分会场

燃料电池与储能

摘要

由于部分氧化重整（POX）过程不需要水蒸气发生和过热装置，使得其具有体积小巧、安装空间紧凑等优点，但其产氢率较低。而将阳极废气循环（AOGR）与部分氧化重整结合是改善氢产率的一个有效方法。因此，本文通过仿真设计了三种耦合部分氧化重整的中温SOFC系统，并具体研究了阳极废气循环率对这三种系统的影响，以期尽可能提高电效率以适用于车载辅助电源或便携式移动电源。 本文的研究结果表明，提高阳极废气循环率有利于提高电效率，但也会造成电池热负荷增大和极化损失增加等问题。特别是在阳极废气循环率较高的情况下，由于重整反应逐渐由放热转变为吸热，使得排气中的热能更多地转化为燃料的化学能，进而导致后燃烧器的能量供应不足。然而通过将三种电池系统的仿真数据对比发现，在重整器的上游不使用燃烧器尾气对空气和燃料预热而仅以小部分甲烷燃烧的方式维持入口温度，有效解决了这一问题，并在三种系统中的电效率最高，达到50.6%。综上所述，SOFC-POX系统可以通过适当改变AOGR率和设计合理的外围系统等方法，不断优化以达到与耦合蒸汽重整的SOFC系统相同水平的电效率，拓宽了SOFC的应用场景。 关键词：阳极废气循环；部分氧化重整；固体氧化物燃料电池；电效率

关键词

阳极废气循环;部分氧化重整;固体氧化物燃料电池;电效率

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