YSZ单晶电解质-熔融Sn阳极直接碳燃料电池反应特性

直接碳燃料电池(direct carbon fuel cell,DCFC)能够将固体碳燃料的化学能通过电化学反应连续地转化为电能,采用熔融Sn作为阳极可望实现储能发电一体化。该文以YSZ单晶作为电解质测试熔融Sn阳极DCFC反应特性。结果表明,光滑的电解质–电极界面有利于Sn与反应界面的充分接触以及界面固体产物层SnO2的剥离,从而降低欧姆阻抗和活化阻抗。在电池模式下,随着放电时间的增加,固体产物SnO2不断积累,导致电导率下降,阻碍了氧离子输运,造成电池性能迅速下降。温度升高可有效提高熔融Sn阳极电池或直接碳燃料电池性能;900℃温度条件更为有利于碳与SnO2反应以及Sn电化学反应的进行。     

乙醇部分氧化制氢研究进展

简要综述了近年来乙醇部分氧化制氢领域的一些重要进展,总结了乙醇部分氧化的热力学、催化剂、反应机理和反应器等方面的研究结果,并对乙醇制氢过程的发展前景进行展望.     

链条炉SNCR脱除NOx数值模拟研究

建立1台35 t/h链条炉煤层燃烧过程的数学模型,将模拟得到的气体温度分布及其组分浓度分布作为炉膛空间数值模拟的边界条件,采用计算流体力学软件FLUENT对链条炉内的温度和流场分布进行模拟,并以此为基础对该锅炉的选择性非催化还原(SNCR)脱除NOx过程进行初步设计.模拟结果与实测数据的对比表明,所建的煤燃烧模型可较准确地模拟和预测典型链条炉的燃烧过程.由模拟结果可知,常规链条炉SNCR脱除NOx过程中,适宜温度区狭窄,烟气停留时间较短,因此NOx脱除率较低.在相同工况下,加入适量甲烷可使氮氧化物脱除效率提高9%左右,氨泄漏降低至50μL/L.     

燃料电池分布式供能技术发展现状与展望

燃料电池作为一种清洁高效的发电方式,兼具效率高、排放低、安全无噪音等优点,是分布式供能领域的一项重要技术。燃料电池既可以利用传统煤炭、天然气,也可以融合可再生能源实现削峰填谷。在传统煤电领域,散煤的利用是环境污染的重要来源,通过直接碳燃料电池技术,有望解决散煤利用效率低下、污染严重的问题。联合天然气管网,基于燃料电池的微型热电联供系统可实现能源的梯级利用,相比传统的热电分供模式可大大提高能源利用效率。同时,电解池作为燃料电池的逆过程,可将可再生能源富余电力转化为化学能进行储存,实现"三弃"电力的有效转化,在可再生能源的分布式供应系统中具有广阔的发展前景。     

15MW PFBC-CC 试验电站初步技术经济分析

通过分析贾汪增压流化床燃烧联合循环（ＰＦＢＣ－ＣＣ）试验电站设计阶段的工程总投资及其分系统投资，从建造和运行费用两方面对新建的１５ＭＷＰＦＢＣ－ＣＣ电站与相近容量的中参数纯凝汽式电站进行了分析比较，初步评价认为建造新的ＰＦ－ＢＣ－ＣＣ电站或用ＰＦＢＣ技术改造旧的中等容量电站，其初投资并不高很多，且运行费用（含脱硫）较低。     

对贾汪PFBC中间试验电站的性能分析和投资评价

简述正在徐州贾汪建造的我国首座发电功率为１５ＭＷ的增压流化床燃烧联合循环中间试验电站的设计方案特点，给出了该电站的热力性能计算分析结果，对该电站的投资需求作出相应评价，并分析中试电站对发展我国ＰＦＢＣ－ＣＣ发电技术的作用和意义。     

加入甲烷促进选择性非催化还原反应的实验研究

为研究甲烷对选择性非催化还原(SNCR)脱硝反应的影响作用，在沉降炉实验台上模拟锅炉烟道内的反应环境和烟气成分，在650~1150 ℃范围内，研究了微量甲烷对SNCR反应温度窗口、脱硝效率和氨泄漏的影响，以及甲烷在脱硝过程中的反应特性。实验结果表明，在SNCR反应过程中加入少量的甲烷，可以降低并拓宽其反应温度窗口，提高较低温度下的脱硝率。同时促进氨的反应活性，降低氨泄漏，提高氨利用效率。而且加入甲烷后脱硝反应速率加快，使反应所需时间缩短，但使最大脱硝效率稍有降低。增加脱硝反应中的喷氨量，可拓宽脱硝反应温度窗口并提高脱硝效率。脱硝反应中加入的甲烷在950℃左右基本消耗完，不产生二次污染。     

整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统性能分析

介绍不同型式的整体煤气化联合循环(IGCC)发电系统。对采用空气气化的IGCC系统进行了概念设计,并对4种采用空气气化型式的IGCC发电系统进行了计算和分析,研究结果表明(1)IGCC燃煤发电系统有较大的综合优势;(2)在相同设计参数下,IGCC系统采用温度较低的流化床气化炉或采用温度较高的气流床气化炉各有优缺点,对配置低温湿法粗煤气净化系统的IGCC系统,建议采用流化床气化炉;(3)在进行IGCC设计时,燃气轮机入口温度应尽量取高值,对应此温度存在一最佳压比值;(4)IGCC系统供电效率比常规电站高5~7个百分点。     

固体氧化物燃料电池阴极数学模型与性能分析

该文针对固体氧化物燃料电池（SOFC）的LSM/YSZ(Sr掺杂LaMnO3 / Y2O3稳定ZrO2)多孔阴极，耦合电极内部离子传导、电子传导、气体扩散与电化学反应过程，建立了全面考虑活化极化、欧姆极化与浓差极化的电极微观数学模型。模型对交换电流密度计算子模型进行了改进，揭示了温度、氧气分压对其的影响，并将三相界 (TPB )定量表示为电极微观结构参数（孔隙率，配位数，接触角等）的函数。模型计算结果与文献中实验数据吻合较好。在此基础上利用该模型对过电位、氧气浓度等参数在电极上的分布进行计算，并研究了混合导体颗粒尺寸、氧气利用率、电极厚度、孔隙结构参数对电极极化的影响。模拟结果对电极微观结构优化及电池运行提供了一定的理论指导。     

几种金属催化褐煤焦水蒸气气化的实验研究

在固定床反应器中研究了碱金属K、碱土金属Ca、过渡金属Ni和Fe对褐煤焦水蒸气气化的催化效果，测定了各种焦样的基碳转化率随时间的变化关系。实验结果表明，K和Ca金属使气化温度分别降低110℃和70℃；Ni和Fe对焦的水蒸气气化具有一定的催化作用，但其催化活性低于煤灰中所含金属的综合催化活性。褐煤原煤中内在的矿物质对其焦水蒸气气化具有催化作用。在化学反应控制区域内，添加K金属的焦样和脱灰煤焦水蒸气气化的气化速率在整个转化率范围内保持不变，气化反应级数为0。添加Fe的焦样和原煤焦样水蒸气气化动力学符合均相反应模型。对于添加Ca和Ni的焦样，其气化动力学可由缩核模型来描述。