大型電站和大型電網(wǎng)所帶來(lái)的供電質(zhì)量、環(huán)境效益以及能源利用率的問(wèn)題一直沒有得到有效的解決。隨著社會(huì)的發(fā)展發(fā)達(dá)國(guó)家提出了分布式能源系統(tǒng)的概念,在我國(guó)的一些發(fā)達(dá)地區(qū)也出現(xiàn)了相應(yīng)的需求。微型燃?xì)廨啓C(jī)（MGT）是目前技術(shù)最為成熟的分布式電源。而熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）由于其模塊性既可以作為獨(dú)立的中心電站也可以分布式電源。本文以熔融碳酸鹽燃料電池/微型燃?xì)廨啓C(jī)的復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)作為基礎(chǔ),在Aspen Plus軟件上對(duì)先進(jìn)、高效、清潔的分布式電源進(jìn)行了探索。本文研究?jī)?nèi)容由四部分構(gòu)成。首先在第一部分簡(jiǎn)單介紹了課題研究的背景及意義、當(dāng)前MCFC在國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展和Aspen Plus軟件的主要功能。第二部分,針對(duì)底層循環(huán)方式的MCFC/MGT復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)展開了研究工作。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)的分析與改進(jìn),提出了新型MCFC/MGT復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)。研究結(jié)果表明,新系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工況下發(fā)電效率提高了 0.66個(gè)百分點(diǎn)。新系統(tǒng)在非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行策略靈活,其中調(diào)整壓氣機(jī)轉(zhuǎn)速運(yùn)行的方法對(duì)系統(tǒng)效率最為有利。第三部分,針對(duì)復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)的減排進(jìn)行了研究。通過(guò)集成富氧燃燒的方法對(duì)復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行CO2的捕集。并創(chuàng)新性的提出了兩種CO... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＭＣＦＣ的工作原理示意圖??．．

隔膜的材料。當(dāng)ＭＣＦＣ工作時(shí)，碳酸熔融鹽在有微孔的ＬｉＡＩ０２上完全浸漬，整??個(gè)隔膜材料既能導(dǎo)電又能隔絕氣體。??圖２－１為ＭＣＦＣ的工作原理示意圖�？梢钥闯觯停茫疲玫墓ぷ鳟�(dāng)中，Ｃ０２在??陰極被消耗的同時(shí)陽(yáng)極又生成Ｃ０２。在實(shí)際的ＭＣＦＣ系統(tǒng)中，為了給陰極提供足??夠的Ｃ０２，有以下集中方式：１、利用Ｃ０２再循環(huán)的風(fēng)機(jī)，將陽(yáng)極排氣中分離的??Ｃ０２送到陰極。２、將ＭＣＦＣ陽(yáng)極排氣燃燒產(chǎn)生的Ｃ０２輸送至陰極。３、用其他辦??法產(chǎn)生的Ｃ０２提供給陰極［２４］。例如，電廠的尾氣、燃?xì)廨啓C(jī)的排氣等等。??ｔ?Ｉ?＾?Ｉｆ??ｅ＇?負(fù)載?ｉ??Ｈｉ?ＣＯ??？?．?，??空氣??２，——?Ｉ／，Ｋ＇?－－－???？??氣?ｌ：ｉｌ氣??室?ｃｃｉ?費(fèi)；宰??ＣＱ；Ｈ２０ｊ＾——??；?ＣＱ??Ｉ?陽(yáng)極?電解質(zhì)?陰極?‘??”??？?ＣＱ??？??圖２－１?ＭＣＦＣ的工作原理示意圖??２．２．２?ＭＣＦＣ發(fā)電系統(tǒng)??ＭＣＦＣ發(fā)電系統(tǒng)的流程圖如圖２－２所示。在本文的模擬中燃料采用１００％的??ＣＨ４，以空氣＋Ｃ０２Ｓ?ＭＣＦＣ的氧化劑。系統(tǒng)中分別采

的壽命還有待提高。所以，目前底層循環(huán)方式的ＭＣＦＣ／ＭＧＴ復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)足發(fā)??展的主流方向。本文所提出的新型ＭＣＦＣ／ＭＧＴ復(fù)合動(dòng)力系統(tǒng)包括壓氣機(jī)、透平、??燃燒室、重整器、ＭＣＦＣ本體、分流器和換熱器。其流程圖如圖２－３所示。系統(tǒng)??中燃料１與部分陽(yáng)極的排氣５進(jìn)入重整器內(nèi)進(jìn)行重整反應(yīng)。重整反應(yīng)產(chǎn)生含有高??濃度Ｈ２的燃料氣，燃料氣２進(jìn)入ＭＣＦＣ的陽(yáng)極后參與電化學(xué)反應(yīng)。ＭＣＦＣ陽(yáng)極??１２??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]現(xiàn)階段我國(guó)微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)展與應(yīng)用推廣[J]. 謝哲.  科技與創(chuàng)新. 2018(08)
[2]熔融碳酸鹽燃料電池陰極改性實(shí)驗(yàn)及其性能研究[J]. 楊冠軍,張瑞云,程健,許世森,任永強(qiáng),王洪建,姚帥,黃華.  熱力發(fā)電. 2018(04)
[3]國(guó)內(nèi)碳排放政策淺析及對(duì)策探討[J]. 桑軍,孫洋洲,郭廓.  現(xiàn)代化工. 2018(04)
[4]燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)方向研究[J]. 管慶朋.  河南科技. 2018(01)
[5]燃料電池的發(fā)展趨勢(shì)及研究進(jìn)展[J]. 蔣清梅.  山東化工. 2017(22)
[6]基于simulink的SOFC-MGT聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真[J]. 閆東,梁前超.  裝備制造技術(shù). 2017(07)
[7]熔融碳酸鹽燃料電池發(fā)電系統(tǒng)研究進(jìn)展與展望[J]. 王洪建,許世森,程健,張瑞云,王鵬杰,任永強(qiáng).  熱力發(fā)電. 2017(05)
[8]阻抗譜法與等效電路法相結(jié)合的熔融碳酸鹽燃料電池極化特性研究[J]. 王洪建,程健,張瑞云,王鵬杰,任永強(qiáng),許世森.  熱力發(fā)電. 2015(08)
[9]基于燃?xì)廨啓C(jī)的MCFC/MGT混合動(dòng)力系統(tǒng)特性[J]. 劉愛虢,翁一武,曾文,陳保東.  上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(04)
[10]微型燃?xì)廨啓C(jī)分布式電源兼作應(yīng)急電源探討[J]. 吳翠玉,顧群音,嚴(yán)佳晨,陳海燕.  上海電力學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(02)



本文編號(hào)：3548601