以生物质为燃料的SOFC和发动机热电联供系统:参数分析和性能优化

摘要

针对清洁高效能源转换技术需求,提出了一种以生物质为燃料的新型混合发电系统,该系统由生物质气化装置、固体氧化物燃料电池、发动机和余热回收子系统组成.采用Aspen Plus对系统进行了热力学建模,基于建模结果进行了参数分析,以确定关键参数对系统性能的影响.同时,通过ε-constraint的方法进行了效率最大和比发电成本最小的双目标优化.结果表明:随着蒸汽生物质比S/B的增加,系统发电效率从47.3％增加到50.3％;随着燃料利用率的增加,发电效率从45.5％增加到48.2％;入口生物质量和空气当量比的增加会使发电效率呈现下降趋势.在Pareto最优解的情况下,该混合系统可以同时达到系统效率为53.5％,比发电成本SOFC-发动机系统相比则降低了19.6％,说明该新型热电联供系统是一种清洁、高效、经济的能源转换技术.