KR102611295B1 - Fuel cell system and operating method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연료전지 시스템 및 운용방법에 관한 것으로, 개질기 버너의 작동 전 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 전 덕트 점검단계, 개질기 버너를 착화 및 연소하여 개질기 버너를 작동하는 버너 운전 단계 및, 개질기 버너 작동 중 덕트의 내부온도 또는 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 중 덕트 점검단계를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 발명에 따르면, 운전 전 덕트에 설치된 댐퍼의 고착 여부, 운전 중 덕트의 내부 온도, 댐퍼의 고착 여부 등을 실시간으로 점검하고, 그에 따라 개질기의 버너 또는 냉각수의 운전조건, 연료전지 시스템의 작동조건 등을 변경함으로써, 연료전지 시스템을 상황에 따라 효율적으로 운용할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a fuel cell system and operation method, including a duct inspection step before operation to determine whether the duct is normal by determining whether the damper is stuck before operating the reformer burner, and operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner. It may include a burner operation step and a duct inspection step during operation to determine whether the duct is normal by determining the internal temperature of the duct or whether the damper is stuck during operation of the reformer burner. According to the present invention, the duct is inspected before operation. By checking in real time whether the installed damper is sticking, the internal temperature of the duct during operation, whether the damper is sticking, etc., and changing the operating conditions of the reformer's burner or coolant and the operating conditions of the fuel cell system accordingly, the fuel cell system is improved. It has the effect of being able to operate efficiently depending on the situation.
Description
본 발명은 연료전지 시스템 및 운용방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기가스의 역류를 방지하고, 덕트의 상태를 실시간으로 체크하여 덕트의 상태에 대응하여 연료전지 시스템을 효율적으로 운용할 수 있는 연료전지 시스템 및 운용방법에 관한 것이다. The present invention relates to a fuel cell system and operating method. More specifically, the present invention relates to a fuel cell system that prevents backflow of exhaust gas and checks the condition of the duct in real time to efficiently operate the fuel cell system in response to the condition of the duct. It relates to battery systems and operation methods.
연료전지는 연료(수소 또는 개질 가스)와 산화제(산소 또는 공기)를 이용하여 전기 화학적으로 전력을 생산하는 장치로서, 외부에서 지속적으로 공급되는 연료와 산화제를 전기 화학 반응에 의하여 직접 전기에너지로 변환시키는 장치이다. A fuel cell is a device that electrochemically produces power using fuel (hydrogen or reformed gas) and an oxidizer (oxygen or air). It directly converts the fuel and oxidant continuously supplied from the outside into electrical energy through an electrochemical reaction. It is a device that does this.
연료전지의 산화제로는 순수 산소나 산소가 다량 함유되어 있는 공기를 이용하며, 연료로는 순수 수소 또는 탄화수소계 연료(LNG, LPG, CH3OH)또는 탄화수소계 연료를 개질하여 생성된 수소가 다량 함유된 개질 가스를 사용한다.As an oxidizer for fuel cells, pure oxygen or air containing a large amount of oxygen is used, and as a fuel, pure hydrogen, hydrocarbon-based fuel (LNG, LPG, CH3OH), or hydrogen generated by reforming hydrocarbon-based fuel is used. Use reformed gas.
이러한 연료전지는 크게, 고분자 전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell: PEMFC)와, 직접 산화형 연료전지(Direct Oxydation Fuel Cell)와 직접 메탄올형 연료전지(Direct Methanol Fuel Cell: DMFC)로 구분될 수 있다.These fuel cells can be broadly divided into polymer electrolyte membrane fuel cells (PEMFC), direct oxidation fuel cells, and direct methanol fuel cells (DMFC). You can.
고분자 전해질형 연료전지는 스택(stack)이라 불리는 연료전지 본체를 포함하며, 개질기로부터 공급되는 수소 가스와, 에어펌프 또는 팬의 가동에 의해 공급되는 공기의 전기 화학적인 반응을 통해 전기 에너지를 발생시키는 구조로서 이루어진다. 여기서 개질기는 연료를 개질하여 이 연료로부터 수소 가스를 발생시키고, 이 수소 가스를 스택으로 공급하는 연료처리장치로서의 기능을 한다.A polymer electrolyte fuel cell includes a fuel cell body called a stack, and generates electrical energy through an electrochemical reaction between hydrogen gas supplied from a reformer and air supplied by the operation of an air pump or fan. It is done as a structure. Here, the reformer functions as a fuel processing device that reforms fuel, generates hydrogen gas from this fuel, and supplies this hydrogen gas to the stack.
연료전지는 전력과 열을 동시에 발생시키는 바, 발전효율과 열효율의 합인 총효율이 80%가 넘는 고효율 에너지 생산기기로 각광받고 있다. 또한, 실제 건물용이나 주거용 주택에 연료전지를 설치하여 사용자가 필요로 하는 전력과 열을 직접 생산하여 사용할 수 있는 장점이 있어서 사용자의 편의성이 향상될 뿐만 아니라 에너지 사용 비용을 대폭 감소시킬 수 있다.Fuel cells generate power and heat at the same time, and are attracting attention as a highly efficient energy production device with a total efficiency of over 80%, which is the sum of power generation efficiency and thermal efficiency. In addition, by installing a fuel cell in an actual building or residential house, there is an advantage that the power and heat needed by the user can be directly produced and used, which not only improves user convenience but also significantly reduces energy usage costs.
최근에는 다수의 연료전지를 통합하여 고효율 에너지를 생산하는 연료전지 시스템을 구축하여 운용하고 있다. Recently, fuel cell systems that produce high-efficiency energy by integrating multiple fuel cells are being built and operated.
한편, 연료전지 시스템을 안정적으로 운용하기 위해서는 배기가스를 원활하게 배출할 수 있어야 한다. 수소를 생산하는 개질기에서는 연소가스가 배출하고, 스택에서도 공기와 수소의 반응 후 사용 후 공기가 배출된다. Meanwhile, in order to operate the fuel cell system stably, exhaust gas must be discharged smoothly. Combustion gas is emitted from the reformer that produces hydrogen, and spent air is emitted from the stack after reaction between air and hydrogen.
만약 이러한 배기가스가 원활하게 배출되지 않고 연료전지 시스템으로 역류하게 된다면 정상 운전에 어려움이 발생하고 전력생산효율은 낮아지게 된다. If these exhaust gases are not discharged smoothly and flow back into the fuel cell system, normal operation will be difficult and power production efficiency will be reduced.
특히 덕트를 통해 배출할 때는 덕트의 상태를 실시간으로 점검하고, 덕트가 정상상태가 아닐 경우를 대비하여 덕트 상태에 따라 연료전지 시스템 운전여부를 변경할 수 있어야 한다. In particular, when discharging through a duct, the condition of the duct must be checked in real time and the operation of the fuel cell system must be changed depending on the duct condition in case the duct is not in a normal condition.
본 발명은 상기와 같이 관련 기술분야의 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배기가스의 역류를 방지하고, 덕트의 상태를 실시간으로 체크하여 덕트의 상태에 대응하여 연료전지 시스템을 효율적으로 운용할 수 있는 연료전지 시스템 및 운용방법을 제공하는 데에 있다.The present invention was created to solve the problems in the related technical field as described above. The purpose of the present invention is to prevent backflow of exhaust gas, check the condition of the duct in real time, and operate the fuel cell system in response to the condition of the duct. The goal is to provide a fuel cell system and operation method that can be operated efficiently.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 연료전지 시스템 운용방법에 관한 것으로, 개질기 버너를 착화 및 연소하여 개질기 버너를 작동하는 버너 운전 단계; 및 개질기 버너 작동 중 덕트의 내부온도 또는 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 중 덕트 점검단계;를 포함할 수 있다. The present invention to achieve the above objectives relates to a method of operating a fuel cell system, comprising: a burner operation step of operating a reformer burner by igniting and burning the reformer burner; and a duct inspection step during operation of determining whether the duct is normal by determining the internal temperature of the duct or whether the damper is stuck during operation of the reformer burner.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 중 덕트 점검단계는, 개질기 버너의 작동 중 덕트의 내부온도를 측정하는 덕트 온도 측정단계; 및 상기 덕트 온도 측정단계에서 측정한 덕트의 내부 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 덕트 온도 검출단계;를 포함할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, the duct inspection step during operation includes a duct temperature measurement step of measuring the internal temperature of the duct during operation of the reformer burner; and a duct temperature detection step of detecting whether the internal temperature of the duct measured in the duct temperature measurement step is within a preset temperature range.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정한 온도범위 밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 개질기 버너의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 버너 온도 검출단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal temperature of the duct detected in the duct temperature detection step is outside the predetermined temperature range (THE FIRST 'NO'), it is determined whether the temperature of the reformer burner is within the preset normal temperature range. A burner temperature detection step of determining can be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트부재의 내부 온도가 기 실정한 온도범위 밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 냉각수 온도 검출단계;를 수행할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, if the internal temperature of the duct member detected in the duct temperature detection step is outside the predetermined temperature range (THE FIRST 'NO'), it is asked whether the temperature of the coolant is within the preset normal temperature range. A coolant temperature detection step of determining can be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정한 온도범위 밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 개질기 버너의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 버너 온도 검출단계; 및 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 냉각수 온도 검출단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal temperature of the duct detected in the duct temperature detection step is outside the predetermined temperature range (THE FIRST 'NO'), it is determined whether the temperature of the reformer burner is within the preset normal temperature range. A burner temperature detection step of determining; and a coolant temperature detection step of determining whether the temperature of the coolant is within a preset normal temperature range.
또한, 본 발명의 실시예에서는 개질기 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위밖인 경우, 개질기 버너의 온도 또는 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the temperature of the reformer burner or the temperature of the cooling water is outside the preset normal temperature range, a temperature control step of adjusting the temperature of the reformer burner or the temperature of the cooling water may be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 온도조절단계 이후에, 상기 덕트 온도 측정단계 및 상기 덕트 온도 검출단계를 재차 수행하고, 측정한 덕트의 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, after the temperature control step, the duct temperature measurement step and the duct temperature detection step are performed again, and it is possible to detect whether the measured temperature of the duct is within a preset temperature range. .
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 덕트 온도 검출단계에서 재차 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정된 온도범위 밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 덕트의 내부 온도를 비정상 범위로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal temperature of the duct detected again in the duct temperature detection step is outside the predetermined temperature range (THE SECOND 'NO'), the internal temperature of the duct is determined to be in an abnormal range and the fuel cell system A fuel cell system stopping step of stopping may be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정된 온도범위내인 경우(YES), 운전 중 덕트 내부를 흐르는 배기가스의 풍압이 기 설정한 정상범위내인지 여부를 감지하는 운전 중 풍압 감지단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal temperature of the duct detected in the duct temperature detection step is within the predetermined temperature range (YES), the wind pressure of the exhaust gas flowing inside the duct during operation is within the preset normal range. A wind pressure detection step during driving can be performed to detect whether or not the wind pressure is detected.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 중 풍압 감지단계에서 감지한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위밖인 경우(N0), 운전 중 덕트의 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal wind pressure of the duct detected in the wind pressure detection step during operation is outside the preset normal range (N0), it is determined that the damper of the duct is fixed during operation and the fuel cell system is stopped. A fuel cell system stopping step may be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 중 풍압 감지단계에서 감지한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위내인 경우(YES), 정상 운전 상태를 유지하는 정상운전 유지단계;를 수행할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, if the internal wind pressure of the duct detected in the wind pressure detection step during operation is within a preset normal range (YES), a normal operation maintenance step of maintaining the normal operation state can be performed. .
또한, 본 발명의 실시예에서는 개질기 버너의 작동 전 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 전 덕트 점검단계;를 더 포함할 수 있다. In addition, the embodiment of the present invention may further include a pre-operation duct inspection step of determining whether the duct is normal by determining whether the damper is stuck before operating the reformer burner.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 전 덕트 점검단계는, 에어펌프를 가동하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 가동단계; 및 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 풍압 정상유무 판단단계;를 포함할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the duct inspection step before operation includes an air pump operation step of introducing air into the duct by operating the air pump; and a normal wind pressure determination step of determining whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 전 덕트 점검단계는, 상기 풍압 정상유무 판단단계 이후에, 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 출력조절단계;를 수행할 수 있다. In addition, in the embodiment of the present invention, the duct inspection step before operation is performed after the wind pressure determination step, when the internal wind pressure of the duct measured in the wind pressure determination step is outside the preset normal value range (THE FIRST 'NO'), an air pump output control step in which air is introduced into the duct by increasing the output of the air pump by 20% to 30% compared to the initial input value; can be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 에어펌프 출력조절단계 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 재차 판단할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, after the air pump output adjustment step, the wind pressure determination step may be performed again, and it may be determined again whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 재차 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, if the internal wind pressure of the duct measured again in the wind pressure determination step is outside the preset normal value range (THE SECOND 'NO'), it is determined that the damper is fixed and the fuel cell system A fuel cell system stopping step of stopping may be performed.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계를 수행할 수 있다. Additionally, in an embodiment of the present invention, if the internal wind pressure of the duct measured in the wind pressure determination step is within a preset normal value range (YES), the burner operation step can be performed.
본 발명인 연료전지 시스템 운용방법의 다른 실시예는, 개질기 버너의 작동 전 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 전 덕트 점검단계; 및 개질기 버너를 착화 및 연소하여 개질기 버너를 작동하는 버너 운전 단계;를 포함할 수 있다. Another embodiment of the fuel cell system operation method of the present invention includes a pre-operation duct inspection step of determining whether the damper is stuck before operating the reformer burner and determining whether the duct is normal; and a burner operation step of operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 운전 전 덕트 점검단계는, 에어펌프를 가동하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 가동단계; 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 풍압 정상유무 판단단계; 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 출력조절단계; 상기 에어펌프 출력조절단계 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 재차 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계; 및 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계를 수행할 수 있다. In addition, in an embodiment of the present invention, the duct inspection step before operation includes an air pump operation step of introducing air into the duct by operating the air pump; A wind pressure determination step of determining whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range; If the internal wind pressure of the duct measured in the above wind pressure determination step is outside the preset normal value range (THE FIRST 'NO'), the output of the air pump is increased by 20% to 30% compared to the initial input value to control the duct. An air pump output control step for introducing air into; After the air pump output control step, the wind pressure determination step is performed again, and if the internal wind pressure of the duct measured again in the wind pressure normality determination step is outside the preset normal value range (THE SECOND 'NO') , a fuel cell system stopping step of determining that the damper is stuck and stopping the fuel cell system; And if the internal wind pressure of the duct measured in the wind pressure determination step is within a preset normal value range (YES), the burner operation step can be performed.
본 발명인 연료전지 시스템은, 외부 공기가 유입되는 공기 유입라인과 연결되는 스택; 외부 연료가 유입되는 연료 유입라인과 연결되고, 상기 스택과 수소 공급라인으로 연결되는 개질기; 상기 스택과는 반응 후 공기 유출라인으로 연결되고, 상기 개질기와는 연소가스 유출라인으로 연결되는 덕트; 상기 덕트와 연결되고, 반응 후 공기 및 연소가스를 외부로 배출하는 배기가스 배출라인;을 포함하고, 상기 덕트는, 상기 연소가스 유출라인과 연결되는 제1 연결부;와, 상기 반응 후 공기 유출라인과 연결되는 제2 연결부;와, 상기 배기가스 배출라인과 연결되는 제3 연결부; 및, 응축수가 배출되는 드레인;을 포함하는 덕트하우징; 상기 덕트하우징에 배치되고, 상기 덕트하우징의 내부 온도를 측정하는 온도센서; 상기 덕트하우징의 내부에 배치되고, 상기 덕트하우징의 내부를 유동하는 유체의 풍압을 측정하는 풍압센서; 상기 덕트하우징의 내부에 배치되고, 힌지에 의해 제1,2 연결부에서 제3 연결부로 일방향으로 개폐되는 댐퍼; 및 상기 덕트하우징의 내부에서 상기 댐퍼의 둘레를 따라 배치되는 패킹;을 포함할 수 있다. The fuel cell system of the present invention includes a stack connected to an air inflow line through which external air flows; A reformer connected to a fuel inlet line through which external fuel flows, and connected to the stack and a hydrogen supply line; a duct connected to the stack through a post-reaction air outflow line and connected to the reformer through a combustion gas outflow line; an exhaust gas discharge line connected to the duct and discharging air and combustion gas after the reaction to the outside, wherein the duct includes a first connection portion connected to the combustion gas outlet line; and an air outlet line after the reaction. A second connection part connected to; And, a third connection part connected to the exhaust gas discharge line; And, a drain through which condensate is discharged; a duct housing including a; a temperature sensor disposed in the duct housing and measuring an internal temperature of the duct housing; a wind pressure sensor disposed inside the duct housing and measuring wind pressure of fluid flowing inside the duct housing; A damper disposed inside the duct housing and opened and closed in one direction from the first and second connection parts to the third connection part by a hinge; and packing disposed along the perimeter of the damper inside the duct housing.
본 발명에 따르면, 덕트에 일방향으로 개폐되는 댐퍼를 설치하여 개질기에서 배출되는 연소가스와 스택에서 배출되는 사용 후 공기가 외부로만 배출되고 연료전지 시스템 방향으로 역류되는 것을 방지하여 연료전지 시스템의 오작동 및 전력생산효율 저하를 방지할 수 있다. According to the present invention, a damper that opens and closes in one direction is installed in the duct to prevent combustion gas discharged from the reformer and spent air discharged from the stack from being discharged to the outside and flowing backward toward the fuel cell system, thereby preventing malfunction of the fuel cell system and Deterioration in power production efficiency can be prevented.
또한, 운전 전 덕트에 설치된 댐퍼의 고착 여부, 운전 중 덕트의 내부 온도, 댐퍼의 고착 여부 등을 실시간으로 점검하고, 그에 따라 개질기의 버너 또는 냉각수의 운전조건, 연료전지 시스템의 작동조건 등을 변경함으로써, 연료전지 시스템을 상황에 따라 효율적으로 운용할 수 있다. In addition, we check in real time whether the damper installed in the duct is sticking before operation, the internal temperature of the duct during operation, and whether the damper is sticking, and change the operating conditions of the reformer's burner or coolant and the operating conditions of the fuel cell system accordingly. By doing so, the fuel cell system can be operated efficiently depending on the situation.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 연료전지 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 덕트를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 덕트를 나타낸 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 덕트에서 개질기의 연소가스 및 스택의 사용 후 공기 유동 흐름을 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 덕트에서 댐퍼에 의한 배기가스의 역류방지상태를 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제1 실시예에서 운전 전 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제2 실시예에서 운전 중 실시간 덕트 및 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제3 실시예에서 운전 전 및 운전 중 실시간 덕트 및 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타낸 도면.1 is a diagram showing a plurality of fuel cell systems according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing a duct according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view showing a duct according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing the combustion gas of the reformer and the air flow after use of the stack in the duct according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing a state of preventing backflow of exhaust gas by a damper in a duct according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a diagram showing a flowchart for checking damper status before operation and operating the fuel cell system in the first embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
Figure 7 is a flowchart showing real-time duct and damper status inspection and fuel cell system operation during operation in the second embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
Figure 8 is a flowchart showing real-time duct and damper status inspection and fuel cell system operation before and during operation in the third embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 연료전지 시스템 및 운용방법의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the fuel cell system and operating method according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복수의 연료전지 시스템(1)을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 덕트(10)를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 덕트(10)를 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 덕트(10)에서 개질기(3)의 연소가스 및 스택(2)의 사용 후 공기 유동 흐름을 나타낸 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 덕트(10)에서 댐퍼(15)에 의한 배기가스의 역류방지상태를 나타낸 측단면도이다.FIG. 1 is a diagram showing a plurality of
우선 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템(1)은 스택(2), 개질기(3), 덕트(10) 및 배기가스 배출라인(4)을 포함하여 구성될 수 있다. First, referring to FIG. 1, the
상기 스택(2)은 수소와 공기 중 산소가 전기화학반응하여 전력을 생산할 수 있으며, 복수의 층으로 적층되어 형성될 수 있다. 상기 스택(2)은 외부 공기가 유입되는 공기 유입라인(7)과 상기 개질기(3)와 연결되는 수소 공급라인(6)으로 연결될 수 있다. The
상기 개질기(3)는 외부 연료가 유입되는 연료 유입라인(5)과 연결되고, 연료를 연소하여 수소를 생성할 수 있다. 생성된 수소는 상기 수소 공급라인(6)을 통해 상기 스택(2)으로 공급될 수 있다. The
상기 덕트(10)는 상기 스택(2)과는 반응 공기 유출라인(8)으로 연결되고, 상기 개질기(3)와는 연소가스 유출라인(9)으로 연결될 수 있다. The
상기 배기가스 배출라인(4)은 상기 덕트(10)와 연결되고, 상기 배기가스 배출라인(4)을 통해 반응 후 공기 및 연소가스인 배기가스가 외부로 배출될 수 있다. The exhaust
다음, 도 2 내지 도 5을 참고하면, 상기 덕트(10)는 덕트하우징(11), 온도센서(18), 풍압센서(19), 댐퍼(15) 및 패킹(16)을 포함하여 구성될 수 있다. Next, referring to FIGS. 2 to 5, the
상기 덕트하우징(11)은 상기 연소가스 유출라인(9)과 연결되는 제1 연결부(12)와, 상기 반응 후 공기 유출라인(8)과 연결되는 제2 연결부(13)와, 상기 배기가스 배출라인(4)과 연결되는 제3 연결부(14) 및, 응축수가 배출되는 드레인(17)을 포함하여 구성될 수 있다. The
상기 온도센서(18)는 상기 덕트하우징(11)에 배치되고, 상기 덕트하우징(11)의 내부 온도를 측정할 수 있다. 그리고 상기 풍압센서(19)는 상기 덕트하우징(11)의 내부에 배치되고, 상기 덕트하우징(11)의 내부를 유동하는 유체의 풍압을 측정할 수 있다. The
상기 댐퍼(15)는 상기 덕트하우징(11)의 내부에 배치되고, 힌지(15a)에 의해 제1,2 연결부에서 제3 연결부(14)로 일방향으로 개폐될 수 있다. 상기 덕트(10)의 내부에 댐퍼(15)가 설치됨에 따라 배기가스가 배기가스 배출라인(4)에서 스택(2) 또는 개질기(3) 방향으로 역류하는 것을 방지할 수 있다. The
그리고 상기 패킹(16)이 상기 덕트하우징(11)의 내부에서 상기 댐퍼(15)의 둘레를 따라 배치되고, 댐퍼(15) 사이로 배기가스가 누설되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the packing 16 is disposed along the perimeter of the
도 4를 참고하면, 제1,2 연결부(12,13)를 통해 유입된 배기가스는 유압으로 댐퍼(15)를 개방하고 제3 연결부(14) 방향으로 흘러 배기가스 배출라인(4)을 따라 외부로 배출될 수 있다. Referring to FIG. 4, the exhaust gas flowing in through the first and
도 5을 참고하면, 반대로 제3 연결부(14)를 통해 역류하는 배기가스는 유압으로 댐퍼(15)를 스스로 폐쇄하게 되므로, 제1,2 연결부(12,13) 방향으로 흐를 수 없게 되고 자연스럽게 배기가스가 역류되는 것을 차단할 수 있다. Referring to Figure 5, on the contrary, the exhaust gas flowing back through the
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템(1)은 상술한 댐퍼(15) 및 패킹(16)이 덕트(10)의 내부에 설치됨에 따라 배기가스가 역류되는 것을 방지함으로써, 연료전지 시스템(1)을 안정적으로 운용할 수 있게 된다. The
한편, 도 6은 본 발명에 따른 연료전지 시스템운용방법의 제1 실시예에서 운전 전 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타내고 있다. Meanwhile, Figure 6 shows a flowchart for checking damper status before operation and operating the fuel cell system in the first embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
도 6을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제1 실시예는 운전 전 덕트(10) 점검단계(S101~S104) 및 버너 운전 단계(S105)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 6, the first embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention may include a
상기 운전 전 덕트(10) 점검단계(S101~S104)는 개질기(3) 버너의 작동 전 댐퍼(15)의 고착 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상 유무를 판단하는 단계일 수 있다. The
이러한 상기 운전 전 덕트(10) 점검단계(S101~S104)는 에이펌프 가동단계(S101), 풍압 정상유무 판단단계(S102), 에어펌프 출력조절단계(S103) 및 연료전지 시스템(1) 정지단계(S104)를 포함하여 구성될 수 있다.These
상기 에이펌프 가동단계(S101)는, 에어펌프를 가동하여 덕트(10)에 공기를 유입시키는 단계일 수 있다. 이는 덕트(10)에 공기를 유입시켜 덕트(10)의 내부에서 공기의 흐름이 원활한지 확인하기 위함이다. The A pump operation step (S101) may be a step of introducing air into the
상기 풍압 정상유무 판단단계(S102)는, 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 덕트(10)의 내부에는 풍압센서(19)가 설치되어 있으며, 에어펌프를 가동하여 덕트(10)의 내부에 공기를 유입시켰을 때, 풍압센서(19)가 공기의 유압을 측정할 수 있다. 덕트(10)가 정상작동할 때의 공기 유압값을 정상수치 범위값으로 설정할 수 있다. 따라서 본 단계에서 풍압센서(19)가 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상유무를 점검할 수 있다. The wind pressure determination step (S102) may be a step of determining whether the internal wind pressure of the
상기 에어펌프 출력조절단계(S103)는, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S102)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트(10)에 공기를 유입하는 단계일 수 있다. 본 단계는 에어펌프의 출력을 증가시켜 공기를 재차 덕트(10)의 내부에 유입하여 덕트(10)의 댐퍼(15)가 고착된 상태인지 여부를 점검하는 단계일 수 있다. 최초부터 공기의 유압을 증가시키므로 보다 확실하게 댐퍼(15)의 고착 여부를 확인할 수 있게 된다. In the air pump output control step (S103), if the internal wind pressure of the
이후에 재차 상기 풍압 정상유무 판단단계(S102)를 수행하고, 풍압센서(19)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 정상수치 범위내인지 여부를 판단한다. Afterwards, the above wind pressure determination step (S102) is performed again, and it is determined whether the internal wind pressure of the
다음, 상기 연료전지 시스템(1) 정지단계(S104)는, 상기 에어펌프 출력조절단계(S103) 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S102)에서 재차 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼(15)가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 단계일 수 있다. 즉 에어 펌프의 출력을 증가시켜 공기를 유입시켰음에도 풍압센서(19)에서 측정한 공기의 유압이 계속하여 정상수치범위밖인 경우 댐퍼(15)가 고착되어 공기의 흐름이 원활하지 않는 것으로 판단하고, 연료전지 시스템(1) 작동을 정지시킨다. Next, in the
이후 작업자는 덕트(10) 및 댐퍼(15)의 상태를 점검하고 보수한 후, 상술한 단계를 재차 진행한다. Afterwards, the worker checks and repairs the condition of the
반대로, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S102)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계(S105)를 수행할 수 있다. Conversely, if the internal wind pressure of the
상기 버너 운전 단계(S105)에서는 개질기(3) 버너를 운전하여 착화하고 연료를 연소하여 수소를 생성한다. 그리고 생성된 수소를 스택(2)에 공급하여 공기와 전기화학반응시켜 연료전지 시스템(1)을 정상 운전(S106)하여 전력을 발전할 수 있다. In the burner operation step (S105), the burner of the
본 발명인 연료전지 시스템 운용방법의 제1 실시예에서는 연료전지 시스템(1)의 본격적인 운전 전에 덕트(10)의 상태를 점검하고, 이상 발생시 사전 보수를 진행함으로써, 연료전지 시스템(1)을 안정적으로 운전할 수 있게 된다.In the first embodiment of the fuel cell system operation method of the present invention, the condition of the
한편, 도 7은 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제2 실시예에서 운전 중 실시간 덕트 및 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타내고 있다. Meanwhile, Figure 7 shows a flowchart for real-time duct and damper status inspection and fuel cell system operation during operation in the second embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
도 7을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제2 실시예는 버너 운전 단계(S201) 및 운전 중 덕트(10) 점검단계(S202~S208)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 7, the second embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention may include a burner operation step (S201) and a
상기 버너 운전 단계(S201)는, 수소를 생성하기 위해 개질기(3) 버너를 착화 및 연소하여 개질기(3) 버너를 작동하는 단계일 수 있다. The burner operation step (S201) may be a step of operating the burner of the
상기 운전 중 덕트(10) 점검단계(S202~S208)는, 개질기(3) 버너 작동 중 덕트(10)의 내부온도 또는 댐퍼(15)의 고착 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상 유무를 판단하는 단계일 수 있다. The
이러한 상기 운전 중 덕트(10) 점검단계(S202~S208)는, 덕트(10) 온도 측정단계(S202), 덕트(10) 온도 검출단계(S203), 버너 온도 및 냉각수 온도 검출단계(S204), 온도조절단계(S204), 운전 중 풍압 감지단계(S207) 및 연료전지 시스템(1) 정지단계(S206,S208)를 포함하여 구성될 수 있다. The
상기 덕트(10) 온도 측정단계(S202)는, 개질기(3) 버너의 작동 중 실시간 또는주기적으로 덕트(10)의 내부온도를 측정하는 단계일 수 있다. The step of measuring the temperature of the duct 10 (S202) may be a step of measuring the internal temperature of the
상기 덕트(10) 온도 검출단계(S203)는, 상기 덕트(10) 온도 측정단계(S201)에서 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 단계일 수 있다. The
작업자는 연료전지 시스템(1)의 정상작동 온도범위를 설정할 수 있으며, 만약 온도센서(18)에서 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 정상작동 온도범위내를 유지한다면, 연료전지 시스템(1)이 정상운전되고 있음을 간접적으로 확인할 수 있다. 반대로 덕트(10)의 내부를 흐르는 배기가스의 온도가 정상작동 온도범위보다 높은 경우에는 연료전지 시스템(1)이 오작동, 과열, 손상된 부분이 있음을 간접적으로 판단해 볼 수 있다. The operator can set the normal operating temperature range of the fuel cell system (1), and if the internal temperature of the duct (10) measured by the temperature sensor (18) remains within the normal operating temperature range, the fuel cell system (1) You can indirectly confirm that this is operating normally. Conversely, if the temperature of the exhaust gas flowing inside the
상기 버너 온도 및 냉각수 온도 검출단계(S204)는, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S203)에서 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정한 온도범위 밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 만약 덕트(10)의 내부 온도가 정상온도 범위보다 높다면(예컨대 측정된 덕트의 내부 온도가 80℃ 이상일 때, 정상온도범위는 그 이하인 경우), 개질기(3) 버너의 온도가 지나치게 높아 과열상태이거나 또는 냉각수의 온도가 낮지 않아 과열상태일 수 있다. 따라서 작업자는 덕트(10)의 내부 온도가 높게 측정되었다면, 버너 온도 및 냉각수 온도를 검출할 수 있다. In the burner temperature and coolant temperature detection step (S204), if the internal temperature of the
상기 온도조절단계(S204)는, 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위밖인 경우, 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도를 조절하는 단계일 수 있다. 만약 온도센서(18)가 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 정상온도 범위보다 높게 측정되었다면, 개질기(3) 버너의 온도가 지나치게 높거나 또는 냉각수의 온도가 낮지 않아 과열상태가 되어 배기가스의 온도가 높아진 것일 수 있다. 따라서 작업자는 개질기(3) 버너의 온도를 낮추거나 또는 냉각수의 온도를 낮춰 덕트(10)의 내부 온도를 조절할 수 있다. The temperature control step (S204) may be a step of adjusting the temperature of the
그리고 상기 온도조절단계(S204) 이후에는, 상기 덕트(10) 온도 측정단계(S202) 및 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S203)를 재차 수행하고, 측정한 덕트(10)의 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출할 수 있다. And after the temperature control step (S204), the
만약, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S203)에서 재차 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정된 온도범위 밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 버너의 온도 및 냉각수의 온도 조절로는 과열 온도를 조절할 수 없는 상태인 것이다. 예컨대 버너의 온도 및 냉각수의 온도를 조절한 후에도 덕트의 내부 온도가 100℃ 이상인 경우와 같이 온도가 감소하지 않고 과열상태가 유지되거나 오히려 상승하는 경우일 것이다. If the internal temperature of the
이 경우 작업자는 덕트(10)의 내부 온도를 비정상 범위로 판단(S205)하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 연료전지 시스템(1) 정지단계(S206)를 수행할 수 있다. 즉 덕트(10)의 내부 온도가 비정상적으로 높으므로 개질기(3)의 버너를 소화하고 연료전지 시스템(1)의 운전을 정지할 수 있다. 이는 불의의 안전사고 발생을 방지하기 위해 일단 연료전지 시스템(1) 운전을 정지한다. 이후 작업자는 연료전지 시스템(1)의 오작동되거나 과열 또는 손상된 부분 등을 점검하고 발견시 보수할 수 있다. In this case, the worker may determine that the internal temperature of the
다음, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S207)는, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S203)에서 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정된 온도범위내인 경우(YES), 운전 중 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위내인지 여부를 실시간 또는 주기적으로 감지하는 단계일 수 있다. 덕트(10)의 내부에는 풍압센서(19)가 설치되어 있으며, 풍압센서(19)가 배기가스의 풍압을 측정할 수 있다. 덕트(10)가 정상작동할 때의 배기가스 풍압값을 정상수치 범위값으로 설정할 수 있다. 따라서 본 단계에서 풍압센서(19)가 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하여 덕트(10)의 고착 여부를 포함한 정상 작동유무를 점검할 수 있다. Next, in the wind pressure detection step during operation (S207), if the internal temperature of the
만약, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S207)에서 감지한 배기가스 풍압이 기 설정한 정상범위밖인 경우(N0), 운전 중 덕트(10)의 댐퍼(15)가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 연료전지 시스템(1) 정지단계(S208)를 수행할 수 있다. If the exhaust gas wind pressure detected in the wind pressure detection step (S207) during operation is outside the preset normal range (N0), it is determined that the
이후 작업자는 덕트(10) 및 댐퍼(15)의 상태를 점검하고 보수할 수 있다. Afterwards, the worker can inspect and repair the condition of the
반대로, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S207)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 연료전지 시스템(1)의 정상운전(S209)을 계속 진행 전력을 발전할 수 있다. Conversely, if the internal wind pressure of the
본 발명인 연료전지 시스템 운용방법의 제2 실시예에서는 연료전지 시스템(1)의 본격적인 운전 중에 덕트(10)의 내부 온도 및 풍압 상태를 점검하고, 이상 발생시 신속한 보수를 진행함으로써, 연료전지 시스템(1)을 안정적으로 운전할 수 있게 된다.In the second embodiment of the fuel cell system operation method of the present invention, the internal temperature and wind pressure of the
한편, 도 8은 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제3 실시예에서 운전 전 및 운전 중 실시간 덕트 및 댐퍼 상태 점검 및 연료전지 시스템 운전에 대한 순서도를 나타내고 있다.Meanwhile, Figure 8 shows a flow chart for real-time duct and damper status inspection and fuel cell system operation before and during operation in the third embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention.
도 8을 참고하면, 본 발명에 따른 연료전지 시스템 운용방법의 제3 실시예는 운전 전 덕트(10) 점검단계(S301~S304), 버너 운전 단계(S305) 및 운전 중 덕트(10) 점검단계(S306~S312)를 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 8, the third embodiment of the fuel cell system operation method according to the present invention includes the
상기 운전 전 덕트(10) 점검단계(S301~S304)는 개질기(3) 버너의 작동 전 댐퍼(15)의 고착 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상 유무를 판단하는 단계일 수 있다. The
이러한 상기 운전 전 덕트(10) 점검단계(S301~S304)는 에이펌프 가동단계(S301), 풍압 정상유무 판단단계(S302), 에어펌프 출력조절단계(S303) 및 연료전지 시스템(1) 정지단계(S304)를 포함하여 구성될 수 있다.These
상기 에이펌프 가동단계(S301)는, 에어펌프를 가동하여 덕트(10)에 공기를 유입시키는 단계일 수 있다. 이는 덕트(10)에 공기를 유입시켜 덕트(10)의 내부에서 공기의 흐름이 원활한지 확인하기 위함이다. The A pump operation step (S301) may be a step of introducing air into the
상기 풍압 정상유무 판단단계(S302)는, 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 덕트(10)의 내부에는 풍압센서(19)가 설치되어 있으며, 에어펌프를 가동하여 덕트(10)의 내부에 공기를 유입시켰을 때, 풍압센서(19)가 공기의 유압을 측정할 수 있다. 덕트(10)가 정상작동할 때의 공기 유압값을 정상수치 범위값으로 설정할 수 있다. 따라서 본 단계에서 풍압센서(19)가 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상유무를 점검할 수 있다. The wind pressure determination step (S302) may be a step of determining whether the internal wind pressure of the
상기 에어펌프 출력조절단계(S303)는, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S302)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트(10)에 공기를 유입하는 단계일 수 있다. 본 단계는 에어펌프의 출력을 증가시켜 공기를 재차 덕트(10)의 내부에 유입하여 덕트(10)의 댐퍼(15)가 고착된 상태인지 여부를 점검하는 단계일 수 있다. 최초부터 공기의 유압을 증가시키므로 보다 확실하게 댐퍼(15)의 고착 여부를 확인할 수 있게 된다. In the air pump output control step (S303), if the internal wind pressure of the
이후에 재차 상기 풍압 정상유무 판단단계(S302)를 수행하고, 풍압센서(19)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 정상수치 범위내인지 여부를 판단한다. Afterwards, the above wind pressure determination step (S302) is performed again, and it is determined whether the internal wind pressure of the
다음, 상기 연료전지 시스템(1) 정지단계(S304)는, 상기 에어펌프 출력조절단계(S303) 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S302)에서 재차 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼(15)가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 단계일 수 있다. 즉 에어 펌프의 출력을 증가시켜 공기를 유입시켰음에도 풍압센서(19)에서 측정한 공기의 유압이 계속하여 정상수치범위밖인 경우 댐퍼(15)가 고착되어 공기의 흐름이 원활하지 않는 것으로 판단하고, 연료전지 시스템(1) 작동을 정지시킨다. Next, in the
이후 작업자는 덕트(10) 및 댐퍼(15)의 상태를 점검하고 보수한 후, 상술한 단계를 재차 진행한다. Afterwards, the worker checks and repairs the condition of the
반대로, 상기 풍압 정상유무 판단단계(S302)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계(S305)를 수행할 수 있다. Conversely, if the internal wind pressure of the
상기 버너 운전 단계(S305)에서는 개질기(3) 버너를 운전하여 착화하고 연료를 연소하여 수소를 생성한다. 그리고 생성된 수소를 스택(2)에 공급하여 공기와 전기화학반응시켜 연료전지 시스템(1)을 운전하여 전력을 발전할 수 있다. In the burner operation step (S305), the burner of the
다음, 상기 운전 중 덕트(10) 점검단계(S306~S312)는, 개질기(3) 버너 작동 중 덕트(10)의 내부온도 또는 댐퍼(15)의 고착 여부를 판단하여 덕트(10)의 정상 유무를 판단하는 단계일 수 있다. Next, the
이러한 상기 운전 중 덕트(10) 점검단계(S306~S312)는, 덕트(10) 온도 측정단계(S306), 덕트(10) 온도 검출단계(S307), 버너 온도 및 냉각수 온도 검출단계(S308), 온도조절단계(S308), 운전 중 풍압 감지단계(S311) 및 연료전지 시스템(1) 정지단계(S310,S312)를 포함하여 구성될 수 있다. The
상기 덕트(10) 온도 측정단계(S306)는, 개질기(3) 버너의 작동 중 실시간 또는주기적으로 덕트(10)의 내부온도를 측정하는 단계일 수 있다. The step of measuring the temperature of the duct 10 (S306) may be a step of measuring the internal temperature of the
상기 덕트(10) 온도 검출단계(S307)는, 상기 덕트(10) 온도 측정단계(S306)에서 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 단계일 수 있다. The
작업자는 연료전지 시스템(1)의 정상작동 온도범위를 설정할 수 있으며, 만약 온도센서(18)에서 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 정상작동 온도범위내를 유지한다면, 연료전지 시스템(1)이 정상운전되고 있음을 간접적으로 확인할 수 있다. 반대로 덕트(10)의 내부를 흐르는 배기가스의 온도가 정상작동 온도범위보다 높은 경우에는 연료전지 시스템(1)이 오작동, 과열, 손상된 부분이 있음을 간접적으로 판단해 볼 수 있다. The operator can set the normal operating temperature range of the fuel cell system (1), and if the internal temperature of the duct (10) measured by the temperature sensor (18) remains within the normal operating temperature range, the fuel cell system (1) You can indirectly confirm that this is operating normally. Conversely, if the temperature of the exhaust gas flowing inside the
상기 버너 온도 및 냉각수 온도 검출단계(S308)는, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S307)에서 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정한 온도범위 밖인 경우(THE FIRST 'NO'), 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 단계일 수 있다. 만약 덕트(10)의 내부 온도가 정상온도 범위보다 높다면(예컨대 측정된 덕트의 내부 온도가 80℃ 이상일 때, 정상온도범위는 그 이하인 경우), 개질기(3) 버너의 온도가 지나치게 높아 과열상태이거나 또는 냉각수의 온도가 낮지 않아 과열상태일 수 있다. 따라서 작업자는 덕트(10)의 내부 온도가 높게 측정되었다면, 버너 온도 및 냉각수 온도를 검출할 수 있다. In the burner temperature and coolant temperature detection step (S308), if the internal temperature of the
상기 온도조절단계(S308)는, 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위밖인 경우, 개질기(3) 버너의 온도 또는 냉각수의 온도를 조절하는 단계일 수 있다. 만약 온도센서(18)가 측정한 덕트(10)의 내부 온도가 정상온도 범위보다 높게 측정되었다면, 개질기(3) 버너의 온도가 지나치게 높거나 또는 냉각수의 온도가 낮지 않아 과열상태가 되어 배기가스의 온도가 높아진 것일 수 있다. 따라서 작업자는 개질기(3) 버너의 온도를 낮추거나 또는 냉각수의 온도를 낮춰 덕트(10)의 내부 온도를 조절할 수 있다. The temperature control step (S308) may be a step of adjusting the temperature of the
그리고 상기 온도조절단계(S308) 이후에는, 상기 덕트(10) 온도 측정단계(S306) 및 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S307)를 재차 수행하고, 측정한 덕트(10)의 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출할 수 있다. And after the temperature control step (S308), the
만약, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S307)에서 재차 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정된 온도범위 밖인 경우(THE SECOND 'NO'), 버너의 온도 및 냉각수의 온도 조절로는 과열 온도를 조절할 수 없는 상태인 것이다. 예컨대 버너의 온도 및 냉각수의 온도를 조절한 후에도 덕트의 내부 온도가 100℃ 이상인 경우와 같이 온도가 감소하지 않고 과열상태가 유지되거나 오히려 상승하는 경우일 것이다. If the internal temperature of the
이 경우 작업자는 덕트(10)의 내부 온도를 비정상 범위로 판단(S309)하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 연료전지 시스템(1) 정지단계(S310)를 수행할 수 있다. 즉 덕트(10)의 내부 온도가 비정상적으로 높으므로 개질기(3)의 버너를 소화하고 연료전지 시스템(1)의 운전을 정지할 수 있다. 이는 불의의 안전사고 발생을 방지하기 위해 일단 연료전지 시스템(1) 운전을 정지한다. 이후 작업자는 연료전지 시스템(1)의 오작동되거나 과열 또는 손상된 부분 등을 점검하고 발견시 보수할 수 있다. In this case, the worker may determine that the internal temperature of the
다음, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S311)는, 상기 덕트(10) 온도 검출단계(S307)에서 검출된 덕트(10)의 내부 온도가 기 실정된 온도범위내인 경우(YES), 운전 중 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위내인지 여부를 실시간 또는 주기적으로 감지하는 단계일 수 있다. 덕트(10)의 내부에는 풍압센서(19)가 설치되어 있으며, 풍압센서(19)가 배기가스의 풍압을 측정할 수 있다. 덕트(10)가 정상작동할 때의 배기가스 풍압값을 정상수치 범위값으로 설정할 수 있다. 따라서 본 단계에서 풍압센서(19)가 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하여 덕트(10)의 고착 여부를 포함한 정상 작동유무를 점검할 수 있다. Next, in the wind pressure detection step during operation (S311), if the internal temperature of the
만약, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S311)에서 감지한 배기가스 풍압이 기 설정한 정상범위밖인 경우(N0), 운전 중 덕트(10)의 댐퍼(15)가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템(1)을 정지하는 연료전지 시스템(1) 정지단계(S312)를 수행할 수 있다. If the exhaust gas wind pressure detected in the wind pressure detection step (S311) during operation is outside the preset normal range (N0), it is determined that the
이후 작업자는 덕트(10) 및 댐퍼(15)의 상태를 점검하고 보수할 수 있다. Afterwards, the worker can inspect and repair the condition of the
반대로, 상기 운전 중 풍압 감지단계(S311)에서 측정한 덕트(10)의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 연료전지 시스템(1)의 정상운전(S313)을 계속 진행 전력을 발전할 수 있다. Conversely, if the internal wind pressure of the
본 발명인 연료전지 시스템 운용방법의 제3 실시예에서는 연료전지 시스템(1)의 운전 전뿐만 아니라 본격적인 운전 중에 덕트(10)의 내부 온도 및 풍압 상태를 점검하고, 이상 발생시 신속한 보수를 진행함으로써, 연료전지 시스템(1)을 안정적으로 운전할 수 있게 된다.In the third embodiment of the fuel cell system operation method of the present invention, the internal temperature and wind pressure of the
이상의 사항은 연료전지 시스템 및 운용방법의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above merely shows specific examples of the fuel cell system and operation method.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.Therefore, we wish to make it clear that those skilled in the art can easily understand that the present invention can be substituted and modified in various forms without departing from the spirit of the present invention as set forth in the claims below. do.
1:연료전지 시스템 2:스택
3:개질기 4:배기가스 배출라인
5:연료 유입라인 6:수소 공급라인
7:공기 유입라인 8:반응 후 공기 유출라인
9:연소가스 유출라인
10:덕트 11:덕트하우징
12:제1 연결부 13:제2 연결부
14:제3 연결부 15:댐퍼
15a:힌지 16:패킹
17:드레인 18:온도센서
19:풍압센서1:Fuel cell system 2:Stack
3: Reformer 4: Exhaust gas discharge line
5: Fuel inlet line 6: Hydrogen supply line
7: Air inflow line 8: Air outflow line after reaction
9: Combustion gas outflow line
10: Duct 11: Duct housing
12: first connection part 13: second connection part
14: Third connection 15: Damper
15a: Hinge 16: Packing
17: Drain 18: Temperature sensor
19: Wind pressure sensor
Claims (20)
개질기 버너 작동 중 덕트의 내부온도 또는 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 중 덕트 점검단계;를 포함하고,
상기 운전 중 덕트 점검단계는,
개질기 버너의 작동 중 덕트의 내부온도를 측정하는 덕트 온도 측정단계; 및
상기 덕트 온도 측정단계에서 측정한 덕트의 내부 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 덕트 온도 검출단계;를 포함하고,
상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트부재의 내부 온도가 기 실정한 온도범위보다 높은 경우(THE FIRST 'NO'), 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 냉각수 온도 검출단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
A burner operation step of operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner; and
A duct inspection step during operation of determining whether the duct is normal by determining the internal temperature of the duct or whether the damper is stuck during operation of the reformer burner;
The duct inspection step during operation is,
A duct temperature measurement step of measuring the internal temperature of the duct during operation of the reformer burner; and
A duct temperature detection step of detecting whether the internal temperature of the duct measured in the duct temperature measurement step is within a preset temperature range,
If the internal temperature of the duct member detected in the duct temperature detection step is higher than the preset temperature range (THE FIRST 'NO'), a coolant temperature detection step of determining whether the temperature of the coolant is within the preset normal temperature range. A method of operating a fuel cell system, characterized in that:
상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정한 온도범위보다 높은 경우(THE FIRST 'NO'), 개질기 버너의 온도가 기 설정한 정상 온도범위내인지 여부를 판단하는 버너 온도 검출단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to paragraph 1,
If the internal temperature of the duct detected in the duct temperature detection step is higher than the preset normal temperature range (THE FIRST 'NO'), a burner temperature detection step of determining whether the temperature of the reformer burner is within the preset normal temperature range. A method of operating a fuel cell system, characterized in that:
개질기 버너의 온도 또는 냉각수의 온도가 기 설정한 정상 온도범위보다 높은 경우, 개질기 버너의 온도 또는 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to paragraph 3,
A method of operating a fuel cell system, characterized in that performing a temperature control step of adjusting the temperature of the reformer burner or the temperature of the cooling water when the temperature of the reformer burner or the temperature of the cooling water is higher than the preset normal temperature range.
상기 온도조절단계 이후에, 상기 덕트 온도 측정단계 및 상기 덕트 온도 검출단계를 재차 수행하고, 측정한 덕트의 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 6,
After the temperature control step, the duct temperature measurement step and the duct temperature detection step are performed again, and the method of operating a fuel cell system is characterized in that it detects whether the measured temperature of the duct is within a preset temperature range. .
상기 덕트 온도 검출단계에서 재차 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정된 온도범위보다 높은 경우(THE SECOND 'NO'), 덕트의 내부 온도를 비정상 범위로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
In clause 7,
If the internal temperature of the duct detected again in the duct temperature detection step is higher than the already determined temperature range (THE SECOND 'NO'), the fuel cell system is stopped by determining the internal temperature of the duct to be in an abnormal range and stopping the fuel cell system. A method of operating a fuel cell system, characterized by performing the following steps.
개질기 버너 작동 중 덕트의 내부온도 또는 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 중 덕트 점검단계;를 포함하고,
상기 운전 중 덕트 점검단계는,
개질기 버너의 작동 중 덕트의 내부온도를 측정하는 덕트 온도 측정단계; 및
상기 덕트 온도 측정단계에서 측정한 덕트의 내부 온도가 기 설정한 온도범위내인지 여부를 검출하는 덕트 온도 검출단계;를 포함하고,
상기 덕트 온도 검출단계에서 검출된 덕트의 내부 온도가 기 실정된 온도범위내인 경우(YES), 운전 중 덕트 내부를 흐르는 배기가스의 풍압이 기 설정한 정상범위내인지 여부를 감지하는 운전 중 풍압 감지단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
A burner operation step of operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner; and
A duct inspection step during operation of determining whether the duct is normal by determining the internal temperature of the duct or whether the damper is stuck during operation of the reformer burner;
The duct inspection step during operation is,
A duct temperature measurement step of measuring the internal temperature of the duct during operation of the reformer burner; and
A duct temperature detection step of detecting whether the internal temperature of the duct measured in the duct temperature measurement step is within a preset temperature range,
If the internal temperature of the duct detected in the duct temperature detection step is within the predetermined temperature range (YES), the wind pressure during operation detects whether the wind pressure of the exhaust gas flowing inside the duct during operation is within the preset normal range. A method of operating a fuel cell system characterized by performing a detection step.
상기 운전 중 풍압 감지단계에서 감지한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위보다 낮은 경우(N0), 운전 중 덕트의 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 9,
If the internal wind pressure of the duct detected in the wind pressure detection step during operation is lower than the preset normal range (N0), a fuel cell system stopping step of determining that the damper of the duct is stuck during operation and stopping the fuel cell system; A method of operating a fuel cell system, characterized in that:
상기 운전 중 풍압 감지단계에서 감지한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상범위내인 경우(YES), 정상 운전 상태를 유지하는 정상운전 유지단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 9,
If the internal wind pressure of the duct detected in the wind pressure detection step during operation is within the preset normal range (YES), a normal operation maintenance step of maintaining the normal operation state; an operation method of a fuel cell system, characterized in that performing a normal operation maintenance step; .
개질기 버너 작동 중 덕트의 내부온도 또는 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 중 덕트 점검단계;를 포함하고,
개질기 버너의 작동 전 댐퍼의 고착 여부를 판단하여 덕트의 정상 유무를 판단하는 운전 전 덕트 점검단계;
를 더 포함하는 연료전지 시스템의 운용방법.
A burner operation step of operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner; and
A duct inspection step during operation of determining whether the duct is normal by determining the internal temperature of the duct or whether the damper is stuck during operation of the reformer burner;
A duct inspection step before operation to determine whether the duct is normal by determining whether the damper is stuck before operating the reformer burner;
A method of operating a fuel cell system further comprising:
상기 운전 전 덕트 점검단계는,
에어펌프를 가동하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 가동단계; 및
덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 풍압 정상유무 판단단계;
를 포함하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 12,
The duct inspection step before operation is,
An air pump operation step of operating the air pump to introduce air into the duct; and
A wind pressure determination step of determining whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range;
Method of operating a fuel cell system including.
상기 운전 전 덕트 점검단계는,
상기 풍압 정상유무 판단단계 이후에,
상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위보다 낮은 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 출력조절단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 13,
The duct inspection step before operation is,
After the step of determining whether the wind pressure is normal,
If the internal wind pressure of the duct measured in the above wind pressure determination step is lower than the preset normal value range (THE FIRST 'NO'), the output of the air pump is increased by 20% to 30% compared to the initial input value to A method of operating a fuel cell system, characterized by performing a step of controlling the output of an air pump that introduces air into the fuel cell system.
상기 에어펌프 출력조절단계 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 재차 판단하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 14,
A method of operating a fuel cell system, characterized in that after the air pump output control step, the wind pressure determination step is performed again and whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range is determined again.
상기 풍압 정상유무 판단단계에서 재차 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위보다 낮은 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 15,
If the internal wind pressure of the duct measured again in the wind pressure determination step is lower than the preset normal value range (THE SECOND 'NO'), the fuel cell system stop step in which the damper is determined to be stuck and the fuel cell system is stopped. A method of operating a fuel cell system, characterized in that:
상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 13,
A method of operating a fuel cell system, characterized in that if the internal wind pressure of the duct measured in the wind pressure normality determination step is within a preset normal value range (YES), the burner operation step is performed.
개질기 버너를 착화 및 연소하여 개질기 버너를 작동하는 버너 운전 단계;
를 포함하는 연료전지 시스템의 운용방법.
A duct inspection step before operation to determine whether the duct is normal by determining whether the damper is stuck before operating the reformer burner; and
A burner operation step of operating the reformer burner by igniting and burning the reformer burner;
Method of operating a fuel cell system including.
상기 운전 전 덕트 점검단계는,
에어펌프를 가동하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 가동단계;
덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인지 여부를 판단하는 풍압 정상유무 판단단계;
상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위보다 낮은 경우(THE FIRST 'NO'), 에어펌프의 출력을 초기 입력값에 대비하여 20% ~ 30% 증가하여 덕트에 공기를 유입하는 에어펌프 출력조절단계;
상기 에어펌프 출력조절단계 이후에는, 풍압 정상유무 판단단계를 재차 수행하고, 상기 풍압 정상유무 판단단계에서 재차 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위보다 낮은 경우(THE SECOND 'NO'), 댐퍼가 고착된 것으로 판단하고 연료전지 시스템을 정지하는 연료전지 시스템 정지단계; 및
상기 풍압 정상유무 판단단계에서 측정한 덕트의 내부 풍압이 기 설정한 정상수치 범위내인 경우(YES), 상기 버너 운전 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 연료전지 시스템의 운용방법.
According to clause 18,
The duct inspection step before operation is,
An air pump operation step of operating the air pump to introduce air into the duct;
A wind pressure determination step of determining whether the internal wind pressure of the duct is within a preset normal value range;
If the internal wind pressure of the duct measured in the above wind pressure determination step is lower than the preset normal value range (THE FIRST 'NO'), the output of the air pump is increased by 20% to 30% compared to the initial input value to An air pump output control step for introducing air into;
After the air pump output control step, the wind pressure normality determination step is performed again, and if the internal wind pressure of the duct measured again in the wind pressure normality determination step is lower than the preset normal value range (THE SECOND 'NO') , a fuel cell system stopping step of determining that the damper is stuck and stopping the fuel cell system; and
A method of operating a fuel cell system, characterized in that if the internal wind pressure of the duct measured in the wind pressure normality determination step is within a preset normal value range (YES), the burner operation step is performed.
외부 연료가 유입되는 연료 유입라인과 연결되고, 상기 스택과 수소 공급라인으로 연결되는 개질기;
상기 스택과는 반응 후 공기 유출라인으로 연결되고, 상기 개질기와는 연소가스 유출라인으로 연결되는 덕트;
상기 덕트와 연결되고, 반응 후 공기 및 연소가스를 외부로 배출하는 배기가스 배출라인;을 포함하고,
상기 덕트는,
상기 연소가스 유출라인과 연결되는 제1 연결부;와, 상기 반응 후 공기 유출라인과 연결되는 제2 연결부;와, 상기 배기가스 배출라인과 연결되는 제3 연결부; 및, 응축수가 배출되는 드레인;을 포함하는 덕트하우징;
상기 덕트하우징에 배치되고, 상기 덕트하우징의 내부 온도를 측정하는 온도센서;
상기 덕트하우징의 내부에 배치되고, 상기 덕트하우징의 내부를 유동하는 유체의 풍압을 측정하는 풍압센서;
상기 덕트하우징의 내부에 배치되고, 힌지에 의해 제1,2 연결부에서 제3 연결부로 일방향으로 개폐되는 댐퍼; 및
상기 덕트하우징의 내부에서 상기 댐퍼의 둘레를 따라 배치되는 패킹;
을 포함하는 연료전지 시스템.
A stack connected to an air inlet line through which external air flows in;
A reformer connected to a fuel inlet line through which external fuel flows, and connected to the stack and a hydrogen supply line;
a duct connected to the stack through a post-reaction air outflow line and connected to the reformer through a combustion gas outflow line;
An exhaust gas discharge line connected to the duct and discharging air and combustion gas to the outside after reaction,
The duct is,
A first connection part connected to the combustion gas outlet line; A second connection part connected to the post-reaction air outlet line; A third connection part connected to the exhaust gas discharge line; And, a drain through which condensate is discharged; a duct housing including a;
a temperature sensor disposed in the duct housing and measuring an internal temperature of the duct housing;
a wind pressure sensor disposed inside the duct housing and measuring wind pressure of fluid flowing inside the duct housing;
A damper disposed inside the duct housing and opened and closed in one direction from the first and second connection parts to the third connection part by a hinge; and
Packing disposed along the perimeter of the damper inside the duct housing;
A fuel cell system including.
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