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…     

管式固体氧化物燃料电池的数值模拟

通过耦合速度场、温度场、电势场和组分浓度场，建立了以纯氢气为燃料的管式固体氧化物燃料电池（SOFC）数学模型，并对西门子．西屋公司阴极支撑型（AES）管式SOFC进行了轴向二维模拟。模拟结果表明，组分浓度和电流密度的分布与SOFC的运行工况密切相关。在所模拟的电压范围内，欧姆极化起主要作用，提高固体氧化物燃料电池的平均工作温度、改善多孔电极的微观结构、使用纯氧代替空气作为氧化剂可改善电池性能。图8参10     

固体氧化物燃料电池技术进展及其在汽车上的应用

固体氧化物燃料电池（SOFC）采用的是全固体的电池结构,可进行甲烷、燃料油（汽油、柴油）的内部重整、适用于多种燃料气,从而解决了燃料的供应问题？固体氧化物燃料电池不但可以应用于固定电站。在电动车方面也有很好的发展前景。较详细地介绍了SOFC在汽车方面的应用以及为了实现这一技术的产业化所必须解决的关键问题。     

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。     

间接内重整固体氧化物燃料电池的建模与仿真

建立了一维基于催化涂层重整器的间接内重整固体氧化物燃料电池的动态数学模型.在组分和能量守恒的基础上,考虑了电化学模型,建立了基于分布集总参数技术和模块化思想的间接内重整固体氧化物燃料电池的仿真模型.该模＃型不仅能反映燃料电池的分布参数特性,还可以满足动态仿真的需求.利用该模型分析了某一工况下固体氧化物燃料电池的稳态性能,并进行了动态过程的仿真,结果证明该模型可以反映间接内重整固体氧化物燃料电池的基本性能.     

日本第三代燃料电池达到世界最高输出功率

<正> 最近,日本东燃公司期待已久的大型固体电解质平板型燃料电池(第三代燃料电池),达到了200W的世界最高输出功率。(基本构造见图1)     

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     

日本第一代燃料电池进入实用阶段

近年来,日本、美国及欧洲一些国家都投入了相当的人力和资财,积极地研究开发民用燃料电池,并取得了一些成果。燃料电池根据其本体电解质不同,分为第一代磷酸型燃料电池、第二代溶融碳酸盐型燃料电池、第三代固体电解质型燃料电池。磷酸型燃料电池有可因地制宜,清洁、无噪音、运转简便,可放置在建筑物的地下室,也可分散放置,对周围环境条件要求不高等优点。由于磷酸型燃料电池是以天然气和石油等石化燃料中的氢和空气中的氧为原燃料发电的,原燃料丰富,也较便宜,运转温度(200℃)较低,热能综合     

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。     

固体氧化物燃料电池与燃气轮机混合发电的发展及甲烷蒸汽重整的研究

燃料电池与燃气轮机混合发电系统有着很高的能量利用效率,是能量转换的重要研究方向。而固体氧化物燃料电池的蒸汽重整技术为该联合提供了重要的技术支持。本文设计了固体氧化物燃料电池的结构,并进行甲烷蒸汽重整的模拟计算,计算结果显示燃料电池排气温度达到1380K左右时,有很高的能量利用价值。     

Fuel cell systems and system modeling and analysis perspectives for fuel cell development

Within the context of mounting pressures on existing resources and the environment, fuel cell systems can and probably will play a major role. From a second law standpoint, their potential for effectively contributing to solutions, which deal with these pressures is great. This is true for fuel cells as standalone systems and even more so as systems working in concert with more conventional energy conversion processes.In order to put these systems in perspective, a brief summary of existing processes for energy conversion is presented as are projections for future improvements. The principal types of fuel cell systems are then discussed. This is followed by a brief discussion of their second law role followed by some perspectives on the modeling and analysis needs for future fuel cell system developments.     

燃料电池与燃气轮机联合循环的若干方案简介

燃料电池研究与开发的原因主要在于其质量轻、体积小、能量转换效率高以及对环境造成污染小等.本文综述了燃料电池的发展概况,以及其基本工作原理、主要组成系统和种类.最后着重就燃料电池(主要是SOFC固体氧化物燃料电池)和燃气轮机联合循环的几种方案和各种性能进行比较,指出了其良好的前景.     

火电机组仿真技术综述

本文在介绍火电机组仿真技术及其发展的基础上 ,回顾了计算机技术在火电机组仿真系统中应用的发展 ,具体介绍了火电机组仿真系统所涉及的学科及其功能 ,对现代仿真技术的发展趋势作了展望 ,可供火电机组的设计、制造、运行、管理等部门有关人员参考     

船用燃料电池动力推进技术应用研究

燃料电池船舶电力推进技术是绿色船舶发展的重要方向,为拓展燃料电池技术在船舶领域内的应用,针对船用燃料电池电力推进系统开展相关研究。介绍了具有应用前景的两种燃料电池(质子交换膜燃料电池和固体氧化物燃料电池)的工作原理,基于船用燃料电池示范工程项目的分析,全面回顾和总结了燃料电池在船舶领域的研究现状和应用前景,并重点分析船用燃料电池电力推进系统的几种供电模式。基于大型远洋船舶的特点和燃料电池技术的现状,探讨了其运用的可行性和未来的突破方向。     

高温燃料电池_燃气轮机混合发电系统性能分析

针对 高温燃料电池系统的高效率、环保性以及排气废热的巨大利用潜能,将其与燃气轮机组成混合装置进行发电是未来分布式发电的一种极有前景的方案。文中对高温燃料电池及混合循环系统作了简介,并对两种典型的高温燃料电池－燃气轮机混合循环发电系统进行了性能分析,这将为我国高温燃料电池－燃气轮机混合循环系统的研制提供参考。     

Review on recent advancement in cathode material for lower and intermediate temperature solid oxide fuel cells application

Solid oxide fuel cell (SOFC) is known for its higher efficiency compared to the other types of fuel cells. Even so, the application of SOFC is hindered by the operational temperature of 800 °C–1000 °C. Lowering the operational temperature below 1000 °C of SOFC becomes the major concern to allow wider applications as well as to increase the durability of the system. Improving the electrochemical performance for SOFC requires further improvement on the main components of SOFC including the air/oxygen electrode namely, the cathode. The manganite, cobaltite, ferro-cobaltite, and ferrite-based materials are known to be used as SOFC cathode, alongside new candidates such as lithiated-based material. Nonetheless, the key challenges for SOFC cathode are to find a suitable material with high electrocatalytic property at lower operational temperature of 400 °C–800 °C. This review paper provides brief information that covered as-mentioned cathode categories, taking into account the microstructural modifications performed via composite, doping, infiltration technique, and synthesis method. Finally, electrolyte-layer free fuel cell (EFFC) is introduced as a new type of SOFC that use natural resources in the fuel cells as a process to reduce its cost.     

应用天然气重整技术的新型动力系统开拓研究

总结概述应用天然气重整反应技术的新型动力系统开拓研究,包括燃料电池及联合循环系统、化学回热燃气轮机循环、太阳能一天然气互补动力系统以及天然气／煤双燃料综合动力系统等。分析归纳天然气蒸汽重整在动力系统应用的新方式,侧重论述天然气蒸汽重整在相关新系统集成中新应用的功能与机理,还分析揭示新系统的特性与性能。     

质子交换膜燃料电池的建模与输出特性研究

质子交换膜燃料电池（PEMFC）作为一种重要的燃料电池,对于发展新型清洁能源以及改善环境有着重要的意义。针对其数学模型与仿真方法展开了研究。首先简单介绍了PEMFC的原理与特性,并构建了PEMFC系统的数学模型,模型主要包括燃料电池模型与气体改革者模型。然后以MATLAB的SIMULINK为平台依据上述模型建立了PEMFC的仿真模型,并利用仿真模型分析了PEMFC在负载变化情况下的输出特性以及燃料变化特性,结果表明,PEMFC能够快速地响应负载的变化,输出特性良好。     

On-line fault diagnostic system for proton exchange membrane fuel cells

In this paper, a supervisor system, able to diagnose different types of faults during the operation of a proton exchange membrane fuel cell is introduced. The diagnosis is developed by applying Bayesian networks, which qualify and quantify the cause–effect relationship among the variables of the process. The fault diagnosis is based on the on-line monitoring of variables easy to measure in the machine such as voltage, electric current, and temperature. The equipment is a fuel cell system which can operate even when a fault occurs. The fault effects are based on experiments on the fault tolerant fuel cell, which are reproduced in a fuel cell model. A database of fault records is constructed from the fuel cell model, improving the generation time and avoiding permanent damage to the equipment.