CN104937758A - 发电系统及发电系统的运转方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够利用燃料电池有效进行发电的发电系统和发电系统的运转方法。该发电系统具有：具备多个单位燃料电池组件的燃料电池、燃气轮机、在燃料电池和燃气轮机之间令燃气、空气、排出燃气以及排出空气流通的各管线、以及控制装置。其中，控制装置根据所需发电量，确定要运作的所述单位燃料电池组件的台数，令确定了台数的所述单位燃料电池组件运作。

Description

发电系统及发电系统的运转方法
技术领域
本发明涉及一种发电系统及发电系统的运转方法，其中，该发电系统由固体氧化物燃料电池、燃气轮机以及蒸汽轮机组合而成。
背景技术
众所周知，固体氧化物燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell)，以下称为SOFC，是一种用途较广的高效率燃料电池。在该SOFC中，为了提高离子导电率设定的工作温度较高，因此，作为向空气极一侧供应的空气即氧化剂，能够使用从燃气轮机的压缩机喷出的压缩空气。另外，能够将从SOFC排出的高温的排出燃气作为燃气轮机的燃烧器的燃料而使用。
因此，例如下述专利文献1所述，作为能够实现高效率发电的发电系统，人们提出了各种由SOFC、燃气轮机以及蒸汽轮机组合而成的发电系统。在该专利文献1所述的复合系统中，燃气轮机具有：将空气压缩后供应给SOFC的压缩机；由从该SOFC排出的排出燃气及压缩空气生成燃烧气体的燃烧器。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-205930号公报
发明内容
要解决的技术问题
发电系统有时会根据迎合各种条件而变动的、被要求的发电量，对供应的燃料、空气量进行调整，从而调整发电量。在此，SOFC等的燃料电池有时会根据被供应的燃料和空气的流量，导致发电率发生变化，因此若根据发电量的变化改变流量，则会出现发电时效率降低的情况。
本发明为了解决上述问题开发而成，其目的在于提供一种能够令燃料电池的发电有效执行的发电系统以及发电系统的运转方法。
解决问题的方法
为达成上述目的的本发明的发电系统，其特征在于，具有：燃料电池，其具备多个单位燃料电池组件；燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；压缩空气循环管线，其将排出空气从所述燃料电池供应至所述燃烧器；燃气供应管线，其将燃气供应至所述燃料电池；排出燃料供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器；控制装置，其根据所需发电量，确定要运作的所述单位燃料电池组件的台数，且令确定台数的所述单位燃料电池组件运作，其中，所述单位燃料电池组件具备：单位燃料电池；从所述第2压缩空气供应管线向所述单位燃料电池供应压缩空气的管线；从所述燃气供应管线向所述单位燃料电池供应燃气的管线；从所述单位燃料电池向所述压缩空气循环管线供应排出空气的管线；以及，从所述单位燃料电池向所述排出燃料供应管线供应燃气的管线。
由此，将燃料电池作为多个单位燃料电池组件，根据所需发电量来控制要运作的单位燃料电池组件的台数，从而令每个单位燃料电池组件的单位燃料电池的发电有效进行。也就是说，在维持每一个单位燃料电池的高效率的同时，能够调整燃料电池整体的发电量。这么一来，能够有效地执行燃料电池的发电。
本发明的发电系统，其特征在于，所述控制装置能够输出所述所需发电量，并且算出要运作的所述单位燃料电池组件能够以基准以上的效率运作的台数，将算出的台数作为要运作的所述单位燃料电池组件的台数。
由此，能够使一个个单位燃料电池在发电时保持高效率，有效地执行燃料电池的发电。
本发明的发电系统，其特征在于，所述控制装置在运作前对至少一个处于停止的所述单位燃料电池组件运作执行启动处理。
由此，在增加运作的单位燃料电池组件的情况下，能够在短时间内增加处于运作的单位燃料电池组件的台数。
本发明的发电系统，其特征在于，所述控制装置在存在处于停止的所述单位燃料电池组件的情况下，将切换处于停止的所述单位燃料电池组件。
由此，能够抑制处于运作的单位燃料电池组件仅为特定的单位燃料电池组件。此外，能够按顺序执行单位燃料电池组件的检查。
本发明的发电系统，其特征在于，所述控制装置停止运作时间相对较长的所述单位燃料电池组件，启动运作时间相对较短的所述单位燃料电池组件。
由此，能够抑制单位燃料电池组件的消耗的偏差，从而进一步延长整个装置的寿命。
本发明的发电系统，其特征在于，所述燃料电池具有：从所述单位燃料电池将排出空气向外部排出的管线，以及从所述单位燃料电池将排出燃气向外部排出的管线，其中，所述控制装置在令所述单位燃料电池组件停止的情况下，停止从该单位燃料电池组件的所述单位燃料电池向所述燃气轮机供应排出空气和排出燃气，将排出空气和排出燃气排出至外部，并且减少向所述单位燃料电池的空气以及燃气的供应量，在完成所述单位燃料电池的冷却之后，停止将排出空气和排出燃气排出至外部，以及停止向所述单位燃料电池供应空气和燃气。
由此，能够个别执行各自的单位燃料电池组件的停止，能够抑制对其他的单位燃料电池组件的影响。
此外，本发明的发电系统的运转方法，其具有：燃料电池，其具备多个单位燃料电池组件；燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；压缩空气循环管线，其将排出空气从所述燃料电池供应至所述燃烧器；燃气供应管线，其将燃气供应至所述燃料电池；排出燃料供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器，其特征在于，具有根据所需发电量，确定要运作的所述单位燃料电池组件的台数的工序，以及，令确定的台数的所述单位燃料电池组件运作的工序。
由此，将燃料电池作为多个单位燃料电池组件，根据所需发电量来控制要运作的单位燃料电池组件的台数，从而令每个单位燃料电池组件的单位燃料电池的发电有效进行。也就是说，在维持每一个单位燃料电池的高效率的同时，能够调整燃料电池整体的发电量。这么一来，能够有效地执行燃料电池的发电。
有益效果
根据本发明的发电系统和发电系统的运转方法，基于燃料电池的压缩空气的流动便利性，通过调整第1压缩空气供应管线的压缩空气的流动便利性与第2压缩空气供应管线的平衡，能够抑制供应给燃料电池的压缩空气的压力发生变化。这么一来，能够令供应给燃料电池的压缩空气的压力变得稳定。
附图说明
图1是表示本实施例的发电系统的概略结构图。
图2是表示本发明的一个实施例所涉及的发电系统中的燃气轮机、SOFC和配管系统的概略图。
图3是表示本实施例的发电系统的运转方法的一个例子的流程图。
图4是表示本实施例的发电系统的运转方法的一个例子的流程图。
图5是表示燃气轮机、SOFC和配管系统的其他例子的概略图。
图6是表示发电系统的运转方法的一个例子的流程图。
具体实施方式
以下参照附图，详细说明本发明所涉及的发电系统及发电系统的运转方法的优选实施例。另外，本发明并不限定于该实施例，且，在存在多个实施例的情况下，也包括将各实施例加以组合而构成的实施例。
实施例
本实施例的发电系统是由固体氧化物燃料电池，以下称为SOFC、燃气轮机以及蒸汽轮机组合而成的三重联合循环，注册商标为TripleCombined Cycle。该三重联合循环通过在燃气轮机联合循环发电(GTCC)的上游侧设置SOFC，能够通过SOFC、燃气轮机、蒸汽轮机这三个阶段进行发电，因此能够实现极高的发电效率。另外，在以下说明中，作为本发明的燃料电池适用固体氧化物燃料电池进行说明，但并不限定于此种形式的燃料电池。
图1是表示本实施例的发电系统的概略结构图。在本实施例中，如图1所示，发电系统10具有燃气轮机11和发电机12、SOFC13、以及蒸汽轮机14和发电机15。该发电系统10构成为：通过组合燃气轮机11发电、SOFC13发电、蒸汽轮机14发电，能够得到较高的发电效率。另外，发电系统10具备控制装置62。控制装置62根据输入的设定、输入的指示以及利用检测部检测出的结果等，对发电系统10的各部的动作进行控制。
燃气轮机11具有压缩机21、燃烧器22以及涡轮机23，压缩机21和涡轮机23通过旋转轴24可一体化旋转地连接在一起。压缩机21将从空气吸入管线25吸入的空气A加以压缩。燃烧器22将从压缩机21通过第1压缩空气供应管线26供应的压缩空气A1，以及供应自第1燃气供应管线27的燃气L1混合后，进行燃烧。涡轮机23借助从燃烧器22通过排气供应管线28供应的燃烧气体G1进行旋转。另外，虽未图示，涡轮机23通过机室供应利用压缩机21压缩的压缩空气A1，并将该压缩空气A1作为冷却空气来冷却叶片等。发电机12与涡轮机23设置在同一条轴上，能够通过涡轮机23旋转而进行发电。另外，在此，作为供给给燃烧器22的燃气L1，使用例如液化天然气(LNG)。
SOFC13，通过接收作为还原剂的高温燃气和作为氧化剂的高温空气即氧化性气体，并在规定的工作温度下反应从而进行发电。该SOFC13将空气极、固体电解质以及燃料极收纳在压力容器内而构成。通过将利用压缩机21压缩的部分压缩空气A2供应至空气极，将燃气L2供应至燃料极，从而进行发电。另外，此处，作为供应至SOFC13的燃气L2，例如可使用液化天然气(LNG)、氢(H2)和一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)等烃类气体、以及利用煤炭等碳质原料的气化设备制成的气体。另外，供应至SOFC13的氧化性气体是含有约15％～30％氧气的气体，作为代表例，优选为空气，但是，除了空气之外，还可以使用燃烧排气与空气的混合气体，或者氧气与空气的混合气体等，以下，将供应至SOFC13的氧化性气体称为空气。
该SOFC13，连接有从第1压缩空气供应管线26分叉出的第2压缩空气供应管线31，从而能够将被压缩机21压缩过的部分压缩空气A2供应至空气极的导入部。该第2压缩空气供应管线31上，沿着压缩空气A2的流动方向设有可调节要供应的空气量的控制阀32，以及可对压缩空气A2进行升压的鼓风机33即增压机。控制阀32设置在第2压缩空气供应管线31中压缩空气A2的流动方向的上游侧，鼓风机33设置在控制阀32的下游侧。SOFC13连接有排空气管线34，该排空气管线34排出空气极中使用的压缩空气A3即排出空气。该排空气管线34分叉为将空气极中使用的压缩空气A3排出到外部的排出管线35，以及连接至燃烧器22的压缩空气循环管线36。排出管线35中设有能够调节排出的空气量的控制阀37，压缩空气循环管线36中设有能够调节循环的空气量的控制阀38。
另外，SOFC13设有向燃料极的导入部供应燃气L2的第2燃气供应管线41。第2燃气供应管线41中设有能够调节所供应的燃气量的控制阀42。SOFC13连接有排出燃料极中使用过的排出燃气L3的排燃料管线43。该排燃料管线43分叉为排至外部的排出管线44，以及与燃烧器22连接的排出燃气供应管线45。排出管线44设有可调节要排出的排出燃气量的控制阀46，排出燃气供应管线45上，沿排出燃气L3的流动方向设置有可调节所供应的排出燃气量的控制阀47以及可将排出燃气L3升压的鼓风机48。控制阀47设置在排出燃气供应管线45中排出燃气L3的流动方向的上游侧，鼓风机48设置在控制阀47的下游侧。
另外，SOFC13设有将排燃料管线43与第2燃气供应管线41连接的燃气再循环管线49。燃气再循环管线49中设有将排燃料管线43的排出燃气L3再循环至第2燃气供应管线41的再循环鼓风机50。
蒸汽轮机14通过废热回收锅炉(HRSG)51中生成的蒸汽而使涡轮机52进行旋转。在蒸汽轮机14即涡轮机52，与废热回收锅炉51之间设有蒸汽供应管线54和供水管线55。而且，在供水管线55中设有冷凝器56和供水泵57。废热回收锅炉51连接着来自燃气轮机11即涡轮机23的排气管线53，且通过在从排气管线53供应的高温的排气G2与从供水管线55供应的水之间进行热交换，生成蒸汽S。发电机15与涡轮机52设置在同一条轴上，从而能够通过涡轮机52旋转而进行发电。另外，通过废热回收锅炉51被回收热量后的排气G2，将在被去除有害物质之后，释放到大气中。
此处，对本实施例的发电系统10的运作进行说明。在启动发电系统10时，按照燃气轮机11、蒸汽轮机14、SOFC13的顺序依次进行启动。
首先，在燃气轮机11中，压缩机21压缩空气A，燃烧器22将压缩空气A1和燃气L1混合后进行燃烧，并且涡轮机23通过燃烧气体G1进行旋转，从而发电机12开始发电。接着，在蒸汽轮机14中，通过由废热回收锅炉51生成的蒸汽S使涡轮机52旋转，从而发电机15开始发电。
然后，为了启动SOFC13，从压缩机21供应压缩空气A2，开始SOFC13的加压的同时开始加热。在将排出管线35的控制阀37和压缩空气循环管线36的控制阀38关闭，且使第2压缩空气供应管线31的鼓风机33停止的状态下，将控制阀32打开规定开度。于是，从第2压缩空气供应管线31向SOFC13侧供给被压缩机21压缩的部分压缩空气A2。由此，SOFC13的空气极侧的压力会由于被供应压缩空气A2而上升。
另一方面，SOFC13的燃料极侧中，供应燃气L2并开始加压。在将排出管线44的控制阀46和排出燃气供应管线45的控制阀47关闭，且使鼓风机48停止的状态下，打开第2燃气供应管线41的控制阀42，并且驱动燃气再循环管线49的再循环鼓风机50。于是，燃气L2在从第2燃气供应管线41被供应到SOFC13的同时，排出燃气L3利用燃气再循环管线49进行再循环。因此，SOFC13的燃料极侧的压力会由于被供应燃气L2而上升。
然后，当SOFC13的空气极侧的压力变为压缩机21的出口压力时，将控制阀32全开，并且驱动鼓风机33。与此同时，打开控制阀37，从排出管线35排出来自SOFC13的压缩空气A3。于是，通过鼓风机33而向SOFC13侧供给压缩空气A2。与此同时，将控制阀46打开，从而将来自SOFC13的排出燃气L3从排出管线44排出。然后，SOFC13中空气极侧的压力和燃料极侧的压力达到目标压力后，结束SOFC13的加压。
然后，在SOFC13的反应即发电稳定，并且压缩空气A3与排出燃气L3的成分稳定后，闭合控制阀37，另一方面打开控制阀38。于是，来自SOFC13的压缩空气A3从压缩空气循环管线36供应至燃烧器22。另外，将控制阀46关闭的同时将控制阀47打开，驱动鼓风机48。于是，将来自SOFC13的排出燃气L3从排出燃气供应管线45供应至燃烧器22。此时，减少从第1燃气供应管线27供应至燃烧器22的燃气L1的量。
在此，发电机12在燃气轮机11的驱动下进行发电，SOFC13进行发电，发电机15在蒸汽轮机14的驱动下进行发电，通过这些所有的发电，发电系统10实现稳定运转。
图2是表示本发明的一个实施例所涉及的发电系统中的燃气轮机、SOFC和配管系统的概略图。本实施例的发电系统10当中，SOFC13具备多个单位SOFC组件120，即单位燃料电池组件。此外，在图2当中，仅显示了控制装置62和一个单位SOFC组件120的连接关系，但是控制装置62同SOFC13的所有单位SOFC组件120相连接。多个单位SOFC组件120被并列配置，分别从第2压缩空气供应管线31供应压缩空气A2，向压缩空气循环管线36排出压缩空气A3，从第2燃气供应管线41即燃气供应管线供应燃气L2即改良后的燃气，向排燃料管线43排出排出燃气L3。此外，从压缩机21排出的压缩空气使用冷却空气供应管线72被供应到涡轮机23，并且还能作为冷却涡轮机23的空气而使用。
单位SOFC组件120具备：空气分支管121和单位SOFC122即单位燃料电池和排出空气分支管124、控制阀126、控制阀128、燃料分支管131、排出燃料分支管134、控制阀136、控制阀138。
首先，单位SOFC122为跟上述SOFC13相同的结构，通过接收作为还原剂的高温燃气和作为氧化剂的高温空气即氧化性气体，并在规定的工作温度下反应从而进行发电。该单位SOFC122将空气极、固体电解质以及燃料极收纳在压力容器内而构成。
空气分支管121中，一个端部连接在第2压缩空气供应管线31，另一个端部连接在单位SOFC122。排出空气分支管124中，一个端部连接在单位SOFC122，另一个端部连接在压缩空气循环管线36。单位SOFC组件120中，压缩空气A3从第2压缩空气供应管线31通过空气分支管121，被供应到单位SOFC122。此外，单位SOFC组件120中，从单位SOFC122通过排出空气分支管124，向压缩空气循环管线36中排出压缩空气A3。
控制阀126被配置在空气分支管121上。控制阀126与上述的各控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在空气分支管121内的压缩空气A2。控制阀128被配置在排出空气分支管124上。控制阀128与上述的控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在排出空气分支管124内的压缩空气A3。
燃料分支管131中，一个端部连接在第2燃气供应管线41，另外一个端部连接在单位SOFC122。排出燃料分支管134中，一个端部连接在单位SOFC122，另一个端部连接在排燃料管线43。单位SOFC组件120中，燃气L2从第2燃气供应管线41通过燃料分支管131，被供应至单位SOFC122。此外，单位SOFC组件120中，从单位SOFC122通过排出燃料分支管134，向排燃料管线34中排出排出燃气L3。
控制阀136被配置在燃料分支管131上。控制阀136与上述各控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在燃料分支管131内的燃气L2。控制阀138被配置在排出燃料分支管134上。控制阀138与上述控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在排出燃料分支管134内的排出燃气L3。
单位SOFC组件120为如上所述的结构，通过关闭控制阀126、控制阀128、控制阀136和控制阀138，能够将一个单位SOFC组件120从流通压缩空气、燃气、排出空气、排出燃气的路径处隔离。这么一来，SOFC13能够对每一个单位SOFC组件120进行驱动和停止的切换。控制装置62通过控制要运作的单位SOFC组件120，从而实现SOFC13的高效率发电。此外，通过对每一个单位SOFC组件120进行驱动和停止的切换，从而能够一边对部分单位SOFC组件120进行维护，一边让其他的单位SOFC组件120进行发电。此外，即便在部分单位SOFC组件120发生故障的情况下，由于可以仅仅停止该单位SOFC组件120，因此可以继续运转。
以下使用图3，对上述本实施例的发电系统10的运转方法进行说明。图3是表示本实施例的发电系统的运转方法的一个例子的流程图。图3所示的运转方法，基于控制装置62即控制部获取的SOFC13的所需发电量，能够通过执行演算处理来实现。另外，控制装置62重复执行图3所示的处理。
首先，控制装置62基于SOFC13的所需发电量来算出整体负荷量，即进行步骤S12。整体负荷量为，例如将所有的SOFC13的单位SOFC组件以100％的工作效率进行运作的情况作为100％，利用SOFC13发出所需发电量时所需要的负荷量。
控制装置62算出整体负荷量之后，确定要运作的单位SOFC组件的数量即台数，即进行步骤S14。控制装置62确定要运作的单位SOFC组件的数量之后，判断是否有要启动的单位SOFC组件，即进行步骤S16。也就是说，判断相对于确定的要运作的单位SOFC组件的数量，目前正在运作的单位SOFC组件的数量是否太少。控制装置62在判断有要启动的单位SOFC组件，即步骤S16为是的情况下，特定要启动的单位SOFC组件，令对象的单位SOFC组件启动，即进行步骤S18，并结束处理。
接下来，控制装置62在判断没有要启动的单位SOFC组件，即步骤S16为否的情况下，判断是否有要停止的单位SOFC组件，即进行步骤S20。也就是说，判断相对于确定的要运作的单位SOFC组件的数量，目前正在运作的单位SOFC组件的数量是否太多。控制装置62在判断有要停止的单位SOFC组件，即步骤S20为是的情况下，特定要停止的单位SOFC组件，令对象的单位SOFC组件停止，即进行步骤S22，并结束处理。控制装置62在判断没有要停止的单位SOFC组件，即步骤S20为否的情况下，确定的要运作的单位SOFC组件的数量同现在正在运作的单位SOFC组件的数量相同，因此直接结束本处理。
发电系统10当中，作为并列配置了SOFC13的多个单位SOFC组件120，能够独立切换每个单位SOFC组件120的启动、停止，且利用控制装置62基于所需发电量，从而调整要运作的单位SOFC组件的数量。这么一来，能够任意调整要运作的单位SOFC组件120的数量，因此能够让每个单位SOFC组件的单位SOFC的发电更有效进行。也就是说，在维持每一个单位SOFC的高效率的同时，能够调整SOFC13整体的发电量。这么一来，能够有效进行利用SOFC13的发电，并且能够将高效率进行发电的范围进一步扩大。
在此，控制装置62优选为能够输出所需发电量，并且算出要运作的单位SOFC组件能够以基准以上的效率运作的台数，将算出的台数作为要运作的单位SOFC组件的台数。
例如，有时候会将供应给单位SOFC组件的燃气和空气等流量作为基准，通过令单位SOFC组件的流量为70％～100％，从而提高发电效率。此外，SOFC13具备10台单位SOFC组件。此时，在负荷率为100％的情况下，令所有的单位SOFC组件运作，并且将单位SOFC组件的流量设为100％。接下来，在负荷率为90％的情况下，令所有的单位SOFC组件运作，并且将单位SOFC组件的流量设为90％。接下来，在负荷率为80％的情况下，令所有的单位SOFC组件运作，并且将单位SOFC组件的流量设为80％。接下来，在负荷率为70％的情况下，令所有的单位SOFC组件运作，并且将单位SOFC组件的流量设为70％。接下来，在负荷率为65％的情况下，令9台单位SOFC组件运作，即令1台单位SOFC组件停止，并且将单位SOFC组件的流量设为72％。接下来，在负荷率为60％的情况下，令8台单位SOFC组件运作，即令2台单位SOFC组件停止，并且将单位SOFC组件的流量设为75％。接下来，在负荷率为50％的情况下，令7台单位SOFC组件运作，即令3台单位SOFC组件停止，并且将单位SOFC组件的流量设为71％。
这么一来，能够满足所需发电量即算出的负荷率，在处于运作的单位SOFC组件的流量可以为70％以上100％以下的范围当中，通过确定要运作的单位SOFC组件的数量，从而令运作的单位SOFC组件能够有效进行发电，并且确保所需的输出。
此外，控制装置62在确定要运作的单位SOFC组件的数量的情况下，为了不出现要停止的单位SOFC组件，优选确定要运作的单位SOFC组件的数量。例如在负荷率即所需发电量下降的情况下，为了维持要运作的单位SOFC组件的数量，调整要运作的单位SOFC组件的流量即驱动条件，也就是说，朝着流量即驱动条件在高效率下进行发电的下限条件靠近的方向调整。这种流量调整当中，优选为仅在高效率发电达到下限值以下的情况下，确定减少要运作的单位SOFC组件的数量。这么一来，能够减少进行启动处理的次数。所谓启动处理，指的是运作处于停止的单位SOFC组件之前执行的必要处理，有单位SOFC122的加压、燃气的改良等。
此外，控制装置62在确定要运作的单位SOFC组件的数量的情况下，为了不出现要启动的单位SOFC组件，优选确定要运作的单位SOFC组件的数量。例如在负荷率即所需发电量增加的情况下，为了维持要运作的单位SOFC组件的数量，调整要运作的单位SOFC组件的流量即驱动条件，也就是说，朝着流量即驱动条件在高效率下进行发电的上限条件靠近的方向调整。这种流量调整当中，优选为仅在高效率发电达到上限值以上的情况下，也就是说在现有的单位SOFC组件的数量无法满足所需的输出的情况下，确定增加要运作的单位SOFC组件的数量。这么一来，能够减少进行启动处理的次数。
此外，控制装置62优选为在有处于停止的单位SOFC组件的情况下，对处于停止的单位SOFC组件当中的至少一个执行启动处理。这么一来，通过在处于停止的单位SOFC组件中预先进行启动处理，从而在判断增加要运作的单位SOFC组件的时候，能够在短时间内增加处于运作的单位SOFC组件的台数。
接下来使用图4，对上述的本实施例的发电系统10的其他运转方法进行说明。图4是表示本实施例的发电系统的运转方法的另一个例子的流程图。图4所示的运转方法能够通过控制装置62即控制部基于各部的检测结果执行验算处理而实现。另外，控制装置62重复执行图4所示的处理。
首先，控制装置62判断是否执行单位SOFC组件的循环，即进行步骤S30。在此，控制装置62在例如有处于停止的单位SOFC组件，并且在令同样的单位SOFC组件运作的状态持续规定时间以上的情况下，判断为执行循环。控制装置62在判断不执行循环，即步骤S30为否的情况下，结束本处理。
控制装置60在判断执行循环，即步骤S30为是的情况下，特定循环的对象的单位SOFC组件，启动停止中的对象的单位SOFC组件，即进行步骤S32，停止运作中的对象的单位SOFC组件，即进行步骤S34，结束本处理。
这么一来，控制装置62在有运作的单位SOFC组件的循环，也就是有处于停止的单位SOFC组件的情况下，通过切换处于停止的单位SOFC组件，能够抑制正在运作的单位SOFC组件仅为特定的单位SOFC组件。此外，能够按照顺序执行单位SOFC组件的检测。
在此，控制装置62在进行循环的情况下，优选停止运转时间相对较长的单位SOFC组件，令运转时间相对较短的单位SOFC组件启动即运作。由此，能够抑制单位SOFC组件的消耗的偏差，从而进一步延长整个装置的寿命。
在此，单位SOFC组件120当中，作为连接单位SOFC122的管线，在每个单位SOFC组件120上分别设置了供应空气的空气分支管121、排出排出空气的排出空气分支管124、供应燃气的燃料分支管131、排出排出燃气的排出燃料分支管134，但不仅限于此。
图5是表示燃气轮机、SOFC、配管系统的其他实施例的概略图。图5所示的发电系统10a当中，SOFC13具备多个单位SOFC组件120a。另外，单位SOFC组件120a的基本结构和单位SOFC组件120相同。以下对单位SOFC组件120a的特有部分进行说明。
单位SOFC组件120a具有：空气分支管121、单位SOFC122即单位燃料电池和排出空气分支管124、控制阀126、控制阀128、燃料分支管131、排出燃料分支管134、控制阀136、控制阀138、空气排出分支管202、控制阀204、燃气再循环管线212、再循环鼓风机214、燃料排出分支管216、控制阀218。
空气排出分支管202当中，一个端部比排出空气分支管124的控制阀128更加靠近单位SOFC122一侧而连接，另一个端部同将压缩空气A3排出到外部的排出管线35连接。控制阀204被配置在空气排出分支管202上。控制阀204与上述的控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在空气排出分支管202内的压缩空气A3。
燃气再循环管线212当中，一个端部比排出燃料分支管134的控制阀138更加靠近单位SOFC122一侧而连接，另一个端部同燃料分支管131连接。再循环鼓风机214被配置在燃气再循环管线212上，将从排出燃料分支管134供应的排出燃气L3供应给燃料分支管131。燃气再循环管线212和再循环鼓风机214具备同燃气再循环管线49和再循环鼓风机50相同的功能。也就是说，单位SOFC组件120a当中，在每个单位SOFC组件120a上具备用于改良燃料而令排出燃气L3循环的装置。由此，在比燃料分支管131的燃气再循环管线212更靠上流一侧，仅有燃气L2在流通。
燃料排出分支管216当中，一个端部比排出燃料分支管134的控制阀138更加靠近单位SOFC122一侧而连接，另一个端部同将排出燃气L3排出到外部的排出管线44连接。控制阀218被配置在燃料排出分支管216上。控制阀218与上述控制阀相同，通过调整开闭和开度，调整流通在燃料排出分支管216内的排出燃气L3。
单位SOFC组件120a由于具备空气排出分支管202、控制阀204，从而能够将排出空气单独排出到外部。此外，单位SOFC组件120a由于具备燃料排出分支管216、控制阀218，从而能够将排出燃气单独排出。这么一来，单位SOFC组件120a就更难受到其他的单位SOFC组件的影响，从而能够很容易地进行独立控制。例如单位SOFC组件120a能够抑制供应给启动时、停止时的排出燃气、排出空气气体共存的管线，能够令供应给燃气轮机11的排出燃气、排出空气气体的品质稳定。此外，单位SOFC组件120a能够单独进行燃料的改良处理，因此能够单独进行启动处理。此外，能够抑制供应给各系统的燃气的品质发生变化。
以下使用图6，对上述的本实施例的发电系统10a的运转方法的一个例子进行说明。图6是表示发电系统10a的运转方法的一个例子的流程图。图6所示的处理动作是在令正在运作的单位SOFC组件120a停止时执行。控制装置62在有停止的单位SOFC组件120a的情况下，停止将从对象的单位SOFC组件120a排出的排出空气和排出燃气供应给燃气轮机11，即进行步骤S40。具体而言，关闭控制阀128，停止从排出空气分支管124向排空气管线34供应排出空气，关闭控制阀138，
停止从排出燃料分支管134向排出燃气供应管线45供应排出燃气。
接下来，控制装置62开始排出空气和排出燃气的排放，即进行步骤S42。具体来说，打开控制阀204，从空气排出分支管202向排出管线35供应排出空气，关闭控制阀218，从燃料排出分支管216向排出管线44供应排出燃气。这么一来，能够将排出空气和排出燃气的供应对象从燃气轮机11的燃烧器22切换成朝向外部的废弃系统。
接下来，控制装置62将空气和燃气的供应量改为下限值(minimumflow)，即进行步骤S44。也就是说，减小控制阀126和控制阀136的开度，从而减少给单位SOFC122的空气和燃气的供应量。
接下来，控制装置62判断是否冷却完毕，即进行步骤S46。控制装置62基于单位SOFC122的温度、和排放的排出空气、排出燃气的温度，从而能够进行判断。控制装置62在判断没有结束冷却，即步骤S46否的情况下，返回步骤S46。控制装置62在判断冷却完毕，即步骤S46为是的情况下，作为步骤S48，停止空气和燃气的供应和排放，结束本处理。也就是说，关闭控制阀126、控制阀136、控制阀204和控制阀218，从而以一种不给单位SOFC122供应空气和燃气，不让排出空气和排出燃气排出的状态，结束本处理。
发电系统在图6所示的处理当中，通过停止单位SOFC组件，能够单独执行每个单位SOFC组件的停止，可以抑制对其他单位SOFC组件所造成的影响。
符号说明
10、10a、10b 发电系统
11 燃气轮机
12 发电机
13 固体氧化物燃料电池(SOFC)
14 蒸汽轮机
15 发电机
21 压缩机
22 燃烧器
23 涡轮机
25 空气吸入管线
26 第1压缩空气供应管线
27 第1燃气供应管线
31 第2压缩空气供应管线
32 控制阀
33、48 鼓风机
34 排空气管线
36 压缩空气循环管线
38 控制阀
41 第2燃气供应管线
42 控制阀
43 排燃料管线
44 排出管线
45 排出燃气供应管线
47 控制阀
49 燃气再循环管线
50 再循环鼓风机
51 废热回收锅炉
52 涡轮机
53 排气管线
54 蒸汽供应管线
55 供水管线
56 冷凝器
57 供水泵
62 控制装置(控制部)
120 单位SOFC组件(单位燃料电池组件)
121 空气分支管
122 单位SOFC(单位燃料电池)
124 排出空气分支管
126、128 控制阀

Claims (7)

1.一种发电系统，其特征在于，具有：燃料电池，其具备多个单位燃料电池组件；
燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；
第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；
第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；
压缩空气循环管线，其将排出空气从所述燃料电池供应至所述燃烧器；
燃气供应管线，其将燃气供应至所述燃料电池；
排出燃料供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器；
控制装置，其根据所需发电量，确定要运作的所述单位燃料电池组件的台数，且令确定台数的所述单位燃料电池组件运作，
其中，所述单位燃料电池组件具备：单位燃料电池；从所述第2压缩空气供应管线向所述单位燃料电池供应压缩空气的管线；从所述燃气供应管线向所述单位燃料电池供应燃气的管线；从所述单位燃料电池向所述压缩空气循环管线供应排出空气的管线；以及，从所述单位燃料电池向所述排出燃料供应管线供应燃气的管线。
2.根据权利要求1中所述的发电系统，其特征在于，所述控制装置能够输出所述所需发电量，并且算出要运作的所述单位燃料电池组件能够以基准以上的效率运作的台数，将算出的台数作为要运作的所述单位燃料电池组件的台数。
3.根据权利要求1或2所述的发电系统，其特征在于，所述控制装置在运作前对至少一个处于停止的所述单位燃料电池组件运作执行启动处理。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的发电系统，其特征在于，所述控制装置在存在处于停止的所述单位燃料电池组件的情况下，将切换处于停止的所述单位燃料电池组件。
5.根据权利要求4中所述的发电系统，其特征在于，所述控制装置停止运作时间相对较长的所述单位燃料电池组件，启动运作时间相对较短的所述单位燃料电池组件。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的发电系统，其特征在于，所述燃料电池具有：从所述单位燃料电池将排出空气向外部排出的管线，以及从所述单位燃料电池将排出燃气向外部排出的管线，其中，
所述控制装置在令所述单位燃料电池组件停止的情况下，停止从该单位燃料电池组件的所述单位燃料电池向所述燃气轮机供应排出空气和排出燃气，将排出空气和排出燃气排出至外部，并且减少向所述单位燃料电池的空气以及燃气的供应量，在完成所述单位燃料电池的冷却之后，停止将排出空气和排出燃气排出至外部，以及停止向所述单位燃料电池供应空气和燃气。
7.一种发电系统的运转方法，其具有：燃料电池，其具备多个单位燃料电池组件；燃气轮机，其具有压缩机与燃烧器；第1压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃烧器；第2压缩空气供应管线，其将压缩空气从所述压缩机供应至所述燃料电池；压缩空气循环管线，其将排出空气从所述燃料电池供应至所述燃烧器；燃气供应管线，其将燃气供应至所述燃料电池；排出燃料供应管线，其将从所述燃料电池排出的排出燃气供应至所述燃烧器，其特征在于，
具有根据所需发电量，确定要运作的所述单位燃料电池组件的台数的工序，
以及，令确定的台数的所述单位燃料电池组件运作的工序。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6109529B2 (ja) * 2012-10-31 2017-04-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 発電システム
JP6982443B2 (ja) * 2017-09-19 2021-12-17 株式会社東芝 燃料電池システム、燃料電池システムの指示装置、及び燃料電池システムの指示方法
US10680261B2 (en) 2017-10-26 2020-06-09 Lg Electronics, Inc. Fuel cell systems with in-block reforming
JP7035964B2 (ja) * 2018-10-31 2022-03-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP6806824B2 (ja) * 2019-02-27 2021-01-06 三菱パワー株式会社 燃料電池発電システム
JP7302560B2 (ja) * 2020-09-11 2023-07-04 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
KR102512646B1 (ko) 2020-12-16 2023-03-24 동국대학교 산학협력단 척추 교정 장치 및 이를 이용한 척추 교정 운동 보조 방법
EP4094845A1 (en) 2021-05-27 2022-11-30 GE.MA.TA. S.p.A. Method and a machine for depositing a substance on a hide
FR3124897B1 (fr) * 2021-06-30 2023-07-28 Commissariat Energie Atomique Système de régénération d’une pile à combustible et procédé de régénération
US20230287589A1 (en) * 2022-03-10 2023-09-14 Bloom Energy Corporation Isolation and serviceability of independent generator module product lines in an electrolysis stamp
DE102022202456A1 (de) 2022-03-11 2023-09-14 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Brennstoffzellensystem mit mehreren inertisierbaren Brennstoffzellenstapeln sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Brennstoffzellensystems
DE102022206248A1 (de) * 2022-06-22 2023-12-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems mit mindestens zwei Brennstoffzellenstacks und einem Luftkompressionssystem und Brennstoffzellensystem

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004071488A (ja) * 2002-08-09 2004-03-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池発電設備及びタービン発電設備及びガスエンジン発電設備及び複合発電設備
JP2004134263A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池発電設備
JP2004178877A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Ebara Ballard Corp 燃料電池システム
CN1509503A (zh) * 2001-12-19 2004-06-30 �ղ��Զ�����ʽ���� 车用燃料电池发电装置升温控制
EP2101371A2 (en) * 2005-02-22 2009-09-16 Mitsubishi Materials Corporation Solid Oxide Type Fuel Cell and Operating Method Thereof
CN101611513A (zh) * 2007-02-16 2009-12-23 新日本石油株式会社 重整器系统、燃料电池系统及其运转方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002334711A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Fuji Electric Co Ltd 固体高分子形燃料電池発電装置の運転方法
JP2004013463A (ja) * 2002-06-06 2004-01-15 Seiko Epson Corp メモリ書換装置、メモリ書換方法、情報処理装置、情報処理システム並びに記憶媒体
US6942942B2 (en) * 2002-06-24 2005-09-13 Delphi Technologies, Inc. Solid-oxide fuel cell assembly having a thermal enclosure within a structural enclosure
JP4669654B2 (ja) * 2003-05-15 2011-04-13 関西電力株式会社 小型燃料電池システム
JP2006079892A (ja) * 2004-09-08 2006-03-23 Nissan Motor Co Ltd 燃料電池システム
US20070065711A1 (en) * 2005-09-21 2007-03-22 Gopal Ravi B Air independent power production
US7964314B2 (en) * 2007-10-30 2011-06-21 Corning Incorporated Segmented solid oxide fuel cell stack and methods for operation and use thereof
JP5185657B2 (ja) 2008-02-27 2013-04-17 三菱重工業株式会社 コンバインドシステム
JP2010146934A (ja) 2008-12-22 2010-07-01 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池および固体酸化物形燃料電池システム
KR20100114686A (ko) * 2009-04-16 2010-10-26 삼성전자주식회사 복수 개의 발전 모듈들을 갖는 연료 전지 스택 및 연료 전지 시스템
JP5329306B2 (ja) * 2009-06-03 2013-10-30 本田技研工業株式会社 燃料電池システム
JP5619432B2 (ja) * 2010-02-15 2014-11-05 三菱重工業株式会社 固体高分子形燃料電池発電システム
JP5794819B2 (ja) * 2011-04-21 2015-10-14 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃料電池・ガスタービンコンバインド発電システム及びその燃料電池の停止方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1509503A (zh) * 2001-12-19 2004-06-30 �ղ��Զ�����ʽ���� 车用燃料电池发电装置升温控制
JP2004071488A (ja) * 2002-08-09 2004-03-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池発電設備及びタービン発電設備及びガスエンジン発電設備及び複合発電設備
JP2004134263A (ja) * 2002-10-11 2004-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池発電設備
JP2004178877A (ja) * 2002-11-26 2004-06-24 Ebara Ballard Corp 燃料電池システム
EP2101371A2 (en) * 2005-02-22 2009-09-16 Mitsubishi Materials Corporation Solid Oxide Type Fuel Cell and Operating Method Thereof
CN101611513A (zh) * 2007-02-16 2009-12-23 新日本石油株式会社 重整器系统、燃料电池系统及其运转方法

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