固体氧化物燃料电池(SOFC)热电联产(CHP)可以有效地进行转换低浓度煤矿瓦斯(LC-CMG)转化为清洁能源,避免了LC-CMG的温室效应。脱氧和甲烷富集预处理LC-CMG可防止爆炸和阳极氧化危险。这里有一种化学物质建立了预处理后LC-CMG供气SOFC-CHP系统的过程模型建立预测在不同工况下的性能。考虑使用,进行了性能评价和火用分析SOFC阴极预处理产生的富氧气体。键操作的效果从残余氧的角度考察了影响系统性能的参数浓度,入口甲烷浓度,燃料流量和燃料利用率。结果表明净电、热效率分别可达49.13%在阴极富氧气体的增强作用下,使用15% CH4达到23.90%。甲烷浓度降低,残氧浓度升高流量导致电效率下降,但热量增加效率由于集中极化和热量供应的扩大。综合考虑,确定了最优运行参数多样化的性能指标。这项工作可以指导系统的集成和运行LC-CMG馈电SOFC-CHP优化。相关研究成果以"System simulation and parametric analysis of low-concentration coal mine gas fed SOFC-CHP with deoxygenation and enrichment pretreatment"为题发表在Fuel上,其中贺进为第一作者,中国矿业大学材料与物理学院的凌意瀚教授,王鑫鑫副教授为通讯作者。
图1.低浓度煤矿瓦斯SOFC脱氧富集预处理示意图及净能量利用效率随运行参数的变化规律
图2.LC-CMG供电SOFC-CHP系统原理图
题目:System simulation and parametric analysis of low-concentration coal mine gas fedSOFC-CHP with deoxygenation and enrichment pretreatment
作者:Jin Hea,1, Xinxin Wanga,1,*, Fangjun Jina, Fubao Zhoub,d, Shaorong Wangc,Yihan Ling*, a
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