【技术实现步骤摘要】
碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法及应用
本专利技术涉及固体氧化物电池
，尤其涉及一种碳氢燃料固体氧化物燃料电池自热平衡确定方法及应用。
技术介绍
固体氧化物燃料电池(solidoxidefuelcell)通过电化学反应直接将燃料的化学能转化为电能，与传统的火力发电相比具有更高的能量转化效率，是继水力发电、火力发电和原子能发电之后的第四代发电技术。目前，固体氧化物燃料电池发电技术已经成功应用于家用分布式热电联供系统、中小型分布式电站以及车用动力电源等领域，展现出很好的发展前景。与其他类型的燃料电池相比，固体氧化物燃料电池最为突出的优势之一是其广泛的燃料适应性，即可以实现氢气、烷烃、烯烃、醇类等各类燃料的清洁、高效转化。当使用烷烃、烯烃、醇类等碳氢燃料时，燃料只需经过重整即可供应给阳极，重整方式包括外部重整、直接内部重整、间接内部重整等。在整体发电系统中，吸热的重整反应和放热的电化学反应同时进行，在适宜的工作条件下，固体氧化物燃料电池(包含重整部件)能够实现自热平衡，即对外无净热量释放或吸收。在这一工作...
【技术保护点】
1.一种碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法，其特征在于，包括：/n测得固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的电流密度-电压曲线，计算固体氧化物燃料电池堆在不同电流密度下的发电功率；/n获取不同电流密度下阳极尾气的组分，计算选择的碳氢燃料在不同电流密度下的碳氢燃料焓变；/n基于不同电流密度下的发电功率和碳氢燃料焓变计算不同电流密度下的放热量Q；/n放热量Q为0时的电流密度，作为固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的自热平衡电流密度。/n
【技术特征摘要】
1.一种碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法，其特征在于，包括：
测得固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的电流密度-电压曲线，计算固体氧化物燃料电池堆在不同电流密度下的发电功率；
获取不同电流密度下阳极尾气的组分，计算选择的碳氢燃料在不同电流密度下的碳氢燃料焓变；
基于不同电流密度下的发电功率和碳氢燃料焓变计算不同电流密度下的放热量Q；
放热量Q为0时的电流密度，作为固体氧化物燃料电池堆在选择的碳氢燃料组分下的自热平衡电流密度。
2.根据权利要求1所述的碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法，其特征在于，计算固体氧化物燃料电池堆在不同电流密度下的发电功率包括：由电流密度-电压曲线，拟合获得电流密度与电压的关系式；由电流密度与电压的关系式，计算固体氧化物燃料电池堆在不同电流密度下的发电功率We：
We＝j×V×Scell
其中j为电流密度，V为拟合的电压，Scell为固体氧化物燃料电池有效面积。
进一步地，采用最小二乘法进行多项式拟合，满足判定系数R2大于0.99。
3.根据权利要求1或2所述的碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法，其特征在于，获取不同电流密度下阳极尾气的组分包括：基于Gibbs自由能最小化原理计算不同电流密度下阳极尾气的热力学平衡状态组分，或者测试不同电流密度下阳极尾气的实际组分。
4.根据权利要求1或2所述的碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法，其特征在于，计算不同电流密度下的放热量Q包括：
Q＝-ΔH-We
ΔH＝Houtlet-Hinlet
其中Houtlet为阳极尾气的焓值，Hinlet为入口处碳氢燃料的焓值，ΔH为碳氢燃料焓变，We为发电功率。
5.一种单级碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡实现方法，其特征在于，包括：
对固体氧化物燃料电池堆采用的每类碳氢燃料组分，分别采用权利要求1-4之一所述的碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆自热平衡确定方法计算自热平衡电流密度；
基于当前使用的碳氢燃料组分，采用对应的自热平衡电流密度作为固体氧化物燃料电池堆运行电流密度。
6.一种单级碳氢燃料固体氧化物燃料电池堆，其特征在于，包括存储单元及控制单元；...
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