1.一種平衡SOFC系統的系統輸出效率與NO
x排放量的優化系統,其特征在于,包括SOFC電堆、燃燒室、鼓風機、旁路閥、熱交換器和基于SOFC原理的氮氧傳感器;經過熱交換器的高溫空氣和氫氣送至SOFC電堆進行反應,經旁路閥送入的低溫空氣用于帶走SOFC電堆內多余的反應熱,這兩部分的剩余氣體送至燃燒室進行燃燒反應,產生NO
x;所述基于SOFC原理的氮氧傳感器包括測量模塊和控制模塊,所述測量模塊對燃燒室的NO
x含量進行檢測,得到不同系統操作變量對應的NO
x含量,所述控制模塊用于使氮氧傳感器保持在預設的工作溫度完成NO
x的分解反應。2.根據權利要求1所述的系統,其特征在于,所述平衡SOFC系統的系統輸出效率與NO
x排放量的優化系統的熱特性參數包括SOFC電堆入口氣體溫差、SOFC電堆內的工作溫度、SOFC電堆內的工作溫度梯度和燃燒室的工作溫度。3.一種基于權利要求1或2所述的系統的平衡SOFC系統的系統輸出效率與NOx排放量的優化方法,其特征在于,包括以下步驟:(1)建立熱特性參數與系統操作變量的關系,以滿足熱穩定要求為目標,得到第一解集合;(2)建立系統輸出效率與系統操作變量的關系,以系統輸出效率最高為目標,得到第二解集合;(3)建立氮氧傳感器測得的NO
x含量與系統操作變量的關系,以NO
x含量最低為目標,得到第三解集合;(4)求解所述第一解集合、第二解集合和第三解集合的公共解集合,得到熱穩定運行下平衡SOFC系統的系統輸出效率與NO
x排放量的最優系統操作變量。4.根據權利要求3所述的優化方法,其特征在于,所述熱特性參數包括SOFC電堆入口氣體溫差、SOFC電堆內的工作溫度、SOFC電堆內的工作溫度梯度和燃燒室的工作溫度。5.根據權利要求3所述的優化方法,其特征在于,所述系統操作變量包括旁路閥開度BP、過量空氣系數AR和燃料利用率FU,用公式表示為:
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其中,空氣分為兩路分別進入旁路閥和SOFC電堆,
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為旁路閥中空氣的摩爾流速,
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為總空氣的摩爾流速,
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為氧氣的摩爾流速,
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為電堆中氧氣電化學反應的摩爾反應速率,F為法拉第常數,
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為SOFC電堆中氧氣的摩爾分數,n為電堆中單電池的片數,I
s為SOFC電堆的輸出電流,
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為電堆中氫氣電化學反應的摩爾反應速率,
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為燃料室中氫氣的摩爾流速。6.根據權利要求3所述的優化方法,其特征在于,所述系統輸出效率的公式為
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其中,P
stack為SOFC電堆的輸出功率,P
bl為鼓風機功率,
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為氫氣的低熱值,
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為SOFC電堆中進行電化學反應的氫氣摩爾流速,FU為燃料利用率。