应用甲烷重整技术的燃气轮机新循环热力学分析

提出了应用甲烷重整技术的新型燃气轮机循环,建立新型燃气轮机循环系统的工作流程,并通过平衡常数的计算来分析燃烧室的反应平衡,研究了燃气轮机循环热效率的变化.结果表明:甲烷发生吸热的重整反应对甲烷燃烧的消耗量有影响;在相同燃料量的条件下,新循环与简单循环相比,热效率得到大幅提高;由于重整反应生成的混合气体组分中多了CO和H2气体,使得混合气体平均比定压热容增大;随着燃烧室出口温度T3的升高,新循环甲烷平衡的转化率逐渐增大,随着压比的增大,转化率逐渐降低.

舰船动力系统中超临界CO2循环的应用分析

根据超临界CO2循环在舰船动力系统中的应用前景,主要分析了舰船核能及舰船燃气轮机分别与超临界CO2循环发电相结合的应用。作为核反应堆冷却系统,采用分流再压缩超临界CO2循环具有较佳的循环效率。以燃气轮机排气余热为热源的超临界CO2循环可作为联合循环的底循环,分析了基于2个简单回热模式的燃气轮机-超临界CO2联合循环综合电力系统,最后给出了超临界CO2循环在舰船动力系统中的研究建议。

气气换热器进出口集箱与锅炉耦合布置结构

为进一步降低电厂运行成本,形成了脱硝与锅炉一体化新兴技术,主要介绍炉内气气换热器在与锅炉耦合布置时的重点与难点。重点对比分析气气换热器进出口的两种集箱结构特点,结果显示:换热器进出口采用固定在包墙的风室结构与带长弯管的圆形集箱结构相比,具有膨胀偏差小、结构布置安装简单、经济性好的优点。

甲烷三重整制合成气热力学分析

甲烷三重整反应(TRM,Tri-reforming of methane)具有过程能效高、合成气H2/CO适宜和较低催化剂积炭的优点。采用平衡常数法对TRM反应制合成气进行了热力学分析,研究了反应温度、压力及反应原料进气组分对重整特性的影响。结果表明:温度在1073K以上时TRM反应表现出很好的效果,温度升高有利于转化率的提高;但是压力的升高不利于反应正向进行。氧气含量增加,将使甲烷和二氧化碳转化率分别升至95%以上和降至10%以下,但是H2/CO值维持在1.5附近;水蒸气和二氧化碳含量增加,甲烷转化率升高,二氧化碳转化率降低,而且H2/CO值在1.4～2.1之间变化,前者使之升高,后者使之降低。

应用甲烷自热重整技术的燃气轮机循环火用分析

提出了一种应用甲烷重整技术的燃气轮机新循环。首先,根据系统的工作过程,应用热力学平衡方法分析燃烧室反应的热平衡;其次依据热力学第二定律,研究了燃气轮机新循环火用效率的变化趋势。结果显示:新循环燃烧消耗的甲烷量小于供给量,与CO2和H2O重整消耗的甲烷量的变化趋势与反应平衡常数的大小有关。在相同燃料量的条件下,与简单循环相比,新循环的火用效率得到大幅提高,涨幅为5.05%-15.57%。