磷酸燃料電池的原理

燃(ran)(ran)料氣(qi)(qi)體(ti)或城市煤氣(qi)(qi)添加水蒸(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)后(hou)送到改(gai)質器，把燃(ran)(ran)料轉(zhuan)化(hua)(hua)成(cheng)H2、CO和水蒸(zheng)(zheng)氣(qi)(qi)的(de)混合物(wu)，CO和水進一(yi)步在移位反(fan)應(ying)器中經觸媒劑轉(zhuan)化(hua)(hua)成(cheng)H2和CO2。經過如此(ci)處理(li)后(hou)的(de)燃(ran)(ran)料氣(qi)(qi)體(ti)進入燃(ran)(ran)料堆的(de)負極（燃(ran)(ran)料極），同時(shi)將氧輸(shu)送到燃(ran)(ran)料堆的(de)正極（空氣(qi)(qi)極）進行(xing)化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)，借助觸媒劑的(de)作用迅(xun)速(su)產生電能(neng)和熱能(neng)。

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磷酸燃料電池反應方程式

陽極反應：H2+2e- →2H+

陰極反(fan)應(ying)：1/2O2+2H+ → H2O+2e-

總反應： 1/2O2 +H2 → H2O

磷酸燃料電池的特點

1、較(jiao)高的工(gong)作溫度使其(qi)(qi)對雜質的耐(nai)受性較(jiao)強，當其(qi)(qi)反應物中含有1-2%的一氧化碳和(he)百萬分之幾的硫時，磷(lin)酸(suan)燃料電池照樣可(ke)以工(gong)作。

2、磷酸燃(ran)料電池的(de)效率比其(qi)它燃(ran)料電池低，約為40%，其(qi)加熱的(de)時間也(ye)比質子交換膜燃(ran)料電池長。

3、構造簡單，穩定，電解(jie)質揮發度(du)低。

4、發電(dian)效(xiao)率高、清潔、適(shi)應多(duo)樣燃料(liao)、無噪音、運轉(zhuan)費低、設置場所(suo)限制少、大(da)氣壓運轉(zhuan)容易操作、安全性(xing)優良、部分負(fu)荷特性(xing)好

磷酸燃料電池的應用

1、用于發電廠

PAFC 用于(yu)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)包括兩種情(qing)形(xing)：分散型(xing)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)，容(rong)量(liang)(liang)在 10～20 MW 之(zhi)間，安裝(zhuang)(zhuang)在配電(dian)(dian)分站(zhan)；中(zhong)心電(dian)(dian)站(zhan)型(xing)發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)，裝(zhuang)(zhuang)機容(rong)量(liang)(liang)在100MW 以上，可以作為中(zhong)等規模熱電(dian)(dian)廠(chang)。PAFC 電(dian)(dian)廠(chang)比起(qi)一(yi)般發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)廠(chang)具有如下優點：即使在發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)負荷較低時，依然保持高的發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)效率(lv)；由于(yu)采(cai)用模板結構，現場安裝(zhuang)(zhuang)，簡單、省時，并且電(dian)(dian)廠(chang)擴容(rong)容(rong)易(yi)。1991年，東芝與(yu) IFC 聯合(he)為東京電(dian)(dian)力公司建成了世界上最大的11 MW PAFC裝(zhuang)(zhuang)置。該裝(zhuang)(zhuang)置發(fa)(fa)(fa)電(dian)(dian)效率(lv)達41.1%，能量(liang)(liang)利用率(lv)為72.7 %。

2、用于現場發電

現(xian)(xian)場發(fa)電(dian)指把 PAFC 直接(jie)安裝(zhuang)在(zai)用(yong)戶附近，同時提供熱和(he)電(dian)。這被認為是(shi) PAFC 的(de)最(zui)佳應用(yong)方(fang)案。這種方(fang)案的(de)優點是(shi)：可根據(ju)需要設置裝(zhuang)機容量或調整發(fa)電(dian)負荷，卻(que)不會(hui)影響裝(zhuang)置的(de)發(fa)電(dian)效(xiao)(xiao)率，既使小(xiao)容量QAFC裝(zhuang)置也能達到相當于現(xian)(xian)代大型熱電(dian)廠的(de)效(xiao)(xiao)率；有效(xiao)(xiao)利用(yong)電(dian)和(he)熱，傳輸損失小(xiao)。1993年9月，大坂(ban)(ban)煤氣公司在(zai)大坂(ban)(ban)建造(zao)了未(wei)來(lai)型試驗住宅 NECT21。該住宅以100kWPAFC作為主要電(dian)源，屋頂(ding)輔以太(tai)陽能電(dian)池，開創(chuang)了一條建設符(fu)合環保和(he)節能要求的(de)獨立電(dian)源系統新方(fang)案。