基于SOFC/GT和多效蒸馏的农村多联供系统性能研究

摘要

为提高我国农村能源综合利用率、降低碳排放量及缓解农村苦咸水问题，文章提出了一种由固体氧化物燃料电池/燃气轮机（SOFC/GT）混合发电子系统、热压缩多效蒸馏子系统、吸收式制冷子系统和供热子系统组成的新型多联供系统，该系统可同时产出冷、热、电和淡水；通过建立该系统的数学模型，开展了热力性能研究，分析了固体氧化物燃料电池压力、空气流率和蒸汽热压缩器压缩比等关键参数对系统性能的影响。结果表明：在设计工况下，新型多联供系统的净发电功率为260.60 kW、制冷量为17.58 kW、生活热水供热量为6.30 kW、CO₂减排量为3.64 kg/h、淡水产量为541.10 kg/h、净发电效率为65.06%,其综合能源利用率为71.02%;增大SOFC压力或降低空气流率均可提高系统的净发电功率和CO₂减排量；随SOFC压力或空气流率的增大，系统的制冷量和综合能源利用率随之增大，但淡水产量随之降低；造水比和淡水产量会随蒸汽热压缩器压缩比的增大而降低。

关键词

多联供 / 固体氧化物燃料电池/燃气轮机 / 多效蒸馏 / 苦咸水淡化 / 农村能源系统

基金资助

山东省自然科学基金项目(ZR2021QE239); 山东建筑大学博士科研基金项目(X21012Z)