DE3333378A1 - Brennstoffzellensystem und verfahren zum betreiben desselben - Google Patents

Brennstoffzellensystem und verfahren zum betreiben desselben

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DE3333378A1 DE19833333378 DE3333378A DE3333378A1 DE 3333378 A1 DE3333378 A1 DE 3333378A1 DE 19833333378 DE19833333378 DE 19833333378 DE 3333378 A DE3333378 A DE 3333378A DE 3333378 A1 DE3333378 A1 DE 3333378A1
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Description

Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben desselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellensystem der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art und auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 5 angegebenen Art zum Betreiben desselben.
Brennstoffzellensysteme, wie beispielsweise Brennstoffzellenkraftanlagen zum Erzeugen von Elektrizität, enthalten typisch eine große Anzahl von zu einem Stapel übereinander angeordneten und elektrisch in Reihe geschalteten Brennstoffzellen. Ein Brennstoffzellensystem kann eine beliebige Anzahl solcher Stapel enthalten. Verteiler werden benutzt, um den Zellen Reaktionsgase (d.h. gasförmige Reaktionsmittel) zuzuführen und verbrauchte Reaktionsgase aus den Zellen aufzunehmen. Diese Verteiler sind an den Seitenflächen des Stapels dicht befestigt, und ein kompressibles Dichtmaterial oder
eine kompressible Dichtung ist zwischen der Oberfläche des Stapels und dem Rand des Verteilers angeordnet, um eine Leckage von Reaktionsgasen aus den Verteilern zu verhindern. Die Fig. 1 und 2 der US-PS 4 345 009 zeigen einen Stapel von Phosphorsäureelektrolytbrennstoffzellen, an dessen Seiten äußere Reaktionsgasverteiler befestigt s ind.
Die Möglichkeit, die Ränder der Verteiler an den Oberflächen des Stapels völlig abzudichten, ist von mehreren Faktoren abhängig, zu denen der Druck der Reaktionsgase, die Betriebstemperatur und die Art des in den Zellen benutzten Elektrolyten gehören. Dadurch werden die Materialien eingeschränkt, die zum Abdichten benutzt werden können. Es kann auch eine Beschränkung hinsichtlich der Größe der Kraft geben, die benutzt werden kann, um die äußeren Verteiler gegen die Stapeloberflächen zu pressen.
Schmelzcarbonatelektrolytbrennstoffzellen können bei Temperaturen in der Größenordnung von 649 0C und bei Reaktionsgasdrücken in der Größenordnung von 9,8 bar oder mehr arbeiten. Der Stapel wird in einem Druckgefäß angeordnet, wenn er oberhalb des Atmosphärendruckes betrieben wird. Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, das Entweichen von Reaktionsgasen aus den Verteilern vollständig zu verhindern, obgleich es notwendig ist, das Entweichen von Reaktionsgasen zu verhindern, um den Aufbau von brennbaren Gasen innerhalb des den Stapel umgebenden Druckgefäßes zu verhindern und einen hohen Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Leckage von Reaktionsgasen aus einem Brennstoffzellenstapel, der äußere Reaktionsgasverteiler oder -sammler hat, zu verhindern.
Gemäß der Erfindung hat ein Brennstoffzellenstapel mit.·· äußeren Verteilern Dichtungen zwischen den Verteilern und den Stapeloberflächen und ist in einem Druckgefäß angeordnet, dem ständig ein Inertgas mit einem Druck zugeführt wird, der größer ist als der Reaktionsgasdruck innerhalb des Stapels, so daß das Inertgas innerhalb des Druckgefäßes ständig an den Dichtungen vorbei in die Reaktionsgasverteiler leckt.
Bei dem Brennstoffzellensystem nach der Erfindung wird also die Leckage gestattet und nicht versucht, sie zu verhindern, wobei in dem System aber gewährleistet ist, daß diese Leckage in die Reaktionsgasverteiler statt aus den Reaktionsgasverteilern erfolgt und für das System praktisch harmlos ist. Dadurch wird die schwierige Aufgabe beseitigt, eine völligeAbdichtung in einer sehr agressiven Umgebung zu erzeugen.
Die Erfindung eignet sich besonders für Schmelzcarbonatelektrolytbrennstoffzellensysteme, da es bislang nicht möglich gewesen ist, eine nichtleckende äußere Verteilerdichtung für diese Art von Brennstoffzellenstapel herzustellen.
Der Ausdruck "Inertgas", wie er hier benutzt wird, bedeutet ein Gas, das keine Bestandteile hat, die in ausreichenden Mengen vorhanden sind, um eine nachteilige Reaktion mit den Stapelbestandteilen einzugehen, und das die Zellenleistung nicht nennenswert reduziert, wenn es durch den Stapel hindurchgeht. Aus Sicherheitsgründen kann daher das Inertgas keine nennenswerten Mengen an oxidierenden oder oxidierbaren Bestandteilen (z.B. 0„, Cl, CO, CH. und H2) enthalten, die bei den Betriebstemperaturen der Zelle reagieren würden, da die Kombina-
tion dieser Bestandteile zu einer Explosion führen kann. Bestandteile, die die Korrosion von Zellen- oder Verteilerbestandteilen beschleunigen würden, sind ebenfalls nicht erlaubt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird in den Brennstoffzellen des Stapels Schmelzcarbonatelektrolyt benutzt; verbrauchtes Brennstoffgas tritt über den Brennstoff auslaßverteiler aus und wird verbrannt, um praktisch sämtliche brennbaren Bestandteile wie Kohlenmonoxid, nicht zur Reaktion gebrachten Wasserstoff und andere Kohlenwasserstoffe praktisch zu beseitigen. Dieses verbrannte Gas oder ein Teil desselben wird dann als das Inertgas in das Druckgefäß eingeleitet. Tests von mehreren Stapeln mit 10 bis 20 Zellen von jeweils 0,09 m2 haben gezeigt, daß die Leckage eines Inertgases in den Stapel über die Verteilerdichtungen auf einem Wert gehalten werden kann, der den Brennstoffzellensystemwirkungsgrad um weniger als 0,1% verringert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Brennstoffzellensystem nach der
Erfindung und
Fig. 2 ein Diagramm, das die Auswirkung der
Verteilerleckage auf den Brennstoffzellensystemwirkungsgrad zeigt.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Brennstoffzellensystems nach der Erfindung. Ein Brennstoffzellenstapel ist insgesamt mit der Bezugszahl 10 bezeichnet. Der Stapel 10 besteht aus mehreren Brennstoffzellen 12, die übereinander gestapelt und elektrisch in Reihe geschaltet sind. Jede Zelle enthält einen Schinelzcarbonatelektro-
iyten, der zwischen zwei Elektroden angeordnet ist, und benachbarte Zellen sind durch gasundurchlässige, elektrisch leitende Platten getrennt. Der Aufbau von solchen Zellen ist bekannt und nicht Teil der Erfindung. Der Stapel 10 ist in einem druckdichten Gefäß 14 angeordnet. Dadurch ist ein Gasraum 15 zwischen dem Stapel 10 und dem ihn umgebenden Gefäß 14 vorhanden.
Jede der vier Stapelseiten 16, 18, 20 und 22 hat einen Reaktionsgasverteiler 24, 26, 28 bzw. 30, der an ihr mittels Vorrichtungen befestigt ist, die nicht dargestellt sind, bei denen es sich aber um Bänder handeln kann, die um den Stapel 10 herumgewickelt sind, wie es in der eingangs erwähnten US-PS 4 345 009 gezeigt ist. Die Art der Befestigung der Verteiler an den Stapelseiten wird nicht als Teil der Erfindung betrachtet. Eine bilderrahmenartige Dichtung 29 ist zwischen jeder Seitenfläche 16, 18, 20, 22 des Stapels 10 und einem Umfangsflansch 31 des zugeordneten Verteilers 24, 26, 28 bzw. 30 angeordnet. Die Dichtungen 29 sind nicht gasdicht. Es kann sich bei ihnen beispielshalber um Keramikfaserdichtungen handeln, die porös und kompressibel und gegenüber den Schmelzcarbonaten des im allgemeinen als Brennstoffzellenelektrolyt benutzten Typs praktisch inert sind.
Der Verteiler 24 ist der Brennstoffgaseinlaßverteiler, dem ein wasserstoffreicher Gasstrom über eine Leitung 32 zugeführt wird. Der Verteiler 24 fördert das Brennstoffgas zu den Zellen 12, und das Gas geht durch den Stapel und die Zellen hindurch und wird von dem Brennstoffgasauslaßverteiler 28 aufgenommen. Verbrauchtes Brennstoffgas (d.h. Gas, in welchem der meiste Wasserstoff zur Reaktion gebracht worden ist) verläßt den Verteiler 28 über eine Leitung 34. Der Verteiler 26 ist der Einlaßverteiler für Oxidationsgas, d.h. für gasförmiges Oxidationsmittel. Er empfängt das Oxidationsgas über eine
Leitung 36 und fördert es zu den Zellen 12. Das Oxidationsgas bewegt sich durch den Stapel und die Zellen in einer Richtung, die zu der des Brennstoffgases rechtwinkelig ist, und wird von dem Oxidationsgasauslaßverteiler 30 aufgenommen. Verbrauchtes Oxidationsgas verläßt den Verteiler 30 über eine Leitung 38.
In dem vereinfachten Brennstoffzellensystem nach Fig.1 wird ein kohlenstoffhaltiges Ausgangsmaterial, bei welchem es sich um einen flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoff handeln kann, durch eine nicht dargestellte Vorrichtung unter den Druck gesetzt, bei dem die Brennstoffzellen arbeiten sollen. (Die Zellen arbeiten bei Atmosphärendruck, es ist aber vorteilhaft, sie oberhalb des Atmosphärendruckes zu betreiben). Dieser Brennstoff wird zusammen mit Dampf, der unter demselben Druck steht, in eine Brennstoffkonditioniervorrichtung in Form eines Dampfreformers 40 eingeleitet. In dem Dampfreformer 40 wird der Wasserstoff gebildet, indem der Dampf und das kohlenstoffhaltige Ausgangsmaterial in Gegenwart eines geeigneten Katalysators, wie beispielsweise Nickel auf Keramik, zur Reaktion gebracht werden. Die Hitze für die endotherme Reaktion wird durch einen Brenner 4 2 geliefert. Der wasserstoffreiche reformierte Brennstoff besteht aus ungefähr (in Volumenprozent) 50% Wasserstoff, 10% CO, 10% CO2 und 30% H2O. Dieser reformierte Brennstoff wird aus dem Dampfreformer 40 über die Leitung in den Brennstoffgaseinlaßverteiler 24 des Stapels 10 geleitet.
Das verbrauchte Brennstoffgas, das den Brennstoffgasauslaßverteiler 28 über die Leitung 34 verläßt, enthält Kohldioxid, nicht zur Reaktion gebrachten Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Wasserdampf. Dicsor Gasstrom wird durch einen Kondensator 44 yoluilot, woraufhin Wasser über eine Leitung 4 6 entfernt wird. Dat. Wasser wird in
einem Kessel 48 in Dampf umgewandelt, der von dem Kessel Über eine Leitung 50 in den Dampfreformer 40 geleitet wird.
Druckluft aus einem Kompressor 54, der durch eine Turbine 56 angetrieben wird, wird über die Leitung 36 in den Oxidationsgasverteiler 26 des Stapels 10 gefördert und bildet das Oxidationsgas für die Brennstoffzellen 12. Luft enthält bekanntlich keine ausreichende Menge an Kohlendioxid, um die Brennstoffzellenreaktion in Schmelz carbonatelektrolytbrennstoffzellen wirksam vonstatten gehen zu lassen. Daher muß der CO„-Anteil des verbrauchten Brennstoffgases der Luft zugesetzt werden, die in den Stapel eingeleitet wird, bevor das aber erfolgen kann, müssen sämtliche brennbaren Stoffe in dem verbrauchten Brennstoffgas beseitigt werden. Das nun relativ trockene verbrauchte Brennstoffgas wird aus dem Kondensator 44 in den Brenner 4 2 geleitet. Druckluft aus dem Kompressor 54 wird über eine Leitung 58 ebenfalls in den Brenner 42 geleitet. Die Luft, die dem Brenner und dem Oxidationsgaseinlaßverteiler 26 zugeführt wird, hat denselben Druck wie der Brennstoff, der in den Dampfreformer 40 eintritt, so daß es eine minimale Druckdifferenz an jeder Brennstoffzelle 12 gibt, und der Druck innerhalb der äußeren Verteiler 24, 26, 28 und 30 unterscheidet sich nur aufgrund von unvermeidbaren Druckabfällen innerhalb des Systems. Die Menge an Luft, die in den Brenner 42 eingeleitet wird, ist vorzugsweise gerade ausreichend, um eine im wesentlichen vollständige Verbrennung des Wasserstoffes, des Kohlenmonoxids und anderer brennbarer Stoffe zu gewährleisten, so daß das Abgas aus dem Brenner 42 im wesentlichen nur Kohlendioxid, Stickstoff und eine geringe Menge Wasser enthält.
Nachdem das Oxidationsmittel durch die Zellen hindurchgegangen ist, wird heißes, verbrauchtes Oxidationsgas
- Mr - Al
aus dem Auslaßverteiler 30 durch einen Wärmetauscher 62 geleitet, um die Wärme für den Kessel 48 zu liefern. Der Strom des verbrauchten Oxidationsgases, das noch beträchtliche Energie enthält, kann anschließend zum Antreiben der Turbine 56 benutzt werden.
Gemäß der Erfindung wird eine kleine Menge des Brennerabgases aus der Leitung 60 in eine Leitung 64 abgeleitet und durch ein Gebläse 66 im Druck etwas erhöht. Dieses Gas, das nun auf einem Druck ist, der etwas höher ist als der Druck der Reaktionsgase, die in den Stapel 10 gefördert werden, wird in den Gasraum 15 des Druckgefäßes 14 geleitet, wo es ständig an den Dichtungen 29 vorbei in die Reaktionsgasverteiler leckt.
Das Brennerabgas enthält, wie oben erwähnt, im wesentlichen nur Kohlendioxid, Stickstoff und eine geringe Menge Wasserdampf. Der Stickstoff ist selbstverständlich innerhalb der Zelle 10 völlig unreaktionsfähig und verursacht keine Korrosion. Die Kohlendioxidleckage in die Verteiler ist selbstverständlich ebenfalls harmlos, da Kohlendioxid ein erforderlicher Bestandteil des Oxidationsgases und ein Nebenprodukt der Zellenreakfcion auf der Brennstoffgasseite der Zelle ist. Das Wasser, das in geringen Mengen vorliegt, ist ebenfalls harmlos. Wenn aus irgendeinem Grund das Abgas des Brenners 42 eine unzulässige Menge an Wasserstoff oder anderen brennbaren Stoffen oder eine unzulässige Menge an Wasser enthalten würde, könnte ein gesonderter zusätzlicher Brenner und/oder Kondensator in die Leitung 64 eingefügt werden, um die Mengen dieser Bestandteile weiter zu verringern. Es wird angenommen, daß es akzeptabel ist, wenn das in das Druckgefäß 14 eingeleitete Inertgas bis etwa 1,0% Sauerstoff, bis etwa 2,Q& Wasserstoff und bis etwa 1,0% Methan enthält. Der begren-
zende Paktor ist tier Systcniiwirkungsgrad und nicht die Besorgnis des Überschreitens der Grenzwerte der brennbaren Stoffe.
Fig. 2 zeigt ein Diagramm, das die Auswirkung der Inertgasleckage in die Stapelverteiler auf den Gesamtwirkungsgrad einer Schmelzcarbonatbrennstoffzellenkraftanlage zeigt, und zwar unter der Annahme von Stapeln, die jeweils 525 Zellen enthalten, von denen jede eine aktive Fläche von ungefähr 1,49 m2 hat. In dem Diagramm ist die Verteilerleckage in Kubikmeter pro Stunde pro Stapel angegeben. Durch maßstäbliches Vergrößern der Leckagegeschwindigkeit, die in Tests von Stapeln aus 20 Zellen mit jeweils 0,09 m* pro Zelle aufgetreten ist, läßt sich abschätzen, daß die viel größeren Stapel aus 525 Zellen mit einer Geschwindigkeit von etwa 6,94 m3 /h lecken würden. Aus dem Diagramm ist zu erkennen, daß bei einer Leckagegeschwindigkeit von 6,94 m3/h der Kraftanlagenwirkungsgrad weniger als 0,1% abfällt (verglichen mit dem Fall, daß keine Leckage auftritt). Selbst die Leistungseinbuße, die tei dem Drei- oder Vierfachen dieser Leckagegeschwindigkeit auftreten würde, wäre akzeptabel. Ein Grund dafür, daß die Wirkungsgradeinbuße so gering ist, ist, daß das Inertgas zum Unterdrucksetzen benutzt wird und daß deshalb der größte Teil seines Energiegehalts für das System nicht verlorengeht.
In einem Test des Brennstoffzellensystems nach der Erfindung wurde ein Stapel aus 20 Schmelzcarbonatelektrolytzellen von jeweils 30,5 cm mal 30,5 cm in ein Druckgefäß aus Stahl eingeschlossen. An jeder der vier Seiten des Stapels wurde ein Reaktionsgasverteiler aus rostfreiem Stahl befestigt. Eine Maske aus Zirkoniumdioxidfasern mit einer Dicke von 2,54 mm wurde als Dichtmaterial zwischen den Seitenflächen des Stapels und den äusseren Rändern der Verteiler benutzt. Reaktionsgase wur-
den in die Verteiler mit 10,34 bar eingeleitet. Ein Inertgas aus Stickstoff und Kohlendioxid in gleichen Gewichtsanteilen wurde benutzt, um das Brennerabgas zu simulieren. Das Gas wurde in das Druckgefäß mit 2,49 bis 7,47 mbar über dem Druck der Reaktionsgase eingeleitet. Im stationären Betrieb, als die Zellen bei einer Temperatur von etwa 649 0C arbeiteten, wurde ermittelt, daß das Inertgas aus dem inneren des Druckgefäßes in die Reaktionsgasverteiler mit einer«Geschwindigkeit von etwa 0,51 m3/h leckte. Dieser Wert ist mit der Reaktionsgaseinströmung in die Verteiler zu vergleichen, nämlich mit 6,74 m3/h Brennstoff und 12,54 m3 /h Oxidationsmittel. Der Stapel arbeitete während dieses Tests normal. Wenn er als Teil einer Kraftanlage betrieben wird, wird der Gesamtkraftanlagenwirkungsgrad um weniger als 0,1% durch das in die Reaktionsgasverteiler mit den oben angegebenen Geschwindigkeiten leckende Inertgas verringert.

Claims (8)

Patentansprüche :
1. Brennstoffzellensystem mit
einem Brennstoffzellenstapel (10) aus mehreren Brennstoffzellen (12);
einer äußeren Reaktionsgasverteilvorrichtung (24, 26, 28, 30), die an dem Stapel befestigt ist; einer Gasdichtvorrichtung (29), die zwischen der Reaktionsgasverteilvorrichtung und dem Stapel angeordnet ist; und
einer Vorrichtung (32, 36) zum Fördern von Brennstoffzellenreaktionsgasen in die Verteilvorrichtung mit einem ersten Druck;
gekennzeichnet durch ein Druckgefäß (14), das den Stapel (10) und die Verteilvorrichtung (24, 26, 28, 30) umgibt, so daß zwischen ihnen ein Gasraum (15) vorhanden ist;
durch eine Inertgasquelle (42); und durch eine Vorrichtung (60, 64, 66) zum Fördern des [nertgases aus der Quelle in (Jen (Jasraiun (V)) innerhalb de:η Druckgefäßes (14) mit ι·ϊικ·!ΐι zwcilcn Druck, der höher inl
als der erste Druck;
wobei die Gasdichtvorrichtung (29) so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie eine ständige Gasleckage gestattet, wodurch das Inertgas ständig aus dem Gasraum (15) über die Gasdichtvorrichtung (29) in die Reaktionsgasvertei!vorrichtung (24, 26, 28, 30) leckt.
2. Brennstofffzellensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzellen (12) jeweils einen Schmelzcarbonatelektrolyten enthalten.
3. Brennstoffzellensystem mit
einem Brennstoffzellenstapel (10) , der mehrere Brennstoffzellen (12) aufweist, die jeweils einen Schmelzcarbonatelektrolyten enthalten;
einer äußeren Reaktionsgasverteilvorrichtung (22, 24, 26, 28), die an dem Stapel (10) befestigt ist und einen Brennstoffgaseinlaßverteiler (24) zum Fördern des Brennstoffes zu den Zellen, einen Brennstoffgasauslaßverteiler (28) zum Empfangen von verbrauchtem Brennstoff aus den Zellen, einen Oxidationsgaseinlaßverteiler (26) zum Fördern von Oxidationsmittel zu den Zellen und einen Oxidationsgasauslaßverteiler (30) zum Empfangen von verbrauchtem Oxidationsmittel aus den Zellen umfaßt; einer Gasdichtvorrichtung (29), die zwischen der Gasverteilvorrichtung und dem Stapel angeordnet ist; Vorrichtungen (32, 36) zum Fördern des Brennstoffgases mit einem ersten Druck in den Brennstoffeinlaßverteiler (24) und von Oxidationsgas mit dem ersten Druck in den Oxidationsgaseinlaßverteiler (26) ; und einer Vorrichtung (60) zum Fördern wenigstens eines Teils des verbrauchten Brennstoffgases aus dem Brennstoff auslaßverteiler (28) in den Oxidationsmitteleinlaßverteiler (26);
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gekennzeichnet durch ein Druckgefäß (14), das den Stapel (10) und die Verteilvorrichtung (22, 24, 26, 28) umgibt, so daß zwischen ihnen ein Gasraurn (15) vorhanden ist;
durch einen Brenner (42) ;
durch eine 'Vorrichtung (52) zum Fördern wenigstens eines Teils des verbrauchten Brennstoffgases aus dem Brennstoffauslaßverteiler (28) in den Brenner (42) , um ein Inertgas zu erzeugen; und
durch eine Vorrichtung (64, 66) zum Fördern wenigstens eines Teils des Inertgases aus dem Brenner in den Gasraum (15) innerhalb des Druckgefäßes (14) mit einem zweiten Druck, der höher als der erste Druck; wobei die Gasdichtvorrichtung (29) so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie eine ständige Gasleckage gestattet, wodurch das Inertgas ständig aus dem Gasraum (15) innerhalb des Druckgefäßes. (14) an der Gasdichtvorrichtung vorbei in die Brennstoff- und Oxidationsmitteleinlaß- und -auslaßverteiler leckt.
4. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Brennstoffkonditioniervorrichtung (40) außerhalb des Druckgefäßes (14) zum Umwandeln eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes in ein wasserstoffreiches Gas, wobei die Vorrichtung (32) zum Fördern des -Brennstof fgases in den Brenntoffeinlaßverteiler (24) eine Einrichtung aufweist zum Fördern des wasserstoffreichen Gases, das in der Brennstoffkonditioniervorrichtung erzeugt wird, in den Brennstoffeinlaßverteiler (24), und wobei der Brenner (42) in Wärmeaustauschbeziehung zu der Brennstoffkonditioniervorrichtung (40) ist, um dieser Wärme zuzuführen.
5. Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das einen Brennstoffzellenstapel enthält, der mehrere B renn öl ο Γ f v,o. 1 lon ent-
hält und an dessen Seiten Brennstoff- und Oxidationsgaseinlaß- und -auslaßverteiler befestigt sind, die den Zellen des Stapels gasförmige Reaktionsmittel in Form von Brennstoff und Oxidationsmittel zuführen und verbrauchten Brennstoff und verbrauchtes Oxidationsmittel aus den Zellen des Stapels empfangen, wobei die Reaktionsmittel innerhalb der Verteiler und des Stapels auf einem ersten Druck sind und wobei der Stapel innerhalb eines Druckgefäßes angeordnet ist, in .welchem ein Gasraum den Stapel umgibt,
gekennzeichnet durch folgende Schritte; ständiges Einleiten eines Inertgases in den Gasraum (15) mit einem zweiten Druck, der höher ist als der erste Druck, und
ständiges Lecken des Inertgases aus dem Gasraum in die Reaktionsgasverteiler (24, 26, 28, 30).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Einleitens eines Inertgases in den Gasraum (15) beinhaltet, wenigstens einen Teil des verbrannten Brennstoffgases zu verbrennen, um es in ein Inertgas umzuwandeln, und wenigstens einen ersten Teil des verbrannten verbrauchten Brennstoffgases in den Gasraum zu leiten.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzellen (12) jeweils einen Schmelzcarbonatelektrolyten enthalten und daß ein zweiter Teil des verbrannten verbrauchten Brennstoffgases in den Oxidationsgaseinlaßverteiler eingeleitet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe einer Brennstoffkonditioniervorrichtung
(40) ein Kohlenwasserstoffbrennstoff in ein wasserstoffreiches Gas umgewandelt wird, welches das Brennstoffgas für die Zellen darstellt, wobei der Schritt des Verbren-
nens Wärme für die Brennstoffkonditioniervorrichtung erzeugt, die beim Umwandeln des Kohlenwasserstoffbrennstoffes in ein wasserstoffreiches Brennstoffgas ausgenutzt wird.
DE19833333378 1982-09-30 1983-09-15 Brennstoffzellensystem und verfahren zum betreiben desselben Withdrawn DE3333378A1 (de)

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