金属氢化物氢压缩机用AB_2型Ti-Mn基储氢合金研究 被引量：5

1

作者 郭秀梅 王树茂 +5 位作者 刘晓鹏 李志念 吕芳 郝蕾 米菁 蒋利军 《金属功能材料》 CAS 2011年第4期10-13,共4页

制备了AB2型Laves相Ti-Zr-Mn-Cr-V-Fe系列氢压缩材料,对于V-Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金。该合金具有较低的... 制备了AB2型Laves相Ti-Zr-Mn-Cr-V-Fe系列氢压缩材料,对于V-Fe、Mn/Cr比值和Zr含量对合金吸放氢平台特性和热力学性能的影响进行了研究,优化出具有优异综合储氢性能的氢压缩材料Ti0.9Zr0.1Mn1.4Cr0.35V0.2Fe0.05合金。该合金具有较低的吸放氢平台压力、较小的压力滞后和平坦的平台特性,其放氢反应的焓变也很大,是一种氢压缩比很高的合金材料,可以在油浴热源介质的作用下实现非常高的氢气增压。 展开更多

关键词 氢压缩 AB2型Laves相 储氢性能 热力学性能

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氢泵法分离氢气技术研究现状分析及优化建议 被引量：1

2

作者 董杰 孙进 +3 位作者 时振堂 董翠翠 刘维功 王美威 《当代化工》 CAS 2022年第3期703-706,共4页

混氢天然气输送技术是近年发达国家提出的氢气输送新方案,该技术利用现有的天然气管道设施,有效避免了大规模输氢管网的建设投资,可以解决氢气规模化长距离运输的难题。电化学氢泵作为一种创新形式的氢气分离提纯装置,相较于传统的氢气... 混氢天然气输送技术是近年发达国家提出的氢气输送新方案,该技术利用现有的天然气管道设施,有效避免了大规模输氢管网的建设投资,可以解决氢气规模化长距离运输的难题。电化学氢泵作为一种创新形式的氢气分离提纯装置,相较于传统的氢气分离手段,它对于长距离混输天然气下游用户分离氢气具有较大优势,剩余甲烷等气体可作燃料气继续使用。通过氢泵法分离得到高纯度产品氢气的同时可以对氢气进行压缩输出,进而一步实现氢气的提纯和压缩。 展开更多

关键词 混氢天然气输送技术 氢气分离 电化学氢泵 氢气压缩

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BCC型V-Ti-M(M=V,Ti,Cr或Zr)合金氢气压缩性能研究 被引量：2

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作者 高云鹤 李珂 +1 位作者 刘煌 周承商 《功能材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期6006-6013,共8页

金属氢化物氢压缩技术具有安全、无活动部件、可利用低品废热等优点,但该技术对储氢合金的吸放氢平台压力、平台斜度和滞后效应等性能有较高的要求。研究了合金元素对BCC型V基合金氢压缩性能的影响,采用电弧熔炼法制备了V_(75)Ti_(20)M_... 金属氢化物氢压缩技术具有安全、无活动部件、可利用低品废热等优点,但该技术对储氢合金的吸放氢平台压力、平台斜度和滞后效应等性能有较高的要求。研究了合金元素对BCC型V基合金氢压缩性能的影响,采用电弧熔炼法制备了V_(75)Ti_(20)M_(5)(M=V、Ti、Cr、Zr)氢压缩合金,利用体积吸附法测定合金的PCT曲线和动力学性能,计算PCT曲线的平台斜度、滞后效应、氢压缩比及氢反应速率,比较合金的氢压缩性能。结果表明:V_(75)Ti_(20)Cr_(5)合金的可逆储氢量为1.05%(质量分数),相比于V_(75)Ti_(25)合金,其氢压缩速率显著提升;而V_(75)Ti_(20)Zr_(5)合金的可逆储氢量、氢压缩比和氢压缩速率均明显降低。 展开更多

关键词 氢压缩 V基合金 储氢合金

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氢气纯化和压缩技术研究进展

4

作者 欧正佳 郝兰锁 +1 位作者 骆鑫雨 袁标 《油气与新能源》 2023年第3期39-47,共9页

氢能的发展得益于氢能产业链中各项技术研究不断深入。氢气的纯化和压缩作为氢能产业链的中间一环,是连接氢能产业上下游的关键技术,影响了高纯高压氢气的获取及其未来应用。在梳理各种氢气纯化和压缩技术现状的基础上,对比了不同技术... 氢能的发展得益于氢能产业链中各项技术研究不断深入。氢气的纯化和压缩作为氢能产业链的中间一环,是连接氢能产业上下游的关键技术,影响了高纯高压氢气的获取及其未来应用。在梳理各种氢气纯化和压缩技术现状的基础上,对比了不同技术的优点和局限性,并对其适用场景进行了分析,应根据实际工况中的温度、压力、占地面积等选择利于生产过程的技术,最后对氢气纯化及压缩技术的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 氢能 氢气纯化 氢气压缩 研究进展 发展方向

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三级金属氢化物氢压缩机设计及氢压缩材料的研究进展 被引量：2

5

作者 欧阳柳章 彭琢雅 +2 位作者 王辉 刘江文 朱敏 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-11,共11页

随着氢能产业的发展,氢燃料电池汽车因无污染、零排放等优点逐渐进入公众的视野,引起了人们的强烈关注。在氢燃料电池汽车系统中,车载储氢罐发挥着至关重要的作用,为提高其体积储氢密度并确保其应用的安全性,国际标准组织氢技术委员会... 随着氢能产业的发展,氢燃料电池汽车因无污染、零排放等优点逐渐进入公众的视野,引起了人们的强烈关注。在氢燃料电池汽车系统中,车载储氢罐发挥着至关重要的作用,为提高其体积储氢密度并确保其应用的安全性,国际标准组织氢技术委员会规定储氢罐最多可充入70 MPa的氢气。因此,实现氢气的安全、高效加注是氢燃料电池汽车市场化的关键,这也对加氢站中氢压缩机的研发提出了更高的要求。现阶段,大多数已建成的加氢站均使用机械式氢压缩机,其普遍存在安全性差、振动与噪音大以及维护成本高等缺点。金属氢化物氢压缩机是利用储氢合金(氢压缩材料)在不同温度下平台压的不同对氢气进行增压。相比传统的机械式氢压缩机,金属氢化物氢压缩机具有安全、环保、无振动和噪音、密封性好、无摩擦、能有效提纯氢气以及维护成本低等优点。为提升其加氢压力和压缩比,通常将几种不同的氢压缩材料串接设计为多级氢压缩机。而提升各级氢压缩材料的热力学与动力学性能则是优化整个金属氢化物氢压缩系统性能的关键。氢压缩材料的改性主要集中于合金化。例如:LaNi_(5)合金A侧常被混合稀土Mm和Ml取代,而B侧常被Co、Al、Mn、Sn等元素取代,改性后的AB_(5)型合金因具有较低的吸放氢平台、较强的抗毒化性能与循环稳定性,通常作为高密度储氢材料或初级氢压缩材料;而TiCr_(2)合金A侧常被同族的Zr取代,B侧常被同周期的V、Mn、Fe、Co、Ni等元素取代,改性后的AB_(2)型合金具有较高的吸放氢平台、较大的储氢量,一般可作为中级或末级氢压缩材料。除此之外,具有极高平台压的ZrFe_(2)基合金也是应用于氢压缩领域的潜在材料。本文首先介绍了金属氢化物氢压缩机的工作原理与特点,然后设计了三级氢压缩机系统并综述了各级氢压缩材料的研究进展,最后� 展开更多

关键词 加氢站 金属氢化物氢压缩机 氢压缩材料 储氢合金 热力学性能

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电化学氢纯化与压缩技术现状及在氢能中的应用

6

作者 于广欣 纪钦洪 +4 位作者 徐庆虎 吴青 崔德春 刘强 张一平 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期6-10,共5页

氢能在全球能源结构加速向绿色、低碳转型中将发挥重要、关键作用,氢气的高压输送、提纯和高压加注是氢能发展关键环节,电化学氢压缩技术(EHC)具有压缩能耗低、无动设备、纯化气体杂质等突出优点。通过分析EHC技术原理、国内外专利技术... 氢能在全球能源结构加速向绿色、低碳转型中将发挥重要、关键作用,氢气的高压输送、提纯和高压加注是氢能发展关键环节,电化学氢压缩技术(EHC)具有压缩能耗低、无动设备、纯化气体杂质等突出优点。通过分析EHC技术原理、国内外专利技术现状和趋势,对比分析了EHC与机械压缩、PSA分离纯化等氢气压缩、纯化关键技术特点,结合可再生能源制氢、加氢站加注、输送及天然气掺氢等应用情景,提出了在分布式制氢分离纯化、掺氢天然气分离纯化、加氢站氢气压缩与加注方面EHC具有的优势和发展潜力,为氢能输送、应用提供新的技术解决思路。 展开更多

关键词 电化学氢压缩 氢气纯化 氢气压缩 氢气杂质 氢能

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氯碱企业富余氢气利用方案探讨 被引量：2

7

作者 杨黎博 何旭东 《氯碱工业》 CAS 2013年第11期25-26,共2页

氯碱企业副产氢气多排空,造成大量浪费。为此,提出将氢气压缩装瓶后外销,既有效利用清洁能源,又提高企业经济效益和社会效益。

关键词 富余氢气 利用方案 氢气压缩包装 经济效益

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基于多场景多重不确定性的含混氢天然气的综合能源系统运行优化

8

作者 熊阳阳 于艾清 +1 位作者 王育飞 薛花 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1888-1899,共12页

合理利用氢能能够提高综合能源系统优化运行的灵活性,有效缓解源荷不确定性对系统运行的影响。将氢气混入天然气中作为燃料注入热电联产机组可以有效提高系统的经济性以及氢能利用率。为此,提出了基于多场景多重不确定性的含混氢天然气... 合理利用氢能能够提高综合能源系统优化运行的灵活性,有效缓解源荷不确定性对系统运行的影响。将氢气混入天然气中作为燃料注入热电联产机组可以有效提高系统的经济性以及氢能利用率。为此,提出了基于多场景多重不确定性的含混氢天然气的综合能源系统运行优化模型。首先,建立以混氢天然气为燃料的综合能源系统拓扑。其次,综合考虑源荷不确定性以及场景概率不确定性,建立以系统运行成本最低为目标的三阶段鲁棒优化模型,根据列与约束生成算法拆分为主、子问题,运用数学方法将其变为单层优化进行求解。分析对比不同鲁棒模型的运行结果,表明提出的含混氢天然气的综合能源系统三阶段鲁棒优化模型可以提高系统经济性,有效缓解系统优化时因忽略场景实际发生概率与预测值的偏差而导致结果趋于极端的问题。 展开更多

关键词 含混氢天然气综合能源系统 鲁棒优化模型 多阶段优化 多场景

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氢气压缩输送除水及节能改造 被引量：1

9

作者 刘金鑫 裴月中 《中国氯碱》 CAS 2012年第10期42-43,共2页

介绍了将离子膜烧碱装置的氢气处理工艺由洗涤后经纳氏泵输送工艺改为增加冷冻水冷冻除水、捕集器捕集,并改为2BE水环真空泵压缩输送工艺。改造后充分利用了富余的冷冻水并解决了氢气含水量过高的问题,改用水环泵年可节电33万kW·h。

关键词 离子膜烧碱 氢气压缩 除水 效果及效益

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混氢天然气燃烧特性及灭火剂抑制研究

10

作者 王润晴 谢永亮 陈兵 《制冷与空调（四川）》 2023年第6期776-783,789,共9页

利用Chemkin-Pro对混氢天然气层流预混火焰速度进行数值模拟研究,从化学动力学的角度讨论混氢比对混氢天然气层流预混火焰速度的影响,结果表明,FFCM1.0机理能够较准确的预测混氢天然气层流预混火焰速度;随着混氢比的增加,混氢天然气的... 利用Chemkin-Pro对混氢天然气层流预混火焰速度进行数值模拟研究,从化学动力学的角度讨论混氢比对混氢天然气层流预混火焰速度的影响,结果表明,FFCM1.0机理能够较准确的预测混氢天然气层流预混火焰速度;随着混氢比的增加,混氢天然气的层流预混火焰速度逐渐升高,在混氢比大于60%时,火焰速度增幅更显著。对三氟甲烷(HFC-23)、五氟乙烷(HFC-125)、七氟丙烷(HFC-227ea)三种灭火剂抑制层流火焰速度的能力进行研究分析,发现HFC-227ea对层流火焰速度具有更好的抑制效果,进一步研究了HFC-227ea对层流火焰速度的影响。结论表明:在未观察到不良反应浓度范围内,HFC-227ea浓度越高,层流火焰速度越低;燃烧当量比在1.5左右,该灭火剂对层流火焰速度有增强的效果。 展开更多

关键词 混氢天然气 层流火焰 七氟丙烷(HFC-227ea)

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“碳达峰、碳中和”目标下混氢天然气技术应用前景分析 被引量：61

11

作者 邱玥 周苏洋 +2 位作者 顾伟 潘光胜 陈晓刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期1301-1320,共20页

氢能是我国实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的重要能源载体,基础设施发展动力不足是制约其大规模发展的重要因素。将氢气与天然气掺混形成混氢天然气(hydrogen enriched compressed natural gas,HCNG),并注入全国天然气管网,能... 氢能是我国实现“2030年前碳达峰,2060年前碳中和”的重要能源载体,基础设施发展动力不足是制约其大规模发展的重要因素。将氢气与天然气掺混形成混氢天然气(hydrogen enriched compressed natural gas,HCNG),并注入全国天然气管网,能够实现氢能的跨省区输运和利用,从而有效促进可再生能源的大规模消纳,助力“双碳”目标的早日实现。为此,该文全面探究混氢天然气技术在我国的应用前景。首先,从多角度评估氢能在我国碳减排进程中的发展潜力,并针对混氢天然气供应链的关键环节开展技术经济分析;随后,展望混氢天然气在我国能源系统的中长期发展路径;最后,阐述混氢天然气技术发展过程中一系列待研究的关键问题。 展开更多

关键词 碳达峰 碳中和 混氢天然气 电制氢 技术经济分析 应用前景

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考虑混氢天然气的综合能源系统低碳经济调度 被引量：21

12

作者 康丽虹 贾燕冰 +2 位作者 谢栋 田丰 王子辉 《电网与清洁能源》 CSCD 北大核心 2023年第7期108-117,共10页

提出考虑混氢天然气的电-气综合能源系统低碳经济调度策略,协同调度P2G设备中电制H2和电制CH4 2种电-气转换过程,以混氢天燃气(hydrogen enriched compressed natural gas,HCNG)的形式满足终端燃气需求,以改善系统的运行性能。经改进的I... 提出考虑混氢天然气的电-气综合能源系统低碳经济调度策略,协同调度P2G设备中电制H2和电制CH4 2种电-气转换过程,以混氢天燃气(hydrogen enriched compressed natural gas,HCNG)的形式满足终端燃气需求,以改善系统的运行性能。经改进的IEEE 14节点电力网和比利时20节点天然气网耦合系统进行验证,结果表明,所提IEGS调度策略可在提高风电转换效率、实现碳减排的同时,保障用气需求,提升系统运行的经济性。 展开更多

关键词 电-气综合能源系统 电转气 混氢天然气 风电消纳 低碳经济调度

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考虑电解槽组合运行的风电-氢能-HCNG耦合网络容量优化配置 被引量：15

13

作者 杨紫娟 田雪沁 +1 位作者 吴伟丽 袁铁江 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期76-85,共10页

纯氢运输成本高是阻碍电制氢消纳可再生能源技术发展的因素之一。采用混氢天然气(HCNG)技术,将氢气直接掺入天然气管道运输,能有效降低运输成本。针对管道掺氢时掺氢比控制问题和制氢设备容量配置问题,建立了风电-氢能-HCNG耦合网络。... 纯氢运输成本高是阻碍电制氢消纳可再生能源技术发展的因素之一。采用混氢天然气(HCNG)技术,将氢气直接掺入天然气管道运输,能有效降低运输成本。针对管道掺氢时掺氢比控制问题和制氢设备容量配置问题,建立了风电-氢能-HCNG耦合网络。在分析电解槽单体过载效率特性基础上,对多电解槽模块化集成的电制氢系统运行特性进行分析,进一步提出多电解槽双层轮值协调运行策略。以系统收益最大为目标,考虑系统中功率、氢气平衡及各设备运行约束,建立了能够满足掺氢需求的氢能系统容量配置模型,并采用MATLAB调用CPLEX进行求解。通过算例分析和比较验证了管道掺氢在长距离输氢中的经济性及可行性,基于电解槽运行特性的双层轮值策略能够均衡电解槽运行时长、降低容量配置需求、减小投资成本。 展开更多

关键词 氢储能 混氢天然气 碱性电解槽 协调运行 容量优化

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稀燃天然气掺氢发动机循环变动的试验研究 被引量：11

14

作者 马凡华 江龙 +3 位作者 丁尚芬 王明月 王业富 赵淑莉 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期21-26,共6页

对火花点火天然气发动机而言,稀燃是提高发动机燃油经济性和降低发动机排放的一种有效途径,但稀燃导致的循环变动是拓宽稀燃极限的一个主要限制因素,在天然气中掺混氢气作为燃料,可解决稀燃工况下循环变动过大的问题。为了研究掺氢对发... 对火花点火天然气发动机而言,稀燃是提高发动机燃油经济性和降低发动机排放的一种有效途径,但稀燃导致的循环变动是拓宽稀燃极限的一个主要限制因素,在天然气中掺混氢气作为燃料,可解决稀燃工况下循环变动过大的问题。为了研究掺氢对发动机循环变动影响,选取纯天然气和掺氢体积比为20%的天然气掺氢燃料,在6缸进气道喷射增压稀燃天然气发动机上进行不同点火提前角和空燃比工况下的试验研究。通过对缸内压力特性参数、燃烧特性参数以及排放数据的分析,结果表明:掺氢可有效降低发动机最高压力循环变动和平均指示压力循环变动,在稀燃情况下效果更为明显;掺氢可降低火焰发展期和燃烧持续期及其循环变动;在稀燃工况下,掺氢对控制发动机NOx及未燃HC排放有利。 展开更多

关键词 天然气掺氢 循环变动 氢气 燃烧持续期 排放

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纯氢/掺氢天然气管道的减压与调压 被引量：4

15

作者 李玉星 周慧 +5 位作者 朱建鲁 刘翠伟 吕浩 彭薇 芦澍 李璐伶 《油气储运》 CAS 北大核心 2024年第1期21-31,共11页

【目的】调压系统作为连接长输管道与城镇燃气管网的关键环节之一,在实现“氢进万家”中发挥着重要作用,然而氢气与天然气的物性差异会影响调压的工艺控制效果。【方法】采用纯氢/掺氢天然气减压调压实验与调压动态模拟相结合的方式,以... 【目的】调压系统作为连接长输管道与城镇燃气管网的关键环节之一,在实现“氢进万家”中发挥着重要作用,然而氢气与天然气的物性差异会影响调压的工艺控制效果。【方法】采用纯氢/掺氢天然气减压调压实验与调压动态模拟相结合的方式,以稳压精度、响应时间、适用度函数作为判定减压调压系统稳压效果的依据,对掺氢比、流量波动周期、下游流量变化幅度、管输压力及PID参数进行了敏感性分析。【结果】(1)系统波动越频繁、气体流速越大,导致系统受到扰动后波动幅度越大,减压调压系统越不易实现稳压,需对管输纯氢或者掺氢天然气的高流速运动进行限制。(2)调压系统流量有正弦变化的波动,以稳压精度±1.5%为要求,开展减压调压实验时,PID比例参数、积分参数设定在1~2范围时,可基本实现纯氢/掺氢天然气在城镇燃气管道压力范围内的调压。(3)当管输气体流速相同时,纯氢的瞬时波动较天然气更为明显,控制系统的响应时间、适应度函数均随掺氢比的增大而逐渐增加;纯氢的压力瞬时波动可达到纯甲烷的1.15倍,控制系统的响应时间、适应度函数也分别增大为纯甲烷的1.13倍、2.68倍,当氢气与甲烷为相同比例参数、积分参数时,含氢气体更难实现稳压,可根据掺氢比适当降低积分参数或增大比例参数,实现与天然气相同甚至更好的稳压效果。【结论】研究成果可为纯氢/掺氢天然气管道的实际调压过程提供一定的理论参考。(图13,表3,参27) 展开更多

关键词 氢气 掺氢天然气 调压 减压 PID 最优值

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受限空间掺氢天然气泄漏与燃爆特性研究综述 被引量：6

16

作者 马青峰 韩辉 +4 位作者 李玉星 孔莹莹 刘翠伟 常曦文 王赛磊 《油气与新能源》 2023年第1期117-128,共12页

将氢气掺入现有的城市燃气管道系统,能够实现氢气的较大规模输送,但同时也带来了更严峻的安全挑战。掺氢天然气在管道输送过程中如果发生连续泄漏,在城市燃气管廊和终端用户等受限空间容易形成危险气体积聚,氢气的高泄漏速率和扩散性、... 将氢气掺入现有的城市燃气管道系统,能够实现氢气的较大规模输送,但同时也带来了更严峻的安全挑战。掺氢天然气在管道输送过程中如果发生连续泄漏,在城市燃气管廊和终端用户等受限空间容易形成危险气体积聚,氢气的高泄漏速率和扩散性、纯氢和掺氢天然气较大的燃爆浓度范围可能导致掺氢天然气在受限空间内的安全风险更大,伤害后果更严重。为此,围绕掺氢天然气在受限空间内的安全问题,综述了其在受限空间的泄漏积聚、燃烧爆炸特性和安全评价方面的研究进展,指出了目前面临的问题与挑战。建议未来应加强对掺氢天然气在特定应用场景下的泄漏扩散特性研究,深入研究掺氢天然气管道和临氢设备燃烧爆炸事故的特性和演化规律;安全评价方面可采用数据驱动、机理仿真的方法形成有效的掺氢天然气泄漏爆炸评价方法。 展开更多

关键词 掺氢天然气 管道输送 泄漏积聚 燃烧爆炸 安全评价

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考虑碳排放和混合燃烧特性的氢混燃机精细化建模及应用 被引量：5

17

作者 谢敏 叶佳南 +3 位作者 何知纯 何润泉 刘明波 宁楠 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期4319-4339,共21页

随着混氢天然气技术发展,氢混燃机成为未来电-混氢天然气城市综合能源系统的关键技术节点。为此,该文分别对混氢天然气网和氢混燃机进行特性分析,并搭建考虑多气体组分混合的混氢天然气网与氢混燃机耦合架构。从多学科信息融合角度出发... 随着混氢天然气技术发展,氢混燃机成为未来电-混氢天然气城市综合能源系统的关键技术节点。为此,该文分别对混氢天然气网和氢混燃机进行特性分析,并搭建考虑多气体组分混合的混氢天然气网与氢混燃机耦合架构。从多学科信息融合角度出发,采用阿伦尼乌斯方程和系统热力学分别对氢混燃机的碳排放和混合燃烧出力特性精细化建模,并基于实例参考范围验证所提模型的合理性。在此基础上,将氢混燃机模型应用到优化调度中,以系统总运行成本最低为目标函数,计及城市配电网、混氢天然气网以及用户单元内部运行约束,建立电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度模型。以耦合混氢天然气系统的某实际城市配电网为算例进行验证,结果表明,基于电转气的天然气网掺氢运输和本地储氢供应均能有效提高电网的可再生能源消纳水平,其风电利用率之差不超过2.12%,但前者的总运行成本比后者少4.31%,能够降低系统总运行成本的同时有效促进用户侧低碳减排。 展开更多

关键词 混氢天然气 氢混燃机 碳排放 混合燃烧 阿伦尼乌斯方程 系统热力学 城市综合能源系统

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计及氢气-天然气混输的气电综合能源系统动态最优能流计算 被引量：5

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作者 刘文昕 方家琨 +2 位作者 胡可崴 钟治垚 艾小猛 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第S01期1-17,共17页

利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该... 利用可再生能源电解水制氢并注入天然气管道进行跨区域输运和利用,能够有效改善“三弃”现象,助力能源系统低碳转型。然而,氢气与天然气物化性质存在较大差异,掺氢后气网各管道、节点气质不均一,压力、流量等运行工况发生显著变化。该文建立了含掺氢环节的气电综合能源系统动态最优能流模型,重点推导了计及分布参数效应的混氢天然气动态潮流方程,反映节点处氢气质量分数与气体流速的定量关系和传输网络中各管道气质差异,揭示掺氢后气网动态过程的关键特征。同时,为降低优化问题求解难度,将模型中难以处理的双线性项等价重构为具有物理意义的新变量,并采用低掺氢比假设等简化方法进一步消除模型非线性,从而将非凸非线性问题转换为线性规划问题。该模型在反映异质气体注入对系统能流分布的影响的同时能够适应大规模优化问题的求解要求。最后通过仿真算例验证了所提模型的合理性和有效性。 展开更多

关键词 混氢天然气 混氢气电综合能源系统 动态最优能流计算 协调运行策略

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天然气发动机掺氢20%时瞬态排放性能研究 被引量：5

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作者 马凡华 王业富 +2 位作者 丁尚芬 江龙 汪俊君 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期8-12,16,共6页

对天然气发动机掺氢20%(体积比)的瞬态性能进行了研究。主要研究包括不同催化器ETC循环排放的对比、不同加速加浓因子的排放对比以及20%天然气掺氢发动机(HCNG)与纯天然气发动机的排放对比。试验结果表明:三种催化器都能使天然气掺氢发... 对天然气发动机掺氢20%(体积比)的瞬态性能进行了研究。主要研究包括不同催化器ETC循环排放的对比、不同加速加浓因子的排放对比以及20%天然气掺氢发动机(HCNG)与纯天然气发动机的排放对比。试验结果表明:三种催化器都能使天然气掺氢发动机排放达到环境友好型汽车标准。随着加速加浓因子的增大,发动机扭矩跟随性越好,但会造成各种排放同时上升,特别是NOx上升幅度很大。三种氧化型催化转化器转化效率大小排序为:ECOCATⅡ型>国产催化器>ECOCATⅠ型。对于这三种催化器来说,随着催化效率的提高,排气阻力加大,发动机动力性下降,燃料消耗率上升。掺入20%氢气后,在不带催化器的情况下,NOx、CO、NMHC、CH4排放和燃料消耗率相对于原天然气发动机分别下降51%、36%6、0%4、7%和7%。 展开更多

关键词 内燃机 天然气掺氢发动机 氧化型催化器 瞬态性能 排放

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方形容器内掺氢天然气爆炸抑制实验研究

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作者 李满厚 汲世杰 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期953-958,共6页

为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着... 为探究掺氢天然气在方形受限空间中的爆炸特性及七氟丙烷/二氧化碳对其爆炸抑制作用,在0.5 m×0.5 m×0.5 m的方形爆炸容器中进行掺氢天然气抑爆实验研究。首先进行掺氢体积分数0%~50%的掺氢天然气爆炸特性研究,结果表明:随着掺氢比例增大,最大爆炸超压和火焰传播速度都呈现上升趋势。随后在甲烷中掺入50%体积分数氢气开展二氧化碳或七氟丙烷抑爆实验,分析了最大爆炸超压、达到最大爆炸超压延迟时间、火焰传播速度等关键爆炸参数在不同抑爆剂体积分数下的演变规律。结果表明:随着抑爆剂体积分数增加,最大爆炸超压快速衰减,达到最大爆炸超压延迟时间延长。高速图像采集结果表明:火焰面拉伸明显,球形火焰传播速度显著减小。选取两种抑爆剂的不同体积分数下抑爆参数值进行对比,发现在二氧化碳体积分数是七氟丙烷2倍情况下,二者对最大爆炸超压的抑制效果相当;在10%体积分数七氟丙烷和20%体积分数二氧化碳作用下均可达到完全抑制,最大爆炸超压分别下降了98.0%和94.4%。两种抑爆剂都具有物理和化学抑爆作用,但七氟丙烷的抑爆效果明显优于二氧化碳。 展开更多

关键词 掺氢天然气 七氟丙烷 二氧化碳 掺氢比例 抑爆

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