CN101495402B - 重整系统和重整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种重整系统(1000、1000A、1000B、1000C),包括:混合重整燃料和不同于重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部(40);由该混合气体产生氢的重整部(50);重整燃料供给流路(15);重整原料供给流路(135、35、65、102、105);设置在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中的第一供给装置(60、60A1、60A2),该第一供给装置使得在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中流动的流体的供给量发生周期性波动;设置在重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的另一个流路中的第二供给装置(30);和控制器(400),该控制器(400)控制第二供给装置,使得第二供给装置与所述周期性波动同步地供给在另一个流路中流动的流体。

Description

重整系统和重整方法
技术领域
本发明涉及用于混合包括重整燃料的至少两种重整原料并引发重整反应以产生氢的系统及其方法。 
相关技术说明 
进行重整原料的蒸汽重整反应(吸热反应)和部分氧化反应(放热反应)以产生氢的系统(以下也称为“重整系统”)是常规已知的(例如,见日本专利申请特开2005-235583)。此处,重整原料分为重整燃料(例如,诸如甲醇的醇,诸如汽油的烃、乙醛等)和不同于重整燃料的重整原料(例如水(水蒸气)和氧,其以下也称为“其它重整原料”)。该重整系统具有例如用于混合重整燃料与其它重整原料的混合部、用于利用重整催化剂主要进行蒸汽重整反应或部分氧化反应以产生氢的重整部、和用于将其它重整原料供给到混合部的泵等。 
重整燃料以雾化小滴的形式供给到混合部,其它重整原料以高温气体的形式供给到混合部。在该情况下,其它重整原料也称为“其它重整原料气体”。在该混合部中,重整燃料转化成更细的微粒,并且通过其它重整原料气体流蒸发为重整燃料气体(例如,通过被夹带到其它重整原料气体中),并且与其它重整原料气体混合成混合气体。在该情况下,重整燃料的雾化度和蒸发度,或重整燃料气体和其它重整原料气体的混合度取决于所供给的其它重整原料气体的量。 
在上述重整系统中,往往利用抽吸-压缩-输送型泵(以下也称为“抽吸-压缩-输送泵”)作为所述泵。 
然而,在上述重整系统中使用抽吸-压缩-输送泵时,例如,抽吸-压缩-输送泵可在低速转动时产生脉动。在该情况下,待供给到混合部的其它重整原料气体的量可因该脉动而发生变化。当其它重整原料气体的供给改变和供给到混合部的其它重整原料气体的量不足时,重整燃料的雾化和蒸发或重整燃料气体与其它重整原料气体在混合部内的混合可受到阻碍,这是因为其它重整原料气体的速度不能高到足以夹带重整燃料。因此,重整燃料未充分蒸发,混合气体中的重整燃料气体浓度可降低。此外,重整燃料气体和其它重整原料气体不能充分混合,在混合气体中重整燃料气体和其它重整原料气体可单独存在。当处于该状态下的混合气体到达重整部中的重整催化剂时,蒸汽重整反应或部分氧化反应发生减速,因此,可降低重整效率。 
本发明提供了用于防止混合气体中的重整燃料气体浓度降低或防止混合气体中的重整燃料气体和其它重整原料气体未充分混合的技术,以提高用于从重整原料产生氢的系统中的重整效率。 
发明内容
为了实现至少部分上述目的,本发明的第一方面提供重整系统,包括:储存重整燃料的燃料储存部;混合重整燃料和不同于所述重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部;由所述混合气体产生氢的重整部;重整燃料供给流路,储存在所述燃料储存部中的重整燃料经过所述重整燃料供给流路供给到混合部;和重整原料流路,所述重整原料经过该重整原料流路供给到混合部。设置在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中的第一供给装置,使得在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的一个流路中流动的流体的供给量发生波动。设置在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的另一个流路中的第二供给装置,将在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流体供给到所述混合部。控制器控制所述第二供给装置,使得第二供给装置与所述波动同步地供给在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流体。在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述一个流路中流动的流体的供给量的波动可以是周期性的,所述控制器可以控制所述第二供给装置,使得所述第二供给装置与所述周期性波动同步地供给在所述重整燃料供给流路和所述重整原料流路中的所述另一个流路中流动的流体。 
根据本发明第一方面的重整系统,可以防止在所述混合部中相对于重整燃料供给的其它重整原料气体供给的短缺。因此,在所述混合部中,可以防止混合气体中重整燃料气体浓度的降低,或者可以防止混合气体 中重整燃料气体和不同于重整燃料的重整原料的混合不充分,从而提高重整效率。 
所述第一供给装置可以包括将重整原料供给到所述混合部的泵。所述第二供给装置可以包括设置在所述重整燃料供给流路中的切断所述重整燃料到所述混合部的供给的燃料供给截止阀。此外,所述控制器可以包括检测由所述泵供给到所述混合部的重整原料的供给量的周期性波动的波动检测部、和与所述波动检测部所检测的所述供给量的周期性波动同步地打开和关闭燃料供给截止阀的阀控制部。该周期性波动是由所述泵的脉动引起的。 
在该情况下,与不同于重整燃料的重整原料的供给量的周期性波动同步地将重整燃料供给到所述混合部。因此,可以防止所述混合部中相对于重整燃料供给的其它重整原料气体的供给短缺。结果,在所述混合部中,可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低,或者可以防止混合气体中重整燃料气体和不同于重整燃料的重整原料混合不充分,从而提高重整效率。 
当所述泵的转速等于或小于规定值时,所述阀控制部可以与所述周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀。 
当所述泵高速转动时,所述泵的脉动对重整原料供给量的影响相对小。因此,在上述情况下,由于所述阀控制部仅在所述泵的脉动影响大时才与重整原料供给量的周期性波动同步地打开燃料供给截止阀,所以可以减少阀控制部上的负荷。 
所述阀控制部可以在重整原料的供给量达到峰值时的时刻之前打开所述燃料供给截止阀规定时期。 
在该情况下,当重整原料的供给量达到峰值时,将重整燃料供给到所述混合部。因此,由于在重整原料的供给量基本处于峰值时重整燃料供给到所述混合部,所以可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低,或者可以防止混合气体中重整燃料气体和重整原料气体的混合不充分,从而提高重整效率。 
所述阀控制部可以基于每单位时间待供给到所述混合部的重整燃 料的量确定所述燃料供给截止阀的阀打开时期,打开所述燃料供给截止阀使得所述燃料供给截止阀的打开周期等于重整原料的供给量的周期性波动的周期的整数倍,并且在所述确定的阀打开时期过去时关闭所述燃料供给截止阀。 
当在打开开始之后的规定时期内关闭所述燃料供给阀时,重整燃料供给量可能不稳定(在该情况下,从开始打开所述燃料供给阀到所述燃料供给阀关闭的时期,即,上述规定时期以下也称为“不稳定时期”)。在上述构造中,所述燃料供给截止阀的阀打开时期是基于每单位时间待供给到所述混合部的重整燃料的量确定的。在该情况下,由于所述燃料供给截止阀的打开周期相对于重整原料供给量的波动周期较长,所以所述燃料供给截止阀的打开次数减少。由此,在所述燃料供给截止阀每次打开时待供给的重整燃料的量增加,即,燃料供给截止阀的阀打开时期增加。因此,在上述情况下,由于整数较大,所以燃料供给截止阀的阀打开时期会更长,可以防止燃料供给截止阀在不稳定时期期间关闭。结果,防止了重整燃料到所述混合部的供给变得不稳定。 
所述重整系统还可以包括燃料电池,所述泵可以将含氧的氧化气体供给到所述燃料电池,所述重整原料供给流路可将所述燃料电池中由于所述泵供给的氧化气体的电化学反应而产生的包含氧和水蒸气的氧化废气引导至所述混合部作为重整原料。 
在该情况下,因为将从所述燃料电池排放的氧化废气用作重整原料,所以可减少部件的数目并可以降低成本。 
所述重整系统还可包括燃料电池;和燃料气体供给流路,在所述重整部中产生的氢经过该燃料气体供给流路供给到所述燃料电池。 
在该情况下,在所述重整部中产生的氢可以用作所述燃料电池的燃料气体。 
为了实现至少部分上述目的,本发明的第二方面提供燃料电池系统,包括:燃料电池;储存重整燃料的燃料储存部;混合重整燃料和不同于所述重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部;由所述混合气体产生氢的重整部;燃料气体供给流路,在所述重整部中产生的氢经过 该燃料气体供给流路供给到所述燃料电池作为燃料气体;重整燃料供给流路,储存在所述燃料储存部中的重整燃料经过该重整燃料供给流路供给到所述混合部;设置在所述重整燃料供给流路中的切断重整燃料到所述混合部的供给的燃料供给截止阀;供给含氧的氧化气体的泵;将来自所述泵的氧化气体引导至所述燃料电池的氧化气体供给流路;将在所述燃料电池中由于氧化气体的电化学反应而产生的包含氧和水蒸气的氧化废气引导至所述混合部作为重整原料的氧化废气供给流路;检测待供给到所述混合部的氧化废气的供给量的周期性波动的波动检测部;和与所述波动检测部所检测到的周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀的阀控制部。所述氧化废气供给量的周期性波动是由所述泵的脉动引起的。 
根据本发明第二方面的燃料电池系统,重整原料与氧化废气供给量的周期性波动同步地供给到所述混合部。因此,可以防止所述混合部中相对于重整燃料的供给的氧化废气的供给短缺。因此,在所述混合部中,可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低,或者可以防止混合气体中重整燃料气体和氧化废气的混合不充分,从而提高重整效率。 
当所述燃料电池需要提供的负荷等于或小于规定值时,所述阀控制部可以与氧化废气的供给量的周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀。 
当所述燃料电池需要提供的负荷小时,待供给到所述燃料电池的氧化气体(燃料气体)的量也小。在该情况下,以低转速驱动所述泵。当所述泵以高转速转动时,所述泵较不易产生脉动。因此,所述泵的脉动对氧化气体的供给量的影响小。因此,在上述情况中,由于仅在所述泵的脉动影响大时,所述阀控制部才与氧化废气供给量的周期性波动同步地打开所述燃料供给截止阀,所以所述阀控制部上的负荷可以减小。 
所述燃料电池系统还可以包括:加热所述重整部的加热部;燃料废气供给流路,在所述燃料电池中由于从所述重整部供给的燃料气体的电化学反应而产生的并从所述燃料电池排出的燃料废气经过该燃料废气供给流路供给到所述加热部;和将氧供给到所述加热部的氧供给部。所述加热部可以燃烧燃料废气和通过所述氧供给部供给的氧,并且利用所述燃烧热加热所述重整部。 
在该情况下,可以减少从所述燃料电池排放到所述燃料电池系统外部的燃烧废气的排放,并且可以有效利用燃烧废气加热所述重整部。 
本发明不限于诸如上述重整系统和燃料电池系统的装置,而且本发明可以作为方法发明实现,例如重整方法或用于操作燃料电池的方法。此外,可以以各种形式实施本发明,例如用于建立所述方法的计算机程序或装置,记录有所述计算机程序的记录介质,和包括计算机程序并体现为载波的数据信号。 
当作为计算机程序或记录有计算机程序的记录介质实施本发明时,所述计算机程序可以制成为用于控制整个上述装置的运行的程序或仅实现本发明功能的程序。 
附图说明
参照附图,从以下示例性实施方案的说明中,本发明的前述和其它目的、特征和优点会变得明显,附图中类似的附图标记用于表示类似的要素/元件,其中: 
图1是示出根据本发明第一实施方案的重整系统的一般构造的框图。 
图2是示出燃料供给阀的阀打开时期和所供给的重整燃料的量之间的关系的图。 
图3是第一实施方案的重整系统所进行的重整过程的流程图。 
图4是示出以低转速驱动阴极泵时发生的氧化废气流量的波动的图。 
图5是第二实施方案的重整系统所进行的重整过程的流程图。 
图6是显示在第二实施方案的重整系统中氧化废气流量的波动周期和打开和关闭燃料供给阀时的时刻之间的关系的图。 
图7是示出根据第一修改方案的重整系统的一般构造的框图。 
图8是示出根据第二修改方案的重整系统的一般构造的框图。 
具体实施方式
图1是示出根据本发明第一实施方案的重整系统1000的一般构造的框图。重整系统1000是燃料电池系统,基本上包括重整燃料罐10、燃料泵20、可变调节器23、燃料供给阀30、阴极泵60、冷却泵70、燃料电池100、重整器200、二次电池300、和控制电路400。重整系统1000进行对重整燃料进行重整以产生氢的重整过程并利用氢作为燃料气体在燃料电池100中发电。 
燃料电池100是聚合物电解质燃料电池,并具有多个单电池(以下简称为电池)相互堆叠在其上的堆叠结构。每个电池具有阳极、阴极和插入其间的电解质膜(未显示)。在燃料电池100中,含氢的燃料气体和含氧的氧化气体分别供给到每个电池的阳极和阴极,以引起产生电动势的电化学反应。燃料电池100将产生的电能供给到连接至燃料电池100的指定负荷(例如,电动机或蓄电池)。作为燃料电池100,可以使用各种类型的燃料电池,例如氢分离膜燃料电池、碱性水溶液电解质燃料电池、磷酸电解质燃料电池和熔融碳酸盐电解质燃料电池来代替上述聚合物电解质燃料电池。以下,在燃料电池100中将燃料气体通过其供给到阳极的流路和氧化气体通过其供给到阴极的流路分别称为“阳极流路25”和“阴极流路35”。燃料电池100具有用于冷却电池的冷却部77。冷却部77具有空气流过其中并利用该空气冷却电池的流路76。 
燃料电池100中的阴极流路35连接到氧化气体供给流路65和氧化废气排放流路135。氧化气体供给流路65还连接到阴极泵60,氧化废气排放流路135还连接到重整器200(混合部40,以下描述)。 
燃料电池100中的阳极流路25连接到燃料气体供给流路205和燃料废气排放流路125。燃料气体供给流路205还连接到重整器200(重整部50,以下描述),燃料废气排放流路125还连接到重整器200(加热部57,以下描述)。 
此外,燃料电池100中的冷却部77连接到空气供给流路75和空气排放流路79。空气供给流路75还连接到冷却泵70,空气排放流路79还连接到重整器200(加热部57)。 
阴极泵60是抽吸-压缩-输送泵,该泵抽吸并压缩大气空气(氧),然后将压缩的空气输送到氧化气体供给流路65,以将压缩的空气供给到 燃料电池100的阴极(阴极流路35)作为氧化气体。由于从阴极泵60排出的空气(氧化气体)通过阴极泵60的动力而被输送穿过混合部40、重整部50、燃料电池100(阳极流路25)、加热部57等,如下文所述,所以阴极泵60每次转动具有大的输出(可以供给大量的氧化气体)。因此,阴极泵60可产生大的脉动,尤其在低速转动时。 
阴极泵60供给的氧化气体在燃料电池100的阴极处经历电化学反应,并且所产生的氧化废气排放到氧化废气排放流路135中。排放到氧化废气排放流路135中的氧化废气被引入重整器200(混合部40,以下描述)中。在燃料电池100的阴极处,因电化学反应而产生水。因此,从燃料电池100(阴极)经过氧化废气排放流路135引入到混合部40中的氧化废气含有在电化学反应中未消耗的氧和由电化学反应产生的水。由于氧化废气具有高的温度,所以氧化废气中大部分的水以水蒸气的形式存在。氧化废气中的氧和水蒸气用作重整器200(重整部50)中的重整原料(其以下可称为“其它重整原料”,以与重整燃料区别开)。从燃料电池100中排放的氧化废气的流量(待供给到混合部40的氧化废气的流量)以下也称为“氧化废气流量Qa”。 
二次电池300是用于储存燃料电池100中产生的电的蓄电池。重整燃料罐10是用于储存重整燃料的储存部,并且经由燃料供给流路15连接到重整器200(混合部40,下中描述)。待储存在重整燃料罐10中的重整燃料的实例包括烃类(汽油、煤油、天然气等)、醇(乙醇、甲醇等)和醛,重整燃料通常以液体形式储存。 
燃料泵20设置在燃料供给流路15中,并且将储存在重整燃料罐10中的重整燃料供给到重整器200(混合部40)。燃料泵20由以下描述的控制电路400驱动,并且以预定的恒定转速Rt运行。 
可变调节器23在供给重整燃料的方向上位于燃料泵20下游的燃料供给流路15中,并且可变地控制流过燃料供给流路15的重整燃料的压力。可变调节器23由以下描述的控制电路400控制,并且将重整燃料的压力控制到由控制电路400设定的压力值(以下称为“目标压力值Pf”,例如,目标压力值Pf:200kPa)。连接到可变调节器23的是一端连接到重整燃料罐10的释放流路(relief flow path)24。如果当可变调节器23将重整燃料的压力控制到目标压力值Pf时产生过量的重整燃料,则过量的重整燃料通过释放流路24返回到重整燃料罐10。 
燃料供给阀30在供给重整燃料的方向上位于可变调节器23下游的燃料供给流路15中。燃料供给阀30在关闭时切断重整燃料到重整器200(混合部40,以下描述)的供给,并且使由燃料泵20供给的重整燃料雾化,即,将重整燃料转化成雾化的小滴,并且在打开时将其供给到重整器200(混合部40)。每分钟待供给到混合部40的重整燃料的量(以下称为“每单位时间重整燃料供给量Q”)是基于二次电池300的充电状态确定的。在该实施方案的重整系统1000中,每单位时间重整燃料供给量Q是通过控制可变调节器23的目标压力值Pf、每单位时间打开燃料供给阀30的次数、和每次打开燃料供给阀30时燃料供给阀30保持打开的阀打开时期(以下称为“阀打开时期Tf”)来确定的。 
图2是示出燃料供给阀30的阀打开时期和所供给的重整燃料的量之间的关系的图。图2中所示的图显示了燃料泵20的转速等于规定值时阀打开时期Tf和燃料供给阀30每次打开时待供给的重整燃料的量(以下也称为“重整燃料供给量Qf”)之间的关系。如图所示,随着阀打开时期Tf变长,重整燃料供给量Qf变大。然而,当阀打开时期Tf等于或小于规定时期Te时(见图2),重整燃料供给量Qf为零,也就是说,没有供给重整燃料。当燃料供给阀30在开始打开后的规定时期内关闭时,重整燃料供给量Qf可能不稳定(在该情况下,从开始打开燃料供给阀30到其关闭的时期,即,上述规定时期以下也称为“不稳定时期Tz”)。 
冷却泵70通过空气供给流路75将大气空气供给到冷却部77作为冷却介质。 
在燃料电池100的冷却部77中,由冷却泵70供给的空气流过冷却部77中的冷却流路76,然后被排放到空气排放流路79中。被排放到空气排放流路79中的空气被引入重整器200(加热部57,以下描述)中作为助燃气体。 
重整器200具有混合部40、重整部50和加热部57,并且由其它重整原料(水蒸气和氧)和重整燃料产生氢。 
在重整器200中,混合部40和重整部50经过混合气体流路45相互连接。重整部50和加热部57并排布置,其间具有隔离物52。加热部57连接到水排放流路207。 
在混合部40中,通过燃料供给流路15供给的并通过燃料供给阀30雾化的重整燃料和通过氧化废气排放流路135引入的氧化废气(其它重整原料气体:氧和水蒸气)相混合。在该情况下,例如,在混合部40中循环的同时,高温氧化废气夹带以雾化小滴形式供给的重整燃料(以下也称为“雾化重整燃料”)。然后,雾化的重整燃料转化成更小的微粒并蒸发为重整燃料气体,产生氧化废气(其它重整原料气体)和重整燃料气体的混合气体。 
重整部50具有用于促进重整反应的重整催化剂(未显示)。当在混合部40中产生的混合气体经过混合气体流路45引入重整部50中时,通过重整催化剂促进重整反应,即,蒸汽重整反应和部分氧化反应,并且产生氢。在该情况下,由于作为吸热反应的蒸汽重整反应和作为放热反应的部分氧化反应共同进行,所以蒸汽重整反应所需的热的一部分是由通过部分氧化反应所产生的热供给的。根据重整反应所用的重整燃料合适地确定重整催化剂。 
重整部50中产生的氢通过燃料气体供给流路205供给到燃料电池100的阳极流路25(阳极)作为燃料气体。 
从重整器200供给到燃料电池100的燃料气体在阳极经历电化学反应,并且所产生的燃料废气排放到燃料废气排放流路125中。排放到燃料废气排放流路125中的燃料废气含有在燃料电池100的阳极处的电化学反应中未消耗的氢,并且作为可燃气体引入重整器200的加热部57中。 
加热部57具有用于促进燃烧反应的燃烧催化剂。当空气(助燃气体)和燃料废气(可燃气体)分别从冷却部77(冷却流路76)和燃料电池100引入到加热部57中时,燃烧催化剂引起空气中的氧和燃料废气中的氢之间的燃烧反应。来自燃烧反应的燃烧热通过隔离物52传递到重整部50,并且用于重整部50中的蒸汽重整反应。通过燃烧反应产生的水等通过水排放流路207排放到重整系统1000的外部。 
控制电路400是作为以微型计算机为中心的逻辑电路而构成的。更具体而言,控制电路400具有根据预定控制程序执行指定运算等的CPU(未显示);预先存储CPU中的各种处理运算所必需的控制程序、控制数据等的ROM(未显示);暂时存储CPU中的处理运算所必需的各种数据的RAM(未显示);经过其输入和输出各种信号的输入-输出端口(未显示)等。 控制电路400控制燃料泵20、可变调节器23、燃料供给阀30、阴极泵60、冷却泵70、二次电池300等,换言之,控制整个重整系统1000。 
控制电路400还作为泵控制部410、峰值流量检测部420和阀控制部430,并且实施重整过程,以下描述。此外,控制电路400还具有时间记录部450。 
图3是该实施方案的重整系统1000所进行的重整过程的流程图。重整过程与燃料电池100中的发电的开始同时开始,并且与燃料电池100中的发电共同进行。在重整过程开始时,驱动阴极泵60、冷却泵70和燃料泵20,关闭燃料供给阀30。特别地,以恒定的转速Rt驱动燃料泵20。重整过程中使用的“时间”可以是从时间参考点或标准时间点起算的相对时间。 
首先,泵控制部410获得阴极泵60的转速RE(步骤S10)。 
然后,泵控制部410对获得的转速RE与阈值Rref进行比较(S20)。 
当泵控制部410确定转速RE大于阈值Rref(S20:是)时,控制电路400确定以高转速驱动阴极泵60。然后,控制电路400删除记录在时间记录部450中的峰值流量时刻Tmax’(步骤S30)。峰值流量时刻Tmax’是在步骤S140中通过峰值流量检测部420记录在时间记录部450中的,以下将描述。当峰值流量时刻Tmax’未记录在时间记录部450中时,控制电路400可以不执行步骤S30。 
此后,控制电路400执行正常的重整控制(步骤S40)。更具体地,在正常重整控制期间,控制电路400基于二次电池300的充电状态确定每单位时间重整燃料供给量Q,并且基于所确定的每单位时间重整燃料供给量Q确定可变调节器23的目标压力值Pf。然后,控制电路400将可变调节器23的目标压力值设定为所确定的目标压力值Pf,并且打开燃料供给阀30持续与每单位时间重整燃料供给量Q相对应的时期。 
当泵控制部410确定转速RE等于或小于阈值Rref(步骤S20:否)时,控制电路400确定以低转速驱动阴极泵60,并且执行以后的过程。此时,当控制电路400执行上述正常重整控制(步骤S40)时,控制电路400停止控制,并且进行到下述过程。 
图4是示出以低转速驱动阴极泵60时可能发生的氧化废气流量Qa波动的图。在图4中,还显示了打开和关闭燃料供给阀30时的时刻。 当以低转速驱动阴极泵60时,氧化废气流量Qa可能因阴极泵60脉动的影响而如图4所示大幅波动。在该情况下,氧化废气流量Qa与阴极泵60的脉动同步地周期性变化。因此,在该实施方案的重整系统1000中,在氧化废气流量Qa波动(以下也简称为“流量波动”)的每个周期内进行以下步骤S60到步骤S140。在以下描述的步骤S140中,在流量波动的每个周期中在时间记录部450中记录氧化废气的峰值流量时刻Tmax’。峰值流量时刻Tmax’代表在前一流量波动周期期间当氧化废气流量Qa具有峰值时的时刻。在图4中,还显示了当阴极泵60的转速RE等于Rref时的氧化废气流量Vref。 
峰值流量检测部420基于例如时间记录部450中记录的氧化废气的前一峰值流量时刻Tmax’(见图4中的周期x)和阴极泵60的转速RE(步骤S60)预测下一周期中的氧化废气的峰值流量时刻Tmax(见图4中的周期x)。当峰值流量时刻Tmax’未记录在时间记录部450中(在重整过程开始时或步骤S30之后)时,基于转速RE检测阴极泵60的峰值流量,并且使用峰值流量的时刻作为峰值流量时刻Tmax’,以预测下一周期中的峰值流量时刻Tmax。 
然后,阀控制部430基于二次电池300的充电状态确定每单位时间的重整燃料供给量Q,并且基于每单位时间的重整燃料供给量Q和氧化废气流量Qa中的波动周期确定氧化废气流量Qa中一个波动周期的重整燃料供给量Qf(步骤S70)。 
然后,阀控制部430基于重整燃料供给量Qf确定燃料供给阀30的阀打开时期Tf和可变调节器23的目标压力值Pf(步骤S80)。 
然后,阀控制部430根据以下方程(1)确定预定的阀打开时刻Ti(见图4中的周期x)(步骤S90)。在该情况下,峰值流量时刻Tmax设定为预定的阀关闭时刻。 
Ti=Tmax-Tf(1) 
其中,Tmax:下一周期的峰值流量时刻,Tf:阀打开时期。 
阀控制部430然后确定预定的阀打开时刻Ti是否已经到来(步骤S100)。当预定的阀打开时刻Ti尚未到来时,阀控制部430等待(步骤S100:否)。 
当阀控制部430确定预定的阀打开时刻Ti已经到来(步骤S100:是) 时,阀控制部430将可变调节器23的目标压力值设定为目标压力值Pf(步骤S105),并且打开燃料供给阀30(步骤S110)。 
此后,阀控制部430等待,直至峰值流量时刻Tmax(预定的阀关闭时刻)到来(步骤S120:否),并且在预定的阀关闭时刻到来时(步骤S120:是)关闭燃料供给阀30(步骤S130)。 
然后,峰值流量检测部420将预测的峰值流量时刻Tmax记录在时间记录部450中作为峰值流量时刻Tmax’(步骤S140)。在该情况下,控制电路400可以基于不同于该重整过程的程序中阴极泵60的转速RE等的变化检测氧化废气的实际峰值流量时刻,并且将检测的时刻作为峰值流量时刻Tmax’记录在时间记录部450中。此后,控制电路400返回到步骤S10。 
如上所述,在该实施方案的重整系统1000中,预测由阴极泵60的脉动引起的氧化废气流量Qa的每个波动周期中的峰值流量时刻Tmax,并且在重整过程期间与峰值流量时刻Tmax(见图4)同步地打开燃料供给阀30(图3)。然后,在氧化废气流量Qa的每个波动周期中在氧化废气流量Qa达到峰值流量时(恰在此时之前),将氧化废气供给到重整器200的混合部40。因此,避免了混合部40中相对于重整燃料的供给的氧化废气(其它重整原料气体)的供给短缺。结果,在混合部40中,促进了重整燃料的蒸发,可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低,或者促进重整燃料气体和氧化废气的混合,并且防止重整燃料气体和氧化废气在混合气体中单独存在。因此,蒸汽重整反应或部分氧化反应在重整部50的重整催化剂处平稳进行,由此提高重整效率。 
此外,在上述情形中,由于在氧化废气流量Qa的每个波动周期中打开燃料供给阀30以将重整燃料供给到混合部40,所以重整燃料间歇地供给到混合部40。 
当阴极泵60以高转速转动时,阴极泵60的脉动对氧化废气流量Qa的影响小于当阴极泵60以低转速转动时的影响。因此,如上所述,当转速RE大于阈值Rref时,该实施方案的重整系统1000在重整过程期间进行正常的重整控制。因此,当阴极泵60以高转速转动时,即,当阴极泵60的脉动的影响相对小时,不需要控制燃料供给阀30,并且可以降低控制电路400的负荷。 
此外,如上所述,在该实施方案的重整系统1000中,重整器200利用 从燃料电池100(阴极)排放的氧化废气中的氧和水蒸气作为重整原料(其它重整原料)来产生氢。因此,可以有效地利用氧化废气,而不需要制备额外的重整原料并将它们供给到重整器200。因此,可以减少部件的数量,并且可以降低成本。此外,由于氧化废气具有高的温度,所以不需要在制备额外的重整原料时所需的加热,可以提高能量效率。 
如上所述,该实施方案的重整系统1000基于重整燃料供给量Qf确定阀打开时期Tf,并且基于阀打开时期Tf确定预定的阀打开时刻Ti,以使得燃料供给阀30会在氧化废气的峰值流量时刻Tmax时关闭。然后,由于在混合部40中当氧化废气的供给基本上处于峰值时供给重整燃料,所以提高了重整效率。 
如上所述,在该实施方案的重整系统1000中,从燃料电池100排放的燃料废气在加热部57中燃烧。因此,可以减少燃烧废气排放到重整系统1000外部,并且有效使用燃烧废气来加热重整部。 
燃料供给阀30可以对应于权利要求中的“燃料供给截止阀”或“第二供给装置”,阴极泵60可以对应于权利要求中的“泵”或“第一供给装置”,氧化废气排放流路135可以对应于权利要求中的“重整原料供给流路”或“氧化废气供给流路”,峰值流量检测部420可以对应于权利要求中的“波动检测部”,阀控制部430可以对应于权利要求中的“阀控制部”,并且燃料气体供给流路205对应于权利要求中的“燃料气体供给流路”。控制电路400可以对应于权利要求中的“控制器”。 
第二实施方案的重整系统1000A具有与第一实施方案的重整系统1000一般相同的构造,因此,不再重复其详述。然而,该实施方案的重整系统1000A进行与第一实施方案的重整系统1000不同的重整过程。 
图5是该实施方案的重整系统1000A进行的重整过程的流程图。重整过程与燃料电池100中发电的开始同时开始,并且与燃料电池100中的发电共同进行,与第一实施方案的重整系统1000进行的重整过程一样。在重整过程开始时,驱动阴极泵60、冷却泵70和燃料泵20,并且关闭燃料供给阀30。以恒定的转速Rt驱动燃料泵20。与重整系统1000进行的重整过程中的那些步骤相同的步骤用相同的步骤序号表示,并且不再重复详述。 
在该实施方案的重整系统1000A进行的重整过程中,当泵控制部410 确定转速RE等于或低于阈值Rref(步骤S20:否)时,控制电路400确定以低转速驱动阴极泵60,并且执行随后的过程。此时,如果控制电路400正在执行正常的重整控制(步骤S40),则控制电路400停止控制,并进行到下文所述的过程。 
图6是显示在该实施方案的重整系统1000A中氧化废气流量Qa的波动周期与打开和关闭燃料供给阀30时的时刻之间的关系的图。该实施方案的重整系统1000A在氧化废气流量Qa的每两个波动周期中进行一次随后的步骤S60A到步骤S140A,步骤S60A到步骤S140A与第一实施方案的重整系统1000进行的重整过程(步骤S60到步骤S140)不同。在以下描述的步骤S140A中,在氧化废气流量Qa的每两个波动周期中,在时间记录部450中记录一次峰值流量时刻Tmax1’。峰值流量时刻Tmax1’代表在进行以下描述的步骤S60A中的过程的情况下在氧化废气流量Qa最后达到峰值时的时刻。在峰值流量时刻Tmax1’被记录在时间记录部450中之后和完成氧化废气流量Qa的下一波动周期之前进行以下描述的步骤S60A中的过程。 
峰值流量检测部420基于记录在时间记录部450中的前一峰值流量时刻Tmax1’(见图6中的两周期x1)和阴极泵60的转速RE预测下一周期之后的周期中的氧化废气的峰值流量时刻Tmax1(见图6中的两周期x1)(步骤S60A)。当峰值流量时刻Tmax1’未记录在时间记录部450中时(在重整过程开始时或步骤S30A之后,以后描述),基于转速RE检测阴极泵60的峰值流量,并且使用所检测的峰值流量的时刻作为峰值流量时刻Tmax1’来预测下一周期之后的周期中的峰值流量时刻Tmax1。 
然后,阀控制部430基于二次电池300的充电状态确定每单位时间的重整燃料供给量Q,并且基于每单位时间的重整燃料供给量Q和氧化废气流量Qa的波动周期确定氧化废气流量Qa的两个波动周期的重整燃料供给量Qf1(步骤S70A)。 
然后,阀控制部430基于重整燃料供给量Qf1确定燃料供给阀30的阀打开时期Tf1和可变调节器23的目标压力值Pf1(步骤S80A)。在该情况下,由于重整燃料供给量Qf1对应于氧化废气流量Qa的两个波动周期,所以在假定每单位时间的重整燃料供给量和可变调节器23的目标压力值与第一实施方案中那些的相同的条件下,将阀打开时期Tf1设定为比在第一实施方案的重整过程中的阀打开时刻Tf长。 
然后,阀控制部430根据以下的方程(2)确定预定的阀打开时刻Ti1(见图6中的两个周期x1)(步骤S90A)。在该情况下,峰值流量时刻Tmax1设定为预定的阀关闭时刻。 
Ti1=Tmax1-Tf1(2) 
其中Tmax1:下一周期之后的周期中的峰值流量时刻,Tf1:阀打开时刻。 
然后,阀控制部430确定预定的阀打开时刻Ti1是否已经来到(步骤S100A)。当阀打开时刻Ti1尚未到来时,阀控制部430等待(步骤S100A:否)。 
当阀控制部430确定预定的阀打开时刻Ti1已经到来(步骤S100A:是)时,阀控制部430将可变调节器23的目标压力值设定为所确定的目标压力值Pf1(步骤S105A),并且打开燃料供给阀30(步骤S110A)。 
此后,阀控制部430等待,直到峰值流量时刻Tmax1(预定的阀关闭时刻)到来(步骤S120A:否),并且当预定的阀关闭时刻到来(步骤S120A:是)时关闭燃料供给阀30(步骤S130A)。 
然后,峰值流量检测部420将预测的峰值流量时刻Tmax1记录在时间记录部450中作为峰值流量时刻Tmax1’(步骤S140A)。在该情况下,控制电路400可以基于不同于该重整过程的程序中的阴极泵60的转速RE等的变化检测氧化废气的实际峰值流量时刻,并且将检测的时刻作为峰值流量时刻Tmax1’记录在时间记录部450中。此后,控制电路400返回到步骤S10。 
当泵控制部410确定转速RE大于阈值Rref(步骤S20:是)时,控制电路400确定以高转速驱动阴极泵60。然后,控制电路400删除记录在时间记录部450中的峰值流量时刻Tmax1’(步骤S30A)。此后,控制电路400执行正常的重整控制(步骤S40)。 
如上所述,在该实施方案的重整系统1000A中,在重整过程期间在氧化废气流量Qa的每两个波动周期内打开一次燃料供给阀30以将重整燃料供给到混合部40(见图6)(图5)。因此,重整燃料供给量Qf1对应于氧化废气流量Qa中的两个波动周期。因此,在假定每单位时间重整燃料供给量和可变调节器23的目标压力值与第一实施方案中的那些相同的条件下,阀打开时期Tf1设定为比在第一实施方案的重整过程中的阀打开时刻Tf长。因此,在上述情况下,防止了燃料供给阀30在不稳定时期Tz期间 关闭。结果,防止了重整燃料到混合部40的供给变得不稳定。此外,由于打开燃料供给阀的次数可能总体上小于第一实施方案的重整过程中的打开次数,所以可以降低用于控制燃料供给阀30的控制电路400上的负荷。 
图7是示出根据第一修改方案的重整系统1000B的一般构造的框图。除了氧化废气排放流路135未连接到混合部40,并且重整系统1000B还具有水箱110、蒸发部120、水蒸气供给泵60A2、空气供给泵60A1等之外,重整系统1000B的结构与第一实施方案的重整系统1000类似。与第一实施方案的重整系统1000的那些部件对应的重整系统1000B的部件用相同的附图标记表示,并且不再重复详述。 
在重整系统1000B中,水箱110和混合部40经由水供给流路105相互连接。蒸发部120和水蒸气供给泵60A2以从水箱110侧观察的该顺序设置在水供给流路105中。 
水箱110储存水。蒸发部120是用于蒸发水的装置。水蒸气供给泵60A2由泵控制部410控制。 
当泵控制部410启动水蒸气供给泵60A2时,水箱110中的水抽吸到蒸发部120中并在蒸发部120中蒸发,然后供给到混合部40中作为其它重整原料。 
空气供给泵60A1和混合部40经由空气供给流路102相互连接。空气供给泵60A1由泵控制部410控制。当泵控制部410启动空气供给泵60A1时,抽吸大气空气,并且将空气中的氧气供给到混合部40中作为其它重整原料。 
如上所述,在重整系统1000B中,将氧和水蒸气作为其它重整原料单独供给到重整器200的混合部40中。然后,在重整系统1000B中,峰值流量检测部420预测当水蒸气流量到达因水蒸气供给泵60A2的脉动引起的水蒸气流量的每个波动周期的峰值时的峰值流量时刻Tmax2,并且阀控制部430与峰值流量时刻Tmax2同步地打开燃料供给阀30,如同第一实施方案的重整系统1000进行的重整过程中一样。 
在上述情况下,在水蒸气流量的每个波动周期中当水蒸气具有峰值流量时,将重整燃料供给到重整器200的混合部40。因此,可以避免混合部40中相对于重整燃料的供给的水蒸气的供给短缺。结果,在混合部40中,促进了重整燃料的蒸发,并且可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降 低,或者促进了重整燃料气体和水蒸气的混合,并且防止重整燃料气体和水蒸气在混合气体中单独存在。因此,至少蒸汽重整反应在重整部50的重整催化剂处平稳进行,由此提高了重整效率。 
在重整系统1000B中,峰值流量检测部420可以预测当空气流量到达因空气供给泵60A1的脉动所引起的空气流量的每个波动周期的峰值时的峰值流量时刻Tmax3,使得阀控制部430可以与峰值流量时刻Tmax3同步地打开燃料供给阀30。在该情况下,在空气流量的每个波动周期中当空气具有峰值流量时将重整燃料供给到重整器200的混合部40。因此,可以防止混合部40中相对于重整燃料的供给的空气供给短缺。结果,在混合部40中,促进了重整燃料的蒸发,并且可以防止混合气体中重整燃料气体的浓度降低,或者促进了重整燃料气体和空气的混合,并且防止了重整燃料气体和空气在混合气体中单独存在。因此,至少部分氧化反应在重整部50的重整催化剂处平稳进行,由此提高了重整效率。 
尽管在重整部50中产生的氢供给到上述第一实施方案和第二实施方案和上述第一修改方案中的重整系统中的燃料电池100,但是本发明不限于此。在重整部50中产生的氢可以供给到其它装置。这种系统的一个实例如下所述。 
图8是示出根据第二修改方案的重整系统1000C的一般构造的框图。重整系统1000C的结构与第一修改方案的重整系统1000B类似,不具有燃料电池100、二次电池300、阴极泵60、冷却泵70、加热部57和连接到其的流路,但是另外具有氢发动机500。与第一修改方案的重整系统1000B的那些部件对应的重整系统1000C的部件用相同的附图标记表示,其不再重复详述。 
重整系统1000C将在重整器200的重整部50中产生的氢供给到氢发动机500。 
在重整系统1000C中,氧和水蒸气作为其它重整原料被分别供给到重整器200的混合部40,与在第一修改方案的重整系统1000B的情形一样。然后,在重整系统1000C中,峰值流量检测部420预测在因水蒸气供给泵60A2的脉动引起的水蒸气流量的每个波动周期内水蒸气流量到达峰值时的峰值流量时刻Tmax4,阀控制部430与峰值流量时刻 Tmax4同步地打开燃料供给阀30,与在第一修改方案的重整系统1000B进行的重整过程中一样。因此,可以获得与上述第一修改方案的效果相同的效果。 
尽管在上述实施方案的重整系统中在重整过程期间,在氧化废气(其它重整原料)具有峰值流量时的时刻之前,打开燃料供给阀30以供给重整燃料规定时期(Tf),但是本发明不限于此。例如,作为第三修改方案,在上述重整系统中可以基于氧化废气的流量具有中间值或接近峰值流量的值时打开燃料供给阀30以供给重整燃料。 
尽管在第二实施方案的重整系统1000A的重整过程(图5)期间,在氧化废气流量Qa的每两个波动周期(见图6)内打开燃料供给阀30一次以供给重整燃料至混合部40,但是本发明不限于此。例如,作为第四修改方案,可以在重整系统中氧化废气流量Qa的每L(等于或大于3的自然数)个波动周期内打开燃料供给阀一次以将重整燃料供给到混合部40。在该情况下,防止了燃料供给阀30在不稳定时期Tz期间关闭。结果,防止了重整燃料到混合部40的供给变得不稳定。此外,由于打开燃料供给阀的次数总体上远小于第一实施方案的重整过程中的总次数,所以可以降低控制电路400上用于控制燃料供给阀30的负荷。 
尽管上述实施方案的重整系统的重整器200中混合部40和重整部50经由混合气体流路45相互连接,但是本发明不限于此。例如,作为第五修改方案的重整系统,混合部40和重整部50可以彼此相邻地布置,并且可以彼此直接连接。或者,混合部40可以位于重整部50中。在该情况下,在混合部40中产生的混合气体可以迅速供给到重整部50。 
尽管在第一实施方案的重整系统1000中燃料供给阀30的预定阀打开时刻Ti是仅基于重整过程期间的峰值流量时刻Tmax和燃料供给阀30的阀打开时期Tf确定的(图3),但是本发明不限于此。例如,作为第六修改方案,重整系统1000可以基于蒸发延迟Tr1(其为在重整器200的混合部40中充分蒸发重整燃料所必需的时间)、混合延迟Tr2(在混合部40中充分混合重整燃料和氧化废气所必需的时间)、燃料供给阀30的响应延迟Tr3、和氧化废气的输送延迟Tr4中的至少一个来校正燃料供给阀30的预定阀打开时刻Ti。在该情况下,校正之后的预定阀打开时刻称为“校正的预定阀打开时刻Tih”。例如,可以将预定的阀关闭时刻设定为从校正的预定阀打开时刻Tih起经过阀打开时期Tf的时刻。蒸发延迟Tr1、混合延 迟Tr2、响应延迟Tr3、和输送延迟Tr4可以基于重整系统的具体设计来确定。 
例如,当基于蒸发延迟Tr1、混合延迟Tr2、响应延迟Tr3、和氧化废气输送延迟Tr4来校正预定的阀打开时刻Ti以确定校正的预定阀打开时刻Tih时,重整系统1000可以首先确定燃料供给阀30的预定阀打开时刻Ti,并且将通过从预定阀打开时刻Ti减去蒸发延迟Tr1、混合延迟Tr2、和响应延迟Tr3并加上输送延迟Tr4得到的时刻作为校正的预定阀打开时刻Tih。在该情况下,重整燃料气体和氧化废气(其它重整原料)在混合部40中以期望的比例混合在一起,因而提高了重整效率。 
在第二实施方案的重整系统1000A中,可以基于蒸发延迟Tr1、混合延迟Tr2、响应延迟Tr3、和氧化废气输送延迟Tr4中的至少一个来校正预定的阀打开时刻Ti1,以确定校正的预定阀打开时刻,如上述第六修改方案中。 
尽管在第一实施方案的重整系统1000中的重整过程(图3)期间,在步骤S20中当阴极泵60的转速RE等于或小于阈值Rref时,在氧化废气流量Qa的每个波动周期中打开燃料供给阀30持续阀打开时期Tf,但是本发明不限于此。当二次电池300所需的负荷大于规定值或当二次电池300的充电状态高于规定值时,阴极泵60所需的驱动转速较低,但是以高转速驱动阴极泵60。在该情况下,当阴极泵60以高转速转动时阴极泵60的脉动对氧化废气流量Qa的影响小于阴极泵60以低转速转动时的影响。因此,作为第七修改方案,重整系统1000可以在当二次电池300所需的负荷大于规定值或当二次电池300的充电状态低于规定值时进行正常的重整控制,并且仅在二次电池300所需的负荷等于或小于规定值或当二次电池300的充电状态等于或高于规定值时,在氧化废气流量Qa的每一个波动周期内打开燃料供给阀30持续阀打开时期Tf。在该情况下,当认为以高转速驱动阴极泵60时,即,当认为阴极泵60的脉动的影响相对小时,不需要控制燃料供给阀30,并且可以降低控制电路400上的负荷。 
在上述实施方案和修改方案中,将其它重整原料供给到混合部的泵产生脉动,并且与由泵的脉动所引起的其它重整原料供给量的周期性波动同步地利用燃料供给阀控制重整燃料的供给量。然而,重整燃料的供给量可周期性波动,并且可以与重整燃料供给量的周期性波动同步地控制其它重整原料的供给量。此外,在上述实施方案和修改方案中,使用了泵和阀; 然而,除了泵和阀之外的装置也可以产生脉动并控制重整原料或重整燃料的供给量。 
在上述实施方案的重整系统中,作为软件实施的控制电路400中的每个部分可以作为硬件实施,反之亦然。 
虽然上文已经示出了本发明的一些实施方案,但是应当理解,本发明不限于所说明的实施方案的细节,而是在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以实现为本领域的技术人员可以知道的各种变化方案、修改方案或改进方案。 

Claims (11)

1.一种重整方法,包括:
将重整燃料供给到混合部(40);
将来自泵(60)的不同于所述重整燃料的重整原料供给到所述混合部(40);
检测由所述泵(60)的脉动引起的所述重整原料的供给量(Qa)的周期性波动;和
与所检测的周期性波动同步地打开和关闭燃料供给截止阀(30),所述燃料供给截止阀(30)切断所述重整燃料到所述混合部(40)的供给,
其特征在于,
由泵控制部(410)获得所述泵(60)的转速(RE);和
在所获得的所述泵(60)的转速(RE)等于或小于规定值(Rref)时,由阀控制部(430)与所检测的周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)。
2.一种重整系统(1000),包括:
储存重整燃料的燃料储存部(10);
混合所述重整燃料和不同于所述重整燃料的重整原料以产生混合气体的混合部(40);
由所述混合气体产生氢的重整部(50);
重整燃料供给流路(15),储存在所述燃料储存部(10)中的重整燃料经过所述重整燃料供给流路(15)供给到所述混合部(40);
重整原料流路(65、35、135),所述重整原料经过所述重整原料流路(65、35、135)供给到所述混合部(40);
设置在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(65、35、135)中的一个流路中的第一供给装置,所述第一供给装置使得在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(65、35、135)中的所述一个流路中流动的流体的供给量(Qa)发生波动,其中所述第一供给装置包括设置在所述重整原料流路(65、35、135)中的用于将重整原料供给到所述混合部(40)的泵(60),其中所述泵(60)的脉动引起由所述泵(60)供给到所述混合部(40)的重整原料的供给量(Qa)的周期性波动;
设置在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(65、35、135)中的另一个流路中的第二供给装置,所述第二供给装置将在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(135)中的所述另一个流路中流动的流体供给到所述混合部(40),其中所述第二供给装置包括设置在所述重整燃料供给流路(15)中的用于切断所述重整燃料到所述混合部的供给的燃料供给截止阀(30);
和控制器(400),所述控制器(400)包括用于检测周期性波动的波动检测部(420)和与由所述波动检测部(420)检测的所述周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)的阀控制部(430),其特征在于,
所述控制器(400)包括用于获得所述泵(60)的转速(RE)的泵控制部(410);和
在所获得的所述泵(60)的转速(RE)等于或小于规定值(Rref)时,所述阀控制部(430)与所述周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)。
3.根据权利要求2所述的重整系统,
其中所述第一供给装置使得在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(135)中的所述一个流路中流动的流体的供给量发生周期性波动,所述控制器(400)控制所述第二供给装置,使得所述第二供给装置与所述周期性波动同步地供给在所述重整燃料供给流路(15)和所述重整原料流路(135)中的所述另一个流路中流动的流体。
4.根据权利要求3所述的重整系统,
其中所述第一供给装置包括将所述重整原料供给到所述混合部(40)的泵(60),
所述第二供给装置包括设置在所述重整燃料供给流路(15)中的切断所述重整燃料到所述混合部(40)的供给的燃料供给截止阀(30),和
所述控制器包括:
检测从所述泵(60)供给到所述混合部(40)的所述重整原料
的供给量的周期性波动的波动检测部(420),所述周期性波动是由所述泵的脉动引起的;和
与所述波动检测部所检测的所述供给量的周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)的阀控制部(430)。
5.根据权利要求4所述的重整系统,
其中所述阀控制部在所述重整原料的供给量达到峰值时的时刻之前打开所述燃料供给截止阀(30)规定时期。
6.根据权利要求4所述的重整系统,
其中所述阀控制部基于每单位时间待供给到所述混合部(40)的重整燃料的量确定所述燃料供给截止阀(30)的阀打开时期,所述阀控制部打开所述燃料供给截止阀(30)使得所述燃料供给截止阀(30)的打开周期等于所述重整原料供给量的所述周期性波动的周期的整数倍,并且所述阀控制部在所述确定的阀打开时期过去时关闭所述燃料供给截止阀(30)。
7.根据权利要求4所述的重整系统,还包括燃料电池(100),
其中所述泵(60)将含氧的氧化气体供给到所述燃料电池(100),所述重整原料流路(135)将由于所述燃料电池(100)中的由所述泵(60)供给的所述氧化气体的电化学反应而产生的包含氧和水蒸气的氧化废气引导至所述混合部(40)作为所述重整原料。
8.根据权利要求4所述的重整系统,还包括燃料电池(100);和
燃料气体供给流路(205),在所述重整部中产生的氢经过所述燃料气体供给流路(205)供给到所述燃料电池(100)。
9.根据权利要求2所述的重整系统,还包括:
燃料电池(100);
燃料气体供给流路(205),在所述重整部中产生的氢经过所述燃料气体供给流路(205)供给到所述燃料电池(100)作为燃料气体;
设置在所述重整燃料供给流路(15)中的切断所述重整燃料到所述混合部(40)的供给的燃料供给截止阀(30);
供给含氧的氧化气体的泵(60);
将由所述泵(60)供给的所述氧化气体引导至所述燃料电池(100)的氧化气体供给流路(65);和
将由于所述燃料电池(100)中的所述氧化气体的电化学反应而产生的包含氧和水蒸气的氧化废气引导至所述混合部作为所述重整原料的氧化废气供给流路;
其中所述控制器包括:
检测待供给到所述混合部(40)的所述氧化废气的供给量的周期性波动的波动检测部(420),其中所述周期性波动是由所述泵(60)的脉动引起的;和
与所述波动检测部所检测到的所述周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)的阀控制部(430)。
10.根据权利要求9所述的重整系统,
其中当所述燃料电池(100)需要提供的负荷等于或小于规定值时所述阀控制部与所述氧化废气的供给量的所述周期性波动同步地打开和关闭所述燃料供给截止阀(30)。
11.根据权利要求9或10所述的重整系统,还包括:
加热所述重整部的加热部(57);
燃料废气供给流路,由于从所述重整部供给的所述燃料气体的电化学反应而在所述燃料电池(100)中产生的并从所述燃料电池(100)排出的燃料废气经过所述燃料废气供给流路供给到所述加热部;和
将氧供给到所述加热部的氧供给部,
其中所述加热部燃烧所述燃料废气和由所述氧供给部供给的氧并使用所述燃烧热加热所述重整部。
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