| 1 |
1
양방향 수전해 시스템으로서, 수소극, 공기극 및 그 사이에 개재된 전해질로 구성되며, 외부에서 공급되는 스팀과 전기에 의해 수소 및 산소를 생성하는 수전해 모드 및 외부에서 공급되는 수소와 산소의 화학반응에 의해 전기와 물을 생성하는 연료전지 모드 중 어느 하나의 모드에서 작동 가능한 양방향 수전해 연료전지(30);상기 수소극으로 공급되는 수소 및 스팀과 상기 수소극에서 배출되는 제1 배출가스를 열교환하는 제1 열교환기(41); 상기 공기극으로 공급될 공기를 각각 이송하는 제1 공기유로(L511)와 제2 공기유로(L512); 상기 공기극에서 배출되는 제2 배출가스를 제1 분기유로와 제2 분기유로로 분기하는 분기부(59);상기 제1 공기유로로 이송되는 공기와 상기 제1 분기유로로 이송되는 제2 배출가스를 열교환하는 제2 열교환기(51); 및 상기 제2 공기유로로 이송되는 공기와 상기 제2 분기유로로 이송되는 제2 배출가스를 열교환하는 제3 열교환기(52);를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 2 |
2
제 1 항에 있어서, 상기 제2 공기유로를 개폐해는 개폐밸브(572)를 더 포함하고, 상기 개폐밸브는 연료전지 모드에서 상기 제2 공기유로를 개방하고 수전해 모드에서 상기 제2 공기유로를 폐쇄하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 3 |
3
제 2 항에 있어서, 상기 제1 공기유로를 개폐하는 개폐밸브(571)를 더 포함하고, 상기 개폐밸브는 수전해 모드에서 상기 제1 공기유로를 개방하고 연료전지 모드에서 상기 제1 공기유로를 폐쇄하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 4 |
4
제 1 항에 있어서,상기 수소극으로 수소와 스팀을 공급하는 유로상에 배치된 제1 히터(61); 및 상기 공기극으로 공기를 공급하는 유로상에 배치된 제2 히터(62);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 5 |
5
제 4 항에 있어서,상기 제1 히터와 제2 히터는 수소와 스팀의 온도 및 공기의 온도를 각각 650℃ 내지 750℃ 내의 범위로 가열하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 6 |
6
제 1 항에 있어서,상기 제1 배출가스로부터 수소를 추출하는 수소 추출부(70);를 더 포함하고, 상기 수소 추출부(70)는, 수전해 모드에서, 추출된 수소의 적어도 일부를 수소 저장장치로 공급하고, 연료전지 모드에서, 추출된 수소의 적어도 일부를 상기 수소극으로 재공급 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 7 |
7
제 1 항에 있어서, 상기 양방향 수전해 연료전지(30)가 고체산화물 연료전지(SOFC) 및 용융탄산염 연료전지(MCFC) 중 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 8 |
8
제 1 항에 있어서, 상기 수소극으로 공급되는 스팀은, 폐기물 연소장치(20)에서 발생하는 열에 의해 물을 가열함으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 9 |
9
제 1 항에 있어서, 외부에서 공급되는 외부공급 물과 상기 제1 배출가스를 열교환하는 제4 열교환기(42); 및상기 외부공급 물과 상기 제2 배출가스를 열교환하는 제5 열교환기(53);를 더 포함하고,상기 외부공급 물이 상기 제4 열교환기(42)와 제5 열교환기(53)를 통과한 후 상기 수소극으로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 10 |
10
제 9 항에 있어서, 상기 제2 열교환기(51)를 통과한 제2 배출가스가 상기 제5 열교환기(53)에서 상기 외부공급 물과 열교환되는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 11 |
11
제 9 항에 있어서, 상기 제1 열교환기(41) 또는 제4 열교환기(42)를 통과한 제1 배출가스의 일부를 분기하여 상기 수소극으로 재공급하도록 구성된 재공급 유로(L91, L92); 및 상기 재공급 유로 상에 배치된 블로워(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 12 |
12
제 11 항에 있어서, 상기 블로워가 수전해 모드에서 동작하고 연료전지 모드에서 동작하지 않는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 13 |
13
제 11 항에 있어서, 상기 제5 열교환기(53)를 통과한 제2 배출가스와 상기 외부공급 물을 열교환하는 제6 열교환기(54)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 14 |
14
제 13 항에 있어서,상기 외부공급 물이 상기 제6 열교환기(54), 제4 열교환기(42), 및 제5 열교환기(53)를 순차적으로 통과한 후 상기 수소극으로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 15 |
15
제 11 항에 있어서, 상기 제2 열교환기(51)를 통과한 제2 배출가스와 상기 재공급 유로로 이송되는 제1 배출가스를 열교환하는 제7 열교환기(55)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 16 |
16
제 15 항에 있어서, 상기 제1 분기유로로 이송되는 제2 배출가스가 상기 제2 열교환기(51), 제5 열교환기(53), 및 제7 열교환기(55)를 순차적으로 통과하는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템
|
| 17 |
17
청구항 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 양방향 수전해 시스템을 이용하여 발전을 행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양방향 수전해 시스템을 이용한 발전 방법
|
