燃料电池发电的电站应用

燃料电池作为一种高效稳定的分布式清洁能源,其发电技术在电站领域的应用备受关注,而国内燃料电池电站尚在起步阶段,因此对这一领域的研究和实践经验具有重要意义。基于韩国燃气轮机联合循环电站中燃料电池发电项目的实施,介绍了燃料电池的选型,并通过模拟运行确定了最佳余热回收方案。MCFC燃料电池额定发电效率为47%,余热回收后效率提高3.5%。这些经验将对国内未来燃料电池电站的建设起到参考和借鉴意义。     

PEMFC-TTEG混合系统的特性研究

采用遗传算法构建一个与实验数据匹配的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,提出一个利用PEMFC余热驱动双级半导体热电发电机(TTEG)的混合系统。推导出PEMFC电流密度与TTEG的无量纲电流密度之间的关系,确定混合系统中TTEG运行的工作电流区间。考虑混合系统中多种电化学损失和热损失,得出混合系统功率与效率的表达式,研究电池工作温度,热电元件的优值系数、导热率以及热电元件数目对混合系统性能的影响。     

钢铁厂烧结机组余热回收工程设计方案及能耗分析

烧结烟气显热以及烧结矿显热分别占烧结工序能耗的15%和40%,这2种余热资源的高效回收与利用是降低烧结工序能耗的有效途径之一。西部某钢铁厂烧结余热发电系统采用双压锅炉,达到中低温余热分级回收和梯级利用,解决余热发电机组运行连续性差等问题。补汽式汽轮机的采用在整个钢厂生产蒸汽系统中起到了蒸汽平衡的作用,达到稳定蒸汽管网压力的目的。     

空调热泵热回收技术在芯片制造基地的应用

通过对某芯片制造基地逐月冷热负荷和余热分析,采用热泵热回收及工业余热利用技术,满足工厂冷热用能需求.本技术充分利用工厂余热资源,降低运行费用,减少能源消耗,为工业建筑余热回收利用提供一种技术方法.     

基于流动沸腾换热的PEM燃料电池散热系统设计

为了开发大功率燃料电池散热系统,利用燃料电池余热,设计一套基于流动沸腾换热的质子交换膜(PEM)燃料电池热管理系统,冷却液使用HFE-7100,对比HFE-7100的两相沸腾传热与水单相传热。结果显示：两相HFE-7100冷却方式控制燃料电池内部温度在65～75℃之间,电堆内部温差在5℃以内,散热系统体积更小,效率更高。两相HFE-7100冷却方式的温差受负载条件的影响较小,对于各种负载条件,两相冷却方式电池温度分布更均匀。在低蒸汽质量下,两相传热系数与质量流速无关。     

余热引入电厂热力系统的热经济性分析方法

为了更准确地计算余热引入电厂热力系统的节能量,在等效热降法的基础上,研究了余热利用所致汽轮机相关级组的变工况运行特性,提出了机组内功率增量计算的新方法.结合流体输运特性,提出了余热利用所致循环泵、凝结水泵的厂用电增量的估算方法.以某1 000MW超临界机组为例,计算并分析了余热引入热力系统不同加热器时的汽轮机抽汽参数、内功率和厂用电等热经济性指标.结果表明:余热进入热力系统使汽轮机相关级组处于变工况运行状态,实际内功率增量小于等效热降法的计算结果;余热进入回热加热器的温度水平越高,节能效果越好,但低温省煤器的传热温差越小,投资成本越大.     

高校浴室废水余热回收及利用分析

针对高校浴室热水使用特点,提出洗浴废水余热回收和利用系统方案,并对其废热回收和利用效率以及经济性进行分析。采用该方案可减少燃气燃料43．7％,节省运行费用30．8％,并提出在进行浴室废水余热回收和利用中需要解决的技术问题。     

热水余热制冷技术在塔河油田溴冷机中央空调上的应用

对塔河油田发电一厂余热锅炉高温段出水夏季热用户不足,存在热能浪费,难以寻找突破口以增加热用户等问题,通过应用热水余热利用技术,设计热水型溴化锂制冷机中央空调系统,取代已有直燃型溴冷机系统,节约了燃气费、电费等。在夏季热用户锐减形势下增加了热用户,确保余热锅炉平稳运行。完成了中石化"能效倍增计划"2014年立项项目之一。     

稠油热采注汽锅炉烟气余热利用设想

针对稠油热采注汽锅炉烟气余热利用进行了全面的技术经济分析和比较，根据技术可行性，价格性能比和初投资，提出了适宜的方案，通过烟气余热利用可大大降低锅炉运行成本。     

利用燃料电池余热的闪蒸淡化系统设计与分析

提出将闪蒸淡化技术应用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)分布式发电系统.该系统可在PEMFC发电的同时利用余热进行淡水生产,实现系统能量的梯级利用.通过热力学计算得出该系统在典型工况条件下的能流分布,分析影响系统发电和淡化性能的关键运行参数,评估系统的综合能量效率和经济性.     

冷轧退火炉烟气余热发电技术的探讨

钢厂冷轧退火炉高温烟气的直接排放不仅影响环境和设备的安全运行,而且造成能源的浪费,为提高能源利用效率,改善环境、实现可持续发展,对加热炉的烟气余热有必要进行有效地利用,烟气余热利用有两种方式:动力利用和热利用.从能源利用的有效性和经济性角度看,将余热用来发电或作为动力直接拖动机械是最为有效的利用方式.     

基于车辆余热蓄能利用的作用特性分析

根据暖车热环境需热量确定相变材料（phase change material,PCM）蓄热能力。提出一种结构简单、紧凑的余热蓄热器设计,并选择合适的相变材料PCM。采用模块封装．组合成不同规格的蓄热器。通过CFD模拟计算．研究了汽车余热利用在车内热环境中的作用,特别分析汽车运行工况和蓄热器并联迭加蓄热特性的影响规律。研究结论对未来汽车余热相变蓄热研究与利用具有参考价值和推动作用。     

烟气余热阶梯利用在二次再热锅炉中的应用分析

哈锅新型烟气余热阶梯利用系统已经成功应用于二次再热超超临界锅炉,性能考核结果显示机组各项环保指标优越,成为世界绿色煤电的标杆机组。本文介绍了该烟气余热阶梯利用系统的设计理念和其在二次再热锅炉中的应用、投资与收益及机组投运后该系统的运行情况。     

移动式余热利用系统的经济性研究

在移动式余热利用实验系统基础上,对移动式余热利用系统的实际应用规模进行了成本和收益估算。通过两项经济性指标(净现值和投资回收期)进行了系统经济性的分析研究,并结合蓄热器充热时间、热源距离、余热价格等因素进行了项目的敏感性分析。结果表明,对于案例中的移动式余热利用项目,当余热成本发生变化时折现率取7%、10%、12%和15%时,对应项目在系统运行年限内的净现值大于零。根据余热成本的不同,在4种折现率情况下最长的投资回收期分别为13 a、9 a、11 a和15 a。上述经济性指标表明案例中的移动式余热利用项目从经济性上考虑是可行的。蓄热器充热时间和热源距离对项目经济性的影响程度基本相同,均大于余热价格对项目经济性的影响。该经济性研究为移动式余热利用项目的决策提供了参考依据。     

空压机余热与热泵联用系统

空压机余热油路、气路的热回收通过水源热泵系统的综合余热回收利用系统,润滑油热回收系统与压缩空气热回收系统的独立,能够更好地控制各个系统温度的稳定性。高低位水箱的设置有效地存储了热能。借助水源热泵高效的制热能效比,不仅保证空压系统运行的稳定,同时实现了对低品位热源的有效利用,减少能源浪费和污染物排放。     

谈余热的合理利用

工业余热,按其温度范围可分为高温余热(高于500℃)、中温余热(250～500℃)和低温余热(低于250℃)。目前,我国的中、低温余热占总余热资源的80％左右,其中大部分都被作为废热排放掉,浪费严重。目前,能源短缺已成为世界性的严重问题。解决能源危机的途径不外乎开发与节约,而节约能源是投资少,见效快、潜力大、可发动广大群众动手的好办法,必须优先考虑。如何合理地充分利用余热,是采用热的直接利用,还是热——动力合用,还是仅用于动力,这是在拟订余热利用方案时首先要考虑的,因而研究衡量余热利用     

基于遗传算法的双热源热泵污泥干燥系统

针对污泥热干化技术能耗高、污水余热未高效利用等问题,设计一种基于遗传算法的双热源热泵污泥干燥系统。结合遗传算法优化热泵工作参数,提高热泵对不同季节水温以及系统运行不同阶段的余热回收效率。废气源和污水源的双热源热泵余热回收,充分利用干燥废气和城市污水的余热用于污泥干燥,降低能耗。根据污泥干燥动力学,对干燥室风量进行分配,提高污泥干燥效率。双热源热泵污泥干燥系统应用于市政污水处理厂,针对污水处理过程中产生的污泥进行干燥处理,利用废气和污水余热,降低污泥热干化能耗,是推广污泥处理技术、适应城市发展优化污泥处理的一种选择,具有良好的节能减排效益和社会效益。     

水冷变压器的余热再利用

水冷变压器在运行时产生的大量热损耗,通过水冷将热量快速散发,在冬季冷却水温仍维持在35～40℃,这部分余热可以再利用。介绍了水冷变压器的功率损耗、余热用于冬季空调采暖和夏季空调制冷,以及变压器平均负载率与出水水温的关系。分析认为:通过挖潜增效,可以利用水冷变压器的余热,推进节能减排工作;无论是直接利用变压器余热,还是改造变压器冷却系统,用于民用建筑采暖空调,既节约了一次投资费用,也节约了运行费用。吸附式制冷机组的优势是利用废热及低品位热源,采用环保制冷剂;劣势是制冷效率与传统蒸汽压缩式制冷(包括吸收式制冷)效率相比,存在一定差距,其制冷量包括能源的可循环利用量还很小,产品尚未量产。     

磷酸燃料电池-两级热电系统性能分析及负载匹配

建立一个利用磷酸燃料电池(PAFC)余热驱动两级半导体温差热电发电器(TTEG)的复合发电系统模型,考虑了PAFC电化学反应中的过电势损失、回热损失、热漏以及TTEG中的主要不可逆损失,导出PAFC,TTEG和复合系统的输出功率和效率的一般表达式,得到PAFC和TTEG电流密度之间的关系。确定系统的优化工作区间,分析主要参数对复合系统性能的影响,给出负载电阻的最佳匹配条件,所得结果可为实际的PAFC-TTEG复合发电系统的设计和优化运行提供理论依据。     

已建成数据机房余热利用初探

数据中心能耗大且耗能稳定,是优质的热源,利用制冷机组进行余热回收有着广阔的市场前景及节能意义。以北京某已运行的数据机房为例,对其余热回收方案进行分析。提出了4种余热回收方案:(1)多微通道蒸发换热器热回收系统;(2)在精密空调回风口处设置回收装置(表冷器);(3)在冷冻水侧设置余热回收系统;(4)在冷却水侧设置余热回收系统。同时,分析4种方案的优缺点。根据设计要求:保证原有数据机房安全运行,选定在冷却水侧设置余热回收系统,初步估算初投资。为运行的数据机房进行余热回收提供一种思路。