KR20020031686A - Apparatus and method of efficiency improvement for Fuel Cell generation of electric power sysytem - Google Patents

Apparatus and method of efficiency improvement for Fuel Cell generation of electric power sysytem Download PDF

Info

Publication number
KR20020031686A
KR20020031686A KR1020000062336A KR20000062336A KR20020031686A KR 20020031686 A KR20020031686 A KR 20020031686A KR 1020000062336 A KR1020000062336 A KR 1020000062336A KR 20000062336 A KR20000062336 A KR 20000062336A KR 20020031686 A KR20020031686 A KR 20020031686A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel cell
stack
power generation
solid oxide
molten carbonate
Prior art date
Application number
KR1020000062336A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100405142B1 (en
Inventor
강병삼
안교상
임희천
Original Assignee
이종훈
한국전력공사
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 이종훈, 한국전력공사 filed Critical 이종훈
Priority to KR10-2000-0062336A priority Critical patent/KR100405142B1/en
Publication of KR20020031686A publication Critical patent/KR20020031686A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100405142B1 publication Critical patent/KR100405142B1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14Fuel cells with fused electrolytes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE: Provided are a device and a method for enhancing an efficiency of electric generating system in fuel cell. CONSTITUTION: The device comprises stack of fused carbonate fuel cell(105); stack of solid oxide fuel cell(107); inverter and load controller(108) for regulating electric power supplied to the fused carbonate fuel cell(105) and stack of solid oxide fuel cell(107); and hydraulic control valve(112,113) for controlling a hydraulic pressure. The method comprises cooling the stacks with gas supplied to anode and reducing a differential pressure of the anode and cathode.

Description

연료전지 발전시스템의 효율 향상 장치 및 방법{Apparatus and method of efficiency improvement for Fuel Cell generation of electric power sysytem}Apparatus and method of efficiency improvement for Fuel Cell generation of electric power sysytem}

본 발명은 연료전지 발전시스템에 관한 것으로 특히, 고온형 연료전지인 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell) 스택과 고체산화물 연료전지(Solid Oxide Fuel Cell)의 스택을 연계 구성하여 스택 전체의 연료 이용률을 증가시키고, 각 스택에 공통 연결된 인버터 및 부하제어기를 이용하여 전체연료전지 발전시스템의 효율성을 증가시키는 연료전지 발전시스템의 효율 향상 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generation system, and in particular, a molten carbonate fuel cell stack, which is a high-temperature fuel cell, and a stack of a solid oxide fuel cell are linked to each other to form a fuel utilization rate of the entire stack. The present invention relates to an apparatus and a method for improving the efficiency of a fuel cell power generation system using a inverter and a load controller connected to each stack and increasing the efficiency of the entire fuel cell power generation system.

일반적으로, 용융탄산염 연료전지 발전시스템은 천연가스, 석탄가스 등 다양한 연료의 사용이 가능하며 연소과정 없이 650℃의 고온에서 연료가 바로 전기로 바뀌는 전기화학 반응에 의하여 전기를 생산하며 고체산화물 연료전지인 경우 천연가스, 석탄가스, 메탄올 등 다양한 연료사용과 1000℃의 고온에서 작동하므로 연료 전지의 후단에서 발생하는 고온 고압의 스팀을 이용하여 복합발전이 가능하다. 또한 연소과정이 없고 연료에서 전기로 직접 발전인 관계로 소음 및 대기오염 물질 배출이 적어 차세대 발전 방식으로 주목받고 있다.In general, molten carbonate fuel cell power generation system can use various fuels such as natural gas and coal gas, and produce electricity by electrochemical reaction where fuel is directly converted into electricity at high temperature of 650 ℃ without combustion process. In the case of using a variety of fuels such as natural gas, coal gas, methanol and at a high temperature of 1000 ℃ it is possible to combine the power generation using high temperature and high pressure steam generated in the rear of the fuel cell. In addition, since there is no combustion process and direct generation from fuel to electricity, noise and air pollutant emissions are low, and it is attracting attention as a next generation power generation method.

종래의 연료전지 발전시스템은 연료전지 스택내에서 정해진 부하에 의하여 연료 및 공기의 이용률이 정해지며 반응하지 않고 남은 배가스를 효율적으로 처리하는 방법을 중심으로 시스템이 구성되었다.In the conventional fuel cell power generation system, a fuel and air utilization rate is determined by a predetermined load in a fuel cell stack, and a system is constructed around a method of efficiently treating the remaining exhaust gas without reacting.

용융탄산염 연료전지 시스템은 고온의 연료전지 발전방식으로 온도에 따라성능의 변화는 있지만 공급 연료의 열원은 580℃로 가열되며, 고체산화물 연료전지 시스템은 900℃로 가열된다. 그러므로 고온 연료전지 발전시스템의 전체 효율은 시스템 내의 연료의 승온 및 배열처리 방식에 따라 변화되었으며 종래의 연료전지 연계 방식은 같은 방식의 연료전지를 직렬로 연결하여 다단계 연료 이용에 의해 전체 이용률을 늘이거나 연료전지 스택에서의 미 반응 연료를 연소기를 이용하여 연료 및 배열을 회수하였다.The molten carbonate fuel cell system is a high-temperature fuel cell power generation method. The performance varies depending on temperature, but the heat source of the feed fuel is heated to 580 ° C, and the solid oxide fuel cell system is heated to 900 ° C. Therefore, the overall efficiency of the high-temperature fuel cell power generation system is changed according to the temperature raising and arrangement method of the fuel in the system, and the conventional fuel cell linkage method increases the overall utilization rate by multi-stage fuel use by connecting the same type of fuel cells in series. Unreacted fuel in the fuel cell stack was recovered using a combustor to recover fuel and heat.

용융탄산염 연료전지는 공기극(Cathode)의 이산화탄소 공급원으로 사용하며 또한 연소 반응열을 이용하여 고온의 스팀을 연료극의 연료 공급원, 개질기 또는 배열회수(HRSG) 시스템으로 사용하였다. 또한 고체산화물 연료전지 시스템은 1000℃를 넘는 고온의 배가스는 가스 터빈 및 스팀 터빈과의 연계 발전 구성이 가능하였으나 환경 오염물질의 배출과 소음 등의 문제점이 있다.Molten carbonate fuel cells are used as sources of carbon dioxide in cathodes, and hot steam is used as fuel sources, reformers or heat recovery (HRSG) systems for anodes using combustion reaction heat. In addition, in the solid oxide fuel cell system, a high temperature exhaust gas of more than 1000 ° C. can be configured in conjunction with a gas turbine and a steam turbine, but there are problems such as emission of environmental pollutants and noise.

한편, 선행특허(US6033794)는 400~1000℃까지의 연료전지 스택을 한개의 단위 기기내에 설치하여 평판형으로 구성된 용융탄산염 연료전지와 고체산화물 연료전지를 사용하며, 선행특허(US5712055, US5518828, US5413878, US4080487, JP4188567)에서는 같은 종류의 연료전지 시스템에 대한 직렬 연결을 통하여 반응 후의 고온 가스를 다음 단계로 이동하기 전에 냉각하는 방식을 취한다.On the other hand, the prior patent (US6033794) uses a molten carbonate fuel cell and a solid oxide fuel cell composed of a flat plate by installing a fuel cell stack up to 400 ~ 1000 ℃ in one unit device, the prior patent (US5712055, US5518828, US5413878) , US4080487, JP4188567, employ a method of cooling the hot gas after the reaction before moving to the next stage through a series connection to the same type of fuel cell system.

또한, 선행된 특허(JP60227363)에서는 인산형 연료전지 스택과 용융탄산염 연료전지 스택을 연계하여 구성하고 있으나 인산염 연료전지의 공기극에는 이산화탄소가 공급되지 않아서 공기극 라인이 분리되어야 하며 고온형 연료전지(MCFC)에서 저온형 연료전지(PAFC)로 이동하지 못하며, 다른 선행특허(US6033794)에서는 여러가지 연료전지 바로 인접하게 연결 구성하여 용융탄산염 연료전지의 분리판이 고온에서 작동되기 위하여 Ni 합금 사용 방안을 제시하였으나 경제적으로 많은 비용을 수반하는 발전시스템으로 볼 수 있다.In addition, in the preceding patent (JP60227363), the phosphate fuel cell stack and the molten carbonate fuel cell stack are configured in connection with the cathode, but the cathode line must be separated because carbon dioxide is not supplied to the cathode of the phosphate fuel cell and the high temperature fuel cell (MCFC) It is not possible to move to a low temperature fuel cell (PAFC), and another prior patent (US6033794) has been proposed to use a Ni alloy in order to operate the separator plate of the molten carbonate fuel cell by connecting the various fuel cells directly adjacent to each other, but economically It can be seen as a costly power generation system.

선행특허(US5541014)는 용융탄산염 연료전지와 고체산화물 연료전지를 연계하여 가스 터빈과 함께 사용되고 있으나 고온의 연소기로 인하여 환경 오염물을 발생시키며, 고체산화물 연료전지 스택과 용융탄산염 연료전지 스택의 압력조건을 다르게 운전하고 있다. 이러한 이유는 고체산화물 연료전지와는 다르게 용융탄산염 연료전지인 경우 운전조건 에서 전해질이 용융된 상태로 존재하여 가압 시에 스택에 크로스 오버(corss over)가 생성될 수 있기 때문이다.Prior patent (US5541014) is used with a gas turbine in conjunction with a molten carbonate fuel cell and a solid oxide fuel cell, but generates environmental pollutants due to the high temperature combustor, and the pressure condition of the solid oxide fuel cell stack and the molten carbonate fuel cell stack I'm driving differently. This is because, unlike a solid oxide fuel cell, in the case of a molten carbonate fuel cell, an electrolyte is present in a molten state under operating conditions, so that a crossover may be generated in the stack during pressurization.

이상과 같이, 종래의 연료전지 발전 시스템 중 용융탄산염 연료전지와 고체산화물 연료전지 스택을 직접적으로 연결시키지 못한 것은 운전온도 범위가 650℃와 1000℃이어서 350℃라는 큰 온도의 차이와 운전 압력이 문제점이다.As described above, in the conventional fuel cell power generation system, the molten carbonate fuel cell and the solid oxide fuel cell stack are not directly connected, and the operating temperature range is 650 ° C and 1000 ° C, resulting in a large temperature difference and 350 ° C. to be.

또한, 고체산화물 연료전지 시스템은 1000℃를 넘는 고온의 배가스는 가스 터빈 및 스팀 터빈과의 연계 발전 구성이 가능하였으나 환경 오염물질의 배출과 소음 등의 문제점이 있다.In addition, the solid oxide fuel cell system has a high temperature exhaust gas of more than 1000 ℃ can be configured in conjunction with the gas turbine and steam turbine, but there are problems such as the emission of environmental pollutants and noise.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고온형 연료전지 발전시스템인 용융탄산염 연료전지 스택과 고체산화물 연료전지 스택을 직접 연계 구성함으로써 연료공급 시에 사용되는 공급 열원을 줄이고, 각 스택에 인버터 및 부하기를 설치하여 스택에 부하량을 변화시킴으로써 스택 후단에서 사용되는 부가 발전의 가스 조건을 일정하게 맞추어 전체 연료전지 발전시스템의 효율을 높이는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by directly connecting the molten carbonate fuel cell stack and the solid oxide fuel cell stack which is a high-temperature fuel cell power generation system to reduce the supply heat source used for fuel supply, The purpose of this is to increase the efficiency of the entire fuel cell power generation system by installing an inverter and a load device in each stack to change the load on the stack to uniformly adjust the gas conditions of additional power generation used in the rear stage of the stack.

또한, 용융탄산염 연료전지 스택을 운전 시에 연료 이용률을 낮춤으로써 연료극(Anode) 공급가스에 의한 스택의 냉각효과 뿐만아니라 연료극 공급가스의 증가로 연료극과 공기극간의 차압을 일정범위 내로 유지시키며, 인버터 및 부하기를 연결하여 연료전지 발전시스템의 초기 운전 및 부하 변동에 따른 연료 이용률의 변화에 대응하도록 연료 이용률, 스택의 출구 온도, 중간 히터의 출력을 조절하는데 그 목적이 있다.In addition, by lowering fuel utilization during operation of the molten carbonate fuel cell stack, the differential pressure between the anode and the cathode is maintained within a predetermined range due to the increase in the anode supply gas as well as the cooling effect of the stack by the anode supply gas. The purpose is to adjust the fuel utilization, stack outlet temperature, and output of the intermediate heater to correspond to the change in fuel utilization due to the initial operation of the fuel cell power generation system and the load variation by connecting a load unit.

도1은 연료전지 발전시스템의 전체 개략도.1 is an overall schematic diagram of a fuel cell power generation system.

도2는 도1의 연계구성 스택 및 부하 제어기의 상세 도면.FIG. 2 is a detailed view of the linkage stack and load controller of FIG.

도3은 연료전지 발전시스템의 용량에 따른 효율 비교 그래프.3 is a graph comparing efficiency with capacity of a fuel cell power generation system.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing

100 : 가스압축기(gas compressor)100: gas compressor

101, 102, 103, 114 : 열교환기(heat exchanger)101, 102, 103, 114: heat exchanger

104 : 개질기 105 : 용융탄산염 연료전지(MCFC)104: reformer 105: molten carbonate fuel cell (MCFC)

106 : 연료극(Anode) 및 공기극(Cathode) 히터106: anode and cathode heater

107 : 고체산화물 연료전지(SOFC) 108 : 인버터 및 부하제어기107: solid oxide fuel cell (SOFC) 108: inverter and load controller

109 : 촉매연소기 110 : 고온 블로어109: catalytic combustion 110: high temperature blower

111 : 압축기 및 팽창기 112, 113 : 유량조절밸브111: compressor and expander 112, 113: flow control valve

36, 37, 38, 39 : 전류라인 35 : 히터 전력 공급 라인36, 37, 38, 39: current line 35: heater power supply line

15, 16, 17 : 연료극 공급라인 23, 24, 25 : 공기극 공급라인15, 16, 17: anode supply line 23, 24, 25: cathode supply line

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 연료전지 발전시스템에 있어서, 고온에서 작동하는 용융탄산염 연료전지 스택, 고체산화물 연료전지 스택과, 용융탄산염 연료전지 스택과 고체산화물 연료전지 스택에 전력을 조절하는 인버터 및 부하제어기와, 유압을 조절하는 유압조절밸브를 포함한다.A feature of the present invention for achieving the above object is, in a fuel cell power generation system, a molten carbonate fuel cell stack, a solid oxide fuel cell stack, a molten carbonate fuel cell stack and a solid oxide fuel cell stack operating at high temperature. Inverter and load controller to adjust the power, and includes a hydraulic control valve for adjusting the hydraulic pressure.

또한, 인버터 및 부하제어기는 연료극 및 공기극 히터에 공급되는 전력을 제어하여, 용융탄산염 연료전지 스택과 고체산화물 연료전지 스택의 출구온도와 전력생산량을 제어하는 것을 특징으로 하며, 유압조절밸브는 공기극의 유압을 조절하는 밸브와 연료극의 유압을 조절하는 밸브로 이루어져 순환하는 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inverter and the load controller controls the power supplied to the anode and the cathode heater to control the outlet temperature and power output of the molten carbonate fuel cell stack and the solid oxide fuel cell stack, and the hydraulic control valve of the cathode It consists of a valve for adjusting the hydraulic pressure and the valve for adjusting the hydraulic pressure of the fuel electrode, characterized in that for controlling the flow rate circulating.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에서 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택을 연계 구성하고, 인버터 및 부하제어기(108)로 제어하는 발전시스템은 첨부한 도면 도1과 같다. 이 때, 용융탄산염 연료전지(105) 및 고체산화물 연료전지(107) 모두 연료극, 공기극이 따로 연결될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present invention, the power generation system for linking the molten carbonate fuel cell 105 stack and the solid oxide fuel cell stack 107 and controlling the inverter and the load controller 108 is as shown in FIG. 1. At this time, both the molten carbonate fuel cell 105 and the solid oxide fuel cell 107 may be connected to the anode and the cathode.

구성은 가스압축기(100), 열교환기(101, 102, 103, 114), 개질기(104), 용융탄산염 연료전지(105), 연료극 및 공기극히터(106), 고체산화물 연료전지(107), 인버터 및 부하제어기(108), 고온 블로어(110), 압축기 및 팽창기(111), 유량조절밸브(112, 113) 등으로 이루어진다.The configuration is gas compressor 100, heat exchanger 101, 102, 103, 114, reformer 104, molten carbonate fuel cell 105, anode and cathode heater 106, solid oxide fuel cell 107, inverter And a load controller 108, a high temperature blower 110, a compressor and an expander 111, flow control valves 112 and 113, and the like.

가스압축기(100)는 공급되는 가스의 압력을 올리는 기능을 하며, 열교환기(heat exchanger)(101, 102, 103, 104)는 뜨거운 유체와 차가운 유체의 열교환이 잘 되도록 여러개의 튜브를 구성하여 뜨거운 유체는 차갑게 차가운 유체는 뜨겁게 만드는 기능을 한다.Gas compressor 100 serves to increase the pressure of the supplied gas, heat exchanger (heat exchanger) (101, 102, 103, 104) is composed of a plurality of tubes so that the heat exchange between the hot fluid and cold fluid is hot Fluid cools cold fluids.

개질기(reformer)(104)는 천연가스를 개질하여 수소와 탄산가스로 만드는 기능을 하며, 고온블로어(110)는 공기극 가스를 재사용하기 위해 설치되며, 고온에서 사용되고 압축기보다 입출구 압력차가 작은 기기이다. 압축기 및 팽창기(111)는 압축기는 가스의 압력을 올리는데 사용되며, 팽창기는 터빈이 설치되어 고온 고압의 가스가 터빈을 돌리면서 일을하고 저온저압의 가스로 밖으로 배출시키는 기능을 한다. 유량조절밸브(112, 113)는 공기압으로 조절되며 측정에 의해 정해진 압력 및 온도에서 유량을 조절한다.The reformer 104 functions to reform natural gas into hydrogen and carbon dioxide gas, and the high temperature blower 110 is installed to reuse the cathode gas and is used at a high temperature and has a smaller inlet / outlet pressure difference than the compressor. Compressor and expander 111 is a compressor is used to increase the pressure of the gas, the expander is a turbine is installed is a high-temperature and high-pressure gas to rotate the turbine to work and discharge to the low-temperature low-pressure gas. The flow regulating valves 112 and 113 are controlled by air pressure and regulate the flow rate at the pressure and temperature determined by the measurement.

한편, 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택을 연계한 발전시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.On the other hand, the operation of the power generation system in conjunction with the molten carbonate fuel cell 105 stack and the solid oxide fuel cell stack 107 is described as follows.

천연가스(11)가 전송되면 가스압축기(100)에서 압축이 되어 압력이 증가되면 열 교환기(101)를 거쳐서 스팀(33)과 합류된 후 개질기(104)를 통하여 공급된 연료가스(15)는 용융탄산염 연료전지 연료극 스택(105)으로 공급되어 전기 화학 반응이 일어난 후 연료극 및 공기극히터(106)을 경로하여 고체산화물 연료전지 연료극 스택(107)으로 공급된다.When the natural gas 11 is transmitted, the gas is compressed in the gas compressor 100, and when the pressure is increased, the fuel gas 15 supplied through the reformer 104 after joining the steam 33 through the heat exchanger 101 is After being supplied to the molten carbonate fuel cell anode stack 105 and an electrochemical reaction occurs, the molten carbonate fuel cell anode stack 105 is supplied to the solid oxide fuel cell anode stack 107 via the anode and cathode heater 106.

고체산화물 연료전지 연료극 스택(107)에서 반응 후 미 반응된 가스(18)는 열교환기(114)를 통하여 외부에서 공급되어 압축기 및 팽창기(111)로 전송된 공기(19)를 가열하고 다시 공기극의 리싸이클(27) 라인과 함께 촉매연소기(109)로 공급되어 촉매 연소된 후에 고온 블로어(110)를 거쳐서 용융탄산염 연료전지 스택(105)의 공기극(23)으로 공급되며, 반응된 공기는 고체산화물 연료전지 공기극 스택(107)으로 공급(25)되며 터빈(111)을 통하여 배출(28)되거나 다시 열교환기(114)를 경로하여 촉매연소기(109)로 공급된다.After the reaction in the solid oxide fuel cell anode stack 107, the unreacted gas 18 is supplied from the outside through the heat exchanger 114 to heat the air 19 transferred to the compressor and the expander 111, and then again to the cathode. The catalyst is supplied to the catalytic combustor 109 along with the recycle 27 line and then catalytically burned, and then supplied to the cathode 23 of the molten carbonate fuel cell stack 105 through the high temperature blower 110, and the reacted air is a solid oxide fuel. The battery 25 is supplied to the cathode stack 107 and is discharged through the turbine 111 or supplied to the catalytic combustor 109 via the heat exchanger 114.

용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택에서 생산되는 전기는 전류선(36 : SOFC, 37 : MCFC)를 거쳐서 인버터 및 부하제어기(108)로 공급되며 초기 운전 시와 부하 변화시의 연료극 및 공기극히터(106)의 조절은 인버터 및 부하제어기(108)에서 부하와 히터의 전력을 제어하는 전력량의 조절(35)을 통하여 이루어진다. 공기극 유량의 순환량은 유량조절밸브(112)를 통하여 조절되며 연료극 공급연료의 가열원은 유량조절밸브(113)를 통하여 제어된다.The electricity produced from the molten carbonate fuel cell stack 105 and the solid oxide fuel cell stack 107 is supplied to the inverter and the load controller 108 via a current line 36 (SOFC, 37: MCFC), and during initial operation and load. The adjustment of the anode and the cathode heater 106 at the time of change is made through the adjustment 35 of the amount of power controlling the power of the load and the heater in the inverter and the load controller 108. The circulation amount of the cathode flow rate is controlled through the flow rate control valve 112 and the heating source of the anode feed fuel is controlled through the flow rate control valve 113.

한편, 연료극 및 공기극히터(106)는 초기 운전 시와 부하 변동 시에 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택의 출구 온도 및 전력 생산량 조절을 위하여 인버터 및 부하변화기(108)에 의하여 작동된다.On the other hand, the anode and cathode heater 106 is an inverter and load changer 108 to adjust the outlet temperature and power output of the molten carbonate fuel cell stack 105 and the solid oxide fuel cell stack 107 stack during the initial operation and load fluctuations. It works by).

도면 도2는 도1에서 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택의 연계 구성과 인버터 및 부하제어기의 상세 도면으로 연료전지 스택에서 생산되는 전기 인출 전류선(36, 37)과 인버터 및 부하제어기에서 제어하여 생산된 전력을 기준으로 초기 운전 및 부하 변동에 따른 연료극 및 공기극히터에 전력을 공급하는 라인(35)로 구성된다.FIG. 2 is a detailed diagram of an integrated structure of the molten carbonate fuel cell 105 stack and the solid oxide fuel cell stack 107 and an inverter and a load controller in FIG. 1. ) And a line 35 for supplying power to the anode and the cathode heater according to the initial operation and the load change based on the power produced by the inverter and the load controller.

표1은 각 연료전지의 구성 및 운전 특성을 나타내고 있다.Table 1 shows the configuration and operation characteristics of each fuel cell.

타입type 상태condition 이온ion 작동온도(℃)Operating temperature (℃) 연료fuel 적용apply 알카리Alkali 액체Liquid OH- OH - < 120<120 H2 H 2 우주선spaceship 고체고분자Solid polymer 고체solid H+ H + < 120<120 H2 H 2 자동차car 인산형Phosphate 액체Liquid H+ H + 150-220150-220 H2 H 2 복합발전Combined cycle 용융탄산염Molten carbonate 액체Liquid CO2- 3 CO 3 2- 600-700600-700 H2COH 2 CO 복합발전Combined cycle 고체산화물Solid oxide 고체solid O2- O 2- 10001000 H2COH 2 CO 복합발전Combined cycle

표1에서와 같이 발전시스템에 사용가능한 연료전지 중에서 용융탄산염 연료전지(105)와 고체산화물 연료전지(107)의 운전 온도는 약 300℃ 정도의 차이를 보이고 있다.As shown in Table 1, the operating temperatures of the molten carbonate fuel cell 105 and the solid oxide fuel cell 107 among the fuel cells usable in the power generation system show a difference of about 300 ° C.

고체산화물 연료전지(107)의 높은 작동 온도로 밀봉재의 안정성 및 고온 분리판의 제작이 어려우며, 전해질(Ce 및 Bi계)과 박막형 연료전지의 제조기술의 발전으로 중온형 고체산화물 연료전지가 가능해져 전해질의 두께를 30 ㎛ 이하로 조절한 지지체 구조의 고체산화물 연료전지는 작동 온도를 800℃로 낮출 수 있게 되었다.Due to the high operating temperature of the solid oxide fuel cell 107, it is difficult to manufacture the sealant and the high temperature separation plate, and the development of electrolyte (Ce and Bi-based) and thin film fuel cell technology enables the medium temperature solid oxide fuel cell. The solid oxide fuel cell having a support structure in which the thickness of the electrolyte is adjusted to 30 μm or less can be lowered to 800 ° C.

따라서, 용융탄산염 연료전지(105) 스택의 출구온도가 바로 고체산화물 연료전지(107) 스택의 입구온도로 직접 연계가 가능하며 즉, 작동온도가 서로 다른 연료전지 스택의 직접 연계로 발열 반응인 전기화학 반응에 의하여 용융탄산염 연료전지(105) 스택 후단의 배가스(약 700℃)가 바로 고체산화물 연료전지(107) 스택의 공급 가스로 사용될 수 있다.Therefore, the outlet temperature of the molten carbonate fuel cell 105 stack can be directly linked to the inlet temperature of the solid oxide fuel cell stack 107. That is, the electricity generated by the exothermic reaction can be directly connected to fuel cell stacks having different operating temperatures. By a chemical reaction, the exhaust gas (about 700 ° C.) behind the molten carbonate fuel cell 105 stack may be directly used as a supply gas of the solid oxide fuel cell 107 stack.

또한, 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택인 경우 천연가스, 메탄올, 수소 등을 직접 사용할 수 있고, 석탄 가스화 가스를 직접 사용할 수 있는 공통점이 있다.In addition, in the case of the molten carbonate fuel cell 105 stack and the solid oxide fuel cell 107 stack, natural gas, methanol, hydrogen, and the like may be directly used, and coal gasification gas may be directly used.

표2는 용융탄탄염 연료전지(105) 스택 및 고체산화물 연료전지(107)스택의 연계 구성에 따른 발전시스템 전체의 효율을 125 MW를 기준으로 표시한 것이다.Table 2 shows the overall efficiency of the power generation system according to the combined configuration of the molten carbon fuel cell stack 105 and the solid oxide fuel cell stack 107 based on 125 MW.

항목Item 사례1Case 1 사례2Case 2 사례3Case 3 Absorbed Power(MW)①Absorbed Power (MW) ① 225.6225.6 259.4259.4 206.4206.4 Delivered gross power(MW)②Delivered gross power (MW) ② 149.4149.4 173.2173.2 154.6154.6 Aux. power consumption(MW)③Aux. power consumption (MW) ③ 23.923.9 20.720.7 27.427.4 Delivered net power(MW)(②-③)Delivered net power (MW) (②-③) 125.4125.4 152.5152.5 127.3127.3 Gross Efficiency(%)(②/①)×100Gross Efficiency (%) (② / ①) × 100 66.266.2 66.766.7 74.974.9 Net Efficiency(%)((②-③)/①)×100Net Efficiency (%) ((②-③) / ①) × 100 55.655.6 58.858.8 61.761.7

일반적으로 효율은 공급된 연료에 비해 생산된 전기가 얼마나 되는지를 나타내며 이것을 gross efficiency 라고 하며, 공급된 파워는 공급된 연료가 일로 바뀌었을 때의 파워를 나타낸다. Absorbed power는 공급되는 천연가스의 열량에 대한파워의 표시를 나타난다.In general, the efficiency is how much electricity is produced compared to the fuel supplied, which is called the gross efficiency, and the power supplied is the power when the fuel supplied is converted to work. Absorbed power gives an indication of the power of the heat of natural gas supplied.

사례1은 용융탄산염 연료전지(105)를 2단계 스택으로 구성한 것이며, 사례2는 고체산화물 연료전지(107)를 2단계 스택으로 구성한 것이며, 사례3은 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택을 2단계로 구성한 것이다.Case 1 is a two-stage stack of molten carbonate fuel cell 105, Case 2 is a two-stage stack of solid oxide fuel cell 107, Case 3 is a stack of molten carbonate fuel cell 105 and solid oxide The stack of the fuel cell 107 is composed of two stages.

세가지 시스템에 천연가스는 5 Kg/s를 공급하며, 첫번째 스택의 연료 이용률은 40%로 하고 두번째 스택의 연료 이용률은 80%로 설정하였으며 이 값은 각 스택을 단독 운전한 경우 80%의 이용률이다.Natural gas is supplied to all three systems at 5 Kg / s, the fuel utilization of the first stack is 40% and the fuel utilization of the second stack is 80%, which is 80% utilization of each stack alone. .

연료 이용률이 80%라함은 공급된 연료중에서 20%는 반응하지 않은 것을 의미한다. 따라서, 용융탄산염 연료전지(105)에 낮은 연료 이용율로 가동시켜서 반응하지않은 연료로 연료극을 냉각시킬 수 있으며, 발전시스템을 운전중에는 연료량이 공기량보다 적어서 압력이 낮으므로 낮은 이용률에 의한 미반응 연료로 인한 공기극과 연료극의 차압을 감소시킬 수 있다.A fuel utilization rate of 80% means that 20% of the fuel supplied has not reacted. Therefore, it is possible to cool the anode with the unreacted fuel by operating the molten carbonate fuel cell 105 at a low fuel utilization rate. The differential pressure of the cathode and the anode can be reduced.

표2와 같이 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택이 직접 연계된 사례3이 가장 높은 효율을 나타내며, 사례1은 용융탄산염 연료전지(105) 스택만이 구성되어 있어서 부가적인 발전량이 사례2에 비하여 상대적으로 적으며, 사례2는 생산된 전력량(152.5MW)은 가장 많으나 고온에서 작동되는 관계로 예열에 필요한 전력량(259.4MW)이 많아 전체적인 효율은 58.8%를 나타낸다.As shown in Table 2, Case 3, in which the molten carbonate fuel cell stack 105 and the solid oxide fuel cell stack 107 are directly linked, shows the highest efficiency, and Case 1 has only the molten carbonate fuel cell 105 stack. The amount of additional power generation is relatively smaller than that of Case 2, and Case 2 has the largest amount of electricity produced (152.5MW), but it is operated at high temperature, so the amount of power required for preheating is high (259.4MW) and the overall efficiency is 58.8%.

사례3의 효율이 높은 이유는 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택의 연계한 발전시스템에 의하여 용융탄산염 연료전지(105) 스택의 배가스를 고체산화물 연료전지(107) 스택에서 배가스를 그대로 사용하여 연료공급에 필요한 전력량이 가장 적으며 동시에 고체산화물 연료전지(107) 스택의 배가스에 의한 터빈 등 부가발전량이 있기 때문이다.The reason why the efficiency of Case 3 is high is that the exhaust gas of the molten carbonate fuel cell 105 stack is transferred to the solid oxide fuel cell 107 stack by the power generation system of the molten carbonate fuel cell 105 stack and the solid oxide fuel cell 107 stack. This is because the amount of power required for fuel supply is the smallest using the exhaust gas as it is, and at the same time, there is an additional generation amount such as a turbine by the exhaust gas of the solid oxide fuel cell stack 107.

도3은 연료전지 발전시스템의 용량에 따른 효율 비교 그래프로, 용량이 커짐에 따라 연료전지 스택 내부의 전력 및 열량의 증가로 전체 발전시스템의 효율은 상승되고 용융탄산염 연료전지(105) 연계 스택(MC-MCFC)보다 고체산화물 연료전지(107) 연계 스택(SO-SOFC)의 효율이 크게 나타나는 것은 고온의 스택 출구 가스 조건에 의하여 터빈 등 부가발전이 가능하기 때문이다.3 is an efficiency comparison graph according to the capacity of a fuel cell power generation system. As the capacity increases, the efficiency of the entire power generation system is increased due to an increase in power and heat inside the fuel cell stack, and a stack of molten carbonate fuel cells 105 is connected. The efficiency of the solid oxide fuel cell 107 linked stack (SO-SOFC) is greater than that of MC-MCFC because additional power generation, such as a turbine, is possible due to the high temperature stack exit gas conditions.

본 발명에서는 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체산화물 연료전지(107) 스택을 연계하여 발전시스템을 구성하였을 때 두 가지 연료전지 스택의 부하를 하나의 인버터 및 부하제어기(108)로 제어함으로써 두번째 스택인 고체산화물 녕료전지(107) 스택 후단의 가스 온도 및 압력 조건을 부하 변화에 따라 변화시킬 수 있으며 스택의 초기 운전 시와 부하 변동 시에 스택의 온도 및 압력을 제어할 수 있다.In the present invention, when the molten carbonate fuel cell stack 105 and the solid oxide fuel cell stack 107 are linked to each other in a power generation system, the loads of the two fuel cell stacks are controlled by one inverter and the load controller 108. Gas temperature and pressure conditions at the rear end of the stack, which is a stack, may be changed according to load changes, and the temperature and pressure of the stack may be controlled during initial operation and load change of the stack.

부하변화량Load change 전력량(kW)(MCFC|SOFC)Power (kW) (MCFC | SOFC) 출구 온도(℃)Outlet temperature (℃) 효율(Gross)Gross 효율(Net)Efficiency (Net) 50 mA/㎠50 mA / ㎠ 145.56145.56 985.4985.4 71.771.7 55.855.8 37.48 | 108.0837.48 | 108.08 75 mA/㎠75 mA / ㎠ 148.62148.62 963.6963.6 72.872.8 56.656.6 44.05 | 104.8144.05 | 104.81 100 mA/㎠100 mA / ㎠ 150.85150.85 947.7947.7 73.873.8 58.358.3 52.86 | 97.9952.86 | 97.99 125 mA/㎠125 mA / ㎠ 152.78152.78 931.3931.3 74.874.8 60.060.0 61.67 | 91.1061.67 | 91.10 150 mA/㎠150 mA / ㎠ 154.62154.62 914.3914.3 75.975.9 61.761.7 70.48 | 84.1470.48 | 84.14

표3은 100kW급 연료전지 발전시스템을 기준으로 계산되었으며 공급된 연료는 0.005kg/s의 천연가스가 공급되었다. 표3에서 주어진 부하 변화량은 두가지 연료전지 스택중 첫번째 스택인 용융탄산염 연료전지(105)에 가해지는 부하 변화량이며 고체산화물 연료전지(107)에 공급된 연료에 따라 80%의 이용률을 기준으로 계산되었다.Table 3 is calculated based on the 100kW fuel cell power generation system and supplied 0.005kg / s of natural gas. The load variation given in Table 3 is the load variation applied to the molten carbonate fuel cell 105, which is the first of the two fuel cell stacks, and is calculated based on 80% utilization depending on the fuel supplied to the solid oxide fuel cell 107. .

표3에 보이듯이 부하의 변화에 따라 연계 스택의 후단인 고체산화물 연료전지(107) 스택 후단의 온도는 조절이 가능하며 즉, 부하가 많아질수록 출구온도는 감소한다. 이러한 연계 스택을 사용한 경우 부하 변동에 따른 스택 출구의 온도 조절 및 히터의 출력 제어를 할 수 있으며 최적의 시스템 효율에 맞는 운전 조건을 설정할 수 있다.As shown in Table 3, the temperature at the rear end of the stack of the solid oxide fuel cell 107, which is the rear end of the associated stack, can be adjusted according to the load change. That is, the outlet temperature decreases as the load increases. In case of using such a stack, it is possible to control the temperature of the stack outlet and the output of the heater according to the load variation, and to set the operating conditions for optimal system efficiency.

또한, 이 두가지 연료전지 시스템은 공통된 연료극 가스 외에도 공기극에 환원제로 산소대신 공기를 사용함으로써 상대적으로 연료극에 비하여 높은 압력의 공기극 압력을 유지하고 있으며 용융탄산염 연료전지(105) 스택의 이용률을 낮춤으로써 연료극의 상대적인 차압의 증가에 의해 용융점 상태의 전해질을 보호할 수 있는 효과가 있다.In addition, the two fuel cell systems maintain a higher pressure of the cathode than the anode by using air instead of oxygen as a reducing agent in the cathode in addition to the common anode gas, and lowering the utilization rate of the molten carbonate fuel cell 105 stack. There is an effect that can protect the electrolyte in the melting point state by increasing the relative differential pressure of.

한편, 용융탄산염 연료전지(105)에서 미 반응된 연료 및 공기는 고체산화물 연료전지(107) 스택으로 공급되어 용융탄산염 연료전지(105) 스택에서 발생되는 전기화학 반응열을 고체산화물 연료전지(107) 스택의 연료 공급 열원으로 사용하므로써 각각의 연료전지로 구성된 2단계 스택보다 높은 효율을 얻는다.Meanwhile, the unreacted fuel and air from the molten carbonate fuel cell 105 are supplied to the solid oxide fuel cell 107 stack, and the heat of the electrochemical reaction generated from the molten carbonate fuel cell 105 stack is transferred to the solid oxide fuel cell 107. By using the stack as a fuel supply heat source, higher efficiency is achieved than a two-stage stack consisting of each fuel cell.

연계된 2단계 스택은 연료의 2단계 산화에 따른 높은 연료 이용률뿐만 아니라 용융탄산염 연료전지(105) 스택에 연료량이 과잉 공급되어 스택 내의 연료극의 압력을 증가시켜 극간 차압 보호와 연료극 가스를 이용한 스택의 냉각 효과가 있고, 공통으로 인버터 및 부하제어기(108)를 통하여 공기와 공급 연료의 량을 제어하는 유압조절밸브(112, 113)을 이용하여 스택 출구 가스의 온도 및 압력을 제어할 수 있어 스택의 후단 배가스를 부가발전에 적합하도록 가스의 온도 및 압력을 조절한다.The associated two-stage stack not only provides high fuel utilization due to two-stage oxidation of the fuel, but also the fuel amount in the molten carbonate fuel cell 105 stack is excessively supplied to increase the pressure of the anode in the stack, thereby protecting the differential pressure and stacking of the stack using the anode gas. There is a cooling effect, and the temperature and pressure of the stack outlet gas can be controlled using the hydraulic control valves 112 and 113 which control the amount of air and fuel supply through the inverter and the load controller 108 in common. The temperature and pressure of the gas are adjusted to make the downstream flue gas suitable for additional power generation.

인버터 및 부하제어기(108)는 초기 운전 및 부하 변동 시에도 용융탄산염 연료전지(105) 스택과 고체화합물 연료전지(107) 스택에 적당한 부하량을 선택 조절하여 연계된 스택의 최대 출력시 연료 이용률, 성능이 저하된 스택 보호에 필요한 연료 이용률 등 어떤 운전 조건에서도 연료전지 발전시스템 전체의 최적의 운전 조건으로 높은 효율의 발전과 연소과정에서 발생하는 SOX,NOX등 환경오염 물질이 없어 환경 친화적인 발전 방식이다.The inverter and load controller 108 selects and adjusts an appropriate load amount for the molten carbonate fuel cell stack 105 and the solid compound fuel cell stack 107 even during initial operation and load variation, so that the fuel utilization rate and performance at the maximum output of the associated stack are controlled. Environmentally friendly power generation with high efficiency and no environmental pollutants such as SO X and NO X generated during combustion under the optimal operating conditions of the entire fuel cell power generation system under any operating conditions such as fuel utilization required for protecting the degraded stack. That's the way.

상술한 바와 같이, 용융탄산염 연료전지 스택 및 고체산화물 연료전지(105, 107) 스택을 직렬로 연계하여 발전시스템을 구성하고 연계된 발전시스템의 온도 및 압력 조건을 공통된 하나의 인버터 및 부하제어기(108)를 사용하여 연료극 및 공기극 히터를 제어하여 고체산화물 연료전지(107) 스택의 후단 가스 조성과, 연계 스택 구성으로 발전시스템의 효율 증가와 고압의 조건에서 용융탄산염 연료전지(105) 스택의 연료극에 과잉으로 연료를 공급하여 차압 보호 및 연료가스를 이용한 스택의 냉각을 이룰 수 있다. As described above, the molten carbonate fuel cell stack and the solid oxide fuel cell stack 105 and 107 are connected in series to form a power generation system, and a single inverter and load controller 108 having a common temperature and pressure condition of the associated power generation system is used. To control the anode and cathode heaters to increase the efficiency of the power generation system and to the anode of the molten carbonate fuel cell stack under high pressure. Excess fuel can be supplied to achieve differential pressure protection and cooling of the stack using fuel gas.

또한, 본 발명에 따른 실시예는 상술한 것으로 한정하지 않고, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진 자라면 자명한 범위 내에서 본 발명을 여러가지로 수정 및 변경하여 실시할 수 있을 것이며, 이와같은 수정 및 변경은 본 발명의 기술적 범주에 해당함을 밝혀 둔다.In addition, embodiments according to the present invention is not limited to the above, and those skilled in the art will be able to carry out various modifications and changes to the present invention within the obvious scope, such modifications, And changes are intended to fall within the technical scope of the present invention.

이상과 같이, 본 발명은 용융탄산염 연료전지와 고체산화물 연료전지를 연계한 발전시스템을 구성하여 부가적인 공급 열량을 줄이고 연료 이용률을 증가시켜 연료전지 발전시스템 전체의 효율을 증가시키며, 석탄가스화 복합 발전이 이루어질 경우 생산된 석탄가스는 연계용 스택을 통하여 전기를 생산하게 되고 고온 고압의 배가스는 가스 터빈 및 배열회수 시스템을 통하여 부가 발전을 할 수 있다.As described above, the present invention constitutes a power generation system in which a molten carbonate fuel cell and a solid oxide fuel cell are connected to each other, thereby reducing additional supply calories and increasing fuel utilization to increase the efficiency of the entire fuel cell power generation system. When produced, the produced coal gas produces electricity through the stack for linkage, and the high temperature and high pressure flue gas may generate additional power through a gas turbine and a heat recovery system.

또한, 연료전지 발전시스템이 상용화되면 스택의 운전방식에 있어서 초기 기동 및 부하 변동에 따른 스택의 이용률 변화를 해결할 수 있으며, 연계형 연료전지 발전시스템의 사용으로 환경오염을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, when the fuel cell power generation system is commercialized, it is possible to solve the change in the utilization rate of the stack due to the initial start-up and the load variation in the operation method of the stack, and to reduce the environmental pollution by using the linked fuel cell power generation system. .

Claims (4)

연료전지 발전시스템에 있어서,In a fuel cell power generation system, 고온에서 작동하는 용융탄산염 연료전지 스택과, 고체산화물 연료전지 스택과, 상기 용융탄산염 연료전지와 고체산화물 연료전지 스택에 전력을 조절하는 인버터 및 부하제어기와, 유압을 조절하는 유압조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 효율 향상 장치.A molten carbonate fuel cell stack operating at a high temperature, a solid oxide fuel cell stack, an inverter and a load controller for controlling power to the molten carbonate fuel cell and a solid oxide fuel cell stack, and a hydraulic control valve for regulating hydraulic pressure An efficiency improving apparatus of a fuel cell power generation system, characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인버터 및 부하제어기는 연료극 및 공기극 히터에 공급되는 전력을 제어하여, 부하량의 변화에 따라 상기 용융탄산염 연료전지 스택과 상기 고체산화물 연료전지 스택의 출구온도와 전력 생산량을 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 효율 향상 장치.The inverter and the load controller controls the power supplied to the anode and the cathode heater, the fuel characterized in that for controlling the outlet temperature and power output of the molten carbonate fuel cell stack and the solid oxide fuel cell stack in accordance with the change in load Efficiency improvement device of battery power generation system. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유압조절밸브는 공기극의 유압을 조절하는 밸브와 연료극의 유압을 조절하는 밸브로 이루어져 순환하는 유량을 조절하여 압력온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 효율 향상 장치.The hydraulic control valve comprises a valve for adjusting the hydraulic pressure of the air electrode and the valve for adjusting the hydraulic pressure of the anode, the efficiency of the fuel cell power generation system, characterized in that for controlling the pressure temperature by controlling the flow rate circulating. 연료전지 발전시스템에 있어서,In a fuel cell power generation system, 장시간의 운전으로 냉각이 필요할 때, 용융탄산염 연료전지 스택의 연료극에 입력되는 유량을 과잉공급하여 미 사용된 연료로 스택을 냉각시키고, 연료극과 공기극의 차압을 감소시키는 것을 특징으로 하는 연료전지 발전시스템의 효율 향상 방법.When cooling is required for a long time operation, the fuel cell power generation system is characterized in that the flow rate input to the anode of the molten carbonate fuel cell stack is excessively supplied to cool the stack with unused fuel, and the differential pressure between the anode and the cathode is reduced. How to improve efficiency.
KR10-2000-0062336A 2000-10-23 2000-10-23 Electric power system for Fuel Cell generation KR100405142B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0062336A KR100405142B1 (en) 2000-10-23 2000-10-23 Electric power system for Fuel Cell generation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0062336A KR100405142B1 (en) 2000-10-23 2000-10-23 Electric power system for Fuel Cell generation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020031686A true KR20020031686A (en) 2002-05-03
KR100405142B1 KR100405142B1 (en) 2003-11-12

Family

ID=19694898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0062336A KR100405142B1 (en) 2000-10-23 2000-10-23 Electric power system for Fuel Cell generation

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100405142B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005144A (en) * 2002-07-08 2004-01-16 현대자동차주식회사 Air supply apparatus for fuel cell
KR20040042502A (en) * 2002-11-14 2004-05-20 현대자동차주식회사 Fuel cell system
KR101422612B1 (en) * 2013-05-15 2014-08-14 삼성중공업 주식회사 Fuel cell apparatus
WO2016003011A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 한국생산기술연구원 Direct carbon fuel cell system having excellent fuel efficiency
KR20190076665A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 포스코에너지 주식회사 Fuel cell hybrid system
KR102148377B1 (en) * 2019-07-19 2020-08-26 (주)에프씨아이 A convergence system including molten carbonate fuel cell and solid oxide electrolysis cell
KR102153551B1 (en) * 2019-07-19 2020-09-08 (주)에프씨아이 Multi-stage fuel cell system

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101138763B1 (en) 2009-12-08 2012-04-24 삼성중공업 주식회사 Apparatus for load following fuel cell power generation system in a ship and method thereof
KR101149509B1 (en) 2011-11-18 2012-05-25 삼성중공업 주식회사 Apparatus for load following fuel cell power generation system in a ship and method thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040005144A (en) * 2002-07-08 2004-01-16 현대자동차주식회사 Air supply apparatus for fuel cell
KR20040042502A (en) * 2002-11-14 2004-05-20 현대자동차주식회사 Fuel cell system
KR101422612B1 (en) * 2013-05-15 2014-08-14 삼성중공업 주식회사 Fuel cell apparatus
WO2016003011A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 한국생산기술연구원 Direct carbon fuel cell system having excellent fuel efficiency
KR20190076665A (en) * 2017-12-22 2019-07-02 포스코에너지 주식회사 Fuel cell hybrid system
KR102148377B1 (en) * 2019-07-19 2020-08-26 (주)에프씨아이 A convergence system including molten carbonate fuel cell and solid oxide electrolysis cell
KR102153551B1 (en) * 2019-07-19 2020-09-08 (주)에프씨아이 Multi-stage fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
KR100405142B1 (en) 2003-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101352198B1 (en) Fuel cell hybrid system
CN109326805B (en) Solid oxide fuel cell power generation system and process
KR100651270B1 (en) Apparatus for molten carbonate fuel cell
CN109860660B (en) High-efficiency solid oxide fuel cell system
KR20110086110A (en) Mcfc power generation system and method for operating same
JPH0622148B2 (en) Molten carbonate fuel cell power plant
JPH09129255A (en) Power generating system for combined cycle of indirect combustion gas turbine and doubled fuel cell
CN113851673B (en) Solid oxide fuel cell combined heat and power system and operation method thereof
KR100405142B1 (en) Electric power system for Fuel Cell generation
JP2585210B2 (en) Fuel cell power plant
KR20170085179A (en) High efficient high temperature fuel cell system with anode off gas recirculation
JP2000200617A (en) Fuel-cell composite power generating plant system
JP4508660B2 (en) Combined power generation system using high-temperature fuel cell
JPH11238520A (en) Fuel cell power generating apparatus
JPH1012255A (en) Fuel cell generating system and compound generating plant
JP4192023B2 (en) Thermoelectric supply system
JP2001015134A (en) Combined power generating device of fuel cell with gas turbine
JP4745479B2 (en) Combined power plant
JP4578787B2 (en) Hybrid fuel cell system
KR100623942B1 (en) System for molten carbonate fuel cells
JP3211505B2 (en) Method for controlling anode inlet temperature of molten carbonate fuel cell power generator
CN219497848U (en) Modularized high-efficiency SOFC system
JP3897149B2 (en) Solid oxide fuel cell and Stirling engine combined system
KR102548739B1 (en) Fuel cell system having high thermal efficiency
CN116979091B (en) High-efficiency energy conversion system based on SOFC and operation method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
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: 20121017

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131016

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141015

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151015

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161018

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171017

Year of fee payment: 15