熔融碳酸盐燃料电池热启动过程的人工神经网络建模

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是燃料电池研究领域的一个难点,其严格的热启动过程对电池性能和寿命的影响至关重要.针对这一问题,建立了基于人工神经网络的熔融碳酸盐燃料电池热启动过程模型,并详细给出了采用改进BP算法的熔融碳酸盐燃料电池热启动过程的模型结构、算法、训练和仿真.MATLAB仿真结果证明其快速准确,为熔融碳酸盐燃料电池热启动过程的控制提供了实际工程应用模型.     

燃料电池及其发展概况

概述了燃料电池原理并计算了氢氧型燃料电池可逆条件下电池电压和效率。介绍了国外熔融碳酸盐型燃料电池（MCFC）、固体氧化物型燃料电池（SOFC）和固体高分子型燃料电池（PEFC）的最新进展,国内的发展状况。     

氢能知识系列讲座(6)利用氢能的高效设备(二)——高温燃料电池

本讲将介绍高温燃料电池,即工作温度在500～1000℃的燃料电池,主要指工作温度在900～1000℃的固体氧化物燃料电池(SOFC)和工作温度在650℃左右的熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)。     

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…     

绿色“火力”发电厂——面向21世纪的燃烧电池

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。     

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。     

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...     

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％。     

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。     

基于AspenPlus的兆瓦级燃料电池分布式发电系统建模及仿真分析

  目的  燃料电池分布式发电技术是适应未来能源低碳化、清洁化、高效化发展趋势的重要应用方向。国内燃料电池电站项目较少,缺乏实际项目经验积累。为了推进燃料电池分布式电站技术的应用,文章概述了国内外应用现状,总结了高温燃料电池的优势与不足,调研了国内燃料电池建设应用案例,并建立了固体氧化物燃料电池与熔融碳酸盐燃料电池发电系统流程。  方法  经过文献调研与实地调研,确定了两种适合建设大型电站的燃料电池分布式发电技术,并利用AspenPlus化工模拟软件建立燃料电池系统流程模型、电化学模型和能量分析模型,并开展系统的性能仿真分析。  结果  分析结果与实际运行结果相吻合,分析预测的系统性能趋势与已有研究相一致。  结论  该仿真方法可用于兆瓦级高温燃料电池分布式发电系统的研究,可为扩大燃料电池应用规模提供数据支持。     

燃料电池发展现状与应用前景

介绍了各种类型燃料电池（碱性燃料电池,熔融碳酸盐燃料电池,固体氧化物燃料电池,磷酸燃料电池及质子交换膜燃料电池）的技术进展,电池性能及其特点。其中着重介绍了当今国际上应用较广泛,技术较为成熟的磷酸燃料电池和质子交换膜燃料电池。对燃料电池的应用前景进行探讨,并对我国的燃料电池研究提出了一些建议。     

火焰燃料电池综述

火焰燃料电池是一种基于固体氧化物燃料电池的新型电池,他利用燃料的化学能和火焰的热量进行发电,具有清洁高效、结构简单和燃料来源广泛等优点,在能源转化、工业生产等领域有较好的应用前景。文中主要介绍了火焰燃料电池系统,并将他与传统的固体氧化物燃料电池作对比,详述其功能特性,同时还讨论了火焰燃料电池中阴极、阳极和电解质的材料的研究和利用情况,最后详细论述了几种燃料在电池电极表面的反应机理。     

熔融碳酸盐型燃料电池的研究和发展

目前燃料电池被国际公认为是继水力、火力、原子能发电之后的第四代发电系统。燃料电池通常以电解质来命名,分为碱水型、磷酸型、熔盐型、固体高温型等。本文主要对熔融碳酸盐型燃料电池的基本原理、基本结构及各部件制作以及技术现状和应用情况进行简明介绍。一、熔融碳酸盐燃料电池(MUFC)的发展概况燃料电池是将燃料气和氧化气反应的化学能直接变成电能的装置。早在1921年Baur等人就对以熔融碳酸盐作为电解质、氢气和一氧化碳为燃料、空气作为氧化气做成的电池做     

MCFC热启动过程的人工神经网络建模分析

熔融碳酸盐燃料电池目前是燃料电池研究领域的一个难点，其严格的热启动过程对电池性能和寿命的影响至关重要。针对这一问题，建立了基于人工神经网络的熔融碳酸盐燃料电池热启动过程模型，详细给出了采用改进BP算法的熔融碳酸盐燃料电池热启动过程的模型结构、算法、训练和仿真。MATLAB仿真结果证明其快速准确，为熔融碳酸盐燃料电池热启动过程的控制提供了实际工程应用模型。     

固体氧化物燃料电池双极板材料发展综述

固体氧化物燃料电池(SOFC)作为第三代燃料电池,以其能量转换效率高、燃料适用范围广、对环境友好、全固态等诸多优势而备受关注.双极板(又称连接体)作为固体氧化物燃料电池的重要组成部分之一,在SOFC电池堆中起到串并联单体电池并隔绝燃料气体与空气的作用,对电池性能及商用成本有很大影响.不同材料的双极板存在不同的性能问题,主要都集中在导电性能、抗氧化性能、化学稳定性及热膨胀系数是否匹配等方面.本文综述了传统陶瓷材料、合金材料、新型陶瓷材料、复合材料双极板的发展历程及最新研究进展,并着重介绍了组分优化设计及表面改性(涂覆活性氧化物涂层、稀土钙钛矿涂层及尖晶石涂层等)两种方式对于合金材料抑制镉元素向外扩散的能力、抗氧化性及导电性的改善.综合分析表明,通过组分优化设计和表面改性弥补合金作为双极板材料的性能缺陷,尝试制备新型陶瓷材料或复合材料等途径,有望获得高性能、低成本的双极板材料,从而实现SOFC的大规模商业化应用.     

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。     

底层与顶层MCFC-MGT联合循环系统性能分析

在IPSEpro仿真环境下建立了熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机联合循环系统顶层循环和底层循环仿真模型.利用该模型对两种不同型式的联合循环系统在额定工况和变工况下的稳态性能进行了研究,并对两种联合循环系统的主要性能参数进行了对比分析.结果表明:熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机顶层联合循环系统具有较高的发电效率,而底层循环具有良好的变负荷特性.     

一种新的生物质气发电装置--固体氧化物燃料电池

利用固体氧化物燃料电池将生物质气直接转化为电能是一种新型的生物质气发电技术，这项技术与传统的发电技术相比具有很多优点。文章阐述了固体氧化物燃料电池的发电原理、特点、研究进展以及发展前景。     

熔融碳酸盐燃料电池的电气特性研究

为了研究熔融碳酸盐燃料电池的电气特性,分析了熔融碳酸盐燃料电池单元的电化学过程机理,建立了基于电化学反应的熔融碳酸盐燃料电池电气模型,推导了熔融碳酸盐燃料电池平均电流密度与燃气利用率的关系,给出了采用电化学方程的熔融碳酸盐燃料电池电气特性的模型结构和算法,并进行了仿真研究和试验.试验结果表明:该模型结构简单、准确度高,可获得千瓦级熔融碳酸盐燃料电池的电气特性曲线.     

熔融碳酸盐燃料电池单体实验研究

熔融碳酸盐燃料电池是第二代燃料电池 ,工作温度为 65 0°C。上海交通大学燃料电池研究所成功地组装了 2 4× 1 4cm2的 MCFC单体电池 ,电池的关键材料、烧结及升温程序均为该校自行研制。电池以多孔陶瓷板材料 γ-Li Al O2 作为电解质支持体 ,其厚度为 0 .8mm,孔径分布 0 .1～ 0 .8μm,孔隙率 5 0 % ;阴极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 1 2 μm,孔隙率 5 5 %。阳极采用多孔板 Ni,厚度为 0 .8mm,平均孔径为 8μm,孔隙率 5 0 %。在电解质基板以及电极内部添加增强纤维 ,以防止运行时基板发生断裂。电池的开路电压达到1 .1 0 V,电流密度达到 1 2 0 m A/ cm2 ,输出功率为 2 5～ 3 0 W。图 6表 2参 4