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公开(公告)号：WO2014014192A1
公开(公告)日：2014-01-23
申请号：PCT/KR2013/003802
申请日：2013-05-02
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: C01B3/38 , C01B2203/0238 , C01B2203/0811 , F23C2900/03002 , F23C2900/13001 , F23L7/005 , F23L7/007 , H01M8/0618 , Y02E20/344 , Y02P20/128
Abstract: 본 발명은 순산소연소-개질 통합반응기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 순산소연소기에서 생성되는 열원을 이용하여 이를 개질기에 공급하여 효율을 증대시키는 순산소연소-이산화탄소 촉매 전환 개질 통합반응기에 관한 것이다. 본 발명은 메탄(CH 4 )과 산소(O 2 )및 수증기(H 2 O)를 공급받아 동력을 발생시키고, 수증기(H 2 O)와 이산화탄소(CO 2 )를 생성하는 순산소연소기, 및 상기 순산소연소기의 외벽에 배치되는 개질기를 포함하고, 상기 개질기는 상기 순산소연소기에서 발생하는 열원을 이용하여 흡열반응인 개질반응을 수행하고, 상기 순산소연소기에서 생성되는 열을 상기 개질기로 전달시켜 단열화염온도를 낮추어 상기 순산소연소기의 외벽을 보호하는 것을 특징으로 하는 순산소연소-이산화탄소 촉매 전환 개질 통합반응기를 제공한다.
Abstract translation: 本发明涉及一种用于重整氧 - 燃料的综合反应器，更具体地说，涉及使用由氧 - 燃料燃烧器产生的热源的氧 - 二氧化碳催化剂的转化和重整的一体化反应器， 为改良者提供同样的效能。 本发明包括：接收甲烷（CH 4），氧气（O 2）和蒸汽（H 2 O）供应以产生动力并产生蒸汽（H 2 O）和二氧化碳（CO 2）的氧 - 燃料燃烧器; 以及设置在氧 - 燃料燃烧器的外壁上的重整器，其中重整器通过使用由氧 - 燃料燃烧器产生的热源进行吸热反应的重整反应，并输送 从氧 - 燃料燃烧器产生的热量转化为重整器，以减少绝热的火焰温度，从而保护氧 - 燃料燃烧器的外壁。
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公开(公告)号：WO2014069796A1
公开(公告)日：2014-05-08
申请号：PCT/KR2013/008768
申请日：2013-09-30
Applicant: 한국기계연구원 , 한국화학연구원 , 한국에너지기술연구원
CPC classification number: F23C7/00 , B01D53/62 , B01D2251/208 , B01D2256/12 , B01D2257/102 , B01D2257/504 , B01D2257/80 , B01J12/007 , B01J19/2475 , B01J2219/00103 , C01B3/38 , C01B13/0251 , C01B2203/0238 , F23J15/06 , F23J2215/50 , F23L7/007 , Y02A50/2341 , Y02C10/04 , Y02E20/326 , Y02E20/344 , Y02E20/363 , Y02P20/152 , Y02P20/52
Abstract: 본 발명은 이산화탄소 전환 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기 중 산소를 분리하는 이온 전도성 멤브레인과, 상기 이온 전도성 멤브레인에서 분리된 산소를 산화제로 사용하여 연소시키는 순산소연소기, 및 상기 순산소연소기의 순산소연소반응을 통하여 생성된 이산화탄소와 외부에서 공급되는 메탄가스를 드라이 개질반응하여 일산화탄소와 수소로 전환시켜주는 드라이-리포머(Dry-Reformer)를 포함하는 이산화탄소 전환 시스템에 관한 것이다.
Abstract translation: 二氧化碳转化系统技术领域本发明涉及一种二氧化碳转化系统，更具体地涉及一种二氧化碳转化系统，其包括：用于从空气中分离氧气的离子传导膜; 用于通过使用在离子传导膜中分离的氧作为氧化剂来燃烧氧的氧 - 燃料燃烧器; 以及通过进行干重整反应将通过氧 - 燃料燃烧器的氧 - 燃料燃烧反应产生的二氧化碳和从外部供应的甲烷气体转化为一氧化碳和氢气的干式重整器。
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公开(公告)号：WO2013154353A1
公开(公告)日：2013-10-17
申请号：PCT/KR2013/003007
申请日：2013-04-10
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: H01M8/04097 , H01M8/0618 , H01M2008/1293 , H01M2250/407 , Y02E60/563
Abstract: 본 발명은 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터보차저 방식의 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 연료전지의 효율을 높이기 위한 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템에 있어서, 애노드의 출구 측에 연결되어 애노드 오프 가스를 배출하는 배출유로(130); 상기 배출유로(130)에서 분기되는 애노드 오프 가스 재순환 유로(140); 구동 유체로 수증기를 사용하기 위해 물을 공급하는 물공급부(150); 상기 재순환 유로(140)와 연결되고, 고온의 애노드 오프 가스를 이용하여 상기 물공급부(150)로 공급되는 물을 고압의 수증기로 변환시켜주는 제 1 열교환기(160); 상기 고압의 수증기를 에너지원으로 하여 구동되는 터빈(201); 상기 터빈(201)과 동일축으로 연결되어 애노드 오프 가스를 개질기(400)로 보내주는 압축기(202);를 포함하는 것을 특징으로 하는 애노드 오프 가스 재순환 연료전지 시스템을 제공한다. 따라서 본 발명에 의하면 블로워를 사용하지 않고도 연료전지의 효율을 높일 수 있다는 이점이 있다.
Abstract translation: 本发明涉及阳极废气再循环燃料电池系统，更具体地说，涉及采用涡轮增压器系统的阳极废气再循环燃料电池系统。 本发明提供了一种用于提高燃料电池效率的阳极废气再循环燃料电池系统，包括：连接到阳极出口侧以排出阳极废气的排放通道（130） 从所述排放通道（130）分支的阳极废气再循环通道（140）; 供水单元（150），用于供水以使用水蒸汽作为驱动流体; 连接到再循环通道（140）的第一热交换器（160），并且使用高温阳极废气将由供水单元（150）供应的水转换成高压水蒸汽; 由作为能量源的高压水蒸气驱动的涡轮机（201）; 以及与所述涡轮机（201）同轴连接的压缩机（202），用于将所述阳极废气送至重整器（400）。 根据本发明，可以在不使用鼓风机的情况下提高燃料电池的效率。
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公开(公告)号：WO2014181951A1
公开(公告)日：2014-11-13
申请号：PCT/KR2014/000474
申请日：2014-01-16
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: F23D14/64 , F23D14/02 , F23D2900/14021
Abstract: 본 발명은 배출물 저감을 위한 벤튜리관 구조의 예혼합형 연소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료와 산화제 혼합의 불균일성으로 인해 국부적으로 과농 또는 희박한 지역이 존재하지 않도록 벤튜리관 구조의 예혼합실을 구비하고, 벤튜리관 하부에 산화제를 유입시키는 스월러구조와 벤튜리관의 스로트에서 연료를 공급하여 연료와 산화제의 당량비를 균일하게 유지하도록 해주는 벤튜리관 구조의 예혼합형 연소기에 관한 것이다. 본 발명에 따르면 연료와 산화제 혼합의 균일성이 유지되어서 유해 배출물이 저감되는 효과가 있다.
Abstract translation: 本发明涉及一种用于减少排放的文丘里管结构的预混合型燃烧器，更具体地说，涉及一种预混合型燃烧器，其包括文丘里管结构的预混合室，用于防止由于 燃料和氧化剂的非均匀混合物，并且设置有用于将氧化剂引入文丘里管的下部的旋流器结构，以及文丘里管结构，用于通过从燃料和氧化剂供应来均匀地维持燃料和氧化剂的当量比 文丘里管的喉咙。 根据本发明，维持燃料和氧化剂的均匀混合物，从而减少有害排放。
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公开(公告)号：KR1020170042975A
公开(公告)日：2017-04-20
申请号：KR1020150142239
申请日：2015-10-12
Applicant: 한국기계연구원
CPC classification number: Y02E60/526
Abstract: 본발명은연료전지(Fuel Cell)와엔진(Engine)을병용하여발전을행하는연료전지-엔진하이브리드발전시스템에관한것으로, 본발명에따르면, 연료전지에서사용하고남은연료와열을엔진에공급하여전기를발생시킴으로인해작동조건에따라개질기(Reformer)로유입되는열에너지가부족해지는문제가있었던종래기술의연료전지-엔진하이브리드발전시스템들의문제점을해결하기위해, 연료전지에연료를개질하여공급하기위한연료개질기가수증기(Steam Reforming ; SR) 개질기와부분산화(Partial Oxidation ; POX) 개질기의병렬구조로구성됨으로써, 흡열반응인 SR 개질기와발열반응인 POX 개질기의운전특성및 시동특성을이용하여정상동작시에는효율이좋은 SR 개질기를통하여개질이수행되고, SR 개질기에공급하여야하는열이부족한시동등의경우나 SR 개질기로의열 유입이정상범위보다낮은경우등과같은비정상동작시에는단시간에구동이가능하고발열반응을수반하는 POX 개질기를기동하여개질을수행하여부족한개질가스를즉각적으로보충해주는것에의해작동조건에따라능동적으로대응이가능하여항상안정된동작을유지할수 있도록구성되는병렬개질기구조를가지는연료전지-엔진하이브리드발전시스템이제공된다.
Abstract translation: 本发明是燃料电池的燃料电池，其通过（燃料电池）的组合进行发电，并且发动机（发动机） - 涉及一种发动机的混合发电系统，根据本发明，通过使用燃料电池并提供剩余的燃料和加热发动机 由于sikimeuro产生的燃料电池的电力的现有技术是，热能不足以被引入到重整器（重整器），这取决于操作条件的问题 - 在为了解决所述发动机，所述混合动力系统中的问题，由所述燃料重整向燃料电池供给 燃料重整器是水蒸汽（蒸汽重整; SR）重整和部分氧化（部分氧化; POX）部分由所述重整器的并行结构的，通过使用SR重整器的POX重整吸热反应的驱动特性和起动特性与放热反应正常操作 当在本变形例是通过高效SR重整进行时，热流入到起动时的情况下没有足够的热量被供给到重整器SR或SR重整比正常 在异常操作，如低级的情况下，它可以在很短的时间被驱动并开始POX重整伴随着根据由与所述缺少的重整气体积极地可能的相应总是稳定的执行由立即更换该变型的操作条件的放热反应 设置发动机的混合动力系统 - 具有其中平行重整配置为允许进行维护作业的结构的燃料电池。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：KR1020160139490A
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：KR1020150074298
申请日：2015-05-27
Applicant: 한국기계연구원 , 서울대학교산학협력단
Abstract: 본발명은엔진공기량제어형연료전지-엔진하이브리드발전시스템에대하여개시한다. 본발명의일면에따른연료전지-엔진하이브리드발전시스템은, 입력된산화제및 연료가스의전기화학적반응에의해전기를생산하며, 애노드오프가스(Anode Off Gas)를배출하는연료전지; 상기애노드오프가스로부터적어도일부의수분을제거하고일 배출가스를출력하는기수분리기; 상기애노드오프가스가유입되는제1유로와상기일 배출가스가유입되는제2유로를구비하며, 상기제1유로와상기제2유로내의유체를상호열교환시키는열교환기; 상기기수분리기로부터출력되는일 배출가스를입력받아상기열교환기의제2유로및 상기열교환기의우회로중 적어도하나에전달하는제1 밸브; 상기열교환기의제2유로를통과하여열교환된일 배출가스및 상기열교환기의우회로로전달된일 배출가스중 적어도하나를포함하는연소용가스를전달받고, 상기연소용가스를연소시켜추가전기를생산하는엔진; 및개도시에상기연소용가스가유입되는상기엔진의유입로에공기를공급하는제3 밸브를포함하는것을특징으로한다.
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公开(公告)号：KR1020160043631A
公开(公告)日：2016-04-22
申请号：KR1020140137934
申请日：2014-10-13
Applicant: 한국기계연구원
IPC: H01M8/04
CPC classification number: H01M8/04268 , H01M8/04014 , H01M2250/407
Abstract: 본발명은발전시스템의예열운전방법에관한것으로, 보다상세하게는엔진과연료전지를포함하는연료전지-엔진하이브리드시스템의예열운전방법에있어서, 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스와열교환된 N가연료전지스택(200)의공기극(cathode)을순환하여연료전지를예열하는제 1 단계(S1); 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 미만으로공급되는제 2 단계(S2); 제 1 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 이상으로공급되는제 3 단계(S3); 및제 2 엔진모드에있는엔진(100)의배기가스가연료전지스택(200)의공기극(cathode)에공급되어연료전지스택(200)을예열하고, 연료전지스택(200)의연료극(anode)에연료가정격출력조건의 10% 이상으로공급되는제 4 단계(S4)를포함하는것을특징으로하는연료전지-엔진하이브리드시스템의예열운전방법을제공한다.
Abstract translation: 本发明提供一种燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热操作方法，其能够通过更换消耗过大功率的电加热器来经济地预热燃料电池。 本发明涉及发电系统的预热运行方法，更具体地，涉及包括发动机和燃料电池的燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热运行方法。 燃料电池 - 发动机混合动力系统的预热运行方法包括：使第一发动机模式中的与发动机（100）的排气热交换的N_2的第一步骤（S1） 燃料电池堆（200）以预热燃料电池; 以第一发动机模式将发动机（100）的废气供应到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）并向燃料电池堆（200）供应燃料的第二步骤（S2） 的燃料电池堆（200）的量小于额定功率条件的10％ 以第一发动机模式将发动机（100）的排气供给到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）并向燃料电池堆（200）供应燃料的第三步骤（S3） 的燃料电池堆（200）的额定功率条件的10％以上; 以及以第二发动机模式将发动机（100）的排气供给到燃料电池堆（200）的阴极以预热燃料电池堆（200）的第四步骤（S4），并将燃料供应到 燃料电池堆（200）的阳极的额定功率为10％以上。
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公开(公告)号：KR101440191B1
公开(公告)日：2014-09-17
申请号：KR1020120111653
申请日：2012-10-09
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: 본 발명은 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연료전지를 엔진과 조합해서 사용하고, 터보 과급기를 포함하여, 연료전지의 애노드 오프 가스와 엔진의 배출 가스를 이용하여 보다 많은 전기를 발생시키는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 고온의 공기 및 산소를 공급하는 캐소드와, 산소이온 또는 탄산이온이 수소와 반응하여 전기를 발생하고 애노드 오프가스를 배출하는 애노드를 포함하는 연료전지; 상기 연료전지의 애노드에 수소를 공급하는 개질기; 상기 연료전지의 애노드 오프 가스와 공기를 혼합시키는 제1혼합기; 상기 제1혼합기로부터 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 공급받는 압축기와, 상기 압축기와 동일축으로 연결된 터빈을 포함하는 터보 과급기; 및 상기 압축기로부터 혼합기체를 공급받아서 동력을 발생시키고, 배출가스를 상기 터빈에 공급하는 엔진부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 연료전지 하이브리드 시스템을 제공한다.
본 발명에 의하면 애노드 오프가스를 활용하게 되므로, 엔진에 공급되는 연료와 공기를 별도의 장치 없이도 공급할 수 있으며, 일반 엔진 과급기가 공기만 과급하는 것과는 달리, 애노드 오프가스와 공기의 혼합기체를 과급함으로써 연료와 공기의 혼합 특성을 향상시키고, 엔진의 크기를 감소시키는 이점이 있다.-
公开(公告)号：KR1020130034345A
公开(公告)日：2013-04-05
申请号：KR1020110098313
申请日：2011-09-28
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: PURPOSE: A fuel cell hybrid system is provided to improve generation efficiency, to operate an engine part without additional fuel, and to collect CO2. CONSTITUTION: A fuel cell hybrid system comprises an electricity generating part which has a negative electrode part(110) for generating carbon ions by reacting oxygen and carbon dioxide and a positive electrode part(120) for generating exhaust gas and electricity by reacting carbon ions from the negative electrode part; a cooling part(200) for cooling the exhaust gas by being connected to the positive electrode part; and an engine part(300) for generating power by receiving the cooled exhaust gas; and a re-circulation part for supplying carbon dioxide to the negative electrode part. [Reference numerals] (AA) Air or Oxygen;
Abstract translation: 目的：提供燃料电池混合系统，以提高发电效率，在没有额外燃料的情况下操作发动机部件，并收集二氧化碳。 构成：燃料电池混合动力系统包括发电部，该发电部具有通过使氧和二氧化碳反应而产生碳离子的负极部（110）和用于产生排气的正电极部（120），通过使来自 负极部分; 冷却部（200），其通过与所述正极部连接而冷却所述废气; 以及用于通过接收冷却的废气来发电的发动机部件（300）; 以及用于向负极部供给二氧化碳的再循环部。 （标号）（AA）空气或氧气;
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公开(公告)号：KR101067509B1
公开(公告)日：2011-09-27
申请号：KR1020110044237
申请日：2011-05-11
Applicant: 한국기계연구원
Abstract: 본 발명은 순산소연소를 이용한 연료전지 연계형 발전플랜트 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
본 발명은 연료전지 시스템에서 발생되는 배기가스를 공급받아 증기를 배출하는 열교환기; 상기 열교환기에서 배출된 증기를 순산소연소를 통해 재가열하는 순산소연소기; 상기 순산소연소기에 인접하게 배치되는 개질기; 및 상기 열교환기로부터 배출된 증기를 상기 개질기를 통과시켜 상기 증기를 과열시켜 상기 순산소연소기로 공급하는 바이패스라인; 을 포함하는 순산소연소를 이용한 연료전지 연계형 발전플랜트를 제공한다.
본 발명에 의하면 열교환기에서 배출된 증기(폐스팀)이 응축되는 현상없이 순산소연소기로 공급하여 연소시켜 발전할 수 있고, 순산소연소기로 공급되는 폐스팀의 량을 정확하게 측정할 수 있어 전체 시스템의 효율적인 제어가 가능하다.
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