KR20090021312A - 연료전지장치에서의 예열장치 - Google Patents

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바르실라 핀랜드 오이
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Abstract

본 발명은 연료전지장치의 예열장치에 관한 것으로, 상기 연료전지장치는, 두 전극 사이의 전해질(9)과 함께 양극(7)과 음극(8)을 가지는 적어도 하나의 연료전지 유닛(6)을 포함하고, 상기 연료전지장치는, 황 제거 유닛(3)과 연료 개질 유닛(4)과 상기 양극 및/또는 음극측으로부터의 배가스를 연소하기 위한 후측 버너 (14)는 물론 양극(7)측에 적어도 하나의 연료 입구(1)와 음극(8)측에 산소 함유 공기 입구(11)를 구비한다. 본 발명에 따르면, 후측 버너(14)에는 연료전지장치의 시동 국면 동안 후측 버너(14)에 연료를 도입하기 위한 별도의 연료 입구 채널(24)이 제공되며, 별도로 공급된 연료의 연소에서 형성된 배가스의 일부가 시동 국면 동안 적어도 황 제거 유닛(3) 및/또는 연료 개질 유닛(4)을 가열하기 위해 후측 버너 (14)로부터 인도되도록 배치된다. 출구 채널(27, 29)들에는 배가스의 유속을 조절하기 위해 열교환기(31)와 조절수단(30)이 제공된다.

Description

연료전지장치에서의 예열장치{PREHEATING ARRANGEMENT IN A FUEL CELL APPARATUS}
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 연료전지장치에서의 예열장치로서, 상기 연료전지장치는 그 연료전지 내에서 두 극 사이의 전해질과 함께 양극과 음극을 구비하는 적어도 하나의 연료전지 유닛을 포함하고, 양극측에 적어도 하나의 연료 입구와 음극측에 산소 함유 공기 입구와 황 제거 유닛, 양극 및/또는 음극으로부터 배가스를 연소하기 위한 버너는 물론 연료 개질 유닛(fuel modifying unit)을 구비하는 연료전지장치에서의 예열장치에 관한 것이다.
또한 본 발명은 연료전지장치를 예열하는 방법에 관한 것이다.
양호한 효율을 가진 미래의 하나의 연료원은 연료전지이며, 그 연료는 화학반응을 통해 직접 전기에너지로 변환된다. 연료전지는 두개의 전극, 그 전극 사이에 소위 전해질이라 부르는 이온전도성 물질을 가진 양극과 음극을 구비한다. 천연가스나 다른 탄화수소는 가끔 연료로서 사용되며, 보통은 예컨대 연료를 개질하여 연료전지에 의해 사용되는 연료로 먼저 전환하여야 한다. 그렇게 처리되어, 연료가 연료전지의 양극에 도입되고, 그에 따라 반응에 필요한 산소가, 예컨대 공기의 형태로 연료의 음극에 도입된다. 상기 반응에서, 전자들이 연료전지의 양극에서 연료 의 수소로부터 방출되며 그곳에서부터 전자들이 외부회로, 즉 연료전지 밖에 위치한 부하를 통하여 연료전지의 음극으로 이동한다. 따라서 연료전지에서 수소는 산소와 결합하여, 열과 에너지를 형성하고, 그 에너지는 기계적 형태로 변환할 필요가 없이 직접 전기적 에너지로 형성된다. 그러나, 단일 연료전지에 의해 생성된 전위차는, 전형적으로 아주 작아서, 그 연료전지들로부터, 연속적으로 연결한 수많은 연료전지의 유닛, 소위 연료전지 스택(fuel cell stack)을 형성하는데 유용하며, 전압과 전류를 더 높이기 위해 직렬 또는 병렬로 상기 스택들을 연결할 수도 있다. 무엇보다 연료전지들의 장점은 양호한 효율, 무소음과 매우 적은 가동 부품수들이다. 다른 장점은 물만 또는 증기를 포함하는 환경친화적이고 청결한 방출이다.
연료전지 발전소에서 사용되는 연료는 보통, 연료에 따라 연료를 연료전지에 도입하기 앞서 다양한 예비처리를 필요로 한다. 이들 예비처리 작업은, 예컨대 연료의 원료로부터 수소를 생성할 때 황 제거, 또는 다른 촉매법 또는 비촉매법을 포함할 수 있다. 사용되는 방법과 무관하게, 그 예비처리 작업들은 주변 온도보다 훨씬 높은 온도에서 보통 일어난다. 이 때문에, 그 처리에 들어가는 재료들은 실제 처리공정 전에 열교환기에 의해 또는 실제 예비처리가 발생되는 반응용기나 반응기에 열을 전달함으로써 가열되도록 해야만 한다. 상술한 방법들 양쪽을 함께 사용하는 것도 가능하다.
종래기술에 따르면, 열을 위한 예비처리의 상기한 필요성은, 열교환기를 통하여 후측 버너(afterburner)에 의해 생성된 배가스를 순환하여 수행되며, 그 열교환기에서의 열은 처리될 연료의 원료에 전달된다. 이것과 더불어, 그 내용물을 가 진 튜브와 반응용기들은 외부 추적 가열(external trace heating) 및 가열저항체에 의해 전기적으로 가열된다. 그러한 종래 기술의 단점은, 연료전지 시스템 자체가 아직 예열을 위한 충분한 전기에너지를 생성할 수 없기 때문에, 연료전지의 시동 국면에서 외부 전기에 대한 커다란 요구와 소모이다. 다른 단점은, 상기 시스템이 나중의 실제 작동 단계에서 상기 예열을 위한 전기에너지를 사용하기 때문에 연료전지 자체에 의해 생성된 전기를 일부 소모한다는 점이다. 이로 인하여, 연료전지장치의 전기적 효율성이 감소한다.
본 발명의 목적은, 상술한 종래 기술의 단점을 없앨 수 있는, 연료전지장치에서 저렴하고 신뢰성 있는 예열장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 특별한 목적은, 그 시스템 내에서 외부 전기적 가열 없이 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 시동할 수 있는 연료전지장치에서의 예열장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 연료 및/또는 반응용기가 상기 연료전지 자체에 의해 생성된 전기 없이 예열될 수 있는 해결책을 제공하는 것이다. 또한 상기 사용된 반응용기들이 외부전기 또는 그 연료전기에 의해 생성된 전기를 필요로 하지 않고 작동하는 동안 가열될 수 있는 해결책을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명에 따른 예열장치는 청구항 1의 특징부에 개시된 것에 의해 특징이 있다. 본 발명에 따른 방법은 청구항 7의 특징부에 의해 개시된 것에 의해 특징이 있다. 본 발명의 다른 실시형태들은 다른 청구항에 개시된 것에 특징이 있다.
본 발명에 따른 예열장치의 기본 사상은, 연료전지장치의 시동 국면 동안, 후측 버너에의 별도의 연료 입구 채널이 상기 후측 버너에 연료를 도입하기 위해 배치되고, 상기 장치는, 황 제거 유닛에 배가스를 인도하기 위해 상기 후측 버너로부터 상기 황 제거 유닛까지 안내하는 채널과, 상기 황 제거 유닛으로부터의 배가스를 제거하기 위한 출구 채널, 및/또는 배가스를 개질 유닛에 인도하기 위해 상기 후측 버너로부터 상기 개질 유닛까지의 채널과, 상기 개질 유닛으로부터의 배가스를 제거하기 위한 출구 채널을 포함한다. 또한, 상기 황 제거 유닛의 출구 채널에는 배가스의 유속을 조절하기 위한 조절수단이 제공되고, 상기 출구 채널은 상기 조절수단과 황 제거 유닛 사이에서 열교환기를 포함하고, 그리고/또는 상기 개질 유닛의 배기 채널에는 배가스의 유속을 조절하기 위한 조절수단이 제공되고, 상기 출구 채널은 상기 조절수단과 개질 유닛 사이에서 열교환기를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시형태에 있어서, 상기 황 제거 유닛은, 상기 후측 버너의 배가스 중 적어도 일부가 그를 통해 케이싱에 인도되도록 배치되는 채널에 연결된 케이싱에 의해 감싸여 있다. 이 경우 장점은 무엇보다도, 반응용기가 시동 국면 동안 외부의 전기에너지 없이 예열될 수 있다는 것이다. 다른 장점은 상기 반응용기가 전기에너지를 사용하지 않고 동작 중에 정확한 공정온도로 예열될 수 있다는 것이다. 이것은 상기 반응용기를 예열하기 위한 연료전지 자체에 의해 생성되는 전기에너지를 사용할 필요가 없기 때문에, 종래 기술의 장치에 비하여 연료전지장치의 효율을 증가시킨다.
다음에, 첨부 도면을 참조해서 하나의 실시형태를 사용하여 본 발명을 더욱 상세하게 기재한다.
도 1은 전형적인 연료전지장치의 간단한 개략적인 예시이며,
도 2는 연료전지장치에 적용된 본 발명에 따른 장치의 간단하고 개략적인 예시도이다.
도 1은, 본 발명에 따른 예열장치가 양호하게 사용될 수 있는 전형적인 연료전지장치를 개략적으로 간단한 방식으로 도시하고 있다. 도 1은 연료전지 유닛(6)을 형성하며 고온에서 동작하는 연료전지 스택이, 예컨대 고체산화물 연료전지 (SOFC) 또는 용융 카보네이트 연료전지(MCFC) 혹은 기타 적합한 연료전지 형태로 구성될 수 있는 연료전지장치를 도시한다. 도시된 장치의 연료는, 예컨대 천연가스로부터 유용할 수 있는 수소일 수 있다. 다른 적합한 연료는, 예컨대 메탄, 디젤 오일, 등유 및 기타 탄화수소 함유 물질이다. 천연가스는 입구관(1)을 통해 열교환기(2)를 경유하여 가압된 상태로 상기 장치에 도입되고, 연료는 배가스의 열에 의해 가열된다. 황 제거 유닛(3)은 열교환기(2) 다음에 위치하며, 그 유닛에서 황이 연료로부터 제거된다. 황 제거 유닛(3)에 후속하여, 연료개질 유닛으로 작용하는 예비개질기 또는 개질기(reformer, 4)에 천연가스가 인도되고, 수소가 천연가스로부터 형성된다. 물이 수소형성에 사용되며, 물은 입구관(16)을 따라 열교환기(17)를 경유하여 가압 하에 상기 장치로 도입되고, 물은 배가스의 열에 의해 증기화된다. 개질기(4)에서, 천연가스의 탄화수소는 물에 의해 수소, 메탄 및 탄소 산화물로 바뀐다. 상기 장치의 작동을 향상시키기 위하여, 양극(7)측의 배가스 일부가 열 교환기(5) 및 송풍기(13)을 통해 개질기(4)의 입구측에 인도되고, 이에 의해 이산화탄소와 수증기는 인입 흐름(inlet flow)과 혼합된다. 연료는 상기 열교환기(5)를 경유하여 개질기(4)로부터, 연료전지 스택으로 형성된 연료전지 유닛(6)의 양극(7)측에 인도된다. 연료전지 유닛(6)의 연료전지 스택은 함께 가압된 수많은 연료전지로 구성되며, 각 연료전지는 두 극 사이의 전해질(9)과 함께 양극(7)과 음극(8)을 구비한다. 도면에는, 상기 연료전지 스택과 그 가능한 조합들이 하나의 유닛으로서 개략적으로 도시되어 있다. 재순환되지 않는 양극(7)측의 배가스의 일부는 후측 버너(14)에 도입되고, 나머지 연료는 연소되며, 이후에 배가스가 열교환기(17, 2 및 15)를 통하여 제거된다.
비슷하게, 산소는, 송풍기(10)에 의해 공기와 동반하여, 그 공기로부터 입구관(11)을 따라 열교환기(12)로 인도되어 음극(8)측에 도입되고, 상기 인입되는 공기는 음극(8)측에 공기를 도입하기 앞서 상기 음극측으로부터의 배가스에 의해 예열된다. 상기 음극측의 배가스의 열 중 대부분이, 열교환기(12)에서 상기 음극측에 도입될 공기를 예열하는데 사용되는데, 상기 열교환기에서는 음극측으로부터의 배가스가 인도된다. 또한 더 작은 양의 열이 배가스를 따라 후측 버너(14)에 인도되며 그곳을 통해 상기 장치로부터 배기된다. 열의 일부도 후측 버너(14)를 지나 예컨대 열교환기(15)를 통하여 상기 장치로부터 바로 안내되어 사라진다.
도 2는, 도 1에 따른 장치와 같은 열교환 장치에 적용된, 본 발명에 따른 해결책을 간단하고 개략적으로 예시한 것이다. 명료함을 위해, 도 2는 도 1에 도시된 모든 장치를 도시하지 않는다. 상기 장치에 있어서, 가스 흐름 공간이 케이싱(21) 의 내벽과 황 제거 유닛(3) 사이에 형성되도록 황 제거 유닛(3)보다 적당히 큰 내부 치수를 가지는 케이싱에 의해 감싸여 있으며, 필수적으로 모든 측변에서 황 제거 유닛을 감싸고 있다. 따라서, 연료개질 유닛으로 작용하는 개질기(4)나 다른 장치는, 케이싱(23)의 내벽과 개질기(4) 사이에 가스 흐름 공간이 형성되도록 개질기 (4)보다 적당히 큰 내부 치수를 가지는 케이싱(23)에 의해 감싸여 있으며, 상기 흐름 공간은 필수적으로 모든 측변에서 개질기(4)를 필수적으로 감싸고 있다.
미처리 연료가 상기 후측 버너에 도입되는 채널을 통하여 후측 버너(14)에 별도의 연료 채널(24)이 연결되어 있다. 공기 채널(25)이 송풍기에 의해 공기를 도입하기 위해 연료 채널(24)에 추가적으로 연결되어 있는데, 후측 버너(14)에서 연료가 떨어지기 앞서 공기가 연료와 혼합되도록 배치된다. 일부 경우 상기 실제 버너에서 혼합이 수행될 수도 있다. 도 1에 도시한 송풍기(10)가, 예컨대 송풍기로서 작용할 수 있고, 그것은 음극(8)에 공기를 송풍할 수도 있다.
후측 버너(14)의 배가스 채널(20)은, 필요한 추가적인 처리를 통하여, 필요하다면 배가스가, 주변 공기로 안내하는 배가스 채널(26) 외에, 황 제거 유닛(3)에, 더 자세하게는 황 제거 유닛(3)을 가열하기 위해 채널(27)을 통해 황 제거 유닛(3)의 케이싱에, 또한 연료의 온도를 개질에 적합한 온도로 올리기 위해 채널 (28)을 통해 가열기(22)에, 그리고 개질기(4)에, 더 자세하게는 개질기(4)를 가열하기 위해 채널(29)를 통해 개질기(4)의 케이싱(23)에 인도되도록 대응하여 경로를 취하게 된다. 배가스는 황 제거 유닛(3), 가열기(22) 및 개질기(4)로부터 출구 채널(27', 28', 29')을 경유하여 제거된다. 출구 채널(27', 28', 29')은 배가스 채널 (26)과 통하도록 연결되어 있다. 황 제거 유닛(3)의 출구 채널(27'), 가열기(22)의 출구 채널(28')과 개질기(4)의 출구 채널(29')들에는 배가스 채널(26)에 배가스를 인도하기 앞서 배가스를 냉각하기 위한 열교환기(31)들이 제공된다. 배가스에 의해 포함된 열은 열교환기(31)에 의해 열순환로(32)내에 흐르는 가스나 액체와 같은 매체로 전달된다. 열순환로(32)에서 가열된 매체는, 예컨대 구역 가열 네트워크나 기타 열분배 네트워크(33)에 인도된다.
흐름 채널(24, 25)와 출구 채널(27', 28', 29')에는 상기 채널들을 개폐하고 필요에 따라 그 채널내의 가스 유속을 조정하기 위한 조절밸브(30)나 이와 동등한 조절수단이 제공되어 있다. 배가스의 흐름 방향으로 열교환기(31)의 하류에서 황 제거 유닛(3)의 출구채널(27'), 가열기(22)의 출구 채널(28') 및 개질기(4)의 출구 채널(29')에 조절밸브(30)들이 위치하고 있다. 따라서 열교환기(31)는 조절밸브 (30)와 황 제거 유닛(3) 사이의 황 제거 유닛의 출구 채널(27'), 가열기(22)와 조절밸브(30) 사이의 출구 채널(28') 및 개질기(4)와 조절밸브(30) 사이의 개질기의 출구 채널(29')에 존재한다.
상기 장치는 양극(7)측의 배가스의 재순환을 수행하기 위한 이젝터(ejector, 18)를 더 포함한다. 상기 양극측의 배가스는 양극(7)으로부터 재순환 채널(19)을 경유하여 상기 이젝터로 인도된다. 이젝터(18)는 황 제거 유닛(3)과 개질기(4) 사이와 같은, 연료 입구 채널(1)에 위치한다. 송풍기나 그와 같은 장치가 이젝터(18) 대신에 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 해결책에 의해, 연료, 황 제거 유닛(3)과 개질기(4)의 예열 은, 황 제거에 앞서 별도의 입구 채널(24)을 통해 후측 버너(14)에 원연료(raw fuel)의 적어도 일부를 인도하고, 그렇게 연소된 연료의 배가스의 적어도 일부를 채널(27)을 통해 황 제거 유닛(3), 즉 황 제거 유닛(3)을 가열하기 위해 황 제거 유닛(3)의 케이싱(21)에 인도함으로써, 상기 장치의 시동 국면 동안 수행된다. 비슷하게, 그렇게 연소된 연료의 배가스 일부가, 개질 유닛을 가열하기 위해 개질기 (4)의 케이싱(23)과 같은 연료개질 유닛에 채널(29)을 통해 인도된다. 또한, 황 제거에 이어서, 연료의 온도는, 채널(28)을 따라 별도의 채널(24)를 통해 도입된 연료의 배가스 일부를 가열기(22)에 인도함으로써 가열기(22)에 의해 올라간다. 출구 채널(27', 28', 29')을 따라 황 제거 유닛(3), 가열기(22)와 개질기(4)로부터 열교환기(31)로 배가스가 인도되며, 상기 열교환기에서 배가스가 냉각된다. 배가스에 포함된 열은, 열교환기(31)에 의해 열순환로(32)내에 흐르는 매체로 이동된다. 황 제거 유닛(3), 가열기(22)와 개질기(4)에의 배가스의 흐름은 출구 채널(27', 28', 29')의 조절밸브(30)에 의해 원하는 대로 조절되고, 상기 밸브들은 유닛(3,22, 4)의 온도 측정을 기초로 제어되고 있다.
상기 연료전지장치의 실제 작동 중에, 시동 국면 동안과 같은 어떠한 예열도 불필요하지만, 동일한 채널(27, 28, 29)들이 상기 반응용기를 가열하기 위해 배가스를 인도하고 그 공정에 의해 필요한 수준의 온도를 유지하는데 사용될 수 있다. 이는 공정의 어떠한 열손실에 대한 보상이 가능하며 공정의 효율을 증가시킬 수 있을 것이다.
본 발명은 상술한 실시형태로 한정되지 않지만, 다음 첨부한 청구항들내에서 변형될 수 있음은, 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 따라서 상기 장치의 설계 및 사용된 설계 구성요소들은 상술한 것으로부터 변화될 수 있다. 따라서, 예컨대, 황 제거 유닛과 개질기 또는 연료개질 유닛과 같은 예비 개질기는 두개의 별도의 케이싱 대신에 하나의 케이싱으로 배치될 수 있다.
연료, 배가스와 공기와 같은, 상기 장치에서 순환되는 재료의 순환은, 상기한 바와 비슷할 필요는 없지만, 그 순환은 다른 장치 구성을 사용하여 수많은 방식으로 수행될 수 있음은, 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이다.
상기 연료개질 유닛은 상기 장치 구성에 따라 다르지만, 본 목적에 부합되는 장치일 수 있음도, 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이다.
본 발명에 따른 해결책은 상기 고체산화물 연료전지(SOFC)나 용융 카보네이트 연료전지(MCFC)에만 한정되지 않으며, 수많은 다른 연료전지 형태와 연결하여 사용될 수 있음도 또한 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이다.
상기 천연가스 대신에, 사용된 연료가 연료전지의 용도에 적합한 어떠한 다른 연료일 수 있음도 또한 이 기술분야의 당업자에게는 명백할 것이다. 역시 수소 대신 다른 물질이 사용될 수 있고, 이에 따라 상응하는 연료 처리 유닛이 상기 개질기 대신에 사용될 수 있다.

Claims (9)

  1. 적어도 하나의 연료전지 유닛(6)을 포함하고, 상기 유닛의 연료전지들은 두 전극 사이의 전해질(9)과 함께 양극(7)과 음극(8)을 포함하며, 황 제거 유닛(3), 연료 개질 유닛(4)과 상기 양극 및/또는 음극측으로부터의 배가스를 연소하기 위한 버너 (14)는 물론 양극(7)측의 연료 입구(11)와 음극(8)측의 산소 함유 공기 입구(11)를 포함하고, 후측 버너(14)에는 연료전지장치의 시동 국면 동안 후측 버너(14)에 연료를 도입하기 위한 별도의 연료 입구 채널(24)이 제공되며,
    - 황 제거 유닛(3)으로 배가스를 인도하기 위한, 후측 버너(14)로부터 황 제거 유닛(3)까지의 채널(27)과, 황 제거 유닛(3)으로부터의 배가스를 제거하기 위한 출구 채널(27') 및/또는,
    - 개질 유닛(4)에 배가스를 인도하기 위한, 후측 버너(4)로부터 개질 유닛 (4)까지의 채널(29)과, 개질 유닛(4)으로부터의 배가스를 제거하기 위한 출구 채널 (29')를 포함하는 연료전지장치에서의 예열장치에 있어서,
    황 제거 유닛(3)의 출구 채널(27')에는 배가스의 유속을 조절하기 위한 조절수단(30)이 제공되고, 출구 채널(27')에는 조절수단(30)과 황 제거 유닛(3) 사이에서 열교환기(31)가 제공되며, 그리고/또는
    개질 유닛(4)의 출구 채널(29')에는 배가스의 유속을 조절하기 위한 조절수단(30)이 제공되고, 출구 채널(29')에는 조절수단(30)과 개질 유닛(4) 사이에서 열교환기(31)가 제공되는 것을 특징으로 하는 연료전지장치에서의 예열장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 황 제거 유닛(3)은 케이싱(21)에 의해 감싸이고/감싸이거나 연료 개질 유닛(4)은 케이싱(23)에 의해 감싸이고, 채널(27, 29)이 후측 버너 (14)로부터의 배가스를 케이싱(21, 23)에 인도하도록 연결되는 것을 특징으로 하는 예열장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 별도의 연료 입구 채널(24)이 황 제거 유닛 (3) 앞에 연료 입구 채널(1)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 예열장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 별도의 연료 입구 채널(24)에 연결된 공기 채널(25)가 후측 버너(14)에 추가 공기를 도입하도록 존재하는 것을 특징으로 하는 예열장치.
  5. 상기 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는 연료를 가열하기 위해 연료 입구 채널(1)에 위치한 가열기(22)와, 가열기(22)에 배가스를 인도하기 위해 후측 버너(14)와 가열기(22) 사이에 배치된 채널(28)과, 가열기(22)로부터의 배가스를 제거하기 위한 출구 채널(28')을 포함하는 것을 특징으로 하는 예열장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 출구 채널(28')에는 배가스의 유속을 조절하기 위한 조절수단(30)이 제공되고, 출구 채널(28')에는 조절수단(30)과 가열기(22) 사이에 열교 환기(31)가 제공되는 것을 특징으로 하는 예열장치.
  7. 연료전지 유닛(6)을 포함하고, 상기 유닛의 연료전지들은 두 전극 사이의 전해질(9)과 함께 양극(7)과 음극(8)을 포함하며, 황 제거 유닛(3), 연료 개질 유닛 (4)과 상기 양극 및 음극측으로부터의 배가스를 연소하기 위한 버너(14)는 물론 상기 양극(7)측의 적어도 하나의 연료 입구(1)와 음극(8)측의 산소 함유 공기 입구(11)를 포함하고, 연료전지장치의 시동 국면 동안 연료가 후측 버너(14)에 도입되어, 후측 버너(14)에서 연료가 연소되며, 후측 버너(14)에서 연소된 연료의 배가스를 황 제거 유닛(3)에 인도함으로써 황 제거 유닛(3)이 가열되고, 출구 채널(28')을 경유하여 황 제거 유닛(3)으로부터 배가스를 제거되거나/제거되고, 후측 버너(3)에서 연소된 연료의 배가스를 개질 유닛(4)에 인도함으로써 연료 개질 유닛(4)이 가열되며, 출구 채널(29')을 경유하여 개질 유닛(4)으로부터 배가스가 제거되는 연료전지장치의 예열방법에 있어서,
    황 제거 유닛(3)으로의 배가스 흐름이 출구 채널(28')에 배치된 조절수단 (30)에 의해 조절되고, 배가스 흐름이 조절수단(30)과 황 제거 유닛(3) 사이의 출구 채널(28')에 위치한 열교환기(31)에 의해 냉각되고, 그리고/또는
    개질 유닛(4)으로의 배가스 흐름이 출구 채널(29')에 배치된 조절수단(30)에 의해 조절되고, 조절수단(30)과 개질 유닛(4) 사이의 출구 채널(29')에 위치한 열교환기(31)에 의해 배가스 흐름이 냉각되는 것을 특징으로 하는 연료전지장치의 예열방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 장치는, 연료를 가열하기 위해 연료 입구 채널(1)에 위치한 가열기(22)를 포함하고, 상기 가열기는 후측 버너(14)에서 연소된 연료의 배가스를 가열기(22)에 인도함으로써 가열되며, 배가스가 출구 채널(28')을 따라 가열기(22)로부터 제거되고, 가열기(22)로의 배가스 흐름이 출구 채널(28')에 위치한 조절수단(30)에 의해 조절되며, 상기 배가스의 흐름이 조절수단(30)과 가열기(22) 사이의 출구 채널(28')에 위치한 열교환기(31)에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 예열방법.
  9. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 황 제거 유닛(3) 및/또는 개질 유닛(4) 및/또는 가열기(22)로의 배가스의 흐름이 상기 유닛의 온도 측정에 기초하여 제어되는 것을 특징으로 하는 예열방법.
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