집적된 수소 이용 장치를 구비한 연료 전지 전력생산 장치 document_id 1020097017887

[청구항 2] 제1항에 있어서,상기 물 전송 장치는상기물의전부또는일부를상기연료공급경로전송하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 3] 제1항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 내연 기관, 디젤 엔진, 연소 터빈, 복열식 터빈 및 마이크로터빈중하나포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 4] 제1항에 있어서,상기 고온 연료 전지는탄산염연료전지인것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 수소 이용 장치는보충적연료를부가수용하도록된것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 6] 제5항에 있어서,상기 부하의 변화에 반응하고 상기 수소 이용 장치에 제공된 보충적 연료를 제어하는제어장치를부가포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 공기의 형태로 산화제 가스를 부가로 수용하고, 상기 제어 장치는 상기 수소 이용 장치에 제공된상기공기제어하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 8] 제2항에 있어서,상기 물 전송 장치는 상기 양극 배출 가스에서 물을 압축하는 열 교환기, 상기 양극 배출 가스로부터 물을 분리하기 위해 상기 열 교환기에 이어지는 녹아웃 포트 및 상기 분리된 물의 압력을 증가시키는펌프포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 9] 제2항에 있어서,상기 물 전송 장치는 부분압 스윙 물 전송 장치, 엔탈피 휠 가습기, 냉각 장치, 멤브레인, 충전탑 및 흡착/스트리퍼장치중하나포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 10] 제1항에 있어서,상기 연료 공급 경로의 상기 연료는 상기 음극 배출 가스 및 양극 배출 가스의 적어도 하나를 사용하여예열되는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 11] 제10항에 있어서,고온 산화제 가스를 배출하기 위해 상기 수소 이용 장치 배출 가스를 예열하고 산화하는산화기 장치를부가포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 물-분리된 양극 배출 가스를 상기 수소 이용 장치에 제공하지 않고 상기 물-분리된 양극 배출 가스의 전부 또는 일부를 상기 산화기에 통과시키는 우회경로를 부가로 포함하고,상기 제어 장치는 상기 물 전송 장치로부터의 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 상기 수소 이용 장치 및 상기 우회 경로에 부가로선택적연결시키는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 13] 제12항에 있어서,상기 산화기 장치는 상기 수소 이용 장치 배출 가스의 어떤 nox를 감소시키고 반응하기 위해 상기 물-분리된양극배출가스의수소사용하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 14] 제12항에 있어서,저장 장치를 부가로 포함하고,상기 제어 장치는 부가적으로 상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부를 상기 저장 장치에 선택적으로 연결하고 상기 저장 장치로부터의 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 상기 수소 이용 장치로선택적연결하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 15] 제14항에 있어서,배출 경로; 및상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부를 상기 배출 경로에 부가로 선택적으로 연결하는 상기 제어 장치를 부가포함하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 16] 제15항에 있어서,상기 제어 장치는 상기 부하의 변화에 반응하는 제어기;상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부가 상기 수소 이용 장치, 상기 저장 장치, 상기 배출 경로 및 상기 우회 경로에 선택적으로 운반되도록 상기 제어기에 반응하는 연결 유닛을 포함하고,상기 물-분리된 양극 배출 가스의 적어도 일부는 상기 수소 이용 장치 및 상기 우회 경로의 적어도 하나에 연결되고 상기 저장 장치의 상기 양극 배출 가스의 적어도 일부가 상기 수소 이용 장치에선택적연결되도록하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 17] 제16항에 있어서,상기 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 운반하는 양극 배출 경로; 제1재생 경로, 제2재생 경로, 수소 이용 장치 입력 경로, 저장 장치 입력 경로, 저장 장치 출력 경로, 상기 우회 경로 및 상기 배출 경로를 부가로 포함하고,상기 연결 유닛은 상기 양극 배출 경로에 있는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 제1재생 경로 및 제2재생 경로에 선택적으로 연결하는 제1연결 장치; 상기 제2재생 경로에 있는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 상기 배출 경로 및 저장 장치 입력 경로에 선택적으로 연결하는 제2연결 장치; 상기 저장 장치에 있는 상기 양극 배출 가스를 상기 수소 이용 장치 입력 경로에 연결하는 제3연결 장치; 및 상기 제1재생 경로에 있는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 상기 수소 이용 장치 입력 경로 및 상기 우회 경로에 선택적으로 연결하는제4연결장치포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 18] 제17항에 있어서,상기 물-분리된 양극 배출 가스의 적어도 일부는 작동 시간 내내 상기 제1재생 경로에 연결되고;상기 부하가 낮은 전력 수요를 나타낼 때, 상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부가 상기 우회 경로 및 상기 제2재생 경로의 적어도 하나에 연결되고;상기 부하가 높은 전력 수요를 나타낼 때, 상기 물-분리된 양극 배출 가스는 상기 제1재생 경로 및 상기 수소 이용 장치 입력 경로에 연결되고 상기 양극 배출 가스의 일부가 상기 저장 장치 출력 경로에 연결되도록 상기 제어기는상기제1내지제4연결장치제어하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 19] 제18항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 보충적 연료를 부가로 수용하고, 상기 부하가 낮은 전력 수요를 나타낼 때 보충적 연료가 상기 수소 이용 장치에 공급되지 않고 상기 부하가 높은 전력 수요를 나타낼 때 상기 높은 전력 수요를 만족시키기 위해 증가된 양의 보충적 연료가 상기 수소 이용 장치에 제공되도록 상기 제어기는 상기 수소 이용 장치로의상기보충적연료의공급제어하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 20] 제1항에 있어서,상기 음극으로 상기 음극 배출 가스의 일부를 재생하는음극배출가스재생 경로를부가포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 21] 제20항에 있어서,상기 연료 공급 경로에 있는 상기 연료는 상기 음극 배출 가스 및 상기 양극 배출 가스 중 적어도 하나에 의해예열되는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 22] 제10항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 내연 기관, 디젤 엔진, 연소 터빈, 복열식 터빈 및 마이크로터빈중하나포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 23] 제1항에 있어서,상기 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 압축하는 압축기 및 산화제 가스를 생산하기 위해 상기 수소 이용 장치 배출 가스를 예열하고 산화하는 산화기 장치를 부가로 포함하고; 상기 수소 이용 장치는 공기를 수용하고 압축하는 압축기 부분, 상기 압축된 공기를 가열하기 위해 상기 압축기 및 상기 보충적 연료로부터 압축된 물-분리된 양극 배출 가스를 수용하여 연소하는 연소 부분, 및 상기 수소 이용 장치 배출 가스를 상기 산화기 장치에 배출하고 상기 가열되고 압축된 공기로부터 전력을 생산하는 터빈 부분을 포함하는 연소터빈포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 24] 제1항에 있어서,상기 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 압축하는 압축기 및 산화제 가스를 생산하기 위해 상기 엔진 배출 가스를 예열하고 산화시키는 산화기 장치를 부가로 포함하고,상기 수소 이용 장치는 공기를 수용하고 압축하는 압축기 부분, 양극 배출 가스 및 음극 배출 가스 중 적어도 하나를 사용하여 압축된 공기를 가열하는 복열기, 상기 압축된 공기를 부가로 가열하기 위해 상기 압축기 및 상기 보충적 연료로부터 압축된 물-분리된 양극 배출 가스를 수용하고 연소하는 연소 부분, 및 상기 수소 이용 장치 배출 가스를 상기 산화기 장치로 배출하고 상기 부가로 가열되고 압축된 공기로부터 전력을 생산하는 터빈 부분을 포함하는복열식터빈포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 25] 제1항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 공기를 수용하고 압축하는 압축기 부분, 상기 압축된 공기를 예열하는 히터, 및 수소 이용 장치 배출 가스를 상기 음극으로 배출하고 가열되고 압축된 공기로부터 전력을 생산하는 터빈 부분을 포함하는 마이크로터빈을 포함하고,상기 장치는 압축된 가스를 생산하기 위해 상기 보충적 연료 및 상기 물-분리된 양극 배출 가스를 압축하는 부스트 압축기, 및 상기 가열되고 압축된 공기를 상기 터빈 부분으로 배출하고 상기 히터로부터 상기 압축된 공기 및 상기 압축된 가스를 산화하는산화기 장치를부가포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 26] 제25항에 있어서,상기 마이크로터빈의 상기 압축기 부분으로부터의 상기 압축된 공기는 음극 배출 가스를 사용하여 부가로 예열되고,상기 물 전송 장치는 상기 양극 배출 가스에 있는 물을 분리하고 압축하는 냉각 장치, 상기 분리된 물의 압력을 증가시키는 펌프 및 상기 물을 가습하고 상기 가습된 물을 상기 연료 공급 경로에 주는 음극 배출 가스 및 압력이 증가된 물을 수용하는가습열교환기포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 44] 제1항에 있어서,상기 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스에 있는 수소를 배출 경로로 전송하고 수소-분리된 가스를 배출하는 수소 전송 장치를 부가로 포함하고;상기 제어 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부를 상기 수소 전송 장치에 부가로선택적연결하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 45] 제44항에 있어서,상기 양극 배출 가스로부터 물을 전송하기 전에 양극 배출 가스에 있는 co2를 h2로 변환하는 가스 쉬프트 유닛을 부가포함하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 46] 제44항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 상기 수소 전송 장치로부터 수소-분리된가스를부가수용하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 47] 제46항에 있어서,상기 수소 전송 장치는 상기 물-분리된 양극 배출 가스의 일부를 압축하는 압축기 및 상기 압축된 물-분리된 양극 배출 가스로부터 수소를 분리하고 수소 분리된 가스를 상기 수소 이용 장치에 배출하는 psa장치포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 48] 제47항에 있어서,상기 수소 분리 장치는 상기 물-분리된 배출 가스의 일부의 일부를 상기 압축기에 공급하는송풍기포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 49] 제46항에 있어서,상기 수소 이용 장치는 내연 기관, 디젤 엔진, 연소 터빈, 복열식 터빈 및 마이크로터빈중하나포함하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 50] 제11항에 있어서,산화제 가스를 수용하여 압축하는 압축기, 가열되고 압축된 산화제 가스를 배출하기 위해 상기 양극 배출 가스를 이용하여 상기 압축된 산화제 가스를 예열하는 열 교환기를 부가로 포함하고,상기 산화기 장치는 상기 가열되고 압축된산화제가스수용하는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치. [청구항 51] 제44항에 있어서,상기 보충적 연료는 상기 배출 경로에 전송되는 상기 물-분리된 양극 배출 가스에 있는 수소의 양을 증가시키기 위해상기수소 이용 장치사용되는것을특징으로 하는연료 전지 전력생산 장치.