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100㎾급 용융탄산염 연료전지 시스템 개발 (시스템 및 스택 설계)
임희천,고준호,강병삼 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2001 No.11
For developing a 100 ㎾ MCFC power generation system, several design parameters for a fuel cell stack and system analysis results by Cycle Tempo, a processing computer soft ware, were described. Approximately 170 cells are required to generate 100 ㎾ at a current density of 125 ㎃/㎠ with 6000 ㎠ cells. An overall heat balance was calculated to predict exit temperature. The 100 ㎾ power is expected only under pressurized operation condition at 3 atm. Recycle of cathode gas by more than 50% is recommended to run the stack at 125 ㎃/㎠ and 3 atm. Manifolds should be designed based on gas flow rates for the suggested operating condition. The fuel cell power generation system was designed conceptually with several choices of utilization of anode exhaust gas. Also system efficiency was calculated at various type of system and operation conditions.
발전용 용융탄산염 연료전지 기술 개발 : 시스템 운전결과 및 개발현황
임희천(Hee Chun Lim),안교상(Kyo Sang Ahn) 대한전기학회 2006 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.7
분산 형 전원 및 석탄 가스화와 연계한 복합 발전이 가능한 용융탄산염 연료전지(MCFC : Molten Carbonate Fuel Cell)는 천연가스, 석탄가스 등 다양한 연료를 사용할 수 있고, 공해요인이 적고, 높은 에너지 변환효율을 가지고 있어 전력사업 분야에 적용 가능성이 가장 큰 새로운 발전방식이다. 국내에서도 1993년부터 선도기술개발 사업의 하나로 시작하여 현재 250 ㎾급 발전시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 250 ㎾개발 전 수행한 100 ㎾급 MCFC 발전 시스템 개발 연구에서는 6,000㎝2 급 단위전지 90장으로 구성된 50 ㎾급 MCFC 스택 2기 로 구성된 100 ㎾ MCFC 스택과 이를 운전 평가를 위한 시스템을 완성하였다. 2005년부터 스택운전에 필요한 시스템 내 단위기기들에 대한 시운전을 진행 한 후 장착된 100 ㎾ MCFC 스택 운전에서는 시스템 단위 기기의 고장으로 전 부하 운전을 실시하지 못했지만 상압 상태에서 AC 50 ㎾ 전력을 계통과 연계 운전 시험을 진행하였다. 향후 100 ㎾ MCFC 시스템 보완후 재 운전 시험을 진행할 예정이다. 한편 병행하여 진행되는 250 ㎾ 열병합 발전 시스템 개발에서는 시스템 상세설계 및 신형 분리판을 이용한 새로운 형태의 스택을 개발 운전시험을 진행하고 있다. 여기에서는 MCFC 발전 시스템의 개요와 시스템의 운전을 위한 운전 모드 그리고 스택 운전 내용을 요약하여 소개하고자 한다.