[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR100837679B1 - Fuel processor of fuel cell system - Google Patents

Fuel processor of fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
KR100837679B1
KR100837679B1 KR1020070038648A KR20070038648A KR100837679B1 KR 100837679 B1 KR100837679 B1 KR 100837679B1 KR 1020070038648 A KR1020070038648 A KR 1020070038648A KR 20070038648 A KR20070038648 A KR 20070038648A KR 100837679 B1 KR100837679 B1 KR 100837679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
reforming
temperature
burner
layer
Prior art date
Application number
KR1020070038648A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
차정은
전희권
조용훈
황정태
Original Assignee
지에스퓨얼셀 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지에스퓨얼셀 주식회사 filed Critical 지에스퓨얼셀 주식회사
Priority to KR1020070038648A priority Critical patent/KR100837679B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100837679B1 publication Critical patent/KR100837679B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

A fuel converter for a fuel cell system is provided to allow the reformation reaction to be carried out over the entire region of a reformation part and to reduce the starting time of system operation. A fuel converter(10) for a fuel cell system comprises a burner(11); a reformation part(12) adjacent to the burner; and a CO modification part(13) which reduces the CO of the reformed gas discharged from the reformation part, wherein the reformation part comprises a low temperature reformation layer(12a) where a low temperature active catalyst is installed, and a high temperature reformation layer(12b) where a high temperature active catalyst is installed.

Description

연료전지 시스템의 연료변환장치{fuel processor of fuel cell system}Fuel converter of fuel cell system

도 1은 종래 연료변환장치의 일 예시도,1 is an exemplary view of a conventional fuel conversion device;

도 2는 종래 연료변환장치의 또 다른 예시도,Figure 2 is another example of a conventional fuel conversion device,

도 3은 도 1의 연료변환장치에 본 발명에 따라 개질기의 내부를 구획한 상태의 도면,3 is a view of a state partitioned inside the reformer according to the present invention in the fuel conversion device of FIG.

도 4는 본 발명에 따라 개질기의 버너측 면에 배플플레이트를 형성한 상태의 도면,4 is a view of a state in which a baffle plate is formed on the burner side of the reformer according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따라 CO변성기의 내측에 전열코일을 설치한 상태의 도면,5 is a view of a state in which a heat transfer coil is installed inside the CO transformer according to the present invention;

도 6은 CO변성기에 전열코일을 설치하지 않은 경우(ㄱ)와 설치한 경우(ㄴ)의 온도-시간 관계 그래프,6 is a graph of the temperature-time relationship when the heating coil is not installed in the CO transformer (a) and when it is installed (b),

도 7은 본 발명에 따라 CO변성기의 외측에 전열코일을 설치한 상태의 도면,7 is a view of a state in which the heat transfer coil is installed on the outside of the CO transformer according to the present invention,

도 8은 도 2의 연료변환장치에 본 발명에 따라 개질촉매층을 구획하고 CO변성촉매층의 내측에 전열코일을 설치한 상태의 도면,8 is a view of a state in which a reforming catalyst layer is partitioned and a heat transfer coil is installed inside a CO-modified catalyst layer in the fuel conversion device of FIG. 2;

도 9는 상기 CO변성촉매층의 외측에 전열코일을 설치한 상태의 도면이다.FIG. 9 is a diagram of a state in which a heat transfer coil is installed outside the CO-modified catalyst layer. FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 연료변환장치 11 : 버너10: fuel converter 11: burner

12 : 개질기 12a : 저온개질층12: reformer 12a: low temperature reforming layer

12b : 고온개질층 12c : 확산층12b: high temperature modified layer 12c: diffusion layer

12d : 배플플레이트 13 : CO변성기12d: baffle plate 13: CO transformer

13a : 홀 13b : 확산층13a: hole 13b: diffusion layer

13c : 변성촉매 14 : 연료가스/물 공급관13c: modified catalyst 14: fuel gas / water supply pipe

15 : 열교환기 15a : 외측관15: heat exchanger 15a: outer tube

15b : 내측관 16 : 튜브코일15b: inner tube 16: tube coil

17 : 개질가스배출관 18 : 개질가스도입관17: reformed gas discharge pipe 18: reformed gas introduction pipe

19 : 변성가스배출관 20 : 연소가스배출관19: denatured gas discharge pipe 20: combustion gas discharge pipe

21,22 : 전열코일21,22: Electric coil

30 : 연료변환장치 31~39 : 원통30: fuel converter 31 ~ 39: cylinder

40 : 전열격벽 41 : 버너40: heat transfer partition 41: burner

42 : 예열층 43 : 개질촉매층42: preheat layer 43: reforming catalyst layer

43a : 저온개질층 43b : 고온개질층43a: low temperature modified layer 43b: high temperature modified layer

44 : 열회수층 45 : CO변성촉매층44: heat recovery layer 45: CO modified catalyst layer

46,46' : 공기혼합층 47,47' : CO제거촉매층46,46 ': Air mixture layer 47,47': CO removal catalyst layer

48,48' : 공기유입구 49,50 : 전열코일48,48 ': Air inlet 49,50: Heat transfer coil

본 발명은 연료전지 시스템에서 탄화수소계 연료가스를 스택에서 이용할 수 있는 수소함유가스로 변환하는 연료변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel conversion device for converting a hydrocarbon fuel gas into a hydrogen-containing gas that can be used in a stack in a fuel cell system.

현재 국제적으로 에너지 자원 확보와 환경오염 해결에 관한 경쟁이 가속화됨에 따라 보다 안정적이고 친환경적인 에너지 시스템이 요구되고 있는 바, 이에 고효율이며 공해물질의 배출이 거의 없는 연료전지 시스템이 주목받고 있다.As the competition for securing energy resources and environmental pollution is accelerated internationally, a more stable and eco-friendly energy system is required. Accordingly, a fuel cell system with high efficiency and almost no emission of pollutants is drawing attention.

그 중 가정용 연료전지 시스템은 도시가스, LPG, 등유 등의 연료를 스택에서 사용할 수 있도록 변환하는 연료변환장치(fuel processor)와, 변환된 가스를 이용하여 발전하는 상기 스택(stack)과, 생산된 직류전류를 교류전류로 변환하는 인버터(inverter)와, 상기 연료변환장치와 스택에서 발생하는 열을 회수하여 온수로 저장하고 필요에 따라 사용할 수 있도록 하는 코제너레이션(cogeneration) 및 연료가스, 공기, 물을 시스템에 공급하는 펌프와 밸브 및 센서 등의 주변기기(BOP;Balance of Plant)로 구성된다.Among them, a domestic fuel cell system includes a fuel processor for converting fuel such as city gas, LPG, kerosene, and the like into a stack, the stack generated by using the converted gas, and the produced fuel. Inverter for converting DC current into AC current, Cogeneration for recovering heat generated from the fuel converter and stack, storing it as hot water, and using it as needed, and fuel gas, air, and water. It is composed of a peripheral device (BOP; Balance of Plant) such as a pump and a valve and a sensor to supply the system to the system.

일반적으로 상기 연료변환장치는 연료가스를 수증기와 반응시켜 수소를 생성하는 개질기(reformer)와, 생성된 가스가 스택의 촉매에 피독을 일으키지 않도록 일산화탄소를 제거하는 CO변성기(shift converter) 및 CO제거기(remover)를 포함하여 구성된다.In general, the fuel converter includes a reformer for generating hydrogen by reacting fuel gas with water vapor, and a CO shift converter and a CO remover for removing carbon monoxide so that the generated gas does not poison the catalyst of the stack. remover).

상기 개질기는 다음의 메탄-수증기 개질반응에 의해 수소를 생성한다.The reformer produces hydrogen by the following methane-steam reforming reaction.

CH4 + H2O → CO + 3H2 - 206 kJ/mol (흡열반응) CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 - 206 kJ / mol ( endothermic)

CH4 + 2H2O → CO2 + 4H2 - 165 kJ/mol (흡열반응) CH 4 + 2H 2 O → CO 2 + 4H 2 - 165 kJ / mol ( endothermic)

상기 개질반응을 통해 생성된 개질가스의 CO농도는 10~15% 정도이다.The CO concentration of the reformed gas produced through the reforming reaction is about 10-15%.

이어, 상기 CO변성기는 아래와 같은 CO변성반응을 통하여 개질가스 중의 CO를 이산화탄소로 변성시키고 더불어 수소를 생성한다.Subsequently, the CO transformer denatures CO in the reformed gas to carbon dioxide through the following CO modification reaction to produce hydrogen.

CO + H2O → CO2 + H2 - 41 kJ/mol(발열반응) CO + H 2 O → CO 2 + H 2 - 41 kJ / mol ( exothermic)

상기 반응에 의하여 개질가스 중의 CO 함량은 1% 이하, 더 바람직하게는 0.5% 정도까지 감소된다.By the reaction, the CO content in the reformed gas is reduced to 1% or less, more preferably about 0.5%.

이어, 상기 CO제거기에서 아래와 같은 선택적 산화반응에 의하여 CO를 ppm 단위까지 제거/정화하게 된다.Subsequently, CO is removed / purified to ppm unit by the selective oxidation reaction as described below.

2CO + O2 → 2CO2 2CO + O 2 → 2CO 2

상기와 같은 방법으로 일산화탄소가 필요한 수준까지 정화된 연료가스가 스택으로 공급되면, 스택을 구성하는 각 단위 셀의 연료극(anode)에서 수소가 수소이온(H+)와 전자(e-)로 분해되고, 이들은 각각 전해질막과 외부도선을 통해 공기극(cathod)으로 이동하여 공기극으로 공급된 공기중의 산소와 결합하여 물을 생성하는 반응을 일으킨다.When the fuel gas purified to the level required for carbon monoxide is supplied to the stack as described above, hydrogen is decomposed into hydrogen ions (H +) and electrons (e-) in the anode of each unit cell constituting the stack. They move to the cathode through the electrolyte membrane and the outer conductor, respectively, and combine with oxygen in the air supplied to the cathode to produce water.

이때 상기 전자의 흐름에 의해 전류가 생성되고 물 생성반응에서 부수적으로 열이 발생하며, 상기 발생된 전류는 직류로서 상기 인버터를 사용하여 교류로 전환하여 사용하게 된다. 또한, 상기 발생된 열은 소정의 열교환기를 사용하여 온수로서 축열 저장하고 필요에 따라 급탕 및 난방용으로 사용하게 된다.At this time, a current is generated by the flow of electrons, and heat is incidentally generated in the water generation reaction, and the generated current is converted into an alternating current using the inverter as a direct current. In addition, the generated heat is stored as heat storage as hot water using a predetermined heat exchanger, and used for hot water supply and heating as necessary.

도 1에 종래 연료변환장치의 일례를 도시하였다.1 shows an example of a conventional fuel converter.

예시된 연료변환장치(10)는 내측 하부 중앙에 버너(11)가 설치되고, 이를 감싸는 돔 형태로 개질기(12)가 설치되며, 그 상부에 소정 간격을 두고 CO변성기(13)가 배치되어 있다.In the illustrated fuel converter 10, a burner 11 is installed at a center of an inner lower portion, a reformer 12 is installed in a dome shape surrounding the inner thereof, and a CO transformer 13 is disposed at a predetermined interval thereon. .

또한, 상기 CO변성기(13)의 외주에는 이중 나선관 구조의 열교환기(15)가 설치되는데, 그 열교환기(15)의 외측관(15a)은 연료가스/물 공급관(14)과 상기 개질기(12)의 외주를 둘러싸고 있는 튜브코일(16) 사이에 연결되고, 내측관(15b)은 개질기(12) 상단에 형성된 개질가스배출관(17)과 상기 CO변성기(13)의 개질가스도입관(18) 사이에 연결된다.In addition, a heat exchanger 15 having a double helix tube structure is installed at an outer circumference of the CO transformer 13, and the outer tube 15a of the heat exchanger 15 includes a fuel gas / water supply pipe 14 and the reformer ( It is connected between the tube coil 16 surrounding the outer periphery of 12, the inner tube (15b) is a reformed gas discharge pipe 17 formed on the top of the reformer 12 and reformed gas introduction pipe (18) of the CO transformer (13). ) Is connected between.

그리고, 상기 CO변성기(13)에는 변성가스배출관(19)이 설치되고, 상기 연료변환장치(10)의 케이스 상단에는 연소가스배출관(20)이 설치된다.In addition, a modified gas discharge pipe 19 is installed at the CO transformer 13, and a combustion gas discharge pipe 20 is installed at an upper end of the case of the fuel converter 10.

따라서, 외부로부터 공급된 연료가스와 물은 열교환기(15)의 외측관(15a)을 통해 흐르면서 버너(11)의 연소가스와 CO변성기(13)로부터 전달되는 열 및 내측관(15b)을 흐르는 개질가스에 의해 가열되어 예열 및 증발되고 이어 상기 튜브코일(16)을 흐르면서 연소가스에 의해 더욱 가열되어 개질기(12)의 하측으로 유입된다.Accordingly, fuel gas and water supplied from the outside flow through the outer tube 15a of the heat exchanger 15 and flow the heat gas and the inner tube 15b transferred from the combustion gas of the burner 11 and the CO transformer 13. It is heated by the reforming gas, preheated and evaporated, and then further heated by the combustion gas while flowing through the tube coil 16 to flow into the lower side of the reformer 12.

상기 개질기(12)의 하측으로 유입된 연료가스와 수증기는 상방으로 확산하면서 개질기(12)에 내장된 개질촉매를 매개로 반응하여 다량의 수소를 포함한 개질가스(hydrogen rich gas)로 변성되고, 상기 개질가스배출관(17)을 거쳐 열교환기(15)의 내측관(15b)을 통해 상승하면서 상기 외측관(15a)의 연료가스와 물에 열을 주어 적절한 온도로 냉각된 후, 개질가스도입관(18)을 통해 CO변성기(13)로 유입된다.Fuel gas and water vapor introduced into the lower side of the reformer 12 are diffused upward and reacted through a reforming catalyst built in the reformer 12 to be reformed into a reformed gas containing a large amount of hydrogen. After rising through the inner pipe 15b of the heat exchanger 15 through the reformed gas discharge pipe 17, the fuel gas and water of the outer pipe 15a are cooled to an appropriate temperature, and then the reformed gas introduction pipe ( It is introduced into the CO transformer 13 through 18).

상기 CO변성기(13)에서는 CO변성촉매를 매개로 CO변성반응이 발생하여 CO는 더욱 줄어들고 수소는 증가하게 되며, 그 결과물인 변성가스는 상기 변성가스배출관(19)을 통해 이후의 라인으로 공급된다.In the CO transformer 13, a CO denaturation reaction occurs through a CO denaturation catalyst to further reduce CO and increase hydrogen, and the resultant modified gas is supplied to a subsequent line through the modified gas discharge pipe 19. .

도 2에 예시된 연료변환장치(30)는 또 다른 형태의 종래 연료변환장치로서, 다수의 동심 원통(31~39)들로 구성되어 있으며, 내부 중앙에 전열격벽(40)이 설치되고 그 상부로부터 버너(41)가 삽입/설치되며, 상기 동심 원통(31~39)들의 사이에 연료가스와 수증기가 유입되었다가 CO제거가스로서 배출되는 일련의 유로가 형성되는데, 연료가스와 수증기의 흐름 방향을 따라 상기 버너(41)에 인접한 내측으로부터 예열층(42), 개질촉매층(43), 열회수층(44), CO변성촉매층(45), 공기혼합층(46), CO제거촉매층(47)이 순차적으로 배치된 구조로 이루어진다. 추가로 공기혼합층(46')과 CO제거촉매층(47')이 더 배치될 수도 있다. 그리고, 상기 공기혼합층(46,46')의 직전 부분에는 선택적 산화반응에 사용되는 공기가 외부로부터 공급되는 공기유입구(48,48')가 형성된다.The fuel conversion device 30 illustrated in FIG. 2 is another type of conventional fuel conversion device. The fuel conversion device 30 is composed of a plurality of concentric cylinders 31 to 39, and an electrothermal partition 40 is installed at an inner center thereof, and an upper portion thereof is provided. The burner 41 is inserted / installed therefrom, and a series of flow paths are formed between the concentric cylinders 31 to 39 through which fuel gas and steam are introduced and discharged as CO removal gas. The preheating layer 42, the reforming catalyst layer 43, the heat recovery layer 44, the CO modified catalyst layer 45, the air mixture layer 46, and the CO removal catalyst layer 47 are sequentially disposed from the inner side adjacent to the burner 41. It consists of a structure arranged. In addition, the air mixing layer 46 'and the CO removal catalyst layer 47' may be further disposed. In addition, air inlets 48 and 48 'through which air used for selective oxidation is supplied from the outside are formed in a portion immediately before the air mixing layers 46 and 46'.

따라서, 전열격벽(40)과 이에 가장 인접한 원통(39)의 사이에 형성된 연소가스배출유로를 통해 연소가스가 배출될 때 , 상기 내측 원통(39)과 그 외측 원통(38) 사이에 위치한 개질촉매층(43)에 개질반응에 사용되는 열이 공급된다.Therefore, when the combustion gas is discharged through the combustion gas discharge passage formed between the heat transfer partition 40 and the cylinder 39 closest to the heat transfer partition 40, the reforming catalyst layer positioned between the inner cylinder 39 and the outer cylinder 38 thereof. In (43), heat for the reforming reaction is supplied.

또한, 외부로부터 공급되는 연료가스와 수증기는 CO변성촉매층(45)과 CO제거촉매층(47) 사이에 형성된 유로를 따라 흐르고 상기 예열층(42)을 통과하면서 예열된다.In addition, the fuel gas and water vapor supplied from the outside are preheated while flowing along the flow path formed between the CO denaturing catalyst layer 45 and the CO removal catalyst layer 47 and passing through the preheating layer 42.

이어 상기 개질촉매층(43)에서 개질반응에 의해 생성된 개질가스는 열회수 층(44)을 지나면서 CO변성촉매층(45)의 변성촉매가 열화를 일으키지 않을 정도로 적절히 냉각된 뒤 CO변성촉매층(45)으로 유입되어, CO변성반응을 통해 CO가 크게 저감됨과 더불어 수소가 추가 생성된다.Subsequently, the reformed gas generated by the reforming reaction in the reforming catalyst layer 43 passes through the heat recovery layer 44, and is appropriately cooled so that the modification catalyst of the CO modification catalyst layer 45 does not cause deterioration. In addition, CO is significantly reduced through CO denaturation and additional hydrogen is generated.

그 후, 변성가스는 상기 공기혼합층(46)에서 상기 공기유입구(48)로 유입되는 공기와 혼합되어 CO제거촉매층(47)에서 선택적 산화반응을 통해 CO가 ppm 단위까지 정화된 뒤 스택으로 공급되어 발전에 사용된다.Thereafter, the modified gas is mixed with the air flowing into the air inlet 48 from the air mixing layer 46, and the CO is purified to a ppm unit through selective oxidation in the CO removal catalyst layer 47, and then supplied to the stack. Used for power generation

그런데, 상기와 같은 연료변환장치는 하나의 케이스 내에 필요장치들이 내장되어 제작되는 소형 연료전지 시스템에 사용되는 것으로서, 연료변환장치의 열량 공급원인 버너는 그 연료로 도시가스와 같이 외부에서 공급되는 연료가스 이외에도, 가연성 및 독성 가스의 외부 방출을 방지하기 위해서 시스템의 내부에서 발생하는 가스 즉, 상기 스택에서 배출되는 오프가스(수소잔존가스)를 동시에 사용할 수 있어야 한다.However, such a fuel converter is used in a small fuel cell system in which necessary devices are built in one case, and a burner which is a calorie supply source of the fuel converter is a fuel supplied from the outside, such as city gas. In addition to the gas, it is also necessary to be able to simultaneously use the gas generated inside the system, i.e. off-gas (hydrogen remaining gas) emitted from the stack, in order to prevent external emissions of flammable and toxic gases.

따라서, 보편적으로 연료변환장치에는 화염을 방출하는 형태의 버너를 사용하게 되고, 이와 같이 화염방출형 버너를 사용할 경우 버너의 열량이 개질부(개질기, 개질촉매층)의 전체에 균일하게 전달되지 못하고 화염으로부터의 복사열 전달 정도에 따라 개질부에 온도구배가 발생하게 된다.Therefore, in general, the fuel converter uses a burner that emits flames. When using a flame-emitting burner, the heat of the burner is not uniformly transmitted to the entire reforming part (reformer, reforming catalyst layer), and the flame is not used. Temperature gradients are generated in the reformer depending on the degree of radiant heat transfer therefrom.

따라서, 가열 열량이 충분히 전달되지 않는 저온영역에서는 개질촉매의 활성도가 저하됨으로써 개질부의 개질성능이 저하되는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem in that the reforming performance of the reforming portion is lowered by lowering the activity of the reforming catalyst in a low temperature region in which heating calories are not sufficiently transmitted.

이를 보완하기 위해서는 상기 개질촉매의 양을 증가시킬 수밖에 없으므로 결국 개질부의 크기가 증가하게 되는 문제점이 있었다.In order to compensate for this, there is no choice but to increase the amount of the reforming catalyst, which results in an increase in the size of the reforming unit.

또한, 열량공급원이 버너로 한정되어 있으므로 시동시 버너의 열량은 상기와 같이 개질부의 국부적인 공간에만 집중적으로 전달되고 그로부터 소정 거리 떨어진 곳에 위치한 CO변성부(CO변성기, CO변성촉매층)는 버너의 폐가스 즉, 배출되는 연소가스의 열량만으로 가열되어야만 하였다.In addition, since the calorie supply source is limited to the burner, the calorie of the burner at the time of start-up is intensively transferred only to the local space of the reformer as described above, and the CO-modified part (CO-modifier, CO-modified catalyst layer) located at a predetermined distance therefrom is the waste gas of the burner. That is, it had to be heated only by the amount of heat of the combustion gas discharged.

예를 들어 도 1의 경우에서, 연료가스와 물은 CO변성기(13)와 연소가스 및 개질가스로부터 열량을 전달받아 예열된 후 개질기(12)에 공급된다. 그런데, 연료변환장치는 정격에서 최적의 열교환 네트워크를 형성하도록 설계되어 있으므로 운전개시 동안에는 연소가스의 열량만으로 가열되기 때문에 반응물 투입시기, 즉 개질기의 온도가 600~750℃에 도달한 시점에서 CO변성기(13)의 온도는 정격운전 온도인 200~300℃에 도달하지 못하고 100℃ 정도에 머물게 된다.For example, in the case of FIG. 1, fuel gas and water are preheated by receiving heat from the CO transformer 13, combustion gas, and reformed gas, and then supplied to the reformer 12. However, since the fuel converter is designed to form an optimal heat exchange network at the rated temperature, the CO converter is heated at the start of the reactant, that is, when the temperature of the reformer reaches 600 to 750 ° C. because it is heated only by the amount of combustion gas during operation. The temperature of 13) does not reach the rated operating temperature of 200 ~ 300 ℃ and stays at about 100 ℃.

따라서 상기 상태에서 연료변환장치로 연료가스와 물이 공급되어도, 상기 CO변성기(13)가 CO변성반응에 따른 발열이 이루어지지 않아 낮은 온도를 유지하는 것과 상기 열교환기(15)의 외측관(15a)으로 유입되는 상기 연료가스와 물이 상온이어서 상기 CO변성기(13)와 버너(11) 연소가스의 열량이 반응물인 물과 연료가스로 전달되는 것에 의해, CO변성기(13)가 정격운전 상태에 도달하는데 더욱 많은 시간이 소모됨으로써 시스템의 시동시간이 크게 증가하게 되는 문제점이 있었다.Therefore, even when fuel gas and water are supplied to the fuel converter in the above state, the CO transformer 13 does not generate heat due to the CO modification reaction and thus maintains a low temperature and the outer tube 15a of the heat exchanger 15. The fuel gas and water flowing into the C) are at room temperature, so that the heat amount of the combustion gas of the CO transformer 13 and the burner 11 is transferred to the reactant water and the fuel gas, whereby the CO transformer 13 is in a rated operation state. The more time is spent to reach, there is a problem that significantly increases the startup time of the system.

또한, 운전개시 동안 연료변환장치로 공급되는 연료가스와 물이 CO변성기(13)로부터 충분한 열량을 전달받지 못하므로 낮은 온도상태에서 개질기(12)로 공급되며, 이와 같이 반응물이 낮은 온도로 공급되므로 개질기(12)가 정격 온도인 600~750℃로 유지되기 위해서는 상기 버너(11)를 통해 추가 열량을 공급받아야만 하는 문제점이 있었다.In addition, since the fuel gas and water supplied to the fuel converter during the start of operation do not receive sufficient heat from the CO transformer 13, the fuel gas and water are supplied to the reformer 12 at a low temperature, and thus the reactants are supplied at a low temperature. In order to maintain the reformer 12 at a rated temperature of 600 to 750 ° C., there was a problem in that additional heat should be supplied through the burner 11.

즉, 연료변환장치의 CO변성부가 신속하게 정격운전 상태에 도달하지 못함으로써 시스템의 시동시간이 증가하고, 개질부에는 추가로 열량을 공급해야만 하는 문제점이 있었다.That is, there is a problem that the start time of the system is increased because the CO modified part of the fuel converter does not reach the rated operation state quickly, and additional heat must be supplied to the reforming part.

상기와 같이 연료변환장치 전체적으로 볼 때 열원부인 버너에서 발생하는 열량을 효율적으로 이용하지 못함으로써 연료변환장치의 효율이 저하되고 각 구성부의 작동 안정성이 저하되며, 결국 시스템의 시동시간이 증가하게 되는 문제점이 있었다.As described above, the overall efficiency of the fuel converter decreases as a result of inefficient use of the heat generated from the burner, which is a heat source. There was this.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 개질부의 전 영역에 걸쳐 양호한 촉매 활성이 이루어질 수 있게 되어 개질성능이 향상되고, 이에 개질촉매를 과량 구비할 필요가 없게 되어 개질부의 크기가 증가되는 것을 방지할 수 있으며, 버너로부터 공급되는 열량이 개질부로 보다 원활하게 전달되어 개질부의 온도구배 정도가 감소됨은 물론 연료변환장치의 효율이 향상되고, CO변성부가 보다 신속하게 정격운전 온도에 도달할 수 있게 됨으로써 연료변환장치의 각 구성부의 작동 안정성이 향상되며, 나아가 연료전지 시스템의 시동시간을 크게 감소시킬 수 있도록 된 연료전지 시스템의 연료변환장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, it is possible to achieve a good catalytic activity over the entire area of the reforming portion is improved reforming performance, there is no need to provide an excessive amount of reforming catalyst to the size of the reforming portion Can be prevented from increasing, and the amount of heat supplied from the burner is more smoothly transferred to the reforming unit, thereby reducing the temperature gradient of the reforming unit, improving the efficiency of the fuel converter, and improving the efficiency of the CO transformer more quickly at the rated operating temperature. It is an object of the present invention to provide a fuel converter of a fuel cell system that can be reached to improve the operational stability of each component of the fuel converter, and further to significantly reduce the startup time of the fuel cell system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

버너와, 상기 버너에 인접한 개질부와, 상기 개질부로부터 배출된 개질가스의 CO를 저감하는 CO변성부를 구비한 연료전지 시스템의 연료변환장치에 있어서,A fuel converter of a fuel cell system comprising a burner, a reforming unit adjacent to the burner, and a CO modifying unit for reducing CO of reformed gas discharged from the reforming unit.

상기 개질부는 저온활성촉매가 설치된 저온개질층과, 고온활성촉매가 설치된 고온개질층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The reforming unit includes a low temperature reforming layer provided with a low temperature active catalyst and a high temperature reforming layer provided with a high temperature active catalyst.

또한, 상기 개질부의 버너측 면에 배플플레이트가 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the baffle plate protrudes from the burner side of the reforming portion.

또한, 상기 CO변성부에 전열코일이 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the heat transfer coil is characterized in that the CO-modified part.

즉, 상기 저온 및 고온활성촉매는 개질부에 발생하는 온도구배 현상을 이용하여 개질부 전 영역에서 활발히 개질반응이 이루어질 수 있게 하고, 상기 배플플레이트는 버너의 연소가스와 개질부와의 열교환 면적 및 시간을 증가시켜 개질부에서 발생하는 온도구배를 감소시킴으로써 보다 효율적으로 버너의 열량을 이용할 수 있도록 유도하며, 전열코일은 버너와 멀리 떨어진 CO변성부를 직접 가열하여 신속하게 정격운전 온도에 도달할 수 있게 한다.That is, the low temperature and high temperature active catalysts enable the reforming reaction to be actively performed in the entire reforming region by using a temperature gradient phenomenon occurring in the reforming portion, and the baffle plate has a heat exchange area between the combustion gas of the burner and the reforming portion and Increasing the time to reduce the temperature gradient generated in the reforming section to more efficiently use the heat of the burner, the heat transfer coil directly heats the CO modified part far away from the burner to quickly reach the rated operating temperature do.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따라 도 1의 연료변환장치를 개선한 연료변환장치의 구성도로서, 전술한 바와 같이 상기 연료변환장치(10)는 내측 하부 중앙에 버너(11)가 설치되고, 그 버너(11)의 주변에 돔형의 개질기(12)가 설치되며, 상기 개질기(12)의 상부에 소정 간격을 두고 CO변성기(13)가 설치되고, 그 CO변성기(13)의 외주에 열교환기(15)가 설치된 구성으로 이루어진다.3 is a block diagram of a fuel conversion device improved from the fuel conversion device of FIG. 1 according to the present invention. As described above, the fuel conversion device 10 includes a burner 11 installed at an inner lower center thereof. A dome-type reformer 12 is installed around the 11, and a CO transformer 13 is provided at a predetermined interval on the upper part of the reformer 12, and a heat exchanger 15 is formed on the outer circumference of the CO transformer 13. ) Consists of an installed configuration.

그리고 상기 열교환기(15)는 연료가스와 물이 도입되는 연료가스/물 공급관(14)과 상기 개질기(12)의 주변을 둘러싼 튜브코일(16)을 연결하는 외측관(15a)과, 상기 개질기(12) 상단의 개질가스배출관(17)과 상기 CO변성기(13)의 개질가스도입관(18)을 연결하는 내측관(15b)으로 이루어진 이중 나선관 구조로 되어 있다.The heat exchanger 15 includes an outer tube 15a connecting a fuel gas / water supply pipe 14 into which fuel gas and water are introduced, and a tube coil 16 surrounding the reformer 12, and the reformer. (12) It has a double helix tube structure composed of an inner tube 15b which connects the reformed gas discharge pipe 17 at the upper end and the reformed gas introduction pipe 18 of the CO transformer 13.

상기와 같은 구성에 있어서, 본 발명은 상기 개질기(12)의 내부가 저온개질층(12a)과 고온개질층(12b)으로 구분되어 상기 저온개질층(12a)에는 저온활성촉매가 내장되고, 상기 고온개질층(12b)에는 고온활성촉매가 내장된 것을 특징으로 한다.In the above configuration, the present invention is the interior of the reformer 12 is divided into a low temperature reforming layer 12a and a high temperature reforming layer 12b so that the low temperature active catalyst is embedded in the low temperature reforming layer 12a, The high temperature reforming layer 12b is characterized in that a high temperature active catalyst is incorporated.

고온활성촉매가 설치되는 상기 고온개질층(12b)은 개질기(12)에 있어서 버너(11) 화염의 측부로부터 그 상부 전체에 이르는 화염인접영역이고, 상기 저온활성촉매가 설치되는 저온개질층(12a)은 고온개질층(12b)의 하측 부분으로서 고온개질층(12b)에 비해 상대적으로 열이 덜 전달되는 영역이다.The high temperature reforming layer 12b in which the high temperature active catalyst is installed is a flame adjacent region extending from the side of the flame of the burner 11 to the entire upper portion of the burner 11 in the reformer 12, and the low temperature reforming layer 12a in which the low temperature active catalyst is installed. ) Is a lower portion of the high temperature reforming layer 12b, and is a region where heat is transmitted relatively less than the high temperature reforming layer 12b.

또한, 상기 저온개질층(12a)의 하부에는 촉매가 충진되지 않는 빈 공간이 형성되는데, 그 빈 공간은 상기 튜브코일(16)로부터 개질기(12)의 하부로 연료가스와 수증기가 유입될 때 그 토출구로부터 개질기(12) 내의 전 영역으로 연료가스와 수증기가 신속하고 균일하게 확산되어 촉매층 전체 단면적을 통해 연료가스와 수증기의 상승이 이루어지도록 함으로써 촉매층 전체에서 고른 반응이 일어날 수 있도록 하는 확산층(12c)으로 기능하게 된다.In addition, an empty space in which the catalyst is not filled is formed in the lower portion of the low temperature reforming layer 12a. The empty space is formed when the fuel gas and the water vapor flow into the lower portion of the reformer 12 from the tube coil 16. Diffusion layer 12c which allows fuel gas and water vapor to be rapidly and uniformly diffused from the discharge port to the entire area of the reformer 12 so that fuel gas and water vapor rise through the entire cross-sectional area of the catalyst layer so that an even reaction occurs in the entire catalyst layer. Function as.

상기 저온개질층(12a)과 고온개질층(12b)에 설치되는 저온활성촉매와 고온활성촉매는 메쉬(mesh) 또는 스크린(screen)으로 지칭되는 망(網)형 부재에 의해 연 료가스와 수증기가 통과할 수 있는 상태로 상호 분리되고 각각 지지되도록 설치될 수 있다.The low temperature active catalyst and the high temperature active catalyst which are installed in the low temperature reforming layer 12a and the high temperature reforming layer 12b are fuel gas and water vapor by means of a mesh-type member called a mesh or a screen. It can be installed so as to be separated from each other and pass each other in a state that can pass.

상기와 같이 버너(11) 화염의 복사열이 직접 전달되는 고온층인 화염 인접부에 고온활성촉매가 설치된 고온개질층(12b)이 형성되고, 상기 고온층의 하부에 위치하여 상대적으로 저온층이 되는 부분에 저온활성촉매가 설치된 저온개질층(12a)이 형성됨으로써 개질기(12)에 상부는 높고 하부는 낮은 온도구배가 발생하여도 상기 고온활성촉매와 저온활성촉매가 각각의 활성온도 범위에 용이하게 도달할 수 있으므로 개질기(12) 전체에서 원활한 개질반응이 이루어지게 된다. 즉, 개질기(12) 전체의 촉매 활성이 최적화되어 개질성능이 향상된다.As described above, the high temperature reforming layer 12b in which the high temperature active catalyst is installed is formed near the flame, which is a high temperature layer through which the radiant heat of the burner 11 is directly transmitted, and is positioned at the lower portion of the high temperature layer to be a relatively low temperature layer. The low temperature reforming layer 12a provided with the low temperature active catalyst is formed in the portion, so that the high temperature active catalyst and the low temperature active catalyst are easily in the respective active temperature ranges even though a high temperature is generated in the reformer 12 and a low temperature gradient occurs in the lower portion. As it can be reached, a smooth reforming reaction is made throughout the reformer 12. That is, the catalytic activity of the reformer 12 as a whole is optimized to improve the reforming performance.

상기 연료변환장치(10)의 저온개질층(12a)과 고온개질층(12b) 및 개질가스배출관(17)의 (a),(b),(c) 지점에 온도센서를 설치하여 온도를 측정한 결과, 저온개질층(12a)의 온도는 400~500℃이고 고온개질층(12b)의 온도는 600~800℃로서 버너(11)의 위치에 따라 변화가 발생하지만 개질기(12)에는 200~300℃의 온도구배가 발생함을 확인하였다. 또한, 개질기(12)에서 배출되는 개질가스의 온도는 600~700℃였다.The temperature is measured by installing a temperature sensor at points (a), (b) and (c) of the low temperature reformed layer 12a, the high temperature reformed layer 12b, and the reformed gas discharge pipe 17 of the fuel converter 10. As a result, the temperature of the low temperature reforming layer 12a is 400-500 ° C. and the temperature of the high temperature reforming layer 12b is 600-800 ° C., but a change occurs depending on the position of the burner 11, but the temperature of the reformer 12 is 200-200 ° C. It was confirmed that a temperature gradient of 300 ° C occurred. In addition, the temperature of the reformed gas discharged from the reformer 12 was 600 to 700 ° C.

따라서, 500℃ 영역에서 우수한 활성을 보이는 저온활성촉매와 600~750℃에서 우수한 활성을 가지는 고온활성촉매를 개질기(12) 내부를 두 층으로 나누어 각각 설치함으로써 개질 활성을 극대화할 수 있었다.Therefore, the reforming activity could be maximized by installing the low temperature active catalyst having excellent activity in the 500 ° C region and the high temperature active catalyst having excellent activity at 600 to 750 ° C by dividing the inside of the reformer 12 into two layers.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개질기(12)의 버너(11)에 인접한 벽면 즉, 내측 벽면에는 상하로 일정 간격마다 배플플레이트(12d)가 돌출 형성된다. 이 는 돔형 개질기(12)의 내주면 즉, 원통형 벽면에 형성되는 것이므로 원형의 배플플레이트(12d)가 상하방향으로 일정 간격마다 형성되는 것이다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 4, a baffle plate 12d protrudes from a wall surface, that is, an inner wall surface, adjacent to the burner 11 of the reformer 12 at regular intervals. Since this is formed on the inner circumferential surface of the dome-type reformer 12, that is, the cylindrical wall surface, the circular baffle plate 12d is formed at regular intervals in the vertical direction.

또한, 상기 배플플레이트(12d)는 상기 내측 벽면을 따라 나선형으로 형성된 하나의 부품으로 형성될 수도 있다.In addition, the baffle plate 12d may be formed of one component spirally formed along the inner wall surface.

개질기(12) 전체에서의 고른 개질반응을 위해서 개질기(12)의 온도구배는 가능한 최소화되는 것이 바람직한 바, 본 발명은 상기 배플플레이트(12d)에 의해서 온도구배를 최소화하고자 하였다.It is preferable that the temperature gradient of the reformer 12 be minimized as much as possible for the even reforming reaction throughout the reformer 12. The present invention is intended to minimize the temperature gradient by the baffle plate 12d.

상기 배플플레이트(12d)는 다수로 이루어진 원형의 것이든 하나로 이루어진 나선형의 것이든 어느 것이나 도시된 바와 같이 개질기(12)의 내부벽면을 따라 하향하는 연소가스의 흐름을 억제하게 된다. 이와 같이 연소가스의 흐름을 억제하는 것이 연소가스의 원활한 배출성능에 영향을 주는 정도는 아니며, 상기 배플플레이트(12d)에 의해 개질기(12)에 접하는 연소가스 유동의 길이가 증가되어 접촉 면적과 시간이 증가됨으로써 연소가스로부터 개질기(12)로의 열전달이 개질기(12) 전체에 걸쳐 보다 효율적으로 이루어지게 된다.The baffle plate 12d suppresses the flow of the combustion gas downward along the inner wall surface of the reformer 12, as shown in the figure. Thus, suppressing the flow of the combustion gas does not affect the smooth discharge performance of the combustion gas, and the length of the combustion gas flow in contact with the reformer 12 is increased by the baffle plate 12d so that the contact area and time are increased. This increase allows heat transfer from the combustion gas to the reformer 12 more efficiently throughout the reformer 12.

즉, 개질기(12) 내부벽면에서 고온 연소가스의 유동속도가 감소하게 되어 개질기(12)의 하측, 화염과 다소 거리가 있는 부분까지 열전달량이 향상됨으로써 개질기 상부와 하부의 온도구배가 감소하게 되는 것이다.That is, the flow rate of the hot combustion gas in the reformer 12 inner wall is reduced, so that the heat transfer amount is improved to the lower side of the reformer 12 and a part far from the flame, thereby reducing the temperature gradient of the reformer upper and lower parts. .

따라서, 보다 많은 열량이 개질기(12)로 전달되어 내부의 촉매가 신속하게 활성화 온도로 가열될 수 있고, 또한 강력한 흡열반응인 개질반응에 사용되는 열량의 공급이 원활히 이루어질 수 있다.Therefore, more heat is transferred to the reformer 12 so that the catalyst inside can be quickly heated to the activation temperature, and the supply of heat used for the reforming reaction, which is a powerful endothermic reaction, can be made smoothly.

상기 도 4의 실시예에서 도 3의 실시예에서와 같이 동일 지점 (a),(b),(c)의 온도를 측정하여 본 결과, 배플플레이트(12d)를 설치하기 전에 개질기(12)의 온도구배가 200~300℃였으나, 배플플레이트(12d)의 설치 후에는 저온개질층(12a)의 온도가 480~500℃이고 고온개질층(12b)의 온도가 600~750℃로 최고온도가 50℃ 낮아지고 온도편차가 100℃정도로서 개질기(12) 내부의 온도구배가 감소함을 확인하였다.In the embodiment of FIG. 4, the temperature of the same points (a), (b), and (c) is measured as in the embodiment of FIG. 3, and as a result, before the baffle plate 12d is installed, The temperature gradient was 200-300 ° C, but after installation of the baffle plate 12d, the temperature of the low-temperature reformed layer 12a was 480-500 ° C and the temperature of the high-temperature reformed layer 12b was 600-750 ° C, with a maximum temperature of 50 ° C. It was confirmed that the temperature gradient inside the reformer 12 decreased as the temperature was lowered and the temperature deviation was about 100 ° C.

상기와 같이 배플플레이트(12d)를 설치함으로써 개질기(12) 내부의 온도편차를 완전히 없앨 수는 없지만 그 온도구배를 감소시킴으로써 개질반응이 우수한 고온활성촉매가 장착된 층인 고온개질층(12b)의 사용공간을 확장할 수 있고, 상대적으로 저온개질층(12a)을 감소시킬 수 있게 되어, 결과적으로 개질기(12)의 크기를 감소시킬 수 있게 된다.By installing the baffle plate 12d as described above, the temperature deviation inside the reformer 12 cannot be completely eliminated, but by using the high temperature reforming layer 12b, which is a layer on which a high temperature active catalyst having excellent reforming reaction is provided by reducing the temperature gradient. The space can be expanded, and the relatively low temperature reforming layer 12a can be reduced, resulting in a reduction in the size of the reformer 12.

한편, 상기 저온개질층(12a)의 저온활성촉매는 기화되지 못한 물과 연료가스에 포함된 황 성분이 고온개질층(12b)으로 이동하는 것을 차단하여 그들로부터 저온활성촉매에 비해 상대적으로 다량인 고온개질층(12b)의 고온활성촉매를 보호함으로써 개질기(12)가 전체적으로 일정 수준 이상의 개질성능을 유지토록 하는 역할을 하고, 또한 결국 개질기(12)의 수명이 연장되는 효과를 가져온다.On the other hand, the low temperature active catalyst of the low temperature reforming layer 12a prevents the sulfur components contained in the unvaporized water and the fuel gas from moving to the high temperature reforming layer 12b, and thus the amount of the low temperature active catalyst is relatively higher than that of the low temperature active catalyst. By protecting the high temperature active catalyst of the high temperature reforming layer 12b, the reformer 12 plays a role of maintaining the reforming performance of a predetermined level or more as a whole, and also brings the effect of extending the life of the reformer 12.

본 발명에서 상기 배플플레이트(12d)가 개질기(12)의 외측 벽면에도 형성될 수 있음은 물론이다.(별도 도시하지 않음)Of course, the baffle plate 12d may also be formed on the outer wall of the reformer 12 in the present invention (not shown separately).

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 CO변성기(13)에는 CO변성기 전용의 히터로서 전열코일(21)이 설치된다.On the other hand, as shown in Figure 5, the CO transformer 13 is provided with a heat transfer coil 21 as a heater dedicated to the CO transformer.

이를 위해 상기 CO변성기(13)의 용기 중앙에 홀(13a)이 형성되고, 그 홀(13a)면에 접하도록 상기 전열코일(21)이 나선형으로 설치된다.To this end, a hole 13a is formed in the center of the container of the CO transformer 13, and the heat transfer coil 21 is helically installed to contact the surface of the hole 13a.

그리고, 상기 열교환기(15)의 내측관(15b)의 상단에 연결된 개질가스도입관(18)은 상기 홀(13a)을 통해 하방으로 연장 성형되어 CO변성기(13) 용기의 하부에 위치한 확산층(13b)에 연결된다. 상기 홀(13a)로 의해 상기 확산층(13b)의 상부에 설치되는 변성촉매(13c)는 도우넛 형상을 가진다.In addition, the reformed gas introduction pipe 18 connected to the upper end of the inner tube 15b of the heat exchanger 15 is formed to extend downward through the hole 13a to be positioned below the CO transformer 13 container. 13b). The modified catalyst 13c provided on the diffusion layer 13b by the hole 13a has a donut shape.

이때, 상기 전열코일(21)은 홀(13a)의 내주면 뿐만 아니라 상기 개질가스도입관(18)의 외주면에도 접촉하는 상태로 설치될 수 있다.In this case, the heat transfer coil 21 may be installed in contact with not only the inner circumferential surface of the hole 13a but also the outer circumferential surface of the reformed gas introduction pipe 18.

따라서, 시동시 먼저 버너(11)에 의해 개질기(12)가 반응온도로 상승되면 상기 전열코일(21)을 작동시켜 CO변성기(13)의 온도를 200℃ 이상으로 상승시킨다. 이때 CO변성기(13)의 반응용기 뿐만 아니라 개질가스가 도입되는 상기 개질가스도입관(18)도 동시에 가열되므로 CO변성기(13)에 도입되는 개질가스의 온도도 상승되어 있게 되는데, 상기 전열코일(21)에 의한 외부로부터의 열전달과 상기 개질가스가 내부를 통과하면서 발생하는 열전달에 의하여 변성촉매(13c)는 온도구배 없이 전체적으로 균일한 상태를 유지하게 되며, 이러한 변성촉매(13c)를 개질가스가 통과하면서 CO변성반응이 활발하게 이루어지게 되고, 이때 발열이 이루어지므로 상기 전열코일(21)의 작동을 중지(전원공급중지)하게 된다.Therefore, when the reformer 12 is first raised to the reaction temperature by the burner 11 at start-up, the heat transfer coil 21 is operated to raise the temperature of the CO transformer 13 to 200 ° C or more. At this time, not only the reaction vessel of the CO transformer 13 but also the reformed gas introduction pipe 18 into which the reformed gas is introduced is simultaneously heated, so that the temperature of the reformed gas introduced into the CO transformer 13 is also increased. By heat transfer from the outside and heat transfer generated while the reformed gas passes through the interior 21, the modified catalyst 13c maintains an overall uniform state without a temperature gradient. The CO modification reaction is actively performed while passing, and heat is generated at this time to stop the operation of the heat transfer coil 21 (stop the power supply).

상기와 같이 시동시 CO변성기(13)는 전열코일(21)의 작동으로 신속하게 정격 운전 온도로 가열되어 시스템의 시동시간이 크게 감소하게 된다.As described above, the CO transformer 13 is rapidly heated to the rated operating temperature by the operation of the heat transfer coil 21, thereby greatly reducing the startup time of the system.

또한, 이후 연소가스와 자체 발열에 의해 그 온도를 유지하게 되므로 상기 열교환기(15)를 흐르면서 CO변성기(13)로부터 열을 전달받는 반응물(연료가스와 물)이 충분한 열량을 공급받은 상태에서 개질기(12)로 공급된다.In addition, since the temperature is maintained by the combustion gas and self-heating, the reformer in the state where the reactants (fuel gas and water) receiving heat from the CO transformer 13 while receiving the heat exchanger 15 are supplied with sufficient heat. Supplied to (12).

이와 같이, 개질기(12)에 연료가스와 물(수증기 상태)이 충분한 열량을 가진 상태로 유입되므로 종래와 같이 버너(11)의 연료 공급량을 증가시켜 추가 열량을 공급할 필요 없이 개질반응이 이루어질 수 있게 된다.As such, the fuel gas and water (steam state) are introduced into the reformer 12 in a state having sufficient calories so that the reforming reaction can be performed without increasing the fuel supply amount of the burner 11 as in the related art. do.

도 6을 참조하여, CO변성기(13)에 전열코일(21)을 설치하지 않은 경우(ㄱ)와 설치한 경우(ㄴ)를 비교해 본다.With reference to Figure 6, compare the case (b) and the case (b) is not installed a heat transfer coil 21 in the CO transformer (13).

전열코일(21)을 설치하지 않은 경우(ㄱ), 연료변환장치(10) 운전 개시에서 버너(11)를 점화하고 개질기(12) 온도를 600℃까지 상승시키면 CO변성기(13) 온도도 함께 상승하여 100℃에 도달하게 된다. 이때 반응물인 물과 연료가스는 CO변성기(13) 외부의 열교환기(15)를 통해 공급되어 개질기(12)로 투입되고, 개질반응이 진행된다. CO변성기(13)의 온도는 반응물이 공급되면 온도상승이 둔화된다. 이는 CO변성기(13) 및 버너(11)에서 발생되는 열량이 반응물에 공급되어 나타나는 현상으로, 이때 반응물은 작은 열량을 얻어 개질기(12)에 공급되므로 개질기(12)의 온도를 유지하기 위하여 버너(11)를 통해 추가 열량이 공급된다. 일정시간 CO변성기(13)의 온도가 100℃에 머무른 후, CO변성반응으로 발생하는 열량과 개질반응을 위하여 추가로 공급된 버너(11)의 열량으로 CO변성기(13)의 온도가 다시 상승하고 정격인 230℃에 도달하여 평형을 이룬다. CO변성기(13)의 정격운전 온도에 도달하는 시간은 반응물 투입 후, 대략 30~40분 정도가 소요됨을 확인하였다.When the heat transfer coil 21 is not installed (a), when the burner 11 is ignited at the start of the operation of the fuel converter 10 and the reformer 12 temperature is raised to 600 ° C, the temperature of the CO transformer 13 also increases. To reach 100 ° C. At this time, the reactant water and the fuel gas are supplied through the heat exchanger 15 outside the CO transformer 13 to be introduced into the reformer 12, and the reforming reaction proceeds. The temperature of the CO transformer 13 is slowed down when the reactant is supplied. This is a phenomenon in which the heat generated from the CO transformer 13 and the burner 11 is supplied to the reactant. At this time, the reactant obtains a small amount of heat and is supplied to the reformer 12 so that the burner (maintains the temperature of the reformer 12). 11) additional calories are supplied. After the temperature of the CO transformer 13 stays at 100 ° C. for a predetermined time, the temperature of the CO transformer 13 rises again with the heat generated by the CO modification reaction and the heat amount of the burner 11 additionally supplied for the reforming reaction. Equilibrium is reached by reaching the rated 230 ° C. It was confirmed that the time to reach the rated operating temperature of the CO transformer 13 took about 30 to 40 minutes after the addition of the reactants.

반면, 전열코일(21)을 설치한 경우(ㄴ), 버너(11)를 점화하고 개질기(12)의 온도가 600℃에 도달하면, CO변성기(13)의 온도는 전열코일(21)에 의해 이미 정격인 230℃에 도달해 있게 된다. 이때 CO변성기(13) 외부의 열교환기(15)로 반응물이 투입되고 반응물은 정격상태의 CO변성기(13) 온도에 의해 충분한 열량을 얻어 개질기에 공급되므로 버너(11)를 통한 추가 열량 공급이 필요 없게 된다. On the other hand, when the heat transfer coil 21 is installed (b), when the burner 11 is ignited and the temperature of the reformer 12 reaches 600 ° C., the temperature of the CO transformer 13 is controlled by the heat transfer coil 21. It has already reached the rated 230 ° C. At this time, the reactant is introduced into the heat exchanger 15 outside the CO transformer 13, and the reactant is supplied to the reformer by obtaining a sufficient amount of heat by the temperature of the CO transformer 13 in a rated state, so that additional heat supply through the burner 11 is required. There will be no.

개질기(12)에서 생성된 개질가스는 CO변성기(13)로 투입되고, 이미 정격 반응온도까지 상승한 CO변성기(13)에서 변성반응이 진행된다. CO변성반응에 의해 열이 발생하므로 상기 전열코일(21)의 작동은 중지시킨다.The reformed gas generated in the reformer 12 is introduced into the CO transformer 13, and the modification reaction proceeds in the CO transformer 13 that has already risen to the rated reaction temperature. Since heat is generated by the CO denaturation reaction, the operation of the heat transfer coil 21 is stopped.

상기 비교실험의 결과와 같이, 전열코일(21)이 설치되지 않은 경우에는 CO변성기의 온도가 정격까지 상승하는 시간으로 인해 운전 개시 시간이 반응물 투입 후 30~40분이 소요되나, 전열코일(21)이 설치된 경우에는 개질기(12)의 온도가 600℃까지 상승하는 동안 CO변성기(13)가 충분히 활성화되어 반응이 원활히 진행되므로 CO변성기(13)의 정격온도 상승을 위한 시간이 필요치 않다. 따라서, 연료변환장치 운전 개시에 소요되는 시간이 30~40분 정도 감소하게 된다.As a result of the comparative experiment, when the heating coil 21 is not installed, the operation start time takes 30 to 40 minutes after the input of the reactant due to the time when the temperature of the CO transformer rises to the rated value, but the heating coil 21 In this case, since the temperature of the reformer 12 is raised to 600 ° C., the CO transformer 13 is sufficiently activated and the reaction proceeds smoothly, so that the time required for increasing the rated temperature of the CO transformer 13 is not required. Therefore, the time required for starting the fuel converter operation is reduced by about 30 to 40 minutes.

한편, 상기 CO변성기(13)에는 도 7에 도시된 바와 같이, 반응용기의 외주면에 나선형으로 전열코일(22)이 설치될 수도 있다. 이때 상기 전열코일(22)은 열교환기(15)의 외측관(15a)에도 접하도록 설치된다.On the other hand, the CO transformer 13, as shown in Figure 7, the heat transfer coil 22 may be installed in a spiral on the outer peripheral surface of the reaction vessel. At this time, the heat transfer coil 22 is installed to contact the outer tube (15a) of the heat exchanger (15).

이 경우, CO변성기(13)를 신속하게 정격운전 온도로 가열함은 물론, 상기 외측관(15a)을 흐르는 연료가스와 물을 보다 효과적으로 가열하게 되므로 상기 개질기(12)가 보다 신속하게 정격운전 온도로 상승하고 그 온도를 유지하게 되며 이를 위해 추가 열량을 소모할 필요가 없게 되는 효과가 발생하게 된다.In this case, the CO transformer 13 is quickly heated to the rated operating temperature, and the fuel gas and water flowing through the outer tube 15a are more effectively heated, so that the reformer 12 may be rated at the faster operating temperature. The temperature rises and the temperature is maintained, so that there is no need to consume additional calories.

또한, 상기 반응용기 내/외측의 전열코일(21,22)들을 모두 설치하여 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, it is a matter of course that all of the heat transfer coils (21, 22) inside / outside the reaction vessel can be installed and used.

도 8은 도 2에 도시된 형태의 연료변환장치에 본 발명이 적용된 실시예로서, 도 2에 도시된 연료변환장치(30)는 다수의 동심 원통(31~39)들과 전열격벽(40)의 사이에 연소가스배출통로 및 개질촉매층(43)과 CO제거촉매층(47) 등이 반경방향 외측으로 순차적으로 배치된 형태의 것으로 중심부에 배치되는 버너(41)가 하향 설치되어서 화염의 방출방향에 의해 개질촉매층(43)의 하측이 온도가 높고 상측이 온도가 낮은 상태의 온도구배가 발생한다.(상기 형태의 연료변환장치에 있어서도, 저온개질층(43a)과 고온개질층(43b) 및 개질가스 배출부의 각 지점 (a),(b),(c)에서 온도를 측정하여 본 결과, 앞서 설명한 형태의 연료변환장치(도 3의 형태)와 동일하게 200~300℃의 온도구배를 가지고 있음을 확인하였다.)FIG. 8 is an embodiment to which the present invention is applied to the fuel converter of the type shown in FIG. 2. The fuel converter 30 shown in FIG. 2 includes a plurality of concentric cylinders 31 to 39 and an electrothermal partition 40. The combustion gas discharge passage, the reforming catalyst layer 43, the CO removal catalyst layer 47, and the like are sequentially arranged radially outwardly, and the burner 41 disposed at the center thereof is installed downward in the direction of discharge of the flame. As a result, a temperature gradient occurs in a state where the lower side of the reforming catalyst layer 43 has a high temperature and the upper side has a low temperature. (Even in the above-described fuel converter, the low temperature reforming layer 43a, the high temperature reforming layer 43b, and the reforming are generated. As a result of measuring the temperature at each point (a), (b), (c) of the gas discharge part, it has a temperature gradient of 200 to 300 ° C in the same manner as the fuel converter (Fig. 3) of the type described above. Confirmed.)

따라서, 상기 예열층(42)의 하부에 저온활성촉매가 설치되는 저온개질층(43a)이 형성되고, 그 저온개질층(43a)의 하부 전체에 고온활성촉매가 설치되는 고온개질층(43b)이 형성된다.Therefore, the low temperature reforming layer 43a is formed below the preheating layer 42 and the low temperature reforming layer 43b is formed on the entire lower portion of the low temperature reforming layer 43a. Is formed.

또한, 가장 안쪽에 위치된 상기 전열격벽(40)과 더불어 연소가스배출통로를 형성하는 원통(39)의 내측 벽면에는 연소가스의 흐름방향에 대향하는 방향 즉, 하방으로 경사 돌출된 배플플레이트(39a)가 일정 간격으로 다수 형성된다.In addition, the inner wall surface of the cylinder 39 forming the combustion gas discharge passage together with the heat transfer partition 40 positioned on the innermost side, the baffle plate 39a protruding obliquely downwardly in a direction opposite to the flow direction of the combustion gas. ) Are formed at regular intervals.

또한, CO변성촉매층(45)을 구성하는 원통(36)의 내주면에는 전열코일(49)이 나선형으로 설치된다.In addition, the heat transfer coil 49 is helically provided on the inner circumferential surface of the cylinder 36 constituting the CO-modified catalyst layer 45.

따라서, 시동시 상기 전열코일(49)에 의해 CO변성촉매층(45)이 신속하게 정 격운전 온도로 가열되고 이와 같이 가열된 CO변성촉매층(45)으로부터 충분히 열량을 전달받은 연료가스와 수증기가 상기 예열층(42)을 지나 개질촉매층(43)으로 유입되므로 개질촉매층(43)은 정격운전 온도를 유지하기 위해 버너(41)에서 연소되는 연소량을 추가로 증가시킬 필요가 없게 된다.Accordingly, the fuel gas and water vapor which are sufficiently heated by the heat transfer coil 49 to the CO modified catalyst layer 45 at the rated operating temperature and are sufficiently delivered from the heated CO modified catalyst layer 45 at the start-up. Since the reforming catalyst layer 43 flows through the preheating layer 42, the reforming catalyst layer 43 does not need to further increase the amount of combustion burned by the burner 41 to maintain the rated operating temperature.

또한, 상기와 같이 개질촉매층(43)에 발생하는 온도구배에도 불구하고 그에 맞추어 저온개질층(43a)과 고온개질층(43b)이 배치되므로 개질촉매층(43)의 전 영역에서 개질반응이 원활히 진행될 수 있으며, 더욱이 연소가스통로에 형성된 다수의 배플플레이트(39a)에 의해 연소가스의 열량이 보다 효과적으로 개질촉매층(43)으로 전달되므로 버너(41)에 의해 공급되는 열량을 보다 효율적으로 사용할 수 있게 되고, 개질촉매층(43)이 정격운전 온도로 신속하게 도달할 수 있게 된다.In addition, despite the temperature gradient occurring in the reforming catalyst layer 43 as described above, since the low temperature reforming layer 43a and the high temperature reforming layer 43b are disposed accordingly, the reforming reaction may proceed smoothly in the entire region of the reforming catalyst layer 43. In addition, since the heat quantity of the combustion gas is more effectively transferred to the reforming catalyst layer 43 by the plurality of baffle plates 39a formed in the combustion gas passage, the amount of heat supplied by the burner 41 can be used more efficiently. In addition, the reforming catalyst layer 43 can quickly reach the rated operating temperature.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 변성촉매층(45)의 외측 원통(35)의 외주면에 전열코일(50)을 설치할 수도 있다.In addition, as illustrated in FIG. 9, the heat transfer coil 50 may be provided on the outer circumferential surface of the outer cylinder 35 of the modified catalyst layer 45.

이 경우에도 상기한 바와 같은 여러 효과들이 동일하게 나타나며, 상기 전열코일(50)이 설치된 부분이 연료가스와 수증기의 이동통로이므로 개질촉매층(43)으로 공급되는 연료가스와 수증기를 더욱 효과적으로 예열할 수 있다는 장점이 있다.In this case, various effects as described above are the same, and since the portion in which the heat transfer coil 50 is installed is a moving passage between fuel gas and steam, the fuel gas and steam supplied to the reforming catalyst layer 43 can be preheated more effectively. There is an advantage.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 개질부의 온도구배를 고려하여 저온 및 고온 활성의 촉매를 구분 설치함으로써 개질부의 전 영역에 걸쳐 양호한 촉매 활성이 이루어질 수 있게 되어 개질성능이 향상되고, 이에 개질촉매를 과량 구비할 필요가 없게 되어 개질부의 크기가 감소될 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, by providing a catalyst having a low temperature and a high temperature activity in consideration of the temperature gradient of the reforming unit, good catalytic activity can be achieved over the entire region of the reforming unit, thereby improving the reforming performance, thereby improving the reforming catalyst. There is no need to provide an excess so that the size of the reforming portion can be reduced.

또한, 버너로부터 공급되는 열량이 개질부로 보다 원활하게 전달되어 개질기의 온도구배가 감소됨은 물론 연료변환장치의 효율이 향상되고, CO변성기가 보다 신속하게 정격운전 온도에 도달할 수 있게 됨으로써 연료변환장치의 각 구성부의 작동 안정성이 향상되며, 나아가 연료전지 시스템의 시동시간을 크게 감소시킬 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, the heat supplied from the burner is more smoothly transferred to the reformer, thereby reducing the temperature gradient of the reformer, improving the efficiency of the fuel converter, and allowing the CO transformer to reach the rated operating temperature more quickly. The operation stability of each component of the is improved, and furthermore, there is an effect that can significantly reduce the startup time of the fuel cell system.

Claims (7)

버너와, 상기 버너에 인접한 개질부와, 상기 개질부로부터 배출된 개질가스의 CO를 저감하는 CO변성부를 구비한 연료전지 시스템의 연료변환장치에 있어서,A fuel converter of a fuel cell system comprising a burner, a reforming unit adjacent to the burner, and a CO modifying unit for reducing CO of reformed gas discharged from the reforming unit. 상기 개질부는 저온활성촉매가 설치된 저온개질층과, 고온활성촉매가 설치된 고온개질층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The reforming unit includes a low temperature reforming layer provided with a low temperature active catalyst and a high temperature reforming layer provided with a high temperature active catalyst. 청구항 1에 있어서, 상기 개질부의 버너측 면에 다수의 원형 배플플레이트가 상하방향으로 일정 간격을 두고 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The fuel converter of claim 1, wherein a plurality of circular baffle plates are formed on the burner side of the reforming portion at regular intervals in a vertical direction. 청구항 1에 있어서, 상기 개질부의 버너측 면에 나선형의 배플플레이트가 형성된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The fuel converter of claim 1, wherein a spiral baffle plate is formed on a burner side of the reforming unit. 청구항 1에 있어서, 상기 CO변성부의 내주면에 전열코일이 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The fuel conversion device of claim 1, wherein a heat transfer coil is installed on an inner circumferential surface of the CO modification part. 청구항 4에 있어서, 상기 CO변성부의 내측 중앙에 개질가스도입관이 배치되고, 상기 전열코일이 상기 개질가스도입관의 외주면에도 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The fuel conversion system according to claim 4, wherein a reformed gas introducing pipe is disposed at an inner center of the CO modifying unit, and the heat transfer coil is also in contact with an outer circumferential surface of the reformed gas introducing pipe. 청구항 1에 있어서, 상기 CO변성부의 외주면에 전열코일이 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The fuel conversion device of a fuel cell system according to claim 1, wherein a heat transfer coil is installed on an outer circumferential surface of the CO modification part. 청구항 6에 있어서, 상기 CO변성부의 외측 둘레에 연료가스와 물이 유입되는 외측관과 개질가스가 상기 CO변성기로 흐르는 내측관으로 이루어진 이중 나선관 구조의 열교환기가 설치되고, 상기 전열코일이 상기 열교환기의 외측관에도 접촉하도록 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 연료변환장치.The heat exchanger of claim 6, wherein a heat exchanger having a double spiral tube structure is formed around an outer circumference of the CO modifying unit and includes an outer tube through which fuel gas and water flow and a reforming gas flows into the CO transformer. A fuel converter of a fuel cell system, characterized in that the fuel cell system is installed so as to contact the outer tube.
KR1020070038648A 2007-04-20 2007-04-20 Fuel processor of fuel cell system KR100837679B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070038648A KR100837679B1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Fuel processor of fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070038648A KR100837679B1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Fuel processor of fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100837679B1 true KR100837679B1 (en) 2008-06-13

Family

ID=39771108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070038648A KR100837679B1 (en) 2007-04-20 2007-04-20 Fuel processor of fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100837679B1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100968541B1 (en) 2008-07-09 2010-07-08 지에스퓨얼셀 주식회사 fuel processor of fuel cell system
KR101250418B1 (en) 2010-12-28 2013-04-05 지에스칼텍스 주식회사 fuel processor of fuel cell
KR101480083B1 (en) 2013-07-18 2015-01-09 한국에너지기술연구원 Fuel reformer having heat exchanger for waste heat recovery of combustion exhaust gas
WO2018124787A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 주식회사 두산 Fuel processing device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251501A (en) 1985-04-30 1986-11-08 Toshiba Corp Reformer
KR20040032785A (en) * 2002-10-10 2004-04-17 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Hydrogen generating device and fuel cell system using the same
KR20040045320A (en) * 2002-11-21 2004-06-01 산요덴키가부시키가이샤 Hydrogen generator for fuel cell
KR20060081728A (en) * 2005-01-10 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell system, reformer and burner

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61251501A (en) 1985-04-30 1986-11-08 Toshiba Corp Reformer
KR20040032785A (en) * 2002-10-10 2004-04-17 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Hydrogen generating device and fuel cell system using the same
KR20040045320A (en) * 2002-11-21 2004-06-01 산요덴키가부시키가이샤 Hydrogen generator for fuel cell
KR20060081728A (en) * 2005-01-10 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 Fuel cell system, reformer and burner

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100968541B1 (en) 2008-07-09 2010-07-08 지에스퓨얼셀 주식회사 fuel processor of fuel cell system
KR101250418B1 (en) 2010-12-28 2013-04-05 지에스칼텍스 주식회사 fuel processor of fuel cell
KR101480083B1 (en) 2013-07-18 2015-01-09 한국에너지기술연구원 Fuel reformer having heat exchanger for waste heat recovery of combustion exhaust gas
WO2018124787A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 주식회사 두산 Fuel processing device
KR20180078522A (en) * 2016-12-30 2018-07-10 주식회사 두산 Apparatus for processing fuel
KR101898788B1 (en) * 2016-12-30 2018-09-13 주식회사 두산 Apparatus for processing fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102254196B1 (en) Ammonia based solid oxide fuel cell system
KR101102804B1 (en) Method of starting solid oxide fuel cell system
JP4906242B2 (en) How to shut down the fuel cell
JP5643712B2 (en) Fuel cell module
KR100968541B1 (en) fuel processor of fuel cell system
US11223058B2 (en) Fuel cell system
JP2003327405A (en) Fuel reforming apparatus and method of starting same
JP4854037B2 (en) Fuel reformer, driving method thereof, and fuel cell system
JP4492882B2 (en) Hydrogen generating apparatus with double burner and driving method
JP2009096705A (en) Reforming apparatus for fuel cell
JP2003282114A (en) Stopping method of fuel cell power generating device
TW200837007A (en) Reformer, reforming unit and fuel cell system
JP2001155756A (en) Vapor-reforming reactor for fuel cell
KR100837679B1 (en) Fuel processor of fuel cell system
JP2006151803A (en) Reforming device of fuel cell system
JP2005213133A (en) Reforming device and fuel cell system
WO2007077791A1 (en) Indirect internal reforming solid oxide fuel cell
JP2003086210A (en) Solid high-polymer type fuel cell power generator and its operation method
WO2005077820A1 (en) Fuel reformer
JP2003187849A (en) Solid polymer fuel cell power generator
KR20110120620A (en) Reformer having spiral reactor and operating method using the same
KR101250418B1 (en) fuel processor of fuel cell
KR101089932B1 (en) fuel processor of fuel cell system
TW201145663A (en) Reforming unit and fuel cell system
JP5428531B2 (en) Hydrogen production equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130603

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140603

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150601

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160602

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170607

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180604

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190604

Year of fee payment: 12