基于故障樹的SOFC-GT聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)可靠性研究
發(fā)布時間:2021-11-25 15:15
為保障固體氧化物燃料電池-燃氣輪機(SOFC-GT)聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)持續(xù)高效運行,提高系統(tǒng)可靠性,在SOFC-GT聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)結構設計的基礎上,利用故障樹對系統(tǒng)效能嚴重下降的故障現象進行定性定量分析,得知循環(huán)系統(tǒng)中流體的溫度、壓力等方面的管理控制是影響SOFC-GT循環(huán)系統(tǒng)效能和可靠性的主要因素,并針對相關問題提出了改進措施,可為系統(tǒng)長效安全運行提供技術支撐。
【文章來源】:海軍工程大學學報. 2020,32(04)北大核心
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
SOFC-GT聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)設計模型
甲烷轉換成氫氣,需要在高溫的蒸汽反應中產生化學反應并進行重整[7]。首先,通過燃氣輪機產生的高溫尾氣,可導入余熱回熱器,對甲烷進行一次預加溫;然后,利用電熱重整器進行二次加溫,達到所需的理想溫度范圍。自熱重整子系統(tǒng)既實現了高溫尾氣的回收再利用,也顯著降低了以往單純利用電熱重整器的發(fā)熱功率和運轉周期。整個自熱重整設計模型如圖2所示。4) 空氣管理子系統(tǒng)。
以頂事件為分解對象,按照燃料流向和整體系統(tǒng)功能流程,逐層演繹,找到導致上層事件的直接原因,一直分解到底事件。建立聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)效率嚴重下降的總故障樹(見圖3)。因篇幅所限,本文僅列出水熱管理子系統(tǒng)和燃氣輪機子系統(tǒng)的故障樹(見圖4、圖5)。圖4 水熱管理子系統(tǒng)故障樹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氫氧燃料電池模塊故障樹分析[J]. 周陽寧,陳敏. 船電技術. 2017(08)
[2]某型燃氣輪機啟動失敗的模糊故障樹分析[J]. 閆東,梁前超,邵夢麟,焦宇飛. 中國修船. 2015(01)
[3]基于故障樹的燃料電池冷卻系統(tǒng)故障診斷[J]. 明宏,全睿. 武漢理工大學學報(信息與管理工程版). 2012(05)
[4]SOFC-GT混合系統(tǒng)CO2捕捉技術研究進展[J]. 由宏新,程剛,劉永煜,劉振. 化學工程與裝備. 2011(11)
[5]燃料電池發(fā)動機典型故障的故障樹分析[J]. 周炳龍. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2011(04)
[6]固體氧化物燃料電池與燃氣輪機混合發(fā)電的發(fā)展及甲烷蒸汽重整的研究[J]. 于建國,許麗,王玉璋,翁史烈. 燃氣輪機技術. 2010(02)
[7]管式固體氧化物燃料電池與微型燃氣輪機復合系統(tǒng)模擬分析[J]. 薛利超,王巍,黃鐘岳,王曉放,崔大安. 燃氣輪機技術. 2008(01)
[8]固體氧化物燃料電池—燃氣輪機混合發(fā)電系統(tǒng)建模與控制的研究現狀與進展[J]. 包成,蔡寧生. 機械工程學報. 2008(02)
[9]基于故障樹模型的燃料電池安全性評價[J]. 趙奕磊,毛宗強,奚樹人,吳中旺. 清華大學學報(自然科學版). 2006(03)
[10]燃料電池-燃氣輪機混合發(fā)電系統(tǒng)性能研究[J]. 陳啟梅,翁一武,翁史烈,朱新堅. 中國電機工程學報. 2006(04)
本文編號:3518400
【文章來源】:海軍工程大學學報. 2020,32(04)北大核心
【文章頁數】:7 頁
【部分圖文】:
SOFC-GT聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)設計模型
甲烷轉換成氫氣,需要在高溫的蒸汽反應中產生化學反應并進行重整[7]。首先,通過燃氣輪機產生的高溫尾氣,可導入余熱回熱器,對甲烷進行一次預加溫;然后,利用電熱重整器進行二次加溫,達到所需的理想溫度范圍。自熱重整子系統(tǒng)既實現了高溫尾氣的回收再利用,也顯著降低了以往單純利用電熱重整器的發(fā)熱功率和運轉周期。整個自熱重整設計模型如圖2所示。4) 空氣管理子系統(tǒng)。
以頂事件為分解對象,按照燃料流向和整體系統(tǒng)功能流程,逐層演繹,找到導致上層事件的直接原因,一直分解到底事件。建立聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)效率嚴重下降的總故障樹(見圖3)。因篇幅所限,本文僅列出水熱管理子系統(tǒng)和燃氣輪機子系統(tǒng)的故障樹(見圖4、圖5)。圖4 水熱管理子系統(tǒng)故障樹
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氫氧燃料電池模塊故障樹分析[J]. 周陽寧,陳敏. 船電技術. 2017(08)
[2]某型燃氣輪機啟動失敗的模糊故障樹分析[J]. 閆東,梁前超,邵夢麟,焦宇飛. 中國修船. 2015(01)
[3]基于故障樹的燃料電池冷卻系統(tǒng)故障診斷[J]. 明宏,全睿. 武漢理工大學學報(信息與管理工程版). 2012(05)
[4]SOFC-GT混合系統(tǒng)CO2捕捉技術研究進展[J]. 由宏新,程剛,劉永煜,劉振. 化學工程與裝備. 2011(11)
[5]燃料電池發(fā)動機典型故障的故障樹分析[J]. 周炳龍. 佳木斯大學學報(自然科學版). 2011(04)
[6]固體氧化物燃料電池與燃氣輪機混合發(fā)電的發(fā)展及甲烷蒸汽重整的研究[J]. 于建國,許麗,王玉璋,翁史烈. 燃氣輪機技術. 2010(02)
[7]管式固體氧化物燃料電池與微型燃氣輪機復合系統(tǒng)模擬分析[J]. 薛利超,王巍,黃鐘岳,王曉放,崔大安. 燃氣輪機技術. 2008(01)
[8]固體氧化物燃料電池—燃氣輪機混合發(fā)電系統(tǒng)建模與控制的研究現狀與進展[J]. 包成,蔡寧生. 機械工程學報. 2008(02)
[9]基于故障樹模型的燃料電池安全性評價[J]. 趙奕磊,毛宗強,奚樹人,吳中旺. 清華大學學報(自然科學版). 2006(03)
[10]燃料電池-燃氣輪機混合發(fā)電系統(tǒng)性能研究[J]. 陳啟梅,翁一武,翁史烈,朱新堅. 中國電機工程學報. 2006(04)
本文編號:3518400
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