氢氧燃烧热力循环系统的特性分析
氢气-空气混合气体燃烧特性试验分析
氢气-空气混合气体燃烧特性试验分析涂腾;胡珀【摘要】为了保证严重事故下安全壳的完整性，氢气点火器燃烧缓解措施被广泛应用于核电站内。
本文在1个20 m3立式圆柱罐体内进行9.28％浓度下的氢气燃烧试验，结合GASFLOW 数值模拟和其他试验数据，对本次试验结果进行了综合分析。
试验和模拟结果均表明：9.28％浓度下氢气完全燃烧，罐体内温度和压力快速增加；燃烧过程中罐体内高温气体通过辐射传热、对流换热和相变传热3种方式向罐体结构散热，使得罐体内温度和压力随时间逐渐降低，达到泄压和冷却的作用；燃烧过程有明显的方向性，即点燃后火焰在浮力作用下沿罐体中心线向上传播，到达顶部后转而沿罐体四周向下燃烧，燃烧初期火焰速度为11.15 m／s ；试验中由于内部构件的影响，火焰传播更为复杂。
%The hydrogen igniter combustion mitigation system is widely used in nuclear power plant for the purpose of ensuring the integrity of containment under severe acci‐dent .Combined with the numerical simulation using GASFLOW and other test data , the results obtained from the hydrogen combustion test carried out in a 20 m3 cylinder with 9.28% hydrogen were analyzed .The results show that the hydrogen is completely consumed ,leading to a rapid increase in temperature and pressure inside the tank .T he heat could be transferred from the gas to the cylinder by three means :radiation ,convec‐tion and phase change .T his heat transfer process could largely reduce the temperature and pressure in the cylinder ,resulting in cooling of the gas and depressurization of the tank .At the beginning of the combustion ,the flame will propagate upward along the centerline of the cylinder as a resultof buoyancy ;once reaching the roof of the tank ,it turns around and spreads downwards .The flame propagation speed is around 11.15 m/s . Under the influence of different internal structures in the test ,the propagation of the flame is more complex .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】6页(P1792-1797)【关键词】氢气燃烧试验;氢气点火器;火焰传播【作者】涂腾;胡珀【作者单位】上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240;上海交通大学核科学与工程学院，上海 200240【正文语种】中文【中图分类】TL364.1压水堆核电站发生严重事故时燃料包壳发生锆水反应可产生大量氢气。
缺氧氢气发电循环
缺氧氢气发电循环1. 引言缺氧氢气发电循环是一种利用氢气进行发电的循环系统，该系统通过缺氧燃烧产生氢气，再将氢气用于发电，实现能源的转化和利用。
本文将详细介绍缺氧氢气发电循环的原理、工作过程、优点和应用前景。
2. 原理缺氧氢气发电循环的原理是通过缺氧燃烧反应产生氢气，再将氢气用于发电。
具体原理如下：1.缺氧燃烧产生氢气：缺氧燃烧是指在燃烧过程中限制氧气供应，使燃料不完全燃烧，产生大量的氢气。
缺氧燃烧可以通过控制燃料与氧气的比例来实现。
常用的燃料包括天然气、煤气、甲烷等。
2.氢气发电：产生的氢气可以用于发电。
一种常用的方法是将氢气与氧气通过燃料电池反应产生电能。
燃料电池是一种利用氢气和氧气直接反应产生电能的装置，其反应产物为水。
燃料电池具有高效率、低污染、无噪音等优点，是一种环保的发电方式。
3. 工作过程缺氧氢气发电循环的工作过程包括缺氧燃烧和氢气发电两个阶段，具体步骤如下：1.缺氧燃烧：–步骤1：将燃料与限制供氧的空气混合。
–步骤2：控制燃料与氧气的比例，使燃料不完全燃烧。
–步骤3：在燃烧过程中产生大量的氢气。
–步骤4：收集和储存产生的氢气。
2.氢气发电：–步骤1：将收集到的氢气供给燃料电池。
–步骤2：燃料电池通过氧化还原反应将氢气与氧气转化为电能。
–步骤3：收集并利用产生的电能。
4. 优点缺氧氢气发电循环具有以下优点：1.高效率：缺氧燃烧产生的氢气可以直接用于发电，避免了能量转换的损失，提高了能源利用效率。
2.环保：缺氧燃烧产生的氢气燃料是清洁能源，不产生大气污染物和温室气体，减少对环境的影响。
3.可再生：氢气是一种可再生能源，可以通过水电解、生物发酵等方法进行生产，具有很大的发展潜力。
4.灵活性：缺氧氢气发电循环可以适应不同的燃料，如天然气、煤气、甲烷等，具有较强的适应性和灵活性。
5. 应用前景缺氧氢气发电循环在能源领域具有广阔的应用前景：1.替代传统发电方式：缺氧氢气发电循环可以替代传统的煤炭、石油等化石燃料发电方式，减少对化石能源的依赖，提高能源的清洁度和可持续性。
氢氧末级动力系统
氢氧末级动力系统是一种使用氢气和氧气作为推进剂的火箭发动机系统。
在火箭发动机中，推进剂通过燃烧产生高速气体，通过喷嘴膨胀加速，从而产生推力。
氢氧末级动力系统具有以下特点：
1. 高比冲：氢气和氧气在燃烧后产生的气体质量非常小，因此可以获得较高的比冲，从而提高火箭的推进效率。
2. 高效燃烧：氢气和氧气燃烧产生的热能非常高，可以达到约285,0000摄氏度的高温。
因此，在火箭发动机中可以实现高效燃烧，提高推进剂的利用效率。
3. 无毒推进剂：氢气和氧气都是无毒的，因此在使用过程中对环境和人员的影响较小。
同时，它们的储存和运输也相对比较安全。
4. 高可靠性：氢氧末级动力系统通常采用闭环控制系统，可以对推进剂的流量、压力等进行精确控制，从而提高了系统的可靠性和安全性。
5. 环保友好：氢气和氧气作为推进剂不会产生有害气体或固体废弃物，因此对环境的影响较小。
总之，氢氧末级动力系统是一种高效、环保、可靠的火箭发动机系统，具有广泛的应用前景。
氢氧燃烧热力循环系统的特性分析
氢氧燃烧热力循环系统的特性分析氢氧燃烧热力循环系统的特性分析段婷婷X郭晓丹(华北电力大学动力工程系,北京102206)摘要:本文主要阐述了新型氢氧燃烧热力循环的系统的构成,并进行了特性的分析,指出了新型氢氧热力循环的应用前景。
关键词:氢氧燃烧;热力循环;特性分析未来全球能源领域将面临前所未有的巨大挑战。
为了解决不断增长的能源需求与日益严重的环境污染及温室效应之间的尖锐矛盾,世界能源结构亟待调整,特别目前以化石燃料为主的能源格局需要逐步改变。
在能源与动力领域,通过热力循环实现机械能的输出,围绕热力循环的研究是能源利用转换领域永恒的课题。
人们一方面寻求和开发新能源,例如太阳能、核能、地热能、风能、潮汐能等,另一方面就是要开拓研究高效、洁净能源利用的新循环、新机理、新技术。
在众多新能源中,氢能以其热值高、无污染和不产生温室气体等独特优点引起了人们越来越多的关注,利用氢氧燃烧的新的联合循环形式也应运而生。
氢氧燃料具有燃烧清洁无污染、能量阶梯利用率高等特点。
早在上世纪90年代初,就有日、美等国科技工作者提出氢氧燃烧联合循环的设想。
现在,美国与日本均有科研计划将之付诸实用的研究。
本文主要分析利用氢氧燃料的热力循环系统各自的性能特点,并对其可行性进行了分析评价。
一、系统构成及特性1.与传统燃煤蒸汽透平相结合的氢氧燃烧系统(1)系统的构成图1所表示的是一个中间一次再热的135MW燃煤蒸汽透平循环的系统图作为本文的参考系统。
系统包括八段抽气,给水温度为251e。
表1给出了参考系统的运行参数。
在此基础上提出几种与传统热力循环相结合的新型系统。
新系统的设计主要添加了两个部分:1氢氧燃烧装置将用于高压缸排气的再热,白色箭头处为混合式的氢氧燃烧蒸汽再热装置。
o如图1所示,灰色箭头处为氢氧燃烧蒸汽过热装置,用于从燃煤锅炉出来的蒸汽过热。
假设温度和压力等条件均满足,则可以提出以下四种循环,如表2所示。
所有的循环都添加了混合式氢氧燃烧再热器(白色箭头处),并且第三和第四种循环添加了混合式氢氧燃烧过热器(灰色箭头处)。
混合氢氧燃烧性能的模拟与仿真优化研究
混合氢氧燃烧性能的模拟与仿真优化研究1.引言燃烧是一种重要的能量转化过程，在许多工业和能源领域起着关键作用。
混合氢氧燃烧作为一种新型、清洁的能源，受到了越来越多的关注和研究。
在开展实验之前，通过模拟与仿真来研究混合氢氧燃烧的性能是一种有效的方法。
本文旨在探究混合氢氧燃烧性能的模拟与仿真优化方法。
2.混合氢氧燃烧的性能参数混合氢氧燃烧的性能参数包括燃烧速度、温度分布、压力变化等。
燃烧速度是燃烧过程中燃料与氧化剂之间的化学反应速率，它影响到燃烧的能量释放和燃料利用效率。
温度分布是燃烧过程中温度的空间分布情况，它对燃料燃烧产生的热量传递和燃气排放等方面有着重要影响。
压力变化是燃烧过程中气体压力的变化规律，它关系到燃烧过程的稳定性和安全性。
3.混合氢氧燃烧的模拟方法混合氢氧燃烧的模拟方法包括数值模拟和计算流体力学（CFD）模拟。
数值模拟是通过数学模型和计算方法进行模拟，如稳态、非稳态的模拟方法，常用的有化学动力学模拟、瞬态过程模拟等。
CFD模拟是利用计算机模拟燃烧过程中流体的运动和传热过程，可以较为准确地预测燃烧的性能参数。
4.混合氢氧燃烧的优化方法混合氢氧燃烧的优化方法包括快速反应区的控制、燃烧动力学参数的调整和燃料组分比例的优化等。
快速反应区的控制可以通过调整混合氢氧比例来控制，以达到燃烧速度的调节。
燃烧动力学参数的调整可以通过改变活化能、频率因子和燃料分子量等来调整，以提高燃烧效率和热释放率。
燃料组分比例的优化可以通过优化燃料的配比来提高燃烧能力和稳定性。
5.混合氢氧燃烧的模拟与仿真优化案例以混合氢氧燃烧的燃烧速度为例，利用数值模拟方法进行了燃烧速度的优化研究。
通过调整燃气的配比和燃烧室的结构等因素，实现了燃烧速度的控制和提高。
在数值模拟过程中，采用了化学动力学模型和流体运动模型，对燃烧过程进行了仿真分析。
根据模拟结果，优化了燃烧室结构和燃气配比，在保持燃料利用率的同时，提高了燃烧速度和能量转化效率。
氢燃料电池热管理系统详解
氢燃料电池热管理系统详解每到夏日，人类不能离开——西瓜、WiFi和空调。
空调被誉为20世纪最伟大发明之一，给人类提供舒适的环境，撑起了人类在炎热面前的尊严，而氢燃料电池的热管理系统与空调有相似的作用。
人们要在适宜的温度下生活，离不开空调；同样的，氢燃料电池要在合适的温度范围内运行，也离不开热管理系统。
什么是氢燃料电池热管理系统？氢燃料电池的热管理系统是将电堆反应生成的热量排出系统外，使电堆维持在最适宜的温度工作。
一个典型的氢燃料电池热管理系统循环主要包含：①水泵、②节温器、③去离子器、④中冷器、⑤水暖PTC、⑥冷却模块及⑦冷却管路等。
氢燃料电池热管理系统循环图氢燃料电池热管理系统示意图部件盘点水泵水泵是氢燃料电池热管理系统的“心脏”，它给系统冷却液做功，使冷却液循环。
一旦电堆热到“难以自拔”，冷却水泵就加大冷却液的流速来给电堆降温。
为了保证电堆产生的热量能够快速、有效的散发，水泵自身也要具备很高的“素质”，大流量、高扬程、绝缘及更高的EMC能力是必不可少的。
此外，水泵还需要实时反馈当前的运行状态或故障状态。
水泵中冷器中冷器的作用是冷却来自空压机的压缩空气，它通过冷却液和空气的热交换来降低压缩空气温度，使进入电堆的空气温度在合理的范围内，主要结构由芯体、主板、水室和气室组成。
中冷器的特点是热交换量大，清洁度要求高及离子释放率低。
中冷器去离子器氢燃料电池运行过程中，冷却液的离子含量会增高，使其电导率增大，系统绝缘性降低，去离子器就是用来改善这种现象。
通过吸收热管理系统中零部件释放的阴阳离子，去离子器降低了冷却液的电导率，使系统处于较高的绝缘水平。
去离子器由壳体、滤网、树脂及进出口管组成。
它的要求是离子交换量大、吸收离子速率快，同时成本低。
去离子器水暖PTC在环境温度较低的情况下，燃料电池面临低温挑战。
水暖PTC是给电堆在低温冷启动时给冷却液辅助加热的，使冷却液尽快达到需求的温度，缩短燃料电池系统冷启动时间，就好比天气较冷的时候，运动员正式比赛前，先要做好充分的“热身运动”。
氢气循环系统简介介绍
程，可以提高氢能源的利用率，降低能源消耗和环境污染。
02
氢气循环系统的基本构成
氢气循环系统主要包括氢气储存、输送、净化和再利用等组成部分，各
组成部分之间相互关联、协同工作，确保氢气的安全、高效循环。
03
氢气循环系统的关键技术
氢气循环系统的关键技术包括氢气储存技术、氢气净化技术、氢气输送
技术和氢气再利用技术等，这些技术的不断发展和创新是推动氢能源领
背景
随着环保意识的提高和清洁能源的需求增加，氢气作为一种高效、清洁的能源 载体，受到了广泛关注。氢气循环系统的发展对于推动氢能经济的发展具有重 要意义。
氢气循环系统的重要性
提高氢气利用效率
通过循环使用氢气，可以减少氢 气的浪费，提高氢气的利用效率 ，从而降低成本并减少对环境的
负担。
降低能源消耗
氢气循环系统可以减少在制取、储 存和运输过程中的能源消耗，有助 于实现能源的可持续利用。
规等手段推动其发展和应用。
技术研发
02
鼓励企业和科研机构加强技术研发和创新，提高氢气循环系统
的技术水平和经济性。
国际合作
03
加强国际间的合作与交流，共同推动氢气循环系统技术的发展
和应用，实现全球能源的绿色转型。
06
总结与反思
对氢气循环系统的认识与理解
01
氢气循环系统的重要性
氢气循环系统是实现氢能源高效利用的关键环节，通过优化氢气循环过
能量转换或利用。
使用后的氢气返回储存装置， 完成一个循环过程。
关键技术与设备
高压储存技术
采用高强度材料制造储存装置，确保 氢气在高压下的安全储存。
高效压缩技术
采用先进的压缩机设计，提高氢气的 压缩效率，降低能耗。
氢气燃烧的热效率
氢气燃烧的热效率1. 前言氢气燃烧是一种环保、高效的能源利用方式，下文将从热效率的角度探讨其特点和应用前景。
2. 氢气燃烧的热效率优势氢气燃烧的热效率是其突出的优势之一。
一般来说，氢气燃烧的热效率可以达到80%以上，而其他传统燃料的热效率一般只能达到60%~70%的水平。
这是因为氢气燃烧产生的燃气中仅包含水和氧气两种元素，没有其他杂质，燃烧反应的能量利用效率比较高。
此外，氢气的燃烧在不同的燃料形态下，其热效率也存在差异。
比如，在液态氢燃料电池车中，氢气通过电化学反应直接转化为电能，再接着转化为机械能，这种方式的热效率异常高，达到了90%以上。
3. 氢气燃烧的优势和应用前景除了热效率高之外，氢气燃烧还具有以下优势：(1) 环保。
氢气燃烧的唯一排放物是水，不像石油、天然气等传统燃料，还要释放大量的二氧化碳、一氧化碳等有害气体。
因此，氢气燃烧是真正意义上的零排放。
(2) 能源密度高。
氢气燃烧的能量密度是很高的，相对于同等体积的石油、天然气等传统燃料，氢气燃料的能量密度可以是它们的三倍以上。
(3) 应用广泛。
氢气燃烧除了可以用于汽车、煤气炉等传统的燃烧场景外，还可以通过燃料电池等技术应用到船舶、飞行器、火箭等领域。
综上所述，氢气燃烧有着非常广阔的应用前景，且其热效率高、环保等优势将使其在未来能源领域中占据重要的地位。
4. 氢气燃烧的不足之处与优点相对的是氢气燃烧的不足之处，主要有以下几点：(1) 生产成本高。
目前氢气生产技术还不是非常成熟，且氢气的生产成本较高，使其在市场上的竞争力较弱。
(2) 储存和运输难度大。
氢气具有非常小的分子质量和较高的活性，储存和运输比较困难，需要相对较高的技术难度，从而增加了其使用成本。
(3) 安全隐患。
因为氢气具有极高的可燃性和易爆性，一旦发生泄漏等安全事故，可能会造成较大的人身和财产损失。
5. 结束语氢气燃烧具有高效、环保等优势，但在应用前景、技术成熟度等方面还存在不少的问题。
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氢氧燃烧热力循环系统的特性分析段婷婷X郭晓丹(华北电力大学动力工程系,北京102206)摘要:本文主要阐述了新型氢氧燃烧热力循环的系统的构成,并进行了特性的分析,指出了新型氢氧热力循环的应用前景。
关键词:氢氧燃烧;热力循环;特性分析未来全球能源领域将面临前所未有的巨大挑战。
为了解决不断增长的能源需求与日益严重的环境污染及温室效应之间的尖锐矛盾,世界能源结构亟待调整,特别目前以化石燃料为主的能源格局需要逐步改变。
在能源与动力领域,通过热力循环实现机械能的输出,围绕热力循环的研究是能源利用转换领域永恒的课题。
人们一方面寻求和开发新能源,例如太阳能、核能、地热能、风能、潮汐能等,另一方面就是要开拓研究高效、洁净能源利用的新循环、新机理、新技术。
在众多新能源中,氢能以其热值高、无污染和不产生温室气体等独特优点引起了人们越来越多的关注,利用氢氧燃烧的新的联合循环形式也应运而生。
氢氧燃料具有燃烧清洁无污染、能量阶梯利用率高等特点。
早在上世纪90年代初,就有日、美等国科技工作者提出氢氧燃烧联合循环的设想。
现在,美国与日本均有科研计划将之付诸实用的研究。
本文主要分析利用氢氧燃料的热力循环系统各自的性能特点,并对其可行性进行了分析评价。
一、系统构成及特性1.与传统燃煤蒸汽透平相结合的氢氧燃烧系统(1)系统的构成图1所表示的是一个中间一次再热的135MW燃煤蒸汽透平循环的系统图作为本文的参考系统。
系统包括八段抽气,给水温度为251e。
表1给出了参考系统的运行参数。
在此基础上提出几种与传统热力循环相结合的新型系统。
新系统的设计主要添加了两个部分:¹氢氧燃烧装置将用于高压缸排气的再热,白色箭头处为混合式的氢氧燃烧蒸汽再热装置。
º如图1所示,灰色箭头处为氢氧燃烧蒸汽过热装置,用于从燃煤锅炉出来的蒸汽过热。
假设温度和压力等条件均满足,则可以提出以下四种循环,如表2所示。
所有的循环都添加了混合式氢氧燃烧再热器(白色箭头处),并且第三和第四种循环添加了混合式氢氧燃烧过热器(灰色箭头处)。
所有的低温回热系统都与参考系统相同,只是需对高温回热系统进行重新设计。
改造后的系统中压缸抽气的压力和流量要求与相应的参考系统相一致。
图1参考系统图(2)系统的特点如表2给出的参考系统参数,我们可以进行相应的计算以评估其性能。
经过计算可以得出各个系统的如下特点。
四个系统的整体循环氢效率可以达到59.7%-61.8%,氢的利用率很高,而对于总的效率,仅燃用煤的参考系统为36.2%,四个系统的效率则可以达到56.2%-58.3%,因此应用这些装置势必会带来可观的收益和更高的能源利用价值。
就系统损失来说,对于同样的机械动力输出,燃煤量降低,相应的烟气损失也降低,但每个系统的冷源损失变化很小,可以认为是恒定的。
经过分析,四个系统具有十分相似的特征,但最为明显X作者简介:段婷婷(1983-),女,河北保定人,华北电力大学动力工程系热能工程专业06级硕士研究生。
中国电力教育2007年研究综述与技术论坛专刊的特征有以下两点:¹当最高温度达到1500e时,可以获得最佳的氢转换效率。
º在第一种情况下,如果部件要求满足,其氢需求量最低,且氢转换率也接近最高。
2.氢氧燃烧蒸汽联合循环(1)系统构成图2所示的氢氧蒸汽联合循环流程是本文在已有的氢氧循环方案的基础上,具体和细化了循环系统的一些关键环节,提出了一套更为完整和实用研究价值也更高的氢-氧蒸汽联合循环系统方案。
氢-氧蒸汽混合循环相当于以纯氢作为燃料,以纯氧作为氧化剂,在第一燃烧室中通过摩尔比为2:1混合进行完全燃烧,形成高温(1700e或者更高)高压的过热水蒸气作为工质,蒸汽流经高压燃气轮机膨胀做功后,压力温度都有所降低,这时把蒸汽引入第二燃烧室,仍通过一定量氢气和氧气的完全燃烧产生的热量给蒸汽再热,以达到较高的(甚至再热到高压燃气轮机进汽温度)中压燃气轮机进汽温度。
再热蒸汽在中压燃气轮机中继续膨胀做功后进入余热锅炉冷却放热,而后进入低压蒸汽轮机中继续膨胀做功。
蒸汽在低压蒸汽轮机做功后凝结成水,水被引入余热锅炉,利用中压燃气轮机排气所放出的热量被加热成过热(超超临界)蒸汽后,进入高压蒸汽轮机做功,排汽再混入第一燃烧室重新形成高温高压蒸汽,从而形成一个封闭的循环。
表1参考系统的主要参数蒸汽流量112.3kg P s最大蒸汽压力18Mpa再热压力 3.51Mpa凝汽器压力0.005Mpa过热P再热温度525P525e给水温度251e热效率(LHV)0.43表2四种循环的参数系统编号过热参数再热参数118.2Mpa P525e10Mpa P1500e218.2Mpa P525e10Mpa P1700e318.2Mpa P1500e10MpaP1500e 418.2Mpa P1700e10Mpa P1700e(2)系统的特点给定几组不同循环工质的参数,就能定量的进行系统循环的计算,以评估系统性能。
计算时相关参数的取值覆盖了过去、现在以及将来的技术,例如高温燃气轮机进口温度TIT =1500-1900e,进口压力2-10MPa,高压蒸汽轮机进口温度300-600e,进口压力35MPa等。
如表3所示。
图2氢氧燃烧蒸汽联合循环经过分析计算可以得出,在选定的工况下得到了比较高的系统循环效率57.48%。
氢氧蒸汽循环系统中的联合循环以燃气轮机为主,所以燃气侧循环参数对系统性能影响最大。
燃气轮机循环输出功79758KJ,约占总输出功的66.7%,而蒸汽轮机循环输出功量为41731KJ,约占总输出功量的34. 5%。
在某一确定的循环最高温度下,存在着效率最佳压比,而且高压燃气轮机进口温度即循环最高温度TIT对最佳压比影响较小。
例如TIT=1700e时,最佳效率压比为5.2左右,TIT=1500e时,最佳效率压比基本不变。
燃气轮机系统的总压比一定时,分配给高压燃机的焓降越大,燃气轮机系统输出功就越多,从而使循环效率提高。
但压比并不是能取任意大的值,前提是要在当今透平技术能够允许的范围内。
回热压力(35MPa)一定时,系统的循环效率随回热温度变化。
在一定的回热压力下,随着回热温度的提高,循环效率下降。
而且随着TIT的上升,循环效率下降的趋势逐渐变缓。
二、可行性分析就以上分析结果来看,与传统燃煤系统结合的氢氧燃烧系统整体效率较高,有效的减少了煤耗,并且降低了污染,可见采用此种方法具有一定的可行性。
但是这种新型系统需要解决的技术问题很多,比如为适应过高的蒸汽温度必须采用蒸汽冷却技术以防止部件受损破坏,原有的锅炉也需要改型与新型的回热系统相匹配,同时,高、中压缸也要进行必要的改型和采用冷却技术。
预计到2020年可以设计出能适应1700e高温的蒸汽透平,同时三菱重工已经研发了燃用氢燃料的燃气轮机的蒸汽冷却技术,同样可以应用到这些新系统中来。
382氢氧燃烧热力循环系统的特性分析表3循环系统计算的主要参数条件参数单位设定值高压燃气轮机进口温度e1700高压燃气轮机进口压力Mpa7燃气轮机总膨胀比70高压燃气轮机膨胀比15高压燃气轮机等熵效率0.86第一燃烧室压损0.03第二燃烧室压损0.03中压燃气轮机进口温度e1700中压燃气轮机等熵效率0.86余热锅炉蒸汽侧压损0.1余热锅炉烟气侧压损0.05余热锅炉效率0.9低压蒸汽轮机等熵效率0.87低压蒸汽轮机排气压力Mpa0.005低压蒸汽轮机排气温度e32.5高压蒸汽轮机进口温度e500高压蒸汽轮机进口压力Mpa35高压蒸汽轮机等熵效率0.87对于直接燃烧氢氧联合循环,氢的热值很高,以氢作为燃料,能获得比较高的发电效率。
更值得一提的是,氢气既具备常规化石能源的优点,又符合长远能源发展的要求,从环保性能上看,氢气与氧气完全反应只生成水,不会给大气环境带来任何污染,从而真正达到零污染排放的目的。
氢-氧蒸汽联合循环可以充分利用现有的传统燃气-蒸汽联合循环的设备,而不需要添加更多的新设备,从更高层次上实现了能量的转化,进而实现了化学能与物理能的综合梯级利用,符合/温度对口、梯级利用0的热力系统集成原理和可持续发展的绿色能源战略。
所以具有一定的现实可行性。
三、结束语高效率、低污染的氢氧燃烧热力循环为我们提出了热力循环改进的新思路,为能源的充分利用开拓了新的道路。
本文所探讨的新型循环忽略了很多问题,比如设备以及温度压力等条件的实现,系统的投资成本,制氢系统、空气分离系统与联合循环装置的匹配组合问题等问题,并且就我国当前的技术和参数条件下还不可能实现,尚有一系列技术和工程上的难题有待解决。
但是从长远看,零污染排放、无碳的氢能总能系统有着广阔的发展前景,合理利用氢能,将对未来能源利用与环境相容的协调问题具有一定的意义。
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