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300 MW超临界二氧化碳燃煤发电机组热经济性分析 被引量：4
1
作者 白亚平 杨伊琳 +3 位作者 李鹏 韩中合 陈东旭 郭董阳 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期307-316,共10页
针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。... 针对300 MW超临界二氧化碳(SCO_(2))部分冷却循环和部分冷却再热循环燃煤发电系统,建立了热经济性数学模型,以循环热效率η_(t)、系统㶲效率η_(ex)及平准化度电成本C_(LCOE)为评价指标,对不同系统和不同关键参数进行热经济性对比分析。结果表明:在设计工况下,与部分冷却循环系统相比,在部分冷却再热循环下η_(t)高0.33%,η_(ex)高0.35%;在相同参数条件下,2个发电机组燃煤消耗成本占比均超过70%,锅炉成本远高于其他设备成本;存在最优的主压缩机入口压力,使得η_(t)、η_(ex)达到最大,同时C_(LCOE)达到最小;随着主压缩机入口温度的增大,η_(t)、η_(ex)逐渐减小,C_(LCOE)则逐渐增大;η_(t)、η_(ex)随着透平入口温度的增大线性提升,C_(LCOE)则先减小后增大。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电 部分冷却 多指标评价 热经济性分析
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基于多目标沙猫群算法的含碳捕集虚拟电厂优化调度
2
作者 高建强 蔡杜钟 +1 位作者 刘春涛 危日光 《动力工程学报》 北大核心 2025年第7期1126-1133,1152,共9页
针对现有智能算法在求解多目标虚拟电厂优化调度问题存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,建立了以收益最大和碳排放量最小为目标函数的含碳捕集虚拟电厂优化调度模型,并采用多目标沙猫群算法对所提模型进行优化求解,将优化结果... 针对现有智能算法在求解多目标虚拟电厂优化调度问题存在的收敛速度慢、易陷入局部最优解等问题,建立了以收益最大和碳排放量最小为目标函数的含碳捕集虚拟电厂优化调度模型,并采用多目标沙猫群算法对所提模型进行优化求解,将优化结果与多目标灰狼算法和多目标遗传算法进行比较,并采用熵权-逼近理想解排序法对多目标沙猫群算法优化得到的各方案进行筛选,得到兼顾经济性和环保性的综合最优方案。结果表明:多目标沙猫群算法得到的方案优于其他2种算法;综合最优方案的系统总收益为60.26万元,碳排放量为249.15 t,相比只考虑系统收益最大化所得的方案,该方案系统收益虽下降了8.90%,但碳排放量下降了41.95%。 展开更多
关键词 虚拟电厂 多目标沙猫群算法 优化调度 熵权-逼近理想解排序法
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氢能利用技术关键力学问题研究进展
3
作者 程友良 王乃潇 +3 位作者 丁瑞 张磊 马伊宣 樊小朝 《力学进展》 北大核心 2025年第3期642-705,共64页
氢能作为一种零碳排放的能源载体,在应对全球气候变化和推动能源体系脱碳化发展中扮演着重要角色.本文系统性地综述了氢能利用技术中的关键力学问题及其研究进展,涵盖氢制取、纯化、储运、加注、应用以及安全等多个核心环节.分别介绍了... 氢能作为一种零碳排放的能源载体,在应对全球气候变化和推动能源体系脱碳化发展中扮演着重要角色.本文系统性地综述了氢能利用技术中的关键力学问题及其研究进展,涵盖氢制取、纯化、储运、加注、应用以及安全等多个核心环节.分别介绍了氢制取领域中化石能源制氢、电解水制氢及生物质制氢技术中的复杂流动、反应过程以及不同制氢方法下的力学挑战;探讨了氢纯化环节中变压吸附法和膜分离法中的耦合集成技术及其优化;分析了氢储运过程中高压气态储氢、低温液态储运及固态储氢技术中的力学问题,包括容器结构力学性能的优化、氢液化过程效率的提升以及绝热管理技术的改进等;研究了氢应用领域中氢加注过程的多因素耦合影响、氢燃料电池的传质与水热管理优化以及氢内燃机的燃烧特性;强调了氢安全中的泄漏与爆炸问题,涉及氢气的泄漏扩散、燃爆机理及防范措施;最后,针对管道输氢中的界面损伤与管内流动问题,提出了若干研究建议,为未来氢能产业的大规模发展提供理论支撑. 展开更多
关键词 氢能 传质与传热 泄漏与爆炸 渗透与氢脆 氢致开裂
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超临界二氧化碳燃煤发电系统热力性能分析 被引量：4
4
作者 韩中合 白亚平 +2 位作者 陈东旭 郭董阳 李鹏 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期81-92,共12页
基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循... 基于热力学第一、第二定律,针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩循环、再压缩再热循环、部分冷却循环、部分冷却再热循环燃煤发电系统,采用MATLAB软件分别进行参数计算与分析。随后分别讨论了分流系数,主压缩机出口、入口压力对系统循环效率、各设备及系统[火用]效率的影响,并对4种循环系统进行了对比分析。结果表明:不同循环布局下或同一循环布局,不同运行参数下,循环效率随相同参数的变化规律不同;分流系数存在使循环效率、[火用]效率达到最高的最优值,主压缩机出口、入口压力与分流系数对循环效率的影响存在耦合关系;对于不同参数变化,系统[火用]效率主要受不同设备?效率的影响;再热可提高系统循环效率和[火用]效率,有部分冷却的循环对参数变化敏感度相对较低。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 燃煤发电系统 循环布局 循环效率 [火用]效率
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部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统热力学性能分析 被引量：1
5
作者 韩中合 郭董阳 +1 位作者 陈东旭 白亚平 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期63-70,共8页
再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用M... 再压缩二氧化碳布雷顿循环具有结构简单、循环效率高的优点。然而,再压缩循环应用于燃煤电站时面临锅炉压降大、冷却壁温高和余热利用难的问题。部分冷却二氧化碳循环凭借其本身的循环特点,在与燃煤锅炉集成时可有效缓解以上问题。利用MATLAB软件编写了600 MW部分冷却二氧化碳循环燃煤发电系统的热力计算程序。首先研究了单一参数变化时系统循环效率的变化情况。结果表明:主压缩机入口压力和温度在临界点附近约7.8 MPa/32℃时循环效率达到最大值;预压缩机工作在临界点附近时系统效率突降;分流系数和再热压力分别在0.35和17 MPa时系统效率达到最高。随后,应用粒子群算法对部分冷却循环进行参数优化,结果表明部分冷却循环在合适的设计参数条件下,可以实现接近于再压缩循环的效率。相比于再压缩循环,部分冷却循环的质量流量下降了17.46%,锅炉入口温度从462.45℃降低到429.39℃。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳循环 燃煤锅炉 部分冷却循环 粒子群算法 循环效率
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基于燃机余热和地热能的联合发电系统优化设计及热力性能分析 被引量：3
6
作者 付文锋 王金楹 +1 位作者 王蓝婧 杨乐 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期328-338,共11页
设计了一种超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统。基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响。结果表... 设计了一种超临界二氧化碳(S-CO_(2))再压缩系统与地热双闪蒸系统相结合的新型燃机余热利用联合发电系统。基于所建联合系统参数优化模型,应用遗传算法计算分析了联合系统内部参数和边界参数对最大输出功和燃机余热利用率的影响。结果表明:通过系统参数优化,联合系统实现了余热在2个子系统中的合理分配,加深了燃机余热的进一步利用;当一级闪蒸压力取99.89 kPa、二级闪蒸压力取29.4 kPa、S-CO_(2)质量流量取22.68 kg/s、分流比取0.3085时,联合系统最大净输出功达到6.402 MW,对应余热效率为67.9%;当一级闪蒸压力在90~115 kPa、二级闪蒸压力在25~35 kPa时,联合系统均可实现较高的净输出功,与最佳值的相对偏差在0.8%以内;随着S-CO_(2)流量或分流比逐渐增大,联合系统的净输出功均呈现先增大后减小的规律;联合系统的最大净输出功随S-CO_(2)透平进口压力的增大而增加,随S-CO_(2)透平出口压力和预冷器出口温度的增大而减小。 展开更多
关键词 燃机 余热利用 S-CO_(2)布雷顿循环 地热闪蒸系统 净输出功
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基于S-CO_(2)布雷顿循环的太阳能发电储能一体化系统性能分析 被引量：4
7
作者 张学镭 梁建雄 +2 位作者 王普 赵哲 贾程广 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1205-1215,共11页
设计了一种以S-CO_(2)和石英石为储能介质、再压缩S-CO_(2)布雷顿循环为动力循环的塔式太阳能热发电储能一体化系统。基于Gensystem计算平台,建立了动力循环、太阳能集热系统、S-CO_(2)斜温层储热罐的数学模型,研究了集热系统性能和S-CO... 设计了一种以S-CO_(2)和石英石为储能介质、再压缩S-CO_(2)布雷顿循环为动力循环的塔式太阳能热发电储能一体化系统。基于Gensystem计算平台,建立了动力循环、太阳能集热系统、S-CO_(2)斜温层储热罐的数学模型,研究了集热系统性能和S-CO_(2)斜温层储热罐的储、释热动态特性。在此基础上,分析了一体化系统的热力性能和经济性能。结果表明:经过13次循环储、释热过程,斜温层储热罐出口温度趋于稳定。释热结束时,斜温层储热罐热流体出口温度下降了63 K,储热结束时,冷流体出口温度升高了46 K。与配置双储热罐的塔式太阳能热发电系统相比,一体化系统夏至日和冬至日日均发电效率分别提高了1.8%和1.7%,系统总投资降低了9.46%,平准化度电成本下降了9.45%,投资回收期缩短了1.8 a。 展开更多
关键词 太阳能 布雷顿循环 斜温层 超临界二氧化碳 储能
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塔式太阳能发电系统S-CO_(2)向心透平气动性能优化 被引量：1
8
作者 韩旭 杨依栋 +2 位作者 施海波 李奇 韩中合 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期197-205,共9页
针对基于超临界二氧化碳布雷顿循环的塔式太阳能发电系统,采用热力设计与气动设计结合的方法,设计超临界二氧化碳工质向心透平,探究透平内部流动特性、损失情况,泄漏涡形成与发展以及不同动叶包角下透平性能的变化规律。结果显示:动叶... 针对基于超临界二氧化碳布雷顿循环的塔式太阳能发电系统,采用热力设计与气动设计结合的方法,设计超临界二氧化碳工质向心透平,探究透平内部流动特性、损失情况,泄漏涡形成与发展以及不同动叶包角下透平性能的变化规律。结果显示:动叶内部损失主要集中在动叶轴向流域上部,由于叶顶间隙存在,从动叶吸力面向压力面过来的泄漏流与主流相互掺混,在动叶子午面转折角处形成较大的泄漏涡,并不断卷吸在轴向流域形成螺旋状流动。通过增大动叶包角能有效抑制涡流在流道内的发展,同时降低余速损失,但也会造成叶片载荷增加、叶顶泄漏强度提升、整机反动度和摩擦损失增加。通过动叶包角优化后,在45°包角时透平效率达到最大值82.18%,相较于优化前效率提升0.84%。 展开更多
关键词 太阳能 布雷顿循环 向心透平 气动分析 包角
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二次再热燃煤-捕碳-制甲醇系统集成设计与优化 被引量：1
9
作者 付文锋 窦艳滨 +1 位作者 王蓝婧 崔庆伟 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期118-127,共10页
针对碳捕集电厂的高能耗及CO_(2)的后续利用问题,设计了一种二次再热燃煤-捕碳-制甲醇一体化系统。以某1000 MW超超临界二次再热机组为例,采用动态自适应粒子群优化算法对所提系统参数进行优化计算,分析了碳捕集率和光电制氢成本等因素... 针对碳捕集电厂的高能耗及CO_(2)的后续利用问题,设计了一种二次再热燃煤-捕碳-制甲醇一体化系统。以某1000 MW超超临界二次再热机组为例,采用动态自适应粒子群优化算法对所提系统参数进行优化计算,分析了碳捕集率和光电制氢成本等因素对系统性能的影响。结果表明:当碳捕集率为90%时,一体化系统的热效率相比燃煤-捕碳机组提高了6.62%,CO_(2)排放强度降低了4.45 g/(kW·h),净收益提高了33.42亿元;当碳捕集率在40%~90%内变化时,一体化系统的热效率能够稳定保持在49%以上;随着未来光电制氢成本的下降,一体化系统的净收益将显著提升。 展开更多
关键词 二次再热机组 碳捕集 制甲醇 热力系统集成 优化设计
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不同铂碳比下PEMFC梯度阴极催化层性能数值模拟 被引量：2
10
作者 程友良 丁瑞 +1 位作者 毛绍宽 樊小朝 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期738-746,共9页
建立耦合团聚物模型的二维、两相、非等温的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,研究在不同铂碳比(Pt/C比)下,阴极催化层(CCL)梯度设计对燃料电池性能的影响。结果表明,当Pt/C比为0.6时,铂载量梯度设计能增强燃料电池性能,但当Pt/C比为0.3... 建立耦合团聚物模型的二维、两相、非等温的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,研究在不同铂碳比(Pt/C比)下,阴极催化层(CCL)梯度设计对燃料电池性能的影响。结果表明,当Pt/C比为0.6时,铂载量梯度设计能增强燃料电池性能,但当Pt/C比为0.3时会削弱其性能。而对于铂载量和电解质含量梯度设计,随着Pt/C比降低到0.3,该设计有更低的氧局部传输阻力,使其氧气供应更充足、浓差损失减少、氧饥饿现象消失,从而实现电流密度增幅进一步增大。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 数值模拟 传质 梯度阴极催化层 铂碳比 氧饥饿
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660 MW燃煤发电机组的碳捕集系统余热利用和集成系统性能评估 被引量：6
11
作者 董志坚 叶学民 +1 位作者 宋睿哲 李春曦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期203-211,共9页
碳捕集与封存(CCS)技术能有效捕获燃煤电厂排放的CO_(2)但再生能耗大且效率低。为提高燃煤电厂能源利用效率,提出集成有机朗肯循环(ORC)与CCS的太阳能-燃煤发电系统,利用热力学、[火用]和经济性分析模型对集成系统进行参数敏感性分析。... 碳捕集与封存(CCS)技术能有效捕获燃煤电厂排放的CO_(2)但再生能耗大且效率低。为提高燃煤电厂能源利用效率,提出集成有机朗肯循环(ORC)与CCS的太阳能-燃煤发电系统,利用热力学、[火用]和经济性分析模型对集成系统进行参数敏感性分析。基于外部燃料[火用]矩阵模型,分析再沸器所需热量中CO_(2)压缩过程和太阳能集热器的热量占比及集成ORC系统对外部燃料[火用]贡献度的影响。研究表明:当热源比θ=0.4时的集成系统热经济性能最优且具有较合理的不可逆性;集成ORC系统后锅炉燃煤[火用]、一、二次再热燃煤[火用]对系统产品的贡献度均有所提高;随着θ增加,锅炉燃煤[火用]和一、二次再热燃煤[火用]对碳捕集系统产品的贡献度逐渐降低;压缩余热[火用]和太阳能[火用]的贡献度逐渐增加。 展开更多
关键词 碳捕集与封存 太阳能 余热利用 CO_(2)压缩 有机朗肯循环 外部燃料[火用]贡献度
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集成碳捕集及太阳能系统的燃煤发电机组的㶲环境评估 被引量：3
12
作者 宋睿哲 孔梦迪 +1 位作者 叶学民 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期1615-1625,共11页
采用Eco-Indicator 99方法作为环境指标评价方法,对传统燃煤机组(方案一)、燃煤碳捕集发电系统(方案二)及太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统(方案三)进行了㶲环境分析及全生命周期评估,并对比了3种方案的㶲环境指标。结果表明:3种方案中系统㶲... 采用Eco-Indicator 99方法作为环境指标评价方法,对传统燃煤机组(方案一)、燃煤碳捕集发电系统(方案二)及太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统(方案三)进行了㶲环境分析及全生命周期评估,并对比了3种方案的㶲环境指标。结果表明:3种方案中系统㶲效率大小为方案三>方案一>方案二;因碳捕集与封存(CCS)系统对功率产生了惩罚,而太阳能对机组功率有所补偿,使得电力比环境影响排序为方案二>方案一>方案三;CCS系统的电耗导致系统净功率有所下降,因此3种方案生产1 kW·h电力产生的环境影响为方案二>方案三>方案一;㶲环境指标分析中,只有锅炉产生污染物且在环境影响中占主导地位,可通过降低污染物产生来减少环境影响,而对于锅炉、小汽轮机等设备,还可通过提高㶲效率来降低环境影响。 展开更多
关键词 燃煤电厂 碳捕集与封存系统 㶲环境分析 生命周期评价 再沸器
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太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统的热力性能研究 被引量：3
13
作者 姜锦涛 叶学民 +2 位作者 孔梦迪 宋睿哲 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期65-73,共9页
提出了燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案1)、耦合余热回收技术的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案2)和太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案3)3种方案,通过研究三者的热经济指标及经济性,确定方案3为最优碳捕集方案,并讨论了方案3的... 提出了燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案1)、耦合余热回收技术的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案2)和太阳能辅助的燃气富氧燃烧脱碳发电系统(方案3)3种方案,通过研究三者的热经济指标及经济性,确定方案3为最优碳捕集方案,并讨论了方案3的逐时热力性能。结果表明:方案2和方案3在增加机组建设成本前提下,均可改善机组的热力性能;与方案2相比,方案3可使机组每年多发电91047.06 MW,节省燃料成本3003万元;随环境温度和太阳能法向直接辐射量的提高,方案3的燃气轮机发电量下降,但集成系统的净发电量和净发电效率大幅提高。 展开更多
关键词 燃气联合循环发电 富氧燃烧 太阳能 热经济性
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集成ORC的太阳能辅助燃煤碳捕集发电系统全生命周期分析 被引量：2
14
作者 董志坚 叶学民 +1 位作者 宋睿哲 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期647-656,共10页
基于SimaPro软件,采用ReCiPe Midpoint(H)V1.13方法对传统燃煤机组(方案一)和集成有机朗肯循环(ORC)与太阳能的燃煤碳捕集发电系统(方案二)进行生命周期评价,分析了碳捕集系统再生能耗及碳捕集率对环境影响的敏感性。结果表明:在功能单... 基于SimaPro软件,采用ReCiPe Midpoint(H)V1.13方法对传统燃煤机组(方案一)和集成有机朗肯循环(ORC)与太阳能的燃煤碳捕集发电系统(方案二)进行生命周期评价,分析了碳捕集系统再生能耗及碳捕集率对环境影响的敏感性。结果表明:在功能单元所有选定类别的影响得分中,气候变化潜势(CCP)得分最高,臭氧损耗潜势(ODP)得分最低;除CCP外,对于其他影响类别得分,方案二>方案一;对于人体毒性潜势(HTP)得分,煤炭开采和运输阶段贡献最大,而其他影响类别中系统运行阶段的贡献最突出;随着碳捕集率增大,单位电量CCP得分减小,其他环境指标得分增大;随着再生能耗增加,集成系统所有环境影响类别得分均增大。 展开更多
关键词 燃煤碳捕集发电系统 太阳能 有机朗肯循环 生命周期评价 敏感性分析
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需求响应激励下耦合电转气、碳捕集设备的综合能源系统优化 被引量：10
15
作者 高月芬 员成博 +1 位作者 孔凡鹏 王雪松 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第4期32-41,共10页
为了充分调动用户侧柔性负荷资源,发挥氢能的低碳特性,本文提出了一种需求响应激励下耦合两阶段电转气和碳捕集设备的综合能源系统优化方法。首先,构建两阶段电转气、碳捕集、氢燃料电池和储氢罐等设备组成的氢基综合能源系统。其次,结... 为了充分调动用户侧柔性负荷资源,发挥氢能的低碳特性,本文提出了一种需求响应激励下耦合两阶段电转气和碳捕集设备的综合能源系统优化方法。首先,构建两阶段电转气、碳捕集、氢燃料电池和储氢罐等设备组成的氢基综合能源系统。其次,结合负荷能源转换间耦合关系与调节特性,引入阶梯型需求响应激励机制并对补偿基价、区间长度、价格增长率3个参数进行自适应优化。最后,设置多种场景,用多目标灰狼算法对系统的供能侧、需求侧和阶梯型需求响应激励机制进行优化求解。结果表明,基于此方法系统运行的总成本和CO_(2)排放量都有所降低。 展开更多
关键词 综合能源系统 柔性负荷 阶梯型需求响应激励机制 电转气 多目标灰狼算法
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基于SOFC的近零碳排放联合循环动力系统热力性能研究 被引量：1
16
作者 王卓 田松峰 +2 位作者 翟启超 张倩 杨智好 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1960-1971,共12页
基于传统富氧燃烧碳捕集的固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,提出一种改进的新型近零碳排放的SOFC-燃气轮机(GT)-有机朗肯循环(ORC)系统。利用Aspen Plus软件和内嵌FORTRAN语言对系统进行建模,分析了阳极再循环、后燃烧室废气再循环、... 基于传统富氧燃烧碳捕集的固体氧化物燃料电池(SOFC)发电系统,提出一种改进的新型近零碳排放的SOFC-燃气轮机(GT)-有机朗肯循环(ORC)系统。利用Aspen Plus软件和内嵌FORTRAN语言对系统进行建模,分析了阳极再循环、后燃烧室废气再循环、电流密度、燃料利用率和蒸汽碳比对系统性能的影响。结果显示,改进后的系统可以有效避免传统空气分离器功耗大、氧气分离率低等问题。在设计工况下,考虑碳捕集的SOFC-GT-ORC系统净发电功率为1 304.09 kW,碳捕集摩尔流量为7.9 kmol/h,捕集纯度高达99.8%。净发电效率为75.68%,相比于传统系统提升了6.68%。采用阳极和后燃烧室废气再循环显著提升了SOFC电池堆发电效率,并且存在最佳循环比(Ran=0.15和Rcc=0.27),使得联合循环系统效率最高。系统发电效率随着燃料利用率的增大显著提升,电流密度和蒸汽碳比增加对系统发电性能不利。SOFC电池堆和换热器在系统中的[火用]损失较大,但换热器的优化潜力更大。 展开更多
关键词 SOFC 碳捕集 富氧燃烧 废气再循环
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火电机组碳排放量及碳敏感性通用矩阵模型 被引量：1
17
作者 冉鹏 王静 +3 位作者 李政 刘旭 曾庆华 李伟起 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期947-955,共9页
为实现火电机组碳排放量的简便准确计量及掌握运行因素对机组碳排放强度的影响,在排放因子法技术上,参考传统q-γ-τ矩阵结构形式,根据求解火电机组碳排放量的需要,并掌握运行参数对发电碳排放强度的影响,建立了火电机组碳排放量及碳敏... 为实现火电机组碳排放量的简便准确计量及掌握运行因素对机组碳排放强度的影响,在排放因子法技术上,参考传统q-γ-τ矩阵结构形式,根据求解火电机组碳排放量的需要,并掌握运行参数对发电碳排放强度的影响,建立了火电机组碳排放量及碳敏感性通用矩阵模型,确定了矩阵填写规则。采用热平衡法结合物料衡算法验证了模型的准确性,并与排放因子法核算结果对比;核算了某火电机组24 h的碳排放量,分析了排烟氧量、主蒸汽温度和压力波动时的发电碳排放强度的扰动量ΔM CO_(2)。结果表明:相较于排放因子法,本文所提模型缩短了碳排放量核算的时间跨度,且能提高碳排放量核算的精度;该机组24 h的碳排放量为5780.644 t;当排烟氧量降低0.1%时,ΔM CO_(2)为1.7726 g/(kW·h);当主蒸汽温度升高0.5 K时,ΔM CO_(2)为3.0206 g/(kW·h);当主蒸汽压力增加0.2 MPa时,ΔM CO_(2)为0.3788 g/(kW·h)。 展开更多
关键词 碳排放量 碳敏感性通用矩阵 发电碳排放强度 碳排放计量方法 火电机组
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“双碳”目标下新型医疗废物气化多联产系统3E分析
18
作者 孔梦迪 叶学民 +1 位作者 刘迪 李春曦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期817-826,共10页
基于传统医疗废物气化多联产机组(常规方案),提出了2种耦合碳捕集与封存(CCS)的低碳方案1和方案2。从能量、[火用]和经济性(3E)角度对3种方案进行对比。针对最优的方案2开展[火用]流分析,并讨论了烟气再循环比对系统性能的影响。结果表... 基于传统医疗废物气化多联产机组(常规方案),提出了2种耦合碳捕集与封存(CCS)的低碳方案1和方案2。从能量、[火用]和经济性(3E)角度对3种方案进行对比。针对最优的方案2开展[火用]流分析,并讨论了烟气再循环比对系统性能的影响。结果表明:相较于常规方案,方案2在净发电效率降低15.38%的情形下,整体[火用]效率提高了7.18%;低碳方案2的动态回收期比方案1的减少3.12a,净现值增加590.60万元;方案2在保证机组良好性能的同时可实现低碳排放的目标,且具有较高的经济收益;增大烟气再循环比可提高集成系统的经济收益。 展开更多
关键词 医疗废物气化 冷热电联产系统 碳捕集与封存 3E分析 烟气再循环
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污泥秸秆共混水热碳化固体炭产物的燃烧及NO_(x)生成特性
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作者 雷浩洋 乔加飞 +3 位作者 王睿坤 赵争辉 尹倩倩 葛立超 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期181-187,327,共8页
选取市政污泥和玉米秸秆为原料,在不同质量掺混比和反应温度条件下进行水热碳化,通过分析炭产物的燃料性质、燃烧失重和NOx生成规律,探究了共混水热碳化条件对炭产物燃料性质及燃烧NOx生成特性的影响。结果表明:共混水热碳化可得到干基... 选取市政污泥和玉米秸秆为原料,在不同质量掺混比和反应温度条件下进行水热碳化,通过分析炭产物的燃料性质、燃烧失重和NOx生成规律,探究了共混水热碳化条件对炭产物燃料性质及燃烧NOx生成特性的影响。结果表明:共混水热碳化可得到干基高位发热量(HHV)为15.89 MJ/kg的炭产物,同时脱除原料中的部分氨基氮和无机氮,并将挥发分中的氮转化为热稳定性较强的焦炭氮;水热碳化过程中,蛋白质与木质纤维组分间的交互反应会表现出固氮作用,随着原料中秸秆掺混比的增加,水热炭中吡咯氮、吡啶氮和季氮的质量分数增加,但其NO兆焦生成量降低;当污泥秸秆掺混比为1∶1、水热反应温度为220℃时,水热炭的NO兆焦生成量达到最低,为209.8 mg/MJ。 展开更多
关键词 水热碳化 NOx 燃烧 污泥 农林废弃物
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基于负荷特性互补的分布式能源系统能源站规划 被引量：2
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作者 王智 邓君 +1 位作者 李鹏 李升旭 《化学工程》 北大核心 2025年第1期1-6,共6页
现有综合能源系统供能范围划分和能源站选址中很少考虑负荷特性的问题,造成能源站各设备利用率降低。因此,以能源站和能源管网综合费用年值最小为目标,使用k-means算法确定初始能源站位置和供能范围,通过考虑负荷特性互补重新划分供能范... 现有综合能源系统供能范围划分和能源站选址中很少考虑负荷特性的问题,造成能源站各设备利用率降低。因此,以能源站和能源管网综合费用年值最小为目标,使用k-means算法确定初始能源站位置和供能范围,通过考虑负荷特性互补重新划分供能范围,在供能范围内采用遗传算法重新确定能源站选址,分别采用维诺图和综合能源负荷矩交替迭代法、核密度分析法进行对比分析。以某社区为例,考虑负荷特性互补使能源站综合费用年值降低10.46万元,经济性提高1.64%。核密度分析法使能源站综合费用年值降低3.38万元,经济性提高0.53%。 展开更多
关键词 分布式能源系统 负荷特性互补 核密度分析 能源站选址定容 能源站区域划分
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