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《华北电力大学(北京)》 2016年
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回收CO_2的MCFC复合动力系统设计与优化研究

乐龙  
【摘要】:随着近年来气候变暖及海平面上升等问题的出现,温室气体C02的排放也越来越引起人们的重视,减少C02的排放刻不容缓。目前利用可再生能源代替化石燃料燃烧、提高动力系统效率、采取低能耗的捕捉和回收CO2技术是实现节能减排的最有效途径。节能减排和生态环境保护的提出使得人们对高效、清洁、经济、安全的能源使用方式开始了新一轮的探索。本文研究了熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)复合动力发电系统,并对其自身碳排放的脱除进行了研究,在保持MCFC高发电效率的前提下大幅减少其C02排放。本文第一部分主要介绍了研究课题的背景和意义,熔融碳酸盐燃料电池的国内外研究现状和Aspen Plus软件的发展,重点介绍了MCFC的工作原理,建立了本体的Aspen模型并对其进行验证,同时还描述了在后续集成系统中采用的可以降低产氧能耗的新技术-氧离子传输膜(ITM)。第二部分设计了集成ITM带CO2回收的常压MCFC复合动力系统,并通过采用不同ITM吹扫气下系统性能的比较,得到了最高效的常压MCFC复合动力系统,结果表明与不回收CO2的基准系统及传统深冷空分产氧的复合系统相比,新系统具有明显的节能优势。第三部分设计了带C02回收的加压MCFC复合动力系统,对系统压力进行了优化并对不同关键参数进行了灵敏度分析,探讨系统最佳运行参数。同时还对新系统进行了初步的经济性分析。本文的研究成果对于研究高效、节能、环保的MCFC复合动力系统研究提供了有益参考。
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM911.4;TM61

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