FI122735B - Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä - Google Patents

Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä Download PDF

Info

Publication number
FI122735B
FI122735B FI20095190A FI20095190A FI122735B FI 122735 B FI122735 B FI 122735B FI 20095190 A FI20095190 A FI 20095190A FI 20095190 A FI20095190 A FI 20095190A FI 122735 B FI122735 B FI 122735B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
fuel cell
gas
cell system
composition information
controlled
Prior art date
Application number
FI20095190A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20095190A0 (fi
FI20095190A (fi
Inventor
Kim Aastroem
Timo Kivisaari
Tero Hottinen
Original Assignee
Waertsilae Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waertsilae Finland Oy filed Critical Waertsilae Finland Oy
Priority to FI20095190A priority Critical patent/FI122735B/fi
Publication of FI20095190A0 publication Critical patent/FI20095190A0/fi
Priority to KR1020117022371A priority patent/KR20110135945A/ko
Priority to PCT/FI2010/050117 priority patent/WO2010097506A1/en
Priority to JP2011551504A priority patent/JP2012518887A/ja
Priority to CN2010800092427A priority patent/CN102334222A/zh
Priority to EP10707565.7A priority patent/EP2425481B1/en
Publication of FI20095190A publication Critical patent/FI20095190A/fi
Priority to US13/219,310 priority patent/US20110305962A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122735B publication Critical patent/FI122735B/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0444—Concentration; Density
    • H01M8/04447—Concentration; Density of anode reactants at the inlet or inside the fuel cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04067—Heat exchange or temperature measuring elements, thermal insulation, e.g. heat pipes, heat pumps, fins
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04858—Electric variables
    • H01M8/04925—Power, energy, capacity or load
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04701—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojär-jestelmissä
Keksinnön ala 5
Suurin osa maailman energiasta tuotetaan öljystä, hiilestä, maakaasusta tai ydinvoimasta. Kaikilla näillä tuotantomenetelmillä ovat niiden erityiset ongelmansa kuten esimerkiksi saatavuus ja ympäristöystävällisyys. Mitä ympäristöön tulee erityisesti öljyjä kivihiili aiheuttavat saastumista, kun niitä poltetaan. Ydinvoiman kohdalla 10 kyseeseen tuleva ongelma on ainakin käytetyn polttoaineen säilytys.
Erityisesti ympäristöongelmista johtuen kehitetään uusia entistä ympäristöystävällisiä energialähteitä, joilla on parempi tehokkuus kuin tunnetun tekniikan mukaisella energialähteellä. Polttokennolaite on lupaava tulevaisuuden energiamuunnoslaite, 15 jossa polttoainetta, kuten esimerkiksi biokaasua, muunnetaan suoraan sähköksi kemiallisen reaktion kautta ympäristöystävällisessä prosessissa.
Tunnettu tekniikka 20 Kuviossa 1 esitetty polttokenno käsittää anodipuolen 100 ja katodipuolen 102 ja niiden välissä elektrolyyttimateriaalin 104. Kiinteäoksidipolttokennoissa (SOFC, solid oxide fuel cells) happea syötetään katodipuolelle 102, missä se pelkistyy negatiiviseksi happi-ioniksi vastaanottamalla elektroneja katodilta. Negatiivinen happi-ioni kulkee elektrolyyttimateriaalin 104 anodipuolelle 100, missä se reagoi käytetyn polt-25 toaineen kanssa tuottaen vettä ja myös tyypillisesti hiilidioksidia (C02). Anodin 100 o ja katodin 102 välillä on ulkoinen sähköpiiri 111 käsittäen polttokennon kuorman ιό 110.
cp co
(M
x Kuviossa 2 esitetään SOFC laite esimerkkinä korkean lämpötilan polttokennolaittees- cc 30 ta. SOFC laite voi hyödyntää polttoaineena esimerkiksi maakaasua, biokaasua, γτιθ-ο tanolia tai muita hiilivety-yhdisteitä sisältäviä seoksia. SOFC laite kuviossa 2 käsittää
LO
g useamman kuin yhden, tyypillisesti useita polttokennoja pinomuodostelmassa 103 o ^ (SOFC pino). Jokainen polttokenno käsittää anodin 100 ja katodin 102 rakenteen kuten on esitetty kuviossa 1. Osa käytetystä polttoaineesta uudelleen kierrätetään 2 ta ka isi n kytkentäjä rjestelyssä 109 kunkin anodin kautta. SOFC laite kuviossa 2 myös käsittää polttoaineen lämmönvaihtimen 105 ja reformerin 107. Lämmönvaihtimia käytetään kontrolloimaan lämpötilaolosuhteita polttokennoprosessissa, ja niitä voi sijaita useampia kuin yksi polttokennolaitteen eri kohdissa. Kierrätettävän kaasun 5 ylimääräinen lämpöenergia otetaan talteen yhdessä tai useammassa lämmönvaihti-messa 105 hyödynnettäväksi polttokennolaitteessa tai ulkopuolisessa lämmöntal-teenottoyksikössä. Reformeri 107 on laite, joka muuttaa polttoaineen kuten esimerkiksi maakaasun polttokennoille sopivaan koostumukseen, esimerkiksi koostumukseksi, joka sisältää vetyä, metaania, hiilidioksidia, hiilimono-oksidia ja jalokaasuja.
10 Kuitenkin reformeri ei ole välttämätön jokaisessa SOFC laitteessa.
Käyttämällä mittausvälineitä 115 (kuten polttoaineen virtausmittari, sähkövirran mittari ja lämpötilamittari) suoritetaan polttokennolaitteen toiminnan kannalta välttämättömiä mittauksia anodin kautta takaisinkierrätettävästä kaasusta. Vain osa ano-15 deilla 100 käytetystä kaasusta takaisinkierrätetään anodien kautta takaisinkytkentä-järjestelyssä 109, ja muu osa kaasusta poistetaan 114 anodeilta 100.
Kiinteän oksidin polttokennolaite (SOFC) on sähkökemiallinen muunnoslaite, joka tuottaa sähköä suoraan oksidoimalla polttoainetta. SOFC laitteen etuja ovat korkeat 20 tehokkuudet, pitkän aikajakson stabiilisuus, vähäiset päästöt ja edulliset kustannukset. Pääasiallisin huono puoli on korkea toimintalämpötila, josta seurauksena ovat pitkät käynnistysajat ja sekä mekaaniset että kemialliset sopivuuskysymykset.
Suurissa kiinteän oksidin polttokennojärjestelmissä on paljon komponentteja kuten 25 puhaltimia, reaktoreita ja lämmönvaihtajia, jotka pitää sovittaa nimellistoimintapis-o teeseen. Erityisesti lämmönvaihtimien kohdalla tehokkuus muuttuu radikaalisti, kun g virtaus eroaa liian paljon mitoitetuista arvoista. Lisäksi suurissa järjestelmissä kom- oo ponenttien lämpökapasiteetti on korkea aiheuttaen matalan lämpötilatason stabili-
(N
x säätiön, mikä vuorostaan vaikuttaa lämpötilaherkkien polttokennojärjestelmäkom-
CC
30 ponenttien toimintaan, kuten reformereiden ja polttokennopinojen toimintaan. Nä-o ^ mä vaikutukset aiheuttavat sen, että kiinteän oksidin polttokennojärjestelmän toi- § minta jossain muussa toimintapisteessä kuin nimellistoimintapisteessä voi olla vaike- o ^ aa, tai ainakin aiheuttaa järjestelmätehokkuuden vähentymistä. Erilaisiin toiminta pisteisiin voi liittyä vaihteluja vaaditussa tehoulostulossa mahdollisia vaihteluja polt- 3 toaineen laadussa, kuten on esimerkiksi tilanne useiden biokaasujen kohdalla, ja tarve käyttää SOFC järjestelmää jonkin toisen polttoaineen kanssa kuin se polttoaine, jolle SOFC järjestelmä oli alun perin suunniteltu. Tämä on tarve niin sanotulle kaksoispolttoainesopivuudelle, jota ei saavuteta tunnetun tekniikan ratkaisussa jär-5 kevillä tehokkuuksilla.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on muodostaa polttokennojärjestelmä, joka erilaisissa tilan-10 teissä pienillä jäijestelmän konfiguraatiomuutoksilla voi hyödyntää kaasuja, joilla on suuriakin eroavaisuuksia polttoainekoostumuksessa kuten metaanin osuudessa. Tämä voidaan saavuttaa korkean lämpötilan polttokennojärjestelmällä sähkön tuottamiseksi polttokennoilla, jokainen polttokenno käsittäen anodipuolen, katodipuolen ja elektrolyytin anodipuolen ja katodipuolen välissä ja polttokennojäijestelmä käsittäen 15 välineet kaasun kierrättämiseksi anodipuolilla. Korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä käsittää välineet kaasukoostumuksen määrittämiseksi anodipuolilla koostu-musinformaation muodostamiseksi, välineet ohjatun kaasun uudelleenkierrätyksen suorittamiseksi anodipuolella hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota, välineet ohjatun lisäveden syötön suorittamiseksi polttokennojärjestelmään hyödyntä-20 mällä mainittua koostumusinformaatiota, ainakin yhden lämmönvaihtimen haluttujen lämpötilaolosuhteiden järjestämiseksi polttokennojärjestelmään, välineet ohjatun kaasunsyötön suorittamiseksi polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota ja välineet polttokennojärjestelmän nimellistehon ohjaamiseksi säätämällä mainittuja välineitä ohjatun lisävedensyötön suorittamiseksi poltto-25 kennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla o tarvittaessa vedensyöttöä, säätämällä mainittuja välineitä ohjatun kaasun uudel- g leenkierrätyksen suorittamiseksi anodipuolilla hyödyntämällä mainittua koostumusin- oo formaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua kaasun uudelleenkierrätystä ja sää-
C\J
x tämällä mainittuja välineitä ohjatun kaasunsyötön suorittamiseksi polttokennojärjes-
CC
30 telmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa o ^ mainittua kaasunsyöttöä, jotta polttokennojärjestelmän nimellistehoa muutetaan tn § sähkön tuotanto-olosuhteiden pitämiseksi olennaisen optimaalisina sille kaasulle, o ^ jota käytetään polttoaineena korkean lämpötilan polttokennojäijestelmässä.
4
Keksinnön kohteena on myös menetelmä sähkön tuottamiseksi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmässä, jossa menetelmässä kaasua kierrätetään polttokennojen anodipuolella. Menetelmässä määritetään kaasun koostumus anodipuolilla koostu-musinformaation muodostamiseksi, halutut lämpötilaolosuhteet järjestetään sähkön 5 tuottamiseksi polttokennoilla, ja polttokennojärjestelmän nimellistehoa ohjataan suorittamalla ohjattu lisävedensyöttö polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua vedensyöttöä, suorittamalla ohjattu kaasun uudelleenkierrätys anodipuolilla hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua kaasun uudelleen- 10 kierrätystä ja suorittamalla ohjattu kaasun syöttö järjestelmään hyödyntäen mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua kaasunsyöttöä polttokennojärjestelmän nimellistehon muuttamiseksi sähkön tuotanto-olosuhteiden pitämiseksi olennaisen optimaalisena sille kaasulle, jota käytetään polttoaineena korkean lämpötilan polttokennojärjestelmässä.
15
Keksintö perustuu siihen, että säädetään anodivirtausominaisuuksia lisävesisyöttö-järjestelmän ja anodikaasun uudelleenkierrätysjärjestelmän välillä hyödyntämällä anodikaasun koostumusinformaatiota ja muuttamalla tarvittaessa lisävedensyöttöä ja muuttamalla tarvittaessa kaasun uudelleenkierrätystä ja muuttamalla tarvittaessa 20 kaasunsyöttöä polttokennojärjestelmään polttokennojärjestelmän nimellistehon muuttamiseksi olennaisen optimaalisten sähköntuotanto-olosuhteiden varmistamiseksi jopa silloin, kun polttokennojärjestelmässä käytettävä kaasu mututetaan olennaisesti eri tyyppiseen kaasuun.
25 Keksinnön hyötynä on se, että korkean lämpötilan polttokennojärjestelmässä käytet- S tävää nimelliskaasua voidaan muuttaa aiheuttamalla minimaaliset muutokset järjes-
c\i J J
LO telmän konfiguraatiossa. Tämä voidaan saavuttaa jopa siten, että samaa polttoken- o co nolaitetta käytetään kaasuille, joilla ovat hyvin paljon erilaiset erilaisuudet polttoai-
CM
x neen koostumuksessa, kuten metaaniosuudessa, ja täten vältetään tarve rakentaa
CC
30 rinnakkainen polttokennolaite erilaisille kaasuille.
o
CD
LO
g Kuvioiden lyhyt selostus o
(V
Kuvio 1 esittää yksittäisen polttokennon rakenteen.
5
Kuvio 2 esittää esimerkin SOFC laitteesta.
Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen edullisen toteutusmuodon.
5 Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Kiinteän oksidin polttokennoilla (SOFC) voi olla monenlaisia geometrioita. Planaari-nen geometria (kuvio 1) on tyypillinen voileipämäisen geometrinen, jota käytetään useimmissa polttokennotyypeissä, joissa elektrolyytti 104 on voileipämäisesti sijoi-10 tettuna elektronien väliin, jotka elektrodit ovat anodi 100 ja katodi 102. SOFC:t voidaan myös valmistaa putkimaisiin geometrioihin, joihin esimerkiksi joko ilma- tai polttopaine ohjataan putken sisäkautta, ja toinen kaasu ohjataan putken ulkokautta. Tämä voidaan myös järjestää siten, että polttoaineena käytettävä kaasu ohjataan putken sisäkautta, ja ilma ohjataan putken ulkokautta. Putkimainen suunnittelu on 15 parempi ilman ja polttoaineen välisen eristämisen kannalta. Kuitenkin planaarisen suunnittelun suorituskyky on parempi kuin putkimaisen suunnittelun suorituskyky. Koska planaarisen suunnittelun resistiivisyys on verrannollisesti pienempää. Muita SOFC geometrioita ovat modifioidut planaariset kennot (MPC tai MPSOFC), joissa aaltomainen rakenne korvaa perinteisen planaarikennon tasaisen konfiguraation.
20 Nämä suunnittelut ovat lupaavia, koska ne jakavat sekä planaaristen kennojen edut (matala resistiivisyys) ja putkimaisten kennojen edut.
Kiinteän oksidin polttokennoissa (SOFC) käytettävät keraamiset aineet eivät tule ionisesti aktiiviseksi ennen kuin ne saavuttavat erittäin korkean lämpötilan, ja tästä 25 johtuen polttokennopinot pitää lämmittää lämpötiloihin 600 - 1000°C. Hapen pelkis-o tyminen (kuvio 1) happi-ioneiksi tapahtuu katodilla 102. Nämä ionit voidaan sitten ιό siirtää kiinteäoksidisen elektrolyytin 104 kautta anodille 100, jossa ne voivat sähkö-
O
οό kemiallisesti oksidoida polttoaineena käytettävän kaasun. Tässä reaktiossa muodos-
(M
x tetaan myös vettä ja hiilidioksidisivutuotteita kuten myös kaksi elektronia. Nämä
CC
30 elektronit sitten virtaavat ulkoisen piirin 111 kautta, missä niitä voidaan hyödyntää, o Tämä sykli toistuu, kun kyseiset elektronit tulevat katodimateriaaliin 102 jälleen.
tn σ> o o
(M
6
Suurissa kiinteän oksidin polttokennojärjestelmissä tyypillisiä polttoaineita ovat maakaasu (enimmäkseen metaania), erilaiset biokaasut (typpi ja/tai hiilidioksidiseostu-nutta metaania), ja muut korkeamman asteen hiilivetyjä sisältävät polttoaineet, kuten alkoholit. Metaani ja korkeat hiilivedyt pitää reformoida joko reformerissa 107 5 (kuvio 2) ennen niiden sisääntuloa polttokennopinoille tai (osittaisesti) polttokenno-pinojen 103 sisäisesti, reformointireaktiot vaativat tietyn määrän vettä, ja lisä-vesimäärä tarvitaan myös estämään mahdollista hiilen muodostumista (eli koksaan-tumista), jota aiheutuu korkeista hiilivedyistä. Tätä vettä voidaan muodostaa sisäisesti kierrättämällä anodipäästökaasun virtausta, koska vettä muodostuu suuria 10 määriä polttokennoreaktioissa ja/tai lisäveden syötöllä (esimerkiksi suora uuden veden syöttö tai päästökondensaatin kierrätys). Anoditakaisinkierrätyksen järjestelyssä myös osa käyttämättömästä polttoaineesta ja anodikaasun laimennusaineista syötetään takaisin prosessiin, kun taas lisävedensyötön järjestelyssä ainoa lisäaine prosessiin on vesi.
15
Kuviossa 3 esitetään esimerkinomainen keksinnön mukainen edullinen toteutusmuoto, jossa toimintamuoto ja vakiot anoditakaisinkierrätyksen ja lisävedensyötön välillä, anodivirtaominaisuudet kaasun prosessointireaktoreissa, lämmönvaihtimissa ja polttokennopinoissa voidaan pitää suurin piirtein samana samanaikaisesti kun taatan 20 välttämätön vesimäärä reformointireaktioille ja estetään koksaantumista. Tämä kiinteän oksidin polttokennojärjestelmä käsittää välineet 120 kaasun koostumuksen määrittämiseksi anodipuolilla 100 koostumusinformaation muodostamiseksi. Tässä keksinnön edullisessa toteutusmuodossa kyseinen koostumusinformaatio hapen ja hiilen välinen suhde, toisin sanoen O/C -suhde, kyseisessä kaasussa, jota käytetään 25 polttoaineena. Koostumusinformaatio voi myös käsittää vesimäärän informaation o ja/tai vedyn ja hiilen välisen suhteen, toisin sanoen H/C -suhteen. Sekä O/C -suhde ιό ja /tai vesimäärän informaation ja/tai H/C -suhde ovat edullisesti määriteltyjä las-
O
co kentaprosessissa, ja täten kyseiset välineet 120 kaasun koostumuksen määrittämi-
CM
x seksi ovat esimerkiksi laskentaprosessori, joka sijaitsee tietokoneessa 126 tai jossain cc 30 muussa laitteessa. Tietenkin kyseiset välineet 120 voivat myös olla mittausvälineet o haluttujen mittausarvojen mittaamiseksi kaasuvirrasta.
LO
O) o o ^ Tämä kiinteän oksidin polttokennojärjestelmä (kuvio 3) keksinnön edullisen toteu tusmuodon mukaisesti käsittää edelleen ainakin yhden lämmönvaihtimen 105 halut- 7 tujen lämpötilaolosuhteiden järjestämiseksi polttokennojärjestelmään. Koostumisin-formaatiota voidaan myös hyödyntää lämmönvaihtimen toiminnassa käyttämällä ohitusjärjestelyä kyseisen ainakin yhden lämmönvaihtimen toiminnan ohjaamiseksi. Kyseisen ainakin yhden lämmönvaihtimen tehokkuus voi myös olla ohjattavissa 5 käyttämällä ohitusjärjestelyä, joka hyödyntää koostumusinformaatiota. Tämä ohitus-järjestelmä käsittää yhden tai useamman putken suoran höyrynvirtauksen ohittamiseksi tai anodin takaisinkierrätyksen syötön ohittamiseksi tai edellä mainittujen jonkin yhdistelmänä.
10 Kyseistä koostumusinformaatiota hyödynnetään välineillä 122 ohjatun kaasun takaisinkierrätyksen suorittamiseksi anodipuolilla 100 muuttamalla kaasun määrää ja/tai lämpötilaa. Mainittua koostumusinformaatiota myös hyödynnetään välineillä 124 ohjatun lisävedensyötön suorittamiseksi polttokennojäijestelmään muuttamalla veden määrää ja/tai lämpötilaa. Keksinnön mukaiset toteutusmuodot käsittävät 15 myös välineet 123 ohjatun kaasunsyötön suorittamiseksi polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttaen kaasun määrää ja/tai lämpötilaa. Nämä kaikki ohjausvälineet 122, 123, 124 käsittävät yhden tai useamman ohjausprosessorin, jotka sijaitsevat esimerkiksi samassa ohjaustietokoneessa 126 tai erillisinä kuten kuviossa 3 esitetään välineitä 122, 123, 124.
20
Kun polttoaineena käytettävä kaasu muutetaan esimerkiksi maakaasusta biokaasuk-si, polttokennojärjestelmän nimellisteho muutetaan sähkön tuotanto-olosuhteiden pitämiseksi olennaiset optimaalisena kyseiselle polttoaineena käytettävälle kaasulle kiinteän oksidin polttokennojärjestelmässä. Tämä suoritetaan käyttämällä välineitä 25 126 kiinteän oksidin polttokennojärjestelmän nimellistehon ohjaamiseksi ohjaamalla o mainittuja välineitä 124 ohjatun lisävedensyötön suorittamiseksi polttokennojärjes- iö telmää hyödyntäen mainittua koostumusinformaatiota, kuten on esitetty, ja ohjaa-
O
co maila mainittuja välineitä 122 ohjatun kaasun takaisinkierrätyksen suorittamiseksi C\l x anodipuolilla 100 hyödyntäen mainittua koostumusinformaatiota, kuten on esitetyt, cc 30 ja ohjaamalla mainittuja välineitä 126 ohjatun kaasunsyötön suorittamiseksi poltto-o kennojärjestelmää hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota, kuten on esiin g tetty. Myös välineet 126 polttokennojärjestelmän nimellistehon ohjaamiseksi käsittä- o ^ vät yhden tai useamman ohjausprosessorin sijoittuneena esimerkiksi ohjaustietoko neessa 126 kuten kuviossa 3 on esitetty. Vaikka välineet 126 nimetään tietokoneek- 8 si, keksintö voidaan toteuttaa välineillä 126, jotka käsittävät esimerkiksi vain yhden ohjauslogiikkapiirin tai vastaavan.
Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa nimellistehon ohjaaminen ohjausvälineillä 5 126 suoritetaan säätämällä anodivirtausominaisuuksia kaasun takaisinkierrätyksen anodipuolilla ja lisävedensyötön välillä käyttäen välineitä 126 kaasun koostumuksen määrittämiseksi ja käyttämällä mainittuja ohjausvälineitä 122 ja/tai 123 ja/tai 124 kuten on esitetty. Kuten esitetty kaksisuuntaisilla nuolilla kuviossa 3, ohjausvälineiden 122, 123, 124 ja 126 välillä voi olla kaksisuuntaista ohjausinformaatiovirtausta 10 takaisinkytkentäinformaation muodostamiseksi esimerkiksi ohjausvälineille 126 siten, että kuvattu keksinnön mukainen ohjausjärjestely seuraa aktiivisesti ohjausprosessin tilaa polttokennojärjestelmässä.
Yhtä hyvin kuin on esitetty SOFCIIe, esillä oleva keksintö on hyödynnettävissä 15 MCFC:n (Molten Carbonate Fuel Cells) ja muiden korkean lämpötilan polttokennojen kanssa, jotka toimivat lämpötila-alueella 400 °C ja siitä korkeammat lämpötilat. MCFC:t ovat korkeanlämpötilan polttokennoja, jotka käyttävät elektrolyyttiä muodostuneena sulasta hiilisuojaseoksesta, joka on suspendoitunut ulkoiseksi kemialliseksi reagoimattomaksi keraamiseksi matriisiksi beta-alumiinikiinteästä elektrolyytis-20 tä (BASE).
Esillä oleva keksintö mahdollistaa, että samoja SOFC (tai MCFC tai muita) järjestel-mäosia ja komponentteja voidaan käyttää onnistuneesti kaksoispolttoaine (esimerkiksi maakaasu, biokaasu) toimintajärjestelmässä. Järjestelmä voi olla on/off -tyyp-25 pinen, joka käsittää kytkimen valinnan suorittamiseksi käytettävän kaasun mukaan, o Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa (kuvio 3) järjestelmä on edullisesti auto- g maattinen ohjausjärjestelmä, joka muuttaa toimintamuotoaan seuraten kaasun οό muutoksia kuten on esitetty. Käytettävän kaasun metaanipitoisuus voi vaihdella 100
C\J
x %:sta (maakaasu) jopa niinkin alhaiseksi kuin 30 % tai jopa matalammaksi ("likai- cr 30 nen" biokaasu). Keksinnön edullisessa toteutusmuodossa monet, tai jopa kaikki o SOFC -jäijestelmän osat ja komponentit voivat olla yhteisiä eri kaasutyypeille, joita tn § käytetään polttoaineina. Kuitenkin, jos on järkevää jotenkin niin keksintöä voidaan o ^ myös hyödyntää siten, että vain muutamaa SOFC -järjestelmän osista ja komponen teista ovat yhteisiä eri kaasuille, joita käytetään polttoaineina.
9 Nämä keksinnön mukaiset saavutukset ovat erityisen tärkeitä silloin, kun käytetään saastunutta biokaasua polttoaineena, koska tunnetun tekniikan mukainen anodin kautta suoritettava takaisinkierrätys aiheuttaisi passiivisen kaasun muodostumista takaisinkierrätyssilmukkaan aiheuttaen erityisen korkean anodin takaisinkierrätyksen 5 virtauksen, jotta välttämätön määrä vettä on tarjolla. Tämä aiheuttaisi kaasun käsit-telykomponenttien ja osien olevan ylimitoitettuja, kun vaihdetaan biokaasusovellu-tuksesta maakaasusovellutukseen tunnetun tekniikan mukaisesti. Muuttamalla vakiota anodin takaisinkierrätyksen ja lisävedensyötön välillä keksinnön mukaisella tavalla samoja systeemiosia ja komponentteja voidaan käyttää erilaisille kaasuille ja 10 järjestelmän teho ja erityisesti tehokkuus pysyy hyvänä tai ainakin kohtuullisissa arvoissa.
Vastaavasti keksintö soveltuu mahdollisille tarpeille säätää ulostulotehoa, ja siten säätää vaadittavaa sisääntulopolttoainevirtaa korkean tehokkuuden ylläpitämiseksi. 15 Keksintö soveltuu vastaavasti myös mahdollisille vaihteluille polttoaineen laadussa, mikä on tilanne esimerkiksi tyypillisissä biokaasusovellutuksissa. Kun tilanne tunnetun tekniikan järjestelmissä on sellainen, että polttoainelaadussa on paljon vaihtelua, on oltava suuri turvallisuusmarginaali koksaantumisen estämiseksi. Kun käytetään epäsuoraa tai suoraa polttoaineen koostumuksen on-line -mittausta keksinnön 20 mukaisella tavalla vaadittavan vesimäärän säätämiseksi ja kuitenkin yhä säilytetään olennaisen vakiolliset virtaominaisuudet anodipuolilla, jopa huomattavan matalat turvallisuusmarginaalit ovat riittäviä koksaantumisen estämiseksi.
Vaikka keksintö on esitetty viitaten esitettyihin kuvioihin ja edellä esitettyyn selos-25 tukseen, ei keksintö ole kuitenkaan mitenkään rajoittunut kyseisiin kuvioihin ja es\-o tettyyn selostukseen vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten määritti) tämässä laajuudessa, o
CO
CM
X
cc
CL
O
O)
LO
O) o o
CM

Claims (10)

10 Patenttivaati m u kset
1. Korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä sähkön tuottamiseksi polttokennoilla, jokainen polttokenno käsittäen anodipuolen (100), katodipuolen (102) ja elektrolyy-5 tin (104) anodipuolen ja katodipuolen välissä, polttokennojärjestelmä käsittäen välineet (109) kaasun uudelleen kierrättämiseksi anodipuolilla ja ainakin yhden lämmönvaihtimen (105) haluttujen lämpötilaolosuhteiden järjestämiseksi polttokenno-järjestelmään, tunnettu siitä, että korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä käsittää välineet (120) kaasu koostu m uksen määrittämiseksi anodipuolilla (100) koos-10 tumusinformaation muodostamiseksi, välineet (122) ohjatun kaasun uudelleenkier-rätyksen suorittamiseksi anodipuolilla (100) muuttamalla kaasun määrää ja/tai lämpötilaa perustuen mainittuun koostumusinformaatioon, välineet (124) ohjatun lisä-veden syötön suorittamiseksi polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota, välineet (123) ohjatun kaasunsyötön suorittamiseksi polt-15 tokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota, välineet (126) polttokennojärjestelmän nimellistehon ohjaamiseksi säätämällä anodivirtauk-sen ominaisuuksia kaasun uudelleenkierrätyksen anodipuolilla (100) ja lisäveden-syötön välillä, ja mainitut välineet (126) polttokennojärjestelmän nimellistehon ohjaamiseksi säätämällä mainittuja välineitä (124) ohjatun lisävedensyötön suorittami-20 seksi polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua vedensyöttöä, säätämällä mainittuja välineitä (122) ohjatun kaasun uudelleenkierrätyksen suorittamiseksi anodipuolilla hyödyntämällä mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua kaasun uudelleenkierrätystä ja säätämällä mainittuja välineitä (123) ohjatun kaasunsyötön 25 suorittamiseksi polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostumusinfor- o maatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua kaasunsyöttöä polttokennojärjestelmän ιό nimellistehon muuttamiseksi, jotta sähkön tuotanto-olosuhteet pidetään olennaisen cp co optimaalisina sille kaasulle, jota käytetään polttoaineena korkean lämpötilan poltto- (M x kennojärjestelmässä. CC ^ 30 o ^ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä, LT) g tunnettu siitä, että polttokennojärjestelmä käsittää välineet (124) ohjatun lisäve- O «m densyötön suorittamiseksi muuttamalla veden määrää ja/tai lämpötilaa perustuen mainitun koostumusinformaation hyödyntämiseen. 11
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä, tunnettu siitä, että polttokennojärjestelmä käsittää ohitusjärjestelmän mainitun ainakin yhden lämmönvaihtimen (105) ohjaamiseksi perustuen mainitun koostu-musinformaation hyödyntämiseen. 5
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä, tunnettu siitä, että polttokennojärjestelmä käsittää ohitusjärjestelmän mainitun ainakin yhden lämmönvaihtimen (105) tehokkuuden ohjaamiseksi perustuen mainitun koostumusinformaation hyödyntämiseen. 10
5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen korkean lämpötilan polttokennojärjestelmä, tunnettu siitä, että polttokennojärjestelmä käsittää välineet (122) kaasukoostu-muksen anodipuolilla määrittämiseksi siten, että muodostetaan koostumusinformaa-tiona hapen ja hiilen välinen suhde (O/C suhde) mainitussa kaasussa. 15
6. Menetelmä sähkön tuottamiseksi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmässä, jossa menetelmässä kaasua uudelleen kierrätetään polttokennojen anodipuolilla (100), järjestetään halutut lämpötilaolosuhteet sähkön tuottamiseksi polttokennoilla, määritetään kaasun koostumus anodipuolilla (100) koostumusinformaation muodos- 20 tamiseksi ja järjestetään lisävedensyöttö polttokennojärjestelmään, tunnettu siitä, että menetelmässä ohjataan nimellistehoa säätämällä anodivirtauksen ominaisuuksia kaasun uudelleenkierrätyksen anodipuolilla (100) ja mainitun lisävedensyötön välillä, ja ohjataan mainittua polttokennojärjestelmän nimellistehoa suorittamalla ohjattu lisävedensyöttö polttokennojärjestelmään hyödyntämällä mainittua koostu-25 musinformaatiota muuttamalla tarvittaessa mainittua vedensyöttöä, suorittamalla cvj ohjattu kaasun uudelleenkierrätys anodipuolilla (100) siten, että säädetään mainit- ^ tua kaasun uudelleenkierrätystä muuttamalla kaasun määrää ja/tai lämpötilaa pe- g rustuen mainittuun koostumusinformaatioon ja suorittamalla ohjattu kaasun syöttö oo järjestelmään hyödyntäen mainittua koostumusinformaatiota muuttamalla tarvitta- x 30 essa mainittua kaasunsyöttöä polttokennojärjestelmän nimellistehon muuttamiseksi sähkön tuotanto-olosuhteiden pitämiseksi olennaisen optimaalisena sille kaasulle, o $2 jota käytetään polttoaineena korkean lämpötilan polttokennojärjestelmässä. LO 05 o o CM 12
7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säädetään mainittua vedensyöttöä muuttamalla veden määrää ja/tai lämpötilaa perustuen mainitun koostumusinformaation hyödyntämiseen.
8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toimintaa haluttujen lämpötilaolosuhteiden järjestämisessä ohjataan ohitusjärjestelmällä perustuen mainitun koostumusinformaation hyödyntämiseen.
9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tehokkuutta 10 haluttujen lämpötilaolosuhteiden järjestämisessä säädetään ohitusjärjestelmällä perustuen mainitun koostumusinformaation hyödyntämiseen.
10. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään kaasukoostumus anodipuolilla koostumusinformaationa hapen ja hiilen välinen suh- 15 teen (O/C suhde) muodostamiseksi mainitussa kaasussa. C\J δ (M i tn o i oo (M X en CL O σ> δ CT) o o (M 13
FI20095190A 2009-02-26 2009-02-26 Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä FI122735B (fi)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095190A FI122735B (fi) 2009-02-26 2009-02-26 Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä
KR1020117022371A KR20110135945A (ko) 2009-02-26 2010-02-22 고온 연료 전지 시스템에서의 향상된 연료 유연성 구성
PCT/FI2010/050117 WO2010097506A1 (en) 2009-02-26 2010-02-22 Improved fuel flexibility configuration in high temperature fuel cell systems
JP2011551504A JP2012518887A (ja) 2009-02-26 2010-02-22 高温型燃料電池システムにおける改良型燃料互換性配置
CN2010800092427A CN102334222A (zh) 2009-02-26 2010-02-22 高温燃料电池系统中的改善的燃料灵活性配置
EP10707565.7A EP2425481B1 (en) 2009-02-26 2010-02-22 Improved fuel flexibility configuration in high temperature fuel cell systems
US13/219,310 US20110305962A1 (en) 2009-02-26 2011-08-26 Fuel flexibility configuration in high temperature fuel cell systems

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20095190A FI122735B (fi) 2009-02-26 2009-02-26 Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä
FI20095190 2009-02-26

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20095190A0 FI20095190A0 (fi) 2009-02-26
FI20095190A FI20095190A (fi) 2010-08-27
FI122735B true FI122735B (fi) 2012-06-15

Family

ID=40404687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20095190A FI122735B (fi) 2009-02-26 2009-02-26 Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20110305962A1 (fi)
EP (1) EP2425481B1 (fi)
JP (1) JP2012518887A (fi)
KR (1) KR20110135945A (fi)
CN (1) CN102334222A (fi)
FI (1) FI122735B (fi)
WO (1) WO2010097506A1 (fi)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013160520A1 (en) * 2012-04-24 2013-10-31 Convion Oy Control arrangement and method for adapting a fuel cell system to fuel composition
JPWO2020121498A1 (ja) * 2018-12-13 2021-10-07 本田技研工業株式会社 制御装置、電力供給装置、作業機械、制御方法及びプログラム

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5498487A (en) * 1994-08-11 1996-03-12 Westinghouse Electric Corporation Oxygen sensor for monitoring gas mixtures containing hydrocarbons
JP4543612B2 (ja) * 2003-03-11 2010-09-15 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP2005141924A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Nissan Motor Co Ltd 移動体用燃料電池システム
JP2005149979A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 燃料電池用燃料の改質方法および燃料電池システム
JP5062800B2 (ja) * 2004-08-04 2012-10-31 東京瓦斯株式会社 燃料電池システム
JP4930822B2 (ja) * 2004-08-20 2012-05-16 トヨタ自動車株式会社 燃料電池システム
JP4619753B2 (ja) * 2004-11-15 2011-01-26 東京瓦斯株式会社 燃料電池の運転制御方法及びそのためのシステム
US7659022B2 (en) * 2006-08-14 2010-02-09 Modine Manufacturing Company Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
JP5044135B2 (ja) * 2006-03-31 2012-10-10 大阪瓦斯株式会社 燃料電池発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
FI20095190A0 (fi) 2009-02-26
US20110305962A1 (en) 2011-12-15
EP2425481A1 (en) 2012-03-07
FI20095190A (fi) 2010-08-27
WO2010097506A1 (en) 2010-09-02
EP2425481B1 (en) 2013-07-03
JP2012518887A (ja) 2012-08-16
KR20110135945A (ko) 2011-12-20
CN102334222A (zh) 2012-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lanzini et al. Experimental investigation of direct internal reforming of biogas in solid oxide fuel cells
JP6952013B2 (ja) 高温燃料電池システムのための再循環を利用する方法及び装置
EP2559089B1 (en) Method and arrangement for controlling the fuel feed in a fuel cell system
KR102511826B1 (ko) 캐스케이드형 연료 전지를 사용하는 발전 시스템 및 그 연계된 방법
KR102490704B1 (ko) 통합 연료 전지 시스템
KR20040093421A (ko) 연료 전지 및 연료 전지 동작 방법
WO2006070908A1 (ja) 燃料電池発電装置
FI122735B (fi) Kehittynyt polttoainejoustavuuden konfigurointi korkean lämpötilan polttokennojärjestelmissä
JP4958058B2 (ja) 燃料電池発電装置
US10079398B2 (en) Transition arrangement and process of a fuel cell system operation state
KR101132538B1 (ko) 연료전지용 수증기 발생장치
JP2006351455A (ja) 燃料電池システム
KR101422612B1 (ko) 연료전지장치
KR20230074213A (ko) 연료 전지 발전 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122735

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MM Patent lapsed