基于DFSS的固体氧化物燃料电池发电系统热箱设计

固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一项具有发展前景的发电技术。热箱是SOFC发电系统中的重要组成部分,关键质量特性为散热率和造价,结构为顶部开孔的对开式热箱,设计因子为保温层厚度、保温材料导热系数以及箱体厚度。文章采用六西格玛设计(Design for Six Sigma,DFSS)方法对热箱进行结构设计和优化。热箱的最优设计参数为保温材料导热系数0.03 W·m^-1·K^-1,保温层厚度114 mm,箱体材料厚度5 mm。热箱最优性能为散热率2 344.247 W,造价53 512.81元。热箱性能达到了预期设计的标准,满足SOFC模块的使用要求。     

SOFC尾气催化燃烧特性

为验证并研究商业三元催化剂应用于SOFC尾气处理的可行性和方法,探究并对比了直接燃烧及商业三元催化剂在一段、二段催化燃烧模式下尾气的催化转化特性.一段催化燃烧时,进口温度的增加及当量比的降低可以提升H2和CO的转化率,低温脱除尾气水蒸气降低了H2和CO的转化率.基于优化工况,一段催化燃烧在168 h内出口CO2含量稳定...     

基于甲烷催化部分氧化的SOFC性能研究

基于固体氧化物燃料电池的热电联供系统可以实现能源的梯级利用,实现较高的效率,降低污染排放,具有很好的发展前景.针对该系统中传统重整器存在的高能耗等问题,对新型重整方式催化部分氧化进行了研究.本文首先研究了催化剂为0.5%Rh/Al2O3,以甲烷为燃料时CPOX的性能变化规律.通过调节控制温度、体积空速和入口气C/O比,研究了不同工况下CH4转化率、H2选择性、CO选择性和甲烷重整效率的变化规律,对工况进行优化.在优化工况下,即温度800℃、体积空速200 min-1、C/O摩尔比为1.0时,实现了催化部分氧化与微管式固体氧化燃料电池四管电堆的直接耦合,并对电池性能进行测试,结果表明,最大功率可达到纯氢燃料的87.8%.