清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Integration and optimization of methanol-reforming proton exchange membrane fuel cell system for distributed generation with combined cooling, heating and power

热电联产 质子交换膜燃料电池 蒸汽重整 热交换器 余热 工艺工程 水冷 废物管理 堆栈(抽象数据类型) 分布式发电 发电 工程类 核工程 机械工程 化学 功率(物理) 制氢 可再生能源 热力学 电气工程 化学工程 计算机科学 燃料电池 物理 有机化学 程序设计语言
作者
Zheng Liang,Yingzong Liang,Xianglong Luo,Huasheng Wang,Wei Wu,Jianyong Chen,Ying Chen
出处
期刊:Journal of Cleaner Production [Elsevier]
卷期号:411: 137342-137342 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.jclepro.2023.137342
摘要

The methanol-steam-reforming proton exchange membrane fuel cell system is an attractive option for distributed cogeneration due to its low emissions, quiet operation, and low-cost fuel storage. To further increase its energy efficiency, waste heat can be utilized for combined cooling, heating, and power generation. However, the additional equipment, processes, and streams required for cogeneration make the system design complex, with a large number of degrees of freedom. To address this challenge, we propose an equation-based optimization framework for the simultaneous heat integration and flowsheet optimization of the combined cooling, heating, and power system based on the methanol-steam-reforming proton exchange membrane fuel cell. The framework comprises a detailed modelling of methanol steam reforming reaction, fuel cell performance, cooling/heating cogeneration systems, heat integration, heat exchanger network synthesis and energetic-economic performance evaluation. Additionally, the framework incorporates the sizing of the corresponding equipment, including the total length of the reformer, scale of proton exchange membrane fuel cell stack, and absorption cooling apparatus. Furthermore, it takes into account the operating conditions, such as the temperature and pressure of methanol steam reforming reaction, the operating temperatures and pressures of the fuel cell stack and absorption cooling system. We apply the framework to a 1000 kWe combined cooling, heating, and power generation system, and the integrated design achieved an energy efficiency of 88.50% and a levelized cost of electricity of 0.2374 $/kWh. The results show that the simultaneous heat integration and flowsheet optimization can increase the system's energy efficiency by 5.45 percentage points, exergy efficiency by 2.22 percentage points, and decrease the levelized cost of electricity by 4.50% compared to a conventional design.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
15秒前
20秒前
28秒前
Krim完成签到 ,获得积分10
49秒前
严珍珍完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Airi发布了新的文献求助10
3分钟前
ding应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
邋遢大王完成签到,获得积分10
5分钟前
5分钟前
勤恳惮发布了新的文献求助30
6分钟前
勤恳惮完成签到,获得积分10
6分钟前
ranj完成签到,获得积分10
6分钟前
山止川行完成签到 ,获得积分10
6分钟前
Jayden完成签到 ,获得积分10
7分钟前
7分钟前
7分钟前
8分钟前
8分钟前
狒狒发布了新的文献求助10
8分钟前
狒狒完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
GAOGONGZI完成签到,获得积分10
9分钟前
9分钟前
阿北发布了新的文献求助10
9分钟前
Airi发布了新的文献求助10
9分钟前
Wang完成签到 ,获得积分20
9分钟前
10分钟前
Airi完成签到,获得积分10
10分钟前
Milo完成签到,获得积分10
10分钟前
完美耦合发布了新的文献求助10
10分钟前
含糊的茹妖完成签到 ,获得积分10
10分钟前
11分钟前
12分钟前
实力不允许完成签到 ,获得积分10
12分钟前
完美耦合完成签到,获得积分10
12分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
13分钟前
Owen应助zz采纳,获得10
17分钟前
小二郎应助科研通管家采纳,获得30
17分钟前
LIVE完成签到,获得积分10
18分钟前
19分钟前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139600
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790479
关于积分的说明 7795340
捐赠科研通 2446926
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301511
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626259
版权声明 601176