磷酸燃料電池的原理

燃(ran)料氣(qi)體或城市煤氣(qi)添加(jia)水(shui)(shui)蒸氣(qi)后送到改質器，把燃(ran)料轉化(hua)成(cheng)H2、CO和(he)(he)水(shui)(shui)蒸氣(qi)的(de)混(hun)合物，CO和(he)(he)水(shui)(shui)進一步在移位反(fan)應器中經(jing)觸媒(mei)劑轉化(hua)成(cheng)H2和(he)(he)CO2。經(jing)過(guo)如此處(chu)理(li)后的(de)燃(ran)料氣(qi)體進入(ru)燃(ran)料堆(dui)的(de)負極（燃(ran)料極），同時將氧輸送到燃(ran)料堆(dui)的(de)正極（空氣(qi)極）進行化(hua)學反(fan)應，借助觸媒(mei)劑的(de)作用(yong)迅速產(chan)生電能和(he)(he)熱能。

該圖片由注冊用戶"橘子de殿堂"提供，版權聲明反饋

磷酸燃料電池反應方程式

陽(yang)極反(fan)應：H2+2e- →2H+

陰極反應：1/2O2+2H+ → H2O+2e-

總(zong)反應： 1/2O2 +H2 → H2O

磷酸燃料電池的特點

1、較高的(de)(de)工作(zuo)溫度使(shi)其(qi)對雜質的(de)(de)耐受性較強，當其(qi)反(fan)應(ying)物(wu)中(zhong)含有(you)1-2%的(de)(de)一氧化碳和百萬分之幾的(de)(de)硫時，磷酸燃料電池照樣可以工作(zuo)。

2、磷(lin)酸燃料電(dian)池的(de)效率(lv)比其(qi)它(ta)燃料電(dian)池低，約(yue)為40%，其(qi)加熱的(de)時間(jian)也比質子交換膜燃料電(dian)池長。

3、構造簡單，穩(wen)定，電解(jie)質揮發度低。

4、發電效率(lv)高(gao)、清潔、適應多樣燃料、無噪音、運轉費低、設(she)置場所(suo)限制少、大氣壓運轉容易操作(zuo)、安全性(xing)優良、部分負荷(he)特(te)性(xing)好(hao)

磷酸燃料電池的應用

1、用于發電廠

PAFC 用于發電(dian)(dian)(dian)廠包(bao)括兩種情形：分(fen)散(san)型發電(dian)(dian)(dian)廠，容量在(zai) 10～20 MW 之間，安(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)配電(dian)(dian)(dian)分(fen)站；中心電(dian)(dian)(dian)站型發電(dian)(dian)(dian)廠，裝(zhuang)(zhuang)機(ji)容量在(zai)100MW 以上(shang)，可以作(zuo)為中等規模(mo)熱電(dian)(dian)(dian)廠。PAFC 電(dian)(dian)(dian)廠比起一(yi)般發電(dian)(dian)(dian)廠具有如下優點：即使在(zai)發電(dian)(dian)(dian)負(fu)荷(he)較低時(shi)，依然保持高的發電(dian)(dian)(dian)效(xiao)率(lv)；由于采用模(mo)板結構，現場安(an)裝(zhuang)(zhuang)，簡(jian)單、省(sheng)時(shi)，并(bing)且電(dian)(dian)(dian)廠擴容容易。1991年，東芝與 IFC 聯合為東京(jing)電(dian)(dian)(dian)力公司(si)建成了世界(jie)上(shang)最大的11 MW PAFC裝(zhuang)(zhuang)置。該裝(zhuang)(zhuang)置發電(dian)(dian)(dian)效(xiao)率(lv)達41.1%，能(neng)量利用率(lv)為72.7 %。

2、用于現場發電

現場發(fa)電(dian)(dian)(dian)指(zhi)把 PAFC 直接(jie)安(an)裝在用(yong)戶附近，同時(shi)提(ti)供熱(re)(re)和電(dian)(dian)(dian)。這(zhe)被認為(wei)是(shi) PAFC 的最佳應用(yong)方案。這(zhe)種方案的優點是(shi)：可根據需要設置(zhi)裝機容(rong)量(liang)或(huo)調整發(fa)電(dian)(dian)(dian)負荷，卻不會影響裝置(zhi)的發(fa)電(dian)(dian)(dian)效(xiao)率，既使小容(rong)量(liang)QAFC裝置(zhi)也能(neng)達到(dao)相當于(yu)現代大型(xing)熱(re)(re)電(dian)(dian)(dian)廠的效(xiao)率；有效(xiao)利用(yong)電(dian)(dian)(dian)和熱(re)(re)，傳輸損(sun)失小。1993年9月，大坂(ban)煤氣(qi)公司在大坂(ban)建(jian)造了未來(lai)型(xing)試驗住(zhu)宅(zhai) NECT21。該(gai)住(zhu)宅(zhai)以100kWPAFC作為(wei)主要電(dian)(dian)(dian)源，屋頂輔(fu)以太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)(dian)(dian)池，開創了一條建(jian)設符(fu)合環保和節能(neng)要求的獨立電(dian)(dian)(dian)源系統新(xin)方案。