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一種混合驅(qū)動的SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法

文檔序號:40396551發(fā)布日期:2024-12-20 12:19閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,包括sofc系統(tǒng)動態(tài)衰減模型的建立和混合驅(qū)動的sofc系統(tǒng)壽命預(yù)測模型的建立;其中sofc系統(tǒng)動態(tài)衰減模型的建立包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,在步驟s0中,具體的sofc工作流程為,陽極側(cè)燃料氣經(jīng)過脫硫器進行脫硫,經(jīng)過換熱器換熱后進入混合器與水蒸氣進行混合,隨后進入重整器進行重整,重整后氣體進入電堆陽極。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,陰極空氣經(jīng)過換熱器換熱后進入電堆陰極;陽極出口尾氣首先進入尾氣燃燒室進行燃燒,燃燒的高溫?zé)煔馐紫葹橹卣磻?yīng)器提供合適的反應(yīng)溫度,隨后為進入混合器前的燃料氣進行預(yù)熱;陰極出口尾氣對入口空氣進行預(yù)熱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,在步驟s1中,對sofc電堆的衰減主要是考慮到連續(xù)運行工況下的衰減,具體電化學(xué)衰減模型為:

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,在步驟s2中,換熱器性能衰減方程為:

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,在步驟s2中,對重整器內(nèi)部發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進行建模,其中在重整器內(nèi)部發(fā)生的反應(yīng)有:

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,在步驟s3中,結(jié)合電堆和各個部件的simulink模型將互相影響的變量進行連接形成系統(tǒng)的動態(tài)衰減模型;結(jié)合實際運行數(shù)據(jù)對模型進行調(diào)整和驗證,保證模型結(jié)果與實際誤差在10%以內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,sofc系統(tǒng)壽命預(yù)測模型的建立過程中,利用sofc動態(tài)衰減模型計算不同工況下的大量運行數(shù)據(jù),作為機器學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)集;對系統(tǒng)變量進行相關(guān)性分析,選出典型變量研究sofc系統(tǒng)和建立壽命預(yù)測模型。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,sofc電堆數(shù)據(jù),選取前90%的數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練集和驗證集,后10%的數(shù)據(jù)作為測試集;根據(jù)所劃分的區(qū)間,區(qū)間內(nèi)和區(qū)間之間比較的各模型訓(xùn)練開始前都進行隨機初始化。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種混合驅(qū)動的sofc熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,其特征在于,燃料電池壽命預(yù)測分兩個階段:學(xué)習(xí)-訓(xùn)練階段和預(yù)測-推理階段,具體流程如下:


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于固體燃料電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種混合驅(qū)動的SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)壽命預(yù)測方法,包括SOFC系統(tǒng)動態(tài)衰減模型的建立和混合驅(qū)動的SOFC系統(tǒng)壽命預(yù)測模型的建立。通過模擬SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)的動態(tài)衰減和進行機器學(xué)習(xí)來進行系統(tǒng)的壽命預(yù)測,進而對整個SOFC熱電聯(lián)供系統(tǒng)進行性能預(yù)測,分析系統(tǒng)長時間運行下各個組件相互作用對系統(tǒng)壽命的影響。本發(fā)明的方法測試時間短,準(zhǔn)確度較高,節(jié)省成本,加快了研發(fā)進度;為系統(tǒng)長壽命運行提供重要參考依據(jù),可以清楚的分析BOP部件對系統(tǒng)整個壽命的影響大小,為系統(tǒng)的長壽命運行指明了方向;利用機器學(xué)習(xí)的方法,避開了單次模擬可能存在偶然性的結(jié)果,使得結(jié)果具有普適性。

技術(shù)研發(fā)人員:蔣文春,石亞洲,宋明,鄭紅祥,羅云,崔永健
受保護的技術(shù)使用者:中國石油大學(xué)(華東)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2024/12/19
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