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저자정보
박상현 (동국대학교) 이현규 (동국대학교) 김철민 (동국대학교) 이상용 (동국대학교)
저널정보
한국에너지학회 에너지공학 에너지 공학 제29권 제4호 (통권 제104호)
발행연도
2020.12
수록면
77 - 85 (9page)
DOI
10.5855/ENERGY.2020.29.4.077

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고온고분자연료전지 시스템의 운용에 있어 구성품인 개질기의 운전조건은 스택의 성능, 열회수공정, 시스템의 효율에 영향을 미친다. 개질기의 운전조건인 반응부의 온도와 S/C(Steam to Carbon ratio)에 따른 열량과 생산 가스조성을 열역학적으로 계산하였으며, 실험결과와 함께 효율을 향상시키기 위한 운전조건을 연구하였다. 수증기 개질기는 온도와 S/C가 증가할수록 수소생산량은 증가하지만, 증가폭은 감소하며, 수소생산시의 반응열보다 반응기 온도 증가에 필요로 하는 열량이 상회하여 열효율이 감소하였음을 관찰하였다. 반응 온도와 S/C의 상승이, 연료를 가열하는데 필요한 열량의 증가로 실제 개질기에서는 효율이 떨어지는 원인이 된다. 이는 개질기의 구조적 특성에 따라 달라지며, 개질기에 따른 최적의 온도와 S/C 설정이 필요로 한다. 본논문의 개질기는 670℃, S/C 4에서 최고효율을 보여주었다. HTS와 LTS는 촉매가 작동되는 최소 온도인 HTS 350℃ 그리고 LTS 200℃로 유지를 하고 발열반응으로 온도가 증가하지 않도록 냉각스트림을 설정해야 한다. 또한 개질기 효율이 떨어지지 않는 범위내에서 S/C를 최대로 하는 것이 중요하다.
#개질기 #수증기 개질기 #연료처리장치 #고온고분자연료전지 #가정용연료전지 #Reformer #Steam reformer #Fuel processor #HT-PEMFC #Residential fuel cell

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 배경이론
3. 실험 방법
4. 결과 및 고찰
5. 결론
References

참고문헌 (19)

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Carlo / 2018 / Designing sustainable energy for all / Springer :23~39 google schola Bent / 2005 / Hydrogen and fuel cells : Emerging technologies and applications / Elsevier :69~81 google schola Kerry-Ann / 2007 / Stationary fuel cells: An overview / Elsevier :1~5 google schola Jo / 2017 / Modeling and analysis of a 5kWe HT-PEMFC system for residential heat and power generation / International journal of hydrogen energy 42:1698~1714 google schola Elio / 2013 / Analyzing microcogeneration systems based on LTPEMFC and HT-PEMFC by energy balances / Applied Energy 108:82~91 google schola

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