固体氧化物燃料电池与燃气轮机联合循环特性分析

论文摘要

以研究固体氧化物燃料电池与燃气轮机混合循环特性为主要目的,根据热力学第一定律及第二定律,得到了固体氧化物燃料电池与燃气轮机联合循环系统的能量平衡方程和yong平衡方程,进而建立了系统的数学模型。本数学模型建立在工程热力计算方法的基础上,采用工程中广泛应用的计算公式,充分考虑在不同工况时各种工质物性的变化,采用更加精确的方法来计算活化过电位与浓度差过电位。在数学模型的基础上,利用MATLAB强大的数值计算功能,分析研究了联合循环系统的特性,为系统的设计和运行提供了指导。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 第二章 SOFC-GT 发电系统的工作原理及技术特点
• 2.1 固体氧化物燃料电池发电系统的工作原理及特点
• 2.2 固体氧化物燃料电池燃气轮机发电系统的基本组成
• 第三章 固体氧化物燃料电池的数学模型
• 3.1 压气机的数学模型
• 3.2 换热器的数学模型
• 3.3 固体氧化物燃料电池电化学模型
• 3.3.1 SOFC 物质平衡的数学模型
• 3.3.2 SOFC 电流密度模型
• 3.3.3 SOFC 可逆电压计算模型
• 3.3.4 SOFC 活化过电位计算模型
• 3.3.5 SOFC 浓度差过电位计算模型
• 3.3.6 SOFC 欧姆过电位计算模型
• 3.3.7 SOFC 能量平衡的数学模型
• 第四章 固体氧化物燃料电池数学模型的计算结果及分析
• 4.1 固体氧化物燃料电池数学模型的计算结果
• 4.2 系统参数对固体氧化物燃料电池性能的影响
• 4.2.1 压气机压比对SOFC 系统性能的影响
• 4.2.2 燃料流量对SOFC 系统性能的影响
• 4.2.3 空气流量对SOFC 系统性能的影响
• 4.2.4 蒸汽—碳比对SOFC 系统性能的影响
• 4.2.5 燃料利用率对SOFC 系统性能的影响
• 第五章 固体氧化物燃料电池yong 分析模型及计算结果
• 5.1 固体氧化物燃料电池yong 分析的数学模型
• 5.1.1 环境模型
• 5.1.2 yong 的组成
• 5.1.3 系统物理yong 的计算
• 5.1.4 系统化学yong 的计算
• 5.1.5 系统各组件的yong 平衡方程
• 5.2 固体氧化物燃料电池yong 分析计算结果
• 第六章 固体氧化物燃料电池—燃气轮机数学模型的计算与分析
• 6.1 固体氧化物燃料电池—燃气轮机数学模型的计算结果
• 6.2 系统参数对固体氧化物燃料电池—燃气轮机系统性能的影响
• 6.2.1 压气机压比对SOFC-GT 系统性能的影响
• 6.2.2 燃料流量对SOFC-GT 系统性能的影响
• 6.2.3 空气流量对SOFC-GT 系统性能的影响
• 6.2.4 蒸汽—碳比对SOFC-GT 系统性能的影响
• 6.2.5 燃料利用率对SOFC-GT 系统性能的影响
• 6.3 固体氧化物燃料电池—燃气轮机系统yong 分析结果
• 第七章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况