선박동력용 메탄 수증기개질 기반 중온형 SOFC 시스템의 효용성 평가
Availability of intermediate-temperature SOFC system with methane steam reforming for marine power applications
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초록
선박에 기인하는 온실가스 및 대기오염물질의 배출규제는 날로 강화하고 있으며, 이러한 문제의 근본적 해결방안중의 하나로 수소연료전지를 동력발생장치로 채용하고자 하는 노력이 진행되고 있다. 본 논문은 중대형 선박 적용으로메탄 수증기개질방식과 중온형 고체산화물 연료전지를 기반으로 효과적이고 안정적인 시스템을 구성하고 그 시스템의기본적인 성능특성을 시뮬레이션의 방법으로 검토한 것이다. 그 결과로 구축된 시스템에서 개질기는 적절한 개질반응온도를 얻을 수 있도록 연소기 후단에 위치해야 하며, 예열기의 추가적 설치도 요구됨을 알았다. 또한 중온형 고체산화물연료전지시스템을 고효율, 고성능의 조건에서 운전하기 위한 스택의 작동온도와 전류밀도의 범위를 알 수 있었다.
Abstract
The atmospheric emission regulations with regard to ships have been strengthened considerably to address the problem at its source. Therefore, new types of propulsion power systems such as fuel cell systems have recently been considered. The objective of this study is to certify the possibility and availability of the intermediate-temperature SOFC (IT-SOFC) system with the recycled methane steam reforming fuel processor via simulation methods. The results showed that the IT-SOFC system had a reformer where is behind the combustor and required more recuperators to obtain the appropriate reforming temperature. Moreover, we realized the range of stack operating temperatures and the current densities for operating the IT-SOFC system under high efficiency and performance.
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