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。
氢氧燃烧实验报告
氢氧燃烧实验报告实验目的：本实验旨在研究氢氧燃烧的特性和产物。
实验器材：1. 氫氧气混合气体灯2. 点火器3. 实验台4. 防护眼镜5. 氢氧混合气体罐6. 数字温度计7. 收集气体的玻璃针管8. 量筒9. 电子天平10. 密闭的反应装置实验步骤：1. 准备实验器材和材料。
2. 安装氫氧气体灯，确保其固定牢固。
3. 将氢氧混合气体罐接入实验台上的管道。
4. 打开氢氧混合气体罐阀门，并点燃氢氧气体灯。
5. 观察并记录氢氧燃烧的现象，包括火焰颜色、光亮度等。
6. 使用密闭的反应装置，收集氢氧燃烧产生的液体水。
7. 使用玻璃针管收集水蒸气，并通过量筒测量其体积。
8. 通过电子天平测量得到实验前后实验台的质量变化。
实验结果：1. 氢氧燃烧时火焰呈无色，并且产生一定的光亮。
2. 实验表明氢氧燃烧会产生大量的水蒸气，其体积可以通过测量玻璃针管内的水蒸气得到。
3. 经过实验台质量的测量，可得知氢氧燃烧会产生质量变化。
实验讨论：1. 氢氧燃烧是一种高温氧化反应，燃烧产生的火焰无色，这是因为氢气和氧气燃烧后的主要产物是水。
2. 实验的结果表明，氢氧燃烧会产生大量的水蒸气，这说明氢氧燃烧是一种水的生成反应。
3. 通过量筒测量水蒸气的体积，可以进一步计算出水的产量。
4. 实验还表明，氢氧燃烧会引起实验台的质量变化，这是由于氧化反应导致氢氧的质量减少，而生成的水增加所致。
5. 在进行氢氧燃烧实验时，一定要注意安全，佩戴防护眼镜并远离火焰。
结论：通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 氢氧燃烧时产生的火焰无色，并且产生一定的光亮。
2. 氢氧燃烧会产生大量的水蒸气，并且通过玻璃针管测量可以得到其体积。
3. 实验台的质量变化表明了氢氧燃烧的质量转化。
参考文献：暂无。
氢氧火焰焚烧器燃烧特性研究
氢氧火焰焚烧器燃烧特性研究近年来，环保和能源问题越来越受到人们的关注。
氢氧火焰焚烧器在环保和能源领域得到了越来越广泛的应用和重视。
然而，氢氧火焰焚烧器的燃烧特性仍然需要深入研究，以提高其效率和安全性。
本文旨在探讨氢氧火焰焚烧器的燃烧特性，介绍该领域的最新研究成果。
一、氢氧火焰焚烧器燃烧特性概述氢氧火焰焚烧器是一种新型的燃烧设备。
它使用氢和氧气作为燃料，将它们混合在一起后在高温条件下进行燃烧。
氢氧火焰焚烧器与传统的燃烧设备相比，具有以下优点：1. 燃烧产物几乎不含有害气体，对环境污染小。
2. 燃烧产生的热量高，能够用作高能燃料。
3. 燃烧效率高，能够节约燃料和能源。
尽管氢氧火焰焚烧器有许多优点，但是它的燃烧特性仍然需要深入研究。
首先，氢氧火焰焚烧器的燃烧过程受到空气和水分子的影响，这使得燃烧过程很难控制。
其次，氢氧火焰焚烧器的燃烧速度很快，其燃烧行为和火焰稳定性需要研究。
二、氢氧火焰焚烧器燃烧特性研究方法氢氧火焰焚烧器燃烧特性的研究方法包括实验方法和数值模拟方法。
实验方法可以直接观测和测量火焰的形态、燃烧温度和产物浓度等。
数值模拟方法可以通过计算机模拟燃烧过程中的各种变量，来预测和分析燃烧行为和特征。
三、氢氧火焰焚烧器燃烧特性研究进展近年来，氢氧火焰焚烧器燃烧特性的研究取得了许多进展。
以下是一些相关研究成果的介绍：1. 火焰形态研究研究人员使用实验方法观测了氢氧火焰焚烧器燃烧过程中火焰形态的变化。
他们发现，当氧气流量升高时，火焰高度和宽度都会增加。
此外，火焰形态还会受到周围气流和火焰前沿的影响。
这些结果对于优化氢氧火焰焚烧器的设计和燃烧效率具有重要的指导意义。
2. 火焰传播速度研究研究人员使用数值模拟方法预测了氢氧火焰焚烧器的火焰传播速度。
他们发现，在一定的燃料和氧气浓度下，火焰传播速度会随着温度的升高而增加。
此外，火焰前缘的形态和速度也会受到燃烧参数的影响。
这些结果可以帮助改善氢氧火焰焚烧器的燃烧效率和控制。
大推力氢氧发动机静态特性研究与应用
大推力氢氧发动机静态特性研究与应用随着现代航空技术的发展，氢氧发动机的出现带来了新的机动机种。
氢氧发动机不仅拥有大推力，而且比油料发动机更加高效。
为了充分发挥氢氧发动机的性能，人们需要对氢氧发动机的静态特性进行深入的研究。
氢氧发动机的静态特性包括机体尺寸、发动机重量、燃料系统、重心、推力、推力比、启动特性、故障特性、持续时间等。
本文将主要介绍氢氧发动机的结构特性，燃料特性，推力特性和工作性能特性。
氢氧发动机的结构特性包括机体尺寸、发动机重量以及发动机的重心。
机体尺寸是指氢氧发动机的长度、宽度、高度以及发动机的比缩比。
发动机重量是指氢氧发动机的总质量，其包括机体，附件、燃料和控制系统等主要部件的重量，以及最终的油液的重量。
发动机重心是指发动机重心位置。
氢氧发动机的重心对发动机的性能有很大的影响，所以重心的准确度和稳定性是非常重要的。
氢氧发动机的燃料特性包括推力比、启动特性、故障特性和持续时间。
推力比是指氢氧发动机的最大推力与重量的比率，一般情况下，氢氧发动机的推力比要高于汽油发动机。
启动特性指的是发动机在启动时的特性，包括发动机启动时发生的点火、喷射、燃烧等。
故障特性是指发动机出现故障时的特征，例如正常燃料供应时的熄火、环境温度变化时的推力改变等。
持续时间是指发动机可以持续工作多长时间。
氢氧发动机的性能特性是指发动机在不同工况下的性能和可靠性。
在实际应用中，它的最大推力是以质量流量和推进剂比率为控制因素的，推进剂的类型也会对发动机的性能产生重要影响。
另外，氢氧发动机的启动特性和故障特性也是重要的性能特性，启动特性直接影响发动机的可靠性和安全性，而故障特性则决定发动机在故障时的处置能力。
氢氧发动机的静态特性对其应用有着重要意义，只有在对其进行系统研究和认真分析之后，才能有效地发挥氢氧发动机的性能，以达到节能减排的目的。
本文针对氢氧发动机的结构特性、燃料特性、推力特性和工作性能特性进行了介绍，以期为氢氧发动机的进一步研究和发展提供参考。
燃料燃烧过程中的热力分析与优化
燃料燃烧过程中的热力分析与优化燃料燃烧是一种常见的化学反应，通过释放化学能量将燃料转化为有用的热能。
在工业生产和能源利用中，热力分析与优化在燃料燃烧过程中起着重要的作用。
本文将就燃烧过程中的热力分析与优化进行探讨。
一、燃料燃烧的基本原理燃料燃烧是一种自然界普遍存在的化学反应，其基本原理是燃料与氧气在一定条件下发生反应，生成水、二氧化碳等产物，并释放出大量的热能。
燃料燃烧反应可表示为以下方程式：燃料 + 氧气→ 水 + 二氧化碳 + 热能燃料的选择与燃料的性质有关，不同的燃料在燃烧过程中产生的热能也有所不同。
燃料的热值是衡量其燃烧能力的重要指标，可通过实验测定或计算获得。
二、热力分析在燃烧过程中的应用热力分析是通过计算分析燃烧过程中的能量转化和能量损失情况，从而实现能量利用效率的提高。
热力分析在燃烧工程、能源利用和环境保护等方面具有重要意义。
1. 燃烧温度的控制燃烧温度是燃烧过程中的一个重要参数，它直接影响着燃料的燃烧效果和产生的污染物排放。
热力分析可通过控制燃料、氧气的供应量和调整燃烧室结构，使燃烧温度保持在合理的范围内，以提高能量利用率和减少污染物的生成。
2. 能量损失的识别与减少燃烧过程中存在能量转化的损耗现象，如燃料中的化学能转化为热能的损失、烟气中的热能散失等。
热力分析可通过热力平衡分析等方法，识别能量损失的发生位置和原因，并采取相应措施减少能量损失，提高能量利用效率。
3. 燃烧过程的优化设计热力分析可根据燃料的性质和燃烧条件，对燃烧过程进行优化设计，以实现能量的高效利用和减少环境产物的生成。
热力分析方法包括热力平衡计算、燃料成分分析、燃烧动力学模拟等，通过这些手段可以得到最佳燃烧工况和燃烧设备的设计方案。
三、热力分析与优化案例分析以下通过一个燃烧锅炉的案例，介绍热力分析与优化在燃烧工程中的具体应用。
某煤炭火电厂燃烧锅炉的热力分析与优化。
通过对煤炭的性质和燃烧条件进行热力分析，确定了最佳的燃烧参数和燃烧工况。
氢氧等离子燃烧机工作原理
氢氧等离子燃烧机工作原理
氢氧等离子燃烧机是一种利用氢气和氧气等离子反应产生高温燃烧的装置。
其工作原理如下：
1. 氢气和氧气供给：氢氧等离子燃烧机通过相应的供气系统分别提供氢气和氧气。
氢气和氧气都经过净化处理，以确保供给的气体质量纯净。
2. 高温放电：在氢氧等离子燃烧机中，为了使氢气和氧气发生等离子反应，需要提供足够高的能量。
通常使用高压放电来实现。
在高压放电的作用下，氢气和氧气分子会分解成等离子体，形成带正电荷的氢离子和氧离子。
3. 碰撞反应：在氢氧等离子燃烧机中，氢离子和氧离子之间会发生碰撞反应。
碰撞过程中，氢离子和氧离子中的能量会被释放出来，使其周围的气体分子受热，达到高温状态。
4. 气体燃烧：高温的气体会进一步与周围的空气发生燃烧反应，释放更多的热量。
这个过程类似于传统的燃烧过程，但由于等离子反应的特点，氢氧等离子燃烧机产生的热量更加集中和高温。
5. 辅助设备：氢氧等离子燃烧机通常还包括一些辅助设备，如供气系统、高压放电系统、冷却系统等，用于控制和维护燃烧过程的稳定运行。
综上所述，氢氧等离子燃烧机通过高压放电将氢气和氧气分解
成等离子体，然后通过碰撞反应将其能量释放出来，最终实现高温燃烧的目的。
这种燃烧方式具有高效、集中和高温的特点，被广泛应用于航空、航天等领域。
氢氧爆燃燃烧温度
氢氧爆燃燃烧温度氢氧爆燃是指氢气和氧气在一定条件下发生的剧烈燃烧现象。
在高温条件下，氢气和氧气可以迅速反应产生水，同时释放出大量的热能和光能，造成爆炸性的燃烧。
氢氧爆燃是一种高温燃烧过程，其燃烧温度可达到3000-3500℃以上。
由于氢氧爆燃释放出的能量非常高，所以在实际应用中常用于发动机燃烧室和火箭推进系统等高能量的场合。
在火箭发射中，氢氧燃料被广泛应用，因为其能量密度高，燃烧产物只有水，对环境污染小，但是需要注意的是，由于氢气和氧气在温度和压力条件下非常稳定，一旦泄露或者混合比例不当，很容易引发爆炸。
氢氧爆燃的温度高主要是因为其燃烧反应的特性和反应条件的选择。
当氢气和氧气以正确的比例混合后，在适当的点火源作用下，迅速发生燃烧反应。
燃烧过程中氢气和氧气分子之间的化学键被断裂，氢与氧结合形成水分子，同时释放出大量的能量。
由于氢氧燃烧反应是一个放热反应，因此产生的热量可以进一步加剧燃烧反应，使温度迅速上升。
除了燃烧反应本身的特性外，反应条件的选择也是影响氢氧爆燃温度的重要因素。
一般来说，只有在燃烧温度达到剧烈燃烧所需的活化能时，才能引发爆燃反应。
因此，为了使氢氧爆燃发生，首先需要提供足够的能量来激活反应，例如提供一个高温的点火源。
此外，还需保持适当的氧气浓度和压力，以便燃烧反应能够持续进行。
氢氧爆燃的高温特性使得它具有广泛的应用前景。
在国际航天领域，氢氧爆燃已成为主要的推进系统之一。
由于氢氧燃料的高能量密度和低污染性，氢氧发动机被广泛应用于火箭和航天器的推进系统中，为载人航天、卫星发射等提供了强有力的动力支持。
此外，氢氧爆燃还广泛应用于能源领域，如氢氧发电站、氢氧燃料电池等。
然而，氢氧爆燃也存在一些问题和挑战。
一方面，由于氢氧爆燃释放的能量非常大，因此需要采取严密的安全措施来防止事故的发生。
另一方面，由于氢气和氧气的高温燃烧会产生大量的热量和光能，对周围环境造成严重的热辐射和光辐射，可能引发火灾和爆炸。
ge氢中氧
ge氢中氧氢氧是一个化学及实验室术语，它指的是氢气和氧气的混合物。
在标准温度和压力下，氢氧的化学式为H2O（水）。
氢氧是地球上最重要的化合物之一，它的存在使地球能够支持生命的存在。
本文将就氢氧的性质、应用以及对人类生活的重要性进行探讨。
首先，我们来了解一下氢氧的性质。
氢氧是一个无色、无味的气体混合物，其密度较轻且不溶于水。
氢气和氧气在自然界中广泛存在，在空气中的比例大约是1：5，也就是说每5个氧气分子中有1个氢气分子。
这种混合物有时也被称为"空气的轻质"。
氢氧对火焰有极高的反应性，当与明火接触时，会发生爆炸。
接下来，我们来讨论一下氢氧的应用。
由于氢气和氧气都具有高燃烧性，将它们混合在一起可以产生极高的燃烧温度。
这种特性使氢氧成为强大的燃料和能源供应源。
例如，氢氧可以用作火箭推进剂，因为它可以提供高效的推进力。
此外，氢氧还被广泛用于电力工业，用于发电和供暖。
在实验室中，氢氧可以用作实验室气体，用于实验室试剂和化学反应。
除了以上提到的应用之外，氢氧在生物学、化学以及医学领域也起到了重要作用。
在生物学中，水是生命的基础。
所有的生物体都依赖水来存活和生长。
水对于维持细胞结构、调节体温、运输营养物质和废物排泄等都起着重要作用。
在化学反应中，水是许多化学反应的重要溶剂。
许多化学反应都需要水来加速反应速率并提供一个适宜的环境。
此外，氢氧还在医学领域具有重要作用。
例如，水是一种重要的药物媒介。
许多药物都需要以水为媒介进行溶解和输送，以便在人体内发挥药效。
此外，水还可以用于不同的医疗设备和手术中，如洗涤、灌洗和消毒等。
最后，我们来探讨一下氢氧对人类生活的重要性。
作为地球上最重要的化合物之一，水是人类生活和社会发展的基础。
水是人类饮用的主要来源，也是农业、工业和能源生产的关键资源。
此外，水还是保持环境平衡和支持生态系统的重要因素。
水资源的保护和管理对于维持人类生活的可持续性和环境的稳定至关重要。
热力循环的特性是什么原理
热力循环的特性是什么原理热力循环是一种能量转换过程，其原理基于热力学定律和热力学循环的基本概念。
热力循环广泛应用于发电厂、制冷系统、空调系统以及其他许多工业和商业应用中。
它可以通过多种方法实现能量转换，包括汽轮动力循环、蒸气压缩循环、制冷循环等。
这些循环可以通过不同的工质（如水蒸气、制冷剂）和工作过程（如膨胀、压缩、冷却、加热）进行操作。
热力循环的特性主要包括高效能、可靠性、可控性和可逆性。
首先，热力循环的高效能是指其能够将能量从热源转移到工作负荷或冷源，同时最大限度地减少能量损失。
这意味着系统能够提供更高的功率输出或更高的制冷效果，从而实现更高的能量利用率。
其次，热力循环的可靠性是指系统能够在长时间运行期间保持稳定的性能。
这包括循环中的各个组件（如压缩机、蒸汽机、换热器等）的稳定性和耐久性。
可靠性对于工业生产以及商业服务都非常重要，因为任何系统的停机都会导致生产中断和服务中断，从而造成经济损失。
第三，热力循环的可控性是指系统能够根据需要进行调节和控制。
这包括循环中的各个参数（如温度、压力、流量等）能够被精确地控制，从而满足不同工作负荷或冷源的需求。
可控性对于热力循环在不同工作条件下的适应性和灵活性至关重要。
最后，热力循环的可逆性是指系统能够在逆向操作时能够有效地运行。
这意味着系统在一个工作周期内能够可靠地反向运行，将能量从工作负荷转移到热源。
可逆性是热力循环能够实现能量转换的基础，也是热力循环能够在不同工作状态下进行操作的关键特性。
总之，热力循环是基于热力学定律和热力学循环的基本概念，利用蒸汽动力、压缩、膨胀、冷却、加热等过程实现能量转换的过程。
热力循环具有高效能、可靠性、可控性和可逆性等特性，这些特性使得热力循环得以在发电、制冷、空调等领域得到广泛应用，并不断得到改进和优化。
随着对节能环保的追求和新技术的不断发展，热力循环将会继续成为未来能源转换和利用的重要技术，为人类社会的可持续发展提供重要支持。
氢气之谜认识氢气的燃烧特性
氢气之谜认识氢气的燃烧特性氢气之谜——认识氢气的燃烧特性氢气，是一种化学元素，以"H"的符号表示，原子序数为1。
它是宇宙中最常见的元素之一，也是一种非常重要的能源。
氢气作为一种燃料，具有很高的能量密度和环保的特性，并且燃烧后只产生水。
然而，尽管氢气有着许多优势，但其燃烧特性也是需要我们深入了解的。
1. 氢气的燃烧过程氢气在燃烧过程中与空气中的氧气发生反应，产生水以及释放出大量的能量。
这个反应可以用化学方程式表示为：2H₂ + O₂ → 2H₂O + 能量可以看出，氢气燃烧的产物主要是水，这使得氢气成为一种非常环保的燃料。
与传统燃料相比，使用氢气作为燃料可以减少大量的二氧化碳排放，对环境影响更小。
2. 氢气的燃烧特性尽管氢气是一种非常有利的燃料，但其燃烧特性也需要我们注意和了解。
与其他燃料相比，氢气在燃烧时具有以下特点：（1）燃烧速度快：氢气燃烧速度比许多常见的燃料快得多。
这是因为氢气分子较小，与氧气容易发生反应，燃烧速度较快。
（2）燃烧温度高：氢气的燃烧温度非常高，可以达到大约2500°C。
这是由于氢气的能量密度高，燃烧时释放出的能量较多。
（3）可燃范围宽：氢气的可燃范围是4%至75%的氢气浓度。
这意味着氢气浓度低于4%或高于75%时，无法燃烧；而在这个范围内，氢气能够与氧气发生反应并燃烧。
（4）燃烧性质不稳定：氢气在燃烧过程中可以形成火焰，但与其他燃料不同的是，氢气的火焰很难看到，没有明显的火苗。
这是因为氢气的火焰透明，难以察觉。
3. 氢气燃烧的安全性虽然氢气具有高能量密度和环保的特点，但由于其燃烧特性与其他燃料不同，我们在使用氢气作为燃料时需要注意以下安全问题：（1）易燃易爆：由于氢气的易燃性和易爆性，氢气的存储和使用需要一定的安全措施。
在容器中储存、输送和使用氢气时，需要保证严格的容器密封，以防止泄漏和爆炸的危险。
（2）火焰不可见：由于氢气燃烧时火焰很难看到，这增加了对火焰的控制和监测的难度。
核电厂氢燃烧系统运行分析
核电厂氢燃烧系统运行分析发布时间：2022-03-01T13:14:32.592Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年17期作者：倪昊[导读] 本文通过分析氢燃烧系统异常的原因并提出相应处理方法，为运行人员提供处理问题的措施。
江苏核电有限公司江苏连云港 222000摘要：田湾核电站设置有氢燃烧系统，主要在核电机组正常运行工况及正常运行偏离工况下，收集一回路冷却剂排气，并经过氢氧复合消除系统中的氢气，防止在放射性气体净化系统中产生氢气聚集形成爆炸隐患。
本文通过分析氢燃烧系统异常的原因并提出相应处理方法，为运行人员提供处理问题的措施。
关键字：氢氧复合；异常；处理措施核电站在运行过程中需控制一回路冷却剂中的氢气浓度：一方面氢浓度不宜低，否则无法抑制冷却剂辐照分解产生的氧，易导致一回路设备腐蚀；另一方面氢浓度不宜高，以避免对燃料棒的锆合金包壳产成氢脆的危险。
随着一回路冷却剂的泄露或排放，冷却剂中溶解的氢气和其他放射性气体被释放出来，由于氢气爆炸的浓度范围是 4%-75%，为了防止在后续放射性气体处理系统中形成能够达到爆炸的氢气浓度，必须提前把释放出来的氢气处理掉，因此田湾核电站 3、4 号机设置有氢燃烧系统。
氢燃烧系统的稳定运行对于核电站放射性气体处理有重要意义。
1 系统功能及工作原理1.1 氢燃烧系统功能氢燃烧系统主要是在机组正常运行工况及预期的正常运行偏离工况下，防止在放射性气体净化系统中形成氢气混合物爆炸浓度，具体功能如下：1.从除气器排气中去除氢气；2.从卸压箱的吹扫气体中除去氢气；3.从反应堆厂房设备含硼疏水收集箱的吹扫气体中除去氢气；4.在复合器中完成氢氧复合；5.将氢气浓度不大于 0.2%（容积）的气体混合物送到放射性气体净化系统；1.2 氢燃烧系统主要设备组成氢燃烧系统设有一用一备两个系列，每一系列的主要设备如下：排气冷却器缓冲箱压缩机电加热器氢氧复合器冷却器液滴捕集器水封槽1.3 氢燃烧系统流程正常运行时，氢燃烧系统一列运行，另一列备用。
氢气与氧气燃烧现象
氢气与氧气燃烧现象
氢气与氧气燃烧是一种非常常见的化学反应，也是一种非常重要的能源转化方式。
在这个过程中，氢气和氧气分别作为燃料和氧化剂，通过燃烧反应产生能量，释放出水和热。
氢气和氧气是两种非常常见的元素，它们在自然界中广泛存在。
氢气是一种轻质气体，具有很高的燃烧性能，而氧气则是一种非常重要的气体，是生命活动中必不可少的气体。
当氢气和氧气混合在一起时，只要有足够的能量，它们就会发生燃烧反应。
氢气和氧气燃烧的反应式为：2H2 + O2 → 2H2O + 热量
这个反应式告诉我们，当氢气和氧气混合在一起时，它们会形成水和热。
这个过程中，氢气作为燃料，氧气作为氧化剂，通过燃烧反应产生能量。
这个能量可以用来驱动发动机、发电机等设备，也可以用来加热、照明等日常生活中的用途。
氢气和氧气燃烧的反应速度非常快，可以达到几百米每秒。
这个速度非常快，因为氢气和氧气在燃烧过程中会产生大量的热量和气体，这些气体会迅速膨胀，形成爆炸性的冲击波。
这个冲击波可以产生很大的压力和能量，可以用来推动发动机、发电机等设备。
氢气和氧气燃烧是一种非常重要的化学反应，它可以产生大量的能量和热量，可以用来驱动各种设备和满足日常生活的需要。
同时，
这个反应也有一定的危险性，需要注意安全措施，避免产生意外事故。
氢氧火焰机工作原理
氢氧火焰机工作原理
氢氧火焰机是一种利用氢气和氧气的混合气体来产生高温火焰的装置。
其工作原理如下：
氢氧气体混合：氢气和氧气以特定的比例混合，在氧气含量较高的情况下，常用的混合比为2:1。
混合气体通过管道输送到火焰机的喷嘴或燃烧室。
点火：在喷嘴或燃烧室的出口处，利用点火装置引发火花或者其他点火源进行点火。
点火后，火焰开始燃烧并维持。
燃烧反应：点火后，混合气体开始燃烧反应。
氢气和氧气在点火后迅速氧化并释放大量热量，产生高温的火焰。
燃烧反应的化学方程式为：2H₂ + O₂→ 2H₂O + 热。
火焰控制：通过调节混合气体的氢氧比例、气流速度和火焰喷嘴的结构等参数来控制火焰的温度和形状。
不同的应用场景需要不同的火焰特性，因此可调节这些参数以满足要求。
燃料供应和安全保护：为了保证氢氧气体供应的稳定和安全，需要采取相应的措施，例如设置气体压力调节阀、防爆装置等。
总的来说，氢氧火焰机利用氢气和氧气的混合气体来产生高温火焰，其燃烧反应释放的热能可以被应用于不同的工业、实验室或其他领域中的需求，例如金属焊接、玻璃制造、实验室分析等。
然而，由于氢气具有易燃易爆性，使用氢氧
火焰机时需要严格遵守安全操作规程，确保使用环境的安全性。
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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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