KR101259459B1 - Fuel cell system and ship having the same - Google Patents
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Abstract
연료전지시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템은 연료가스를 생성하고 공기를 가열하는 제 1 연료 공급기; 연료가스를 생성하고 공기를 가열하는 제 2 연료 공급기 및 제 1 연료 공급기 및 제 2 연료 공급기로부터 생성된 연료가스와 공기를 공급받아 전기를 생산하는 연료전지스택을 포함하고, 제 1 연료 공급기로부터 연료 전지 스택에 공급되는 연료 가스 및 공기의 양이 제 2 연료 공급기로부터 연료 전지 스택으로 공급되는 연료 가스 및 공기의 양보다 많도록 형성되고, 제 2 연료 공급기가 연료전지스택에 공급하는 연료가스 및 공기의 양은 조절가능하게 형성된다.A fuel cell system is disclosed. A fuel cell system according to an embodiment of the present invention includes a first fuel supply for generating fuel gas and heating air; A fuel cell stack that generates fuel gas and heats the air, and a fuel cell stack that receives electricity from the fuel gas and air generated from the first fuel supply and the second fuel supply, and generates electricity; The amount of fuel gas and air supplied to the cell stack is greater than the amount of fuel gas and air supplied from the second fuel supply to the fuel cell stack, and the fuel gas and air supplied by the second fuel supply to the fuel cell stack. The amount of is formed to be adjustable.
Description
본 발명은 연료전지시스템 및 이를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a fuel cell system and a ship having the same.
연료전지는 연료공급기(MBOP), 스택모듈(Stack Module) 및 전력변환기(EBOP)를 포함한다. 연료공급기(MBOP)는 산소와 수소를 연료전지의 스택모듈에 공급하며, 스택모듈 내부에서는 공급된 산소, 수소 등이 화학반응을 거쳐 전기, 물, 열을 발생시킨다. 발생된 전기는 전력변환기(EBOP)에서 교류로 변환된다.The fuel cell includes a fuel supply (MBOP), a stack module, and a power converter (EBOP). The fuel supply (MBOP) supplies oxygen and hydrogen to the stack module of the fuel cell, and the oxygen, hydrogen, etc. supplied from the stack module generate electricity, water, and heat through a chemical reaction. The electricity generated is converted into alternating current in a power converter (EBOP).
연료전지는 사용되는 전해질의 종류에 따라, 상온 ~ 100℃ 이하에서 작동하는 고분자 전해질형 및 알카리형 연료전지, 150 ~ 200℃ 부근에서 작동하는 인산형 연료전지, 600 ~ 700℃의 고온에서 작동되는 용융탄산염 연료전지, 1,000℃ 이상의 고온에서 작동하는 고체 산화 연료전지로 분류된다.The fuel cell is a polymer electrolyte and alkaline fuel cell operating at room temperature up to 100 ° C. or less, a phosphate fuel cell operating at around 150 ° C. to 200 ° C., operating at a high temperature of 600 to 700 ° C., depending on the type of electrolyte used. Molten carbonate fuel cells are classified as solid oxide fuel cells operating at high temperatures of 1,000 ° C or higher.
이들 각 연료전지의 근본적인 원리는 같으나 연료의 종류, 운전 온도, 촉매 및 전해질의 종류가 상이하다. 이 중에서 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell: MCFC)는 반응에 필요한 수소를 스택 내부에서 제조하는 내부 개질기형과 반응에 필요한 수소를 스택 외부에서 제조하는 외부 개질기형으로 구분된다.The fundamental principle of each of these fuel cells is the same, but the type of fuel, operating temperature, catalyst and electrolyte are different. Among these, molten carbonate fuel cells (MCFCs) are classified into an internal reformer type for producing hydrogen for reaction inside the stack and an external reformer type for producing hydrogen for reaction outside the stack.
내부 개질기형 용융탄산염 연료전지에서 연료극(Anode)에 주입되는 연료 가스는 천연가스와 같은 탄화수소 화합물을 사용하는데, 통상적으로는 연료 가스 중 C2 이상의 탄화수소 화합물을 먼저 초기 개질기(Pre-reformer)를 이용하여 수소로 전환시켜 전체 연료가스의 수소 농도를 2% 이상을 유지하게 하여 수증기와 함께 연료전지스택의 연료극에 주입함으로써, 연료전지스택 내에서 일어나는 수증기 개질 반응을 촉진한다.In the internal reformer-type molten carbonate fuel cell, the fuel gas injected into the anode uses a hydrocarbon compound such as natural gas. Typically, a C2 or more hydrocarbon compound in the fuel gas is first used by using an initial reformer. The conversion to hydrogen maintains the hydrogen concentration of the entire fuel gas at 2% or more and is injected into the anode of the fuel cell stack together with water vapor, thereby promoting the steam reforming reaction occurring in the fuel cell stack.
한편, 용융탄산염 연료전지와 같은 고온형 연료전지는 부하를 높이거나 낮추기 위하여 연료전지스택의 온도를 제어하게 되는데 온도가 빠르게 변하지 않아 부하를 제어하기 어려운 문제점이 있다.
On the other hand, high temperature fuel cells such as molten carbonate fuel cells control the temperature of the fuel cell stack in order to increase or decrease the load, but the temperature does not change quickly, which makes it difficult to control the load.
본 발명의 일 실시예는 소비전력을 최소화하면서 부하를 제어할 수 있는 연료전지시스템을 제공하고자 한다.
One embodiment of the present invention is to provide a fuel cell system capable of controlling a load while minimizing power consumption.
본 발명의 일 측면에 따르면, 연료가스를 생성하고 공기를 가열하는 제 1 연료 공급기; 연료가스를 생성하고 공기를 가열하는 제 2 연료 공급기 및 상기 제 1 연료 공급기 및 상기 제 2 연료 공급기로부터 생성된 상기 연료가스와 상기 공기를 공급받아 전기를 생산하는 연료전지스택을 포함하고, 상기 제 1 연료 공급기로부터 상기 연료전지스택에 공급되는 연료 가스 및 공기의 양이 상기 제 2 연료 공급기로부터 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 상기 연료 가스 및 공기의 양보다 많도록 형성되고, 상기 제 2 연료 공급기가 상기 연료전지스택에 공급하는 상기 연료가스 및 공기의 양은 조절가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel cell, comprising: a first fuel supply for generating fuel gas and heating air; A second fuel supply for generating fuel gas and heating air, and a fuel cell stack receiving the fuel gas and the air generated from the first fuel supply and the second fuel supply to generate electricity; Wherein the amount of fuel gas and air supplied from the first fuel supply to the fuel cell stack is greater than the amount of fuel gas and air supplied from the second fuel supply to the fuel cell stack, and the second fuel supply is The amount of the fuel gas and air supplied to the fuel cell stack can be provided to be adjustable to provide a fuel cell system.
이 때, 상기 제 2 연료 공급기는, 기화된 NG를 공급받아 상기 연료가스를 생성하는 연료처리부; 상기 연료처리부로부터 상기 연료가스를 공급받아 상기 연료전지스택에 공급되는 상기 연료가스의 양을 조절하는 연료가스조절부; 물을 가열하여 수증기를 생성하는 제 1 열공급부; 상기 연료가스조절부로부터 상기 연료가스를 공급받고 상기 제 1 열공급부로부터 상기 수증기를 공급받아, 상기 연료가스와 상기 수증기를 열교환하여 상기 연료가스를 가열하는 열교환기; 공기를 흡입하는 공기공급부 및 상기 공기공급부로부터 상기 공기를 공급받아, 상기 공기를 가열하여 상기 연료전지스택에 공급하는 촉매연소기를 포함할 수 있다.At this time, the second fuel supply unit, a fuel processing unit for receiving the vaporized NG to generate the fuel gas; A fuel gas controller configured to receive the fuel gas from the fuel processor and adjust an amount of the fuel gas supplied to the fuel cell stack; A first heat supply unit which heats water to generate steam; A heat exchanger receiving the fuel gas from the fuel gas control unit and receiving the water vapor from the first heat supply unit to heat the fuel gas by heat-exchanging the fuel gas with the water vapor; And an air supply unit for sucking air and a catalytic combustor for receiving the air from the air supply unit and heating the air to supply the fuel cell stack.
한편, 상기 촉매연소기는 상기 연료전지스택으로부터 고온의 배기가스를 공급받아 연소시켜서 상기 공기를 가열할 수 있다.On the other hand, the catalytic combustor may be heated by the combustion of a high-temperature exhaust gas supplied from the fuel cell stack.
한편, 상기 제 2 연료 공급기는 상기 공기를 가열하여 상기 촉매연소기에 공급하는 제 2 열공급부를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the second fuel supply may further include a second heat supply for heating the air to supply to the catalytic burner.
이 때, 상기 연료처리부는 상기 기화된 NG에서 황성분을 제거하는 탈황기; 상기 탈황기를 지나온 상기 기화된 NG를 개질하여 개질가스를 공급하는 예비개질기 및 상기 탈황기로부터 상기 기화된 NG를 공급받고 상기 예비개질기로부터 개질가스를 공급받아 상기 기화된 NG와 상기 개질가스를 혼합하여 상기 연료가스를 공급하는 혼합부를 포함할 수 있다.At this time, the fuel processing unit desulfurizer for removing the sulfur component from the vaporized NG; The preliminary reformer for reforming the vaporized NG passing through the desulfurizer and the reformed gas is supplied and the vaporized NG is supplied from the desulfurizer and the reformed gas is supplied from the preliminary reformer to mix the vaporized NG and the reformed gas. It may include a mixing unit for supplying the fuel gas.
한편, 상기 연료가스조절부는 상기 연료처리부로부터 공급받은 상기 연료가스 중 일부를 재순환시키는 밸브 및 상기 밸브로부터 상기 연료가스를 공급받아 상기 연료처리부에 상기 연료가스를 공급하는 이젝터를 포함할 수 있다.The fuel gas control unit may include a valve for recirculating a portion of the fuel gas supplied from the fuel processing unit, and an ejector for supplying the fuel gas to the fuel processing unit by receiving the fuel gas from the valve.
한편, 상기 밸브 및 이젝터는 기계식일 수 있다.Meanwhile, the valve and the ejector may be mechanical.
이 때, 상기 연료가스조절부는, 상기 연료가스의 공급량을 조절하는 펌프 및 상기 펌프의 일측에 설치되고 상기 연료가스의 이동경로를 변경하는 이동경로조절부를 포함하고, 상기 펌프를 이용하여 연료가스의 공급량을 증가시켜 상기 제 2 연료 공급기의 부하를 증가시킬 수 있다.At this time, the fuel gas control unit, a pump for controlling the supply amount of the fuel gas and a movement path control unit is installed on one side of the pump to change the movement path of the fuel gas, by using the pump of the fuel gas Increasing the supply amount may increase the load of the second fuel supply.
이 때, 상기 이동경로조절부는 차단막 또는 밸브 중 어느 하나일 수 있다.At this time, the movement path control unit may be any one of a blocking film or a valve.
본 발명의 다른 측면에 따르면, LNG를 저장하는 LNG 저장 탱크 및 연료전지시스템을 포함하고, 상기 제 2 연료 공급기 및 제 1 연료 공급기가 기화된 NG 또는 LNG를 상기 LNG 저장탱크로부터 공급받아 연료가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 LNG 선박이 제공될 수 있다.
According to another aspect of the present invention, a LNG storage tank and a fuel cell system for storing LNG, the second fuel supply and the first fuel supply is supplied with the NG or LNG vaporized from the LNG storage tank receives fuel gas LNG vessels characterized in that the supply can be provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템은 제 1 연료 공급기가 부하 변동 없이 정상상태로 가동되고 있을 때, 제 2 연료 공급기가 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템이 필요로 하는 부하를 증가 또는 감소시킬 수 있다.In the fuel cell system according to an embodiment of the present invention, when the first fuel supply unit is operated in a steady state without a load change, the second fuel supply unit loads the load required by the fuel cell system according to the embodiment of the present invention. Can be increased or decreased.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지시스템은 기계적 장치들을 이용하여 소비전력을 최소화하면서 부하를 제어할 수 있다.
In addition, the fuel cell system according to an embodiment of the present invention can control the load while minimizing the power consumption by using mechanical devices.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 1 연료 공급기의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 구성요소 중 펌프의 통로의 입구가 폐쇄되어 배관으로 연료가스가 지나가는 것을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 구성요소 중 펌프의 통로의 입구가 개방되어 연료가스가 펌프를 지나가는 것을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 선박의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a first fuel supply unit of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a second fuel supply unit of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a second fuel supply unit of a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating that fuel gas passes through a pipe by closing an inlet of a passage of a pump among components of a second fuel supplier of a fuel cell system according to a second exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a view illustrating an opening of an inlet of a passage of a pump among components of a second fuel supplier of a fuel cell system according to a second exemplary embodiment of the present invention, such that fuel gas passes through the pump.
7 is a schematic configuration diagram of an LNG ship according to a third embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, configurations and operations of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 개략적인 구성도이다. 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 1 연료 공급기의 개략적인 구성도이다. 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. 2 is a schematic configuration diagram of a first fuel supply unit of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. 3 is a schematic configuration diagram of a second fuel supply unit of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.
연료전지는 연료공급기(MBOP), 스택모듈(Stack Module) 및 전력변환기(EBOP)를 포함한다. 연료공급기(MBOP)는 연료전지에 산소와 수소를 스택모듈에 공급하며, 스택모듈 내부에서는 공급된 산소, 수소 등이 화학반응을 거쳐 전기, 물, 열을 발생시킨다. 발생된 전기는 전력변환기(EBOP)에서 교류로 변환된다.The fuel cell includes a fuel supply (MBOP), a stack module, and a power converter (EBOP). The fuel supply unit (MBOP) supplies oxygen and hydrogen to the stack module in the fuel cell, and oxygen, hydrogen, etc. supplied from the stack module generate electricity, water, and heat through chemical reactions. The electricity generated is converted into alternating current in a power converter (EBOP).
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 연료공급기(MBOP)는 제 1 연료 공급기(20) 및 제 2 연료 공급기(30)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the fuel supply MBOP of the
이 때, 본 실시예에 따르면, 제 1 연료 공급기(20)는 대용량 연료 공급기이고, 제 2 연료 공급기(30)는 소용량 연료 공급기일 수 있다. 이 때, 본 실시예에서 대용량 연료 공급기란 연료전지스택에 공급하는 수소를 포함하는 연료가스(이하 연료가스라 한다) 및 산소를 포함하는 공기(이하 공기라 한다)의 전체 공급량 중 소정의 용량, 예를 들어 50%이상의 용량을 공급하되 동일한 용량을 지속적으로, 즉 정상 상태로 공급하는 연료 공급기를 의미하며, 소용량 연료 공급기란 연료전지스택에 공급하는 연료가스 및 공기의 전체 공급량 중에서 대용량 연료 공급기에 의하여 공급되지 않는 나머지 용량의 연료가스 및 공기를 공급하되 연료 가스 및 공기의 공급량이 조절 가능한 연료 공급기를 의미하는 것으로 규정한다. 예를 들면, 제 1 연료 공급기(20)가 80%이상의 연료가스 및 공기를 정상 상태로 연료전지스택에 공급할 수 있으며, 제 2 연료 공급기는 10~20 %의 연료 가스 및 공기의 공급량을 조절하여 연료 전지 스택에 공급할 수 있다. 이 때, 본 실시예에서 제 1 연료 공급기가 “대용량”이며, 제 2 연료 공급기가 “소용량”이라고 규정하는 것은 제 1 연료 공급기의 연료 공급량이 상대적으로 제 2 연료 공급기의 연료 공급량보다 많다는 것을 의미하며, 제 1 연료 공급기의 연료 공급량 및 제 2 연료 공급기의 연료 공급량은 연료 전지로 공급되는 연료의 양 및 조절되어야 하는 연료의 양에 따라 달라질 수 있다.At this time, according to the present embodiment, the
제 1 연료 공급기(20)는, 외부로부터 NG 또는 LNG, 물 및 공기를 공급받아, 연료가스를 생성하고 공기를 가열하여 대용량의 연료가스 및 공기를 연료전지스택(900)에 공급한다. 제 1 연료 공급기(20)는 부하 변동 없이 연료전지스택(900)에 연료가스 및 공기를 공급한다.The
한편, 제 2 연료 공급기(30)는, 외부로부터 NG 또는 LNG, 물 및 공기를 공급받아 연료가스를 생성하고 공기를 가열하여, 소용량의 연료가스 및 공기를 연료전지스택(900)에 공급한다. 제 1 연료 공급기(20)가 부하 변동 없이 정상상태로 가동되고 있을 때, 제 2 연료 공급기는 기계적 장치들을 이용하여 소비전력을 최소화하면서 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템이 필요로 하는 부하 제어를 할 수 있다.On the other hand, the
예를 들면, 제 1 연료 공급기를 정상상태로 가동하고 있을 때, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 부하를 낮추거나 높일 필요성이 있으면, 제 2 연료 공급기(30)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 부하를 낮추거나 높일 수 있다.For example, when it is necessary to lower or increase the load of the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention when the first fuel supply is operating in a steady state, the
한편, 연료전지스택(900)은 연료가스와 공기를 공급받아 전기를 생산한다.On the other hand, the
이때 연료전지스택(900)은 연료극 가스 배출구와 연료극 가스 유입구를 포함하는 연료극(도면 미도시) 및 공기극 가스 배출구와 공기극 가스 유입구를 포함하는 공기극(도면 미도시)을 포함할 수 있다.In this case, the
이때, 연료전지스택(900)은 연료극 가스 유입구를 통해 유입된 연료가스를 연료극 가스 배출구로 배출한다. 연료가스는 전기화학적 반응이 수행된 연료 가스 및 전기화학적 반응이 수행되지 않은 미반응 연료가스를 포함할 수 있다.In this case, the
또한, 연료전지스택(900)은 공기극 가스 유입구를 통해 유입된 공기를 공기극 가스 배출구로 배출한다. 이때, 공기는 전기화학적 반응이 수행된 공기 및 전기화학적 반응이 수행되지 않은 미반응 공기를 포함할 수 있다.In addition, the
다음으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 제 1 연료 공급기(20)를 설명한다.Next, the
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 제 1 연료 공급기(20)는 연료처리부(400), 열교환기(600), 제 1 열공급부(300), 공기공급부(200), 제 2 열공급부(700) 및 촉매연소기(800)를 포함할 수 있다.2, the first
연료처리부(400)는 기화된 NG를 공급받아 연료가스를 생성한다. 연료처리부(400)는 탈황기(410), 예비개질기(420) 및 혼합부(430)를 포함할 수 있다.The
탈황기(410)는 기화된 NG에서 황성분을 제거한다.The
예비개질기(420)는 탈황기(410)를 지나온 NG를 개질하여 개질가스를 생성한다.The
혼합부(430)는 탈황기(410)로부터 황성분이 제거된 NG를 공급받고 예비개질기(420)로부터 개질가스를 공급받아 NG와 개질가스를 혼합하여 연료가스를 생성한다.The
한편, 제 1 열공급부(300)는 물을 가열하고 이를 통해서 발생된 수증기를 열교환기(600)에 공급한다. 제 1 열공급부(300)는 물을 100도 정도의 수증기로 상변화시킨다. 제 1 열공급부(300)는, 예를 들면, 히터나 보일러 등을 이용하여 물을 가열할 수 있다.On the other hand, the first
한편, 열교환기(600)는 연료처리부(400)로부터 NG와 개질가스가 혼합된 연료가스를 공급받아 제 1 열공급부(300)로부터 공급받은 수증기와 열교환하여 가열된 연료가스를 연료전지스택(900)에 공급한다. 또한, 열교환기(600)는 제 1 열공급부(300)로부터 수증기를 공급받아 연료가스와 열교환할 수도 있다.On the other hand, the
한편, 공기공급부(200)는 외부로부터 공기를 흡입하여 일정한 압력으로 제 2 열공급부(700)에 공급할 수 있다. 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템에서는 공기공급부(200)가 공기를 제 2 열공급부(700)에 공급하였으나, 이에 한정되지 않고 공기공급부(200)가 공기를 바로 촉매연소기(800)에 공급할 수 있다. 바람직하게는 공기공급부(200)는 송풍기(blower)를 사용할 수 있다.Meanwhile, the
이 때, 공기공급부(200)는 연료전지스택(900)으로부터 고온의 배기가스를 공급받아 외부로부터 공급된 공기와 함께 제 2 열공급부(700)에 공급할 수 있다. 연료전지스택(900)에서 발생되는 고온의 배기가스에는 미반응 상태의 수소와 산소가 포함되어 있으므로 이를 다시 연료전지스택(900)에 공급하여 반응효율을 향상시킬 수 있다.At this time, the
한편, 제 2 열공급부(700)는 공기를 1차적으로 가열하여 촉매연소기에 공급한다. 바람직하게는 제 2 열공급부(700)는 히터를 사용할 수 있다.Meanwhile, the second
한편, 촉매연소기(800)는 제 2 열공급부(700)로부터 공기를 공급받아 가열하여 연료전지스택(900)에 공급한다. 이 때, 촉매연소기(800)는 연료전지스택(900)으로부터 고온의 배기가스를 공급받아 이를 연소시켜 공기를 가열할 수 있다. 이 때, 고온의 배기가스에는 미반응 수소가 포함될 수 있는데, 촉매연소기(800)는 일정한 온도 이상이 유지될 경우 촉매연소기(800)내에서 연소반응이 일어나 고온의 배기가스에 있는 수소가 제거될 수 있다.Meanwhile, the
다음으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 제 2 연료 공급기(30)를 설명한다.Next, the
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 제 2 연료 공급기(30)는 연료처리부(400), 연료가스조절부(500), 열교환기(600), 제 1 열공급부(300), 공기공급부(200), 제 2 열공급부(700) 및 촉매연소기(800)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
제 2 연료 공급기(30)는 제 1 연료 공급기(20)와 비교하여 연료가스조절부(500)을 더 포함한다. 이하 제 2 연료 공급기를 설명함에 있어 제 1 연료 공급기(20)와 동일하거나 유사한 구성은 설명을 생략하고 제 2 연료 공급기의 구성 중 연료 가스 조절부의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.The
연료가스조절부(500)는 연료처리부(400)로부터 연료가스를 공급받아 연료전지스택(900)에 공급되는 연료가스의 양을 조절한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연료가스조절부(500)는 밸브(530) 및 이젝터(510)를 포함할 수 있다.The
밸브(530)는 연료처리부(400)로부터 공급받은 연료가스 중 일부의 연료가스를 이젝터(510)로 재순환시킨다.The
이젝터(ejector, 510)는 열교환기(600)로부터 수증기를 공급받고 연료처리부(400)로부터 밸브(530)를 거쳐 연료가스를 공급받아 수증기의 압력에 의해서 연료가스와 수증기를 예비개질기(420)에 공급한다.The
이젝터(510)는 예비개질기(420) 앞단으로 연료가스와 수증기를 일정한 압력으로 분사한다. 따라서, 밸브(530)에서 전달되는 연료가스의 적고 많음에 따라 열교환기(600)로부터 공급받는 수증기의 양을 조절하여 이젝터(510)의 분사압이 변동되지 않도록 해야 한다. 즉, 밸브(530)를 통하여 재순환되는 연료가스의 양이 많을 때에는 열교환기(600)로부터 공급되는 수증기의 양을 줄이고, 재순환되는 연료가스의 양이 작을 경우에는 열교환기(600)로부터 공급되는 수증기의 양을 늘린다.The
본 실시예에서는 연료가스 조절부가 밸브 및 이젝터를 포함하는 것으로 구성하였으나, 연료가스조절부의 구성은 이에 한정되지 않으며, 연료가스를 공급받아 연료전지스택에 공급되는 연료가스의 양을 조절하는 구성이라면 어떠한 구성으로 이루어지는 것도 가능하다.In this embodiment, the fuel gas control unit is configured to include a valve and an ejector. However, the configuration of the fuel gas control unit is not limited thereto. It is also possible to comprise a configuration.
다음으로, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기를 사용하여 연료전지스택으로 공급되는 연료가스의 양을 조절하여 전류를 생산하는 과정을 설명한다. 제 1 연료 공급기를 이용하여 전기를 생산하는 과정은 제 2 연료 공급기를 이용하여 전기를 생산하는 과정과 유사하여 이에 대한 설명은 생략한다.Next, a process of producing a current by adjusting the amount of fuel gas supplied to the fuel cell stack using the second fuel supply of the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention will be described. Since the process of producing electricity by using the first fuel supply is similar to the process of producing electricity by using the second fuel supply, description thereof will be omitted.
도 1 및 3을 참조하면, 먼저 기화된 NG를 탈황기에서 공급받아 황성분을 제거한다. 황성분이 제거된 NG는 일부가 예비개질기에 공급되고 나머지가 혼합부에 공급된다. 이후에 예비개질기에서 NG를 공급받아 개질하여 수소를 포함하는 개질가스를 생성한다. 다음으로 혼합부에서 개질가스 및 황성분이 제거된 NG를 공급받아 이를 혼합하여 연료가스를 생성한다.1 and 3, first, vaporized NG is supplied from a desulfurizer to remove sulfur components. The sulfur-free NG is partly fed to the pre-reformer and the remainder to the mixing section. Thereafter, NG is supplied from a preliminary reformer to be reformed to produce a reformed gas including hydrogen. Next, the reforming gas and the NG from which the sulfur component is removed are supplied from the mixing unit, and mixed with each other to generate fuel gas.
이후에 연료가스조절부(500)의 밸브(530)에서 연료가스를 공급받아 일부의 연료가스를 이젝터(510)에 보내고 나머지의 연료가스를 열교환기(600)에 공급한다.Subsequently, the fuel gas is supplied from the
이젝터(510)로 공급된 연료가스는 열교환기(600)에서 이젝터(510)로 공급된 수증기에 의해서 예비개질기로 분사되어 재순환된다. 이 때, 제 1 열공급부는 물을 가열하여 수증기를 열교환기에 공급한다.The fuel gas supplied to the
열교환기에 공급된 연료가스는 열교환기에서 수증기에 의해서 가열되어 연료전지스택에 공급된다.The fuel gas supplied to the heat exchanger is heated by water vapor in the heat exchanger and supplied to the fuel cell stack.
다음으로 공기는 공기공급부에 의해서 일정한 압력으로 제 2 열공급부에 공급된다. 이 때, 공기공급부에서는 연료전지스택으로부터 배기가스를 공급받아 공기와 함께 제 2 열공급부에 공급한다. 이후에, 제 2 열공급부는 1차적으로 공기와 배기가스를 가열한다. 다음으로 촉매연소기는 배기가스와 공기를 가열하여 연료전지스택에 공급한다.Air is then supplied to the second heat supply at a constant pressure by the air supply. At this time, the air supply unit receives the exhaust gas from the fuel cell stack and supplies it with the air to the second heat supply unit. Thereafter, the second heat supply unit primarily heats air and exhaust gas. Next, the catalytic combustor heats exhaust gas and air and supplies it to the fuel cell stack.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템은 제 1 연료 공급기가 부하 변동 없이 정상상태로 가동되고 있을 때, 제 2 연료 공급기는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템이 필요로 하는 부하를 감소시킬 수 있다.As described above, in the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention, when the first fuel supply is operated in a steady state without load variation, the second fuel supply is the fuel cell according to the first embodiment of the present invention. The load required by the system can be reduced.
한편, 밸브가 일부의 연료를 이젝터에 공급하고, 이젝터가 연료의 일부를 예비개질기 앞단에 재순환시킴으로써, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템은 연료전지스택에 공급되는 연료가스를 조절하여 부하를 작게 할 수 있다.On the other hand, the valve supplies a part of the fuel to the ejector, and the ejector recycles a portion of the fuel in front of the pre-reformer, the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention controls the fuel gas supplied to the fuel cell stack The load can be reduced.
이에 따라서, 연료 공급량이 줄어들게 되고 줄어든 양은 예비개질기를 통하여 다시 기화된 NG에 포함된 메탄이 수소로 더 많이 개질되어 다시 연료공급되므로 연료전지스택 내부의 전력 생산을 위한 화학반응의 반응효율이 증가할 수 있다.Accordingly, the amount of fuel supplied decreases, and the amount of the reduced amount is further reformed by supplying methane contained in the NG vaporized again through the preliminary reformer to hydrogen, thereby increasing the reaction efficiency of the chemical reaction for power generation inside the fuel cell stack. Can be.
한편, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 이젝터 및 밸브는 복잡하게 전기적으로 제어되는 전자식 뿐만 아니라 간단하게 수동적으로 조절이 가능한 기계식으로 이루어질 수 있다. 이와 같이 이젝터 및 밸브가 기계식으로 이루어질 경우 전자식으로 이젝터 및 밸브를 제어하는 경우와 비교할 때 전력을 적게 소비할 수 있다.
On the other hand, the ejector and the valve of the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention may be made of a mechanical system that can be simply manually adjusted as well as electronically controlled electrically complicated. As such, when the ejector and the valve are mechanical, power consumption may be reduced when compared to the case where the ejector and the valve are controlled electronically.
다음으로 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템을 설명한다.Next, a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 개략적인 구성도이다. 도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 구성요소 중 펌프의 통로의 입구가 폐쇄되어 배관으로 연료가스가 지나가는 것을 도시한 도면이다. 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기의 구성요소 중 펌프의 통로의 입구가 개방되어 연료가스가 펌프를 지나가는 것을 도시한 도면이다.4 is a schematic configuration diagram of a second fuel supply unit of a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention. 5 is a view illustrating that fuel gas passes through a pipe by closing an inlet of a passage of a pump among components of a second fuel supplier of a fuel cell system according to a second exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view illustrating an opening of an inlet of a passage of a pump among components of a second fuel supplier of a fuel cell system according to a second exemplary embodiment of the present invention, such that fuel gas passes through the pump.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 구성 중 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 구성과 유사하거나 동일한 구성은 자세한 설명을 생략한다.A configuration similar or identical to that of the fuel cell system according to the first embodiment of the fuel cell system according to the second embodiment of the present invention will not be described in detail.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템과 유사하게 제 1 연료 공급기, 제 2 연료 공급기 및 연료전지스택을 포함할 수 있다. 이 때 제 2 실시예에 따른 연료 전지 시스템은 제 2 연료 공급기에서 공급되는 연료 가스의 양을 증가시켜 전력 생산을 위한 화학반응의 반응효율을 증가시키도록 구성될 수 있다는 점에서 제 1 실시예와 구별된다. 이하 제 2 실시예에 따른 연료 전지 시스템에 대하여 보다 상세히 설명한다.The fuel cell system according to the second embodiment of the present invention may include a first fuel supply, a second fuel supply and a fuel cell stack similarly to the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention. In this case, the fuel cell system according to the second embodiment may be configured to increase the reaction efficiency of a chemical reaction for power generation by increasing the amount of fuel gas supplied from the second fuel supply. Are distinguished. Hereinafter, the fuel cell system according to the second embodiment will be described in more detail.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템(10)의 제 2 연료 공급기(30')는 연료처리부(400), 연료가스조절부(500'), 열교환기(600), 제 1 열공급부(300), 공기공급부(200), 제 2 열공급부(700) 및 촉매연소기(800)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
도 5를 참조하면, 연료가스조절부(500')는 연료처리부(400)로부터 연료가스를 공급받고 연료전지스택(900)에 공급되는 연료가스의 양을 조절한다. 연료가스조절부(500')는 펌프(520), 배관(560) 및 이동경로조절부를 포함할 수 있다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템은 이동경로조절부의 일 실시예로서 차단막(540,550)을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
펌프(520)는 배관(560)의 일측에 설치되고 연료처리부(400)로부터 일부의 연료가스를 공급받아 제 1 열교환기(600)에 공급되는 연료가스의 공급량을 조절한다. 펌프(520)의 가동속도가 증가 또는 감소함에 따라서 제 1 열교환기(600)에 공급되는 연료가스의 양도 증가 감소한다.The
도 5 및 도 6을 참조하면, 연료가스가 통과하는 배관(560)에는 펌프(520)의 양측의 통로가 결합한다. 그리고 펌프(520)의 양측의 통로의 입구에는 평평한 플레이트 형태의 차단막(540, 550)이 설치된다. 차단막(540, 550)의 일측은 펌프(520)의 양측의 통로의 입구의 일측에 개폐가능하게 설치된다. 예를 들면, 차단막(540, 550)이 회전가능하게 설치되어 펌프(520)의 양측의 통로의 개폐가 가능하다.5 and 6, passages on both sides of the
차단막(540, 550)이 회전하여 펌프(520)의 양측의 통로의 입구를 막을 경우, 도 3에서 보는 바와 같이, 연료가스는 배관(560)을 따라서 이동한다. 차단막(540, 550)이 회전하여 펌프(520)의 양측의 통로의 입구를 개방시킬 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 펌프(520)가 가동되면, 연료가스가 가동된 펌프(520)를 지나 속도가 증가된 상태로 열교환기(600)에 공급된다.When the blocking
즉, 정상공급상태에서는 펌프(520)의 양측의 통로의 입구를 막아 배관(560)으로 연료가스를 공급한다. 정상공급상태보다 더 많은 연료가스를 공급하기를 원할 경우, 펌프(520)의 양측의 통로의 입구를 개방하고 동시에 펌프(520)를 가동하여 정상공급상태보다 많은 연료가스가 열교환기(600)에 공급되게 한다.That is, in the normal supply state, the inlet of the passages on both sides of the
본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템(10)은 연료가스의 이동을 조절하는 이동경로조절부로서 차단막(540.550)을 사용하였으나, 3방향밸브 또는 앞쪽에 밸브가 형성된 바이패스라인을 사용할 수 있다. 3방향밸브의 경우 2개의 출구중 일측을 펌프(520)의 일측과 연결하여 펌프(520)로 이동하는 연료가스의 흐름을 조절할 수 있다.The
앞쪽에 밸브가 형성된 바이패스라인을 사용할 경우, 기존 배관(560)에 펌프(520)의 일측과 연결된 바이패스라인을 연결시킬 수 있다. 바이패스라인의 앞쪽에 밸브를 설치하여 연료가스의 흐름을 조절할 수 있다. 이때, 기존 배관(560)의 앞쪽에도 밸브를 설치할 수 있다.When using a bypass line formed with a valve in the front, it is possible to connect the bypass line connected to one side of the
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템(10)은 배관(560)에 연료가스의 유량을 증가시킬 수 있는 펌프(520)를 장치하여 필요한 경우 추가적으로 더 많은 유량의 연료가스를 공급할 수 있다.On the other hand, the
이렇게 함으로써, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템은 제 1 연료 공급기가 부하 변동 없이 정상상태로 가동되고 있을 때, 제 2 연료 공급기는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템이 필요로 하는 부하를 증가시킬 수 있다.By doing so, in the fuel cell system according to the second embodiment of the present invention, when the first fuel supply is operated in a steady state without load fluctuation, the second fuel supply system is the fuel cell system according to the second embodiment of the present invention. You can increase the load you need.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기는 밸브를 이용하여 공급되는 연료의 일부를 재순환시킴으로써 연료전지시스템의 부하를 감소시켰으나, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템의 제 2 연료 공급기는 과급 펌프를 이용하여 연료전지시스템의 부하를 증가시킬 수 있다.The second fuel supply of the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention reduces the load of the fuel cell system by recirculating a portion of the fuel supplied using the valve, but the fuel cell according to the second embodiment of the present invention. The second fuel supply of the system may increase the load of the fuel cell system using a boost pump.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템에서는 대용량의 연료가스를 공급하는 제 1 연료 공급기의 연료 공급량은 일정하도록 하고, 소용량의 연료가스를 공급하는 제 2 연료 공급기(30)에 펌프를 설치하여 연료가스의 공급량을 증가시키기 때문에, 하나의 연료 공급기가 단독으로 연료를 공급하는 경우 공급되는 연료량을 조절하기 위하여 하나의 연료 공급기 전체를 제어하는 경우와 비교할 때, 보다 작은 용량, 예를 들어 대략 10~20%의 부하 용량을 갖는 연료 공급기의 연료 공급량을 제어하기만 하면 전체 연료 공급량이 제어되므로, 연료전지시스템의 연료가스의 공급량을 증가시키기 위한 소비 전력량을 감소시킬 수 있다.
In the fuel cell system according to an embodiment of the present invention, the fuel supply amount of the first fuel supply unit supplying a large amount of fuel gas is made constant, and a pump is installed in the second
다음으로 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 선박에 대하여 설명한다.Next, an LNG vessel according to a third embodiment of the present invention will be described.
도 7은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 선박의 개략적인 구성도이다.7 is a schematic configuration diagram of an LNG ship according to a third embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 선박(100)은 앞서 설명한 제 1 및 제 2 실시예에 따른 연료전지시스템을 구비하며, 연료전지시스템의 일 구성요소, 예를 들어 연료처리부에 기화된 LNG 또는 LNG를 공급하기 위해서 LNG저장탱크(110) 및 본 발명의 실시예들에 따른 연료전지시스템(10)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
본 발명의 제 3 실시예에 따른 LNG 선박은 LNG 선박에 설치된 LNG저장탱크(110)로부터 발생된 NG 또는 LNG를 제 2 연료 공급기 및 제 1 연료 공급기로 공급하도록 구성된다. 이에 따라, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박에 설치된 연료전지시스템은, 기화된 NG를 공급하기 위한 장치를 부가하지 않고, 간단하게 LNG저장탱크(110)에 배관을 연결하여 효율적으로 기화된 NG 또는 LNG를 공급받아 전기를 생산할 수 있다.The LNG vessel according to the third embodiment of the present invention is configured to supply NG or LNG generated from the
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 전지 시스템이 설치된 LNG 선박은 연료 전지 시스템으로부터 발생된 전기를 LNG 선박 내의 전기 공급이 필요한 장치들로 공급하여 사용할 수 있다.In addition, the LNG ship equipped with the fuel cell system according to an embodiment of the present invention can be used by supplying the electricity generated from the fuel cell system to devices that require electricity supply in the LNG vessel.
본 명세서에서, “선박”이라는 용어는 수상을 항해하는 구조물을 의미하는 것으로 한정되지 않으며, 수상을 항해하는 구조물뿐만 아니라, 수상에서 부유하며 작업을 수행하는 FLNG와 같은 해상 구조물을 포함하는 것으로 사용된다. 본 실시형태의 선박은 예를 들어, LNGC 또는 FLNG일 수 있으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.As used herein, the term “ship” is not limited to meaning a structure that sails aquatic waters, but is used to include not only structures that sail aquatic waters, but also naval structures such as FLNG, which are floating and perform operations in aquatic waters. . The ship of the present embodiment may be, for example, LNGC or FLNG, but the present invention is not limited thereto.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. You will understand that. The embodiments described above are therefore to be considered in all respects as illustrative and not restrictive.
10 : 연료전지시스템
30, 30' : 제 2 연료 공급기 20 : 제 1 연료 공급기
200 : 공기공급부 300 : 제 1 열공급부
400 : 연료처리부 410 : 탈황기
420 : 예비개질기 430 : 혼합부
500, 500' : 연료가스조절부 510 : 이젝터
520 : 펌프 530 : 밸브
540, 550 : 차단막 560 : 배관
600 : 열교환기 700 : 제 2 열공급부
800 : 촉매연소기 900 : 연료전지스택
100 : LNG선박 110 : LNG저장탱크10: fuel cell system
30, 30 ': second fuel supply 20: first fuel supply
200: air supply unit 300: first heat supply unit
400: fuel processor 410: desulfurizer
420: preliminary reformer 430: mixing unit
500, 500 ': fuel gas control unit 510: ejector
520: pump 530: valve
540, 550: barrier 560: piping
600: heat exchanger 700: second heat supply unit
800: catalytic burner 900: fuel cell stack
100: LNG ship 110: LNG storage tank
Claims (10)
연료가스를 생성하고 공기를 가열하는 제 2 연료 공급기 및
상기 제 1 연료 공급기 및 상기 제 2 연료 공급기로부터 생성된 상기 연료가스와 상기 공기를 공급받아 전기를 생산하는 연료전지스택을 포함하고,
상기 제 1 연료 공급기로부터 상기 연료전지스택에 공급되는 연료 가스 및 공기의 양이 상기 제 2 연료 공급기로부터 상기 연료 전지 스택으로 공급되는 상기 연료 가스 및 공기의 양보다 많도록 형성되고,
상기 제 2 연료 공급기가 상기 연료전지스택에 공급하는 상기 연료가스 및 공기의 양은 조절가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
A first fuel supply for producing fuel gas and heating air;
A second fuel supply for generating fuel gas and heating air;
A fuel cell stack configured to generate electricity by receiving the fuel gas and the air generated from the first fuel supply and the second fuel supply,
The amount of fuel gas and air supplied from the first fuel supply to the fuel cell stack is greater than the amount of fuel gas and air supplied from the second fuel supply to the fuel cell stack,
The fuel cell system, characterized in that the amount of the fuel gas and air supplied by the second fuel supply to the fuel cell stack is adjustable.
상기 제 2 연료 공급기는,
기화된 NG를 공급받아 상기 연료가스를 생성하는 연료처리부;
상기 연료처리부로부터 상기 연료가스를 공급받아 상기 연료전지스택에 공급되는 상기 연료가스의 양을 조절하는 연료가스조절부;
물을 가열하여 수증기를 생성하는 제 1 열공급부;
상기 연료가스조절부로부터 상기 연료가스를 공급받고 상기 제 1 열공급부로부터 상기 수증기를 공급받아, 상기 연료가스와 상기 수증기를 열교환하여 상기 연료가스를 가열하는 열교환기;
공기를 흡입하는 공기공급부 및
상기 공기공급부로부터 상기 공기를 공급받아, 상기 공기를 가열하여 상기 연료전지스택에 공급하는 촉매연소기를 포함하는 연료전지시스템.
The method of claim 1,
The second fuel supplier,
A fuel processor configured to receive the vaporized NG and generate the fuel gas;
A fuel gas controller configured to receive the fuel gas from the fuel processor and adjust an amount of the fuel gas supplied to the fuel cell stack;
A first heat supply unit which heats water to generate steam;
A heat exchanger receiving the fuel gas from the fuel gas control unit and receiving the water vapor from the first heat supply unit to heat the fuel gas by heat-exchanging the fuel gas with the water vapor;
An air supply unit for sucking air and
And a catalytic combustor configured to receive the air from the air supply unit and heat the air to supply the fuel cell stack.
상기 촉매연소기는,
상기 연료전지스택으로부터 고온의 배기가스를 공급받아 연소시켜서 상기 공기를 가열하는 연료전지시스템.
The method of claim 2,
The catalytic burner,
A fuel cell system for heating the air by receiving a high temperature exhaust gas from the fuel cell stack to burn.
상기 제 2 연료 공급기는,
상기 공기를 가열하여 상기 촉매연소기에 공급하는 제 2 열공급부를 더 포함하는 연료전지시스템.
The method of claim 2,
The second fuel supplier,
And a second heat supply unit for heating the air and supplying the air to the catalytic combustor.
상기 연료처리부는,
상기 기화된 NG에서 황성분을 제거하는 탈황기;
상기 탈황기를 지나온 상기 기화된 NG를 개질하여 개질가스를 생성하는 예비개질기 및
상기 탈황기로부터 상기 기화된 NG를 공급받고 상기 예비개질기로부터 개질가스를 공급받아 상기 기화된 NG와 상기 개질가스를 혼합하여 상기 연료가스를 생성하는 혼합부를 포함하는 연료전지시스템.
The method of claim 2,
The fuel processor,
A desulfurizer for removing sulfur from the vaporized NG;
A preliminary reformer for reforming the vaporized NG passing through the desulfurizer to generate a reformed gas;
And a mixing unit configured to generate the fuel gas by mixing the vaporized NG and the reformed gas by receiving the vaporized NG from the desulfurizer and receiving a reformed gas from the preliminary reformer.
상기 연료가스조절부는,
상기 연료처리부로부터 공급받은 상기 연료가스 중 일부를 재순환시키는 밸브 및
상기 밸브로부터 상기 연료가스를 공급받아 상기 연료처리부에 상기 연료가스를 공급하는 이젝터를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The fuel gas control unit,
A valve for recirculating a portion of the fuel gas supplied from the fuel processor;
And an ejector configured to receive the fuel gas from the valve and supply the fuel gas to the fuel processor.
상기 밸브 및 이젝터는 기계식인 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
The method according to claim 6,
And the valve and ejector are mechanical.
상기 연료가스조절부는,
상기 연료가스의 공급량을 조절하는 펌프 및
상기 펌프의 일측에 설치되고 상기 연료가스의 이동경로를 변경하는 이동경로조절부를 포함하고,
상기 펌프를 이용하여 연료가스의 공급량을 증가시켜 상기 제 2 연료 공급기의 부하를 증가시키는 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The fuel gas control unit,
A pump for adjusting a supply amount of the fuel gas;
Is installed on one side of the pump and includes a movement path adjusting unit for changing the movement path of the fuel gas,
And increasing the amount of fuel gas supplied using the pump to increase the load of the second fuel supply.
상기 이동경로조절부는 차단막 및 밸브 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 연료전지시스템.
The method of claim 8,
The movement path control unit is a fuel cell system, characterized in that any one of the membrane and valve.
제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항의 연료전지시스템을 포함하고,
상기 제 2 연료 공급기 및 제 1 연료 공급기가 기화된 NG 또는 LNG를 상기 LNG 저장탱크로부터 공급받아 연료가스를 생성하는 것을 특징으로 하는 LNG 선박.An LNG vessel having an LNG storage tank for storing LNG,
A fuel cell system according to any one of claims 2 to 5,
LNG vessel, characterized in that the second fuel supply and the first fuel supply is supplied with NG or LNG vaporized from the LNG storage tank to generate fuel gas.
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