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5 kW 용융탄산염 연료전지 스택내 운전특성 및 온도 변화 해석
임희천(Hee Chun Lim),고준호(Joon Ho Koh),류정인(Jeong In Ryu) 한국수소및신에너지학회 1999 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.10 No.2
A 5-㎾ MCFC stack with 3,000㎠ electrode area was tested to investigate cell performance and operation characteristics. The stack performance was evaluated based on electrical output and I-V change. The stack showed high cell performance (7.6 ㎾) than the design performance and operated for more than 5,760 hours, but a significant temperature gradient inside the stack was observed. A 3-dimensional mathematical model for molten carbonate fuel cell (MCFC) was developed for the purpose of simulation of stack Performance during the operation. The model was solved using PHOENICS, a computational fluid dynamics (CFD) code. The simulation result demonstrated a close prediction of the temperature gradient and stack performance.
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.