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质子交换膜电解池进水温度与流速参数分析及系统能效预测
1
作者
程维嵩
祝乔
杨子龙
《制冷与空调(四川)》
2024年第2期168-176,共9页
操作参数的变化对质子交换膜(PEM)电解池的系统能效和耐用性产生重大影响。基于多物理场电热耦合模型,对进水温度和进水流速进行了参数分析,研究了它们对电解池性能的影响。研究表明,提高进水温度能够显著改善电解池的电流密度,进而提...
操作参数的变化对质子交换膜(PEM)电解池的系统能效和耐用性产生重大影响。基于多物理场电热耦合模型,对进水温度和进水流速进行了参数分析,研究了它们对电解池性能的影响。研究表明,提高进水温度能够显著改善电解池的电流密度,进而提高电解制氢效率。然而,这也使得电解池内部的温度可能升至超过膜的热降解临界温度(80℃)。另一方面,提高进水流速加强了电解池内部的热交换,使温度分布更加均匀,避免了电解池尾部局部热点的形成。但提升温度和流速也增加了电解系统中泵和散热器的功耗,对系统能效产生了不利影响。采用机器学习的方法,将多物理场仿真与人工神经网络(ANN)相结合,利用仿真模型的电热特性数据并加入系统能效计算,建立代理模型对其质子膜上最高温度与电解系统能效进行快速预测,以便电解池系统实际运行中可以及时调整进口参数。其中,模型预测的均方根误差仅有0.106%,确保了预测精度,并大大提高了仿真效率。因此,对不同进口参数下电解池的系统能效预测提供了重要的参考依据。
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关键词
质子交换膜电解池
进水温度和流速分析
电解系统能效
性能预测
评价指标
下载PDF
职称材料
基于EII的石油化工企业能效评价指标数学模型建立的研究
被引量:
1
2
作者
董爽
杨慧杰
段潍超
《山东化工》
CAS
2022年第15期129-132,共4页
合理的能效评价指标是对比不同石油化工企业能耗水平的标尺,目前国内外的能效指标均存在不同程度的局限性,通过分析目前石油化工企业能效指标在衡量差异性的石油化工企业时存在的局限性表明:能量密度指数(EII)作为炼油装置评价指标具有...
合理的能效评价指标是对比不同石油化工企业能耗水平的标尺,目前国内外的能效指标均存在不同程度的局限性,通过分析目前石油化工企业能效指标在衡量差异性的石油化工企业时存在的局限性表明:能量密度指数(EII)作为炼油装置评价指标具有较高的适用性,与此同时该指标也适用于相似的化工装置。本文采用数学建模法,建立了基于能量密度指数(EII)的能效评价指标模型,并对模型开展验证及应用。利用模型对不同的石油化工企业进行能效分析,计算出最终的指标数值进行比较,能效指标数值越小,该炼厂能效水平越高,且各炼厂能效指标均小于1。该数学模型可用于衡量包含炼油和化工装置的石油化工企业综合能耗水平,是普适性的综合评价指标,可客观衡量比较不同石油化工企业的能效水平。
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关键词
能量密度指数
能效评价指标
石油化工企业
数学模型
综合能耗
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职称材料
题名
质子交换膜电解池进水温度与流速参数分析及系统能效预测
1
作者
程维嵩
祝乔
杨子龙
机构
西南交通大学机械工程学院
出处
《制冷与空调(四川)》
2024年第2期168-176,共9页
文摘
操作参数的变化对质子交换膜(PEM)电解池的系统能效和耐用性产生重大影响。基于多物理场电热耦合模型,对进水温度和进水流速进行了参数分析,研究了它们对电解池性能的影响。研究表明,提高进水温度能够显著改善电解池的电流密度,进而提高电解制氢效率。然而,这也使得电解池内部的温度可能升至超过膜的热降解临界温度(80℃)。另一方面,提高进水流速加强了电解池内部的热交换,使温度分布更加均匀,避免了电解池尾部局部热点的形成。但提升温度和流速也增加了电解系统中泵和散热器的功耗,对系统能效产生了不利影响。采用机器学习的方法,将多物理场仿真与人工神经网络(ANN)相结合,利用仿真模型的电热特性数据并加入系统能效计算,建立代理模型对其质子膜上最高温度与电解系统能效进行快速预测,以便电解池系统实际运行中可以及时调整进口参数。其中,模型预测的均方根误差仅有0.106%,确保了预测精度,并大大提高了仿真效率。因此,对不同进口参数下电解池的系统能效预测提供了重要的参考依据。
关键词
质子交换膜电解池
进水温度和流速分析
电解系统能效
性能预测
评价指标
Keywords
PEM
electrolyzer
Inlet
water
temperature
and
flow
velocity
analysis
System
energy efficiency
Performance
prediction
evaluation
indicators
分类号
TK91 [动力工程及工程热物理]
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职称材料
题名
基于EII的石油化工企业能效评价指标数学模型建立的研究
被引量:
1
2
作者
董爽
杨慧杰
段潍超
机构
中国石油大学(华东)化学工程学院
青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司
中国石油大学(华东)安全环保与节能技术中心
出处
《山东化工》
CAS
2022年第15期129-132,共4页
基金
山东省重点研发计划重大科技创新工程(2019JZZY020502)。
文摘
合理的能效评价指标是对比不同石油化工企业能耗水平的标尺,目前国内外的能效指标均存在不同程度的局限性,通过分析目前石油化工企业能效指标在衡量差异性的石油化工企业时存在的局限性表明:能量密度指数(EII)作为炼油装置评价指标具有较高的适用性,与此同时该指标也适用于相似的化工装置。本文采用数学建模法,建立了基于能量密度指数(EII)的能效评价指标模型,并对模型开展验证及应用。利用模型对不同的石油化工企业进行能效分析,计算出最终的指标数值进行比较,能效指标数值越小,该炼厂能效水平越高,且各炼厂能效指标均小于1。该数学模型可用于衡量包含炼油和化工装置的石油化工企业综合能耗水平,是普适性的综合评价指标,可客观衡量比较不同石油化工企业的能效水平。
关键词
能量密度指数
能效评价指标
石油化工企业
数学模型
综合能耗
Keywords
energy
density
index
energy efficiency
evaluation
indicators
petrochemical
companies
mathematical
model
comprehensive
energy
consumption
分类号
TQ018 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
质子交换膜电解池进水温度与流速参数分析及系统能效预测
程维嵩
祝乔
杨子龙
《制冷与空调(四川)》
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于EII的石油化工企业能效评价指标数学模型建立的研究
董爽
杨慧杰
段潍超
《山东化工》
CAS
2022
1
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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参考文献
引证文献
统计分析
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