KR100961838B1 - External reforming type molten carbonate fuel cell system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an externally modified molten carbonate fuel cell system.

이와 같은 본 발명은 개질 가스를 공급하는 개질 가스 공급 장치와, 상기 개질 가스 공급 장치의 개질 가스를 공급받아 개질 반응을 하는 개질 반응 장치와, 상기 개질 반응 장치에서 개질된 연료 가스를 공급받아 개질 반응하는 연료극/개질촉매와, 상기 연료극/개질촉매로 공급되는 연료 가스를 승온하는 열교환장치-Ⅰ를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, there is provided a reforming apparatus comprising a reforming gas supply device for supplying a reforming gas, a reforming reaction device for supplying a reforming gas to the reforming gas supply device and performing a reforming reaction, And a heat exchanger-I for raising the temperature of the fuel gas supplied to the fuel electrode / reforming catalyst.

Description

외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템{EXTERNAL REFORMING TYPE MOLTEN CARBONATE FUEL CELL SYSTEM}[0001] EXTERNAL REFORMING TYPE MOLTEN CARBONATE FUEL CELL SYSTEM [0002]

본 발명은 외부 개질형 용융탄산염 연료전지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 개질기에서 생산되는 연료가스 중 미반응된 탄화수소 성분을 이용하여 발전 효율을 향상시키는 것에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an externally modified molten carbonate fuel cell, and more particularly, to improving power generation efficiency using unreacted hydrocarbon components in fuel gas produced in an external reformer.

연료 전지란 탄화수소 등의 화학연료가 가지는 화학에너지를 전기에너지로 직접 변환시키는 장치이다. 이러한 연료 전지는 대부분 화학연료로 수소를 사용하고 있으며, 용융탄산염 연료전지와 같이 고온에서 사용되는 경우에는 개질기(Reformer)와 결합하여 탄화수소를 연료로 사용할 수 있다. Fuel cells are devices that directly convert the chemical energy of chemical fuels such as hydrocarbons into electrical energy. Most of these fuel cells use hydrogen as a chemical fuel, and when used at a high temperature such as a molten carbonate fuel cell, hydrocarbon can be used as a fuel in combination with a reformer.

일반적으로, 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 발전시스템은 천연가스, 석탄가스 등 다양한 연료의 사용이 가능하다. 용융탄산염 연료전지는 애노드의 수소산화반응과 캐소드의 산소환원반응의 전기화학 반응을 이용하여 연료가 가지고 있는 화학에너지를 연소과정 없이 섭씨 500도 이상의 고온에서 연료 가 전기로 바뀌는 전기화학 반응에 의하여 전기를 생산한다. 따라서 소음 및 대기오염을 줄일 수 있는 차세대 발전방식으로 주목받고 있다. 이러한 용융탄산염 연료전지는 크게 전기를 생산해 내는 스택 및 연료 공급 장치와 같은 기계적 주변장치, 그리고 DC/AC 변환장치와 같은 전기적 주변 장치로 구성된다. 여기서 개질기의 위치에 따라 연료전지 외부에서 탄화수소를 수소로 개질(Reforming)시켜 연료전지의 연료극에 공급하는 외부 개질형과, 연료전지 내부에서 직접 개질시켜 연료극에 공급하는 내부 개질형으로 구분된다. Generally, the Molten Carbonate Fuel Cell power generation system can use various fuels such as natural gas and coal gas. Molten carbonate fuel cells utilize the electrochemical reaction of the anode's hydrogen oxidation reaction and the cathode's oxygen reduction reaction to convert the chemical energy of the fuel into electricity through an electrochemical reaction that converts the fuel into electricity at a temperature of 500 ° C . Therefore, it is attracting attention as a next generation power generation method that can reduce noise and air pollution. Such molten carbonate fuel cells are largely composed of electrical peripherals such as stacks and fuel supply units, and DC / AC converters, which produce electricity. Here, the reforming type is divided into an external reforming type in which hydrocarbons are reformed into hydrogen from the outside of the fuel cell according to the location of the reformer, and an internal reforming type which is directly reformed in the fuel cell and supplied to the fuel electrode.

외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템은 외부 개질기에서 연료 가스인 수소를 공급받아 발전하는 방식으로, 외부 개질기에서 연료 가스인 수소를 생산하기 위해서는 필요한 열량을 공급해야만 했다. 이러한 열량 공급은 외부에서 메탄(CH4) 등의 연료 공급에 의한 연소를 통해 이루어졌다. 따라서 발전 효율이 다른 발전시스템보다 상대적으로 낮은 단점이 있었다. The externally reforming molten carbonate fuel cell system was supplied with hydrogen, which is a fuel gas, from an external reformer, and had to supply the heat required to produce hydrogen as a fuel gas in an external reformer. This heat supply was externally performed by combustion by supplying fuel such as methane (CH 4 ). Therefore, the power generation efficiency is relatively lower than other power generation systems.

이를 해결하기 위해서 개질기에 필요한 열량을 공급하는 여러 방식이 발전되어 왔고 현재 개발 중에 있다. 예를 들면, 연료극 배가스를 활용하여 개질기에 열량을 공급하는 방식과 자열(Autothermal) 개질 반응을 이용하여 발전 효율을 높이는 방식으로 개발하고 있다. 하지만 아직 개발 중에 있거나 대형화 시스템에 적합하지 못한 단점이 있다.In order to solve this problem, various methods of supplying the necessary amount of heat to the reformer have been developed and are under development. For example, a method of supplying the heat to the reformer by utilizing the anode exhaust gas and a method of improving the power generation efficiency by using the autothermal reforming reaction are being developed. However, there is a drawback that it is still in development or not suitable for a large-scale system.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 결점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 개질기의 작동 온도를 조절하여 발전 효율을 높인 외부개질형 용융탄산염 연료전지를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an externally modified molten carbonate fuel cell which improves power generation efficiency by regulating the operating temperature of a reformer.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 개질 가스를 공급하는 개질 가스 공급 장치와, 상기 개질 가스 공급 장치의 개질 가스를 공급받아 개질 반응을 하는 개질 반응 장치와, 상기 개질 반응 장치에서 개질된 연료 가스를 공급받아 개질 반응하는 연료극/개질촉매와, 상기 연료극/개질촉매로 공급되는 연료 가스를 승온하는 열교환장치-Ⅰ를 포함하는 것이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reforming apparatus including a reforming gas supply device for supplying a reforming gas, a reforming reaction device for supplying a reforming gas to the reforming gas supply device and performing a reforming reaction, And a heat exchange apparatus-I for heating the fuel gas supplied to the fuel electrode / reforming catalyst.

본 발명에 따른 외부개질형 용융탄산염 연료전지 시스템은 전력 생산에 따른 스택 내부의 발열량을 개질 반응에 이용함으로써 스택 발열량 제거를 위한 과량의 공기 유량을 줄일 수 있다. The external reforming-type molten carbonate fuel cell system according to the present invention can reduce the excessive amount of air flow for removing the stack heat generation amount by using the amount of heat generated in the stack due to power generation for the reforming reaction.

따라서 공기 공급 장치의 전력 소모량을 상대적으로 낮출 수 있는 장점이 있어 발전 효율을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, the power consumption of the air supply device can be relatively lowered, thereby improving the power generation efficiency.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부개질형 용융탄산염 연료전지 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an externally modified molten carbonate fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 외부개질형 용융탄산염 연료전지 시스템은 개질 반응장치(10), 개질 가스 공급장치(20), 열 공급장치(30), 연료극/개질촉매(51), 전해질/지지체(52), 공기극(55), 공기공급장치(70), 연료극 배가스 처리장치(60), 전력변환장치(80), 열교환 장치-I(40), 열교환 장치-II(90)로 구성될 수 있다.1, an externally modified molten carbonate fuel cell system according to the present invention includes a reforming reaction unit 10, a reformed gas supply unit 20, a heat supply unit 30, an anode / reforming catalyst 51, A support member 52, an air electrode 55, an air supply unit 70, an anode exhaust gas treatment unit 60, a power conversion unit 80, a heat exchange unit I 40 and a heat exchange unit II 90 .

상기 개질 가스 공급 장치(20)는 연료전지 발전 시스템의 구동에 필요한 연료인 천연가스, 바이오 가스등과 같은 개질 가스를 공급해주는 역할을 한다. 여기서 개질 가스는 탄화수소 성분을 포함하는 가스이다.The reformed gas supply device 20 serves to supply reformed gas such as natural gas, biogas or the like, which is a fuel required for driving the fuel cell power generation system. Here, the reforming gas is a gas containing a hydrocarbon component.

상기 열 공급장치(30)는 내부 공간을 갖는 관형 또는 원통형 구조로 형성되어 개질 반응에 필요한 열을 공급해줄 수 있다. 열 공급장치(30)에 유입되는 연료를 산화촉매로 산화시켜 열을 발생시키고, 발생된 열을 효과적으로 공급해준다.The heat supply device 30 may be formed in a tubular or cylindrical structure having an internal space to supply heat required for the reforming reaction. The fuel introduced into the heat supply device 30 is oxidized by the oxidation catalyst to generate heat, and the generated heat is effectively supplied.

상기 개질 반응 장치(10)는 개질 가스 공급 장치(20)로부터 개질 가스를 공급받는다. 그리고 열 공급 장치(30)로부터 개질 반응에 필요한 열을 공급받아 개질 반응을 하여 스택(50)에 연료가스를 공급한다. 여기서 스택(50)에 공급되는 연료가스는 수소 성분을 포함한 연료가스이다.The reforming reaction apparatus 10 is supplied with the reforming gas from the reforming gas supply device 20. [ Then, heat required for the reforming reaction is supplied from the heat supply device 30, and the reforming reaction is performed to supply the fuel gas to the stack 50. Here, the fuel gas supplied to the stack 50 is a fuel gas containing a hydrogen component.

상기 열교환 장치-I(40)는 개질 반응 장치(10)로부터 생성된 연료가스의 온도가 스택(50) 운전 온도인 580oC ~ 620oC 영역보다 낮은 경우에 온도를 승온시켜 스택(50)에 공급한다. The heat exchanger-I 40 is operated to increase the temperature of the stack 50 when the temperature of the fuel gas generated from the reforming reactor 10 is lower than the operating temperature range of the stack 50 of 580 ° C to 620 ° C, .

상기 스택(Stack)(50)은 원하는 전기출력을 얻기 위해 단위전지를 수십 장 직렬로 쌓아올린 형태이다. 스택(50)은 연료극/개질촉매(51), 전해질/지지체(52) 및 공기극(55)으로 구성될 수 있다. 따라서 스택(50)은 개질 반응 장치(10)로부터 공급받은 수소 가스와 산화제 가스를 이용하여 전기, 열 및 물을 생성한다.The stack 50 is formed by stacking several tens of unit cells in series to obtain a desired electric output. The stack 50 may be composed of an anode / reforming catalyst 51, an electrolyte / support 52, and an air electrode 55. Therefore, the stack 50 generates electricity, heat, and water by using the hydrogen gas and the oxidant gas supplied from the reforming reaction apparatus 10.

상기 연료극/개질촉매(51)는 개질 반응 장치(10)에서 나온 수소, 이산화탄소, 메탄, 스팀 등을 공급받아 스택(50) 내부의 높은 열을 이용하여 개질 촉매에 의해 개질 반응을 한다. The fuel / reforming catalyst 51 is supplied with hydrogen, carbon dioxide, methane, steam, etc. from the reforming reactor 10 and performs a reforming reaction using the reforming catalyst by using high heat in the stack 50.

따라서 산화촉매반응과 개질 촉매반응 등을 통해 수소가스를 축출하며, 연료극인 양극에 공급된 수소는 수소 이온과 전자로 분리된다. Therefore, the hydrogen gas is evacuated through the oxidation catalytic reaction and the reforming catalytic reaction, and the hydrogen supplied to the anode as the anode is separated into the hydrogen ion and the electron.

상기 전해질/지지체(52)는 개질 반응장치(10)에서 생성된 수소와 전해질/지지체(52)의 탄산염과 전기화학반응을 한다.The electrolyte / support 52 electrochemically reacts with the hydrogen generated in the reforming reactor 10 and the carbonate of the electrolyte / support 52.

수소 이온은 전해질층을 통해 공기극(55)으로 이동하고, 전자는 외부회로를 통해 공기극(55)으로 이동한다.The hydrogen ions move to the air electrode 55 through the electrolyte layer, and the electrons move to the air electrode 55 through the external circuit.

상기 연료극 배가스 처리장치(60)는 전해질/지지체(52)의 전기화학반응에 참여하지 않은 연료가스를 공급받는다. The fuel electrode exhaust gas treating apparatus 60 is supplied with fuel gas not participating in the electrochemical reaction of the electrolyte / support body 52.

상기 공기 공급장치(70)는 연료극 배가스 처리장치(60)의 연료극 배가스를 연소하기 위해 연료극 배가스 처리장치(60)에 공기를 공급한다.The air supply device 70 supplies air to the anode discharge device 60 for burning the anode discharge gas of the anode discharge device 60.

상기 공기극(55)은 연료극 배가스 처리장치(60)를 거친 공기, 이산화탄소 등의 가스를 공급 받는다.The air electrode (55) is supplied with gas such as air, carbon dioxide, etc. through the fuel electrode exhaust gas treating device (60).

이러한 공기극(55)은 음극으로 산소와 이산화탄소가 만나 반응생성물인 탄산염을 생성한다. 그리고 공기극(55)을 통해 배기 되는 고온의 배가스는 열교환 장치-Ⅰ(40)를 통해 개질 반응 장치(10)에서 나오는 연료가스의 온도를 높여준다.The air electrode (55) meets with oxygen and carbon dioxide as a negative electrode to produce a reaction product carbonate. The high temperature exhaust gas discharged through the air electrode 55 increases the temperature of the fuel gas coming out of the reforming reactor 10 through the heat exchanger-I 40.

상기 전력변환장치(80)는 공기극(55)에서 생산된 직류(DC)전기를 공급받아 교류(AC)로 변환한다.The power conversion device 80 receives direct current (DC) electricity generated from the air electrode 55 and converts the direct current (DC) electricity into alternating current (AC).

상기 열교환 장치-Ⅱ(90)는 열교환 장치-Ⅰ(40)에서 열교환된 공기를 공급받아 다시 한번 열교환 한다. 따라서 열교환 장치-Ⅱ(90)를 통해 회수된 열을 이용하여 온수 등을 공급하게 된다.The heat exchanger-II (90) receives heat-exchanged air from the heat exchanger-I (40) and exchanges heat again. Therefore, hot water or the like is supplied using the heat recovered through the heat exchanger-II (90).

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 온도 변화에 따른 개질 반응된 연료 가스량의 변화 그래프이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 변화에 따른 개질 반응에 필요한 열량과 발전 효율의 변화 그래프이다.FIG. 2 is a graph showing a change in the amount of reformed fuel gas according to a temperature change according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a graph showing a change in the amount of heat and power generation efficiency Graph.

도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템의 발전 효율 증가 방법을 설명한다.Referring to FIGS. 2 and 3, a method of increasing power generation efficiency of an externally modified molten carbonate fuel cell system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 2는 개질 반응 장치(10)를 통해 생성되는 연료 가스량이 온도에 따라 변화하는 것을 나타낸다. 2 shows that the amount of the fuel gas produced through the reforming reaction apparatus 10 varies with temperature.

그래프의 기울기를 보면 외부 개질 반응 장치의 온도가 증가할수록 수 소(H2)(140)와 일산화 탄소(Co)(120)는 연료가스량이 증가하고, 물(H2O)(130)과 메탄(CH4)(100)은 연료 가스량이 감소하게 된다. 그리고 이산화탄소(CO2)(110)는 온도에 따른 연료가스량의 변화가 적음을 알 수 있다.When the slope of the graph can be increased with increasing the temperature of the external reforming device cow (H 2) (140) and carbon monoxide (Co) (120) increases the amount of fuel gas and water (H 2 O) (130) and methane (CH 4 ) (100) causes the fuel gas amount to decrease. It can be seen that the change of the amount of the fuel gas according to the temperature is small in the carbon dioxide (CO 2 ) 110.

상대적으로 낮은 온도 영역인 섭씨 400도에서 섭씨 500도까지는 많은 메탄 (100)성분이 개질 되지 않고 배출하게 된다. 반면에 섭씨 700도 이상의 온도 영역에서는 대부분의 메탄(100)이 개질됨을 알 수 있다. In the relatively low temperature range of 400 ° C to 500 ° C, many methane (100) components are not reformed and are discharged. On the other hand, most of the methane (100) is reformed in the temperature range of 700 ° C. or more.

기존 외부 개질기의 작동 온도가 섭씨 700도 이상에서 개질 반응을 하는 이유는 이처럼 대부분의 메탄 성분을 개질 하기 위함이다.The reason for the reforming reaction of the existing external reformer at an operating temperature of 700 degrees Celsius or more is to modify most of the methane components.

도 3의 점선은 도 2의 개질 반응에 필요한 열량, 즉 열 공급 장치를 통해 공급되는 열량을 보여준다. The dotted line in FIG. 3 shows the amount of heat required for the reforming reaction in FIG. 2, that is, the amount of heat supplied through the heat supply device.

열 공급 장치의 작동 온도가 높을수록 개질 반응에 필요한 열량이 증가되는 것을 알 수 있다. 이렇게 필요한 많은 열량을 메탄 연소기와 같은 외부 열 공급 장치로부터 공급받기 때문에 발전효율은 낮아지게 된다. 따라서 발전효율을 높이기 위해서는 외부 열 공급 장치에서 공급하는 열량을 줄여야 한다. It can be seen that the higher the operating temperature of the heat supply device, the greater the heat quantity required for the reforming reaction. Since the required amount of heat is supplied from an external heat supply device such as a methane combustor, the power generation efficiency is lowered. Therefore, in order to increase the power generation efficiency, the amount of heat supplied from the external heat supply device must be reduced.

도 3의 실선은 외부 열 공급 장치로부터 공급받는 열량을 고려하여 계산한 발전 효율을 나타낸다. 상대적인 저온 영역에서 발전 효율이 높음을 알 수 있다.The solid line in FIG. 3 represents the power generation efficiency calculated in consideration of the amount of heat supplied from the external heat supply device. It can be seen that the power generation efficiency is high in the relatively low temperature range.

도 3에서 볼 수 있듯이 400oC ~ 500oC 온도 영역(B)에서 발전 효율이 크게 증가함을 알 수 있다. 이렇게 스택 운전 온도보다 낮은 가스의 온도는 스택에 들 어가기 전에 열교환 장치-I를 통해 용융탄산염 연료전지의 작동 온도에 맞춰 공급 하게된다. 그러면 도 2에서 볼 수 있듯이 외부 개질 반응 장치를 통해 공급되는 수소의 용량이 용융탄산염 연료전지 스택에서 필요한 수소의 용량보다 부족한 부분은 연료극/개질촉매의 촉매 반응을 이용하여 외부 개질 반응 장치에서 개질 반응하지 않은 메탄을 개질 하여 나머지 수소를 용융탄산염 연료전지의 스택에 공급하게 된다. As can be seen from FIG. 3, it can be seen that the power generation efficiency greatly increases in the temperature range of 400 ° C to 500 ° C (B). The temperature of the gas, which is lower than the stack operating temperature, is supplied to the molten carbonate fuel cell through the heat exchanger-I before entering the stack. As shown in FIG. 2, the portion of the hydrogen supplied through the external reforming reactor, which is less than the capacity of hydrogen in the molten carbonate fuel cell stack, is reformed in the external reforming reactor using the catalyst reaction of the fuel / And the remaining hydrogen is supplied to the stack of the molten carbonate fuel cell.

따라서 기존 외부 개질 반응장치의 작동 온도인 700oC ~ 900oC 영역보다 낮은 400oC ~ 500oC 영역에서 개질 반응장치를 작동시킴으로써 발전효율을 증대시킬 수 있다. Therefore, it is possible to increase the power generation efficiency by operating the reforming reaction unit in the range of 400 ° C to 500 ° C, which is lower than the operating temperature range of 700 ° C to 900 ° C of the conventional external reforming reactor.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부개질형 용융탄산염 연료전지 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an externally modified molten carbonate fuel cell system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 변화에 따른 개질 반응된 연료 가스량의 변화 그래프이다.2 is a graph of the change in the amount of reformed fuel gas according to the temperature change according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 변화에 따른 개질 반응에 필요한 열량과 발전 효율의 변화 그래프이다.3 is a graph showing a change in the amount of heat and generation efficiency required for the reforming reaction according to the temperature change according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>         Description of the Related Art [0002]

10: 개질 반응 장치 20: 개질 가스 공급장치10: reforming reactor 20: reforming gas supplier

30: 열 공급 장치 40: 열교환 장치-Ⅰ30: heat supply device 40: heat exchange device-I

50: 스택 51: 연료극/개질촉매50: stack 51: anode / reforming catalyst

52: 전해질/지지체 55: 공기극52: electrolyte / support 55: air electrode

60: 연료극 배가스 처리장치 70: 공기 공급 장치60: fuel electrode exhaust treatment device 70: air supply device

80: 전력 변환 장치 90: 열교환 장치-Ⅱ80: Power converter 90: Heat exchanger-II

Claims (8)

탄화수소 성분을 포함하는 개질 가스를 공급하는 개질 가스 공급 장치;A reformed gas supply device for supplying a reformed gas containing a hydrocarbon component; 상기 개질 가스 공급 장치의 개질 가스를 공급받아 외부 개질 반응을 하여 수소, 이산화탄소, 메탄 성분을 포함하는 연료 가스를 생성하는 개질 반응 장치;A reforming reaction device that receives a reformed gas from the reformed gas supply device and performs an external reforming reaction to generate a fuel gas containing hydrogen, carbon dioxide, and methane; 상기 개질 반응 장치에서 개질된 연료 가스를 공급받아 개질촉매에 의하여 외부 개질 반응하지 않은 메탄 성분을 다시 개질하는 내부 개질 반응을 하는 연료극/개질촉매; 및A fuel / reforming catalyst which is supplied with the reformed fuel gas in the reforming reactor and performs an internal reforming reaction to reform the unreacted methane component by the reforming catalyst; And 상기 연료극/개질촉매로 공급되는 연료 가스를 승온하는 열교환장치-Ⅰ를 포함하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.And a heat exchanger-I for raising the temperature of the fuel gas supplied to the fuel electrode / reforming catalyst. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개질 가스는 탄화수소 성분 포함한 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming gas contains a hydrocarbon component. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개질 반응 장치는 개질 가스를 수소성분을 포함한 연료 가스로 반응시키는 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming reaction apparatus reacts the reformed gas with a fuel gas containing a hydrogen component. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 개질 반응 장치의 작동온도는 400℃ 내지 500℃인 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming reaction apparatus has an operating temperature of 400 ° C to 500 ° C. 탄화수소 성분을 포함하는 개질 가스를 공급하는 개질 가스 공급 장치;A reformed gas supply device for supplying a reformed gas containing a hydrocarbon component; 상기 개질 가스 공급 장치의 개질 가스를 공급받아 외부 개질 반응을 하여 수소, 이산화탄소, 메탄 성분을 포함하는 연료 가스를 생성하는 개질 반응 장치;A reforming reaction device that receives a reformed gas from the reformed gas supply device and performs an external reforming reaction to generate a fuel gas containing hydrogen, carbon dioxide, and methane; 상기 개질 반응 장치에서 개질된 연료 가스를 승온하는 열교환장치-Ⅰ;A heat exchanger-I for heating the reformed fuel gas in the reforming reactor; 상기 열교환장치-Ⅰ에서 승온된 연료 가스를 공급받아 개질촉매에 의하여 외부 개질 반응하지 않은 메탄 성분을 다시 개질하는 내부 개질 반응을 하는 연료극/개질 촉매;A fuel electrode / reforming catalyst which is supplied with the fuel gas heated in the heat exchanger-I to perform an internal reforming reaction for reforming the unreacted methane component by the reforming catalyst; 상기 연료극/개질촉매에서 반응 후 남은 가스를 공급받는 연료극 배가스 처리장치;A fuel electrode exhaust gas processing device which receives the remaining gas after the reaction in the fuel electrode / reforming catalyst; 상기 연료극 배가스 처리장치에 공기를 공급하는 공기 공급 장치;An air supply device for supplying air to the anode exhaust gas treatment device; 상기 공기 공급 장치의 공기와 연료극 배가스 처리장치의 가스를 공급받는 공기극;An air electrode to which the air of the air supply device and the gas of the anode discharge device are supplied; 상기 공기극을 통해 배기되는 배가스를 공급 받는 열교환 장치-Ⅰ; 및A heat exchanger-I supplied with exhaust gas discharged through the air electrode; And 상기 열교환 장치-Ⅰ의 열을 회수하는 열교환 장치-Ⅱ를 포함하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.And a heat exchanger-II for recovering the heat of the heat exchanger-I. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 개질 가스는 탄화수소 성분을 포함한 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming gas comprises a hydrocarbon component. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 개질 반응 장치는 개질 가스를 수소성분을 포함한 연료 가스로 반응시키는 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming reaction apparatus reacts the reformed gas with a fuel gas containing a hydrogen component. 청구항 4에 있어서,The method of claim 4, 상기 개질 반응 장치의 작동온도는 400℃ 내지 500℃인 것을 특징으로 하는 외부 개질형 용융탄산염 연료전지 시스템.Wherein the reforming reaction apparatus has an operating temperature of 400 ° C to 500 ° C.
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