甲醇重整固体氧化物燃料电池热电联产系统热力学分析与优化设计

作     者：李青山 郝勇生 翁方龙 韩敏芳 孙立 LI Qingshan;HAO Yongsheng;WENG Fanglong;HAN Minfang;SUN Li

作者机构：大型发电装备安全运行与智能测控国家工程研究中心(东南大学能源与环境学院)江苏省南京市210018 中国船舰研究设计中心湖北省武汉市430064 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学能源与动力工程系)北京市海淀区100084 

基　　金：国家自然科学基金(重点项目)(51936003) 江苏省科技厅项目(BE2022029&BZ2022009) 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (PROCEEDINGS OF THE CHINESE SOCIETY FOR ELECTRICAL ENGINEERING)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      码：502-512,I0009页

摘      要：甲醇燃料因其来源广泛、易于储运的特点,在固体氧化物燃料电池的船舶应用方面具有较大的潜力。该文提出面向船舶平台的甲醇燃料固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)热电联产系统,基于甲醇重整反应动力学建立重整反应器模型,通过Aspen Custom Model软件建立SOFC机理模型。针对甲醇重整过程水醇比及反应器温度、SOFC工作过程燃料利用率及工作温度双参数共同作用的影响进行详细分析。结果表明,甲醇重整过程最佳水醇比为1.3/1,最佳反应出口温度为280℃;SOFC最佳工作温度和燃料利用率分别为760℃和0.65;系统能量损失和(火用)损失随SOFC电功率增加而增加;SOFC电功率为50 kW时,SOFC电效率、系统能量效率和(火用)效率分别为59%、89%和41%。所提出的热电联产系统可实现高效热电供应,为SOFC船舶平台应用提供一定建议。

主 题 词：甲醇蒸汽重整 固体氧化物燃料电池 低温催化燃烧 热力学性能 

学科分类：080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.13334/j.0258-8013.pcsee.232039

馆 藏 号：203157062...