高溫燃料電池冷熱電聯(lián)供總能系統(tǒng)的分析.pdf

1、面對日益嚴(yán)峻的世界范圍內(nèi)的能源短缺和環(huán)境惡化，如何提高能源的綜合利用效率和降低污染物排放已成為世界各國普遍關(guān)注的重大課題之一。冷熱電三聯(lián)供總能系統(tǒng)是建立在能量梯級利用的基礎(chǔ)上，將發(fā)電和供熱/供冷集成于一體的總體供能系統(tǒng)，可以有效提高能源的綜合利用效率和減少污染物的排放。 總能系統(tǒng)的發(fā)電裝置主要有微型燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)以及高溫燃料電池。高溫燃料電池(熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池)具有發(fā)電效率高、排氣溫度高、環(huán)境相容型好等

2、優(yōu)點(diǎn)。高的排氣溫度(400℃以上)，使高溫燃料電池能更好地驅(qū)動吸收式制冷機(jī)工作。因此，發(fā)展基于高溫燃料電池的冷熱電三聯(lián)供總能系統(tǒng)具有十分重要的意義和非常廣闊的應(yīng)用前景。 本文首先介紹了總能系統(tǒng)的原理和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，分析了總能系統(tǒng)在中國的發(fā)展?jié)摿Α＝榻B了基于高溫燃料電池的冷熱電總能系統(tǒng)，根據(jù)我國的能源現(xiàn)狀和建筑用能的發(fā)展要求，提出了高溫燃料電池冷熱電總能系統(tǒng)。 在此基礎(chǔ)上，提出了一個基于熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)的冷

3、熱電三聯(lián)供系統(tǒng)，介紹了此總能系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，并利用熱力學(xué)分析方法對該總能系統(tǒng)進(jìn)行了能量和(火，用)平衡分析。結(jié)果表明該總能系統(tǒng)的綜合能量利用效率高于燃?xì)廨啓C(jī)總能系統(tǒng)的能量利用效率，而燃料電池和吸收式制冷機(jī)子系統(tǒng)的(火，用)損失較大。 最后，提出了一個基于固體氧化物燃料電池(SOFC)的冷熱電總能系統(tǒng)，建立了描述該總能系統(tǒng)性能的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB6.5軟件包分析了SOFC的運(yùn)行參數(shù)(壓力、溫度、負(fù)載電壓和燃料流量等)