特性有较大的影响。 展开更多

关键词 熔融碳酸盐燃料电池 微型燃气轮机 混合动力系统 部分负荷 运行特性

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重整条件对SOFC电池堆性能影响的实验研究 被引量：4

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作者 赵青 吕小静 +1 位作者 王蔚国 翁一武 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期929-933,共5页

以天然气为燃料,建立了外部重整固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的实验平台,在不同重整工艺参数条件下,对电池堆的性能进行了测试,得到了电池堆性能参数的变化趋势,分析了水碳物质的量比(即水碳比)、重整温度、重整方式以及天然气体积流量... 以天然气为燃料,建立了外部重整固体氧化物燃料电池(SOFC)系统的实验平台,在不同重整工艺参数条件下,对电池堆的性能进行了测试,得到了电池堆性能参数的变化趋势,分析了水碳物质的量比(即水碳比)、重整温度、重整方式以及天然气体积流量对SOFC电池堆性能的影响.结果表明:在不同的电流密度下,采用水蒸气重整方式电池堆的输出功率高于自热重整方式电池堆的输出功率;当电池堆工作温度设定恒值为1 023K时,随着水碳比的增大,电池堆的输出功率逐渐提高,随着天然气体积流量的增加,电池堆的输出功率显著提高. 展开更多

关键词 固体氧化物燃料电池 水蒸气重整 自供热重整 输出功率

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预混合率对正庚烷/柴油双燃料复合HCCI燃烧的影响 被引量：1

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作者 马骏骏 吕兴才 +1 位作者 吉丽斌 黄震 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期128-133,共6页

在一台单缸柴油机上试验研究了预混合率对正庚烷/柴油复合HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧的影响。结果表明:复合HCCI燃烧呈现三阶段放热模式,并且随着预混合率的增大,复合HCCI燃烧第二阶段高温反应着火提前,燃烧持... 在一台单缸柴油机上试验研究了预混合率对正庚烷/柴油复合HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition)燃烧的影响。结果表明:复合HCCI燃烧呈现三阶段放热模式,并且随着预混合率的增大,复合HCCI燃烧第二阶段高温反应着火提前,燃烧持续期缩短,第三阶段扩散燃烧滞燃期缩短,同时缸内最高压力和温度均升高。复合HCCI的NOx排放与纯柴油直喷相比有显著降低,且随预混合率的增大先降低后升高;碳烟排放在预混合率较小时与原机基本持平。同时复合HCCI的CO排放随预混合率增大先增后减,而HC则与预混合率成一定的正比关系。此外,复合HCCI燃烧能够明显改善原机中低负荷下的热效率。 展开更多

关键词 均质压燃 复合燃烧 正庚烷 双燃料

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甲烷在蜂窝状堇青石基催化剂表面的催化燃烧及氢气辅助催化 被引量：2

9

作者 刘爱虢 翁一武 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期421-426,共6页

为实现超低热值燃料的有效利用、改善贵金属催化剂高温稳定性差及价格昂贵等缺陷,对添加了助剂的催化剂进行了实验研究.搭建了催化燃烧室中试实验平台,采用了4种负载催化剂Pb和不同助剂的蜂窝状堇青石基整体式反应器,分析了超低热值燃... 为实现超低热值燃料的有效利用、改善贵金属催化剂高温稳定性差及价格昂贵等缺陷,对添加了助剂的催化剂进行了实验研究.搭建了催化燃烧室中试实验平台,采用了4种负载催化剂Pb和不同助剂的蜂窝状堇青石基整体式反应器,分析了超低热值燃料的反应特性,并对氢气对超低热值燃料的辅助催化作用进行了研究.结果表明,添加了不同助剂的催化剂表现出不同的反应特性,但其反应活性稍差于贵金属催化剂;氢气在低温下反应放出热量,提高了催化剂的温度,从而降低了对燃烧室入口温度的要求,氢气的加入确保了超低热值燃料的点火. 展开更多

关键词 催化燃烧 蜂窝状堇青石基催化剂 催化点火

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氢气对超低体积分数甲烷催化燃烧的影响 被引量：2

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作者 陆超豪 吕小静 翁一武 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期271-276,共6页

搭建了催化燃烧实验台,在保证催化燃烧室入口气体温度、流速相同的情况下,通过改变气体中甲烷和氢气的体积分数,得到不同体积分数甲烷气体在加入不同体积分数氢气情况下的催化燃烧特性.结果表明:在保证催化燃烧时入口气体温度为520℃条... 搭建了催化燃烧实验台,在保证催化燃烧室入口气体温度、流速相同的情况下,通过改变气体中甲烷和氢气的体积分数,得到不同体积分数甲烷气体在加入不同体积分数氢气情况下的催化燃烧特性.结果表明:在保证催化燃烧时入口气体温度为520℃条件下,加入低体积分数的氢气可有效加快甲烷催化燃烧的反应速度,降低甲烷的起燃温度,提高甲烷转化率;加入的氢气体积分数越高,对甲烷的催化燃烧助燃效果越好;而甲烷体积分数越高,氢气对甲烷的催化燃烧效果也越显著. 展开更多

关键词 超低体积分数甲烷 催化燃烧 转化率 起燃温度

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H_2O对CO在0.5%PdZrO_2/γ-Al_2O_3上催化燃烧特性的影响 被引量：1

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作者 刘兴 吕小静 翁一武 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期704-709,731,共7页

以0.5%PdZrO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,在所搭建的比例积分微分控制(PID)多功能实验装置上进行CO催化燃烧基础特性实验,分析了H_2O对CO转化率的影响,以及H_2O体积分数的变化对CO转化率和CO催化燃烧反应时间的影响.结果表明:H_2O的加入大幅... 以0.5%PdZrO_2/γ-Al_2O_3为催化剂,在所搭建的比例积分微分控制(PID)多功能实验装置上进行CO催化燃烧基础特性实验,分析了H_2O对CO转化率的影响,以及H_2O体积分数的变化对CO转化率和CO催化燃烧反应时间的影响.结果表明:H_2O的加入大幅提升了CO在催化剂上的起燃温度和燃尽温度,增大了CO催化燃烧反应所需的活化能,且随着H_2O体积分数的增大,CO起燃温度和燃尽温度逐步升高;CO转化率随H_2O体积分数的增加逐渐降低;CO反应稳定所需时间随H_2O体积分数的增大而增加;H_2O的存在降低了催化剂的活性,抑制了催化燃烧的进行. 展开更多

关键词 H2O CO 催化燃烧 反应时间 转化率

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