• Title/Summary/Keyword: molten carbonate fuel cell

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Compressive and Bending Behaviors of the Shielded Slot Plate Considering Forming Effect for Fuel Cell Application (성형 이력을 고려한 용융탄산염 연료전지용 쉴디드 슬롯 플레이트의 압축 및 굽힘 거동 분석)

  • Lee, C.W.;Yang, D.Y.;Kang, D.W.;Chang, I.G.;Lee, T.W.
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.21 no.6
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    • pp.341-347
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    • 2012
  • The metallic bipolar plates of the molten carbonate fuel cell(MCFC) are composed of shielded slot plates and a center-plate. The shielded slot plates support the center-plate and the membrane electrode assembly. Compressive forces are applied to the shielded slot plate in order to increase the contact area between shielded slot plates and the membrane electrode assembly (MEA). In the design of the shielded slot plate, it is necessary to predict the mechanical behavior of the shielded slot plate. The shielded slot plates are manufactured by a three-stage forming process consisting of slitting, preforming and the final forming process. The mechanical behavior of the shielded slot plate is largely affected by the forming process. In this study, the simulation of the three-stage forming process was used to predict the mechanical behavior of the shielded slot plate. The present simulation approach showed good agreements with the experimental results.

A Study on the Development Trends of Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells and Application to Ships (국내외 PEMFC 개발 동향 및 선박 적용에 관한 고찰)

  • Lee, Chang-Yong
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.28 no.4
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    • pp.657-666
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    • 2022
  • The International Maritime Organization(IMO) recommends the active implementation of national policies on technological development and energy efficiency to reduce Green House Gas (GHG) in the international shipping sector. Such IMO environmental regulation policies have a great impact on the entire shipping sector and are also a heavy burden on ship's owners. The most reasonable way to curb GHG emissions from ships comes down to the development of zero-emission ships. In other words, the development of a fuel cell ship (FCS) driven by an eco-friendly fuel is an alternative that can escape the IMO regulations. Countries in Asia, Northern America, and Europe independently develop and produce PEMFC, and are pursuing international standardization by acquiring approval in principle from an internationally accredited registration authority. Currently, there are three types of fuel cells (FC) that are recommended for ships: a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell (PEMFC), a Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC), and a Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). In this study, PEMFC, which is expected to grow continuously in the global FC market, was analyzed domestic and international development trends, specifications, performance, and empirical cases applied to ships. In addition, when applying PEMFC to ships, it was intended to suggest matters to be considered and the development direction.

기계적 합금법을 이용한 Ni-W 합금제조

  • 신수철;김효영;장건인
    • Proceedings of the Korea Association of Crystal Growth Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.69-74
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    • 1997
  • MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell) Ni anode의 기계적 특성을 개선시키기 위해서 Ni-W복합재료를 기계적 합금법으로 제조하였다. 기계적 합금화한 분말을 XRD, SEM으로 관찰한 후 두께 1mm, 직경 8mm의 원반형으로 성형하였다. 소결은 120$0^{\circ}C$의 수소 분위기내에서 10시간 행하였다. 이렇게 제조한 시편의 절단된 면을 연마하여 SEM 및 EDX로 관찰하였으며 XRD로써 성분분석 하였다. 기계적 합금화 시간이 증가함에 따라 불충격에 의한 결정립 미세화가 이루어졌으며 80시간 기계적 합금시 재료의 규칙적인 결정이 파괴되어 비결정질화 되었다. 기계적합금으로 Ni 기지내에 균일하게 분포된 W은 분산강화효과를 통해 Ni anode의 기계적 특성을 개선시킬 것으로 기대된다.

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Preparation and Characteristics of $\gamma-LiAlO_2$ Fibers by the Sol-Gel Method (졸-겔 법에 의한 $\gamma-LiAlO_2$ 화이버의 제조 및 특성)

  • 현상훈;홍성안;신현철
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.32 no.2
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    • pp.197-208
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    • 1995
  • ${\gamma}$-LiAlO2 fibers for fiber reinforced molten carbonate fuel cell (MCFC) matrix have been produced from LiAlO2 complex polymeric sols using the sol-gel process. The stable and spinnable LiAlO2 sols could be synthesized by mixing LiNO3 alcohol solutions in aluminum complex polymeric sols prepared through the condensationpolymerization reaction of 1 more of aluminum tri-sec-butoxide with 0.55 mole of mixed chelates (mole ratio of acetylaceton/triethanolamine=0.25/0.3). It was found that the viscosity range for fiber-spinning should be higher than 30 poise. The defect-free flexible ${\gamma}$-LiAlO2 fibers with the average tensile strength of 350 MPa could be obtained when the spinned fibers were heat-treated to 120$0^{\circ}C$ on the specified heating schedule after dried at room temperature.

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A parallel control algorithm of 3MW EBOP for Molten Carbonate Fuel Cell(MCFC) power plant (3MW급 연료전지용 EBOP의 병렬제어 알고리즘)

  • Hwang, Tai-Sik;Kim, Hyeong-Su;Kim, Yun-Hyun;Kim, Kwang-Seob
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.120-122
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    • 2009
  • 발전용 연료전지 시스템은 수소와 산소를 공급받아 직류전기와 열로 변화시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료와 공기를 공급해주는 MBOP(Mechanical Balance Of Plant), 연료전지의 출력을 계통에 연계시키는 EBOP(Electrical Balance Of Plant)로 구성된다. EBOP 시스템은 병렬 연결된 1.5MW PCU(Power Conversion Unit)로 구성되며, 각 PCU는 750kW 인버터가 병렬로 구성된다. 본 논문에서는 4병렬로 구성된 3MW급 연료전지용 EBOP의 병렬제어 알고리즘을 소개한다. 제안한 병렬제어 알고리즘은 과도응답이 빠르고 순환전류가 없는 제어특성을 가진다. 그리고 시뮬레이션과 실험으로 제안한 알고리즘의 성능을 확인한다.

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Design and Control Method for Critical Load Supply Equipment of MCFC Electricity Generation Systems (대용량 MCFC 발전시스템의 비상부하 전력 공급 장치 설계 및 제어 기법)

  • Kim, Dong-Hee;Kim, Jong-Soo;Lee, Byoung-Kuk;Kwak, Cheol-Hun;Cha, In-Ho
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.200-201
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    • 2010
  • 본 논문에서는 동특성이 매우 느린 용융탄산염 연료전지 (Molten Carbonate Fuel Cell, MCFC) 스택이 계통 사고 시 추가적인 UPS (Uninterruptible Power Supply) 없이 비상부하로 전력 공급이 가능하고, 사고 제거 후 즉시 정격전력 발전하여 계통으로 주입할 수 있는 비상부하 추종형 백업 시스템을 제안한다. 제안된 MCFC 발전 시스템용 비상부하 추종형 백업 시스템은 3상 인버터로 구성된 PCS (Power Conditioning System) 출력단에 3상 PWM 컨버터를 연결한 구조이고, 비상부하 추종 및 부하량 조절이 가능한 추가적인 제어 알고리즘으로 PWM 컨버터를 제어한다. 제안된 비상부하 추종형 백업 시스템의 회로와 제어 알고리즘의 타당성을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 검증한다.

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The System Development of Externally Reforming MCFC CHP Proto Type (250 kW 발전용 용융탄산염 연료전지 기술 개발 (시스템 및 BOP 설계))

  • Lim, Hee-Chun;Ahn, Kyo-Sang;Kim, Do-Hyeong;Gang, Seung-Won;Kim, Beom-Ju
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.195-196
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    • 2007
  • This paper shortly describe the R&D results for developing of 250 kW externally reforming MCFC (Molten Carbonate Fuel Cell) CHP proto type. Conceptual Design and basic design were alredy completed and stack which was adapted new separator and components also prepared for operation and evaluation. In parallel with stack and system development, BOP such as PCS, blower, catalytic combustor and Reformer also designed and fabricated for evaluation. The system will be fabricated by the end of 2008 and operate and evaluate in 2009.

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The performance test of plate reformer for Molten Carbonate Fuel Cell (용융탄산염 연료전지용 평판형 개질기의 성능 평가)

  • 황인철;이상득;이병권;서인석;임태훈;홍성안
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.229-232
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    • 1999
  • 외부개질형 MCFC 시스템에서 개질기는 시스템을 구성하는 주요장치 중의 하나이다. MCFC용 개질기는 연료전지 스택의 Anode와 Cathode에 수소 및 $CO_2$를 공급하는 역할을 담당해야 할 뿐 아니라 저발열량(500Kcal/N㎥)의 Anode 배가스를 개질반응의 열원으로 사용해야 하기 때문에 스택의 부하변화에 빠르게 대응할 수 있는 우수한 동적 응답특성이 요구되며, 열전달이 잘 이루어지는 소형이면서 간단한 구조를 가지고 있어야 한다. 이런 특징들이 MCFC용 개질기가 화학공업에 사용되는 통상의 개질기 즉, 정상상태에서 운전되는 단순한 수소공급 장치와 구별되는 중요한 차이점이며 설계시 고려해야할 제약조건이 된다.(중략)

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Operation and Capacity Estimation of Stand-alone MCFC Power Generation System Including Rechargeable Battery (2차 전지를 포함한 독립운전형 MCFC 발전시스템의 운전 및 용량 산정)

  • Lee, Hee-Seo;Min, Kyung-Jin;Kim, Dong-Hee;Lee, Byoung-Kuk
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.252-253
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    • 2010
  • 본 논문에서는 Molten Carbonate Fuel Cell (MCFC)의 느린 동특성을 Load Leveler와 2차 전지로 구성된 back-up 시스템으로 보완하여 독립운전을 가능하게 한 대용량 연료전지 발전시스템을 제안한다. 제안한 독립운전 시스템의 발전 용량 및 battery 용량은 실제 전력사용 통계자료를 근거로 최적으로 산정되며, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 타당성을 검증한다.

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