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热力发电2025年第05期:集成化学链制氢的CO_2零排放SOFC/GT/ORC混合动力系统性能

来源:期刊VIP网 时间:


作者:佟勇婧;王军;池立勋;程思昱;段立强;张汉飞;王秋实;王浩博;黄龑;

单位:中国石油天然气股份有限公司规划总院;华北电力大学能源动力与机械工程学院;中石油昆仑燃气有限公司;

摘要:提出一种新型集成化学链制氢的CO_2零排放固体氧化物燃料电池/燃气轮机/有机朗肯循环混合动力系统,在实现高效发电的同时,高效分离捕集CO_2。系统以甲烷为燃料,通过化学链反应产生氢气进入燃料电池,避免了电池内部积碳现象发生,电池阳极出口回路至化学链,燃料反应器出口与电池阴极出口气体进入燃气轮机做功,排气余热被有机朗肯循环系统回收利用,进一步提高系统效率;并建立了系统模型并进行热力学性能分析,得到系统性能随燃料流量、燃料利用率、电池工作温度及系统工作压力的变化规律。结果表明:系统综合能源利用效率可达74.10%以上,电效率可达62.42%以上,?效率达到57.73%;敏感性分析表明,系统工作压力达到7×10~5 Pa时,系统性能达到最优。

关键词:固体氧化物燃料电池;;化学链制氢;;分布式发电系统;;热力学性能

基金资助:中石油昆仑燃气有限公司科学研究与技术开发项目(2023-KLKJ-10)~~