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J-GLOBAL ID：201702249931765343   整理番号：17A1965848

メタノールの自己熱交換式改質とPEM燃料電池発電システムの動的モデリングと制御解析【Powered by NICT】

Dynamic modeling and control analysis of a methanol autothermal reforming and PEM fuel cell power system

著者 (7件)： Ipsakis Dimitris (Chemical Process & Energy Resources Institute (C.P.E.R.I.), Centre for Research and Technology Hellas (CE.R.T.H.), 57001 Thermi-Thessaloniki, Greece) ,  Ipsakis Dimitris (Department of Chemical Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, 54124 Thessaloniki, Greece) ,  Ouzounidou Martha (Chemical Process & Energy Resources Institute (C.P.E.R.I.), Centre for Research and Technology Hellas (CE.R.T.H.), 57001 Thermi-Thessaloniki, Greece) ,  Papadopoulou Simira (Chemical Process & Energy Resources Institute (C.P.E.R.I.), Centre for Research and Technology Hellas (CE.R.T.H.), 57001 Thermi-Thessaloniki, Greece) ,  Papadopoulou Simira (Department of Automation, Alexander Technological Educational Institute of Thessaloniki, 54700 Thessaloniki, Greece) ,  Seferlis Panos (Department of Mechanical Engineering, Aristotle University of Thessaloniki, 54124 Thessaloniki, Greece) ,  Voutetakis Spyros (Chemical Process & Energy Resources Institute (C.P.E.R.I.), Centre for Research and Technology Hellas (CE.R.T.H.), 57001 Thermi-Thessaloniki, Greece)
資料名： Applied Energy  (Applied Energy)
巻： 208  ページ： 703-718  発行年： 2017年 
JST資料番号： A0097A  ISSN： 0306-2619  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本研究では,メタノール改質燃料電池発電システム(5kW_elまで)の自律的な動作を正確に記述するに向けて開発した厳密な動的および制御指向モデル。システムは高分子電解質膜(PEM)燃料電池に水素を供給する自己熱交換式水蒸気改質器から構成されている。精製段階(選択酸化反応器)は,水蒸気改質器と燃料電池間のintercedesと10~50ppm以下のCOレベルを維持するが,熱交換ネットワーク(二冷却器とバーナから成る)はバランスのとれた自己熱操作を管理に向けて採用した。提案した動的モデルは,サブシステムの間の進化し化学的および電気化学的相互作用を正確に記述するのに基づいて開発し,部分/常微分方程式(反応器及び熱交換器)の群と共に非線形方程式(反応速度と電流-電圧依存性)のセットを利用した。システム主要運転特徴に基づいて,PIコントローラの実装を通して制御構造は,(a)それぞれメタノール燃焼及び水蒸気改質器供給流量操作による改質器供給と出口温度,(b)O_2/CO供給比操作によるCO濃度,(c)メタノール改質器フィードスルー発電(燃料電池動作電流で規定された)及び(d)冷却材流量操作によるサブシステム出口温度の制御のために提案した。全体シミュレーション事例研究を適用した操業設定点を達成するためのシステム操作と制御変数の適切な選択を明らかにし,システムが弾力的運用と素早いスタートアップ,及び動的過渡現象を維持することを示した。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【Powered by NICT】

シソーラス用語： ダイナミックモデル ,  過渡現象 ,  改質炉 ,  *発電 ,  *熱交換 ,  反応器 ,  事例研究 ,  *燃料電池 ,  水蒸気改質 ,  水素 ,  反応速度 ,  流量 ,  熱交換器 ,  シミュレーション ,  脂肪族アルコール

著者キーワード (6件)： 自己熱交換式メタノール改質 ,  PEM燃料電池 ,  自律電力システム ,  水素 ,  動的モデル化 ,  制御

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  反応工学,反応速度論  (XE01020M)

物質索引 (1件)： メタノール

タイトルに関連する用語 (8件)： メタノール ,  自己 ,  熱交換 ,  改質 ,  PEM燃料電池 ,  発電システム ,  動的モデリング ,  解析