管式固体氧化物燃料电池系统数学模型.pdf

笫卷第期大然气上业管式固体氧化物燃料电池系统数学模型张斌李政倪维斗北京清华大学热能工程系张斌等．管式固体氧化物燃料电池系统数学模型．天然气工业；：～摘要现代化的高效联合循环中最大的不可逆损失是由于燃烧引起的。即使燃气轮机采取很高的温度仍有将近的炯因为燃烧而被浪费掉了。而在燃料电池中燃料的化学能量直接转化为电能不受卡诺循环效率的限制。电化学反应过程中的火用损失要比常规的燃烧过程小得多。高效循环减少了二氧化碳排放而达到环境保护的目的另外的排放量也比常规电厂大大减少。通过对已有管式固体氧化物燃料电池建模思路的考察确立了零维模型结合流程模拟的建模方法。模型采用天然气作为燃料输入其验证的结果表明：该模型可以比较准确地预测不同工作条件下独立的管式固体氧化物燃料电池发电系统或是构成混合循环的管式固体氧化物燃料电池系统的性能。主题词固体氧化物燃料电池数学模型建立模型验证性能预测燃料电池是一种等温进行、直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效～、无污染地转化为电能的发电装置。与热机循环动力系统不同其不受卡诺循环效率的限制且电化学反应过程中的炯损要比常规燃烧过程小得多。环境方面高效率的系统减少了单位二氧化碳排放量而等其他污染物排放量也比常规电厂大大减少。。固体氧化物燃料电池属于高温燃料电池近年来得到了长足的发展。因为其较高的工作温度℃和压力适宜于与燃气轮机结合构成大型发电混合循环或者用于小型热电联产。另外在使用寿命和增压运行方面也优于其他燃料电池。西门子一西屋公司开发的管式固体氧化物燃料电池是目前最接近商业化的技术荷兰已运行规模的示范电厂∞年始建的示范项目规模在到不等。本文即以为研究对象建立可图系统结构图以预测其在不同操作条件下性能的模型。管式固体氧化物燃料电池系统结构