未来广泛应用的新能源 ---生物质能与核能能源是人类藉以克服困难,维持生存的原动力,譬如太阳给我们光热,风吹动风车可以发电,燃烧汽油可用以推动汽车,使用瓦斯可以烹调、取暖,凡此种种如太阳、风、汽油、瓦斯等都是能源。近年来,无论核分裂、核融合和太阳能的研究发展,均呈现出一片蓬勃景象,但今日能源供应市场燃料其蕴藏量有限且日益枯竭、分布不均,使用时又污染严重,鉴於目前已经投置的生产设备和应用技术,预计主能源维持在能源主流的地位直至本世纪之末,因此人类当务之急便是寻求更好用的燃料,并加紧改良现有能源的利用技术。下面是未来应用较广泛的两种新能源。一、新能源之生物质能 生物质能是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。 而所谓生物质能,就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能 量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可 转化为常规的固态、液态和气态燃料,取之不尽、用之不竭,是一种可再生能源,同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳,所以从广义上讲,生物质能是太阳能的一种表现形式。目前,很多国家都在积极研究和开发利用生物质能。生物质能蕴藏在植物、动物和微生物等可以生长的有机物中,它是由太阳能转化 而来的。 1、生物质能的特点1) 可再生性生物质属可再生资源,生物质能由于通过植物的光合作用可以再生,资源丰富,可保证能源的永续利用; 2) 低污染性生物质的硫含量、氮含量低; 生物质作为燃料时,由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量, 因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零,可有效地减轻温室效应; 3) 广泛分布性 缺乏煤炭的地域,可充分利用生物质能; 4) 生物质燃料总量十分丰富。生物质能源的年生产量远远超过全世界总能源需求量,相当于目前世界总能耗的十倍。 2、生物质能的分类依据来源的不同,可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等。林业生物质资源是指森林生长和林业生产过程提供的生物质能源,包括薪炭林、在森林抚育和间伐作业中的零散木材、残留的树枝、树叶和木屑等。农业生物质能资源是指农业作物;农业生产过程中的 废弃物,如农作物收获时残留在农田内的农作物秸秆。工业有机废水主要是酒精、酿酒、制糖、食品、制药、造纸及屠宰等行业生产过程中排 出的废水等,其中都富含有机物。 城市固体废物主要是由城镇居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和 少量建筑业垃圾等固体废物构成。
随着信息网络技术发展水平的不断提高,发电厂电气技术也渐渐地被人们所关注。我为大家整理的发电厂电气技术论文,希望你们喜欢。 发电厂电气技术论文篇一 发电厂电气自动化技术初探 摘要:本文分析了发电厂用电系统的特点,通过介绍电气综合自动化系统的功能,探讨了目前电气自动化控制系统的设计思想,展望了将来电气自动化控制系统的发展趋势。 关键词:发电厂;电气自动化;技术;分析 中图分类号:TU984 文献标识码:A 文章编号: 从布置方式和数量上来看,厂用电设备分散安装于各配电室和电动机控制中心,元件数量众多,运行管理信息量大,检修维护工作复杂。与热工系统相比较, 电气设备操作频率低,有的系统或设备运行正常时,几个月或更长时间才操作一次;电气设备保护自动装置要求可靠性高动作速度快,比如保护动作速度要求在40ms 以内完成。在电气设备本身构造上,其具有联锁逻辑较简单、操作机构复杂的特点。在构建ECS时,其系统结构与DCS 的联网方式是确保系统高可靠性的关键。既要实现正常起停和运行操作外,又要实现实时显示异常运行和事故状态下的各种数据和状态并提供相应的操作指导和应急处理措施,保证电气系统在最安全合理的工况下工作。 1 集中模式 原理 集中模式也就是传统的硬接线方式,将强电信号转变为弱电信号,采用空接点方式和4—20mA标准直流信号,通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对一接至DCS的I/O模件柜,进入DCS进行组态, 实现对电气设备的监控。这种模式又分为直接I/0接人方式和远程I/0接人方式两种,前者是将电缆接至电子间集中组屏,后者是在数据较集中且离主控室较远的电气设备现场设立远程I/0采集柜,然后通过通信方式与 DCS控制主机相连,两者具有相同的实现技术,本质上没有区别。 优点 电气量的采集集中组屏,便于管理,设备运行环境好;硬接线方式成熟,响应速度快。 缺点 电缆数量大,电缆安装工程量大,长距离电缆引进的干扰也可能影响DCS的可靠性。 DCS系统按“点”收费,不仅投资大,而且只有重要的电气量才能进入DCS,系统监测的电气信息不完整。 所有信息量均要集中汇总至 DCS系统,风险集中,影响系统可靠性。 由于 DCS调试一般是最后进行,采用集中模式通常难以满足倒送厂用电的要求。 没有独立的电气监控主站系统,无法完成较复杂的电气运行管理工作(如防误、事故追忆、继电保护运行与故障信息自动化管理、录波分析等高级应用功能),不能实现电气的“综合自动化”。 2 分层分布式模式 原理 分层分布式模式从逻辑上将ECS划分为三层,即站级监控层、通信层和间隔层(间隔单元)。间隔层由终端保护测控单元组成,利用面向电气一次回路或电气间隔的方法进行设计,将测控单元和保护单元就地分布安装在各个开关柜或其他一次设备附近。网络层由通信管理机、光纤或电缆网络构成,利用现场总线技术,实现数据汇总、规约转换、转送数据和传控制命令的功能。站级监控层通过通信网络,对间隔层进行管理和交换信息。 优点 间隔层测控终端就地安装,减少占用面积,各装置功能独立,组态灵活,可靠性高。 模拟量采用交流采样,节省二次电缆,降低了成本,抗干扰能力增强,系统采集的数据精度大大提高。 系统采集的数据量提高,监控信息完整,能实现在远方对保护定值的修改及信号复归,运行维护方便。 分布式结构方便系统扩展和维护,局部故障不影响其他模块(部件)正常运行。 设置独立的电气监控主站,便于分步调试和投运,满足倒送电的要求。同时有利于厂用电系统的运行、维护和检修。 关键技术 间隔层终端测控保护单元。分层分布式系统的最大特点就是以间隔层一次设备为单位,现场配置测控保护单元。该单元是保障厂用电系统安全、稳定运行最重要、最有效的技术手段,对其可靠性、灵敏性、速动性和选择性都有很高的要求,因此不宜由DCS来实现保护功能,而应该采用专用保护装置来实现。厂用电系统保护主要有线路、厂用变、电动机综合保护测控装置等,实现微机化保护、实时数据采集、 远方及就地控制以及记录故障数据等功能。 通信网络。 ECS系统安装工作于高电压、大电场的环境,工作环境恶劣、电磁干扰大,因而通信网络是ECS系统的关键组成部分,通信网络的性能直接影响着自动化监控系统的整体性能。目前较为流行的采用电缆现场总线网络方式,光纤通信亦开始被用户逐步接受。 通信管理层是间隔层和站控层之间的桥梁,方案中一般采用双冗余的设计思想,按照通信管理机双机热备用或双通道备用原则配置,当数据通信网络中出现问题时,系统能自动切换至冗余装置或通道,以提高系统可靠性。 监控主站。监控主站安置在站级监控层,实现厂用电电气系统监控和管理,主站配置的设备和规模需要根据发电机机组的容量和运行管理要求进行设计,即可以配置成单机、双机或多机系统,标准的设备主要有数据库服务器、应用和Web服务器、操作员站、工程师站 以及其他网络设备、GPS和打印机。 尽管配置的设备规模不同,但配置的软件以及完成的功能基本一样。软件主要有前置机软件、实时数据库软件、人机界面软件和图形建模软件等。功能主要有系统监控功能、数据管理功能、系统管理功能以及应用分析功能等。 另外,主站系统可通过多种方式与DCS系统、MIS系统和SIS系统传输数据。 与DCS的协调控制。由于电气系统与热工系统在运行过程和控制要求上有着很多不同之处,所以在设计规划阶段和调度运行过程时必须要考虑 ECS与DCS系统之间的功能分工和协调控制,主要体现在以下几点: 由DCS实现电动机连锁逻辑控制操作,厂用电自动切换逻辑由专用电气装置实现。 由ECS实现继电保护、故障录波和事故追忆等功能的管理。 控制操作主要在DCS操作员工作站进行,DCS系统授权后也可在ECS操作员工作站进行,但要保证控制权的唯一性。 3 技术的发展趋势 嵌入式工业以太网技术的应用 由于现场总线通信协议技术标准的多样性,难以统一,使其不能满足以上性能要求,而以太网由于其传输速度快、容量大、网络拓扑结构灵活以及低成本等特点,在商业领域和工业领域内得到了大规模的应用。该技术成为建立电气综合自动化中无缝通信的最好选择。 工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋。随着以太网通信速率的提高,全双工通信、交换技术的发展,为以太网的通信确定性问题的解决提供了技术基础,从而为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。 利用嵌入式软、硬件,在单片机系统上实现工业以太网技术又称为嵌入式以太网。国外大的电力设备供应商纷纷推出了基于嵌入式以太网的微机保护测控设备 ,国内电力装备制造商开发的最新综合自动化系统中,也把嵌人式以太网成功应用于二次保护控制设备,因而嵌入式以太网是电气综合自动化系统间隔层网络通信的必然发展方向。 综合智能化技术的应用 ECS系统控制发展经由计算机控制取代了传统操作盘控制,目前又由计算机控制向综合智能控制和管理发展,主要表现在间隔层和站控层两方面。 间隔层的保护和测控单元由传统的相对独立设计,向着集保护、测量、控制、远动于一体的综合化及网络化智能保护测控单元发展,直接面向一次设备或设备组合,就地安装,除实现继电保护、实时电量监控、状态信息记录及历史记录等基本功能外,还能与站控层联网实现事故分析、状态监视、微机防误操作和安全保障等功能。 站控层监控系统由满足基本运行SCADA功能,向全面提高运行和管理自动化水平发展。监控主站采用先进的数据挖掘技术对电气实时数据仓库和历史数据仓库的数据进行分析,提供一系列的高级应用功能。这些功能分为对外和对内两大部分。对外的功能是指给DCS和SIS等其他系统提供数据,实现机组优化控制和优化管理等综合智能控制;对内的功能是指集间隔层装置的监控管理、自动抄表、设备管理、定值管理、故障信息管理、设备在线诊断和小电流接地选线等功能于一体。 4 结束语 本文提出了厂用电电气自动化技术的发展趋势,随着IEC国际标准在工业化领域内的认同和应用普及,基于同一国际标准的全开放式的数字化厂用电电气综合自动化将是下一步研究的重点。 参考文献: [1] 庞军.电气自动化监控技术在电厂中的应用发展[J].能源电力,2011,(7). [2] 张俊.电力系统中电气自动化技术的探索[J].中国新技术新产品,2010,(9). 发电厂电气技术论文篇二 发电厂电气自动化技术应用方法初步研究 摘 要:随着我国社会经济的不断发展,我国东西部经济发展不平衡也日渐显著,特别是在发电厂自动化技术应用及研究上存在着很大的差距,在一些发展比较缓慢的地区,各种原因造成的安全问题还时有发生。本文就发电厂自动化技术的应用进行了相关问题的探讨和研究,通过对电网系统自动化控制模式的完善,以及对现有成功使用案例的研究,制定出配置更加灵活和更容易维护的自动化控制技术。 关键词:热工自动化;电气自动化;电气监控系统 中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 20-0000-01 发电厂的自动化控制系统的配置方式和数量相对比较复杂,同时在设计的过程中往往会使用较多的电器元件,所以运行管理中需要控制的信息量十分庞大。多种因素共同造成了对于发电自动控制系统检修工作的复杂性。所以在电器设备的自动化控制中需要提高电器设备的可靠性和运行效率。 一、发电厂自动化技术基本功能 发电厂的自动化控制过程中的一个重要工作环节就是对相关信息的搜集,这个工作环节的最主要作用就是将发电厂工作现场的各种模拟数据信息经过计算机系统进行检验,在检验的过程中如果发现被处理数据存在偏差还可以同时进行合理性的矫正,这有利于对重要数据进行整理。一般情况下,对模拟信号进行采集的过程中,同时也要对电流、功率等因素进行测定。在检测过程中检测的数据将通过画面进行直接显示,屏幕上主要显示发电厂工作的所有模拟量、相关的计算量,开关、断路器数据等多种相关数据,处于挂牌检修状态的部分电器元件也将显示在屏幕上。 自动化系统中的检测警报功能能够使得工作人员将发电厂的全部设备的运行信息的实时状态了如指掌,在进行数据监控的同时还能够将系统的信息结合画面的功能显示出来。如在发电厂中的模拟量如果发生超越极限的情况,监视功能控制系统就会自动地将发生越界的对象的名称、编号、时间以及相关参数值等多种重要数据显示出来,同时进行打印和上传,还能够对发生次数进行计算。警报分为事故警报和预告警报两种方式,这两种方式通过不同的颜色进行显示,通过分析不同的颜色进行区分。 在进行实际操作的工作过程中主要分为两级别控制、现场自动控制、上机控制和DCS控制着四种控制方法,其中后三种控制方式比第一种控制方式更为灵活,具有更强的可操作性,命令操作的顺序成为操作优先级,保证合理的操作优先级可以确保控制系统的一致性和安全性,能够极大地提高安全生产的效率。一旦发电厂的某些重要设备发生安全事故,控制系统将会对信息进行及时上传,通过计算机的计算进行快速反应,同时制定出最合理的解决方案。在事故处理结束后会自动对数据进行分析和储存,得出系统性的解决办法,预防类似事故的再次发生。 二、发电厂的新型电气化自动控制技术 随着发电厂自动化控制系统科技的不断发展,一种建立在先进信息化平台上的发电厂自动化控制系统越来越多地应用于生产领域。其中ECS系统在发电厂电气控制系统中应用比较广泛的一种系统,这种系统具有计算机处理、信号的采集与处理、现场总线技术、以太网、继电保护等技术综合研发。应用计算机、现场总线、以太网、信号处理、继电保护等技术实现对发电厂的发电机、变压设备、电动机、反馈线等电器设备以及电气化装置的测量、处理、控制、保护、监测、故障分析、保护等多种功能。这种系统采用了分层式的系统架构,自下向上分别为控制层、管理层和间隔层,其中控制层包括了硬件服务、工作站硬件等方面的工作硬件。主要通过电抄表、录波分析等应用软件进行各种工作系统的通信连接。 ECS工作系统采用了一体化设计的方式将管理层和站控层进行了一体化设计,保证了组态调试可以一次性完成,极大地提高了调试的工作效率,同时从整体的角度完善了系统的通信工作功能,保证了通信层和间隔层之间的通信速度,并且使用DCS、MIS等数据端作为通讯接口,使得ECS和DCS之间的相互通信不受限制,还可以节省大量通信线缆和变送器设备,降低工作成本。同时系统采用了先进的自动化设备,完全实现了不受通讯限制的独立运行,保证了系统工作的安全性和可靠性。 GCS监控系统的间隔层使用的测控系统具有比较完善的屏蔽和隔离组件,因此该系统的抗干扰能力较强,能够适用于各种复杂的工作环境。而且系统中还使用了新型的冗余技术,实现了双线网络控制、站控设备冗余以及双层以太控制等多种模式控制,从工作效率上确保了工作系统的稳定性。工作系统中的安全部件当中还设置有防火墙等多种杀毒措施,并且根据网络分段和数据加密等多种方式提高了网络信息传输的安全性。除此之外,在ECS工作系统中还增加了系统的自我诊断和自我恢复的功能,这是传统电器设备所不具备的。这就使得监控系统的间隔层、站控层和管理层具备了自我修复的功能。在通信层和管理层之间还添加了一种类似于熔断的网络数据中断方式,这就在很大程度上提高了监控系统自我修复的效率。同时在通信管理层中使用了双通道进行数据的备份、恢复和及时上传,提高了信息传输和信息数据处理的效率。系统采用了具有更高性能的微处理器,硬件的配置上也选择了具有多个CPU的智能化结构主机,确保在巨大数据计算工作量时不至使得硬件损坏,同时在操作系统上使用了领先水平的嵌入式多个任务可以同时进行操作的操作系统,这就极大地提高了数据的处理速度和处理效率,保证了发电厂的工作效率和安全工作系数,保证了发电厂的固定财产和工作人员的生命财产安全。 三、结束语 综上所述,发电厂的自动化控制系统是由一组独立分布的计算机控制系统进行控制的,和电厂的运行电气相比,这个方案比较经济且更加具有可行性。随着信息网络技术发展水平的不断提高,网络化的信息技术工作效率也越来越高,在不久的将来将全面实现发电厂电气控制系统工作的完全自动化,同时最终实现和DCS系统的合并,实现较大规模的信息资源共享,这将使得电力系统自动化控制进入到一个新的发展阶段。 参考文献: [1]冯兴林.高速公路交通监控系统技术应用的探讨[J].中国新技术新产品,2012. [2]邵景峰,杨丽萍,李永刚.整经机网络化监控系统软件设计[J].太原理工大学学报,2013. [3]张煜明,厉红娅.新加坡D2563K6型高架门座起重机的电气系统[J].起重运输机械,2011. [4]吴胜强,李铁,尹德胜.DJK型无线调车机车信号及监控系统的推广应用[J].铁道通信信号,2012. 看了“发电厂电气技术论文”的人还看: 1. 电厂电气方面的技术论文 2. 电厂电气方面的技术论文(2) 3. 电气自动化技术论文范文 4. 电气专业论文范文 5. 电气工程及其自动化专业论文
燃料的发展是人类赖以生存的基础和经济发展的动力.人类社会的巨大发展与进步,都与燃料消费的增长密切相关.燃料利用和消费的每一次重大突破,都伴随着科学技术的重大进步,促进社会生产力的大幅度提高,加速了经济的发展,使人类社会的面貌发生根本的变化.人类从远古的钻木取火之后,薪柴燃料作为主要燃料维持日常生活,并使用天然气、化学燃料等燃料促进生产方式的变化. 燃料先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,化石燃料、生物燃料、核能也正得到更广泛的利用.可持续发展、环境保护、燃料供应成本和可供应燃料的形态结构变化决定了全球能源多样化发展的格局.天然气消费量将稳步增加,在某些地区,燃气电站有取代燃煤电站的趋势.未来,在发展常规燃料的同时,新燃料将受到重视. 燃料的发展 柴是最早使用的燃料,透过燃烧成为加热的能源.烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存. 煤是即柴以后的燃料,透过燃烧成为加热的能源.煮食和提供热力很重要. 石油是工业的主要燃料,提炼出来的煤气用于家庭和工业燃料. 天然气是现在大部分使用的燃料,在煮食和提供热力很重要. 煤、石油、天然气是重要的燃料 核能是核发电站的动力 燃烧按形态可以分成 固体燃料(如煤、炭、木材); 液体燃料(如汽油、煤油、石油); 气体燃料(如天然气、煤气、沼气); 按类型可以分成 化石燃料(如石油、煤、油页岩、甲烷、油砂等); 生物燃料(如乙醇【酒精】、生物柴油等); 核燃料(如铀235、铀233、铀238、钚239、钍232等) 指能产生核能的物质,如铀、钚等. 一、固体燃料 柴是最早使用的燃料,透过燃烧成为加热的能源.烧柴在煮食和提供热力很重要,它可让人们在寒冷的环境下仍可生存. 二、液体燃料 石油提炼出来的煤气用于家庭和工业燃料 三、气体燃料 沼气是农村主要燃料 四、生物质能 生物质能是指能够当做燃料或者工业原料,活着或刚死去的有机物.生物质能最常见于种植植物所制造的生质燃料,或者用来生产纤维、化学制品和热能的动物或植物.许多的植物都被用来生产生物质能,包括了芒草、柳枝稷、麻、玉米、杨属、柳树、甘蔗和棕榈树等. 燃料的发展史直接影响人类的发展史. 燃料利用的重大突破出现在18世纪后半叶,1785年蒸气机的问世,把热能转换为机械能,推动了产业革命.机械化大工业生产的迅猛发展,促使能源由薪材燃料转向了化石燃料,首先是煤炭消耗量的迅速增加.19世纪中叶以后,内燃机的发明和火力发电厂的发展,以及钻探技术的提高,石油和天然气得到广泛应用.目前,人类社会生产和生活进入了气体燃料时代,对气体燃料的需求量日益增长.由于产生气体燃料的一次能源主要是煤和石油,都是非再生能源,长期强行开采势必使之日渐枯竭,燃料的开发利用必须走多样化的道路.本世纪50年代,继原子能技术在军事上应用后,实现了核裂变技术在工业中的应用.核电站的建立和核燃料的使用是能源利用发展史上一次重大的技术革命,为人类社会稳定发展打下坚实的物质基础.随着科学技术水平的提高,天然气、化石燃料、生物燃料等新燃料必将得到充分的合理开发和利用,尤其是受控核聚变若能实现的话,将为人类提供无穷无尽的能量.人类离不开燃料.燃料是人类生存、生活与发展的主要基础.燃料的发展在人类社会进步中一直扮演着及其重要的角色.燃料的发展都伴随着人类生存与社会进步的巨大飞跃.几千年来,在人类的燃料利用史上,大致经历了这样四个里程碑式的发展阶段:原始社会火的使用,先祖们在火的照耀下迎来了文明社会的曙光进; 未来对燃料发展的要求 有足够满足人类生存和发展所需要的储量,并且不会造成影响人类生存的环境污染问题. 未来对燃料的需求 未来的人类社会依然要依赖于燃料,依赖于燃料的可持续发展.因此,我们须现在就很清楚地了解地球上的燃料储量,发展必须开发的新燃料利用技术,才能使人类的生存得于永久维持. 世界能源结构先后经历了以薪柴为主、以煤为主和以石油为主的时代,现在正在向以天然气为主转变,同时,核能也正得到更广泛的利用. 随着世界燃料新技术的进步及环保标准的日益严格,未来世界燃料将进一步向清洁化的方向发展,不仅燃料的生产过程要实现清洁化,而且燃料工业要不断生产出更多、更好的清洁燃料,清洁燃料在燃料总消费中的比例也将逐步增大. 世界燃料加工和消费的效率差别较大,燃料利用效率提高的潜力巨大.随着世界燃料新技术的进步,未来世界燃料利用效率将日趋提高,燃料强度将逐步降低.
一、供热系统消耗能量的环节和评估1.供热系统消耗能量的环节供热系统由热源反热能送达热用户,一般都要经过热制备、转换、输送和用热这几个环节。我国城市集中供热热制备主要来自燃烧化石燃料(煤、油、气)的区域锅炉房和城市热电厂。区域锅炉房的主要耗能设备是锅炉、燃料输送及灰渣清除机械、鼓风机和引风机、水制备和输配系统的水泵(循环水泵、补水泵和加压泵);它们耗用的能源是燃料、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热电厂是由抽凝式、或背压式(包括恶化真空)供热机组排(抽)汽通过热能转换装置(通常称为首站热交换器)传递给热网系统;首站是供热系统的热源,主要耗能设备是热交换器、输配系统的水泵。它们耗用的能源是蒸汽、电力、水和热;通常可能用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。热能输送由热网承担,供热管道由钢管、保温层和保护层组成,其结构依敷设而异。管道敷设有架空、管沟和直埋三种方式。它们的能量消耗是沿途散热的热损失和泄漏的水、热损失。一般可用热网热效率来表示其保温效果和保热程度;热网补水率来表示热网水泄漏的程度。在热网管线上有时还设置中间加压泵,以降低和改善系统水力工况(设置在非空载干线上,还能节省输送电耗),它的能量消耗设备是水泵,可用单位供热量的耗电量来评定耗能水平。 毕业论文 能量转换是通过热力站交换器把一级网的热能传递给二级网,并由它输送到热用户。热力站是二级网的热源,主要耗能设备是热交换器、二级网系统循环水泵和补水泵。它们耗用的能源是一级网高温水/蒸汽、电力、水和热;通常可以用单位供热量的消耗量来评定耗能水平。用热环节即终端系统用热设备。城市集中供热主要是建筑物内的采暖(为简化分析只谈最大热用户)。一般都是通过采暖散热器把热传给房间以保持舒适的室内温度。它的耗能设备是采暖散热器。其能耗量取决于建筑维护结构保温性能、保持的室内温度和外界环境的温度;其耗热量可通过计量进入的循环水量和供、回水温差积分获得。通常以单位供暖面积的耗热量来评定耗能水平。2.系统热耗的估计供热系统从热制备→转换→输送→用热环节的能量进入和输出必须相等,即:输入能量=可用能量+∑能量损失能源利用率=可用能量/输入能量可以这样认为:供热系统是由多个子系统组成。热用户是终端,采暖散热器是终端用热设备。热力站、二级网和终端组成二级网子系统,热力站热交换器成为该子系统的能量转换点,一级网水则为它的热源。锅炉房(或热电厂首站),一级网和热力站组成一级网子系统,热力站是该子系统的热用户,锅炉受热面(或首站热交换器)成为能量转换设备,锅炉(或热电厂流经汽机制蒸汽)是热源。锅炉本体(或热电厂)自成一个子系统,称为热源子系统。若设采暖散热器耗为NO,二级网管路热损失为E1,泄露漏热损失E2,热力站内热损失E3,二级网管路热损失为E4,泄漏热损失E5,锅炉房(首站)内热损失E6。输入能量是燃料热N3,能量损失包括化学不完全燃烧损失E7、固体不完全燃烧损失E7、飞灰热损失E8、灰渣热损失E9,排烟热损失E10、(热电厂还应增加一项;供热分担的厂内热损失E11),输出则是二级网子系统的输入能量N2。 毕业论文 则:一级网子系统的输入热量N1=NO+E1+E2+E3一级网子系统热能利用率B1=100×NO/N1(%)二级网子系统的输入热量 N2=N1+E4+E5+E6二级网子系统热能利用率B2=100×N1/N3(%)热源子系统的输入热量N3=N2+E7+E8+E9+E10(+En)热源子系统热能利用率B3=100×N2/N3即锅炉热效率(热电厂热效率)(%)供热系统热能利用率B=B1×B2×B33.系统电耗的估计系统电耗评估与热能评估一样可以子系统后叠加。系统主要耗电设备有循环水泵、补水泵、鼓风机和引风机等,它们单位供热量的电耗由下式计算:(1)水泵耗电量式中,G……水泵运行流量 m3/h;ΔH……水泵运行扬程 m;η……水泵运行效率%;∑NO……系统供热量; h……有效小时数。(2)风机耗电量可用同一个计算公式。此时式中,G……风机运行风量 h;ΔH……风机运行风压 m;η……风机运行效率(对皮带传动应包括机械传动效率)%;∑NO……系统供热量4.系统泄漏损失的估计系统泄漏损失导致水资源和热能两方面损失。毕业论文 (1) 水资源损失量可认为等于系统补水量BS。若系统运行循环水量为G,则系统补水率P=100×BS/G (%)(2) 系统泄漏热损失由下式计算:单位供热量的泄漏热损失BR=(P×G×ρ×c(t1-t0)/∑NO)式中ρ……水的密度,C……水的比热,t1……供水温度,t0……水源温度二、从供热系统供热现状看节能潜力下面列举一些实例,一是说明供热系统供热现状能耗存在着很大的差别,节能潜力巨大。二是说明经科学技术来改进和完善的系统,节能效果显著。1.1993年北京对住宅供暖煤耗进行抽查,结果是煤耗差别很大;数据如表2-1;1993年北京住宅供暖煤耗情况统计 表2-1单位供暖面积煤耗(kg/m2)22253139占全市最单位的百分数(%)5204530与全市煤耗平均值比较(%)说明:H煤发热量为毕业论文 全市煤耗平均值为 Kg /m2。2.沈阳惠天热电有限公司沈海热网(原沈阳第二热力公司)应用微机监控,节能可观:该公司于1993年12月7日对33个微机监控的热力站统计,采暖平均热指标为·m2,而无微机监控的热力站统计,采暖平均热指标为42 Kcal/h·m2。这说明采用微机监控,实施科学运行,消除系统失调,可节能15%左右。3.山东省荣成市供热公司安装自力式平衡阀,即节能又增收:该公司文化站(热力站)是以热电厂蒸汽为热源的一个热力站。供热面积12万平方米,分东、南、西北三条支线,连接91热用户。1997年在供水或回水管上共安装73台自力式流量控制器(除末端和压差较小的引入口不设置外,占全部热用户的80%),使热网系统水力工况大为改善;原来三条支线的供回水温差分别为东区℃、南区℃、西北区℃,现在的供回水一样,都是13℃,实现了水力平衡;经调整后的单位供热面积循环水量在2-3公斤/小时,大多数在公斤/小时,达到设计要求;在与去年蒸汽用量持平的情况下,增加供热面积1万平方米,增收用户热费达万元。只运行一强45KW的水泵(原来是二台30KW的水泵),节约循环水泵电费约70万元。说明二级热网改善,解决水平失调,就可节约热能8%,循环水泵电功率减少25%。毕业论文 .山东省烟台技术开发区热力公司发现架空和地沟敷设管道的热损失很大:该公司于去年冬天对热力管道保温状况进行测定。发现热网效率低于90%,其中架空和地沟热损失占,其保温效果远不如直埋敷设。经初步整理的结果如表2-2。三种敷设方式管道保温状况实测数据表 2-2敷设方式架空地沟直埋管道外径(mm)820820529测点间距(m)3552133.52647保温材料/厚度(mm)海泡石/20岩棉/68聚氨脂/50实测流量(m3/h)22281364→→管壁温度(℃)→→→单位面积热损失(W/m2)85057292沿途温度降(m2/km)说明:实测时间:. 实测时室外温度:3-4℃ 毕业论文 .山东省烟台市民生小区计量收费改造试验有效果:1997年在建设部城建司的指导下,美国霍尼韦尔公司与烟台市合作在烟台市民生小区建立示范点进行计量收费的实验。试验有单管式和双管式系统,并有相应的对比楼。试验楼内采暖系统入口都安装热量计、散热器前都设温控阀;入口的自力式压差控制阀、立管的平衡阀、散热器回水支管制流量表、散热器上的热分配器按不同方案设置、对比楼内只在采暖系统入口安装热量计。根据一个冬季运行的数据表明,没有过热和地冷现象,用户满意,能耗都低于对比楼,节能率。三、供热系统能耗悬殊的原因分析1.设备效率的不同¨锅炉热效率是衡量热源子系统热能利用率的指标。体现燃料热被有效利用的程度。,燃煤供热锅炉的设计热效率(≥7MW)一般在75-85 %(燃油、汽供热锅炉热效率在90%左右)。但在使用时,由于锅炉结构、燃料供应、技术水平、管理水平、人员素质等方面不同的原因,使锅炉的运行效率差别很大。好的,能达到设计热效率,保证锅炉出力。差的,燃烧不完全、排烟温度高、各项热损失大,热效率不及50%,锅炉出力大帐降低;导致能源浪费,大气环境污染增加。¨风机、水泵效率是电能转化为有用功的份额,体现电能被有效利用的程度:目前,风机、水泵效率一般在55-75%。它们的流(风)量和扬程(压头)的选择与配置是十分重要的,选择与配置得当,装机电功率合适,运行工作点处于设备高效率区域,电耗少。选择与配置不当(一般是偏大),装机电功率偏大,运行工作点偏离设备高效率区域,则电耗多,两者的相差可达10-30%。不仅如此,锅炉的鼓、引风机配置不当,还会导致锅炉热效率下降。循环水泵配置不当,还会系统水力工况。 毕业论文 风机是热源子系统的主要附属设备,水泵是热网(一级和二级)网子系统的主要设备。其电耗大小,不但对电资源有影响,也对运行成本有显著影响。由于城市集中供热热负荷有随气候及用热变化的特点,设置变速风机和水泵已在并被实践证明可以进一步节能。2.输送条件的不同:¨热网热效率是输送过程保热程度的指标,体现管道保温结构的效果。一般热网热效率应大于90-95%。从上面实测情况看,直埋敷设管道能达到这一要求;而架空和管沟都达不互要求,其热损失远大于10%。如果地沟积水,管道泡水,保温性能遭破坏,其热损失甚至大于裸管。这一广泛存在于早期建设的热网。¨热网补水率可近似认为(忽略水热胀冷缩的补充)是输送过程失水的指标。目前,热网(特别是二级网)运行补水率差别很大,在范围变化。正常情况下,应在2%左右;好的,补水率可在1%以下;差的,管道泄漏和用户放(偷)水严重,补水率可达10%左右。系统泄漏丢失的热水,补充的是比回水低得多的冷水(一般是10-15℃),要把它加热到供水温度至少是循环水的三倍(二级网运行供水温度一般为55-85℃,回水温度40-60℃)。这就是说,系统补水不仅是水耗问题,热耗是更大的问题。例如:补水率1%,即相当于减少至少3%的供热量;补水率10%,则相当减少至少30%的供热质量,其差别多大呀! 毕业论文 .运行技术水平的不同:¨热网水力失调度是流量分配不均程度的指标:按用户热负荷分配流量,使每个用户室温达到一致且满足要求,则失调度为1,即热网无水力的失调,若分配不当,出现冷,热不均现象,说明有水力失调,其失调度是大于或小于1。大于1,会把用户室温过高,导致热量浪费,小于1,会使用户室温达不到要求,供热不合格是不允许的。为解决失调问题,正确的做法应该是改进和完善热网,如在终端设置自力式流量平衡阀或其它有效措施;但至今仍然有大量的系统工程不同程度地采用'大流量小温差'来缓和这一问题。其实,'大流量小温差'运行并不减少供热量的热损失,而且带来循环水泵电耗的在幅度增加和热源供热量的增大(电耗与流量、扬程成正比;在管网不变条件下,电功率随流量的三次方变化)。实例说明,解决水力失失调,系统在设计流量下运行,能挖出8-15%的供热量。¨科学运行调度实施按需供热,实现设备长期在高效率区间运行:做到这一点,供热能耗就会降低,违背这一点的,供热能耗就会升高。下面仅举几例说明:☆根据实际情况,制订调节方式:目前,一般采用质调节。有些系统条用质、量并调,在初、末寒期适当减少循环不泵运行台数,就明显降低电耗。国外普遍采用量调节,其原因是:①量调节的循环水泵电耗最少。从上说,在管道尺寸已经确定的情况下,减少流量和降低电耗是三次方关第。如流量减少30%,电功率节省,对于多数地区一长段时间用70%左右的流量运行,年减少电耗40%左右是不成问题的。这是一个十分可观的节能数字。②量调节对用户用热量变化的响应比质调节快得多,质调节的温度变化从热源到用户的传递是以流速进行,管道中水流速为1至2米/秒,传送到1公里远的用户需要的时间是8分20秒-16分50秒,如果传送到10公里远的用户就需要小时;如果水流速低,传递时间将增加。而量调节是以声速传递,其响应几乎是同步的,因此,一级网采用量调节是发展趋势。量调节应采用变速循环水泵,采用阀门节流的量调节运行,省电很少。 毕业论文 按照室外温度绘制运行负荷图、温度图、流量图甚至时间图,并以它们指导运行。这样可以避免初、末寒期供大于需,浪费能量。☆热源的容量和台数是由设计人员根据设计负荷、最大负荷、最小负荷和平均负荷的大小而确定的。运行时应根据热负荷的大小选择投入台数,这是因为锅炉热效率是随运行负荷变化的,一般地说,每台都维持在80%以上负荷能获得高效率运行。低负荷运行效率降低,这里有10%以上的节能潜力。☆设置热源和热网的微机监控系统,可实行最优化的运行调节和控制,实践已说明是目前实现运行节能的有效技术措施。4.管理体制和水平的不同:¨供热单位正处于体制转轨过渡时期,自我经营、自我改造和自我发展的思想和能力有差别:在供热从福利变为商品、经营单位从事业机构转变以的期间,有的已经成为自负盈亏的企业(包括承包的),为质量保证和效益驱动,在上级主管部门支持下积极以科学技术改进和完善系统,以高质量商品供给用户,以减少能耗来降低成本和提高经济效益。有耕耘就会有收获,因而能源利用率逐年提高。有的还停滞不前留原来的位置,热费收不上、效益谈不上、改造无资金;老系统、老设备、老,于是,能耗就居高不下,能源利用率也就居高不下毕业论文 ¨供热单位管理水平的不同显著影响能耗:人员和技术管理、系统和设备的检查、保养、维修和改造更新,……等差别对能耗影响是不言而喻的。例如,链条炉采用分层燃烧技术,就能改善燃烧提高热效率,保护和保持管道无泄漏和保温结构完好,就能减少大量能源浪费;严格水处理和保持水质,维持转换设备传热表面清洁,就能减少传热热阻、提高设备传热效率;对用户实行计量收费,就能刺激用户节能的积极性;……等等。不一一列举。四、依靠科学技术提高供热热源利用率1.利用科学技术提高能源利用率:所谓'节能潜力'是预测一定时期内,耗能系统和设备的各个环节,利用当前科学技术,采取技术上可行、经济上合理、优化系统和设备以及用户能接受的措施后,可取得的节能效益(减少能耗量或降低能耗率)。也就是说,预测通过技术改造和用户可接受的有效措施后,可取得的系统能源利用效率提高的程度。2.与先进评估指标的差距体现节能的潜力:节能的潜力是通过分析对比得出的。目标是反各个耗能环节现有的耗能指标提高到先进水平,其运行评估指标的变化量则体现了节能潜力。因此,其潜力大小于对比对象和自身的基础有关,所以,各单位、各系统的潜力是不可能完全相同的。毕业论文 各环节欲追求的先进评估指标可以选用:①上最好的水平;②国内先进水平;③全国平均水平;④国际先进水平;⑤理论上能达到的最高水平。而且,随着节能科学技术的发展,系统和设备的不断进步和完善,选择先进的评估指标也会不断变化。3.寻找能耗差距,制订可行措施,挖掘节能潜力:每个供热低位要定期检测评估各耗能环节的能耗指标,对比先进指标寻找能耗差距,分析能耗差别的原因,结合实际情况,研究和提出为实现先进指标的可行(包括技术和管理等方面)方案,经技术经济论证认为技术可行且经济合理后才能(分期或一次)实施。实施后,在运行中再检验是否达到预测的应挖掘的节能潜力和经济效益。
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[摘 要]火电厂辅机设备的状态检修技术开发是电厂状态检修整体技术的重要部分,热工研究院开发采用的离线状态监测+在线系统安全性监测+在线系统经济性监测+综合故障诊断与维修决策支持模式,是一个具有自主知识产权的新尝试。在福建电厂的成功实施表明,这种新模式比较适合中国电厂实际情况和需求,实现了创新性和实用性相结合的开发要求。 一、背景 随着电力体制改革的深入,发电厂对发电成本的控制越来越严格,如何合理的减少维修费用,同时有效提高运行安全性己是当务之急。汽轮机、锅炉等主机虽然是关键设备,但其制造技术已较成熟,监测技术也较完善,故其可靠性都比较高,由于火电厂系统复杂,而一些辅机设备往往是火电厂设备状态监测的薄弱环节,是造成机组非计划停机的主要原因之一,保证辅机设备的安全运行是电厂日常维护和维修的重要内容。同时,任何一个系统或主要辅机设备的故障都会影响电厂的经济性,造成发电成本的增加。因此,开展火电厂辅机状态监测工作,保证火电机组主要辅机设备良好的运行状态,达到优化检修的目的,具有十分重要的意义。近年来,针对辅机部件的状态监测和诊断技术的发展十分迅速,辅机部件(电动机和转动部件等)的状态监测技术已经成熟。主要的技术包括: 1. 振动诊断技术; 2. 油液分析技术; 3. 红外线设备诊断技术; 4. 超声波泄漏监听技术。振动监测技术主要是应用在线和便携式振动监测仪器,对设备的振动频谱进行连续或经常性检测,以分析设备的振动特性,判断运行状态变化趋势,为设备的运行和维修提供信息。油液分析主要是对润滑油的成分、污染度、机器磨损状况进行检测,以掌握润滑油的变质情况,判断磨损状态变化趋势,为设备的运行和维修提供信息。红外线设备诊断技术主要是使用便携式红外线检测仪,对电机设备的外壳超温状况进行检测,以发现设备的超温部位,采取及时维修措施。声波泄漏监听装置,也是利用超声波的特性,对设备发出的微小泄漏声音进行检测,以找出设备的泄漏部位,采取及时维修措施。国外辅机部件状态监测技术的发展已经成熟,监测装置和分析软件也比较先进,在国内电厂的应用越来越普遍。但在应用中发现,这些监测技术往往是独立的,主要是针对具体部件点的状况,并不能够全面监测辅机系统的状况;一般不能够全面综合的分析设备变化趋势,即不具有综合诊断故障功能。如何给出设备的整体状态诊断结果,为维修决策提供更全面的支持依据,有必要进行进一步的研究。二、 辅机状态检修关键技术研究简介该研究项目是国家电力公司状态检修课题的子项目,并作为与福建省电力有限公司、福建省电力试验研究院和厦门华夏国际电力发展有限公司合作课题,列为福建省电力公司2000年研究课题。主要研究内容包括:? 辅机状态检修模式的探讨;? 辅机状态监测技术的选择与实施;? 系统安全性监测技术的开发;? 系统运行经济性监测技术的开发;? 辅机状态综合诊断系统的开发;? 依托工程电厂实施;通过3年的努力。福建实施项目已经基本完成,并通过了福建省科委组织的鉴定。太仓电厂实施项目仍在进行中。 1. 辅机状态检修基本模式的探讨研究表明,辅机的维修类型主要包括:设备故障导致功能下降而维修,系统安全性下降导致的维修,系统性能(经济性)下降导致的维修等三个方面。以往的监测技术,主要注重辅机部件点的状态变化,而在系统层面上的变化没有给以重视,显然是不合理的。目前在国内推行的辅机振动状态监测方式包括在线和离线两种,在线方式费用高,信息量大,已在山东等一些电厂采用。而离线监测方式实际上早已在电厂普遍采用,近年来随着监测仪器的性能提高,离线监测的准确性已相当高,完全可以满足设备状态监测的需要,因而没有必要采用在线方式,同样可以达到满意效果。为此,热工研究院设计了辅机设备离线与在线相结合,安全性监测与经济性监测相结合,设备监测与系统监测相结合的新模式,即:离线设备状态监测+ 在线系统安全性监测+ 在线系统运行经济性监测+ 综合故障诊断与维修决策支持该模式充分考虑到中国电厂辅机运行状况和状态检修技术需求,力图提供一个完整的中国电厂辅机状态检修整体解决方案。 2. 辅机状态监测技术的选择与应用该课题在厦门华夏国际电力公司300MW 1、2号机组主要辅机上进行试点。采用国外成熟的振动监测、油液分析、电机马达监测和红外热成像等多种监测技术,定期对电厂主要辅机(旋转机械设备)的状态进行离线监测,包括有送、引风机、一次风机,给水泵、凝结水泵、循环水泵等。监测的主要内容包括辅机设备的振动、润滑油品质、电机的运行状况,转子笼条断裂、定子和转子间的机械偏心,设备的热像图(温度分布图)等。经过各方两年多的共同努力,监测工作己逐步走向规范,取得了阶段性成果。在振动监测方面,1A引风机开始监测时,其1号瓦(电机外伸端)、2号瓦(电机联轴器端)的轴向振动逐步增大,超过合格值,最大分别为 mm/s和 mm/s,尤其是1号瓦振动接近危险值,严重影响机组的安全运行。根据分析,1号瓦轴承垂直和水平振动均在合格范围内,为 mm/s和 mm/s,说明引起轴向振动偏大的原因不是由于激振力大引起,分析其频谱图,主要是3倍频和5倍频的分量为主,而且2号瓦存在同样的问题,初步分析为风机转子止推轴承工作游隙过大引起的振动异常。由于1A引风机轴承自投用以来5年没有更换,决定在2002年4月的小修中对1、2号轴承及风机的止推轴承解体检查,确认止推轴承工作游隙过大。经更换1、2号轴承并调整好止推轴承工作间隙后,故障消除,其振动均在合格范围内。2001年5月,采用电机故障诊断仪对辅机设备进行监测,成功地诊断出2号机组电动给水泵电机出现的笼条断裂故障,电厂据此对电机进行及时的检修,避免事故的进一步恶化。2001年11月 5日和 12月 10日在电厂 1号机辅机,包括引风机润滑和液压系统、一次风机、送风机、凝结水泵、汽动给水泵、电动给水泵、循环水泵共计14台设备的轴承润滑油系统进行取样分析时,发现1A、1B引风机电机润滑油箱内存在大量可见的悬浮硬颗粒,1A、1B循环水泵在推力轴承故障后没有进行彻底清理而残留大量的磨损颗粒,颗粒度检测结果均超过NAS12级。由于大量颗粒超过滤芯精度,将会引起滤芯失效和破损,同时滤芯的堵塞会造成供油不稳,影响轴承转动面油膜的厚度,引起润滑不良;另外大颗粒进入轴承转动面间,还会引起磨料切削磨损,加剧了轴承磨损,缩短使用寿命,影响辅机运行稳定性。同时,由于颗粒度基数太大,不仅会掩盖轻度磨损的检测,而且还会堵塞传感器,损坏仪器。为此及时向电厂提出处理建议。进行油箱滤油处理,跟踪内部颗粒度变化情况。在红外监测方面,对主要辅机电机轴承进行监测。2001年5月大修后不久发现1A引风机轴承温度偏高。经检查发现由于轴承方向放置不当引起轴的轴向位移导致导油环和甩油环之间严重的磨损,2002年4月份机组小修时更换轴承,故障排除,截至 2002年11月,1A引风机的轴承温度有所下降。 3. 系统安全性监测技术的开发辅机系统的安全时电厂关心的重要方面,为此开发了烟风系统、泵组的安全监测系统。如电站风机尤其是轴流式风机,其本身具有较大的失速区,当风机运行在该区域时,风机内气流压力波动剧烈,当气流压力波动频率与叶片本身固有频率成整数倍时,容易引起风机叶片谐振、导致断裂,同时亦造成一次、二次风压及炉膛负压剧烈波动,影响燃烧、导致机组跳机。各种风机因其叶型不同,其失速区范围亦不同,我们通过冷态试验进行标定,同时建立实时失速报警系统,则当运行点接近失速区时,可提前采取措施。 图1 轴流风机实时特性曲线 4. 系统运行经济性监测技术的开发电站风机实际运行状况体现了锅炉运行的烟风阻力特性。而锅炉的烟风系统的阻力特性是随着机组的运行时间的延长而变化的,可通过电站风机的实际运行参数描绘锅炉不断变化的烟风阻力特性,同时显示出风机运行效率的变化,检测表盘开度与实际开度的偏差,为锅炉大修和风机改造提供依据。反映泵组性能的特征参数主要有温度、压力、流量、功率、电流、电压和转速等。对采集到的状态参数,通过分析计算给出泵组的性能参数,如效率、扬程等,并且与设计参数相比较,分析性能欠佳的主要原因,指出运行调整的方法和步骤。图4 风机状态监测主界面图5 泵组状态监测软件主界面 5. 辅机状态综合诊断系统的开发包括电站风烟系统故障诊断系统和电站泵组故障诊断系统两部分。电站风机故障预测及诊断维修的关键在于当设备的振动水平超过设定的报警值后能快速、准确地诊断出振动原因,并根据综合分析结果给出相应的处理方案。电站风机的振动故障主要表现在:轴承损坏、质量不平衡、弯轴、联轴器不对中、机械松动等问题。泵组故障诊断的主要内容有轴系振动、轴承温度、油液分析等,采用轴系振动、轴承温度和液力偶合器工作油温度等状态参数,分析评价泵组的运行水平,预测和诊断泵组故障,及时消除隐患,提高设备可用率。热工研究院开发了通用诊断平台,并在此基础上构建了辅机故障诊断软件,可实现包括振动在内的综合故障分析和诊断,并给出解决的措施。专家可以通过诊断平台建立诊断规则,并利用建立的规则模拟专家思维,对设备实现状态诊断,并可在电厂方便的进行规则修订。系统由知识获取、系统诊断和接口设计三部分构成。其主要特点有:图6 可视化的图形专家规则编辑器? 系统体现了电厂专用辅机设备监测的特点,弥补了电厂DCS和MIS系统中辅机运行状态监测的一些功能盲点,增加系统安全性、经济性监测功能,为维修和设备安全运行提供决策支持;? 根据电厂设备类别,内置了所需要的计算公式和分析模型,集成了电力专家的知识库,具有诊断功能,? 具有一定的组态功能;? 采用了当前比较先进的多层分布软件开发技术,提高软件的运行速度;? 系统实施方便,稳定可靠、操作方便、扩展性强、界面友好,维护量小。同时,开发的故障诊断和维修决策支持系统具有远程诊断功能,可采用就地管理+远程管理的二级管理的模式,在电厂设立一级状态监测工作站,根据不同设备和不同监测技术进行具体的监测工作,并将采集的离线数据输入到故障诊断和维修决策支持系统,这项工作由经过培训的电厂点检人员完成。远程设立设备状态监测中心,通过广域网远程访问发电厂侧的状态监测工作站,对辅机设备的运行状态进行远程监测,利用故障分析和诊断系统对设备的异常数据进行分析和诊断,判断设备状态的发展趋势,并向电厂定期提交短、中长期趋势分析和诊断报告。 三、 结束语通过三年的研究开发,热工研究院在辅机状态检修关键技术方面取得突破,主要包括以下几个方面: 1. 通过实际应用,提出并确定了中国电厂实施辅机状态检修的一种新模式; 2. 将多种监测技术如振动监测、油液分析、电机马达监测和红外热成像等集成在一起,实现对主要辅机的运行状态综合离线监测,效果比在线监测好,费用少。 3. 开发的系统安全性监测系统在线监测辅机整体的安全性,开阔了监测的范围,弥补了单个设备监测的不足,实现了硬故障和软故障的同时监测,具有创新性; 4. 开发的系统经济性监测系统在线监测辅机整体的性能,确立了监测经济性而完善维修决策的方法,实现了安全性和经济性综合监测以合理安排检修时间和检修周期新模式,具有创新性; 5. 开发的通用诊断平台软件具有先进性,适合主机、辅机的诊断软件构建,满足预知性维修的需求,同时提供远程诊断功能; 6. 设立远程诊断中心,建立辅机状态监测数据库,将多种监测数据集成在统一的数据库下,便于数据的管理和应用。实现电厂、研究院二级管理模式。
作者: Raymond George Klaus Hassmann【摘要】燃料电池具有非同寻常的性能: 电效率可达60%以上,而且可以在带着部分负荷运行的情况下进行维修,除了有低比率碳氧化物排放外几乎没有任何有害的排放物。文章介绍按温度划分的4种主要燃料电池(PEMFC、PAFC、MCFC和SOFC)的性能,重点介绍高温固体氧化物燃料电池(SOFC)的应用及其发展前景。 With demonstration projects fuel cells are Well uder way toward penetrating the power market,covering a wide range of application.This paper introduces the main four types of fuel cells which are PEMFC,PAFC,MCFC and SOFC.Then it puts the emphasis on SOFC and its application market. 燃料电池是通过由电解液分隔开的2个电极中间的燃料(如天然气、甲醇或纯净氢气)的化学反应直接产生出电能。与汽轮发电机生产的电能相比,燃料电池具有非同寻常的特性:它的电效率可达60%以上,可以在带部分负荷运行的情况下进行维修,而且除了排放低比率碳氧化物外,几乎没有任何其他的有害排放物。1 燃料电池的分类 目前研制的燃料电池技术在运行温度上有不同的类型,从比室温略高直到高达1000℃的范围。大多数工业集团公司的注意力集中在以下4种主要类型上:(1)运行温度在60-80℃之间的聚合物电解液隔膜型燃料电池(PEMFC);(2)运行温度在160-220℃之间的磷酸类燃料电池(PAFC);(3)运行温度在620-660℃之间的熔融碳酸盐类燃料电池(MCFC);(4)运行温度在880-1000℃之间的固体氧化物燃料电池(SOFC)。 可以将这些类型的燃料电池划分为低温型(100℃及以下)、中温型(约200℃左右)及高温型(600-l000℃)燃料电池。 表1简要地列出了各种类型燃料电池的性能。中温型和高温型燃料电池适于用在静止式装置上,而低温型燃料电池对于静止装置和移动式装置都适用。 实用装置的功率容量差别也很大,可以给笔记本电脑及移动电话供电(数以W计),也可以给居民住宅(数kW)或是分散的电热设备和动力设备(数百KW到数MW)供电。 最适于用来驱动汽车的是低温型燃料电池。 根据使用期限成本进行的经济性比较结果表明,就发电成本而言,SOFC型燃料电池要PEM型低30%。这个结果是根据SOFC型燃料电池的电效率比PEM型的高,这2种燃料电池最终都可以达到l000美元/KW的投资成本这一假设条件而推导出来的。 2 高温燃科电池 高温型燃料电池具有许多适于在静止式装置上使用的特性。但是在高温型燃料电池产生出电能之前需要较长的加热过程,因而这种技术不能应用于要求在短时间内频繁起动的各种实用装置。此外,高温型燃料电池还具有以下特点: (1)不需要使用贵金属来催化电化学反应。一般情况下使用陶瓷材料。 (2)对CO完全没有限制。CO参加到电化学反应过程并像H2一样被氧化。 (3)对燃料表现出高度灵活性。可以给这类燃料电池发电设备供应天然气,天然气在设备内部被转换成H2和CO。这意味着无需任何外部燃料,从而大大简化了发电设备的平衡问题。 (4)高温可以将燃气轮机连接到该系统上,在这种情况下,燃料电池发电设备是在300kPa压力下运行,并在不考虑燃气轮机输出的情况下将燃料电池的功率密度提高约20%,因此使总的电效率提高10%,可成倍地降低使用期限成本。 (5)较高的运行温度也为排热提供了更多的灵活性。在电效率达60%或更高水平的联合循环系统中可限制废热排放,而在单循环下则会排放出更多的热量。 MCFC和SOFC是这类高温型燃料电池的2种技术。它们使用的材料不同。MCFC是在一只陶瓷容器中放入液态的金属碳酸盐作为电解液,如果没有采取防止电极老化的措施,燃料电他的使用寿命会受到影响。 在MCFC中电化学反应是由CO3离子引发的。MCFC采用的是颊型电池,和SOFC型的管形设计方案相比,这种颊型电他的功率密度要稍微高一些。这在成本上要比SOFC型装置优越。但在另一方面,由于SOFC所用的陶瓷材料非常稳定,可以用在950-1000℃范围内,所以SOFC装置在抗老化性能上更具优越性。到目前为止,所有的长期电池试验和正在运行的试验性机组都表明SOFC型装置的使用寿命可以达到70 000-80 000h,是MCFC型的2倍。 MCFC和SOFC 2种技术在进行100-250kW功率范围的单循环现场试验中,成本都有大幅度的下降。目前在MCFC开发上占有主导地位的是美国的Fuel Cell Energy公司及其在德国的授权单位MTU,日本的Ishikawajima-Harima重工(IHI)和三菱公司等。而Siemens Westinghouse在SOFC开发上处于领先水平。3 中温型燃料电池 目前磷酸类燃料电池(PAFC)是具有最先进技术的燃料电池。80年代,IFC(国际燃料电池公司)决定对其前期商业化生产线进行投资,制造和销售200kW的PAFC装置,并将其投入市场。东芝公司在80年代末就已经努力使PAFC技术进入商用市场。从此,PAFC技术就一直在静止燃料电池的市场中占据着显赫的位置。迄今为止,全球已经安装了150多套PAFC燃料电池装置。 研究表明,这种燃料电池未能实现市场商业化的原因大致有以下几方面: (1)电效率最高为40%,超过维修期限后会降到35%甚至更低水平。通常情况下设备的使用期限不超过20 000运行h。 (2)有些试验性的设备(如东芝公司管理的1套11MW设备未能达到顶期的性能水平。 (3)美国和日本政府大幅度削缩用于PAFC技术研究和开发的投资。 (4)从迄今积累的经验及在改善设计参数和降低产品成本方面的潜力来看,让PAFC技术成功地跻身于当今的市场中的可能性是极低的。4 SOFC在配电市场方面的潜力 Siemens Westinghouse公司根据对市场的分析,决定采取必要的措施加快SOFC技术进入市场的步伐。预计在2003-2004年提供第l批产品,进入商业性生产前的试验阶段,装置容量从目前的2MW扩大到15MW。 北美和欧洲被认为是SOFC燃料电池技术最有希望的市场。Hagler Bailly公司和西门子公司对功率范围为250 kW-l MW的市场进行了调查,结果表明到2005年SOFC燃料电池的市场容量为每年10000MW。北美和欧洲几乎各占50%。考虑到北美洲用户的结构和他们的需求,在北美洲各类小型发电机组的总容量在2010年可能达到每年约1000MW,其中600MW可能是燃料电池发电装置。在各种类型的燃料电池中,SOFC的市场份额约占40%,到2010年在北美洲SOFC的全年销售额将达到亿美元。 在竞争日益激烈的配电市场中的另一个获胜者是微型燃气轮机,主要是作为备用电源或辅助电源。由于SOFC和微型燃气轮机的特性适于不同的应用场所,SOFC效率高但投资成本也高,而微型燃气轮机成本低但效率也低,因而这2种技术不会产生市场上竞争。而往复式发动机会逐渐失去其在市场中的份额。 欧洲电网要比北美洲电网强大得多,欧洲电网强化了集中的大型发电厂的作用。因此在北美洲经常出现的分散式电热设备和动力装置的供电质量和供电可靠性问题在欧洲是不突出的。但另一方面,在欧洲对能量储存更为敏感。 此外,一些国家政府将颁布新的规程和法律及新的能源价格,预计欧洲各国之间市场份额会有重大差异。在有些情况下这个过程会给SOFC用于配电装置起到一定的促进作用。此外,欧洲的自由化近程落后于北美洲。因此,市场预测结果会有很大程度的不确定性。5 SOFC技术应用的扩展 使用天然气作为燃料的SOFC是车载式装置,其扩展应用可有以下几种形式:(1)家庭应用:新一代燃料电池将是扁平管型的,其功率密度是目前所用圆柱型燃料电池技术的2倍,因而将制造出5kW的燃料电池装置。这种设计方案是可行的,在配电市场中可以替代圆柱型燃料电池。(2)l0MW以上的系统装置:很显然,只要SOFC技术占有了功率范围在250-10MW的市场,那么下一步最必然的是要争取占有l0MW以上更大规模发电设备的市场。通过把更多SOFC链接起来便能实现这个目标,也满足了高效率低成本的要求。20MW级规模燃料电池的电效率已经接近甚至超过70%。(3)用液态燃料运行:使用天然气作为燃料将SOFC的应用局限在靠近天然气供气网的区域内,从而使这项新技术的应用受到限制。因此存在着让SOFC使用液态燃料的迫切要求。因此,应与大型石油公司合作进行该课题的研究开发,选择一种适宜的液体燃料并设计出最适于使用这种新燃料的SOFC发电装置,以便为边远的用户服务。 (4)C02的分离:Shell公司和 Siemens Westinghouse公司正在共同研制一种能将CO2从完全反应后的燃料中分离的SOFC设飞方案。例如,当把其装在用于回收油的平台上时,可以把CO2用泵压到地下储层中,这不但可省去CO2的排放税,还可提高原油的产出量。 (5)综合性应用:CO2分离装置可能是点火的火花装置,它使得SOFC在一种封闭且可再生的能量循环中成为关键性部件。经过-段时间,SOFC能产生出热量和电力,例如用于大型暖房的设施中,SOFC装置产生的C02可用来加快植物的生长。而任何一种农作物收获后的剩余有机物都可以转化为气体供给SOFC作燃料。
机自1005 白阳 1010311001 燃料电池的发展 燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。近20多年来,燃料电池经历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几种类型的发展阶段。美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂和质子交换膜燃料电池电厂。燃料电池的结构与普通电池基本相同,有阳极和阴极,通过电解质将这两个电极分开。与普通电池的区别是,燃料电池是开式系统。它要求连续供应化学反应物,以保证连续供电。其工作原理:燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成,燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电流。 由于FC具有不受卡诺循环限制,能量转换效率高,燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定,环保问题少,负荷应答速度快,运行质量高等优点,在50~60年代呈现第一个研制高峰,那时侧重于发展碱性FC,尽管后来未曾象预期的那样在交通工具及大型电厂获得应用,但是FC在航天飞行中取得的成功足以证明它所具有的突出优点。70年代初,由于投资减少,FC研究进入低潮。70年代末,由于材料科学的进展和世界性的能源紧缺,开发新的发电技术,提高石油、天然气和煤炭等矿物燃料的利用率又成为人们关注并具有深远意义的课题,这样FC研究又呈现第二个高潮,此时则侧重 于发展磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。现在,燃料电池作为继水力、火力和原子能之后的第四代电源止受到世界的瞩目。 熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板构成: (1)阳极 MCFC的阳极催化剂最早采用银和铂,为降低成本,后来改用了导电性与电催化性能良好的镍。但镍被发现在MCFC的工作温度与电池组装力的作用下会发生烧结和蠕变现象,进而MCFC采用了Ni-Cr或Ni-Al合金等作阳极的电催化剂。加入2%~10%Cr的目的是防止烧结,但Ni-Cr阳极易发生蠕变。另外,Cr还能被电解质锂化,并消耗碳酸盐,Cr的含量减少会减少电解质的损失,但蠕变将增大。相比之下,Ni-Al阳极蠕变小,电解质损失少,蠕变降低是由于合金中生成了 。 (2)阴极 熔融碳酸盐燃料电池的阴极催化剂普遍采用氧化镍。其典型的制备方法是将多孔镍电极 在电池升温过程中就地氧化,但是,这样制备的NiO电极会产生膨胀,向外挤压电池壳体,破坏壳体与电解质基体之间的湿密封。改进这一缺陷的方法有以下几种: 电极先在电池外氧化,再到电池中掺Li;或氧化和掺Li都在电池外进行; 2.直接用NiO粉进行烧结,在烧结前掺Li,或在电池中掺Li: 3.在空气中烧结金属镍粉,使烧结和氧化同时完成; (3) 电解质基底 电解质基底是MCFC的重要组成部件,它的使用也是MCFC的特征之一。电解质基底由载体和碳酸盐构成,其中电解质被固定在载体内。基底既是离子导体,又是阴、阳极隔板。它必须具备强度高,耐高温熔盐腐蚀,浸入熔盐电解质后能够阻挡气体通过,而又具有良好的离子导电性能。其塑性可用于电池的气体密封,防止气体外泄,即所谓“湿封”。 (4)集流板(双极板) 双极板能够分隔氧化剂和还原剂,并提供气体的流动通道,同时还起着集流导电的作用,因此也称作集流板或隔离板。在电池工作环境中,阴极侧的不锈钢表面生成 ,其内层又有氧化铬,二者均起到钝化膜的作用,减缓不锈钢的腐蚀速度。为减缓双极板阳极侧的腐蚀速度,采取了在该侧镀镍的措施。MCFC是靠浸入熔盐的偏铝酸埋隔膜密封,称湿密封。为防止在湿密封处造成原电池腐蚀,双极板的湿密封处通常采用铝涂层进行保护。在电池的工作条件下,该涂层会生成致密的偏铝酸铿绝缘层。 综上所述,燃料电池发展迅速,将达到相当规模。其研究开发的重点在:燃料转化用催化剂膜,降低成本,以及安全设施,储氢技术等。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力操控和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。主要区别于现在我们常见的汽油和柴油为燃料的内燃机汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢动力汽车、其他新能源汽车等。下面介绍几个市场主流的新能源汽车类型:1、新能源包括混合动力汽车:采用燃油和电作为驱动原料的混合动力。目前各大品牌基本都有此类车型,比如:奔驰S400、宝马5系等,这些混动车辆都会标有Hybrid字样。2、纯电动汽车:此款车完全脱离了燃油,完全靠电作为驱动原料的混合动力。3、燃料电池汽车:这款车也是电池车,是一种氢氧混合燃料电池,您可以快速将电池燃料灌满,无需充电等待。4、氢能源动力汽车:此款车也完全脱离了燃油,利用氢能源替代了燃料。5、太阳能汽车:这款车大家比较容易理解,通过太阳能电池板,转化成电能来驱动车辆。还有其他新能源汽车,如:双燃料汽车、天然气汽车等
你的论文准备往什么方向写,选题老师审核通过了没,有没有列个大纲让老师看一下写作方向?老师有没有和你说论文往哪个方向写比较好?写论文之前,一定要写个大纲,这样老师,好确定了框架,避免以后论文修改过程中出现大改的情况!!学校的格式要求、写作规范要注意,否则很可能发回来重新改,你要还有什么不明白或不懂可以问我,希望你能够顺利毕业,迈向新的人生。(一)选题毕业论文(设计)题目应符合本专业的培养目标和教学要求,具有综合性和创新性。本科生要根据自己的实际情况和专业特长,选择适当的论文题目,但所写论文要与本专业所学课程有关。(二)查阅资料、列出论文提纲题目选定后,要在指导教师指导下开展调研和进行实验,搜集、查阅有关资料,进行加工、提炼,然后列出详细的写作提纲。(三)完成初稿根据所列提纲,按指导教师的意见认真完成初稿。(四)定稿初稿须经指导教师审阅,并按其意见和要求进行修改,然后定稿。一般毕业论文题目的选择最好不要太泛,越具体越好,而且老师希望学生能结合自己学过的知识对问题进行分析和解决。不知道你是否确定了选题,确定选题了接下来你需要根据选题去查阅前辈们的相关论文,看看人家是怎么规划论文整体框架的;其次就是需要自己动手收集资料了,进而整理和分析资料得出自己的论文框架;最后就是按照框架去组织论文了。你如果需要什么参考资料和范文我可以提供给你。还有什么不了解的可以直接问我,希望可以帮到你,祝写作过程顺利毕业论文选题的方法:一、尽快确定毕业论文的选题方向 在毕业论文工作布置后,每个人都应遵循选题的基本原则,在较短的时间内把选题的方向确定下来。从毕业论文题目的性质来看,基本上可以分为两大类:一类是社会主义现代化建设实践中提出的理论和实际问题;另一类是专业学科本身发展中存在的基本范畴和基本理论问题。大学生应根据自己的志趣和爱好,尽快从上述两大类中确定一个方向。二、在初步调查研究的基础上选定毕业论文的具体题目在选题的方向确定以后,还要经过一定的调查和研究,来进一步确定选题的范围,以至最后选定具体题目。下面介绍两种常见的选题方法。 浏览捕捉法 :这种方法就是通过对占有的文献资料快速地、大量地阅读,在比较中来确定论文题目地方法。浏览,一般是在资料占有达到一定数量时集中一段时间进行,这样便于对资料作集中的比较和鉴别。浏览的目的是在咀嚼消化已有资料的过程中,提出问题,寻找自己的研究课题。这就需要对收集到的材料作一全面的阅读研究,主要的、次要的、不同角度的、不同观点的都应了解,不能看了一些资料,有了一点看法,就到此为止,急于动笔。也不能“先入为主”,以自己头脑中原有的观点或看了第一篇资料后得到的看法去决定取舍。而应冷静地、客观地对所有资料作认真的分析思考。在浩如烟海,内容丰富的资料中吸取营养,反复思考琢磨许多时候之后,必然会有所发现,这是搞科学研究的人时常会碰到的情形。 浏览捕捉法一般可按以下步骤进行: 第一步,广泛地浏览资料。在浏览中要注意勤作笔录,随时记下资料的纲目,记下资料中对自己影响最深刻的观点、论据、论证方法等,记下脑海中涌现的点滴体会。当然,手抄笔录并不等于有言必录,有文必录,而是要做细心的选择,有目的、有重点地摘录,当详则详,当略则略,一些相同的或类似的观点和材料则不必重复摘录,只需记下资料来源及页码就行,以避免浪费时间和精力。 第二步,是将阅读所得到的方方面面的内容,进行分类、排列、组合,从中寻找问题、发现问题,材料可按纲目分类,如分成: 系统介绍有关问题研究发展概况的资料; 对某一个问题研究情况的资料; 对同一问题几种不同观点的资料; 对某一问题研究最新的资料和成果等等。 第三步,将自己在研究中的体会与资料分别加以比较,找出哪些体会在资料中没有或部分没有;哪些体会虽然资料已有,但自己对此有不同看法;哪些体会和资料是基本一致的;哪些体会是在资料基础上的深化和发挥等等。经过几番深思熟虑的思考过程,就容易萌生自己的想法。把这种想法及时捕捉住,再作进一步的思考,选题的目标也就会渐渐明确起来。
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。下面是学术堂整理的关于新能源汽车的论文题目,欢迎大家阅读参考:1、对汽车新能源技术的初步探讨2、2011第九届(上海)汽车电子与汽车新能源高峰论坛圆满落幕3、现阶段我国汽车新能源技术发展战略研究4、汽车新能源及润滑油的发展研究5、宝马汽车新能源发展战略6、汽车新能源之氢动力7、21世纪汽车新能源——燃料电池8、汽车新能源领域异军突起的新秀——来自EVS25珠海银通展区的报告9、宝马集团展示汽车新能源技术的现在和未来10、未来的汽车新能源11、汽车新能源的N种可能12、FPT菲亚特动力科技杯中国汽车新能源技术金牌榜揭晓13、汽车新能源开发蕴育绿色革命的到来14、CNG车型走俏 力帆汽车新能源战略将分“两步走”15、也谈汽车新能源——形形色色的清洁汽车“食谱”
新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力操控和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。主要区别于现在我们常见的汽油和柴油为燃料的内燃机汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢动力汽车、其他新能源汽车等。下面介绍几个市场主流的新能源汽车类型:1、新能源包括混合动力汽车:采用燃油和电作为驱动原料的混合动力。目前各大品牌基本都有此类车型,比如:奔驰S400、宝马5系等,这些混动车辆都会标有Hybrid字样。2、纯电动汽车:此款车完全脱离了燃油,完全靠电作为驱动原料的混合动力。3、燃料电池汽车:这款车也是电池车,是一种氢氧混合燃料电池,您可以快速将电池燃料灌满,无需充电等待。4、氢能源动力汽车:此款车也完全脱离了燃油,利用氢能源替代了燃料。5、太阳能汽车:这款车大家比较容易理解,通过太阳能电池板,转化成电能来驱动车辆。还有其他新能源汽车,如:双燃料汽车、天然气汽车等
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新能源车到底与普通汽车版汽车到底差别在哪里?绝对不仅仅是“血液”的问题。更多的结构性的变化也尽在其中。以下对新能源的技术做细节的比对,新能源车的心脏到底有何不同?它们都有着什么样的技术,它们对节能环保都起到了哪些作用,是什么样的工作原理在支持……才能描绘出令人惊赞的低碳节能的工作成绩。弱混与强混的油电混合技术在北京车展上,大家可以看到的混合动力车型主要有“弱混”、“强混”和“双模”三种技术类型。其中,“弱混”车型的工作状态是车辆在启动时电动机开始工作,汽油发动机并没有点火工作,所有的设备工作都是依靠动动机来提供动力。当你松开制动踏板踩下油门起步时,汽油发动机才会启动工作。当用户深踩油门加速时,汽油发动机和电动机将同时协同工作,让提速变的更加明显。当车辆在高速行驶时动力则完全来自汽油发动机,也就是说电动机只是在汽车加速时介入。如果当前方遇到红灯用户踩下刹车减速时,车辆的动能并不是像普通车辆那样转化为制动系统的热能而被白白浪费掉,此时电动机将变身为发电机,它回收损失掉的动能,并以电能的形式存于蓄电池中。这种刹车就会给电池充电相当于“免费加油”的畅快感觉正是混合动力车的魅力所在,是普通车辆所无法给予的。在车辆停稳怠速时,汽油发动机将会关闭,此时只有电动机工作,这就避免了怠速时所产生的高油耗,同时也实现了零油耗和零排放,之后车辆起步时又会重复上面的工作流程。从上述的工作状态我们可以看出“弱混”车型主要节油环节在于点火时发动机并不启动,怠速时发动机也是关闭的,起步和加速时电动机可以提供动力辅助,刹车时可以把损失的动能转化为电能,高速行驶时多余的能量还能被转化为电能储存在蓄电池中,这就降低了燃油释放能量的损失,提升了燃油的利用效率。同时还有一点值得读者注意的就是,混合动力车型由于加速过程中有电动机提供动力辅助,因此其一般都采用的是小排量汽油发动机,就可以达到大排量发动机的动力感受(有点类似增压发动机的味道),这在一定程度上也节约了燃油。“弱混”技术的优势就是制造成本相对低廉,能很好平衡技术与售价的关系,电动系统体积相对小巧不会占用过多空间。和“弱混”相对的技术就是“强混”,其特点是动力系统以电动机为基础动力,汽油发动机为辅助动力。与“弱混”不同的是“强混”电动机的功率更为强大,完全可以满足车辆在起步和低速时的动力要求。因此“强混”车型无论是在起步还是低速行驶状态下都不需要启动发动机,仅依靠电动机都可以完全胜任,在低速状态下完全就是一款“电动车”的姿态。当踩下油门加速时,随着速度的提升汽油发动机就会启动和电动机通过智能系统来协同高效的工作。当车速达到汽油发动机的经济时速时,汽油发动机的优势得以全面发挥,并成为车辆的主要动力来源,同时汽油发动机产生多余的能量会用来带动发电机为电池充电。在急加速和全速运行状态下车辆需要极大的驱动力,因此电动机也会全速运行协同高速运转的汽油发动机同时发挥两者的最大性能,进而达到1 1的效果。当用户遇到状况刹车时,汽油发动机和电动机就会立即停止动力供应,达到节约燃油和电能的目的,同时利用车辆动能带动发电机为电池充电。从上述的工作状态我们可以看出“强混”车型主要节油环节除了拥有“弱混”特点之外,其还具有在车辆起步和低速行驶时完全依赖电动机驱动的能力,很好的解决了城市行车中起步、停车、再起步时的油耗很高的问题,因此“强混”可以说是“弱混”的进化版本,克服了“弱混”需要频繁启动汽油发动机的问题,从而进一步的降低了油耗。“强混”可以说是一种比较优秀的解决方案,非常适合拥堵的城市中需要频繁起步停车的行驶状态。在这样的拥堵的行驶状态下可以实现零油耗零排放。当然要享受这些好处的前提就是要付出比“弱混”更高的价钱和为性能更强大的电动机和电池组牺牲些空间。除了“弱混”和“强混”之外还有一类比较特殊的混合动力车型在国内销售,那就是中国第一款完全自主技术的比亚迪F3DM双模电动车。所谓“双模”就是在电动车系统(EV)的基础上又加入了一个混合动力系统(HEV),“双模”可以说是“强混”的升级加强版。目前市售的“双模”车型只有比亚迪F3DM一款。自然能源转换电动车技术这项技术集光电转换、风电转换和二氧化碳吸附转换等自然能源转换技术概念于一身,属于新能源车技术中的未来流派。上汽集团在世博会及北京车展上发布的“叶子”概念车就运用了这一技术。当然,“叶子”这项新能源车技术展示还是以理念为主。“叶子”在设计中以电能为主要动力来源,其技术核心是自然能源转换技术。车顶的一片巨型叶子是一部高效的光电转换器,可吸收太阳能转化为电能;而阳光追踪系统,则可以使叶片上的太阳能晶体片可随太阳照射方向而转动,提高光能吸收效率。其四个车轮就是四个风力发电机,通过捕捉散逸的风能,将风能转变成电能,充入自身电池储存能源,形成辅助电驱动系统,最大限度拓展利用新能源。其体采用可吸附二氧化碳的有机金属结构(MOFs),能模拟绿色植物从空气中捕获二氧化碳和水分子,在微生物的作用下释放出电子,形成电流。生物燃料电池再将产生的电能给锂电池充电,由电机驱动汽车。同时,它还能将光电转换中排放的高浓度二氧化碳通过激光发生器转化为电能为车内照明,或转化为车内空调制冷剂,不仅仅是“零排放”,更是“负排放”的实现,净化空气。增程型电动车技术增程型电动车技术,也是目前新能源车技术的一大流派,这一技术流派的特点是电力驱动车辆行驶的主要能源,而汽油则是它的备用能源。例如,通用雪佛兰Volt就运用了这样的技术。与传统意义上的混合动力汽车相比,增程型电动汽车有着非常明显的不同之处。在一辆增程型电动汽车上,车辆是全程由电动系统来驱动的,而在传统混合动力汽车上,车辆是通过电动机或燃油发动机来驱动,或是两者共同工作来驱动的。在行驶距离较短的情况下,增程型电动汽车的行驶完全仅仅依靠车载电池组提供的电力来完成,而在相对较长的行驶距离情况下,可以由内燃机或者燃料电池提供额外的电能来驱动车辆。电池组和动力推进系统经过精准的设置,可以使车辆在由电池组提供足够的电能的时候,不需要发动机或者燃料电池进行工作来产生额外的电力。在纯电力驾驶过程中,电池组的电能完全可以保证仅需要使用电力就能够保证车辆顺利实现加速、高速行驶,以及爬坡等各种性能。以下以雪佛兰Volt为例,详细解析增程型电动车技术。具体来说,Volt首先依靠电池所储存的电力行驶,然后依靠汽油发动发电机产生的电力继续驱动。假设你的Volt电池已充满电,那么Volt可以依靠电池中储存的电力行驶达最多64公里(40英里),期间可以完全实现“零油耗、零排放”。随着电池电力即将耗尽,增程型汽油发动发电机将自动起动,开始提供为电池提供电力。这样Volt就能继续行驶数百公里,直至有条件再次充电或加油。Volt推进系统全程采用纯电力驱动。当电池的电量快耗尽时,它的车载发动发电机会通过燃烧少量汽油来为车辆供电,足以保证Volt继续行驶数百公里。一般来说,混合动力汽车可依靠升(1加仑)汽油行驶64到96公里(40到60英里)。与电动车不同的是,当今的混合动力汽车不需要通过连接电源进行充电,而是通过收集刹车时产生的能量以及借助发电机来补充电力。在低速行驶时,某些混合动力车型可以依靠电力驱动,并在高速行驶时切换到汽油发动机驱动。混合动力汽车的效率一般赶不上电动汽车,同时环保表现也不如后者。增程型电动车的优点是能够在零油耗和零排放的情况下,行驶64公里(40英里)。即使在电池电量快耗尽时,增程型电动车也仅仅是使用汽油以供增程型发动发电机发电,提供汽车行驶所需的电力。增程型电动车可以在电池电量耗尽后继续行驶,因为增程型汽油发电机会实现无间断启动,提供电力驱动汽车。增程型电动车能够自行产生续航所需电力,而不必停车寻找充电的地方。氢燃料电池车技术氢燃料电池车技术,则是目前新能源车技术的较高级流派,这一技术流派的特点是通过电气化学反应,将氢和氧化合成水,从而直接将化学能转化为电能,电池组通过像这样大量串联的燃料电池,就可以产生足够的电能来驱动汽车。奔驰F800 Style、奥迪Q5HFC和雪佛兰Equinox等都是包含了这项技术的新能源车。以下详细解析氢燃料电池车技术。氢燃料电池车的燃料电池组位于车辆的中心部位。它通过电气化学反应,将氢和氧化合成水,从而直接将化学能转化为电能,在这一过程中并不产生任何实质性的燃烧。具体反应过程为:电池阳极上的氢在催化剂作用下分解为质子和电子,带阳电荷的质子穿过隔膜到达阴极,带阴电荷的电子则在外部电路运行,从而产生电能。在阴极上的氧离子在催化剂作用下和电子、质子化合反应成水。电池组通过像这样大量串联的燃料电池,就可以产生足够的电能来驱动汽车。这类氢燃料电池车通常设置四个座位,空间宽大舒适,并且拥有和传统汽车相比毫不逊色的高安全性能。它配备了司机及前排乘客安全气囊、侧面安全气囊、防抱死刹车系统(ABS)、牵引力控制系统(TCS)以及电子稳定装置(ESP)。与此同时,它的氢燃料存贮装置也十分先进,该装置由三个700巴(1巴=个标准大气压)的高压储氢罐组成,罐体采用碳纤维复合材料,最大氢燃料存储量为千克,这些燃料足以支持最长320公里的行驶里程。氢燃料电池车的设计使用寿命为2年或8万公里,通过在热绝缘以及运行方案等方面进行的一系列改进,新型氢燃料电池车可以在低于零度的气候条件下正常启动及运行,这也是它相比前一代车型的显著进步之一,而在技术上做到这一点对于燃料电池车的推广使用至关重要。以Equinox为例,其燃料电池组由440块串联电池组成,电力输出可达93千瓦,在车载73千瓦(100马力)同步电动机的共同驱动下,0-100公里/小时的加速只要12秒,而这款前驱车型的最高时速可达每小时160公里。车联网电动车技术这一技术流派地融合了电气化和车联网两大技术,几乎可以说是对未来城市个人交通的最新解决方案。同样将展示于世博园区及北京车展的通用EN-V概念车就运用了这项技术。车联网技术,即通过整合全球定位系统导航技术、车对车交流技术、无线通信及远程感应技术奠定了新的汽车技术发展方向,实现了手动驾驶和自动驾驶的兼容。这类电动车体积小巧、移动便利。以EN-V为例,整车重量仅400多公斤,长约米。而目前传统汽车重量超过1500公斤,长度更是EN-V长度的三倍。时下一个传统汽车的停车位可以容纳五辆EN-V,这将极大地提高城市停车面积的利用率。这类电动车的左右两侧车轮分别由各自的电动马达驱动,马达动力由锂电池提供,可通过普通家庭电源进行充电,每次充满电后可行驶40公里,完全实现零排放。同时,可与电网进行信息互换,选择最佳充电时间,充分提高公用电力基础设施的使用效率。这一新汽车技术的重大突破,还在于自动驾驶方面,如变道警告、盲区探测及适应性巡航控制等技术均得到了变革性的运用。至于您说的行业标准和国家法规~一时半会是改不了的 这中间当然需要很多部门的努力 许多环节的进行 以及各界人士的共同努力相互促进相互协调 车展只能说是新科技新发明的展示而已 对于新标准新法规应该也有一定促进作用吧~~!
中国新能源汽车产业始于21世纪初。2001年,新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的“863”重大科技课题,并规划了以汽油车为起点,向氢动力车目标挺进的战略。“十一五”以来,我国提出“节能和新能源汽车”战略,政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。 2008年,新能源汽车在国内已呈全面出击之势。2008年成为我国“新能源汽车元年”。2008年1-12月新能源汽车的销量增长主要是乘用车的增长,1-12月新能源乘用车销售899台,同比增长117%,而商用车的新能源车共销售1536台,1-12月同比下滑17%。 2009年,在密集的扶持政策出台背景下,我国新能源汽车驶入快速发展轨道。虽然新能源汽车在中国汽车市场的比重依然微乎其微,但它在中国商用车市场上的增长潜力已开始释放。2009年1-11月,新能源乘用车销量同比下降,至310辆。2009年1-11月,新能源商用车——主要是液化石油气客车、液化天然气客车、混合动力客车等——销量同比增长,至4034辆。相比在乘用车市场的冷遇,“新能源汽车”在中国商用车市场已开始迅猛增长。 2010年,我国正加大对新能源汽车的扶持力度,2010年6月1日起,国家在上海、长春、深圳、杭州、合肥等5个城市启动私人购买新能源汽车补贴试点工作。2010年7月,国家将十城千辆节能与新能源汽车示范推广试点城市由20个增至25个。新能源汽车正进入全面政策扶持阶段。 在能源和环保的压力下,新能源汽车无疑将成为未来汽车的发展方向。“十二.五”期间,我国新能源汽车将正式迈入产业化发展阶段:2011-2015年开始进入产业化阶段,在全社会推广新能源城市客车、混合动力轿车、小型电动车。“十三.五”期间即2016-2020年,我国将进一步普及新能源汽车、多能源混合动力车,插电式电动轿车,氢燃料电池轿车将逐步进入普通家庭。据调查,新型能源多种多样,如电能、太阳能、氢能、核能、乙醇等等,目前已发展比使用在汽车上面的有电能、氢能、天然气与液化石油气、醇类。在新能源的发展当中,我们不仅要注意能源是否足够,还要注意其是否对环境造成破坏。针对不同能源的汽车,我们将一一对其了解。1.纯电动汽车电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车,大部分车辆直接采用电机驱动,有一部分车辆把电动 机装在发动机舱内,也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子,其难点在于电力储存技术。本身不排放污染大气的有害气体,即使按所耗电量换算为发电厂的排放,除硫和微粒外,其它污染物也显著减少,由于电厂大多建于远离人口密集的城市,对人类伤害较少,而且电厂是固定不动的,集中的排放,清除各种有害排放物较容易,也已有了相关技术。由于电力可以从多种一次能源获得,如煤、核能、水力、风力、光、热等,解除人们对石油资源日见枯竭的担心。电动汽车还可以充分利用晚间用电低谷时富余的电力充电,使发电设备日夜都能充分利用,大大提高其经济效益。有关研究表明,同样的原油经过粗炼,送至电厂发电,经充入电池,再由电池驱动汽车,其能量利用效率比经过精炼变为汽油,再经汽油机驱动汽车高,因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量,正是这些优点,使电动汽车的研究和应用成为汽车工业的一个“热点”。有专家认为,对于电动车而言,目前最大的障碍就是基础设施建设以及价格影响了产业化的进程,与混合动力相比,电动车更需要基础设施的配套,而这不是一家企业能解决的,需要各企业联合起来与当地政府部门一起建设,才会有大规模推广的机会。 优点:技术相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。 缺点: 目前蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵,至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。 2.燃料电池汽车燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料,通过化学反应产生电流,依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用,而不是经过燃烧,直接变成电能或的。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2~3倍,因此从能源的利用和环境保护方面,燃料电池汽车是一种理想的车辆。 单个的燃料电池必须结合成燃料电池组,以便获得必需的动力,满足车辆使用的要求。 近几年来,燃料电池技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制造厂,如戴姆勒-克莱斯勒、福特、丰田和通用汽车公司已经宣布,计划在2004年以前将燃料电池汽车投向市场。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。 与传统汽车相比,燃料电池汽车具有以下优点: 1、零排放或近似零排放。 2、减少了机油泄露带来的水污染。 3、降低了温室气体的排放。 4、提高了燃油经济性。 5、提高了发动机燃烧效率。 6、运行平稳、无噪声。 3.氢动力汽车氢动力汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染,零排放,储量丰富等优势,因此,氢动力汽车是传统汽车最理想的替代方案。与传统动力汽车相比,氢动力汽车成本至少高出20%。中国长安汽车在2007年完成了中国第一台高效零排放氢内燃机点火,并在2008年北京车展上展出了自主研发的中国首款氢动力概念跑车“氢程”。 随着“汽车社会”的逐渐形成,汽车保有量在不断地呈现上升趋势,而石油等资源却捉襟见肘,另一方面,吞下大量汽油的车辆不断排放着有害气体和污染物质。最终的解决之道当然不是限制汽车工业发展,而是开放替代石油的新能源,燃料电池车的四轮快速又安静地滚过路面,辙印出新能源的名字——氢。 几乎所有的世界汽车巨头都在研制新能源汽车。电曾经被认为是汽车的未来动力,但蓄电池漫长的充电时间和重量使得人们渐渐对它兴味索然。而目前(指2009年)的电与汽油合用的混合动力车只能暂时性地缓解能源危机,只能减少但无法摆脱对石油的依赖。这个时候,氢动力燃料电池的出现,犹如再造了一艘诺亚方舟,让人们从危机中看到无限希望。 以氢气为汽车燃料这种说法刚出来时吓人一跳,但事实上是有根据的。氢具有很高的能量密度,释放的能量足以使汽车发动机运转,而且氢与氧气在燃料电池中发生化学反应只生成水,没有污染。因此,许多科学家预言,以氢为能源的燃料电池是21世纪汽车的核心技术,它对汽车工业的革命性意义,相当于微处理器对计算机业那样重要 优点:排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。 缺点:氢燃料电池成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照目前的技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。 4.燃气汽车燃气汽车是指用压缩天然气(CNG)、液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为燃料的汽车。近年来,世界上各国政府都积极寻求解决这一难题,开始纷纷调整汽车燃料结构。燃气汽车由于其排放性能好,可调正汽车燃料结构,运行成本低、技术成熟、安全可靠,所以被世界各国公认为当前最理想的替代燃料汽车。 目前,燃气仍然是世界汽车代用燃料的主流,在我国代用燃料汽车中占到90%左右。美国的目标是,到2010年,公共汽车领域有7%的汽车使用天然气,50%的出租车和班车改为专用天然气的汽车;到2010年,德国天然气汽车数量将达到10万至40万辆,加气站将由目前的180座增加到至少300座。 业内专家指出,替代燃料的作用是减轻并最终消除由于石油供应紧张带来的各种压力以及对经济发展产生的负面影响。近期,中国仍将主要用压缩天然气、液化气、乙醇汽油作汽车的替代燃料。汽车代用燃料能否扩大应用,取决于中国替代燃料的资源、分布、可利用情况,替代燃料生产与应用技术的成熟程度以及减少对环境污染等;替代燃料的生产规模、投资、生产成本、价格决定着其与石油燃料的竞争力;汽车生产结构与设计改进必须与燃料相适应。 以燃气替代燃油将是中国乃至世界汽车发展的必然趋势。我国应尽快组织力量,制定出国家级燃气汽车政策。考虑到我国能源安全主要是石油的状况,发展包括燃气汽车在内的各种代用燃料汽车,已是刻不容缓的事,根据国情应该做到: 一是要限制燃气价格,使油、气价格之间保持合理的差价,如四川省、重庆市的油、气差价,即可保证燃气汽车适度发展; 二是鉴于加气站投资大,回收期长,政府适当给予一定补贴,在加气站售出的气价和汽车用户因用气节省的燃料费用之间,调节好利益分配; 三是对加气站的所得税,应参照高新技术产业开发区政策,采取免二减三的税收政策; 四是将加气站用电按照特殊工业用电对待,电价从优;另外,对加气站用地,能按重大项目和环保产业对待,特事特办,不要互相推诿、扯皮,积极采用国外先进建站标准,科学确定消防安全距离,节省土地资源。 5.生物乙醇汽车乙醇俗称酒精,通俗些说,使用乙醇为燃料的汽车,也可叫酒精汽车。用乙醇代替石油燃料的活动历史已经很长,无论是从生产上和应用上的技术都已经很成熟,近来由于石油资源紧张,汽车能源多元化趋向加剧,乙醇汽车又提到议事日程。 目前世界上已有40多个国家,不同程度应用乙醇汽车,有的已达到较大规模的推广,乙醇汽车的地位日益提升。 在汽车上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽车缸内燃烧更完全,可以降低尾气的害物的排放。 乙醇汽车的燃料应用方式:一、掺烧,指乙醇和汽油掺合应用。在混合燃料中,乙醇和容积比例以“E”表示,如乙醇占10%,15%,则用E10,E15来表示,目前,掺烧占乙醇汽车占主要地位。二、纯烧,即单烧乙醇,可用E100%表示,目前应用并不多,属于试行阶段;三、变性燃料乙醇,指乙醇脱水后,再添加变性剂而生成的乙醇,这也是属于试验应用阶步;四、灵活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇与汽油比例混合的燃料,还可以用氢气,并随时可以切换。如福特,丰田汽车均在试验灵活燃料汽车(FFV)
机自1005 白阳 1010311001 燃料电池的发展 燃料电池是一种能够持续的通过发生在阳极和阴极的氧化还原反应将化学能转化为电能的能量转换装置。近20多年来,燃料电池经历了碱式、磷酸、熔融碳酸盐和固体电解质等几种类型的发展阶段。美、日等国已相继建立了一些碳酸燃料电池电厂、熔融碳酸盐燃料电池电厂和质子交换膜燃料电池电厂。燃料电池的结构与普通电池基本相同,有阳极和阴极,通过电解质将这两个电极分开。与普通电池的区别是,燃料电池是开式系统。它要求连续供应化学反应物,以保证连续供电。其工作原理:燃料电池由阳极、阴极和离子导电的电解质构成,燃料在阳极氧化,氧化剂在阴极还原,电子从阳极通过负载流向阴极构成电回路,产生电流。 由于FC具有不受卡诺循环限制,能量转换效率高,燃料电池的输出功率由单电池性能、电极面积和单电池个数决定,环保问题少,负荷应答速度快,运行质量高等优点,在50~60年代呈现第一个研制高峰,那时侧重于发展碱性FC,尽管后来未曾象预期的那样在交通工具及大型电厂获得应用,但是FC在航天飞行中取得的成功足以证明它所具有的突出优点。70年代初,由于投资减少,FC研究进入低潮。70年代末,由于材料科学的进展和世界性的能源紧缺,开发新的发电技术,提高石油、天然气和煤炭等矿物燃料的利用率又成为人们关注并具有深远意义的课题,这样FC研究又呈现第二个高潮,此时则侧重 于发展磷酸盐燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)。现在,燃料电池作为继水力、火力和原子能之后的第四代电源止受到世界的瞩目。 熔融碳酸盐燃料电池主要是由阳极、阴极、电解质基底和集流板或双极板构成: (1)阳极 MCFC的阳极催化剂最早采用银和铂,为降低成本,后来改用了导电性与电催化性能良好的镍。但镍被发现在MCFC的工作温度与电池组装力的作用下会发生烧结和蠕变现象,进而MCFC采用了Ni-Cr或Ni-Al合金等作阳极的电催化剂。加入2%~10%Cr的目的是防止烧结,但Ni-Cr阳极易发生蠕变。另外,Cr还能被电解质锂化,并消耗碳酸盐,Cr的含量减少会减少电解质的损失,但蠕变将增大。相比之下,Ni-Al阳极蠕变小,电解质损失少,蠕变降低是由于合金中生成了 。 (2)阴极 熔融碳酸盐燃料电池的阴极催化剂普遍采用氧化镍。其典型的制备方法是将多孔镍电极 在电池升温过程中就地氧化,但是,这样制备的NiO电极会产生膨胀,向外挤压电池壳体,破坏壳体与电解质基体之间的湿密封。改进这一缺陷的方法有以下几种: 电极先在电池外氧化,再到电池中掺Li;或氧化和掺Li都在电池外进行; 2.直接用NiO粉进行烧结,在烧结前掺Li,或在电池中掺Li: 3.在空气中烧结金属镍粉,使烧结和氧化同时完成; (3) 电解质基底 电解质基底是MCFC的重要组成部件,它的使用也是MCFC的特征之一。电解质基底由载体和碳酸盐构成,其中电解质被固定在载体内。基底既是离子导体,又是阴、阳极隔板。它必须具备强度高,耐高温熔盐腐蚀,浸入熔盐电解质后能够阻挡气体通过,而又具有良好的离子导电性能。其塑性可用于电池的气体密封,防止气体外泄,即所谓“湿封”。 (4)集流板(双极板) 双极板能够分隔氧化剂和还原剂,并提供气体的流动通道,同时还起着集流导电的作用,因此也称作集流板或隔离板。在电池工作环境中,阴极侧的不锈钢表面生成 ,其内层又有氧化铬,二者均起到钝化膜的作用,减缓不锈钢的腐蚀速度。为减缓双极板阳极侧的腐蚀速度,采取了在该侧镀镍的措施。MCFC是靠浸入熔盐的偏铝酸埋隔膜密封,称湿密封。为防止在湿密封处造成原电池腐蚀,双极板的湿密封处通常采用铝涂层进行保护。在电池的工作条件下,该涂层会生成致密的偏铝酸铿绝缘层。 综上所述,燃料电池发展迅速,将达到相当规模。其研究开发的重点在:燃料转化用催化剂膜,降低成本,以及安全设施,储氢技术等。