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新型IGCC-SOFC混合动力系统集成与优化研究

论文摘要

本论文应用Aspen Plus软件和C++软件对整体煤气化联合循环系统（IGCC）系统进行模拟,分析了整体空分系数、主蒸汽压力等参数对系统性能的影响,绘制了IGCC系统性能随主要参数变化的特性曲线;同时把固体氧化物燃料电池系统（SOFC）集成到IGCC系统中,对整个联合循环系统的变工况特性进行分析。结果表明随着整体空分系数的增加,系统的净输出功减少,整个系统的效率提高;余热锅炉主蒸汽压力存在一个合理的范围,再热压力和低压蒸汽压力在在主蒸汽压力一定时存在最佳压力。同时集成SOFC系统的新的联合循环系统的性能得到了明显的提高。本文研究成果为进一步设计和优化IGCC系统提供有益的指导。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 1.1 整体煤气化联合循环的概念及特点
  • 1.2 发展动态及国内外研究现状
  • 1.2.1 IGCC的发展动态
  • 1.2.2 SOFC的发展动态
  • 1.2.3 目的意义和国内外概况
  • 1.3 本文的主要研究内容
  • 第二章 IGCC-SOFC联合循环系统构成与建模的理论研究
  • 2.1 IGCC循环系统的类型与构成
  • 2.1.1 IGCC联合循环的概念与类型
  • 2.1.2 IGCC联合循环
  • 2.1.3 IGCC联合循环的特点
  • 2.1.4 IGCC联合循环的构成
  • 2.2 SOFC循环系统的类型与构成
  • 2.2.1 SOFC的工作原理
  • 2.2.2 SOFC的结构
  • 2.2.3 固体氧化物燃料电池的特点
  • 2.2.4 固体氧化物燃料电池的主要组件的制备和研究
  • 2.3 IGCC-SOFC联合循环系统建模
  • 第三章 IGCC中燃气蒸汽联合循环系统的模拟及优化研究
  • 3.1 系统主要设备选型及燃料的性质
  • 3.1.1 燃气轮机的选型及其设计参数
  • 3.1.2 空分装置
  • 3.1.3 余热锅炉蒸汽循环系统
  • 3.1.4 燃料的性质
  • 3.2 各输入参数的选取和计算
  • 3.2.1 燃气轮机系统的输入参数选取和计算
  • 3.2.2 蒸汽系统输入参数选取和计算
  • 3.2.3 IGCC系统效率的计算
  • 3.3 系统建模型和计算
  • 3.3.1 系统模型
  • 3.3.2 模拟结果
  • 3.4 IGCC系统设计方案优化分析
  • 3.4.1 整体空分系数对系统性能的影响
  • 3.4.2 余热锅炉高压系统压力对系统性能的影响
  • 3.4.3 余热锅炉再热系统压力及低压系统压力对系统性能的影响
  • 3.5 小结
  • 第四章 IGCC-SOFC联合循环系统的集成与模拟
  • 4.1 IG-SOFC联合循环系统的模拟
  • 4.1.1 SOFC循环发电系统流程
  • 4.1.2 系统热力性能评价指标
  • 4.1.3 SOFC联合循环系统的模拟
  • 4.1.4 模拟结果分析
  • 4.2 IG-SOFC联合循环系统的参数优化分析
  • 4.2.1 温度的影响
  • 4.2.2 SOFC中燃料利用率的影响
  • 4.3 IGCC-SOFC系统的集成及结果分析
  • 第五章 结论与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间发表的学术论文
  • 参加科研情况

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/fbb6282187d7ff998339ed2d.html