绿色“火力”发电厂──面向21世纪的燃料电池

熔融碳酸盐燃料电池（ＭＣＦＣ）发电是新世纪的高效、洁净的发电技术,特别是它可取代传统的燃煤、燃气火力发电,彻底解决火力发电污染大、效率低的弊端。本文首先分析了开发ＭＣＦＣ发电厂的必要性及资源条件;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;给出了天然气ＭＣＦＣ发电厂、煤气化ＭＣＦＣ－燃气轮机－汽轮机联合发电厂的构成和主要过程。最后阐明了我国大力研究和开发ＭＣＦＣ发电厂的现实意义。     

燃料电池发电的新进展

燃料电池是转换效率很高的一次性电能转换装置，早先主要应用于宇宙空间的探索方面，近几十年来随着材料工艺的不断发展，它的应用领域也不断得到了开拓，尤其在发电方面的开发上取得了较大进展。目前开发的燃料电池技术主要有以下类型：碱性燃料电池熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）磷酸燃料电池（PAFC）固体聚合物质子交换膜燃料电池（PE）固体氧化物燃料电池（sooc）本文主要介绍后四种类型。1磷酸燃料电池（PAFC）磷酸燃料电池体积小，运行温度在200℃左右，发电效率达40％，工作时无噪声和振动，可动部件少，几乎不排放污染物，是开发…     

碳酸盐燃烧电池发电技术—一种清洁、高效的发电技术

碳酸盐燃烧电池（以下简称MCFC），采用天然气或是合成煤气作燃料，提供了一个清洁，高效的发电方式，并被认为是将来最具有前途的发电技术，本着重从原理方面对MCFC技术进行分析，引入了几个基本概念，对最基本的MCFC工艺进行描述，最后，介绍了了提高燃料电池电厂效率的两种工艺。     

MCFC_燃气轮机联合循环系统模拟与优化

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）工作温度较高,其高温排气可由燃气轮机利用,组成联合发电系统。文中分别建立了MCFC和底层循环的计算模型,利用该模型详细分析了影响联合发电系统性能的重要参数。结果表明：将MCFC工作温度取为650℃可以得到最佳性能和最高的电堆寿命;联合发电系统中应取较低的燃料气利用率;在一定的透平初温下,燃气轮机存在一个对应于功率最大的最佳压缩比。根据上述结果计算出了各参数的最优值,最后对优化后系统进行仿真得出结果：MCFE与燃气轮机组成联合发电系统,发电效率达到57．0％（LHV）,使用燃气轮机可提升整体发电效率约10％。     

重点开发气体复合发电和燃料电池

通产省能源厅就2000年火力发电新技术的目标作了报告。这是一个汇总今后20年日本火力发电新技术正确潮流的报告。从这报告可看出,今后国家与私人共同努力开发的技术有3项,①煤气化的汽轮机复合技术,②清洁燃料的燃汽轮机复合发电,③清洁的燃料电池发电。以民间私人为主开发的技术有:①废煤渣利用技术;②如何评价温排水对海洋生物的影     

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。     

熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）系统建模与控制的研究现状与发展

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,指出了现有模型的不足;讨论了电堆和系统两级建模的发展方向,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,提出了两种适宜的控制方法。     

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。     

熔融碳酸盐燃料电池阴极溶解与防护北大核心CSCD

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高效、可持续发电技术,其能源转换效率高、排放净化度高,是一种极具前途的发电技术。但是,由于其高工作温度和熔融碳酸盐电解质的特殊性质,MCFC的发展一直受到阻碍。其中,阴极溶解是一个严重的问题,会导致Ni短路等一系列问题,影响燃料电池的性能和寿命。本文综述了降低熔融碳酸盐燃料电池阴极溶解的策略,简述了近年来从替代材料、涂层改性和添加剂三个方面对阴极溶解的改善研究,探讨了替代NiO材料的方案不完全可行的问题,并提出了使用涂层技术来增强NiO阴极化学性能和降低阴极溶解度的可能性。涂层技术的优缺点也被详细列举,包括溶液浸渍电镀、溶胶-凝胶工艺和原子层沉积等一系列研究进展和性能。此外,本文还探讨了增加电解液碱度和向NiO中添加碱性氧化物来减少阴极溶解的方法,但也指出添加过多氧化物会降低电池性能的风险。综合分析表明,通过开发新型添加剂和涂层技术弥补合金作为阴极材料的性能缺陷,尝试制备新型复合材料等途径,有望获得高性能、低成本的阴极材料,从而实现MCFC的大规模商业化应用。     

日本研究火力发电新方法

日本电源开发公司正研究一种新方法，将火力发电与燃料电池结合起来，以减少二氧化碳排放量。原理是把煤炭加入汽化炉内，制造出氢和一氧化氮混合气。混合气分走两个途径：一是送进燃料电池，通过产生化学反应来发电；另一部分与燃料电池排出的气体一起燃烧，再被送往涡轮。     

新能源之最

▲世界上最大的容量为11,000kW的燃料电池,最近在日本东京电力公司五井火力发电所获得发电试验成功。日本将重点发展50kw和100kW级的燃料电池。燃料电池发电的优点在于它不产生噪音,也不会产生SO_2、SO_3、及NO_x等有害物质污染环境,是人口密集城市及乡镇理想的动力资源。更显著的是燃料电池发电效率极高。据估算,其能量转换效率可以达到73％。而目前大型火力发电装置效率仅为35～41％,原子能发电装置的转换效率约为33～38％。并且这两种发电装置运行管理也     

新技术发电——火力发电与燃料电池相结合

火力发电与燃料电池相结合 ,以减少ＣＯ2 的排放 ,这一新技术 ,日本能源开发公司已在北九洲市启动试验设备。其发电原理是 :将煤炭加入汽化炉内 ,制造出氢和ＣＯ的混合气 ,混合气分两路 :一路送进燃料电池 ,通过化学反应发电 ;另一路则与燃料电池排出的气体一起燃烧 ,再送往气     

熔融碳酸盐燃料电池发电系统的研究

燃料电池,尤其是熔融碳酸盐燃料电池是本世纪敢有希望的发电技术。在简要叙述了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的发电原理后,介绍了熔融碳酸盐燃料电池发电系统的国内外研究现状,给出了天然气外部重整型和内部重整型燃料电池的循环模型。指出熔碳酸盐燃料电池系统开发面临的主要课题。     

地热发电

<正>地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术。其基本原理与火力发电类似,也是根据能量转换原理,首先把地热能转换为机械能,再把机械能转换为电能的能量转变过程或称为地热发电。开发的地热资源主要是蒸汽     

燃料电池的开发概况及发展前景

燃料电池是一种高效无污染绿色煤基发电技术,代表着未来煤基发电技术的发展方向。本文概括介绍了燃料电池的工作原理、主要特性、开发概况及主要问题。并对我国燃料电池的开发现实及应采取的措施提出了建议。     

MCFC-并联TTEG混合系统的性能优化

为有效回收熔融碳酸盐燃料电池产生的余热,提出一种由熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、两级并联温差发电器(TTEG)和回热器组合而成的混合系统模型.考虑MCFC电化学反应中的过电势损失和混合系统中的不可逆损失,通过数值分析得出混合系统的输出功率和效率的数学表达式,获得混合系统的一般性能特征,讨论MCFC电流密度与温差发电器...     

固体氧化物燃料电池简介

1技术特征与传统的火力发电技术不同,燃料电池是通过电化学反应方式将燃料中的化学能直接转化为电能的发电装置。由于不经过高温燃烧,是化学能转变为热能的过程,不受卡诺循环效率的制约,所以燃料电池的能量转化效率非常高。单位发电量所需燃料     

超超临界（USC）发电的技术开发

为了提高发电厂的热效率和减少环境污染，日本电源开发株式会等对超超临界发电技术进行了研究，并用不同材料做了实炉试验；研究烟气付蚀及蒸汽付蚀。研究认为超超临界压力发电和原来的火力发电相比，效率可以提高４．８￣６．５％。     

燃料电池技术及其试验装置的开发

<正> 燃料电池是由通过电池内部的燃料与电解质进行化学反应的化学能直接转变为电能的装置。因此,燃料电池不通过热能过程,也不受热机可逆循环效率的限制,其效率不论电池容量大小都是比较高的。能量转化效率一般可高达60％,与常规的燃煤火力发电站相比,效率约高20％。它是未来发电技术重要内容之一,     

燃料电池（FC）联合循环发电系统的开发现状及展望

燃料电池是一种能将燃料化学能直接转化成电能的装置,燃料电池发电装置对电工工业具有很大的吸收引力,将成为２１世纪的新能源。本文主要讨论了高温燃料电池的构成与原理以及燃料电池的联合发电系统,同时还叙述了美国等其他国家燃料电池的开发现状以及对燃料电池的开发现状以及对燃料电池未来的展望。