CN1848499A - 燃料电池发电系统 - Google Patents

Abstract

提供一种燃料电池发电系统。在现有的具有作成氮气的功能的燃料电池发电系统中，对于流过除氧器的含氧气体的流量，有必要使用有充分的脱氧反应速度的脱氧材料。该燃料电池发电系统备有：使用氢进行发电的燃料电池(1)；将氢供给该燃料电池(1)的氢供给单元(2)；内装有脱氧材料(15)，一边储藏气体一边将气体中的氧除去的罐(8)；使含氧气体升压并供给罐(8)的升压单元(13)；将罐(8)与燃料电池(1)或氢供给单元(2)两者中的至少一者连接起来的不活泼气体管道(16)；以及设置在不活泼气体管道(16)中途的断流阀(17)。

Description

燃料电池发电系统

技术领域

本发明涉及为了防止系统停止时伴随系统内可燃性气体的置换或温度的降低导致向系统内吸引空气而使用的具有在自身系统内作成氮气的功能的燃料电池发电系统。

背景技术

在现有的燃料电池发电系统中，为了防止系统停止时伴随系统内可燃性气体的置换(赶走可燃性气体，填充不活泼气体)或温度的降低导致吸引空气等，备有不活泼气瓶。

备有不活泼气瓶的燃料电池发电系统，导致附加设备的增大和气体管理的负担。因此，研究了具有在自身系统内作成不活泼气体的功能的燃料电池发电系统，例如构成这样的结构：利用使用脱氧材料的除氧器，使含氧气体(燃烧排气)流过，进行脱氧处理，将生成的不活泼气体(氮气)蓄积在储藏罐中，用于系统内可燃性气体的置换等。(例如专利文献1)。

[专利文献1]

日本专利申请特开平6-203865号公报

在现有的具有作成氮气的功能的燃料电池发电系统中，有必要使用对应于流过除氧器的含氧气体的流量，有充分的脱氧反应速度的脱氧材料。另外，因为对脱氧材料进行氧化还原反复使用，所以会降低脱氧材料的性能。因此，存在需要高性能而且大量的脱氧材料的问题。

本发明就是为了解决所述的问题而完成的，目的在于不需要使用高性能的脱氧材料。

发明内容

本发明的燃料电池发电系统备有：使用氢进行发电的燃料电池；将氢供给该燃料电池的氢供给单元；内部装有脱氧材料，一边储藏气体一边将气体中的氧除去的罐；使含氧气体升压并供给上述罐的升压单元；将上述燃料电池或上述氢供给单元两者中的至少一者与上述罐连接起来的不活泼气体管道；以及设置在该不活泼气体管道中途的断流阀。

由于本发明的燃料电池发电系统备有：使用氢进行发电的燃料电池；将氢供给该燃料电池的氢供给单元；内部装有脱氧材料，一边储藏气体一边将气体中的氧除去的罐；使含氧气体升压并供给上述罐的升压单元；将上述燃料电池或上述氢供给单元两者中的至少一者与上述罐连接起来的不活泼气体管道；以及设置在该不活泼气体管道中途的断流阀，所以具有能显著地增大有助于脱氧处理的脱氧材料和含氧气体的接触时间，即使使用脱氧反应速度低的脱氧材料，也能充分地进行脱氧处理的效果。

附图说明

图1是说明本发明的实施方式1的燃料电池发电系统的结构的框图。

图2是说明本发明的实施方式2的燃料电池发电系统的结构的框图。

图3是说明本发明的实施方式3的燃料电池发电系统的结构的框图。

(附图标记)

1：固体高分子型燃料电池(燃料电池)  1A：阳极  1B：阴极

2：燃料改质器  2A：燃烧器  3：城市煤气供给系统

4：供水系统  5；原料供给管道  6：燃料气体供给管道

7：空气供给系统  8：罐  9：阳极排气供给管道

10：断流阀  11：断流阀  12：断流阀  13：压缩机

14：断流阀  15：脱氧材料  16：脱氧氮气供给管道(不活泼气体管道)  17：断流阀  18：断流阀

19：还原气体供给管道(还原气体管道)

20：还原气体排出管道  21：断流阀

22：燃烧排气供给管道(燃烧排气管道)

23：压力计(压力测定单元)  24：运算电路

25：排水罐  26：常温罐(第二罐)  27：断流阀(第二断流阀)

具体实施方式

(实施方式1)

图1是说明本发明的实施方式1的燃料电池发电系统的结构的框图。该燃料电池发电系统，设想例如商店或公司等白天耗电大的场所，白天发电使用。因此，燃料电池发电系统每天都进行启动和停止，廉价地制造系统停止时使用的不活泼气体是重要的。

燃料电池发电系统由下列部分构成：作为使用氢发电的燃料电池的固体高分子型燃料电池1；通过水蒸气改质反应，将城市煤气变换成以氢为主体的燃料气体的燃料改质器2；将作为原料的城市煤气供给燃料改质器2的城市煤气供给系统3；将水供给燃料改质器2的供水系统4；将城市煤气和水混合起来，使其流过燃料改质器2的原料供给管道5；使在燃料改质器2中发生的以氢为主体的燃料气体流到固体高分子型燃料电池1中的燃料气体供给管道6；将空气供给固体高分子型燃料电池1的空气供给系统7；以及为了防止系统停止时伴随系统内可燃性气体的置换或温度下降发生的空气吸引等，储存向固体高分子型燃料电池1及燃料改质器2供给的不活泼气体的罐8等。

作为原料的城市煤气和水混合后被供给燃料改质器2，通过水蒸气改质反应，将以氢为主体的燃料气体供给固体高分子型燃料电池1的阳极1A。另一方面，由空气供给系统7将空气供给固体高分子型燃料电池1的阴极1B。在固体高分子型燃料电池1中，氢和空气中的氧按照以下的反应式进行反应来发电。

                          (1)

                 (2)

在阳极1A上发生(1)式所示的反应，所发生的电子被取出到外部，作为电利用。被利用后的电子被供给阴极1B，与在固体高分子型燃料电池1内移动的氢离子(H⁺)和氧引起(2)式所示的反应。

由燃料改质器2中的水蒸气改质反应引起的氢的生成，在约700℃的温度下发生，还需要反应热。为了将燃料改质器2加热到约700℃来供给反应热，在燃料改质器2中备有燃烧器2A，利用该燃烧器2A，使含氢的阳极排气燃烧。为了将阳极排气供给燃烧器2A，而有阳极排气供给管道9。

为了在系统停止时能停止向燃料改质器2供给城市煤气和水，在城市煤气供给系统3和原料供给管道5之间有断流阀10，在供水系统4和原料供给管道5中间有断流阀11。另外，在阳极排气供给管道9中，有系统停止时阻断阳极排气气流用的断流阀12。如果系统停止时空气混入燃料改质器2中，则将成为由于催化剂被氧化引起的性能下降的原因，所以系统停止时将氮气封入系统内。这里，将从原料供给管道5的上游具有的断流阀10及断流阀11到下游中燃料电池1的阳极1A的下游具有的断流阀12称为系统内。

利用作为升压单元的压缩机13，使作为含氧气体的空气升压即压缩，通过断流阀14储藏在罐8中。发电功率为10kW左右时，罐8的容量为数L。

脱氧材料15被填充在罐8的内部。脱氧材料15中采用例如铜、或铁、镍等金属粉末、金属块、或金属粉末和陶瓷的成形物之类的自行氧化后将氧除去的材料。罐8与燃料改质器2相邻设置，以便传导燃料改质器2的热，燃料改质器2及固体高分子型燃料电池1工作时，为使罐8内的脱氧材料15保持例如100℃的温度设置在适当的规定的位置。该规定的位置以燃料改质器2或固体高分子型燃料电池1中的任一者或两者为基准来决定。考虑氧化、还原所需要的催化剂的性能，设定脱氧材料15的工作温度。在罐8的内部利用脱氧材料15，将氧从空气中除去了的以氮为主要成分的气体被称为脱氧氮气。脱氧氮气是不活泼气体。

这样，作为在罐8中能有效地形成由脱氧材料15引起的氧化反应及还原反应的温度条件，利用燃料电池系统内发生的热，不需要新的热源，能有效地提高燃料电池系统的能量效率。

脱氧氮气供给管道16通过断流阀17连接在罐8和原料供给管道5之间。燃料电池发电系统的发电停止时，打开断流阀17，使脱氧氮气流过脱氧氮气供给管道16，将脱氧氮气充满原料供给管道5、燃料改质器2、燃料气体供给管道6、固体高分子型燃料电池1、阳极排气供给管道9。

另外，为了使脱氧材料15还原(使氧分离)而使用燃料气体的一部分，为此，有从燃料气体供给管道6的中途分支后通过断流阀18进入罐8的作为还原气体管道的还原气体供给管道19；以及使从罐8出来的气体在阳极排气供给管道9的中途返回的还原气体排出管道20。还原气体排出管道20中有断流阀21。

下面说明工作情况。关于填充在罐8内的脱氧材料15的还原及脱氧处理，虽然可以按照各种各样的顺序进行工作，但以下给出一例。

为了使脱氧材料15还原，在燃料改质器2的工作中，在数十分钟至数小时左右的规定时间内，将断流阀18和断流阀21打开，将断流阀14和断流阀17关闭。在这样的状态期间，以氢为主体的燃料气体的一部分被供给罐8。脱氧材料15利用燃料气体进行还原，恢复作为脱氧材料15的功能。从罐8出来的未反应的部分的氢在燃烧器2A中燃烧。在还原气体供给管道19或还原气体排出管道20中，设有孔板等流量调节单元(图中未示出)，设定适当的流量以使还原反应不至于过度或不足，有望提高燃料电池系统的效率。

脱氧材料15还原后，关闭断流阀18和断流阀21，打开断流阀14，用压缩机13压缩空气并供给罐8。将空气供给罐8且达到上限压力(例如10个大气压)后，使压缩机13停止，关闭断流阀14。被供给罐8的空气利用脱氧材料15进行脱氧处理，变换成不活泼气体即脱氧氮气，储藏在罐8内。

脱氧处理后，由于氧被除去了，所以罐8内的气体压力比空气供给时的上限压力低。假设空气中的氧浓度为α(这里，假设为20％)，如果氧大致被除去，则压力也下降到(1-α)倍。如果下降到了规定的压力，则再次打开断流阀14，用压缩机13压缩空气并供给罐8。将空气供给罐8且达到上限压力后，使压缩机13停止，关闭断流阀14，反复进行这样的工作，能将接近上限压力的氮储藏在罐8中。然后，等待罐8内由脱氧材料15进行的脱氧处理结束，一旦结束，罐8内便充满了脱氧氮气。

初次填充空气时，用罐8的上限压力填充罐8的容量大小的空气。第二次以后，填充与被除去的氧相同数量的空气，所以填充的空气量逐渐减少。假设脱氧材料15除去氧的速度与氧接触脱氧材料15的概率即与氧浓度成比例关系，那么对罐8内的氧浓度，氧浓度的对数与时间成比例地减少。因此，氧达到填充后的β(例如0.1)倍所需要的时间与氧浓度无关而是一定的。设氧达到填充后的β倍所需要的时间为T(例如2分钟)，假设填充空气所需要的时间为零，填充之后经过时间T时反复进行了n次空气的供给，那么设刚填充完后氧浓度为C(n)，下一次填充前氧浓度为D(n)时，有以下关系。

首先，由于在罐8内氧利用脱氧材料15而被除去，所以变成以下的样子。

D(n)＝β×C(n)                                  (3)

由于填充空气来代替被脱氧材料15除去了的氧，所以变成以下的样子。

C(n+1)＝D(n)+(C(n)-D(n))×α                    (4)

根据(3)式和(4)式，初次填充后C(1)＝α，所以变成以下的样子。

C(n)＝(β+(1-β)×α)^n-1×α                    (5)

D(n)＝(β+(1-β)×α)^n-1×α×β                (6)

除氧操作结束后，罐内气体的压力和上限压力的差在γ(例如1％)以内，为了将气体填充到罐8中，所需要的填充重复次数N是由(5)式计算的C(n)达到γ以下的最小的n。假设β＝0.1，则N＝3，即使β＝0.01，同样N＝3。在β＝0.01的情况下，T为β＝0.1时的T的2倍，所以空气的反复填充结束时的时间，在β＝0.1的情况下能更早完成填充。另外，将空气填充到罐8内需要数秒至数十秒的时间，在将空气填充到罐8内的过程中也会利用脱氧材料15进行氧的除去，所以上式未必仍成立，但可以说大致相同。

将罐8中作成并且储藏起来的脱氧氮气，在发电停止时用于燃料电池发电系统内的不活泼气体的置换，或者为了防止系统停止时的负压吸引，而用于不活泼气体的补充。

系统内的不活泼气体的置换按以下步骤进行：燃料电池系统停止时关闭断流阀10和断流阀11，停止原料的供给，打开断流阀17，使脱氧氮气从脱氧氮气供给管道16流入原料供给管道5。在脱氧氮气供给管道16中设有孔板等流量调节单元(图中未示出)，能调节脱氧氮气的流量。另外，不仅燃料电池系统停止时，而且启动时也可以实施不活泼气体的置换。

用不活泼气体将系统充满后，也便储藏在罐8内的脱氧氮气在系统内流通。这是因为系统一旦停止，燃烧器2A中的燃烧也停止，所以燃料电池系统总体的温度降低，由于温度降低，所以系统内的压力降低，防止将空气吸引到系统内。温度充分降低后，将断流阀12和断流阀17关闭。在温度充分降低之前，也可以关闭断流阀12和断流阀17，使系统内成为密封空间，通过压力调节机构等，以比大气压高的压力将脱氧氮气供给系统内，即使压力伴随温度降低而降低后，也能达到比大气压高的适当的压力。

在该实施方式1中，将脱氧材料15设置在罐8中，对加压储藏的含氧气体进行脱氧处理。将本发明的方法称为静止系统的方法。与此不同，以往的使含氧气体流过脱氧材料15进行脱氧处理，将通过脱氧处理生成的脱氧氮气储藏在罐中，将这样的方法称为流通系统的方法。

在静止系统的方法中，能显著地增加有助于脱氧处理的脱氧材料15和含氧气体的接触时间，用脱氧反应速度低的脱氧材料15，也能充分地进行脱氧处理。因此不需要使用高性能的脱氧材料15，另外，还能减少脱氧材料15的使用量。

以下说明流通系统的方法和静止系统的方法中脱氧反应所需要的脱氧材料15的量。首先，说明脱氧反应的基本情况。脱氧材料15是将吸收氧的材料空间上分散的方法进行配置。在该实施方式1中，使用铜系列催化剂，在100℃的温度下进行脱氧反应。150g的脱氧材料15占有的容积大约为0.15L，如果空气接触150g的脱氧材料15达1分30秒，则氧浓度减少到0.1％。不管是流通系统还是静止系统，如果与相同量相同性能的脱氧材料接触相同的时间，则氧浓度减少相同程度。

在使用保持占有约0.15L体积的150g脱氧材料15的氧除去器在流通系统中进行脱氧处理的情况下，如果使空气以0.1L/分钟的速度流动，则使5L空气流过需要50分钟，空气在氧除去器中滞留的时间平均为1分30秒，所以从氧除去器出来的气体的氧浓度为0.1％。在需要用更短的时间进行脱氧处理的情况下，有必要增加氧除去器的容量和脱氧材料15的量。例如，将脱氧材料15的重量及其占有体积增大10倍，在使用1500g脱氧材料15的氧除去器中，使空气以1L/分钟的速度流动时流出氧除去器的气体中的氧浓度为0.1％。

在静止系统的方法中，考虑在0.5L容积的罐8内配置占有约0.15L体积的150g脱氧材料，填充100℃10个大气压的空气进行脱氧处理的情况。在此情况下，相当于将100℃1个大气压5L的空气填充到了罐8内，罐8内的气体与脱氧材料15接触的时间比率为0.15/0.5＝0.3，所以从填充空气算起5分钟后，空气接触脱氧材料15的时间的平均值为1分30秒，罐8内的氧浓度变为0.1％。随着时间的流逝，氧浓度进一步下降。另外，在花费时间进行脱氧处理的情况下，也可以用更少量的脱氧材料15。例如，从填充算起50分钟后，使氧浓度为0.1％时，在静止系统的方法中15g脱氧材料即可。

这样在静止系统的方法中，由于脱氧材料接触压缩的空气，所以接触脱氧材料的气体的量能比流通系统的方法的情况大，用相同时间生成相同量的脱氧后的气体所需要的脱氧材料的量能比流通系统的方法的情况小。在静止系统的方法中，在储藏在罐8内的期间进行脱氧处理，所以能用更长的时间进行脱氧处理，在花费更长的时间的情况下，用更少量的脱氧材料即可。

另外，在静止系统的方法中，也能使用脱氧反应速度慢的脱氧材料，不用高性能的分散金属载体催化剂，也能使用更便宜的多孔化的金属粒等。

在本实施方式中，举例示出了备有将城市煤气等燃料即碳化氢变换成以氢为主体的燃料气体的燃料改质器的燃料电池发电系统，但在由作为氢供给单元的氢供给系统将氢供给到燃料电池的燃料电池发电系统中也能适用。

另外，由系统内的不活泼气体进行的置换等中使用的管道及断流阀，也可以兼作使脱氧材料15的还原中用的燃料气体流通的管道及断流阀用。例如，没有脱氧氮气供给管道16和断流阀17，通过打开断流阀18，关闭断流阀21，也可以由系统内的不活泼气体进行置换等。另外，也可以仍然有脱氧氮气供给管道16和断流阀17，打开断流阀17和断流阀18两者，将不活泼气体供给系统内。

在本实施方式中，虽然在脱氧材料15还原时将从罐8出来的气体送给燃烧器2A，但也可以供给燃料电池的阳极1A的入口侧。另外，脱氧材料15还原时不是将断流阀18经常打开，而是定期地关闭断流阀18，也可以用滞留在罐8内的氢进行还原。由此，能将氢有效地用于还原反应。另外，在还原处理的最后用滞留在罐8内的氢进行还原，降低罐8内的氢浓度，供给供脱氧的含氧气体时，能降低氧和氢急剧反应的可能性，更能谋求安全化。如果关闭断流阀18进行脱氧处理，则能防止由燃料气体的扩散引起的氢浓度的上升，更有效。间歇地供给还原用的气体产生的效果与使用氢气以外的气体的情况相同。

这里虽然给出了燃料电池发电系统的发电工作时生成脱氧氮气的顺序，但如果脱氧材料15呈具有脱氧功能的还原状态，则在任何时刻都可以进行脱氧氮气的生成，例如发电停止后或燃料电池发电系统启动时，也可以生成脱氧氮气。另外，也可以在多个时刻生成脱氧氮气。

以上情况在别的实施方式中也适用。

(实施方式2)

图2是说明本发明的实施方式2的燃料电池发电系统的结构框图。在实施方式2中，使用氧浓度比空气低的气体即从燃料改质器2排出的燃烧排气构成生成脱氧氮气时用的含氧气体。

只说明与实施方式1情况下的图1不同的地方。追加了将燃料改质器2的排气的一部分输入压缩机13中的作为燃烧气体管道的燃烧排气供给管道22。还追加了：测定罐8内的储藏气体压力的作为压力测定单元的压力计23；输入用压力计23测定的压力，算出脱氧材料15的反应速度的运算电路24；以及收集存在于罐8内的冷凝水的设置在脱氧氮气供给管道16的中途的排水罐25。

下面说明工作。与实施方式1同样地进行脱氧材料15的还原。脱氧材料15还原后，关闭断流阀18和断流阀21，打开断流阀14。用压缩机13压缩从燃烧排气供给管道22供给的燃料改质器2的排气的一部分，并供给罐8。一边用事先测量的温度数据，根据用压力计23测量的压力变化的数据，用运算电路24算出脱氧材料15的反应速度，一边与实施方式1同样地进行脱氧处理。算出的脱氧材料15的反应速度被看作是判断脱氧材料15是否保持着充分的性能的依据。

将含氧气体供给罐8进行脱氧处理时，随着脱氧反应的进行，储藏气体的压力下降。就是说，每单位时间的压力下降与脱氧材料15的反应速度成比例。由于脱氧材料15反复地进行氧化还原，所以脱氧性能下降。在脱氧材料15的氧化反应速度下降了的情况下，罐8内的压力下降速度降低。因此，通过将由压力计23测定的压力下降输入到运算电路24中，算出脱氧材料15的反应速度，能判断伴随催化剂性能的下降进行更换的必要性。为了能更准确地判断，也可以测定储藏气体的温度变化等与压力条件有关的信息，修正运算电路24。

与实施方式1相同，燃料电池系统停止时打开断流阀17，使脱氧氮气从脱氧氮气供给管道16流过原料供给管道5，进行由系统内的不活泼气体进行的置换。由于在脱氧氮气供给管道16的中途设有排水罐25，所以能将罐8内生成的冷凝水排放到罐8外部。

在该实施方式中，由于采用按照静止系统的方法进行的脱氧反应，所以与流通系统的方法相比较，能显著地增大有助于脱氧处理的脱氧材料和含氧气体的接触时间，也能使用脱氧反应速度慢的脱氧材料，能减少脱氧反应所需要的脱氧材料的使用量。

从燃料改质器2排出的燃烧排气是氧浓度比空气低的气体，所以更能缩短罐8中的脱氧处理的时间，在脱氧处理的时间相同的情况下，需要的脱氧材料15的量可以更少。

另外，由于备有计算反应速度的运算电路24，所以能准确地判断是否有必要更换脱氧材料15。

在本实施方式中虽然使用了燃烧气体，但使用在系统内生成的氧浓度比空气低的气体，能获得同样的效果，例如，也可以用燃料电池的阴极排气。另外，也可以将燃烧气体和阴极排气中任一者或两者与空气混合起来供给罐8。另外，在供给含水的含氧气体的情况下，在用压缩机升压前，最好进行水气分离。

在本实施方式中，虽然将排水罐25设置在脱氧氮气供给管道16中，但也可以将排水罐25设置在还原气体排出管道20中。只要是气体从罐8流出的管道，那么排水罐25可以设置在任何的地方。

以上情况在别的实施方式中也适用。

(实施方式3)

图3是说明本发明的实施方式3的燃料电池发电系统的结构框图。在实施方式3中，在断流阀17和罐8之间的脱氧氮气供给管道16的中途，备有作为第二个罐的常温罐26和作为第二个断流阀的断流阀27。罐8被设置在例如燃料改质器2及固体高分子型燃料电池1工作时罐8内的脱氧材料15能被保持100℃的温度的规定的位置，与此不同，常温罐26被设置在常温罐26内外的温度为室温的位置。

以下给出工作例。填充在罐8内的脱氧材料15的还原及脱氧处理与实施方式1的情况相同。为了使脱氧材料15还原，只在燃料改质器2工作过程中的规定时间，打开断流阀18及断流阀21，关闭断流阀14、断流阀17及断流阀27。在这样的状态期间，以氢为主体的燃料气体的一部分被供给罐8。脱氧材料15利用燃料气体进行还原，恢复作为脱氧材料15的功能。

脱氧材料15还原后，关闭断流阀18和断流阀21，打开断流阀14，用压缩机13压缩空气，供给罐8。供给空气直至罐8达到上限压力、例如10个大气压为止，然后使压缩机13停止，关闭断流阀14。供给到罐8中的空气利用脱氧材料15进行脱氧处理，剩下以作为不活泼气体的氮为主要成分的脱氧氮气并被储藏在罐8内。

充分地进行了脱氧处理后，打开断流阀27，使罐8和常温罐26的压力均匀，将脱氧氮气分配到两个罐内。然后，再关闭断流阀27，打开断流阀14，用压缩机13压缩空气，供给罐8。供给空气直至罐8达到上限压力为止，然后使压缩机13停止，关闭断流阀14，脱氧处理后打开断流阀27，反复进行使罐8和常温罐26的压力均匀化的工作，能将接近上限压力的脱氧氮气储藏在罐8和常温罐26中。

在同一储藏压力下，储藏在罐8内的气体温度越高，罐的每单位容积的脱氧氮气的储藏量越小。在本实施方式中，在脱氧反应中用的罐8的温度比室温高的情况下，能使作为罐8和常温罐26的合计容量的每单位罐容量所能储藏的脱氧氮气量更多。另外，常温罐26对罐8的容积比例越大，其效果越好。

能将这样作成而且储藏起来的脱氧氮气用于燃料电池发电系统中的不活泼气体的置换和系统停止时负压吸引的补充。

由于备有常温罐26，所以在罐8中脱氧材料15正在进行还原、或罐8中的脱氧反应不能充分地进行的情况下，也能使用脱氧氮气，具有燃料电池发电系统的运用自由度高的效果。

另外，上述脱氧材料15的还原后，可燃性气体成分残留在罐8内。这里，在将含氧气体供给罐8内之前，打开断流阀27和断流阀21，使储藏在常温罐26内的脱氧氮气流到罐8内，能防止可燃性气体和含氧气体混合，能实现更安全的工作。

Claims (12)

1、一种燃料电池发电系统，备有：使用氢进行发电的燃料电池；将氢供给该燃料电池的氢供给单元；内部装有脱氧材料，一边储藏气体一边将气体中的氧除去的罐；使含氧气体升压并供给上述罐的升压单元；将上述燃料电池或上述氢供给单元两者中的至少一者与上述罐连接起来的不活泼气体管道；以及设置在该不活泼气体管道中途的断流阀。

2、根据权利要求1所述的燃料电池发电系统，其特征在于：上述氢供给单元是将燃料改质后生成氢的燃料改质器，上述不活泼气体管道将上述罐与上述燃料电池或上述燃料改质器两者中的至少一者连接起来。

3、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：备有将燃料电池发电系统内产生的含氢的气体引导到上述罐中的还原气体管道。

4、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：利用燃料电池发电系统内发生的热，使上述罐达到规定的温度条件。

5、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于备有：测定上述罐内的气体压力的压力测定单元；以及根据由该压力测定单元测定的压力下降速度，判断上述脱氧材料的更换必要性的运算电路。

6、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：备有连接在气体从上述罐流出的管道上，蓄积冷凝水的排水罐。

7、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于备有：将从上述脱氧材料除去氧的还原气体引导到上述罐中的还原气体管道；以及为了将上述还原气体间歇地输入上述罐内，而设置在上述还原气体管道中的还原气体断流阀。

8、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：备有设置在比设置在上述不活泼气体管道中途的上述断流阀更靠近上述罐一侧的第二罐、以及设置在上述第二罐和上述罐之间的第二断流阀；使上述第二罐的温度比上述罐低，打开上述第二断流阀，将在上述罐中进行了脱氧处理的气体分配给上述第二罐。

9、根据权利要求8所述的燃料电池发电系统，其特征在于：将氧从上述罐内的上述脱氧材料中除去后，用上述第二罐内的气体置换上述罐内的气体。

10、根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池发电系统，其特征在于：使上述升压单元升压后供给上述罐的气体的至少一部分，成为其氧浓度比燃料电池发电系统内产生的空气的氧浓度低的气体。

11、一种燃料电池发电系统，具有：内装了生成燃料电池发电系统中使用的不活泼气体的脱氧材料的罐；以及使由上述脱氧材料将氧除去后的气体升压，供给上述罐的升压单元。

12、根据权利要求11所述的燃料电池发电系统，其特征在于：备有将由内装在上述罐内的上述脱氧材料除去了氧的还原气体供给上述罐的还原气体管道。

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