KR20180028390A - 고온 mcfc의 효율 증가 시스템 - Google Patents

고온 mcfc의 효율 증가 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180028390A
KR20180028390A KR1020170115176A KR20170115176A KR20180028390A KR 20180028390 A KR20180028390 A KR 20180028390A KR 1020170115176 A KR1020170115176 A KR 1020170115176A KR 20170115176 A KR20170115176 A KR 20170115176A KR 20180028390 A KR20180028390 A KR 20180028390A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
gas
exhaust
heat
fuel cell
Prior art date
Application number
KR1020170115176A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101969089B1 (ko
Inventor
헐버트 군터 크라프트
Original Assignee
베르머뷰로 크라프트 게엠베하
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 베르머뷰로 크라프트 게엠베하 filed Critical 베르머뷰로 크라프트 게엠베하
Publication of KR20180028390A publication Critical patent/KR20180028390A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101969089B1 publication Critical patent/KR101969089B1/ko

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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04761—Pressure; Flow of fuel cell exhausts
    • 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
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/04402—Pressure; Ambient pressure; Flow of anode exhausts
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0438—Pressure; Ambient pressure; Flow
    • H01M8/0441—Pressure; Ambient pressure; Flow of cathode exhausts
    • 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
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • 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
    • Y02E60/526—
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (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 고온 MCFC의 효율증가 시스템에 관한 것으로, 연료전지 출구의 배기 가스관 내의 압력을 지속적으로 감시하고, 최소 허용범위 내에서 배기가스 압력을 유지시키므로 전력 생산하는 동안 연료전지 성능 변동에 의한 효율 감소를 방지하도록 하고, 단단계 또는 다단계로 열회수 유닛 및 가스 제습을 통해 연료전지 배기가스로부터 일정한 잠열 및 현열을 최적으로 회수하도록 함에 따라 열 생산의 최적의 수익성을 얻도록 한 것이다.

Description

고온 MCFC의 효율 증가 시스템 {System for Efficiency Increase of High Temperature Molten Carbonate Fuel Cell Plants}
본 발명은 고온 용융 탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell Plants) 설비들의 전기 및 열효율과 경제적 및 생태적 효율을 증가시키기 위한 고온 MCFC의 효율증가 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 수소연료전지는 수소를 산화시킬 때 발생하는 에너지를 전기로 변환시키는 배터리로 새로운 청정 에너지원으로 다양한 연구가 진행되고 있다.
수소를 에너지원으로 사용 가능한 연료전지는 PEMFC(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), PAFC(Phosphoric Acid Fuel Cell), MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell), SOFC(Solid Oxide Fuel Cell) 등이 있다.
여기서, MCFC는 융용 탄산염을 다공 세라믹 매트릭스에 녹인 것을 전해질로 사용하며, 650의 고온의 수소나 일산화탄소를 연료로 사용해야 하며, 압력도 매우 높아야 한다. 이와 같이 고압가스인 수소연료와 CO2가 관여하기 때문에 위험성이 있어서, 자동차 같이 소형 이동기계의 에너지원으로는 쓸 수 없고, 대용량 발전용으로 적합하다.
또한, 백금 촉매 대신 니켈 촉매를 사용함으로 경제성 높고, 열병합 발전에 유리한 고온의 폐열이 발생된다. 그러나 이산화탄소의 재순환이 필요하고 부식성의 전해질로 인하여 수명이 짧은 단점이 있다.
최근 MCFC 시스템 및 종류에 따라 연료전지 제조시 연료전지 출구에서의 배기가스 배압을 일정하게 유지하는 것은 불가능한 것으로 알려져 있다. 그 이유는 필요ㅎ나 부품들의 설치 예를 들어 열회수 유닛, 차단 댐퍼들, 파이프 루트들, 엘보우들 등(파이프 라우팅 단일 저항들)과, 강풍, 돌풍, 폭풍 등의 지속적인 기상변화들과, 여름, 겨울 들의 외부 온도의 큰 변동들이다.
아와 같이 연료전지 출구와 대기로의 출구 사이의 배기가스관 내의 압력 조건들은 부피 변화와 오염에 의해 부정적인 영향을 받는다. 이에 따라, 배압 변동이 발생하고, 이는 배기가스 흐름의 변동들을 야기시킨다.
결과적으로 이러한 문제들로 인하여 종래기술에 따른 MCFC 생산설비는 연료전지의 전력 생산성능이 변동되고, 또한 배기가스 배압의 변동이 심한 경우에는 고장(오류)이 발생하게 되는 문제점이 있었다.
특허공개 KR10-2015-0132260 A (공개일 2015.11.25)
따라서, 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 연료전지 출구의 배기 가스관 내의 압력을 지속적으로 감시하고, 최소 허용범위 내에서 배기가스 압력을 유지시키므로 전력 생산하는 동안 연료전지 성능 변동에 의한 효율 감소를 방지하도록 하고, 단단계 또는 다단계로 열회수 유닛 및 가스 제습을 통해 연료전지 배기가스로부터 일정한 잠열 및 현열을 최적으로 회수하도록 함에 따라 열 생산의 최적의 수익성을 얻도록 하는 고온 MCFC의 효율증가 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 고온 MCFC 효율증가 시스템은 연료전지(Fuel Cell)의 출구에서 외부로 배출하기까지의 가스배기관의 배압을 일정하게 유지하는 고온 MCFC의 효율 증가 시스템에 있어서, 상기 연료전지로부터의 배기가스를 배출하기 위한 가스배기관; 상기 가스배기관을 통해 전달된 배기가스에 포함된 현열(sensible heat) 및 잠열(latent heat)과 유용수를 추출한 후 연도가스를 배출하는 배기가스제습기; 상기 연료전지와 배기가스제습기 사이의 가스배기관 내의 배기가스와 열교환을 통해 배기가스에 포함된 포함된 열을 추출하는 적어도 하나의 열회수유닛; 상기 연료전지의 배기가스 출구의 가스배기관 압력을 감지하는 다수의 압력센서; 및 상기 각 압력센서로부터 측정된 압력에 따라 상기 배기가스제습기의 배출량을 조절하는 배기가스조절부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열회수유닛은 제1,제2열회수유닛으로 구성하되, 상기 제1 또는 제2열회수유닛 중 하나는 응축액을 열교환하여 고온의 스팀으로 변환 배출하는 고온스팀배출유닛; 또는 투입된 물을 열교환하여 온수로 변환 배출하는 온수배출유닛;을 포함하되, 상기 고온스팀배출유닛 또는 온수배출유닛 중 적어도 하나를 선택 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 각 열회수유닛 전단에 배치되어, 상기 열회수유닛에 고장이 발생함에 따라 배기가스를 상기 열회수유닛으로의 흐름을 차단하고, 외부로 배출시키는 각각의 비상배출부;를 더 포함하되, 상기 비상가스배출부는 상기 가스배기관의 배기가스를 대기로 배출시키는 각각의 비상배기가스관; 상기 각 열회수유닛의 전단에서 배기가스 흐름을 차단하는 제1비상차단댐퍼; 및 상기 배기가스차단댐퍼에 의해 차단된 배기가스가 상기 비상배기가스관으로 흐르도록 개방하는 제2비상차단댐퍼;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 고온 MCFC 효율증가 시스템은 열회수유닛, 댐퍼들, 파이프루트, 엘보우 등의 구조적인 저항이나, 강풍, 돌풍, 폭풍 등의 기상변화와, 여름, 겨울의 외부 온도변화에 따라 변동되는 배기가스 압력이 변동되는데, 이를 위하여 연료전지 출구의 배기 가스관 내의 압력을 지속적으로 감시하고, 최소 허용범위 내에서 배기가스 압력을 유지시키므로, 전력 생산하는 동안 연료전지 성능 변동에 의한 효율 감소를 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 열회수유닛 및 배기가스제습기를 통해 연료전지 배기가스로부터 일정한 잠열 및 현열을 최적으로 회수하도록 함에 따라 열 생산의 최적의 수익성을 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 열회수유닛은 고온스팀 및 온수를 동시에 추출 할 수 있는 다단계로 구성할 경우 추가적인 열회수가 가능함으로 인해 이산화탄소(CO2) 배출을 약 20%까지 감소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고온 MCFC 효율증가 시스템의 전체 구성도이고,
도 2는 도 1에서 열회수유닛의 다른 실시예를 보인 도이다.
본 발명의 실시예에 따른 고온 MCFC 효율증가 시스템은 연료전지(100) 로부터의 배기가스를 배출하기 위한 가스배기관(102)과, 상기 가스배기관(102)을 통해 전달된 배기가스에 포함된 현열(sensible heat) 및 잠열(latent heat)과 유용수를 추출한 후 연도가스를 배출하는 배기가스제습기(160)와, 상기 연료전지(100)와 배기가스제습기(160) 사이의 가스배기관(102) 내의 배기가스와 열교환을 통해 배기가스에 포함된 포함된 열을 추출하는 제1,제2 열회수유닛(130)(140)와, 상기 연료전지(100)의 배기가스 출구(101)의 가스배기관(102) 압력을 감지하는 압력센서부(110)와, 상기 압력센서부(110)로부터 측정된 압력에 따라 상기 배기가스제습기(160)의 배출량을 조절하는 배기가스조절부(170)와, 상기 제1, 제2 열회수유닛(130)(150)의 각 전단에 배치되어, 상기 열회수유닛(130)(150)에 고장이 발생함에 따라 배기가스를 해당 열회수유닛(130)(150)으로의 흐름을 차단하고, 외부로 배출시키는 제1, 제2비상가스배출부(120)(140)로 구성된다.
여기서, 도 2를 참조하면, 상기 제1열회수유닛(130)은 응축액을 열교환하여 고온의 스팀으로 변환 배출하는 고온스팀배출유닛(131) 및 투입된 물을 열교환하여 온수로 변환 배출하는 온수배출유닛(132)를 포함하되, 상기 고온스팀배출유닛(131) 및 온수배출유닛(132)은 하나만 선택하거나, 둘 다 구비할 수 있다.
상기 제1, 제2비상가스배출부(120)(140)는 해당 열회수유닛(130)(150)이 고장이 발생할 경우, 상기 가스배기관(102)의 배기가스를 대기로 배출시키는 각각의 비상배기가스관(123)과, 상기 각 열회수유닛(130)(150)의 전단에서 배기가스 흐름을 차단하는 제1비상차단댐퍼(121)와, 상기 배기가스차단댐퍼(121)에 의해 차단된 배기가스가 상기 비상배기가스관(123)으로 흐르도록 개방하는 제2비상차단댐퍼(122)로 구성된다.
여기서, 상기 제1, 제2비상가스배출부(120)(140)는 동시에 배기가스의 유로전환이 가능한 3방 밸브(three way valve)로 구성이 가능하다.
또한, 상기 배기가스조절부(170)는 상기 압력센서부(110)로부터 측정된 상기 가스배기관(102)의 압력에 따라 상기 배기가스제습기(160)의 배출 가스를 설정된 범위의 속도로 배출하도록 제어신호를 발생하는 제어부(171)와, 상기 제어부(171)의 배출가스 제어신호에 따라 모터 속도 제어신호를 발생하는 모터제어부(172)와, 상기 모터제어부(172)의 제어에 따라 배기가스 제습기(160)의 배출 가스량을 조절하는 배기팬(173)으로 구성된다.
여기서, 상기 제어부(171)는 PLC(Programmable Logic Controller)로 구성되며, 모터구동부(172)는 주파수변환기(Frequency converter)로 구성됨이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 구체적인 작용에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 고온 MCFC의 효율 증가 시스템은 연료전지의 출구에서 외부로 배출하기까지의 가스배기관의 배압을 일정하게 유지하고, 배기가스에 포함된 열을 다단계의 열회수유닛을 통해 추출하므로, 효율을 증대시키게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 고온 MCFC 효율 증가 시스템의 전체 구성도로서, 연료전지(100)에서 배출된 배기가스는 가스배기관(102)을 통해 배기가스제습기(160)으로 전달되고, 상기 배기가스제습기(160)는 배출구를 통해 대기로 배출된다.
이때, 상기 가스배기관(102)은 일정 허용범위 이내의 압력을 유지해야 연료전지(100)가 전력을 생산하는 동안 연료전지 성능 변동들에 의한 효율 감소를 피할 수 있다.
이를 위해 상기 출구(101) 측에 가스배기관(102)의 압력을 측정하기 위한 압력센서부(110)를 구비하고, 주기적으로 측정된 압력을 상기 배기가스조절부(170)로 전달하고, 상기 배기조절부(170)는 상기 제어부(171)에서 이를 수신하여 설정된 범위의 압력인지를 판단하고, 설정된 범위를 초과할 경우 상기 배기가스제습기(160)의 배출량을 증가시키도록 모터 제어신호를 발생한다.
상기 제어부(171)의 제어신호에 따라 상기 모터구동부(172)는 팬 모터(173)의 속도를 증가시킴으로 배기가스의 배출량을 증가시킨다.
또한, 상기 배기가스제습기(160)는 현열 및 잠열을 회수하게 된다. 유용수의 추출은 잠열 회수에 의하여 가능하며, 동시에 배기가스는 약 40℃까지 냉각된다.
한편, 상기 가스배기관(102)은 압력센서부(110) 후단에 제1, 제2열회수유닛(130)(150)을 순차적으로 설치하여 가스배기관(102) 내의 배기가스와 열교환을 통해 열추출을 하게 되며, 열회수유닛은 1개 또는 그 이상 설치가 가능하다.
상기 제1,제2열회수유닛(130)(150)은 연료전지 배출가스 온도가 372℃ ± 10℃ 이며 공급되는 온수를 최종적으로 80℃~100℃로 상승하여 공급하는 열교환기로 구성된다.
상기 제1열회수유닛(130)은 수요자의 필요에 따라 스팀 및 온수를 생산할 경우 또는 온수만을 생산할 경우에 따라 단단계 또는 다단계 열회수 유닛으로 구성이 가능하다.
도 2를 참조하면, 상기 제1열회수유닛(130)의 고온스팀배출유닛(131)은 투입된 응축액(condensate)를 배기가스와 열교환을 통해 350℃~150℃의 고온스팀으로 추출하게 되며, 온수배출유닛(132)은 투입된 물(return water)을 열교환하여 80℃~100℃ 온수를 추출할 수 있게 된다.
이와 같이 배기가스제습기(160) 및 제1, 제2열회수유닛(130)(150)을 이용하여 연료전지 배기가스로부터 일정한 잠열 및 현열(latent heat and sensible heat)을 최적으로 회수할 수 있다.
상기 연료전지 가스배기관(102)으로부터 잠열 및 현열 회수 덕분에 다른 열발생기들의 연료 소비를 줄일 수 있어, 생태적 효율(CO2 배출 감소)이 약 20% 증가시킬수 있다.
한편, 상기 제1, 제2열회수유닛(130)(150)이 고장이 발생할 경우, 고장이 발생한 제1 또는 제2열회수유닛(130)(150)의 전단에 설치된 비상배기관(123)(143)으로 배기가스가 배출되도록 한다.
상기 제1,제2열회수유닛(130)(150)의 고장 여부는 상기 제어부(171)에서 획득된 상기 압력센서부(110)로부터의 압력값이 설정된 기준값 이상의 압력이 측정될 경우 고장으로 판단한다.
만약, 제1열회수유닛(130)이 고장이 발생할 경우 상기 제1비상가스배출부(120)를 동작시켜 상기 가스배기관(102)내의 배기가스를 대기로 배출하게 된다.
상기 제1비상가스배출부(120)의 동작은 먼저, 상기 제어부(171)의 제어 의해 상기 제1비상차단댐퍼(121)를 구동시켜 상기 가스배기관(102)을 차단하여 상기 제1열회수유닛(130)으로 흐르지 않도록 하며, 동시에 상기 제2비상차단댐퍼(122)를 개방하여 상기 가스배기관(102)에 흐르는 배기가스를 상기 비상배기가스관(123)을 통해 대기로 배출하도록 유로를 전환시킨다.
만약, 제2열회수유닛(150)이 고장이 발생할 경우, 상기 제어부(171)의 제어에 의하여 상기 제2비상가스배출부(140)를 통해 상기 가스배기관(102) 내의 배기가스를 대기로 배출하게 된다.
상기 제2비상가스배출부(140)의 상세한 동작은 상기 제1비상가스배출부(120)의 제1, 제2비상차단댐퍼(121)(122) 및 비상배기가스관(123)과 동일 부호를 부여하고, 이를 참조한다.,
이상과 같이, 본 발명에 따른 고온 MCFC 효율증가 시스템에 대한 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
100 : 연료전지 101 : 배기가스 출구
102 : 가스배기관 110 : 압력센서부
120, 140 : 제1, 제2비상가스배출부
121, 122 : 제1,제2비상차단댐퍼 130,150 : 제1, 제2열회수유닛
131 : 고온스팀배출유닛 132 : 온수배출유닛
160 : 배기가스제습기 170 : 배기가스조절부
171 : 제어부 172 : 모터구동부
173 : 배기팬

Claims (5)

  1. 연료전지(Fuel Cell)의 출구에서 외부로 배출하기까지의 가스배기관의 배압을 일정하게 유지하고, 배기가스에 포함된 열을 추출하는 고온 MCFC의 효율 증가 시스템에 있어서,
    상기 연료전지로부터의 배기가스를 배출하기 위한 가스배기관;
    상기 가스배기관을 통해 전달된 배기가스에 포함된 현열(sensible heat) 및 잠열(latent heat)과 유용수를 추출한 후 연도가스를 배출하는 배기가스제습기;
    상기 연료전지와 배기가스제습기 사이의 가스배기관 내의 배기가스와 열교환을 통해 배기가스에 포함된 포함된 열을 추출하는 적어도 하나의 열회수유닛;
    상기 연료전지의 배기가스 출구의 가스배기관 압력을 감지하는 다수의 압력센서; 및
    상기 각 압력센서로부터 측정된 압력에 따라 상기 배기가스제습기의 배출량을 조절하는 배기가스조절부;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 고온 MCFC 효율증가 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열회수유닛은 제1,제2열회수유닛으로 구성하되,
    상기 제1 또는 제2열회수유닛 중 하나는 응축액을 열교환하여 고온의 스팀으로 변환 배출하는 고온스팀배출유닛; 또는
    투입된 물을 열교환하여 온수로 변환 배출하는 온수배출유닛;을 포함하되,
    상기 고온스팀배출유닛 또는 온수배출유닛 중 적어도 하나를 선택 구성하는 것을 특징으로 하는 고온 MCFC 효율증가 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 각 열회수유닛 전단에 배치되어, 상기 열회수유닛에 고장이 발생함에 따라 배기가스를 상기 열회수유닛으로의 흐름을 차단하고, 외부로 배출시키는 비상가스배출부;를 더 포함하되,
    상기 비상가스배출부는 상기 가스배기관의 배기가스를 대기로 배출시키는 각각의 비상배기가스관;
    상기 각 열회수유닛의 전단에서 배기가스 흐름을 차단하는 제1비상차단댐퍼; 및
    상기 배기가스차단댐퍼에 의해 차단된 배기가스가 상기 비상배기가스관으로 흐르도록 개방하는 제2비상차단댐퍼;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고온 MCFC 효율증가 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열회수유닛의 고장 여부는 상기 배기가스조절부에 입력된 상기 압력센서의 압력값 변화에 따라 판단하며,
    상기 제1,제2비상차단댐퍼의 제어는 상기 배기가스조절부의 제어신호에 의해 구동하는 것을 특징으로 하는 고온 MCFC 효율증가 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배기가스조절부는 상기 각 압력센서로부터 측정된 상기 가스배기관의 압력에 따라 상기 배기가스제습기의 배출 가스를 설정된 범위의 속도로 배출하도록 제어신호를 발생하는 제어부;
    상기 제어부의 배출가스 제어신호에 따라 모터 속도 제어신호를 발생하는 모터제어부;
    상기 모터제어부의 제어에 따라 배기가스 제습기의 배출 가스량을 조절하는 배기팬;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고온 MCFC 효율증가 시스템.
KR1020170115176A 2016-09-08 2017-09-08 고온 mcfc의 효율 증가 시스템 KR101969089B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160115471 2016-09-08
KR1020160115471 2016-09-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180028390A true KR20180028390A (ko) 2018-03-16
KR101969089B1 KR101969089B1 (ko) 2019-04-16

Family

ID=61910292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170115176A KR101969089B1 (ko) 2016-09-08 2017-09-08 고온 mcfc의 효율 증가 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101969089B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116598549A (zh) * 2023-05-22 2023-08-15 北京亿华通科技股份有限公司 一种用于多燃料电池系统的尾排控制装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100152A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及びその検査システム
KR101378983B1 (ko) * 2012-04-06 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 연료전지의 폐열 활용을 위한 장치
KR20150132260A (ko) 2013-03-15 2015-11-25 엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니 용융 카보네이트 연료 전지의 통합 작동 방법
KR101631272B1 (ko) * 2015-08-27 2016-06-24 김건택 고온의 고온수를 고효율로 생산할 수 있는 연료전지 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006100152A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toyota Motor Corp 燃料電池システム及びその検査システム
KR101378983B1 (ko) * 2012-04-06 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 연료전지의 폐열 활용을 위한 장치
KR20150132260A (ko) 2013-03-15 2015-11-25 엑손모빌 리서치 앤드 엔지니어링 컴퍼니 용융 카보네이트 연료 전지의 통합 작동 방법
KR101631272B1 (ko) * 2015-08-27 2016-06-24 김건택 고온의 고온수를 고효율로 생산할 수 있는 연료전지 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116598549A (zh) * 2023-05-22 2023-08-15 北京亿华通科技股份有限公司 一种用于多燃料电池系统的尾排控制装置
CN116598549B (zh) * 2023-05-22 2024-01-26 北京亿华通科技股份有限公司 一种用于多燃料电池系统的尾排控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101969089B1 (ko) 2019-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5472905B2 (ja) 燃料電池システム
JP2006040597A (ja) ガス供給システム、エネルギ供給システム及びガス供給方法
CN105576269A (zh) 一种固定式的微型燃料电池热电联产装置的热控制系统
JP2005100873A (ja) 燃料電池システム
CN206806444U (zh) 一种新型燃料电池堆发电系统
CN102308421A (zh) 燃料电池系统
CN110739470B (zh) 一种燃料电池辅助系统
KR20190057212A (ko) 연료전지발전 설비에서 열순환수를 고효율적으로 회수하는 시스템
KR100807875B1 (ko) 연료전지 열병합 발전시스템
KR20160032172A (ko) 연료전지의 폐열로부터 전원 발생
KR101969089B1 (ko) 고온 mcfc의 효율 증가 시스템
US20170179502A1 (en) Heat recovery apparatus based on fuel cell and operating method thereof
CN219873607U (zh) 一种燃料电池能量回收系统
WO2012153484A1 (ja) 燃料電池システム及びその運転方法
CN116111136A (zh) 带有流体高低温转换模块的高温质子交换膜燃料电池测试台
US20120077097A1 (en) Fuel cell system and operation method therefor
KR102368650B1 (ko) 열 회수 장치 및 이를 포함하는 연료 전지 시스템
JP2014191965A (ja) 燃料電池システム
CN114321971A (zh) 一种用于提高火电厂空预器冷端温度的烟气系统
JP2014007001A (ja) 燃料電池システム
KR20120070725A (ko) 대기전력 차단이 가능한 연료전지 시스템의 제어장치 및 그 제어방법
KR20100062093A (ko) 왕복동 엔진의 과급기와 배기 가스를 이용한 연료전지 시스템
CN114361513B (zh) 一种氢燃料电池发动机加热氢气的系统和方法
JP6299383B2 (ja) コージェネレーションシステム
CN218498107U (zh) 一种固体氧化物燃料电池余热利用系统

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