PFBC-CC发电技术的进展及创新发展

介绍和分析了增压流化床联合循环（PFBC－CC）发电技术在国外的进展以及国内由东南大学热能工程研究所作为技术依托单位承担的国家重点科技攻关项目－－贾汪PFBC－CC中试电站的研究开发、建设和成功试验运行情况，并在此基础上探讨提出了发展部分气化循环床燃烧联合循环（PGCFB－CC）的创新发展思路。     

基于分布参数燃料电池模型的SOFC-GT混合发电系统模拟

针对混合发电系统模拟需求,建立管式SOFC准二维分布参数模型,沿流道方向考虑传热、传质数学模型,沿电池厚度方向考虑电化学反应以及多孔电极中的多组分气体扩散。结合系统其他部件(燃气轮机、重整器、换热器等)模型,对某公司220 kW SOFC-GT混合发电系统进行模拟分析,模拟了参比工况电池参数分布,研究了可控参数(工作电压、入口燃料流率、燃料循环比率、旁路空气比率)对系统性能、状态点参数及电池参数分布的影响规律。结果表明:系统参比工况稳态运行效率在52%以上,过电位、电流密度和温度沿流道方向变化显著,明显呈现非线性趋势,燃料、固体、空气的温度也有较大差异,在系统运行特性分析中有必要采用分布参数模型以合理描述电池中发生的物理化学变化。     

高水平国际合作项目的促成与管理——清华大学热能工程系国际合作经验谈

交流与合作,是当今世界的时代特征.开展广泛深入的国际交流与合作,是建设世界一流学科的重要途径,也是国际性、高水平大学的重要标志.近年来,清华大学热能工程系与国际著名高校、科研机构、公司企业开展了广泛的合作与交流.……     

PFBC-CC中试电站烟气旁路减温器模拟实验研究及设计应用

采用冷态模拟实验与数值计算相结合的方法对贾汪PFBC－CC中试电站旁路烟道的减温器进行了专门研究设计，提出的高速文丘里雾化冷却器与小孔型节流降压消音器相结合的减温减压装置在中试电站的成功运动表明，采用高速文丘里雾化冷却方式能够充分利用高温高压烟气的能量雾化冷却水，即能使大气量的烟气快速降温，又能确保烟气的干度，安全地实现不同工况下含尘烟气的减温减压排放，这种新方法解决了高温高压含尘气流的结构简单、紧凑、安全排问题，可应用于诸如燃煤联合循环发电系统以及石油、化工等领域高温高压含尘烟气旁路减温减压装置的设计中。     

PFBC-CC系统动态特性仿真的面向对象方法研究

运用面向对象建模方法研究ＰＦＢＣ－ＣＣ系统动态特性。系统地阐述了ＰＦＢＣ－ＣＣ系统的面向对象模型设计、实现和连接方法,定义了类模型和子类模型,并对系统动态特性作了仿真。结果表明面向对象方法设计的软件有灵活、可重用和可扩充等优点,便于软件向复杂热力系统集成化仿真平台方向发展。     

面向能源转型的化石能源与可再生能源制氢技术进展

氢能是来源丰富、绿色低碳和应用广泛的二次能源,正逐步成为未来能源绿色转型发展的重要载体之一,是现有能源形式的有益补充,也是未来能源体系的重要组成部分。该文介绍了清华大学能源与动力工程系在制氢领域取得的基础研究和应用开发的系列成果。在碳氢燃料重整领域,合成了烧绿石负载型重整通用催化剂,开发了全系列重整制氢样机;在中温氢气净化领域,提出了中温净化新途径并合成了覆盖全温区的氮基活性炭疏水吸附剂及水滑石基吸附剂,完成了中温变压吸附H₂/CO₂分离技术示范;在可再生能源电解领域,依托固体氧化物电解池实现了二氧化碳与水共电解制取燃料、升高反应温度以降低水理论分解电压,从而缩减了碱水电解能耗。发展制氢技术是氢能燃料电池产业的首要技术环节,有助于推进未来能源利用方式变革,是构建低碳、安全和高效现代能源体系的重要举措。     

A General Mechanistic Model of Solid Oxide Fuel Cells

Introduction In recent years, increasing attention has been paid to application of fuel cell technology in both the automo- tive and power industries. Compared to conventional energy conversion technologies, fuel cells promise power generation with high e…     

H2S对石灰石循环煅烧/碳酸化法吸收CO2的影响

为了研究石灰石煅烧/碳酸化循环法捕集CO2过程中H2S对吸收剂性能的影响,利用固定床反应器进行了煅烧石灰石吸收H2S的试验,研究了H2S流量、体积分数和反应温度3个因素与穿透时间和CaO转化率之间的关系,确定了600℃是石灰石煅烧/碳酸化法实现硫碳共脱的理想反应温度。在600℃时,考察了CaO同时脱除CO2和H2S的多次循环反应特性,结果表明:CaO对H2S有良好的脱除效果,而吸收CO2的能力则随循环次数增加不断下降。研究了煅烧气氛(氮气或空气)对CaO循环反应特性的影响,对比试验结果发现:H2S的存在使得空气煅烧条件下20次循环反应后CaO吸收CO2转化率比氮气煅烧时的转化率下降了41.3%。研究分析表明:空气煅烧时,CaS会与O2反应生成CaSO4,堵塞颗粒内部孔隙,使得CaO循环转化率迅速下降。     

贾汪增压流化床燃烧联合循环中试电站的设计概念

本文概述贾汪增压流化床燃烧联合循环(PFBC-CC)中试电站的设计概念,介绍了该中试电站的研究目标、规模和选址、系统、设计技术关键和实施计划。     

SOFC/Micro-GT混合循环系统性能分析

基于总能系统概念讨论固体氧化物燃料电池/微型燃气轮机(SOFC/Micro-GT)间接混合发电系统及其特点,建立SOFC电池堆及系统的物理、数学模型,对700kW级混合系统的稳态全负荷运行工况进行分析,结果表明混合系统净发电效率可达68.3%,加上回收的余热,系统整体热效率可达82.9%。该文还探讨了燃料利用率、平均电流密度、电池温度、压力及蒸汽/碳比等主要参数对系统性能的影响规律,为SOFC/Mciro-GT混合发电系统的设计、优化提供参考依据。