高溫燃料電池性能仿真及其MW級總能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著全球環(huán)境污染的日益嚴重,能源優(yōu)化利用與清潔能源的開發(fā)愈來愈顯現(xiàn)出它的重要性.燃料電池(FC)技術(shù)具有高效、潔凈等優(yōu)點,被認為是未來最有前途的發(fā)電技術(shù),在近30年得到了迅猛的發(fā)展.作者認為可以利用高溫燃料電池如MCFC、SOFC與煤制氣技術(shù)結(jié)合建成大型電站,將成為煤炭利用的一條重要途徑.燃料電池的溫度和電流密度等關(guān)鍵參數(shù)的分布對其安全運行有著極為重要的影響.1臺可實現(xiàn)商業(yè)運行的MCFC電池反應(yīng)面積約為1m<'2>.由于電池面積較大,氣

2、道較長,尤其是電池在高負荷運行時,電池溫度分布非常不均勻,有的位置溫差達到上百度,因此,精確的預測電池的溫度分布就顯得非常重要.利用該文提出的動態(tài)模型變參數(shù)數(shù)學模型,在國際上首次對燃料電池起動過程進行了動態(tài)模擬,揭示了燃料電池熱態(tài)起動過程中,電池溫度在三維空間隨時間的變化規(guī)律.提出、設(shè)計了1套燃料電池蒸汽輪機聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)有MCFC和蒸汽輪機、發(fā)電機等主要設(shè)備構(gòu)成,采用煤炭氣化后的產(chǎn)的做為燃料,尤其適合于中國等煤炭資源較為豐富的國