固體氧化物燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell,SOFC)是一種以電化學(xué)反應(yīng)的方式將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的新型發(fā)電技術(shù)。SOFC不受卡諾循環(huán)的限制,發(fā)電效率較高,總的發(fā)電轉(zhuǎn)換率可達(dá)到50%⁶0%,如果采用熱電聯(lián)供(Combined Heat and Power,CHP),總效率可達(dá)80%以上。為滿足某公司的項(xiàng)目要求,論文針對(duì)2kW CE-1801型SOFC發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究。參照最新行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)IEC 62282(國際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn))及SOFC的基本理論,論文給出了2kW CE-1801型SOFC發(fā)電系統(tǒng)的工作流程圖以及整體系統(tǒng)的架構(gòu)圖。SOFC發(fā)電系統(tǒng)包括燃料處理模塊、熱處理及換熱模塊、電堆發(fā)電模塊、電能輸出模塊和電氣控制模塊等,論文分別對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行了簡單介紹,對(duì)發(fā)電模塊中的電堆設(shè)計(jì)、布局和電堆底座氣道孔的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。電堆是SOFC發(fā)電系統(tǒng)的核心部件,論文設(shè)計(jì)了兩種理念完全不同的平板式SOFC電堆結(jié)構(gòu)。第一種電堆利用二三孔金屬板結(jié)構(gòu)將電池片陰陽極的空氣和燃料隔離開,此結(jié)構(gòu)沒有氣道組占用陰陽極的反應(yīng)區(qū)域,增大了電化學(xué)的反應(yīng)面積。...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容
    1.4 本章小結(jié)
第二章 固體氧化物燃料電池簡介
    2.1 SOFC的工作原理
    2.2 SOFC電池片簡介
        2.2.1 SOFC電池片陽極
        2.2.2 SOFC電池片陰極
        2.2.3 SOFC電池片的電解質(zhì)
    2.3 燃料電池分類
        2.3.1 堿性燃料電池(AFC)
        2.3.2 磷酸燃料電池(PAFC)
        2.3.3 熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)
        2.3.4 質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)
        2.3.5 固體氧化物燃料電池(SOFC)
    2.4 SOFC的基本理論
        2.4.1 SOFC電動(dòng)勢(shì)
        2.4.2 燃料電池的效率
        2.4.3 燃料電池的工作電壓
    2.5 SOFC的極化損失
        2.5.1 活化極化
        2.5.2 歐姆極化
        2.5.3 濃差極化
    2.6 本章小結(jié)
第三章 2kW CE-1801型SOFC發(fā)電系統(tǒng)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.1 2kW CE-1801型SOFC發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)要求及工作流程圖
    3.2 SOFC的組成部分
        3.2.1 燃料處理模塊
        3.2.2 熱處理及換熱模塊
        3.2.3 電堆發(fā)電模塊
        3.2.4 電能輸出模塊
        3.2.5 電氣控制模塊
        3.2.6 SOFC發(fā)電系統(tǒng)的其他組件
    3.3 本章小結(jié)
第四章 平板式SOFC電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.1 平板式SOFC電堆結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求
    4.2 二三孔金屬板電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.2.1 電堆結(jié)構(gòu)的整體布局設(shè)計(jì)
        4.2.2 電堆的陽極結(jié)構(gòu)
        4.2.3 電堆的陰極結(jié)構(gòu)
    4.3 雙極板電堆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        4.3.1 電堆結(jié)構(gòu)的整體布局設(shè)計(jì)
        4.3.2 電堆內(nèi)部的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 平板式SOFC電堆氣道的分析與優(yōu)化
    5.1 SOFC電堆氣道優(yōu)化的意義
    5.2 仿真分析中的相關(guān)計(jì)算
        5.2.1 邊界條件的相關(guān)計(jì)算
        5.2.2 流動(dòng)模型的相關(guān)計(jì)算
    5.3 雙極板氣道的仿真分析與優(yōu)化
        5.3.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        5.3.2 流域模型的準(zhǔn)備
        5.3.3 流域模型的導(dǎo)入和設(shè)置
        5.3.4 生成網(wǎng)格
        5.3.5 設(shè)置邊界條件
        5.3.6 求解計(jì)算
        5.3.7 仿真結(jié)果及分析
    5.4 二三孔電堆氣道的仿真分析
        5.4.1 初始條件設(shè)置
        5.4.2 網(wǎng)格劃分處理
        5.4.3 設(shè)置邊界條件
        5.4.4 求解及仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3756049