本發(fā)明涉及燃料電池，尤其涉及一種燃料電池系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電機(jī)組及其調(diào)控方法。

背景技術(shù)：

1、燃料電池是一種高效率的能量轉(zhuǎn)化裝置，它能夠直接將儲(chǔ)存在可燃?xì)怏w內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，由于其不需要中間的機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化，因此具有更高的能量轉(zhuǎn)化效率。

2、高溫燃料電池高溫運(yùn)行增加了燃料的使用種類(lèi)，高溫燃料電池可以使用甲烷、汽油、柴油等碳燃料進(jìn)行發(fā)電。高溫燃料電池的燃料電極(陽(yáng)極)由多孔鎳金屬與氧化鋯組成，其中陽(yáng)極支撐電池的支撐體材料與陽(yáng)極材料相同，為鎳金屬與氧化鋯的混合物，支撐體厚度約為500微米至1500微米，厚度為5微米至50微米的陽(yáng)極功能層在支撐體與電解質(zhì)之間，電解質(zhì)厚度為2微米至30微米，隨后空氣電極(陰極)涂刷燒結(jié)于電解質(zhì)的另一側(cè)。

3、在燃料電極的電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，燃料首先擴(kuò)散到電極的多孔結(jié)構(gòu)中，然后進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。在電池或者電堆的運(yùn)行過(guò)程中，燃料進(jìn)料口上游部分通常含有較多的燃料，在擴(kuò)散到反應(yīng)表面的過(guò)程中分壓較高；在燃料出料口的下游部分，大量的燃料被電池消耗，產(chǎn)生的大量水蒸氣降低了燃料在燃料電極中的擴(kuò)散分壓和擴(kuò)散速率，影響到陽(yáng)極的化學(xué)反應(yīng)。因此在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用過(guò)程中，一般通入過(guò)量燃料保證燃料流道下游的燃料擴(kuò)散性，從而導(dǎo)致電堆整體燃料利用率較低。另外，高溫燃料電池在高溫條件下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被燃料流體帶入燃料流道下游，通常燃料流道下游有較高的反應(yīng)溫度，水蒸氣在高溫下有較強(qiáng)的氧化性，在燃料電極內(nèi)部的鎳金屬因而極容易被氧化為氧化鎳，氧化鎳團(tuán)聚并且體積長(zhǎng)大約60％。因此在高燃料利用率條件下，燃料電極在燃料流道下游處容易膨脹開(kāi)裂，從而導(dǎo)致燃料電極衰減，系統(tǒng)性能衰減。

4、現(xiàn)有技術(shù)中，在高溫燃料電池系統(tǒng)內(nèi)添加燃料循環(huán)泵，把電堆燃料流道出料口的尾氣部分循環(huán)到燃料流道進(jìn)料口，通常把約50％至80％的燃料尾氣循環(huán)到燃料流道進(jìn)料口，這樣可以控制電堆內(nèi)部的燃料利用率為50％至70％，在電堆燃料流道出料口的支撐體附近仍然存在大量的未消耗燃料，這樣可以增加燃料在支撐體及功能層內(nèi)的擴(kuò)散，大量的燃料也抑制燃料流道出料口處支撐體內(nèi)部鎳金屬的氧化。同時(shí)，由于燃料循環(huán)泵的存在，高溫燃料電池系統(tǒng)的整體燃料利用率可提升至80％以上，大大提升系統(tǒng)效率。但是在高溫燃料電池系統(tǒng)中加入燃料循環(huán)泵大大增加了高溫燃料電池系統(tǒng)的復(fù)雜性，燃料循環(huán)泵在高溫條件下運(yùn)行，燃料中的氫氣及水蒸氣容易使燃料循環(huán)泵葉片與軸承發(fā)生腐蝕，從而產(chǎn)生燃料泄漏，從高溫燃料電池系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行考慮，循環(huán)泵的使用增加了高溫燃料電池系統(tǒng)的維護(hù)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)、燃料電池發(fā)電機(jī)組及其調(diào)控方法，既能提高燃料電池系統(tǒng)的燃料利用率和發(fā)電效率，又不會(huì)增加維護(hù)成本。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、燃料電池系統(tǒng)，其包括：

4、一級(jí)電堆組，包括至少一個(gè)一級(jí)電堆，所述一級(jí)電堆包括第一空氣電極、第一燃料電極和設(shè)于所述第一空氣電極和所述第一燃料電極之間的第一電解質(zhì)；

5、二級(jí)電堆組，包括至少一個(gè)二級(jí)電堆，所述二級(jí)電堆包括第二空氣電極、第二燃料電極和設(shè)于所述第二空氣電極和所述第二燃料電極之間的第二電解質(zhì)；

6、所述第一燃料電極和所述第二燃料電極均包括氧化物材料；所述一級(jí)電堆和所述二級(jí)電堆中，所述氧化物材料的面積與燃料電極總面積的比值為0.005～1；

7、燃料供應(yīng)單元和空氣供應(yīng)單元，所述燃料供應(yīng)單元通過(guò)燃料加熱器為所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組提供高溫燃料，所述空氣供應(yīng)單元通過(guò)空氣加熱器為所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組提供高溫空氣。

8、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述一級(jí)電堆和所述二級(jí)電堆均包括多個(gè)單體電池，多個(gè)所述單體電池層疊設(shè)置，位于同一層的所述單體電池的數(shù)量為一個(gè)，一個(gè)所述單體電池中的燃料電極包括所述氧化物材料和鎳基材料，所述鎳基材料靠近燃料流道的進(jìn)料口設(shè)置，所述氧化物材料靠近燃料流道的出料口設(shè)置，所述氧化物材料的面積與所述單體電池的燃料電極的面積的比值為0.005～1。

9、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述一級(jí)電堆和所述二級(jí)電堆均包括多個(gè)單體電池，多個(gè)所述單體電池層疊設(shè)置，位于同一層的所述單體電池的數(shù)量為多個(gè)，位于同一層的多個(gè)所述單體電池中，部分所述單體電池的燃料電極為所述氧化物材料，另一部分所述單體電池的燃料電極為鎳基材料，燃料電極為所述鎳基材料的所述單體電池靠近燃料流道的進(jìn)料口設(shè)置，燃料電極為所述氧化物材料的所述單體電池靠近燃料流道的出料口設(shè)置，燃料電極為所述氧化物材料的所述單體電池的燃料電極的總面積與該層所有所述單體電池的燃料電極的總面積的比值為0.005～1。

10、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)均為氧離子導(dǎo)體電解質(zhì)或質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)；或，所述第一電解質(zhì)和所述第二電解質(zhì)二者中，其中一個(gè)為氧離子導(dǎo)體電解質(zhì)，另一個(gè)為質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)。

11、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，若電解質(zhì)為氧離子導(dǎo)體電解質(zhì)，則所述氧化物材料為a組分、a組分和b組分的混合物或c復(fù)合物，所述c復(fù)合物包括a組分、b組分和金屬組成的復(fù)合物，金屬質(zhì)量與復(fù)合物質(zhì)量的比值＜20％；

12、其中，所述a組分包括稀土元素和過(guò)渡金屬元素?fù)诫s的氧化鈰，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦鈦酸鹽，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦鉻酸鹽，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦鐵酸鹽，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦錳酸鹽，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦鎳酸鹽，堿金屬元素、過(guò)渡金屬元素和稀土元素?fù)诫s的鈣鈦礦釩酸鹽中的一種或多種；

13、所述b組分包括摻雜的二氧化鋯、摻雜的氧化鈰和摻雜的鎵酸鑭中的一種或多種；

14、所述金屬包括過(guò)渡金屬和貴金屬中的一種或兩種。

15、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，若電解質(zhì)為質(zhì)子導(dǎo)體電解質(zhì)，則所述氧化物材料包括質(zhì)子導(dǎo)體氧化物和電子導(dǎo)體氧化物的混合物；或，

16、所述氧化物材料包括質(zhì)子導(dǎo)體氧化物、電子導(dǎo)體氧化物和金屬組成的復(fù)合物，其中，金屬質(zhì)量與復(fù)合物質(zhì)量的比值＜20％，所述金屬包括過(guò)渡金屬和貴金屬中的一種或兩種。

17、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)還包括尾氣換熱器，所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組反應(yīng)后的高溫尾氣通過(guò)所述尾氣換熱器向所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料和所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣提供預(yù)熱熱量。

18、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)還包括燃燒器，所述第一空氣電極的出氣口和所述第二空氣電極的出氣口均與所述燃燒器連通，所述第一燃料電極的出料口與所述第二燃料電極的進(jìn)料口連通，所述第二燃料電極的出料口與所述燃燒器連通；

19、所述燃燒器燃燒后的高溫尾氣通過(guò)所述尾氣換熱器向所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料和所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣提供預(yù)熱熱量，以形成預(yù)熱空氣和預(yù)熱燃料。

20、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述尾氣換熱器包括空氣尾氣換熱器和燃料尾氣換熱器，所述空氣尾氣換熱器用于將所述第一空氣電極排出的第一空氣尾氣的熱量和所述第二空氣電極排出的第二空氣尾氣的熱量或所述第二空氣電極排出的第二空氣尾氣的熱量傳遞給所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣，形成預(yù)熱空氣；所述燃料尾氣換熱器用于將所述第二燃料電極排出的第二燃料尾氣的熱量傳遞給所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料，形成預(yù)熱燃料。

21、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述空氣加熱器包括第一空氣加熱器和第二空氣加熱器，所述預(yù)熱空氣中，其中一部分通過(guò)所述第一空氣加熱器加熱后進(jìn)入所述第一空氣電極，另一部分通過(guò)所述第二空氣加熱器加熱后進(jìn)入所述第二空氣電極；

22、所述燃料加熱器包括第一燃料加熱器和第二燃料加熱器，所述預(yù)熱燃料通過(guò)所述第一燃料加熱器加熱后進(jìn)入所述第一燃料電極，所述燃料供應(yīng)單元供應(yīng)的低溫燃料通過(guò)所述第二燃料加熱器加熱后進(jìn)入所述第二燃料電極。

23、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述第一燃料電極和所述第二燃料加熱器之間還設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)件。

24、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述燃料供應(yīng)單元包括第一流量控制閥，所述第一流量控制閥用于控制所述燃料供應(yīng)單元為所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組提供的低溫燃料；

25、所述空氣供應(yīng)單元包括第二流量控制閥和第一流量分配器，所述第二流量控制閥用于控制所述空氣供應(yīng)單元為所述一級(jí)電堆和所述二級(jí)電堆提供的低溫空氣，所述第一流量分配器用于分配所述空氣供應(yīng)單元為所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組提供的預(yù)熱空氣。

26、作為所述燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)可選方案，所述空氣供應(yīng)單元還包括混合器組，所述混合器組被配置為對(duì)進(jìn)入所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組內(nèi)的低溫空氣和預(yù)熱空氣進(jìn)行混合。

27、燃料電池發(fā)電機(jī)組，其包括如以上任一方案所述的燃料電池系統(tǒng)。

28、燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法，其應(yīng)用于如上所述的燃料電池發(fā)電機(jī)組，所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法包括以下步驟：

29、所述燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所述空氣供應(yīng)單元通過(guò)所述空氣加熱器為所述第一空氣電極和所述第二空氣電極提供高溫空氣，所述燃料供應(yīng)單元通過(guò)所述燃料加熱器為所述第一燃料電極和所述第二燃料電極提供高溫燃料，啟動(dòng)所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組，控制所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?0％或95％；和/或，

30、所述燃料電池系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，通過(guò)降低所述空氣加熱器和所述燃料加熱器的功率，降低所述第一空氣電極排出的第一空氣尾氣和所述第二空氣電極排出的第二空氣尾氣的溫度至低于所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的啟動(dòng)溫度時(shí)，控制所述燃料供應(yīng)單元停止供應(yīng)燃料，并將所述一級(jí)電堆組的電流和所述二級(jí)電堆組的電流降至零。

31、作為所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)還包括尾氣換熱器，所述尾氣換熱器包括空氣尾氣換熱器和燃料尾氣換熱器，所述空氣尾氣換熱器用于將所述第一空氣電極排出的第一空氣尾氣的熱量和所述第二空氣電極排出的第二空氣尾氣的熱量或所述第二空氣電極排出的第二空氣尾氣的熱量傳遞給所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣，形成預(yù)熱空氣；所述燃料尾氣換熱器用于將所述第二燃料電極排出的第二燃料尾氣的熱量傳遞給所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料，形成預(yù)熱燃料；所述燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所述空氣供應(yīng)單元通過(guò)所述空氣加熱器為所述第一空氣電極和所述第二空氣電極提供高溫空氣，所述燃料供應(yīng)單元通過(guò)所述燃料加熱器為所述第一燃料電極和所述第二燃料電極提供高溫燃料，啟動(dòng)所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組，控制所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?0％或95％包括以下步驟：

32、所述第一空氣尾氣和所述第二空氣尾氣進(jìn)入所述空氣尾氣換熱器后形成所述預(yù)熱空氣后再通過(guò)所述空氣加熱器加熱后形成所述高溫空氣后分別進(jìn)入所述第一空氣電極和所述第二空氣電極；

33、當(dāng)所述第一空氣尾氣的溫度和所述第二空氣尾氣的溫度高于所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的啟動(dòng)溫度時(shí)，所述燃料供應(yīng)單元提供預(yù)熱燃料經(jīng)所述燃料加熱器加熱后形成所述高溫燃料進(jìn)入所述一級(jí)電堆組，所述第一燃料電極排出的第一燃料尾氣經(jīng)所述燃料加熱器加熱后進(jìn)入所述二級(jí)電堆組，所述第二燃料電極排出的第二燃料尾氣經(jīng)所述燃料尾氣換熱器換熱后形成所述預(yù)熱燃料；

34、當(dāng)燃料進(jìn)入所述一級(jí)電堆組后，啟動(dòng)所述一級(jí)電堆組，控制所述一級(jí)電堆組的燃料利用率＞60％；當(dāng)燃料進(jìn)入所述二級(jí)電堆組后，啟動(dòng)所述二級(jí)電堆組，控制所述二級(jí)電堆組的燃料利用率＞90％；

35、通過(guò)調(diào)節(jié)所述空氣加熱器和所述燃料加熱器的功率，以及所述第一燃料電極的進(jìn)料口溫度和所述第二燃料電極的進(jìn)料口溫度，維持所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?5％，直到所述燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

36、作為所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，維持所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?5％，控制所述一級(jí)電堆組的燃料利用率在60％～95％之間，通過(guò)調(diào)節(jié)所述二級(jí)電堆組的燃料利用率，將所述第二燃料尾氣中的燃料濃度降低至0.0001％～5％。

37、作為所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)還包括尾氣換熱器和燃燒器，所述燃燒器燃燒后的高溫尾氣通過(guò)所述尾氣換熱器向所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料和所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣提供預(yù)熱熱量，以形成預(yù)熱空氣和預(yù)熱燃料；所述燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所述空氣供應(yīng)單元通過(guò)所述空氣加熱器為所述第一空氣電極和所述第二空氣電極提供高溫空氣，所述燃料供應(yīng)單元通過(guò)所述燃料加熱器為所述第一燃料電極和所述第二燃料電極提供高溫燃料，啟動(dòng)所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組，控制所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?0％或95％包括以下步驟：

38、所述燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所述空氣供應(yīng)單元提供的低溫空氣分別進(jìn)入所述第一空氣電極和所述第二空氣電極后再進(jìn)入所述燃燒器，所述燃料供應(yīng)單元提供的低溫燃料進(jìn)入所述燃燒器，所述燃燒器燃燒后產(chǎn)生的高溫尾氣通過(guò)所述尾氣換熱器向所述燃料供應(yīng)單元提供的至少部分燃料和所述空氣供應(yīng)單元提供的至少部分空氣提供預(yù)熱熱量，以形成預(yù)熱空氣和預(yù)熱燃料，所述預(yù)熱空氣經(jīng)所述空氣加熱器加熱后形成所述高溫空氣后分別進(jìn)入所述第一空氣電極和所述第二空氣電極；

39、當(dāng)進(jìn)入所述燃燒器的空氣尾氣的溫度高于第一設(shè)定溫度時(shí)，所述燃料供應(yīng)單元提供的預(yù)熱燃料經(jīng)所述燃料加熱器加熱后進(jìn)入所述一級(jí)電堆組，所述第一燃料電極排出的第一燃料尾氣和所述燃料供應(yīng)單元提供的低溫燃料經(jīng)所述燃料加熱器加熱后進(jìn)入所述二級(jí)電堆組，所述第二燃料電極排出的第二燃料尾氣進(jìn)入所述燃燒器燃燒；

40、當(dāng)進(jìn)入所述燃燒器的空氣尾氣的溫度高于所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的啟動(dòng)溫度時(shí)，啟動(dòng)所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組，控制所述一級(jí)電堆組的燃料利用率在60％～95％之間，進(jìn)入所述燃燒器的空氣尾氣的溫度逐漸上升至所述燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。

41、作為所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，維持所述一級(jí)電堆組的燃料利用率在60％～95％之間，控制所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?5％，通過(guò)調(diào)節(jié)所述燃料供應(yīng)單元為所述二級(jí)電堆組提供的低溫燃料的流量和所述二級(jí)電堆的燃料利用率，將所述第二燃料尾氣中的燃料濃度降低至0.0001％～5％。

42、作為所述燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法的一個(gè)可選方案，所述燃料電池系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，通過(guò)降低所述空氣加熱器和所述燃料加熱器的功率，降低所述第一空氣尾氣和所述第二空氣尾氣的溫度至低于所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的啟動(dòng)溫度時(shí)，控制所述燃料供應(yīng)單元停止供應(yīng)燃料，并將所述一級(jí)電堆組的電流和所述二級(jí)電堆組的電流降至零的步驟具體包括：

43、通過(guò)降低所述空氣加熱器和所述燃料加熱器的功率，降低所述第一空氣尾氣和所述第二空氣尾氣的溫度的過(guò)程中，通過(guò)逐漸降低進(jìn)入所述燃料電池系統(tǒng)的燃料的流量、所述一級(jí)電堆組的電流和所述二級(jí)電堆組的電流，確保所述一級(jí)電堆組和所述二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?5％。

44、本發(fā)明的有益效果：

45、本發(fā)明提供的燃料電池系統(tǒng)，包括一級(jí)電堆組、二級(jí)電堆組、燃料供應(yīng)單元和空氣供應(yīng)單元，第一燃料電極和第二燃料電極均包括氧化物材料，燃料供應(yīng)單元和空氣供應(yīng)單元分別為一級(jí)電堆組和二級(jí)電堆組提供燃料和空氣，一級(jí)電堆組和二級(jí)電堆組發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣在高溫下具有較強(qiáng)的氧化性，但是由于含有氧化物材料的燃料電極本身具有抗氧化性，不會(huì)被氧化，因此能夠降低第一燃料電極和第二燃料電極因氧化鎳團(tuán)聚造成的衰減。通過(guò)將氧化物材料的面積與燃料電極總面積的比值控制在0.005～1內(nèi)時(shí)，既能降低燃料電極的衰減，提高了燃料利用率，又不會(huì)影響電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行?？諝夤?yīng)單元通過(guò)空氣加熱器提供高溫空氣，燃料供應(yīng)單元通過(guò)燃料加熱器提供高溫燃料，提升了能量利用率。本發(fā)明提供的燃料電池系統(tǒng)，不僅能夠避免第一燃料電極和第二燃料電極的衰減，而且能夠提升能量利用率，進(jìn)而提高了燃料利用率。

46、本發(fā)明提供的燃料電池發(fā)電機(jī)組，包括上述的燃料電池系統(tǒng)，該燃料電池系統(tǒng)能夠大幅提高燃料利用率，進(jìn)而提高燃料電池發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率。

47、本發(fā)明提供的燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法，應(yīng)用于上述的燃料電池發(fā)電機(jī)組，在燃料電池系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，空氣供應(yīng)單元通過(guò)空氣加熱器為第一空氣電極和第二空氣電極提供高溫空氣，燃料供應(yīng)單元通過(guò)燃料加熱器為第一燃料電極和第二燃料電極提供高溫燃料，啟動(dòng)一級(jí)電堆組和二級(jí)電堆組，控制一級(jí)電堆組和二級(jí)電堆組的總?cè)剂侠寐剩?0％或95％。燃料電池系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，通過(guò)降低空氣加熱器和燃料加熱器的功率，降低第一空氣尾氣和第二空氣尾氣的溫度至低于一級(jí)電堆組和二級(jí)電堆組的啟動(dòng)溫度，控制燃料供應(yīng)單元停止供應(yīng)燃料，并將一級(jí)電堆組的電流和二級(jí)電堆組的電流降至零。該燃料電池發(fā)電機(jī)組的調(diào)控方法大幅提高了燃料利用率，進(jìn)而提高了發(fā)電效率。