KR101223645B1 - Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas - Google Patents

Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas Download PDF

Info

Publication number
KR101223645B1
KR101223645B1 KR1020110027701A KR20110027701A KR101223645B1 KR 101223645 B1 KR101223645 B1 KR 101223645B1 KR 1020110027701 A KR1020110027701 A KR 1020110027701A KR 20110027701 A KR20110027701 A KR 20110027701A KR 101223645 B1 KR101223645 B1 KR 101223645B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
carbon
fuel
anode
oxygen
Prior art date
Application number
KR1020110027701A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120109237A (en
Inventor
전충환
김종필
장영준
이성근
손우성
김수용
이상돈
이슬기
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020110027701A priority Critical patent/KR101223645B1/en
Publication of KR20120109237A publication Critical patent/KR20120109237A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101223645B1 publication Critical patent/KR101223645B1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H01M8/0668—Removal of carbon monoxide or carbon dioxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H01M8/0687—Reactant purification by the use of membranes or filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/243—Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

본 발명은 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템에 관한 것으로서, 애노드 및 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC)가 적어도 하나 이상 포함되는 연료전지부;와 상기 애노드로 천연가스를 공급하는 연료공급부; 상기 캐소드로 산소를 공급하는 산소공급부; 상기 연료전지부로부터 배출되는 배기가스를 정제한 후에 상기 애노드로 연료가스를 재공급하는 리사이클부; 및 상기 리사이클부를 통해 재공급되는 연료가스를 분사시켜 상기 애노드의 표면에 부착된 카본을 제거하는 분사노즐부;를 포함하고, 상기 리사이클부는, 상기 배기가스 중의 카본을 분리하는 카본필터와 상기 분리된 카본을 저장하는 카본저장탱크를 포함하는 카본분리장치;와, 상기 카본분리장치를 통과한 배기가스 중의 이산화탄소를 분리하는 CO2 분리장치;를 포함한다.
본 발명에 의하면, 연료전지부에서 배출되는 배기가스를 정제하여 애노드로 재공급하는 리사이클부를 구비함으로써 미반응 연료가스의 재사용이 가능하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 리사이클부로부터 재사용되는 연료가스는 분사노즐부를 통해 애노드로 공급됨으로써 애노드 표면의 카본침적으로 인한 연료전지의 성능저하를 막을 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, comprising: a fuel cell unit including at least one solid oxide fuel cell (SOFC) having an anode and a cathode; and supplying natural gas to the anode A fuel supply unit; An oxygen supply unit supplying oxygen to the cathode; A recycling unit for refining the exhaust gas discharged from the fuel cell unit and supplying fuel gas to the anode; And an injection nozzle part which injects fuel gas re-supplied through the recycle part to remove carbon attached to the surface of the anode, wherein the recycle part comprises a carbon filter separating carbon from the exhaust gas and the separated carbon filter. And a carbon separation device including a carbon storage tank for storing carbon; and a CO 2 separation device for separating carbon dioxide from exhaust gas passing through the carbon separation device.
According to the present invention, by providing a recycling unit for purifying exhaust gas discharged from the fuel cell unit and resupplying to the anode, it is possible to reuse the unreacted fuel gas, thereby greatly improving energy efficiency, and fuel gas reused from the recycle unit. By supplying to the anode through the injection nozzle has an effect that can prevent the performance degradation of the fuel cell due to carbon deposition on the surface of the anode.

Description

천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템{SOLID OXIDE FUEL CELL SYSTEM FUELED BY NATURAL GAS}Solid oxide fuel cell system using natural gas as fuel {SOLID OXIDE FUEL CELL SYSTEM FUELED BY NATURAL GAS}

본 발명은 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고체산화물 연료전지에서 배출되는 미반응 연료가스의 재사용이 가능하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 연료전지의 애노드 표면에 침적된 카본을 제거하여 연료전지의 성능저하를 막을 수 있는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, and more particularly, it is possible to reuse unreacted fuel gas discharged from a solid oxide fuel cell, thereby greatly improving energy efficiency, and fuel cell. The present invention relates to a solid oxide fuel cell system that uses natural gas as a fuel to remove carbon deposited on the anode surface of the fuel cell to prevent deterioration of the fuel cell.

연료전지는 전기화학 반응에 의해 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 낮은 환경오염과, 높은 효율, 연료의 다양성(천연가스, LPG, 메탄올, 나프탈렌 등), 모듈화의 용이성 등의 많은 장점을 가지고 있다. 태양광 및 풍력 등으로 대표되는 대체에너지자원은 일사량, 온도, 바람의 밀도 등의 시간적·지형적 제약이 있지만, 연료전지는 연료가 공급되는 한 계속적으로 전기를 생산해 낼 수 있어 독립적인 발전이 가능하고 출력의 변동이 적어 고품질의 분산전원으로 미래에너지자원의 한 축으로 받아들여지고 있다. A fuel cell is a device that converts chemical energy into electrical energy by an electrochemical reaction, and has many advantages such as low environmental pollution, high efficiency, fuel diversity (natural gas, LPG, methanol, naphthalene, etc.), and modularity. Have. Although alternative energy resources such as solar and wind power have time and terrain constraints such as solar radiation, temperature, and wind density, fuel cells can generate electricity continuously as long as fuel is supplied. Due to the small fluctuations in output, it is being accepted as one of the future energy resources as a high quality distributed power source.

연료전지의 여러 종류 중에서, 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell, SOFC)는 600 ~ 1000℃의 고온에서 작동되므로 연료전지 중 가장 전력 변환 효율이 높고, 배출되는 양질의 폐열을 이용한 배열회수 및 복합발전이 가능하여 전체 발전 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 SOFC는 고온의 작동온도로 인하여 전극의 활성도가 높기 때문에 귀금속 촉매를 사용하지 않아도 될 뿐만 아니라 수소(H2)와 일산화탄소(CO) 및 메탄(CH4) 같은 탄화수소까지 연료를 다양하게 사용할 수 있는 장점도 있다. 이러한 높은 전력밀도와 고효율의 장점 때문에 가정용 발전 시스템이나 분산 발전 시스템으로 활용할 목적으로 활발한 연구가 이루어지고 있다. Among various types of fuel cells, solid oxide fuel cells (SOFCs) operate at a high temperature of 600 ~ 1000 ℃, so the most efficient power conversion among the fuel cells, the heat recovery and composite using high-quality waste heat discharged Power generation is possible, which improves the efficiency of the entire power generation system. In addition, since SOFC has high electrode activity due to high operating temperature, SOFC eliminates the need for noble metal catalysts, and can be used for various fuels such as hydrogen (H 2 ), hydrocarbons such as carbon monoxide (CO) and methane (CH 4 ). There is also an advantage. Due to the advantages of high power density and high efficiency, active researches are being conducted for the purpose of using it as a household power generation system or a distributed power generation system.

연료전지의 구조는 전해질을 사이에 두고 두 전극이 샌드위치의 형태로 위치하며 두 전극을 통하여 수소이온과 산소이온이 지나가면서 전류를 발생시키고 부산물로서 열과 H2O를 생성한다. 연료전지는 연료극(애노드,Anode)을 통하여 수소가 공급되고 산소극(캐소드,Cathode)을 통하여 산소가 공급되면, 연료극을 통해서 들어온 수소분자는 촉매(Catalyst)에 의해 양자와 전자로 나누어진다. 나누어진 양자와 전자는 서로 다른 경로를 통해 산소극에 도달하게 되는데, 양자는 연료전지의 중심에 있는 전해질(Electrolyte)을 통해 흘러가고, 전자는 외부회로를 통해 이동하면서 전류를 흐르게 하며 산소극에서는 다시 산소와 결합하여 최종적으로 H2O가 생성된다.The structure of the fuel cell is sandwiched between two electrodes in the form of a sandwich with an electrolyte in between. The hydrogen and oxygen ions pass through the two electrodes to generate current and generate heat and H 2 O as by-products. In the fuel cell, when hydrogen is supplied through the anode (anode) and oxygen is supplied through the oxygen cathode (cathode), the hydrogen molecules introduced through the anode are divided into protons and electrons by a catalyst. The separated protons and electrons reach the oxygen pole through different paths, which flow through the electrolyte in the center of the fuel cell, and electrons move through an external circuit, causing current to flow. In combination with oxygen, H 2 O is finally formed.

이처럼 연료전지는 수소를 사용해야 한다는 제한 때문에, 연료전지의 상용화는 원활한 수소 생산과 공급을 위한 기술의 개발 및 관련설비의 구축없이는 이루어지기 어렵다. 범용적인 수소관련 사회기반시설이 미비한 현시점에서, 조속한 연료전지의 상용화를 위한 실현가능한 대안은 현재의 연료공급시설에서 제공가능한 탄화수소 연료를 개질기를 통해 수소로 전환하여 연료전지에 바로 공급하는 것이다. 현재 일반적으로 사용되는 에너지원은 화석연료로서 가솔린, 디젤, 액화석유가스, 천연가스 등이 있다. 이 중 천연가스는 매장량이 풍부하고 가정까지 공급망이 연결되어 있어 분산형 전원이나 가정용 전원과 같은 정치형 연료전지에 매우 적합한 연료이다.
Due to the limitation that the fuel cell must use hydrogen, commercialization of the fuel cell is difficult without the development of technology and construction of related facilities for smooth hydrogen production and supply. In the absence of a general hydrogen-related infrastructure, a viable alternative for the rapid commercialization of fuel cells is to convert hydrocarbon fuels available in current fueling facilities to hydrogen via reformers and supply them directly to the fuel cells. Currently used energy sources are fossil fuels such as gasoline, diesel, liquefied petroleum gas and natural gas. Among them, natural gas is rich in reserve and connected to the home, making it a very suitable fuel for stationary fuel cells such as distributed power and household power.

통상적으로 천연가스는 메탄(약 91%), 에탄(약 5%), 프로판(약 2%), 기타(약 2%)성분으로 이루어지는데, 이러한 천연가스를 개질기 없이 연료전지의 연료로 직접 사용하게 되면, 연료전지로부터 미반응 메탄과, 이산화탄소, 물, 일산화탄소, 수소, 탄소 등으로 구성된 배기가스가 배출된다. Typically, natural gas is composed of methane (about 91%), ethane (about 5%), propane (about 2%), and other (about 2%) components, which are used directly as fuel for fuel cells without reformers. In this case, exhaust gas composed of unreacted methane and carbon dioxide, water, carbon monoxide, hydrogen, carbon, and the like is discharged from the fuel cell.

이때 연료전지로부터 배출되는 배기가스 중에서 미반응 메탄은 연료가스로 재활용이 가능하기 때문에 이를 연료전지에 재공급함으로써 연료를 재활용할 필요성이 있다.At this time, since the unreacted methane can be recycled as fuel gas among the exhaust gas discharged from the fuel cell, it is necessary to recycle the fuel by supplying it to the fuel cell again.

또한, 메탄(CH4)이 연료전지의 연료로 사용될 경우에는 산화 및 분해되는 과정에서 탄소가 발생하는데, 특히 Ni-YSZ 애노드는 탄화수소계연료를 사용할 경우에 카본증착이 쉽기 때문에 애노드의 Ni 위에 카본이 쌓여 반응할 수 있는 공간을 줄이게 된다. In addition, when methane (CH 4 ) is used as a fuel of a fuel cell, carbon is generated during oxidation and decomposition. In particular, Ni-YSZ anode is easy to deposit carbon when hydrocarbon-based fuel is used. This will reduce the space to build up and react.

따라서 이러한 미반응 연료의 재활용 필요성과 카본 침적으로 인해 연료전지의 성능 저하 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 형태의 SOFC시스템의 개발 필요성이 대두되었다.
Therefore, the necessity of recycling unreacted fuel and carbon deposition has led to the development of a new type of SOFC system that can simultaneously solve the problem of deterioration of fuel cell performance.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 고체산화물 연료전지에서 배출되는 미반응 연료가스의 재사용이 가능하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention has been made to solve the above problems, a solid oxide fuel cell using natural gas as a fuel that can be reused of the unreacted fuel gas discharged from the solid oxide fuel cell to improve energy efficiency It is an object to provide a system.

또한, 천연가스를 연료로 사용하는 연료전지에서 발생되는, 애노드 표면의 카본침적으로 인한 연료전지의 성능저하를 막을 수 있는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
Another object is to provide a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, which can prevent performance degradation of a fuel cell due to carbon deposition on the anode surface, which is generated in a fuel cell using natural gas as a fuel. do.

또한, 연료전지 내부로만 산소가 유동되어 복수의 연료전지 간을 상호 연결하는 집전체의 산화에 따른 부식을 막을 수 있는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
Another object of the present invention is to provide a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, in which oxygen flows only inside a fuel cell to prevent corrosion due to oxidation of a current collector interconnecting a plurality of fuel cells. do.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템은, 애노드 및 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC)가 적어도 하나 이상 포함되는 연료전지부;와 상기 애노드로 천연가스를 공급하는 연료공급부; 상기 캐소드로 산소를 공급하는 산소공급부; 상기 연료전지부로부터 배출되는 배기가스를 정제한 후에 상기 애노드로 연료가스를 재공급하는 리사이클부; 및 상기 리사이클부를 통해 재공급되는 연료가스를 분사시켜 상기 애노드의 표면에 부착된 카본을 제거하는 분사노즐부;를 포함하고, 상기 리사이클부는, 상기 배기가스 중의 카본을 분리하는 카본필터와 상기 분리된 카본을 저장하는 카본저장탱크를 포함하는 카본분리장치;와, 상기 카본분리장치를 통과한 배기가스 중의 이산화탄소를 분리하는 CO2 분리장치;를 포함한다.
In order to achieve the above object, a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel includes a fuel cell unit including at least one solid oxide fuel cell (SOFC) having an anode and a cathode; and the A fuel supply unit supplying natural gas to the anode; An oxygen supply unit supplying oxygen to the cathode; A recycling unit for refining the exhaust gas discharged from the fuel cell unit and supplying fuel gas to the anode; And an injection nozzle part which injects fuel gas re-supplied through the recycle part to remove carbon attached to the surface of the anode, wherein the recycle part comprises a carbon filter separating carbon from the exhaust gas and the separated carbon filter. And a carbon separation device including a carbon storage tank for storing carbon; and a CO 2 separation device for separating carbon dioxide from exhaust gas passing through the carbon separation device.

이때, 상기 연료전지부는, 상기 연료공급부와 연결되는 천연가스도관과, 상기 리사이클부를 통해 재공급되는 연료가스의 통로가 되는 연료가스도관이 구비된 퍼니스(furnace);와 상기 퍼니스 내부에 구비되고, 상기 산소공급부와 연결되어 내부에 산소유로가 형성되는 지지체와, 상기 지지체의 외측면으로부터 순차적으로 적층되는 캐소드, 전해질 및, 애노드로 이루어지는 복수의 관형 고체산화물 연료전지;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
In this case, the fuel cell unit is provided with a natural gas conduit connected to the fuel supply unit, a furnace having a fuel gas conduit serving as a passage of fuel gas supplied through the recycle unit, and provided in the furnace. And a plurality of tubular solid oxide fuel cells comprising a support connected to the oxygen supply unit and having an oxygen flow path formed therein, a cathode, an electrolyte, and an anode sequentially stacked from an outer surface of the support.

또한, 상기 산소공급부로부터 공급된 산소의 이동통로가 되는 유입구가 구비되고 일측 단부가 개방된 커버;와 상기 커버 및 퍼니스와 회전가능하게 체결되며, 일측에는 상기 커버의 내부와 연통되도록 복수의 산소유입공이 구비되고, 타측에는 상기 복수의 관형 고체산화물 연료전지의 내부와 연통하여 체결되도록 산소배출공이 구비되는 중공의 회동구; 및 일 단부는 상기 산소유입공과 일체로 체결되고, 타 단부는 상기 관형 고체산화물 연료전지의 내부에 위치되는, 양 단부가 개방된 산소튜브;가 더 구비되고, 상기 관형 고체산화물 연료전지의 말단부는 폐쇄되고, 상기 회동구의 측부에는 배출되는 산소의 이동통로가 되는 배출구가 형성되는 것이 바람직하다.
In addition, the cover is provided with an inlet which is a moving passage of the oxygen supplied from the oxygen supply and one end is open and rotatably coupled to the cover and the furnace, a plurality of oxygen inflow to communicate with the inside of the cover A hollow rotating hole provided with a ball and having an oxygen discharge hole provided on the other side thereof so as to communicate with an interior of the plurality of tubular solid oxide fuel cells; And one end is integrally fastened with the oxygen inlet hole, the other end is located inside the tubular solid oxide fuel cell, both ends of the open oxygen tube; further provided, the end of the tubular solid oxide fuel cell Closed, it is preferable that the discharge port which is a moving passage of the oxygen discharged is formed on the side of the rotation hole.

삭제delete

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 첫째, 연료전지부에서 배출되는 배기가스를 정제하여 애노드로 재공급하는 리사이클부를 구비함으로써, 고체산화물 연료전지에서 배출되는 미반응 연료가스의 재사용이 가능하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있는 유리한 효과가 있다.
According to one embodiment of the present invention as described above, first, by having a recycle unit for purifying the exhaust gas discharged from the fuel cell unit and re-supplied to the anode, it is possible to reuse the unreacted fuel gas discharged from the solid oxide fuel cell There is an advantageous effect that can greatly improve the energy efficiency.

둘째, 리사이클부로부터 재사용되는 연료가스는 분사노즐부를 통해 애노드에 공급됨으로써, 천연가스를 연료로 사용하는 연료전지에서 발생되는 애노드 표면의 카본침적으로 인한 연료전지의 성능저하를 막을 수 있는 장점이 있다.
Second, the fuel gas reused from the recycle part is supplied to the anode through the injection nozzle part, thereby preventing the performance degradation of the fuel cell due to carbon deposition on the anode surface generated in the fuel cell using natural gas as fuel. .

셋째, 연료전지부는 관형 고체산화물 연료전지를 사용하는 한편 커버와 회동구 및 산소튜브를 더 구비함으로써, 연료전지 내부로만 산소가 유동되어 복수의 연료전지 간을 상호 연결하는 집전체의 산화에 따른 부식을 막을 수 있고, 또한 회동구에 의해 연료전지를 회전시킴으로써 분사노즐부를 통한 효과적으로 카본 제거가 가능한 장점이 있다.
Third, the fuel cell unit further includes a cover, a rotation hole, and an oxygen tube while using a tubular solid oxide fuel cell, so that oxygen flows only inside the fuel cell, thereby causing corrosion due to oxidation of a current collector interconnecting a plurality of fuel cells. It can be prevented, and also has the advantage that can be effectively removed carbon through the injection nozzle by rotating the fuel cell by the rotation hole.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지시스템의 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지시스템의 개략적인 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지부의 작동상태도이다.1 is a block diagram of a solid oxide fuel cell system according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic structural diagram of a solid oxide fuel cell system according to an embodiment of the present invention;
3 is an operation state diagram of a fuel cell unit according to an embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which are intended to describe in detail enough to be able to easily carry out the invention by those skilled in the art to which the present invention belongs, This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템(100)의 블록도이다.1 is a block diagram of a solid oxide fuel cell system 100 using natural gas as a fuel according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 고체산화물 연료전지시스템(100)은, 연료전지부(10)와, 연료공급부(20), 산소공급부(30), 리사이클부(40) 및, 분사노즐부(50)를 포함하여 이루어진다.The solid oxide fuel cell system 100 according to the present invention includes a fuel cell unit 10, a fuel supply unit 20, an oxygen supply unit 30, a recycle unit 40, and an injection nozzle unit 50. Is done.

상기 연료전지부(10)는 애노드와 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC)가 적어도 하나 이상 포함되며, 이는 분자산소를 산소이온으로 환원시키는 캐소드와 연료의 전기화학적 산화반응과 전하를 외부로 전달하는 애노드를 구비한 기 공지된 다양한 형태의 SOFC가 채용될 수 있다.The fuel cell unit 10 includes at least one solid oxide fuel cell (SOFC) provided with an anode and a cathode, and the electrochemical oxidation reaction and charge of the cathode and the fuel to reduce molecular oxygen to oxygen ions to the outside. Various well-known types of SOFCs with anodes for delivering can be employed.

상기 연료공급부(20)와 산소공급부(30)는 연료전지부(10)의 애노드 및 캐소드로 각각 천연가스 및 산소를 공급한다.The fuel supply unit 20 and the oxygen supply unit 30 supply natural gas and oxygen to the anode and the cathode of the fuel cell unit 10, respectively.

상기 리사이클부(40)는 연료전지부(10)로부터 배출되는 배기가스를 정제한 후에 연료전지부(10)의 애노드로 연료가스를 재공급하는 역할을 한다. 배기가스에는 미반응 메탄 뿐만 아니라 이산화탄소, 물, 일산화탄소, 탄소 등이 포함되어 있으므로, 후술되는 바와 같이 반응효율을 저하시키는 이산화탄소는 분리한 후에 재공급하는 것이 바람직하며, 필요에 따라 냉각장치를 통한 수분의 제거나 촉매필터를 통해 일산화탄소도 선택적으로 제거하여 메탄과 수소만 재순환 시킬 수도 있다.The recycle unit 40 serves to supply fuel gas to the anode of the fuel cell unit 10 after purifying the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 10. Exhaust gas contains not only unreacted methane, but also carbon dioxide, water, carbon monoxide, carbon, and the like. As described below, carbon dioxide that lowers the reaction efficiency is preferably separated and re-supplied. Carbon monoxide can also be selectively removed through the removal of or through a catalytic filter to recycle only methane and hydrogen.

상기 분사노즐부(50)는 리사이클부(40)를 통해 재공급되는 연료가스를 연료전지부(10)로 분사시켜 애노드의 표면에 부착된 카본을 제거하는 역할을 하며, 분사압력을 조절할 수 있는 컨트롤러(52)가 더 부가될 수 있다. 일반적인 SOFC의 애노드 재료인 Ni-YSZ는 탄화수소계연료를 사용할 경우에 카본증착이 쉬운 단점이 있으므로, 탄화수소계 연료시스템에 적용하기에는 부적합한 면이 있다. 그러나 본 발명의 연료전지시스템(100)은 재활용된 연료가스를 노즐(51)을 통해 연료전지부(10) 내의 애노드로 분사시킴으로써, 연료의 재활용을 통한 에너지효율의 향상 뿐만 아니라 애노드 상에 침적된 카본을 효과적으로 제거하여 반응효율을 개선시킬 수 있는 차별화된 효과가 생긴다.
The injection nozzle unit 50 serves to remove the carbon attached to the surface of the anode by injecting the fuel gas re-supply through the recycle unit 40 to the fuel cell unit 10, and can control the injection pressure Controller 52 may be further added. Ni-YSZ, which is an anode material of a general SOFC, has a disadvantage in that carbon deposition is easy when using a hydrocarbon-based fuel, which is not suitable for application to a hydrocarbon-based fuel system. However, the fuel cell system 100 of the present invention injects the recycled fuel gas to the anode in the fuel cell unit 10 through the nozzle 51, thereby not only improving energy efficiency through fuel recycling but also depositing on the anode. Effective removal of carbon produces a differentiated effect that can improve reaction efficiency.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지시스템(100)의 개략적인 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지부(10)의 작동상태도이다.2 is a schematic configuration diagram of a solid oxide fuel cell system 100 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an operating state diagram of the fuel cell unit 10 according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지부(10)는 퍼니스(11)와 복수의 관형 고체산화물 연료전지(12)를 포함하여 이루어진다.The fuel cell unit 10 according to an embodiment of the present invention includes a furnace 11 and a plurality of tubular solid oxide fuel cells 12.

상기 퍼니스(furnace)(11)는 전기화학반응에 적합한 온도를 유지할 수 있도록 발열체를 구비하고 있고, 애노드(124)와 캐소드(122)로 각각 연료(2) 및 산소(1)를 공급할 수 있도록 연료공급부(20)와 연결되는 천연가스도관(11a)과 리사이클부(40)를 통해 재공급되는 연료가스(2)의 통로가 되는 연료가스도관(11b)이 구비된다.The furnace 11 is provided with a heating element to maintain a temperature suitable for the electrochemical reaction, the fuel to supply the fuel (2) and oxygen (1) to the anode 124 and the cathode 122, respectively A natural gas conduit 11a connected to the supply unit 20 and a fuel gas conduit 11b serving as a passage of the fuel gas 2 supplied through the recycle unit 40 are provided.

상기 관형 고체산화물 연료전지(12)는 전술한 퍼니스(11)의 내부에 구비되며, 산소공급부(30)와 연결되어 내부에 산소유로가 형성되는 다공성 재질의 지지체(121)와, 지지체(121)의 외측면으로부터 순차적으로 적층되는 캐소드(122)와 전해질(123) 및 애노드(124)를 구비한다. 즉 본 발명의 관형 SOFC는 산소(1)가 지지체(121)의 내측으로 흐르므로 연료전지 간의 외측 부분을 상호 연결하는 집전체(미도시)가 공기에 노출되지 않게 된다.The tubular solid oxide fuel cell 12 is provided in the furnace 11 described above, is connected to the oxygen supply unit 30, the support body 121 of the porous material and the oxygen flow path is formed therein, and the support 121 And a cathode 122, an electrolyte 123, and an anode 124 that are sequentially stacked from the outer side of the substrate. That is, in the tubular SOFC of the present invention, since oxygen 1 flows inside the support 121, a current collector (not shown) interconnecting the outer portions of the fuel cells is not exposed to air.

따라서, 집전체의 산화에 따른 부식이 진행되지 않으므로 집전체의 전기 전도도와 내구성의 저하가 방지되고, 연료전지 스택의 성능과 수명이 감소되는 것을 막을 수 있다. 또한 고가의 재료 대신에 저가의 재료를 사용하여도 무방하여 스택의 제조 단가를 절감시킬 수 있는 부가적인 효과도 생긴다.
Therefore, since corrosion due to oxidation of the current collector does not proceed, a decrease in electrical conductivity and durability of the current collector is prevented, and the performance and lifespan of the fuel cell stack can be prevented from being reduced. In addition, inexpensive materials may be used in place of expensive materials, thereby reducing the manufacturing cost of the stack.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 고체산화물 연료전지시스템(100)의 연료전지부(10)는 커버(13)와 중공의 회동구(14) 및 산소튜브(15)를 포함하여 이루어진다.On the other hand, the fuel cell unit 10 of the solid oxide fuel cell system 100 according to an embodiment of the present invention comprises a cover 13, a hollow rotating hole 14 and the oxygen tube 15.

상기 커버(13)는 산소공급부(30)로부터 공급된 산소(1)의 이동통로가 되는 유입구(131)가 구비되고 일측 단부는 개방된다.The cover 13 is provided with an inlet 131 which is a moving passage of the oxygen 1 supplied from the oxygen supply unit 30 and one end thereof is opened.

상기 회동구(14)는 커버(13) 및 퍼니스(11)와 각각 회전가능하게 체결되며 벨트 등의 기공지된 전동수단과 체결되어 외부 구동원에 의해 소정각도로 회전이 이루어질 수 있도록 구성한다. 또한 일측에는 커버(13)의 내부와 연통되도록 복수의 산소유입공(141)이 구비되고, 타측에는 복수의 관형 고체산화물 연료전지(12)의 내부와 연통하여 체결되도록 산소배출공(142)이 구비되며, 회동구(14)의 측부에는 배출되는 산소(1)의 이동통로가 되는 배출구(143)가 형성된다. 이때 회동구(14)와 체결되는 관형 고체산화물 연료전지(12)의 말단부는 폐쇄하여 반응 후의 산소(1)가 연료전지로부터 회동구(14)의 산소배출공(142)을 통해 배출되어 최종적으로 배출구(143)로 배기될 수 있도록 한다.The rotating hole 14 is rotatably fastened to the cover 13 and the furnace 11, respectively, and is fastened to a known transmission means such as a belt and configured to be rotated at a predetermined angle by an external drive source. In addition, the one side is provided with a plurality of oxygen inlet hole 141 to communicate with the inside of the cover 13, the other side is the oxygen discharge hole 142 to be coupled in communication with the interior of the plurality of tubular solid oxide fuel cell 12. It is provided, the discharge port 143 is formed on the side of the rotation port 14 to be a moving passage of the oxygen (1) discharged. At this time, the distal end of the tubular solid oxide fuel cell 12 which is fastened to the rotational opening 14 is closed, and oxygen (1) after the reaction is discharged from the fuel cell through the oxygen discharge hole 142 of the rotational opening 14 and finally. It can be exhausted to the outlet 143.

상기 산소튜브(15)는 일 단부가 산소유입공(141)과 일체로 체결되고 타 단부는 관형 고체산화물 연료전지(12)의 내부에 위치되며, 양 단부는 개방된다.One end of the oxygen tube 15 is integrally fastened with the oxygen inlet hole 141, and the other end thereof is positioned inside the tubular solid oxide fuel cell 12, and both ends of the oxygen tube 15 are open.

따라서, 공급된 산소(1)는 산소튜브(15)를 통해 연료전지의 내부로 유도되어 전기화학반응을 일으킨 후에 회동구(14)의 산소배출공(142) 및 배출구(143)를 통해 외부로 배기되기 때문에 집전체 및 퍼니스(11)의 산화에 따른 부식을 막을 수 있고, 회동구(14)에 의해 연료전지를 회전시킬 수 있어서 분사노즐부(50)를 통한 효과적으로 카본 제거가 가능한 효과가 있다.
Therefore, the supplied oxygen (1) is guided to the inside of the fuel cell through the oxygen tube 15 to cause an electrochemical reaction to the outside through the oxygen discharge hole 142 and the outlet 143 of the rotation hole (14) Since it is exhausted, it is possible to prevent corrosion due to oxidation of the current collector and the furnace 11, and the fuel cell can be rotated by the rotating hole 14, so that the carbon can be effectively removed through the injection nozzle unit 50. .

본 발명의 일 실시예에 따른 리사이클부(40)는 카본분리장치(41)와 CO2 분리장치(42)를 포함할 수 있다.Recycling unit 40 according to an embodiment of the present invention may include a carbon separator 41 and a CO 2 separator 42.

상기 카본분리장치(41)는 연료전지부(10)로부터 배출되는 배기가스 중에서 카본을 분리하는 카본필터(411)와 이렇게 분리된 카본을 저장하여 재활용이 가능하도록 하는 카본저장탱크(412)로 이루어진다.The carbon separation device 41 includes a carbon filter 411 for separating carbon from the exhaust gas discharged from the fuel cell unit 10, and a carbon storage tank 412 for storing and recycling the separated carbon. .

상기 CO2 분리장치(42)는 전술한 카본분리장치(41)를 통과한 배기가스 중에서 이산화탄소를 분리함으로써, 정제된 연료가스가 연료전지부(10)로 재공급될 수 있도록 한다. 이는 기공지된 다양한 흡착필터를 통해 구현될 수 있으며, 도시된 바와 같이 압축기(421)를 더 구비하여 CO2를 액화시켜 CO2의 포집을 용이하게 구성할 수도 있다.
The CO 2 separator 42 separates carbon dioxide from the exhaust gas passing through the above-described carbon separator 41, so that the purified fuel gas can be supplied to the fuel cell unit 10 again. This can be implemented through a variety of absorption filter known group, and further comprising a compressor 421, as illustrated by the liquid CO 2 may be easily configured for absorption of CO 2.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명인 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템(100)은, 연료전지부(10)에서 배출되는 배기가스를 정제하여 애노드(124)로 재공급하는 리사이클부(40)를 구비함으로써 미반응 연료가스의 재사용이 가능하여 에너지 효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 리사이클부(40)로부터 재사용되는 연료가스는 분사노즐부(50)를 통해 애노드(124)로 공급됨으로써 애노드(124) 표면의 카본침적으로 인한 연료전지의 성능저하를 막을 수 있는 효과가 있다.
As described above, the solid oxide fuel cell system 100 using the natural gas as a fuel of the present invention includes a recycling unit for purifying exhaust gas discharged from the fuel cell unit 10 and resupplying it to the anode 124 ( It is possible to reuse the unreacted fuel gas by the 40 to greatly improve the energy efficiency, the fuel gas reused from the recycle unit 40 is supplied to the anode 124 through the injection nozzle unit 50 to the anode (124) There is an effect that can prevent the performance degradation of the fuel cell due to carbon deposition on the surface.

100 : 연료전지시스템 1 : 산소
2 : 천연가스 10 : 연료전지부
11 : 퍼니스 11a : 천연가스도관
11b : 연료가스도관 12 : 관형 SOFC
121 : 지지체 122 : 캐소드
123 : 전해질 124 : 애노드
13 : 커버 131 : 유입구
14 : 회동구 141 : 산소유입공
142 : 산소배출공 143 : 배출구
15 : 산소튜브 20 : 연료공급부
30 : 산소공급부 40 : 리사이클부
41 : 카본분리장치 411 : 카본필터
412 : 카본저장탱크 42 : CO2 분리장치
421 : 압축기 50 : 분사노즐부
51 : 노즐 52 : 컨트롤러100: fuel cell system 1: oxygen
2: natural gas 10: fuel cell
11: furnace 11a: natural gas conduit
11b: fuel gas conduit 12: tubular SOFC
121: support 122: cathode
123: electrolyte 124: anode
13: cover 131: inlet
14: Hoedong-gu 141: oxygen inlet hole
142: oxygen discharge hole 143: outlet
15: oxygen tube 20: fuel supply unit
30: oxygen supply part 40: recycle part
41: carbon separator 411: carbon filter
412: carbon storage tank 42: CO 2 separation device
421: compressor 50: injection nozzle unit
51: nozzle 52: controller

Claims (4)

애노드 및 캐소드가 구비된 고체산화물 연료전지(SOFC)가 적어도 하나 이상 포함되는 연료전지부;와
상기 애노드로 천연가스를 공급하는 연료공급부;
상기 캐소드로 산소를 공급하는 산소공급부;
상기 연료전지부로부터 배출되는 배기가스를 정제한 후에 상기 애노드로 연료가스를 재공급하는 리사이클부; 및
상기 리사이클부를 통해 재공급되는 연료가스를 분사시켜 상기 애노드의 표면에 부착된 카본을 제거하는 분사노즐부;를 포함하고,
상기 리사이클부는,
상기 배기가스 중의 카본을 분리하는 카본필터와 상기 분리된 카본을 저장하는 카본저장탱크를 포함하는 카본분리장치;와,
상기 카본분리장치를 통과한 배기가스 중의 이산화탄소를 분리하는 CO2 분리장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템.
A fuel cell unit including at least one solid oxide fuel cell (SOFC) having an anode and a cathode; and
A fuel supply unit supplying natural gas to the anode;
An oxygen supply unit supplying oxygen to the cathode;
A recycling unit for refining the exhaust gas discharged from the fuel cell unit and supplying fuel gas to the anode; And
And an injection nozzle unit which injects fuel gas re-supplied through the recycle unit to remove carbon attached to the surface of the anode.
The recycling unit,
A carbon separation device including a carbon filter separating carbon from the exhaust gas and a carbon storage tank storing the separated carbon;
A solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, comprising: a CO 2 separator for separating carbon dioxide from exhaust gas passing through the carbon separator.
제1항에 있어서,
상기 연료전지부는,
상기 연료공급부와 연결되는 천연가스도관과, 상기 리사이클부를 통해 재공급되는 연료가스의 통로가 되는 연료가스도관이 구비된 퍼니스(furnace);와
상기 퍼니스 내부에 구비되고, 상기 산소공급부와 연결되어 내부에 산소유로가 형성되는 지지체와, 상기 지지체의 외측면으로부터 순차적으로 적층되는 캐소드, 전해질 및, 애노드로 이루어지는 복수의 관형 고체산화물 연료전지;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템.
The method of claim 1,
The fuel cell unit,
A furnace having a natural gas conduit connected to the fuel supply unit and a fuel gas conduit serving as a passage of the fuel gas resupplyed through the recycle unit; and
A plurality of tubular solid oxide fuel cells provided in the furnace and connected to the oxygen supply unit, the support having an oxygen flow path formed therein, and a cathode, an electrolyte, and an anode sequentially stacked from an outer surface of the support; Solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, characterized in that comprising a.
제2항에 있어서,
상기 산소공급부로부터 공급된 산소의 이동통로가 되는 유입구가 구비되고 일측 단부가 개방된 커버;와
상기 커버 및 퍼니스와 회전가능하게 체결되며, 일측에는 상기 커버의 내부와 연통되도록 복수의 산소유입공이 구비되고, 타측에는 상기 복수의 관형 고체산화물 연료전지의 내부와 연통하여 체결되도록 산소배출공이 구비되는 중공의 회동구; 및
일 단부는 상기 산소유입공과 일체로 체결되고, 타 단부는 상기 관형 고체산화물 연료전지의 내부에 위치되는, 양 단부가 개방된 산소튜브;가 더 구비되고,
상기 관형 고체산화물 연료전지의 말단부는 폐쇄되고, 상기 회동구의 측부에는 배출되는 산소의 이동통로가 되는 배출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 천연가스를 연료로 사용하는 고체산화물 연료전지시스템.
The method of claim 2,
A cover having an inlet which is a moving passage of oxygen supplied from the oxygen supply unit and having one end open; and
It is rotatably fastened with the cover and the furnace, one side is provided with a plurality of oxygen inlet hole to communicate with the inside of the cover, the other side is provided with an oxygen discharge hole to be connected in communication with the interior of the plurality of tubular solid oxide fuel cell Hollow rotating holes; And
One end is integrally fastened with the oxygen inlet hole, the other end is located inside the tubular solid oxide fuel cell, both ends of the open oxygen tube; is further provided,
A distal end portion of the tubular solid oxide fuel cell is closed, and a solid oxide fuel cell system using natural gas as a fuel, characterized in that the discharge port is formed in the side of the rotation port is a moving passage of oxygen discharged.
삭제delete
KR1020110027701A 2011-03-28 2011-03-28 Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas KR101223645B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027701A KR101223645B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110027701A KR101223645B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120109237A KR20120109237A (en) 2012-10-08
KR101223645B1 true KR101223645B1 (en) 2013-01-17

Family

ID=47280639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110027701A KR101223645B1 (en) 2011-03-28 2011-03-28 Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101223645B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102555438B1 (en) 2022-12-20 2023-07-14 (주)에프씨아이 Solid oxide fuel cell system having plural reformers
KR20240056388A (en) 2022-10-21 2024-04-30 (주)에프씨아이 Sofc-ccs hybrid system having air separation unit
KR20240097684A (en) 2022-12-20 2024-06-27 (주)에프씨아이 Solid oxide fuel cell and pressure swing adsorption hybrid system
KR20240097685A (en) 2022-12-20 2024-06-27 (주)에프씨아이 Hybrid system of solid oxide fuel cell, water gas shift and pressure swing adsorption

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101496027B1 (en) * 2013-08-28 2015-02-27 한국기술교육대학교 산학협력단 Argon gas welding equipment of welding gas can be recycling
KR101972433B1 (en) 2017-02-06 2019-04-25 한양대학교 산학협력단 Fuel cell system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002015295A2 (en) 2000-08-10 2002-02-21 Siemens Westinghouse Power Corporation A segregated exhaust sofc generator with high fuel utilization capability
JP2006031989A (en) 2004-07-13 2006-02-02 Tokyo Gas Co Ltd Method and system for power generation by solid oxide fuel cell
KR20090014179A (en) * 2006-05-25 2009-02-06 지멘스 에너지, 인코포레이티드 Anode gas stack start-up heater and purge gas generator

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002015295A2 (en) 2000-08-10 2002-02-21 Siemens Westinghouse Power Corporation A segregated exhaust sofc generator with high fuel utilization capability
JP2006031989A (en) 2004-07-13 2006-02-02 Tokyo Gas Co Ltd Method and system for power generation by solid oxide fuel cell
KR20090014179A (en) * 2006-05-25 2009-02-06 지멘스 에너지, 인코포레이티드 Anode gas stack start-up heater and purge gas generator

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240056388A (en) 2022-10-21 2024-04-30 (주)에프씨아이 Sofc-ccs hybrid system having air separation unit
KR102555438B1 (en) 2022-12-20 2023-07-14 (주)에프씨아이 Solid oxide fuel cell system having plural reformers
KR20240097684A (en) 2022-12-20 2024-06-27 (주)에프씨아이 Solid oxide fuel cell and pressure swing adsorption hybrid system
KR20240097685A (en) 2022-12-20 2024-06-27 (주)에프씨아이 Hybrid system of solid oxide fuel cell, water gas shift and pressure swing adsorption

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120109237A (en) 2012-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pinsky et al. Comparative review of hydrogen production technologies for nuclear hybrid energy systems
Abdelkareem et al. On the technical challenges affecting the performance of direct internal reforming biogas solid oxide fuel cells
KR101223645B1 (en) Solid oxide fuel cell system fueled by natural gas
CN109921060B (en) System and method for storing electricity and preparing synthesis gas based on solid oxide battery
Schultz et al. Current status of and recent developments in the direct methanol fuel cell
Li et al. High-temperature electrochemical devices based on dense ceramic membranes for CO2 conversion and utilization
US20100104897A1 (en) Fuel processing method for solid oxide fuel cell system
CN114361505B (en) Three-runner solid oxide fuel cell unit structure and cell stack
Asmare et al. Direct ammonia fueled solid oxide fuel cells: A comprehensive review on challenges, opportunities and future outlooks
KR100981109B1 (en) Unified Fuel Processing Reactor for Solid Oxide Fuel Cell
Turco et al. Fuel cells operating and structural features of MCFCs and SOFCs
KR100859458B1 (en) Stack structure for fuel cell
CN109546190B (en) Solid oxide battery energy storage and conversion system
CN112993267A (en) Direct methane dry reforming power generation method based on solid oxide fuel cell with symmetrical double-cathode structure
Akyüz et al. Hydrogen generation electrolyzers: Paving the way for sustainable energy
Rashad et al. Hydrogen in fuel cells: an overview of promotions and demotions
KR100464051B1 (en) Fuel cell system
KR100531824B1 (en) Fuel circulation control apparatus of fuel cell system
CN114243067A (en) Direct carbon fuel cell
Basu Future directions of fuel cell science and technology
Dogan Solid-oxide fuel cells operating with direct-alcohol and hydrocarbon fuels
Irvine et al. Fuel cells and the hydrogen economy
Liu et al. Hydrogen generation from methanol with network efficient power control for wireless communication system
Chen et al. Principles and application of hydrogen fuel cells
KR102252149B1 (en) Ship

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160105

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee