隨著能源需求的增大和環(huán)境污染的加劇,高效的用能系統(tǒng)和可再生能源的研究越來越受到人們的關(guān)注�；谀芰康奶菁�(jí)利用思想,本文提出了利用太陽能的固體氧化物燃料電池-注蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)(SOFC-STIG)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)。用STIG系統(tǒng)來充分回收SOFC系統(tǒng)的高溫排氣,同時(shí)高效地利用了太陽能。采用Aspen Plus軟件對系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算。首先對SOFC數(shù)學(xué)模型進(jìn)行可靠性驗(yàn)證;接著給出了基于熱力性能分析和?分析的性能評(píng)價(jià)指標(biāo);然后對STIG系統(tǒng)進(jìn)行熱力性能分析,并與普通燃?xì)廨啓C(jī)對比,表明STIG的優(yōu)越性。進(jìn)而建立了三種利用太陽能的STIG系統(tǒng),通過分析可知太陽能集熱系統(tǒng)與STIG系統(tǒng)耦合可以提高太陽能熱發(fā)電效率,并結(jié)合全文對最重要的利用方式進(jìn)行重點(diǎn)分析。最后對利用太陽能的SOFC-STIG系統(tǒng)進(jìn)行性能分析,系統(tǒng)的發(fā)電效率可達(dá)65%以上,太陽能熱發(fā)電效率可達(dá)28%以上,表明了系統(tǒng)的高效性。通過變工況分析得到了電流密度、壓比和注蒸汽比對系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。本文的研究結(jié)果將為SOFC聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論指導(dǎo),為太陽能與化石能源互補(bǔ)利用提供新思路。

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 選題的背景和意義
    1.2 SOFC研究現(xiàn)狀
        1.2.1 SOFC研究現(xiàn)狀
        1.2.2 SOFC聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 太陽能集熱系統(tǒng)簡介及研究現(xiàn)狀
        1.3.1 太陽能集熱系統(tǒng)簡介
        1.3.2 太陽能與化石能源互補(bǔ)集成研究現(xiàn)狀
    1.4 注蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要內(nèi)容
第2章 利用太陽能的SOFC-STIG系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    2.1 SOFC系統(tǒng)
        2.1.1 SOFC系統(tǒng)流程
        2.1.2 SOFC中的化學(xué)反應(yīng)
        2.1.3 SOFC相關(guān)計(jì)算
        2.1.4 SOFC模型驗(yàn)證
    2.2 系統(tǒng)熱力性能評(píng)價(jià)指標(biāo)
    2.3 ?分析模型
        2.3.1 耗功設(shè)備與做功設(shè)備的?分析模型
        2.3.2 換熱設(shè)備的?分析模型
        2.3.3 燃燒設(shè)備與混合器的?分析模型
        2.3.4 SOFC系統(tǒng)?分析模型
        2.3.5 系統(tǒng)的?分析模型
第3章 注蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)性能分析
    3.1 注蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)流程
    3.2 模擬參數(shù)選擇
    3.3 系統(tǒng)的變工況性能分析
        3.3.1 最佳注蒸汽比
        3.3.2 最佳壓比
        3.3.3 熱力性能變工況分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 利用太陽能的STIG系統(tǒng)性能分析
    4.1 STIG-Solar系統(tǒng)流程
    4.2 STIG-Solar系統(tǒng)性能分析
        4.2.1 特定工況下的性能分析
        4.2.2 不同條件下的性能分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 利用太陽能的SOFC-STIG系統(tǒng)性能分析
    5.1 利用太陽能的SOFC-STIG系統(tǒng)流程
    5.2 特定工況的性能分析
        5.2.1 特定工況的熱力性能分析
        5.2.2 特定工況的?分析
    5.3 系統(tǒng)變工況分析
        5.3.1 注蒸汽比對系統(tǒng)性能的影響
        5.3.2 電流密度對系統(tǒng)性能的影響
        5.3.3 壓比對系統(tǒng)性能的影響
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A 符號(hào)說明
附錄B 攻讀碩士期間發(fā)表成果說明
致謝



本文編號(hào)：3855426