利用氫能進行分布式發(fā)電的能源供應方式具有傳統(tǒng)電力難以媲美的巨大優(yōu)勢。以固體氧化物燃料電池（Solid oxide fuel cells,SOFC）進行發(fā)電的固體氧化物燃料電池熱電聯(lián)供（SOFC combined heat and power,SOFC-CHP）系統(tǒng)做為一種新型分布式發(fā)電方式受到了廣泛關注和研究。本文首先進行了甲烷蒸汽重整（Steam-methane reforming,SMR）反應的條件實驗并確定了重整后的合成氣組成,利用COMSOL Multiphysics建立了三維SOFC單電池模型,并模擬研究了內重整和外重整對SOFC發(fā)電性能的影響,同時通過SOFC單電池實驗測試與模擬結果相驗證,最后將此SOFC電化學模型耦合至CHP系統(tǒng),利用Aspen Plus建立了1 kW級的天然氣IRSOFC-CHP和ERSOFC-CHP兩種系統(tǒng)流程模型,對比研究了兩種系統(tǒng)的各項性能,研究結果如下:（1）當CH₄外重整反應條件為溫度973 K¹023 K,空速2400 h^-1,水碳比3⁴時,可以得到較適... 

【文章來源】：中國石油大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

SOFC工作示意圖

中國石油大學（北京）碩士學位論文 550cm2）的陽極支撐固體氧化物燃料電池電堆，如圖 1.2(b)所示。美國l Energy 公司以煤或其他碳氫化合物作為燃料，將此電堆整合成兆瓦級別發(fā)電系統(tǒng)。國內在 SOFC 電極材料研究制備等方面取得了不錯的成績。眾多研究機目前已經能夠制備出高性能的平板式 SOFC 單電池以及穩(wěn)定運行的大C 平板式電池堆，并在 SOFC 的產業(yè)化方面也取得了長足進步，但和國外相比，依然存一定差距[18]。圖 1.2(c)為寧波索福人公司開發(fā)的 Ni 基陶瓷 SOFC 電堆。其在 60%的燃料利用率下，能夠穩(wěn)定輸出 700 W~1000 W衰減速率為 2%/1000 h。

第1 章 文獻綜述 SOFC 電堆尾氣中未參與反應的燃料，并為燃料預熱、提供熱源。由于燃燒器的燃料在 SOFC-CHP 系統(tǒng)啟動階段階段燃料又相對貧乏，因此對燃燒器提出了更高的要求。而在實際過程中，可以將吸熱的重整反應和放熱的燃燒以達到更好的能量利用形式[50~51]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]中國氫能發(fā)展的思考[J]. 王賡,鄭津洋,蔣利軍,陳健,韓武林,陳霖新.  科技導報. 2017(22)
[2]1kW SOFC-CHP系統(tǒng)用催化燃燒耦合蒸汽重整反應器的實驗研究[J]. 張莉,邢耀華,鐘杰,徐宏,曹軍.  化工學報. 2016(02)
[3]發(fā)展分布式能源的意義[J]. 舟丹.  中外能源. 2015(07)
[4]國外分布式能源發(fā)展對我國的啟示[J]. 杜偲偲.  中國工程科學. 2015(03)
[5]國內固體氧化物燃料電池主要研究團體及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 蔡浩,魏濤,高慶宇.  化工新型材料. 2015(03)
[6]碳減排約束下的能源利用效率研究[J]. 史亞東.  生態(tài)經濟. 2015(03)
[7]我國低碳能源發(fā)展的現(xiàn)狀與方向[J]. 張超.  經營與管理. 2014(11)
[8]世界氫能技術研究和應用新進展[J]. 張聰.  石油石化節(jié)能. 2014(08)
[9]固體氧化物燃料電池平板式電池堆的研究進展[J]. 宋世棟,韓敏芳,孫再洪.  科學通報. 2014(15)
[10]國際固體氧化物燃料電池堆及系統(tǒng)[J]. 蘇巴辛格爾,鞏玉棟,宋世棟,韓敏芳.  中國工程科學. 2013(02)

碩士論文
[1]分布式發(fā)電中燃料電池的研究[D]. 嚴流進.合肥工業(yè)大學 2009



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