1kW SOFC-CHP系统用催化燃烧耦合蒸汽重整反应器的实验研究

发布时间：2017-09-06 18:09

  本文关键词：1kW SOFC-CHP系统用催化燃烧耦合蒸汽重整反应器的实验研究

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【摘要】：针对1 k W固体氧化物燃料电池热电联供(SOFC-CHP)系统开发了集成催化燃烧、换热及蒸汽重整的反应器,搭建了性能评价系统,系统研究了燃烧侧气体组分及工艺参数对该反应器性能的影响规律。实验结果表明:在反应器燃烧侧气体入口温度为300℃、空燃比为10:1、电堆燃料利用率为65%、水碳比为3的条件下,重整侧转化率达到73.6%,重整尾气中H2含量为67.5%。电堆燃料利用率对重整反应转化效率影响较大,其值大于80%时,采用尾气燃烧的余热回收方式无法有效为蒸汽重整提供所需热量。在150~350℃范围内,降低燃烧侧气体入口温度对重整反应效率影响较小,建议采用尾气先换热再进行催化燃烧的流程设计,保证重整效率的前提下可有效提升系统热效率。空燃比的降低可小幅度提升重整效率,在保证电堆反应温度稳定的前提下,适当降低空燃比可减少空气压缩机的功耗,从而提升整个系统的效率。研究成果对SOFC-CHP系统的优化和整体效率提升具有指导意义。
【作者单位】： 华东理工大学机械与动力工程学院化学工程联合国家重点实验室;
【关键词】： 催化燃烧 蒸汽重整 反应器 热电联供 传热 燃料电池
【基金】：中国石化科技开发项目支持~~
【分类号】：TM911.4
【正文快照】： 引言燃料电池是一种直接将燃料化学能转化成电能的能量转换装置。因其燃料来源广、发电效率高、环境友好等优点而被认为是21世纪一种高效的发电技术[1-3]。固体氧化物燃料电池(SOFC)电堆排放尾气温度高、无污染,可作为热源供给热电联供(CHP)系统的其他部分使用,从而有效提升整

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