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基于生物质-太阳能气化的多联产系统模拟及分析
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TK6[动力工程及工程热物理—生物能]
  • 作者机构:[1]中国科学院工程热物理研究所,北京市海淀区100190, [2]湖南大学土木工程学院,湖南省长沙市410082
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51276214,51236008);国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2010CB227301)。Project Supported by National Natural Science Foundation of China,The National Basic Research Program of China (973 Program)
中文摘要:

提出一种基于太阳能–生物质气化技术并用于生产甲醇和发电的多联产系统。利用塔式集热镜场聚焦产生的800~1200℃高温热源来驱动塔式太阳能气化反应器中的生物质气化反应,产生的合成气经压缩后送至甲醇合成塔,而未反应的合成气送至燃气–蒸汽联合循环系统中用于发电。对该系统进行了热力学分析,同时研究各参数包括水蒸气流量和气化温度对系统性能产生的影响。结果表明,调整水蒸气流量和气化温度将改变合成气的组分,影响到系统的甲醇产量和发电功率,当水蒸气流量为50 kg/s 时系统效率达到最高值49.48%。随着水蒸气流量和气化温度增加,太阳能热份额逐步提高,系统相对节省率同步下降,同时系统的生物质节省率维持在50%左右。研究成果为高效利用新疆等西部地区丰富的太阳能和生物质资源提供了新途径。

英文摘要:

A polygeneration system for producing methanol and generating power with solar thermal gasification of biomass was proposed. The endothermic reaction of biomass gasification in the solar tower gasifier was driven by the high temperature solar thermal energy in the range of 800~1200℃. The syngas, produced by the biomass gasification, was utilized to produce methanol via synthesis reactor after compressed. After that, the un-reacted syngas was used for power generation through a combined cycle power unit. The system thermodynamic performance including the exergy efficiency was investigated with the variation of the steam flow and the gasification temperature. The results indicate that the productions of the methanol and the power are affected by changing the operation parameters as the syngas’ composition has been altered, and the maximum exergy efficiency of the system can reach 49.48% when the steam flow is 50kg/s. Moreover, with the increase of the steam flow and gasification temperature, the solar exergy fraction is improved and the exergy saving rate is decreased. Meanwhile, the biomass saving ratio keeps relative stable with about 50%.The promising results in the work will provide a new approach for effectively utilizing abundant solar energy and biomass resources in West China, such as Xinjiang .

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970