發(fā)布時間：2021-09-18 09:01

　　面對嚴峻的能源形勢及演變趨勢,升級供能及用能模式和推進對可再生能持續(xù)性利用是提升系統(tǒng)能源利用率的核心要求,實現可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中關鍵一步。挖掘具有可控性和熱利用潛質的出力機組已成為解決上述問題的思路之一,以進一步提升綜合能源系統(tǒng)的能源利用率。大多數供能機組只是簡單局限在輸入輸出角度,對高溫及放熱反應過程中廢棄熱量并未得到充分重視,導致熱排放增加,能源利用率下降。因此,針對可再生能源利用方式和資源利用率不足的問題,本文提出了一種包含甲烷化裝置和固體氧化物燃料電池的多重熱能利用的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化配置模型,對系統(tǒng)各機組容量大小的確定展開研究,在該模型的基礎上進一步引入光熱機組,并對其所在系統(tǒng)的優(yōu)化運行問題進行分析。主要工作內容如下:首先,給出了計及多重熱能利用的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)具體結構,包括多重熱能利用機組和冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。闡述了多重熱能利用機組中各設備的熱能利用特性與優(yōu)勢,并對上述系統(tǒng)中各個出力單元建立了模型。然后,提出了一種計及多重熱能利用冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)優(yōu)化配置模型,分析了冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運行方式對系統(tǒng)綜合運行成本的影響。通過仿真計算對系統(tǒng)各出力單元容量大小的優(yōu)化配置進行了深入研究,驗證了模... 

【文章來源】：燕山大學河北省

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

能量梯級利用示意圖

燕山大學工程碩士學位-6-能得到有效利用，且反應尾氣中也加劇了溫室效應。甲烷化裝置在促進熱利用的前提下還可以實現對碳的循環(huán)利用，更好的提升了環(huán)境效益。固體氧化物燃料電池高溫反應的特性，使其具有可觀的熱量排放。CSP可以更好利用光熱資源且具有良好的可控性。1.3.1針對燃料電池的熱能利用研究現狀英國物理學家威廉·格魯夫爵士被稱為“燃料電池之父”。燃料電池（FuelCell,FC）是一種將化學能轉換成電能的裝置。與鉛蓄電池相比，工作運行時需要時時刻刻都有燃料供應。理論上只要燃料不斷，FC可以持續(xù)工作持續(xù)供電。FC通常以氫氣、甲醇等物質作為燃料，且不受卡諾循環(huán)的限制[13]，具有污染孝噪聲低、高可靠性等特點[14]。但是在燃料電池的發(fā)展中也存在一些問題，如投資成本高、技術門檻高，并且需要建設相應配套的基礎設施。燃料電池內部電池堆核心反應的實質燃料的氧化反應。燃料和氧氣分別在陽極和陰極同過得失電子是自身結構發(fā)生了變化，生成氫離子和氧離子。電子經過外電路由陽極到到達陰極，與其電子結合生成水并產生大量的熱[15]。燃料電池反應原理如圖1-2所示。圖1-2燃料電池反應原理電極具體反應過程如下[16]：陽極：H2e2H2陰極：OHe2O21H222總反應：OHO余熱電能21H222燃料電池的種類十分豐富，相對于其他燃料電池，固體氧化物燃料電池（SolidOxideFuelCell,SOFC）是一種固態(tài)發(fā)電設備，反應場景通常在中高溫下進行且產生

傳統(tǒng)的冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)結構示意圖


本文編號：3399856