本书以我国“双碳”目标为背景，针对煤电行业高碳排放痛点，系统阐述了整体煤气化燃料电池（integrated gasification fuel cell，IGFC）技术作为革命性解决方案的理论基础、关键技术突破及产业化路径。全书围绕IGFC系统集成展开，覆盖从材料选择到示范工程的全链条技术。详细介绍了IGFC系统集成技术在国内外的最新进展,系统总结了编者在IGFC系统关键材料筛选、零部件开发、SOFC（固体氧化物燃料电池）发电模块集成放大、工艺系统及辅助设备、试验运行及控制策略、系统模拟及分析等多方面的研究进展及成果。书中首次公开了自主开发的国内首台/套100kW级IGFC示范系统、单机50kW级SOFC发电系统等核心成果，展示了我国在打破国外技术封锁、实现IGFC自主化方面的重大进展。 本书可供从事燃料电池开发工作的科研、企业人员参考，也可供相关专业在校师生作为补充教材。

第1章 绪论
1.1 燃料电池技术
1.1.1 质子交换膜燃料电池（PEMFC）
1.1.2 碱性燃料电池（AFC）
1.1.3 磷酸燃料电池（PAFC）
1.1.4 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）
1.1.5 固体氧化物燃料电池（SOFC）
1.2 IGFC发电系统
1.3 IGFC系统集成技术发展现状
1.3.1 SOFC发电技术发展现状
1.3.2 IGFC系统集成研究进展
1.3.3 IGFC技术面临的挑战
第2章 IGFC系统工艺及关键装备
2.1 积碳规律
2.2 关键材料
2.2.1 高温金属材料筛选
2.2.2 高温密封材料筛选
2.3 关键部件
2.3.1 高温布气板
2.3.2 不锈钢陶瓷接头
2.4 高温换热器
2.5 尾气燃烧器
2.5.1 尾气纯氧燃烧器
2.5.2 尾气催化燃烧器
2.6 逆变并网技术
2.7 关键单元控制策略
2.7.1 高温燃料电池发电单元热平衡模型
2.7.2 纯氧燃烧单元尾气CO2浓度预测模型
第3章 IGFC发电模块集成技术
3.1 SOFC电堆评估
3.1.1 电堆泄漏率评估
3.1.2 电堆压降监测
3.2 SOFC单堆发电性能
3.2.1 空气封闭式S型电堆
3.2.2 空气开放式S型电堆
3.2.3 空气开放式K型电堆
3.3 SOFC单塔集成技术
3.3.1 空气封闭式堆塔集成
3.3.2 空气开放式堆塔集成
3.4 SOFC多塔发电模块集成
3.4.1 空气封闭式电堆塔集成
3.4.2 空气开放式电堆塔集成
第4章 IGFC测试平台开发及系统集成示范
4.1 IGFC测试平台开发
4.1.1 1kW级IGFC测试平台
4.1.2 5kW级IGFC测试平台
4.1.3 20kW级IGFC测试平台
4.2 IGFC试验基地建设
4.3 100kW级IGFC系统集成示范
4.3.1 100kW级IGFC试验示范系统设计
4.3.2 100kW级IGFC试验示范系统运行
4.4 单机30kW级SOFC热电联供系统
4.4.1 系统设计
4.4.2 关键设备
4.4.3 系统组装
4.4.4 调试运行
4.5 单机50kW级SOFC发电系统
4.5.1 系统设计
4.5.2 关键设备
4.5.3 系统组装
4.5.4 调试运行
第5章 IGFC系统模拟分析
5.1 IGFC系统流程
5.2 煤气化净化单元模拟
5.3 燃料电池发电单元模拟
5.4 IGFC系统模拟结果及分析
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献