• 제목/요약/키워드: MCFC

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하부 사이클 추가에 의한 MCFC 시스템의 성능향상 (Enhancement of MCFC System Performance by Adding Bottoming Cycles)

  • 지승원;박성구;김동섭
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권10호
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    • pp.907-916
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    • 2010
  • 고온형 연료전지인 MCFC 발전시스템에 가스터빈, 유기매체 랜킨 사이클, 순산소 연소 사이클 등 다양한 하부 사이클을 추가한 통합시스템들의 성능을 비교 해석하였다. MCFC 시스템의 성능과 운전조건을 바탕으로 하여 각 추가 시스템의 주요 설계 변수 변화에 따른 통합시스템의 성능 변화를 해석하였고 이로부터 각 시스템의 최적 성능을 도출하였다. 각 시스템을 비교하여 MCFC와 최적의 결합을 나타내는 시스템을 분석하였는데, MCFC/OXY 시스템이 MCFC 단독 시스템에 비하여 가장 큰 출력 증가를 나타내었으며, MCFC/GT 시스템의 효율 증가가 가장 큰 것으로 나타났다.

MCFC의 분리판 부식특성 연구 (Corrosion characteristics of separator for MCFC)

  • 김귀열;엄승욱;문성인;윤문수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.190-193
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    • 1995
  • MCFC has been investigated for the last half centry as an alternative energy source. The operating temperature of MCFC is 650$^{\circ}C$, so it is more efficient than ocher fuel cells, and it has needed no nob metal element for the electrodes. we investigated electrochemical characteristics of separator for MCFC.

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MCFC 의 단위전지 발전특성 (Generation characteristics of unit cell for MCFC)

  • 김귀열;엄승욱;문성인;윤문수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.224-226
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    • 1995
  • Molten Carbonate Fuel Cell are expected as an electric and thermal power source of the urban cogenerating system because MCFC have higher electric power efficiency and better thermal power quality. This study has examined generation characteristics of unit cell for MCFC.

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터빈 간접가열식 상압형 MCFC/가스터빈 복합시스템의 성능예측과 경제성 평가 (Performance Prediction and Economic Assessment of Atmospheric Pressure MCFC/Gas Turbine Hybrid System with Indirect Turbine Firing)

  • 최주환;김동섭;곽부호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.31-39
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    • 2014
  • 연료전지와 가스터빈의 하이브리드 시스템의 성능은 시스템 구성방법에 따라 영향을 많이 받는다. 본 연구에서는 용융탄산염연료전지(MCFC)와 가스터빈을 터빈간접가열방식으로 모사하여 성능을 예측하였다. 하이브리드 시스템의 설계파라미터의 변화에 따른 성능의 경향을 나타내었다. 그리고 MCFC 단독 운전시의 설계조건에 미치는 영향을 최소화하는 가장 합리적이고 실현가능한 하이브리드 시스템의 설계 조건을 구현하였다. 경제성 평가를 통해 MCFC단독 시스템 대비 하이브리드 시스템의 경제적 이점을 평가하였다.

125 kW급 용융탄산염 연료전지 시스템의 이젝터 설계 및 시험 (The Ejector Design and Test for 125 kW Class Molten Carbonate Fuel Cell System)

  • 김범주;박수만;송오섭
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.139-147
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    • 2018
  • Korea Electric Power Research Institute (KEPCO RI) had developed molten carbonate fuel cell (MCFC) system since 1993. Finally, KEPCO RI developed and operated a 125 kW MCFC system in 2010. To make MCFC system compact, it is indispensable to install an ejector in this system where the anode off gas, the cathode off gas, and fresh air are mixed before flowing to the catalytic burner. KEPCO RI had developed various ejectors for MCFC system since 2006. The 125 kW MCFC system built with the developed ejector was operated successfully in Boryeong Thermal Power Plant in 2010. This 125 kW MCFC ejector was designed on the basis of the experimental results of 5 kW and 75 kW MCFC ejectors. The main goal of ejector design in our MCFC system is to maintain the entrainment ratio and the pressure between fuel cell stack and catalytic burner within the operating range. In this paper, the design results of the ejector are presented based on the 125 kW MCFC system operating conditions. In addition, a designed ejector was manufactured and installed in the MCFC system. As the fuel cell is under load operation, the pressure surrounding the ejector was measured to ensure that the fuel cell system is operating smoothly.

발전용 용융탄산염 연료전지 기술 개발(시스템 운전결과 및 개발현황) (System Development of Molten Carbonate Fuel Cell for Power Utility(Test Results and Development Status)

  • 임희천;안교상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1145-1146
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    • 2006
  • 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 kW급 발전시스템 개발 연구가 진행되고 있다. 250 kW개발 전 수행한 100 kW급 MCFC 발전 시스템 개발 연구에서는 6,000cm2 급 단위전지 90장으로 구성된 50 kW급 MCFC 스택 2기 로 구성된 100 kW MCFC 스택과 이를 운전 평가를 위한 시스템을 완성하였다. 2005년부터 스택운전에 필요한 시스템 내 단위기기들에 대한 시운전을 진행 한 후 장착된 100 kW MCFC 스택 운전에서는 시스템 단위 기기의 고장으로 전 부하운전을 실시하지 못했지만 상압 상태에서 AC 50 kW 전력을 계통과 연계 운전 시험을 진행하였다. 향후 100 kW MCFC 시스템 보완후 재 운전 시험을 진행할 예정이다. 한편 병행하여 진행되는 250 kW 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.

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대용량 MCFC 발전시스템을 이용한 비상부하 전력 공급 장치 설계 및 제어방법 (Design and Control Method for Critical Load Supply Equipment using MCFC Electricity Generation Systems)

  • 김동희;김종수;최규영;이병국;곽철훈
    • 전력전자학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.20-29
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    • 2011
  • 본 논문에서는 동특성이 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택을 사용하여 계통사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하 (Critical Load)로 전력 공급이 가능하고, 사고 발생 후에도 정격전력으로 발전 가능한 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종이 가능한 추가적인 제어 알고리즘을 가지는 Load Leveler를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 5kW 기반의 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

MCFC 분리판 재료의 부식거동 (Corrosion behavior of separator materials for MCFC)

  • 김귀열;엄승욱;문성인
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.346-348
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    • 1996
  • The MCFC has conspicuous features and high potential in being used as an energy converter of various fuels to electricity and heat. However, the MCFC which use strongly corrosive molten carbonate at 650[$^{\circ}C$] have many problem. Systematic investigation on corrosion behavior of Fe/20Cr/Ti alloys has been done in (62+38)㏖ % (Li+K)CO$_3$ melt at 923K by using steady state polarization and electrochemical impedance spectroscopy method.

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MCFC의 분극특성에 관한 연구 (A Study on Polarization of MCFC)

  • 엄승욱;김귀열;윤문수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1242-1244
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    • 1993
  • As increasing of internal resistance value at MCFC electrode, out voltage of battery is decreased currently. We measured overpotential and IR drop which consist of resistance factors in MCFC electrode, and calculated out voltage from open circuit voltage.

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