上海市科委科技攻关项目(08DZ1200102)
- 作品数：17 被引量：50H指数：4
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- 煤基固体氧化物燃料电池—燃气轮机混合发电系统性能分析
- 2013年
- 通过查阅国内外在致力于提高SOFC发电效率方面的研究文献,并根据课题组的前期研究成果,基于商业软件Aspen Plus平台,搭建了IGFC-GT混合发电系统的电热联产系统模型图,分析了IGFC-GT混合发电系统的性能及进气温度对系统性能的影响,结果表明该系统具有较高的发电效率及能量利用率。
- 李元姣王玉璋翁史烈
- 关键词：煤气化固体氧化物燃料电池
- IGCC系统中空气气化炉的模拟研究被引量：4
- 2010年
- 为研究气化参数对整体煤气化联合循环(IGCC)系统中空气气化炉(以下简称空气炉)的性能影响,优化空气炉的性能,运用Aspen Plus软件建立了空气炉的模型,计算出粗煤气的气体成分与三菱公司空气炉的实验数据相吻合,所建空气炉模型得到了验证。分析了气煤比、给煤比、汽煤比等参数的变化对粗煤气主要气体成分、空气炉的燃烧室和还原室温度等的影响。结果表明:当气煤比为3.45时,粗煤气中的有效气体CO+H2的含量达到最大值;随着汽煤比的增大,粗煤气中有效气体含量不变。
- 赵振可翁一武王玉璋李杨
- 关键词：整体煤气化联合循环
- 固体氧化物燃料电池与燃气轮机混合发电的发展及甲烷蒸汽重整的研究被引量：4
- 2010年
- 燃料电池与燃气轮机混合发电系统有着很高的能量利用效率,是能量转换的重要研究方向。而固体氧化物燃料电池的蒸汽重整技术为该联合提供了重要的技术支持。本文设计了固体氧化物燃料电池的结构,并进行甲烷蒸汽重整的模拟计算,计算结果显示燃料电池排气温度达到1 380K左右时,有很高的能量利用价值。
- 于建国许丽王玉璋翁史烈
- 关键词：固体氧化物燃料电池燃气轮机重整混合发电
- 阳极孔隙率对固体氧化物燃料电池性能影响的数值分析被引量：9
- 2010年
- 基于商用计算流体动力学软件及开发的燃料电池多孔介质内多组分流动和扩散、传热传质、电化学反应、电流场等复杂的物理过程的计算程序,对采用不同孔隙率阳极的平板式阳极支撑固体氧化物燃料电池(planar-electrode-support solid oxide fuel cell,PES-SOFC)的性能进行数值计算,得到不同阳极孔隙率下单电池内部各气体组分浓度、温度、电势、电流、电流密度等参数的分布。由计算结果可知,在阳极孔隙率为0.3～0.4之间时,以氢气为燃料的该类型SOFC单电池表现出较好的气体扩散和电流传导特性,相应输出电压也较高。
- 于建国王玉璋惠宇翁史烈
- 关键词：固体氧化物燃料电池孔隙率
- 以煤气化合成气为燃料的平板式固体氧化物燃料电池性能被引量：6
- 2010年
- 煤气化燃料电池联合发电系统以其高效率、低排放等优点成为煤炭高效清洁利用的理想方式之一。利用商用计算流体力学软件(CFX4.4)以及针对化学反应、电化学反应、传热传质和电流电势开发的程序,研究了煤气化合成气为燃料的平板式电极支撑高温固体氧化物燃料电池性能。在计算工况下,以煤气合成气为燃料,有较大温差,约为300 K。沿气流方向,电解质层电流密度变化较缓慢,但在电池横截面方向电流密度波动剧烈。在相同电流密度下,煤气化合成气为燃料的燃料电池Nernst电动势和功率比纯氢气情况要低,但和以天然气(CH4)为燃料情况相当。
- 于建国王玉璋翁史烈
- 关键词：固体氧化物燃料电池输出电压
- 阀体后90°圆形弯管内部流场的数值模拟被引量：12
- 2013年
- 利用大涡模拟(LES)方法对阀体后90°圆形弯管内部流场进行了三维数值模拟,获得了蝶阀在全开状态下弯管内不同截面的流场特性和不同径向截面的涡旋结构,并与粒子图像测试(PIV)实验结果进行了对比.结果表明:大涡模拟方法能够更细致地模拟弯管内部流体的流场特性,且与实验结果吻合较好;弯管中心以上20mm截面附近受到蝶阀扰流的影响最大,且速度较大区域出现位置相对靠后;各个截面θ=0处均存在涡旋结构,同时弯管外侧形成较明显的涡旋结构,且涡旋结构出现的位置相对稳定.
- 魏志王玉璋
- 关键词：蝶阀弯管大涡模拟
- 进气管通道直径对直接内部甲烷蒸汽重整性能的影响被引量：1
- 2011年
- 蒸汽重整对于固体氧化物燃料电池利用甲烷等燃料具有很明显的优势,基于CFD商业软件及对应燃料电池多孔介质内多组分流动和扩散、传热传质、电化学反应、电流场等复杂的物理过程和电化学反应所开发的程序,对平板式阳极支撑固体氧化物燃料电池(PES-SOFC)甲烷蒸汽重整过程进行数值计算,得到不同排气管通道直径下燃料电池内部各气体组分摩尔分数、温度、温度梯度、输出电压等参数的分布。在通道直径为0.004 5 m时,输出电压最高,达到0.4923 V,同时在通道直径为0.004 5～0.005 m范围,能保证比较优化的温度分布。
- 于建国王玉璋翁史烈
- 关键词：固体氧化物燃料电池重整电压
- 整体煤气化固体氧化物燃料电池混合发电循环的性能分析被引量：2
- 2012年
- 介绍了整体煤气化固体氧化物燃料电池混合发电循环(IG_SOFC/CC)的拓扑结构,基于商业软件Aspen Plus平台,建立了IG_SOFC/CC混合发电系统模型,分析了IG_SOFC/CC混合发电系统的性能,分析结果表明该系统具有较高的发电效率。
- 田文英许丽李元姣王玉璋
- 关键词：煤气化固体氧化物燃料电池
- 以Ti部分替代Ni的Ni-YSZ阳极性能研究
- 2011年
- 固体氧化物燃料电池(SOFC)可以通过阳极重整反应直接利用碳氢燃料,然而吸热的重整反应导致Ni-YSZ阳极存在很大的温度梯度。利用Ti部分替代催化剂Ni,降低催化强度,控制重整反应合理进行,可以得到合适的温度梯度等特性。利用全三维数学模型,量化研究了以Ti部分替代Ni-YSZ阳极中Ni的SOFC性能,在不同Ni含量情况下,得到温度场、组分分布和输出电压等分布情况。可以看出,在计算工况下,当Ni含量>40%时,最大温度差和Ni含量几乎呈线性关系,当Ni含量<40%时,最大温度差降低幅度增大。相同摩尔分数的甲烷在阳极中出现的位置和Ni的含量几乎呈线性变化,而最大氢气摩尔分数随着Ni含量的降低而降低,降幅逐渐增加。随着Ni含量的降低,输出电压随之降低,降幅逐渐增大。
- 于建国王玉璋惠宇翁史烈
- 关键词：SOFC温度梯度输出电压
- 煤气化合成气流量对平板式固体氧化物燃料电池性能的影响被引量：3
- 2011年
- 利用全三维计算模型,通过改变燃料质量流量,对固体氧化物燃料电池(SOFC)内部温度场、组分分布、过电势、输出电压以及功率密度等性能参数进行计算。从计算结果可以看出,在固定电流密度情况下,SOFC内部温度随着燃料流量的增加几乎呈线性递减,并且氢气消耗速率高于一氧化碳消耗速率,同时SOFC输出电压也随之增加,但增幅逐渐递减。通过改变电流密度,得到不同燃料流量下的最优功率密度点,最优功率密度随着质量流量的增加呈近似线性变化,但是总能量效率却明显下降。
- 于建国王玉璋翁史烈
- 关键词：固体氧化物燃料电池温度功率密度能量效率
