燃料电池-燃气轮机联合发电系统中燃料电池匹配性评估及研究

燃气轮机/燃料电池(SOFC-GT)联合发电系统具有高效、环境友好、发电成本较低等优点,可作为舰船综合电力系统的动力源。联合发电系统主要由燃气轮机和燃料电池两大部分组成,两者能够良好的匹配才能发挥出联合发电系统的优势。本文主要研究在给定的设计参数的条件下,运用模糊综合评判的方法,构建单因素评价矩阵,进行二级综合评判,判断SOFC-GT联合发电系统中SOFC的匹配性问题,评判结果为良好。     

回热对闭式燃气轮机循环性能的影响

本文研究恒温热源条件下具不要逆压缩、膨胀过程的闭式燃气机回热循环有限时间热力学性能，导出循环功率输出和热效率与循环压比间的关系，由此可得最佳功率，效率特性，对于给定的热源条件，回热对循环功率有很大影响，这一结论与经典的分析明显不同，分析中计入了工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失和压气机，涡轮机中的不逆压缩和膨胀损失，当不计高，低温侧换热器的热阻损失时，本文结果与经典结论一致。     

船用燃料电池模块系统设计研究

通过对燃料电池系统模块、燃料电池系统上船的适应性和安全性以及燃料电池相关配套系统的研究,我们看到了氢燃料电池作为船舶电源的良好前景;根据燃料电池系统配置要求,设计出一套能够应用于船舶的燃料电池系统,并对电堆系统的性能进行测试,展示了电堆系统的性能及待解决的问题。     

德燃料电池研究获新进展

德国尤利希研究中心的科学家在燃料电池研究方面又取得了新的进展。他们研制的小体积燃料电池组由40个单个20×20cm的电池组成,在平均温度为850℃的情况下，以氢为燃烧气体时发电功率达到了9.2kW；采用甲烷作燃烧气体时，功率为5.4kW，创造了新的世界纪录。燃料电池是将化学能直接转换成电能的装置。一般来说，采用固体电解质（固氧燃料电池）的高温燃料电池主要建在发电厂或建筑物内作为固定电源和供热源。固氧燃料电池的优点是发电效率高、环保。尤利希的科学家在研究中采用了平面电池和薄层电解质。目前，固氧燃料电池还没有批量生产，…     

S-S循环燃气轮机进口喷水试验研究

S-S循环是在高压比燃气轮机上实施压气机进口/级间喷水技术和注蒸汽,无须对本体通流部分进行改动,即可适当提高燃气轮机的输出功率和热效率。针对S-S循环中的进口喷水进行试验研究,在不同机组进行试验的结果表明,采用进口喷水能有效提高燃气轮机装置的性能;进气雾化冷却和湿压缩2部分因素也可改善性能;NOx排放随喷水量的增加而降低。通过进口喷水技术进而发展到S-S循环技术,是改善燃气轮机性能的一条便捷可行的途径。     

日本生产燃料电池

日本政府新能源发展机构最近在—篇题为《石油替代能源的前景》调查报告中指出,日本应加速开发其他替代能源,以减轻日本对石油的依赖程度。报告认为,根据日本的     

三轴船用燃气轮机S-S循环试验研究

以某三轴船用型燃气轮机为研究对象开展S-S循环试验验证研究。试验结果表明,在规定条件下,当保持低压涡轮排气温度不变,中冷喷水量/进口空气量比为0.5%、注蒸汽量/进口空气量比为2.6%时,燃气轮机功率增加24%且效率增加7%,高低压轴转速随着喷水量的增加略有升高,低压涡轮后温度场不均匀性和机组振动参数正常,NOx排放性能大幅改善。针对该型机组应用S-S循环改善性能,具有方法简单、效果显著和工程应用性好的优点。     

舰用间冷循环燃气轮机间冷器失效性能分析

为研究某型舰用间冷循环燃气轮机间冷器失效时的性能,本文建立燃气轮机动态仿真模型,在保证压气机10%喘振裕度以及涡轮前温度不超温的情况下,计算间冷器失效时燃气轮机的各性能参数,得出间冷器失效后燃气轮机仍能继续使用的结论,最后根据计算结果给出该型燃气轮机的一些设计建议。     

海洋环境条件对船舶间冷循环燃气轮机性能的影响

针对未来大型船舶活动海区的海洋环境特点,分析了外界空气温度、海水温度、空气湿度、空气盐度、海水盐度等对船舶间冷循环燃气轮机的性能影响。研究结果表明,外界空气温度对间冷循环燃气轮机性能影响最大,随着外界空气温度的升高,间冷循环燃气轮机的进口空气流量、输出功率和效率均有不同程度的下降;随着海水温度的增加,机组效率和功率均下降,但影响不大;大气湿度在常温下影响较小,但在高温环境条件下不容忽视,空气盐度、海水盐度也会在一定程度上影响间冷循环燃气轮机的性能。     

船舶用燃料电池-锂电池混合动力系统协同控制策略

船舶用燃料电池-锂电池混合动力系统是由燃料电池作为主电源,锂电池作为辅助电源。本文提出一种基于功率解耦的外部能效最大协同优化策略对混合能源进行输出功率分配,并与双闭环PI控制策略、传统外部能效最大化策略（EEMS）进行对比分析,以验证所提出协同控制策略的优越性。     

燃料电池能源公司及产品

燃料电池能源公司（FuelCellEnergy,Inc．,简称FCEL）是一家为能源循环利用及存储应用提供清洁、高效且性价比高的燃料电池解决方案的全球领先公司。FCEL公司能为客户提供从产品的设计及安装到产品长期服务和维护等全套解决方案。     

燃料电池用爪式氢气循环泵性能影响因素分析

文章设计了3种间隙的爪式氢气循环泵,在氢气环境试验台上完成了氢气循环泵的性能测试,并且采用相同的方法测试了某罗茨式氢气循环泵。结果表明：进气压力和压升不变时,转速增加时,流量、容积效率、功率和系统效率均增加;转速和压升不变时,间隙越小的氢气循环泵的流量和容积效率越大,功率越低,系统效率越高;压升和转速不变时,流量随进气压力增加而增加。与罗茨氢泵相比,在相同进气压力和最高转速下,爪式泵的流量受压升的影响更小,容积效率和效系统率更高。     

潜艇质子交换膜燃料电池技术研究

常规柴电潜艇因受传统推进技术的限制,已成为新形势下潜艇续航力、隐身性等的发展瓶颈.而融入创新技术的燃料电池AIP(FC/AIP)推进系统的出现,集众多优点,给常规潜艇的发展带来了一片曙光.文章综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展思想,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)在潜艇上的应用最具吸引力.在分析PEMFC主要特点的基础上,提炼出PEMFC应用中所面临的关键技术,并提出应对策略,以达到扬长避短并充分发挥其优势的目标,为潜艇PEMFC/AIP推进系统的发展提供针对性的指导.     

船用间冷循环燃气轮机供油规律仿真研究

根据热力系统机理建模的方法建立燃气轮机的完全非线性数学模型,考虑了对燃气轮机系统影响较大的转动惯性、容积惯性及中间冷却器的热惯性,基于Matlab/Simulink对船用间冷循环燃气轮机进行动态性能研究.针对分段线性的供油规律对间冷燃气轮机进行变工况性能仿真,得到间冷燃气轮机在加速过程中的最佳供油规律。     

燃料电池-锂电池混合动力船舶的能量管理优化

燃料电池-锂电池混合动力船舶的动力源是由燃料电池作为主电源,锂电池为辅助电源。对混合动力系统采用能量管理策略(EMS)进行研究,分配每个电源的输出功率。为了提高氢燃料经济性和系统寿命,提出一种基于功率解耦的外部能效最大化策略进行建模仿真分析,并与双闭环PI控制策略和外部能效最大化策略(EEMS)进行对比,以验证其有效性。结果表明,本文提出的策略能够满足船舶典型工况下的功率需求,并有效降低氢燃料消耗,提高锂电池的利用率,从而利用混合动力系统的特点提高了氢燃料经济性,也使整个系统能够总体高效运行。     

双燃料燃气轮机喷嘴结构及性能研究

针对工业燃机对燃料适用性的要求,为实现机组在工作状态下燃料的无扰动切换技术,在某母型机燃油喷嘴的基础上,设计一款可以兼烧天然气和轻柴油的双燃料喷嘴。为考察喷嘴结构对燃烧性能的影响,采用Fluent软件计算天然气斜气孔的旋向、径向角度、旋流角度、气孔直径等参数对燃烧场的影响,并与原型机燃油流场进行对比分析。研究结果表明,当斜气孔与空气旋流器同向、旋流角度为40°、径向角度为30°、孔径为1.0 mm时,燃烧室出口温度场特性良好,出口温度最大不均匀度为22%,径向不均匀度为5.6%,周向不均匀度为1.0%,总压损失为3.6%,燃烧效率为98.6%。天然气燃烧场特性与轻柴油燃烧场基本一致,说明该型双燃料喷嘴能满足不同燃料燃烧的性能要求。     

改进的双工质平行复合循环燃气轮机循环分析

分析了改进的双工质平行复合循环燃气轮机装置性能特点，给出模型和一些计算结果。与改进前的装置效率、比功比较，该装置部套少，成本低，易于利用传统的燃气轮机改装，具有良好的发展前景。     

国外固体聚合物燃料电池研究进展

固体聚合物燃料电池是用于潜艇燃料电池ＡＩＰ系统的最佳电池。本文扼要地介绍该电池的基本原理，电堆结构、系统组成和应用研究。     

氢氧燃料电池模块故障树分析

根据氢氧燃料电池模块的基本组成及相应的可靠性要求,从模块实际运行状态的角度建立相应故障树,以模块故障为顶事件,并进行定性定量分析,确定了燃料电池模块的关键件和重要件,计算得到燃料电池模块发生故障的概率,是否满足模块的设计要求。