基于SOFC的新型功冷联供系统热力性能分析

作者：刘诗尧; 田松峰^*; 刘亚轩; 包忠祥; 李正宽; 张都

来源：工程热物理学报, 2023, 44(08): 2068-2078.

• 固体氧化物燃料电池
• 碳捕集
• 有机朗肯循环
• 功冷联供循环

为提高固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)的系统效率、降低碳捕集能耗，提出了一种基于SOFC、有机朗肯循环和功冷联供循环的系统，并利用制冷量液化回收CO2。通过Aspen Plus软件搭建联供系统模型，并在设计工况下，探究了SOFC运行压力、电流密度、燃料利用率、汽碳比对系统热力性能影响。结果显示，SOFC发电效率为46.19%、系统总发电效率为72.47%、功冷联供效率为85.48%，与使用三级压缩液化CO2相比，总效率提升1.74%。当SOFC运行压力为0.7 MPa，系统总发电效率最高，为72.48%；当电流密度增至极限电流密度6000 A/m-2，电压极化损失增幅变大，对电池产生负面影响；燃料利用率为0.85时，SOFC发电效率达到最佳值46.19%；汽碳比对整个系统影响较小，但存在最佳汽碳比值3，使系统效率及功冷联供效率最大，分别为72.49%和85.70%。

• 单位
  华北电力大学