检索结果-内蒙古大学图书馆

动力工程学报 2025年第3期45卷 420-430页

作者：王冉旭黄吉光张衡陈海平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

针对双碳目标和氢能发展的规划与战略,结合太阳能光伏光热(PV/T)技术与质子交换膜(PEM)电解制氢技术,提出使用PV/T供电并预热电解给水的光伏光热电解制氢模型。在TRNSYS软件中建立PEM电解槽部件并搭建系统模型进行瞬态分析,同时与相同... 详细信息

针对双碳目标和氢能发展的规划与战略,结合太阳能光伏光热(PV/T)技术与质子交换膜(PEM)电解制氢技术,提出使用PV/T供电并预热电解给水的光伏光热电解制氢模型。在TRNSYS软件中建立PEM电解槽部件并搭建系统模型进行瞬态分析,同时与相同条件下无预热的系统进行对比。结果表明:预热影响了电解槽的升降温,使电解槽工作温度更高,进而提高了效率,增加了氢气产量;预热对温度、效率及产量的增益效果在低电功率或辐照波动大的天气条件下更明显;系统的太阳能制氢效率在12%左右,全年氢气产量为8003.08 m^(3),较无预热情况下增加24.11 m^(3),增长率达0.30%。

关键词：质子交换膜电解槽 PV/T 太阳能制氢仿真模拟

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燃气轮机耦合聚光光伏光热冷热电联供系统性能评价与优化研究

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动力工程学报 2024年第12期44卷 1948-1959页

作者：楚尚玲张衡陈海平高丹华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学国家能源发展战略研究院北京102206

基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率... 详细信息

基于天然气的稳定、连续、热值高、运输便捷和太阳能的清洁、环保、可再生的优势互补,提出了一种微型燃气轮机耦合低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)的冷热电联供系统。建立了以一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和[火用]效率为目标的优化模型,并采用强度帕累托进化(SPEA-II)优化算法与优劣解距离法(TOPSIS)和权熵法结合的决策方法综合求解模型,获得Pareto最优解。结果表明:当LCPV/T面积为48.09 m^(3),LCPV/T体积流量为50 L/h,低温水源热泵容量为80.41 kW,高温水源热泵容量为250.03 kW,燃气锅炉容量为400.11 kW,余热回收锅炉换热效率为96.07%时,冷热电联产(CCHP)系统综合性能最好。优化后,系统全年平均一次能源节约率、二氧化碳减排率、年度总成本节约率和(火用)效率相较于优化前分别提升7.11%、6.46%、4.35%和5.64%。

关键词：聚光光伏光热冷热电联供系统性能评价 TRNSYS软件多目标优化

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光伏/光热三联供系统运行性能与优化研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年第1期52卷 118-125,134页

作者：岳涵徐梓彭王娜张衡陈海平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室(华北电力大学) 北京102206

为消除太阳能随机性与不稳定性对建筑供能的不利影响,降低建筑运行能耗,基于TRNSYS建立PV/T耦合水源热泵与溴化锂吸收式制冷机三联供系统模型。以天津市某学生宿舍的太阳能三联供系统为研究对象,探究系统全年运行特性,以系统[火用]效率... 详细信息

为消除太阳能随机性与不稳定性对建筑供能的不利影响,降低建筑运行能耗,基于TRNSYS建立PV/T耦合水源热泵与溴化锂吸收式制冷机三联供系统模型。以天津市某学生宿舍的太阳能三联供系统为研究对象,探究系统全年运行特性,以系统[火用]效率与投资回收周期为目标函数,以系统关键设备参数与运行参数作为决策变量,通过Grasshopper调用超体积估计算法(HypE)进行优化。研究结果表明,系统能够满足建筑负荷,采用PV/T与水源热泵耦合能够同时提升两者性能,PV/T产电能覆盖系统大部分能耗。优化结果表明,在最优条件下系统的[火用]效率为20.10%,投资回收周期为8.02年。PV/T耦合水源热泵与溴化锂吸收式制冷机系统能够达到更好的能效与经济性。研究结果可为太阳能三联供系统的设计提供理论依据。

关键词：光伏光热一体化组件水源热泵溴化锂吸收式制冷机 TRNSYS 性能研究多目标优化

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基于相变材料的半导体热电发电器性能优化研究

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发电技术 2023年第6期44卷 842-849页

作者：高德扬蒋中一张锴孟境辉华北电力大学核科学与工程学院北京市昌平区102206 热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

近年来,利用相变材料(phase change material,PCM)提升半导体热电发电器(thermoelectric generator,TEG)输出性能及维持TEG长效运行受到广泛关注。针对现有PCM-TEG结合方式复杂且缺乏统一认识的现状,建立了PCM-TEG耦合数学模型,对比了PC... 详细信息

近年来,利用相变材料(phase change material,PCM)提升半导体热电发电器(thermoelectric generator,TEG)输出性能及维持TEG长效运行受到广泛关注。针对现有PCM-TEG结合方式复杂且缺乏统一认识的现状,建立了PCM-TEG耦合数学模型,对比了PCM布置在TEG热侧、冷侧及双侧时的系统性能,提出了骨架PCM设计并验证了其有效性。结果表明:骨架PCM设计通过实现TEG热管理,在一定程度上能提升器件的输出能力,并能利用自身蓄热能力有效地避免热电器件失效;骨架PCM设计优于常规无骨架PCM-TEG的系统性能;热侧PCM-TEG和双侧PCM-TEG设计能有效维持TEG的稳定运行;增强TEG冷侧换热能力,可弥补热侧PCM-TEG系统性能的不足。研究结果可以为下一步PCM-TEG应用研究提供参考。

关键词：热管理热电发电器(TEG) 相变材料(PCM) 强化换热骨架失效

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生物质锅炉辅助聚光光伏光热的低碳供热系统建模与优化研究

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动力工程学报 2022年第11期42卷 1131-1137,1153页

作者：赵洋岳涵张泳张衡陈海平高丹华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学国家能源发展战略研究院北京102206

针对双碳目标下未来供暖系统低碳化转型趋势,设计了一套耦合太阳能聚光光伏光热技术、生物质锅炉和地源热泵的低碳供热系统。使用TRNSYS软件搭建供热系统模型,以天津市某宿舍为研究对象,按照天津市典型年气象参数,采用NSGA-II算法对系... 详细信息

针对双碳目标下未来供暖系统低碳化转型趋势,设计了一套耦合太阳能聚光光伏光热技术、生物质锅炉和地源热泵的低碳供热系统。使用TRNSYS软件搭建供热系统模型,以天津市某宿舍为研究对象,按照天津市典型年气象参数,采用NSGA-II算法对系统配置与运行参数进行多目标优化。结果表明:在蓄热水箱容积为9.9 m~3,地埋管孔数为8,蓄热水箱出口水直接供热温度为44.1℃,仅靠生物质锅炉补热的蓄热水箱出口水温为15.3℃条件下系统运行效果最优;优化后供热系统的聚光光伏光热系统太阳能转化总效率基本在70%以上,结合地埋管可实现对太阳能的高效转化和有效消纳;热泵系统性能系数高,可有效利用低温热源进一步实现高效供热。

关键词：聚光光伏光热水源热泵地埋管生物质锅炉 TRNSYS软件

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基于聚光光伏光热的太阳能供暖系统性能优化

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节能 2024年第2期43卷 1-5页

作者：王娜张衡楚尚玲徐梓彭陈海平华北电力大学大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

以北京市某办公建筑为供暖对象,提出由聚光光伏光热单元、光伏单元以及空气源热泵(CPVT-PV-ASHP)耦合的清洁供暖系统。基于Trnsys和Grasshopper平台搭建系统的动态仿真模型和优化模型,以CPVT光伏电池板面积为决策变量,采用超体积计算法(... 详细信息

以北京市某办公建筑为供暖对象,提出由聚光光伏光热单元、光伏单元以及空气源热泵(CPVT-PV-ASHP)耦合的清洁供暖系统。基于Trnsys和Grasshopper平台搭建系统的动态仿真模型和优化模型,以CPVT光伏电池板面积为决策变量,采用超体积计算法(HypE)求解,探究系统在节能性、经济性和改善热泵性能方面的平衡。结果显示,在空冷型CPVT和水冷型CPVT中光伏电池板面积分别为10.9 m^(2)和2.3 m^(2)时取得最优解。此时系统的一次能源消耗量为-1 016.1千克标准煤,热泵平均能效比(COP)为3.72,投资回报周期为2.95年。与其他系统相比,CPVT-PV-ASHP系统在节约能耗、改善热泵性能等方面优势显著。

关键词：聚光光伏光热空气源热泵多目标优化

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钙基吸收剂脱碳的模型建立及参数研究

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动力工程学报 2017年第2期37卷 134-139页

作者：胡玥徐钢段栋伟高亚驰张锴杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

针对天然气联合循环(NGCC)电厂烟气CO_2脱除问题,对钙基吸收剂循环煅烧与碳酸化CO_2脱除法进行了研究.利用Matlab建立数学模型,并分析了碳酸化反应温度、碳酸化塔床料量、循环吸收剂摩尔流量以及补充吸收剂摩尔流量对CO_2捕集率的影响.... 详细信息

针对天然气联合循环(NGCC)电厂烟气CO_2脱除问题,对钙基吸收剂循环煅烧与碳酸化CO_2脱除法进行了研究.利用Matlab建立数学模型,并分析了碳酸化反应温度、碳酸化塔床料量、循环吸收剂摩尔流量以及补充吸收剂摩尔流量对CO_2捕集率的影响.结果表明:由于NGCC电厂烟气中CO_2摩尔分数较低,为达到90%CO_2捕集率(rcc),其碳酸化反应温度应为594℃,明显低于燃煤电厂的碳酸化反应温度(650℃);随着循环次数的增加,吸收剂的吸收能力明显下降;在补充吸收剂摩尔流量(F_0)一定时,r_(cc)随着单位发电量碳酸化塔床料量(W_(CaO))和循环吸收剂摩尔流量(F_R)的增加先大幅增加,后趋于稳定;在W_(CaO)一定时,rcc随着F_0和F_R的增加而增加,但当F_R增加到一定值时,碳酸化塔中床料量不足,使得进入其中的CaO颗粒转化率未全部达到最大平均转化率X_(ave),r_(cc)反而下降.

关键词： NGCC电厂 CO2脱除模型 Ca基循环吸收转化率

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新型氢氧--燃煤联合循环系统热力学性能分析

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工程热物理学报 2015年第12期36卷 2557-2561页

作者：赵世飞徐钢周璐瑶董伟杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

本文在传统燃煤发电机组和氢氧联合循环的基础上,提出一种新型的氢氧-燃煤联合循环系统。该系统把超超临界燃煤机组与氢氧联合循环相耦合,实现了氢能和燃煤的高效利用,丰富了两种燃料的利用形式。本文使用EBSILON对该系统进行了初步模拟... 详细信息

本文在传统燃煤发电机组和氢氧联合循环的基础上,提出一种新型的氢氧-燃煤联合循环系统。该系统把超超临界燃煤机组与氢氧联合循环相耦合,实现了氢能和燃煤的高效利用,丰富了两种燃料的利用形式。本文使用EBSILON对该系统进行了初步模拟,研究结果表明,该系统在蒸汽初压为25.6 MPa,最高温度为1300℃时,发电效率可达到49.74%,并可通过提高循环最高温度和燃气透平膨胀比达到更高的发电效率。

关键词：氢氧联合循环燃煤机组热力学性能关键参数

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电站汽水流程与CO_2捕集系统的优化集成

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工程热物理学报 2014年第11期35卷 2128-2133页

作者：徐钢胡玥杨勇平梁飞飞张锴华北电力大学能源动力与机械工程学院热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

针对燃煤机组燃烧后脱碳遇到的能耗高、成本大等问题,本文提出一种新型电站汽水流程与C02捕集系统集成方法。该方法通过蒸汽引射器利用高压蒸汽提高低压蒸汽品质,回收高压蒸汽余压;通过部分再沸器疏水打循环的方式回收蒸汽余热;通过脱... 详细信息

针对燃煤机组燃烧后脱碳遇到的能耗高、成本大等问题,本文提出一种新型电站汽水流程与C02捕集系统集成方法。该方法通过蒸汽引射器利用高压蒸汽提高低压蒸汽品质,回收高压蒸汽余压;通过部分再沸器疏水打循环的方式回收蒸汽余热;通过脱碳单元低品位热量加热凝结水的方式回收脱碳单元部分余热。结果表明,相较无集成脱碳系统,新集成系统在成本仅增加约0.25%的条件下,机组净出功增加117.56 MW,能效惩罚降低5.32个百分点,最终机组发电成本下降16.72%,CO_2减排成本降低35.79%,实现了用较少投资获得较大收益的目标。

关键词：燃煤电厂 CO2捕集蒸汽引射器余压余热利用技术经济性分析

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低热值煤燃烧发电超低排放技术

低热值煤燃烧发电超低排放技术

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第二届能源转化化学与技术研讨会

作者：张锴滕阳齐娜娜常剑徐钢陈宏刚杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室火力发电国家工程研究中心

燃煤发电超低排放技术是指采用先进的综合治理措施,使其烟气污染物排放达到燃气发电的排放水平,其意义在于最大限度地解决煤炭燃烧所引起的大气环境污染问题,实现煤炭的清洁高效利用,为社会经济的可持续发展提供技术支撑。与洗选后动力... 详细信息

燃煤发电超低排放技术是指采用先进的综合治理措施,使其烟气污染物排放达到燃气发电的排放水平,其意义在于最大限度地解决煤炭燃烧所引起的大气环境污染问题,实现煤炭的清洁高效利用,为社会经济的可持续发展提供技术支撑。与洗选后动力精煤或天然气等优质燃料相比较,高灰煤、煤矸石、尾煤和中煤等低热值煤通常呈现硫和重金属等污染物含量较高

关键词：燃烧发电低热值煤低排放

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