報告書番号

185013

タイトル（和文）

溶融炭酸塩型燃料電池の評価（その４）電池サブシステム運転条件の最適化

タイトル（英文）

EVALUATION OF MOLTEN CARBONATE FUEL CELL(PART4)-A MODEL ANALYSIS OF MCFC SUB-SYSTEM-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

溶融炭酸塩型燃料電池の簡易モデルを用いて，以下に示す３つのリサイクルを含む電池サブシステムについてシミュレーション解析した。その結果以下の点を明らかとした。１．ＣＯ２リサイクルによりカーソド反応に必要なＣＯ２を自給できる。またそのときのＣＯ２利用率には自由度がなく，電池特性はＯ２利用率の最適化によって最大値が得られる。２．アノードリサイクルにより炭素析出を防止できる。しかし過剰なリサイクルはむしろ電池効率を低下させる。３．カソードリサイクルにより電池冷却が可能である。このときの電池効率はＯ２利用率の他にカソードリサイクル量の影響も受ける。これらを総合して，サブシステムにおける電池効率を最大とする運転条件決定法を示した。運転条件の優

概要 （英文）

MCFC SUB-SYSTEM WHICH IS INCLUDING FOLLOWINGTHREE RECYCLE METHODS WERE ANALYZED BY USING SIMPLE PERFORMANCE MODEL.SIMULATION RESULTS REVEALED FOLLOWING FEATURES OF THE SYSTEM. (1)CO2 RECYCLE METHOD ENABLES THE SYSTEM SELF-FEEDING OF CO2 WHICH IS NECESSARYFOR CATHODE REACTION. SINCE CO2 UTILIZATION IS FIXED IN CONSTANT VALUECELL EFFICIENCY IS MAXIMIZED BY O2 UTILIZATION. (2)ANODE RECYCLE METHOD ENABLES THE SYSTEM TO PREVENT CARBON DEPOSITION. HOWEVER, EXCESS RECYCLE DECRESES CELL EFFICIENCY. (3)CATHODE RECYCLE ENABLES THE SYSTEM TO COOLING MCFC. CELL PERFORMANCE IS AFFECTED BY NOT ONLY O2 UTILIZATION BUT ALSO RECYCLE RATIO. PUTTING THESE RESULTS TOGETHER,A METHOD OF DETERMING SUB-SYSTEM OPERATING CONDITIONS TO MAXIMIZED CELL EFFICIENCY IS OFFERED. IT SHOULD BE DETERMINED IN THE ORDER OF (1)FUEL UTILIZATION, (2)CELL INLET GAS TEMPERATURE, (3)ANODE RECYCLE RATIO OR AMOUNT OF STEAM ADDITION AND(4)O2 UTILIZATION OR CATHODE RECYCLE RATIO.

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