基于熔融碳酸盐燃料电池的沼气高效发电系统研究

摘要

文章构建基于熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell,MCFC)的沼气高效发电系统,集成燃气轮机、蒸汽底循环进行常压和增压沼气-MCFC联合循环系统的模拟计算,分析系统设计工况下发电性能,研究沼气甲烷浓度和工作压力对系统性能的影响.结果表明:沼气-MCFC联合循环系统具有较高的效率,可达70％.在燃料利用率、水碳比、电流密度等一定的条件下,常压系统的系统效率随沼气甲烷浓度降低先升高后降低,当沼气甲烷浓度为45％时,系统效率达到最大;增压系统的电池效率和系统效率随沼气甲烷浓度的降低而稍有增加.增压系统选择合适工作压力可改善系统性能,最佳工作压力为0.8 MPa.