熔融碳酸盐燃料电池－燃气轮机混合动力系统特性分析

文中研究了由熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和燃气轮机组成的混合动力系统。在设计点工况下，MCFC电堆的发电量占系统总发电量的80％，剩下20%的电量由燃气轮机提供。文章在混合动力系统动态数学模型的基础上，结合系统运行的具体过程，通过计算分析，对混合动力系统的动态特性进行了研究。结果表明：当混合动力系统的供给燃料流量变化时，混合动力系统内部各参数均会发生显著的动态变化，从而影响混合动力系统中各部件的运行性能，导致混合动力系统的效率下降。此外，由于各部件之间复杂的相互作用，混合动力系统的负荷响应速度较慢。研究结果还表明，由于供给燃料发生变化而引起的燃气轮机转速的改变，有利于改善混合动力系统的变工况性能。     

基于加权残值法的高温燃料电池温度分布特性的数值分析

加权残值法是一种可以直接从偏微分方程中求得近似解的数学方法。通过对熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)内部传热传质过程的热力学性能分析,在质量守恒和能量守恒的基础上建立了MCFC温度动态分布的数学模型,并采用加权残值法对其进行求解分析。确定了满足模型边界条件的试函数,以三次正交多项式为基函数,利用加权残值法中的迦辽金法,结合Matlab工具得到MCFC温度的动态分布特性曲线。分析结果表明,燃料电池内部各点温度在空间分布上有很大差异;当供给燃料电池的燃料流量和氧化剂流量变化时,所引起的温度动态特性是复杂的。图3参5。     

高温燃料电池与燃气轮机相结合的混合发电系统

高温燃料电池与燃气轮机相结合的混合发电系统具有高效、环保和可靠的特性，这种新颖的混合发电系统在未来分布式发电领域具有广阔的应用前景。有不少专家和学者对其系统构成度匹配、系统性能等问题做了大量研究。目前已有高温燃料电池与燃气轮机混合发电系统成功运行，但仍有很多问题需要进行进一步的研究和探索，以使该混合发电系统早日实现商业化运行。本文综述了高温燃料电池与燃气轮机混合发电系统的研究现状，展望了该混合发电系统在未来的研究度发展前景。     

燃料电池-燃气轮机混合发电系统性能研究

文章对由燃料电池和燃气轮机组成的混合发电系统的性能进行了分析。该混合系统采用的是底层循环方式,并于常压下工作。分析表明,在设计点工况,混合系统的发电效率为58.7％;在非设计点工况,其发电效率也能达到56%以上。在设计点工况下,混合系统的功率约有80％来自燃料电池电堆,20%由燃气轮机提供。在非设计点工况时,燃料电池发电功率占混合系统总输出功率的比例随着混合系统输出功率的减少而增大;混合系统可以在其输出功率不低于设计点功率80%的工况下运行。     

燃料电池工作电流对热力特性的仿真研究

碳酸熔融盐燃料电池热力特性的研究对改善电池性能和提高电池寿命起着至关重要的作用.重点分析了电池工作电流对电池热力特性的影响.基于Matlab/Simulink的仿真环境,分析了燃料电池的工作过程,由能量和物质守恒对电极-电解质、燃料流、氧化剂流和隔板的热力特性进行研究并建立MCFC温度和电流的仿真模型.仿真结果表明燃料电池内部各点的温度分布和电流分布都存在较大的差异,随着燃料和氧化剂流量的增加,电极-电解质的温度和电流显著增加,工作电流对电池的热力特性有显著的影响.计算中的有关数据来自上海交通大学燃料电池研究所1.5kW级熔融碳酸盐燃料电池.