燃料电池发电技术介绍

介绍了各种类型燃料电池的工作原理和技术现状,并提出将燃料电池作为固定分布式发电技术的评价标准。指出磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)最有可能作为分布式电源用于区域性供电。     

燃料电池发电的电站应用

燃料电池作为一种高效稳定的分布式清洁能源,其发电技术在电站领域的应用备受关注,而国内燃料电池电站尚在起步阶段,因此对这一领域的研究和实践经验具有重要意义。基于韩国燃气轮机联合循环电站中燃料电池发电项目的实施,介绍了燃料电池的选型,并通过模拟运行确定了最佳余热回收方案。MCFC燃料电池额定发电效率为47%,余热回收后效率提高3.5%。这些经验将对国内未来燃料电池电站的建设起到参考和借鉴意义。     

整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池（IG—HCFC）发电系统

整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池（IG—MCFC）发电系统是燃料电池发电技术与整体煤气化联合循环（IGCC）发电技术相结合,形成整体煤气化燃料电池发电技术（IGFC）,不仅使燃料电池发电的容量和效率增加．而且也可以使IGCC的发电效率提高．既是MCFC大容量化的主要方向之一．也是21世纪洁净煤发电技术的一个重要方向。     

熔融碳酸盐燃料电池发电系统研究进展与展望

介绍了目前熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)发电系统的发展现状,主要针对热电联产系统、混合发电系统以及用于CO_2捕集的MCFC系统进行了总结,讨论分析了不同系统的结构特点、应用现状以及未来发展前景。目前,MCFC热电联产系统发电效率47%~60%,热电联产效率80%~90%;MCFC混合发电系统发电效率55%,其中MCFC与微型燃气轮机组成的底层循环发电系统是发展的主流方向;基于MCFC的CO_2捕集系统的CO_2捕集率可达77%。     

熔融碳酸盐型燃料电池技术与发展

燃料电池以其高效率、低污染和灵活等显著优点而倍受人们的关注。该文给出了燃料电池的种类与用途；重点介绍了熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）的现状；可逐步取代一部分火力发电装置，1999年日本1000kW的MCFC发电时间近5000h，美国的一台250kW MCFC也工作了1万多小时；指出了阴极的镍的溶解等四个技术关键；并指出提高MCFC的工作压力到1.5MPa和发展高密度输出，密度目标达300mA/cm^2是今后发展的方向。     

熔融碳酸盐燃料电池发电的应用与商业化

首先分析了开发熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)发电的必要性、可能性及资源条件。然后首次从电极、单电池、电堆、系统四个层次阐述了MCFC燃料电池的发电原理,并分析了四个层次中发生的主要热、电过程;给出了有代表性的天然气MCFC发电厂、煤气化MCFC-燃气轮机-汽轮机联合发电厂的原理、构成和主要过程;介绍了MCFC发电系统商业化的最佳容量、燃料选择、全球主要市场的前景和特点。最后简要阐明了我国大力研究和开发MCFC发电系统的现实意义。     

熔融碳酸盐燃料电池发电厂的应用展望

分析了开发熔融碳酸盐燃料电池 ( MCFC)发电厂的必要性、可能性及资源条件。首次从电极、单电池、电堆、系统 4个层次阐述了 MCFC燃料电池的发电原理 ,并分析了 4个层次中发生的主要热、电过程 ;给出了有代表性的天然气 MCFC发电厂、煤气化 MCFC—燃气轮机—汽轮机联合发电厂的原理、构成和主要过程 ;介绍了 MCFC发电系统商业化的最佳容量、燃料选择、全球主要市场的前景、特点以及商业化存在的障碍。简要阐明了我国大力研究和开发 MCFC发电系统的现实意义。     

生物质气化–熔融碳酸盐燃料电池联合循环发电系统性能研究

将生物质气化与熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell,MCFC)构建为新型的生物质能高效清洁利用联合循环发电技术,气化产生的富氢气体作为MCFC的燃料,通过燃烧半焦以及MCFC中未利用的燃料为气化反应提供热量,进行生物质气化–MCFC联合循环发电系统的模拟研究。运用Aspen Plus软件搭建系统模型并计算,研究了燃料电池内重整及系统工作压力对系统性能的影响。结果表明：生物质气化–MCFC联合循环发电技术具有较高的系统发电效率,可达50%,比常规生物质气化驱动燃气轮机技术高出10个百分点;对于常压系统无需采用内重整,而对于增压系统,采用内重整对系统性能有较大改善;提高系统工作压力可改善其整体性能,最佳工作压力在0.8~1.2 MPa。     

燃料电池——有前途的分布式发电技术

在现代发电系统中,分布式发电技术日益成为传统大电网的有力补充.文章简要介绍了分布式发电的优势、种类及其各自的特点,以及各种分布式发电技术的市场发展趋势,详细分析了各种燃料电池在分布式发电市场中的应用现状,对燃料电池在分布式发电市场中的应用前景进行了展望,并结合中国国情指出了我国有条件并且应该加快发展燃料电池分布式发电技术.     

整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池(IG-MCFC)发电系统

整体煤气化熔融碳酸盐燃料电池(IC-MCFC)电力系统是燃料电池发电技术与整体煤气化联合循环(IGCC)发电技术相结合,形成整体煤气化燃料电池发电技术(IGFC),不仅使燃料电池发电的容量和效率增加,而且也可以使IGCC的发电效率提高,既是MCFC大容量化的主要方向之一,也是21世纪洁净煤发电技术的一个重要方向.     

高温燃料电池发电技术分析

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)均可被固定电站应用.对SOFC以及MCFC的发展状况进行了论述,分析了SOFC的发展方向和存在的问题,以及MCFC的材料工艺、发展现状和存在的问题,并从制造成本、电池堆容量、材料体系、商业化示范等方面对2种高温燃-料电池进行了比较分析.分析得出,适合我国绿色煤电计划的高温燃料电池发展技术路线是优先发展MCFC技术,利用国内外积累的MCFC研究成果,尽快实现MCFC的大型化与产业化.     

设计工况和非设计工况下MCFC/MGT联合发电系统基于方法的性能分析

熔融碳酸盐燃料电池是未来最具有吸引力的发电方法之一。基于分析的理论,在IPSEpro仿真平台下建立了熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)联合发电系统的稳态性能仿真模型。利用该模型对联合发电系统在额定工况和变工况下的稳态性能进行了仿真研究,分析了系统中各部件的不可逆性和系统的整体性能。仿真结果表明,MCFC/GMT联合发电系统具有较高的效率,且具有良好的变工况特性。     

熔融碳酸盐燃料电池系统建模与控制

熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)是目前商业化前景最好的燃料电池 ,特别适合大容量中心电站和联合循环发电。MCFC系统工作在高温、封闭、复杂的环境下 ,内部状态测量极为困难 ,试验分析代价很高 ,有时几乎是不可能的。为提高MCFC性能并确保其安全、长寿命运行 ,需要采用数值分析的方法 ,建立完善的MCFC数学模型 ,借助模型来进行性能仿真分析和动态控制设计。首先详细介绍了MCFC的电极、单电池、电堆、系统四个层次的建模以及MCFC控制的研究现状 ,并指出了现有模型的不足 ;然后讨论了电堆和系统两级建模的发展方向 ;最后 ,分析了MCFC系统的非线性、大时滞、分布参数、多输入多输出、有约束和随机干扰等特征 ,并根据这些特征 ,提出了两种适宜的控制方法     

设计工况和非设计工况下MCFC/MGT联合发电系统基于(火用)方法的性能分析

熔融碳酸盐燃料电池是未来最具有吸引力的发电方法之一.基于(火用)分析的理论,在IPSEpro仿真平台下建立了熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)联合发电系统的稳态性能仿真模型.利用该模型对联合发电系统在额定工况和变工况下的稳态性能进行了仿真研究,分析了系统中各部件的不可逆性和系统的整体性能.仿真结果表明,MCFC/GMT联合发电系统具有较高的效率,且具有良好的变工况特性.     

熔融碳酸盐燃料电池发电的应用与商业化

1熔融碳酸盐燃料电池 (MCFC)发电的应用背景 近年来,燃料电池发电受到各国科学家和政府的高度重视,特别是美、日及欧洲国家斥巨资进行开发研究。我国投资开发的力度也越来越大,“十五”期间“863计划”将     

整体煤气化固体氧化物燃料电池（IG—SOFC）发电系统

固体氧化物燃料电池（SOFC）与熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）相比,排气温度更高,有利于组织底部联合循环发电系统回收排气的余热。SOFC对燃气中杂质的容许值较高,更有利于与煤气化结合,以煤气做燃料电池的燃料,最后形成整体煤气化固体氧化物燃料电池（IG—SOFC）发电系统。     

燃料电池发电技术在我国电力系统的应用

介绍了燃料电池发电技术的特点和应用形式 ,分析了国内外的研究现状 ,论述了在我国电力系统发展燃料电池发电技术的必要性 ,对在我国电力系统发展燃料电池发电技术提出了具体建议。     

6kW PEMFC发电并网系统孤岛检测方法

随着燃料电池技术的迅速发展,越来越多的大功率级别燃料电池运用到分布式发电中。为了使燃料电池安全稳定运行,燃料电池分布式发电需要准确的检测出孤岛效应。运用主动移频式(AFD)孤岛检测方法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)发电并网系统进行了检测,实验结果表明AFD法能有效的检测PEMFC发电并网系统孤岛的发生。     

我国集中供电和分布式供电技术及其整体协调规划问题研究

本文分析了目前我国的集中供电现状及存在的问题,提出分布式发电技术是对常规供电网的重要补充。在对分布式发电模式理论探讨的同时,分析了化石能源发电(微型燃气轮机发电、燃料电池发电),可再生能源发电技术作为分布式供电的可行性。最后对我国集中供电和分布式供电的整体规划提出了一些建议。     

熔融碳酸盐燃料电池阴极改性实验及其性能研究

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)发电技术是一种清洁高效的新型发电技术,成本较高一直是制约其发展的重要因素。本文围绕电池堆成本问题,研究开发了一种新型改性阴极,将电池性能提升了2.6倍,这将减少同功率水平电池堆关键部件用量,降低了电池堆成本。实验结果表明,在0.7 V放电条件下,采用改性阴极的电池功率密度达到了130 m W/cm~2,而采用原阴极的电池同条件下功率密度为50 m W/cm~2。该新型改性阴极的成功研出有助于大功率低成本的MCFC电池堆开发。