水蒸气对IT-SOFC/GT混合动力系统性能的影响

《工程热物理学报》 吕小静;陆超豪;耿孝儒;朱新坚;翁一武
摘要:
以木片气化气为燃料,分析了IT-SOFC/GT混合动力系统运行性能,研究了水蒸气量的改变对重整器重整特性、燃料电池电化学特性以及混合系统热力学性能的影响。结果表明:在设计工况下,混合动力系统的发电效率高达59.24%,具有较好的系统性能。水蒸气增加,反应温度降低,导致CH_4重整反应平衡常数降低,不利于CH_4向H_2转化;CO水气变换反应平衡常数随温度降低而增加,有利于CO转化,但综合产氢量减少。燃料电池的电极和欧姆极化随水蒸气的增加而增加,能斯特电势减少,电池的输出功率和发电效率减少。混合系统的输出功率和发电效率均随水蒸气量的增加而减少,发电效率从61%降到56.91%。但从重整器、电池堆以及整个系统的安全运行方面考虑,保持较高的水蒸气量非常重要。
中温型固体氧化物燃料电池 , 燃气轮机 , 混合动力系统 , 生物质气 , 水蒸气
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