Untersuchungen zur autothermen Reformierung von Kerosin Jet A-1 zur Versorgung oxidkeramischer Festelektrolyt-Brennstoffzellen (SOFC)
Das Hilfstriebwerk moderner Verkehrsflugzeuge besteht aus einer kerosinbefeuerten Gasturbine, die elektrische Leistung mit einem Wirkungsgrad von ca. 18 % erzeugt. Diese soll durch ein Brennstoffzellensystem bestehend aus autothermem Reformer und SOFC ersetzt werden. Als Kraftstoff dient Kerosin Jet A-1. Die autotherme Reformierung von Jet A-1 wird praktisch unter der Variation von S/C-Verhältnis, Luftverhältnis, Raumgeschwindigkeit, Betriebsdauer und Reaktordruck auf kommerziellen Katalysatoren untersucht. Mit Hilfe der stationären Systemsimulation werden die themodynamischen Prozesse des Systems untersucht. Abschließend erfolgt eine Kopplung des autothermen Reformers mit einem SOFC-Stack bestehend aus 14 Zellen. Hierbei werden Kennlinien mit realem Reformat sowie Brennstoffausnutzung bestimmt. Der autarke Systembetrieb mir Offgasbrenner wird gezeigt.
The auxiliary power unit of commercial aircraft is a gasturbine producing electric power with an efficiency of 18 %. This APU can be replaced by a fuel cell system, consisting of an autothermal kerosene reformer and a solid oxide fuel cell (SOFC). The fuel is kerosene Jet A-1. The autothermal reforming of Jet A-1 is practically investigated under variation of steam-to-carbon-ratio, air ratio, space velocity, time in operation and reactor pressure on commercial catalysts. Using stationary system simulation the thermodynamic processes of the device is investigated. Finally, the autothermal reformer and the SOFC consisting of 14 cells are coupled. During this test series, I-V-characteristics are measured, fuel utilisation is calculated and the self-sufficient system operation is shown.
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