氢燃料电池热电联供系统的关键问题研究

基于氢燃料电池的热电联供系统作为一种高效环保的分布式能源利用方式,在国内尚属新鲜事物。针对分布式氢能热电联供系统研发中的关键问题进行系统的分析,阐述了建筑能耗现状、国内外政策及产业情况,针对国内环境进行用户需求分析,最后分述了制氢系统、燃料电池系统、整机功率等级的选型以及储水罐容积计算、二氧化碳回收系统的问题。分析结果为家用燃料电池热电联供仿真模型的搭建以及实际物理系统的试制提供了一定指导。     

生物质燃气冷热电联供系统性能分析

为提高能源的利用效率,缓解传统能源短缺及其利用过程中带来的环境问题,设计了一种以内燃机为驱动装置的生物质燃气冷热电联供系统,对其能量流程进行了分析,并以北京市某面积为10 000 m2的宾馆为例,对该系统在热跟随和电跟随两种运行模式下的设备选型、燃料消耗量和补电量以及能效、经济和排放性能进行了分析比较。通过比较可知,联供系统在电跟随模式下比在热跟随模式下的一次能源利用率高4.3%,缩短投资回收期1.4年,但少减排254.9 t CO2。因此,该生物质气冷热电联供系统在热跟随模式下的环境效益较好,在电跟随模式下的能源效益和经济效益更佳。     

沼气发酵罐恒温系统设计

针对宁夏气温及出租车用气的需求,利用产气-产热-恒温-产气过程模型,设计了沼气发酵罐恒温系统。秸秆发酵产生沼气,沼气加压成天然气用于出租车用气,取部分沼气燃烧生成热量用于预热发酵料液,减少循环水管道散热损失、发酵罐散热损失。并和国内外大中型沼气工程中常用的热水循环加热法作对比。结果表明:沼气发酵罐恒温系统（罐外预热发酵料液的方法）,减少沼气及其他能源的使用,所需的沼气用量是总产气量的15.3%。      

间接供热的热管式生物质气化炉的开发

利用固体生物质气化建立小规模分布式热电联供系统需要廉价而有效的热电转换设备,比较适合的小型设备有微型燃气轮机和燃料电池,这两种设备要求的燃气热值较高,属中热值燃气。因此,在小规模分布式热电联供系统中生物质的气化需要一种能够产生中热值燃气、操作方便和安全可靠的气化炉。这种中热值燃气是依靠生物质间接气化获得,而高温热管间接供热是效果最好的一种供热方式。为此。开发了一种新型间接供热的热管式生物质气化炉,以满足分布式热电联供系统转换设备的要求。     

基于LabVIEW的沼气恒温监控系统的研究与应用

文章介绍了一种基于虚拟仪器的沼气工程的恒温监控系统,该系统利用LabVIEW的模糊控制和PID工具相结合的方法,通过控制太阳能和地热能水泵的开闭实现了对沼气工程恒温50℃发酵。同时设计报警监控模块,实现对整个工程的实时监控。结果表明,该系统对沼气工程的主要参数实现了智能控制、实时监控,通过模糊PID恒温控制,提高了产气率。采用模糊PID控制方法能有效的缩短系统的调节时间,提高响应速度,增强了系统的动态响应性能。     

太阳能——沼气联供的全天候种植温室设计

设计了一种太阳能—沼气联供的全天候种植温室,采用立体种植温室、温室环境控制、太阳能—沼气联供等先进技术,结合精细的农业种植与养殖技术,以生猪为对象,利用牲畜粪便所产生的沼气和太阳能为温室提供热源,沼液为生态液体肥料,实现智能一体化精细种养的目标。     

养殖场热电联产沼气综合利用模式研究

文章介绍了畜禽养殖场沼气工程中增加沼气热电联产系统时,沼气综合利用模式的研究和分析,并以某养猪场为例进行计算分析,最终得出该场沼气热电联产系统的运行策略以及简单的经济效益分析。研究表明,通过该沼气综合利用模式能够有效地提高沼气产量并为养殖场带来可观的经济效益。     

带有回热回质的恒温沼气生产系统节能分析

为改变寒冷月份恒温沼气生产系统能耗大以及系统排料中热量得不到有效利用的现状,文章设计了带有回热回质的恒温沼气生产系统,将部分沼液回流以及设计沼液回热器对沼液热量进行回收,并为其增添了合理的保温措施,同时结合兰州地区典型气象年数据对系统进行了节能性分析,结果表明:带有回热回质的沼气系统日温降在0.5℃以下,每月可节约水资源85吨,30℃,37℃和52℃发酵时,节能率分别达到48.24%,49.43%,50.92%,有效降低了外部能源加热的成本消耗,节能效果良好。     

寒冷地区冬季热电联供系统性能分析与优化

热电联供系统可提高系统运行的可靠性,可以稳定连续的为用户提供热能,但是存在系统使用效率低,能源利用率低等问题,而且对该系统的潜力分析和优化方案还没有人进行深入研究,所以在这一方面开展相关研究非常必要。通过对寒冷地区冬季建筑物耗热量建立理论模型,分析计算热电联供系统配置,并且在中国西北部寒冷地区供暖季建立该热电联供系统,作为研究对象进行试验验证。试验数据处理分析表明,环境因素是影响系统供暖性能的主要因素。针对已经存在的问题提出优化解决方案,充分利用多产的电能延长系统运行时间,提高能源使用效率,优化后系统供暖保证率可提高7.01%。     

沼气工程太阳能双效增温系统热平衡分析

根据我国北方冬季气温偏低、沼气池产气慢且少的特点,结合日照特点,设计了由太阳能温室和集热室两部分组成的太阳能双效增温沼气系统。利用传热学的基本理论,建立了沼气系统的热平衡方程,并通过理论计算,分析了太阳能双效增温沼气系统内各部分的热利用效率。