鉅大LARGE | 點擊量:3016次 | 2019年10月22日
磷酸燃料電池(PAFC)系統的構成部分
燃料電池,是一種將氫和氧的化學能通過電極反應直接燃料電池(PAFC)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)、熔融碳酸鹽轉換成電能的裝置。與傳統能源相比,具有發電效率高和環境型燃料電池(MCFC)和固體氧化物型燃料電池(SOFC)。燃料電池具有多種分類,如堿性燃料電池(AFC)、磷酸型,磷酸型燃料電池是目前在燃料電發展最快、應用范圍最廣的電池,代表了燃料電池的一個主要發展方向。而磷酸型燃料電池具有構造簡單、性能穩定、電解質揮發度低等優點,所以既可用于大規模發電,也可作為醫院或居民區供電、汽車動力電池以及不間斷電源。磷酸燃料電池(PAFC)系統主要由四大部分構成
(1)燃料處理系統,將化石燃料轉化成富氫氣體;(2)電池堆,將富氫氣體及空氣轉化成電流;
(3)換流器,將直流電轉化成交流電;
(4)控制系統,控制所有部件,根據需要調整電或熱負荷。
PAFC的工作條件如下:
(1)工作溫度:180一210,電池堆在較高溫度下的熱力學效率低于較低溫度的效率;
(2)工作壓力:通常小容量電池堆采用常壓,大容量電池堆用數百kPa,電池堆的效率隨壓力的增大而增加;
(3)冷卻方法:空氣、水(或水及蒸汽混合)、絕緣液體;
(4)燃料利用率:70%一80%;
(5)氧化劑氣體利用率:50%一60%。空氣中的氧含量為21%,50%-60%的利用率表明空氣中10%一12%的氧消耗在燃料電池中;
(6)反應氣體組成:典型的重整氣體中含H280%,C20%,以及少量的CH,、Co和硫化物等雜質。
PAFC的發電效率為40%一50%,,PAFC系統產生余熱的量相當多,且清潔,包括電和熱,系統的總效率可達80%。目前,對于PAFC在可靠性及壽命等方面仍需做深入的研究。
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