2.6.3 MCFC的性能

    MCFC的两个最主要的性能指标——功率密度和寿命的现有水平为0.1～0.2W/cm2,20000h,预期的目标(FCE公司)为0.2～0.3W/cm2,40000h,FCE公司认为,再通过2～3年的努力,这个预期目标可以达到。目前MCFC发展的水平为电池堆每工作100......查看详细>>

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2.6.4 MCFC的运行

    MCFC运行时要特别注意以下3个问题:①升温结束后先在小负荷(80～100mA/cm2)状态下充分稳定,然后再进入额定负荷(150mA/cm2)运行;②利用氢气或模拟天然气做实验时,阳极必须充分增湿,以避免结碳;③尽量减少起、停次数,以避免电解质......查看详细>>

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2.7.1 天然气MCFC电站的构成

    图2-23给出了以天然气为燃料的MCFC发电系统的运行设备构成简图[105]。除MCFC电堆外,还包括预热器、循环风机、控制阀、冷却器等。系统有五路气体环路:天然气、重整气、空气、燃烧气和水蒸气循环。从功能上讲,系统具有两路主要反......查看详细>>

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2.7.2 煤气化MCFC、燃气轮机、汽轮机联合发电厂

    MCFC发电系统可独立运行,也可与燃气轮机、汽轮机构成联合发电系统运行,燃料电池不能氧化所有燃料,即不能把燃料中的全部能量转换成电能。因此,单独运行时其效率尚不能达到理想状态。实行燃料电池、燃气轮机和汽轮机联合发电......查看详细>>

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2.8.1 电解质的成分和电解质板结构

    电解质的成分从几个方面影响MCFC的性能和寿命。由于Li2CO3比Na2CO3和K2CO3的离子电导性相对较好,富含Li+的电解质将得到高的离子导电性并降低欧姆极化,使MCFC的电压降减小。但是,在Li2CO3中气体的溶解性和扩散性更低,腐蚀加快。故一般......查看详细>>

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2.8.2 温度的影响

    温度对MCFC的反向电动势的影响取决于几个因素,其中之一就是燃料气体的平衡组分。水气转换反应在MCFC阳极迅速地达到平衡,从而使CO实际成为H2的间接来源,其平衡常数(K=Pco·PH2O/PH2·Pco2)随温度增加而增大。因此,温度和燃气利用率的......查看详细>>

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2.8.3 压力的影响

    根据能斯特方程,MCFC的可逆电动势依赖于压力,当压力从P1变到P2时,可逆电动势的变化量为ΔVp＝其中下标a和c分别表示阳极和阴极。提高MCFC的运行压力,使得反应气体分压增大,气体的溶解度增大,物质的传输速率增大,从而使电池电压增......查看详细>>

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2.8.4 反应气体组分和利用率的影响

    MCFC电压随反应气体的组成而变化,当反应物气体消耗时,由于极化和气体组分的变化,电池电压将下降,这些都与反应物气体分压有关。然而,反应气体的分压难以分析,一方面是由于阳极的迁移反应,另一方面是由于CO2和O2在阴极的消耗。......查看详细>>

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2.8.5 电流密度的影响

    随电流密度的增大,欧姆电阻、极化和浓度损失都增大,从而导致MCFC的电压下降。在电流密度的通常变化范围内,最主要的是线性欧姆损失,其大小可用下式表示,其中J为电池工作的电流密度,单位为mA/cm2。ΔVf(mV)=-1.21ΔJ　50≤J≤150(2-25)Δ......查看详细>>

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2.8.6 气体中杂质的影响

    理想的情况是,MCFC的燃料气主要来源于煤的气化,但是由煤气化得到的燃料气中含有多种杂质,它们对MCFC的性能和寿命有着不同的影响,如表2-7所示。表2-7　煤气化燃料气中的杂质对MCFC的潜在影响分类杂质潜在影响微粒煤粉,灰堵塞气体......查看详细>>

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