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本文以第三代燃料电池---固体氧化物燃料电池为研究对象,基于西门子-西屋制造的管式SOFC技术,选取内外重整相结合的方式,采用Aspen Plus TM现有的单元操作模型来建立燃料电池本体的流程,在系统设计过程中,以固体氧化物燃料电池的进出口温度为限制性条件对系统进行匹配,以系统输入火用效率、能量利用率、燃料利用率为衡量指标,对系统在设计工况为5KW电效率时做出深入分析与进一步优化。分析表明,阳极尾气循环率对输出功率影响最为显著,尤其是当循环率大于0.7时,蒸汽碳比值在1.5至4之间,系统最为高效,而分离器、换热器的出口温度只是单纯增加系统的功耗之外,对其他因素没有影响,同时,降低过量的空气进口流量于系统效率有益。优化结果表明,在保持设计系统电池反应温度为830℃,后燃烧室温度控制合理（850℃）范围内,相比于设计工况的5KW而言,此时输出功率可提高2.5KW至7.5KW,火用效率为58.4%,提高24.4%,能量利用率67.3%,提高26.3%,燃料利用率为79%,提高12.7%。对于SOFC系统阳极出口尾气,鉴于可燃成分浓度低、能量高等特点,建立低浓度合成气在整体式蜂窝微型燃烧器内的三维模型,应用SIMPLE算法进行求解,以合成气体出口转化率（CO、H2）为衡量指标,通过W.Hauptmann等人提出的CO/H2在负载以Pt为催化剂上的反应为引用,建立带有36步的表面催化详细动力学机理,以FLUENT作为模拟的平台,通过CHEMKIN导入,对SOFC动力系统中催化燃烧室在不同运行状态时的反应特性进行瞬态模拟并予以深入分析,即分析入口温度、入口流速、组分浓度、入口压力等因素对催化燃烧的影响,主要模拟结果表明;在工况模拟条件下,即合成气的组分（CO质量分数为1.92%,H2为0.38%,O2为4.16%,H2O为16.87%,CO2为76.67%）入口温度为873k,流速为0.8m/s,燃烧室处于冷态,燃烧室壁面绝热的情况下,CO出口转化率为98.2%,H2为99.99%,催化效果理想,同时分析结果也表明,在保持催化剂不失活的条件下,适当选择提高进气温度、增加H2浓度、增加水蒸气浓度有益于合成气的催化氧化,但是,在低浓度下提高进气CO的浓度,在所研究特性范围内影响效果不是很明显,对于合成气的进口速度和压力,必须合理控制范围以保证高的转化率。