JP2000188121A - Fuel cell generator, diagnosing method for deterioration of reformer, and computer-readable recording media with deterioration diagnosing program recorded therein - Google Patents

Fuel cell generator, diagnosing method for deterioration of reformer, and computer-readable recording media with deterioration diagnosing program recorded therein

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JP2000188121A
JP2000188121A JP11108045A JP10804599A JP2000188121A JP 2000188121 A JP2000188121 A JP 2000188121A JP 11108045 A JP11108045 A JP 11108045A JP 10804599 A JP10804599 A JP 10804599A JP 2000188121 A JP2000188121 A JP 2000188121A
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JP
Japan
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reformer
fuel gas
reforming
deterioration
inlet temperature
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JP11108045A
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Japanese (ja)
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Tetsuo Take
武  哲夫
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell generator capable of judging replacement timing of reforming catalyst by instantaneously and continuously diagnose deterioration of a reformer, a deterioration diagnosing method and computer-readable recording media with a deterioration diagnosing program recorded therein. SOLUTION: This fuel cell generator has a means 6 of measuring an inlet temperature of crude fuel gas reformer to measure the inlet temperature of the reformer for crude fuel gas 1 containing city gas 4 and vapor for reforming 31 and a means 5 of diagnosing deterioration to diagnose the deteriorated condition of the reformer by referring the inlet temperature of the reformer for crude fuel gas detected by the means 6 of measuring the inlet temperature of the crude fuel gas by receiving a temperature detecting signal from the means 6 of measuring the inlet temperature of the reformer for crude fuel gas to a relation between a predetermined inlet temperature of the reformer for crude fuel gas and an amount of deteriorated reforming catalyst of the reformer 8.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、改質装置で燃料と
改質用水蒸気を反応させ水素をつくり、この水素を燃料
電池セルスタックで酸素と反応させて発電を行う燃料電
池発電装置及び改質装置の劣化診断方法並びに劣化診断
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体において、改質装置出口における改質ガスの分析を
行うことなしに、その場で瞬時に且つ連続的に改質装置
の劣化状態を診断し、改質触媒の取替時期の判定を行う
ことが可能な燃料電池発電装置及び改質装置の劣化診断
方法並びに劣化診断プログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generator and a fuel cell generator for generating electricity by reacting fuel and reforming steam in a reformer to produce hydrogen, and reacting the hydrogen with oxygen in a fuel cell stack. In the computer-readable recording medium on which the deterioration diagnosis method and the deterioration diagnosis program of the reforming device are recorded, the reforming device is instantaneously and continuously instantaneously and continuously analyzed without analyzing the reformed gas at the outlet of the reforming device. The present invention relates to a fuel cell power generator, a method of diagnosing deterioration of a reformer, and a computer-readable recording medium storing a deterioration diagnosis program capable of diagnosing a deterioration state and determining a time for replacing a reforming catalyst. .

【0002】[0002]

【従来の技術】図4に燃料電池発電装置の従来例とし
て、都市ガスを燃料としたリン酸型燃料電池発電装置の
構成を示す。図において、1は原燃料ガス、2は改質ガ
ス、3は遮断弁、4は都市ガス、7は脱硫装置、8は改
質装置、9は改質装置バーナ、10は遮断弁、11はシ
フトコンバータ、12は燃焼用空気、13は燃料極排ガ
ス、14は改質装置バーナ燃焼排ガス、15は空気ブロ
ア、16は発電用空気、17は外気、18は燃料極、1
9は電解質、20は酸化剤極、21は燃料電池セルスタ
ック、22は電圧測定手段、23は電流測定手段、24
は変換装置、25は負荷、26は電池冷却水、27は気
水分離器、28は気水分離器ヒータ、30は流量制御
弁、31は改質用水蒸気、33は蒸発器、34は排熱回
収用水蒸気、35は排熱利用システム、36は冷媒、3
7は酸化剤極排ガス、38は凝縮器、39は排ガス、4
0は凝縮水、41は改質装置温度測定手段、42は電池
冷却水温度測定手段、43は補給水ポンプ、44は補給
水、45は流量制御弁、46は流量制御弁、47は熱交
換器、48は改質部、49は圧力測定手段、50は燃料
電池出力、51は熱交換器、52は流量制御弁、53は
エジェクタ、54は流量制御弁、55は液面測定手段、
56はポンプ、57は遮断弁、58は凝縮水、59は起
動用バーナ、60は遮断弁、61は改質装置起動用バー
ナ空気、62は遮断弁、63は冷却器、64はリサイク
ルガスである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a configuration of a conventional phosphoric acid fuel cell power generator using city gas as fuel, as a conventional example of a fuel cell power generator. In the figure, 1 is a raw fuel gas, 2 is a reformed gas, 3 is a shutoff valve, 4 is a city gas, 7 is a desulfurizer, 8 is a reformer, 9 is a reformer burner, 10 is a shutoff valve, and 11 is a shutoff valve. Shift converter, 12 is combustion air, 13 is fuel electrode exhaust gas, 14 is reformer burner combustion exhaust gas, 15 is air blower, 16 is power generation air, 17 is outside air, 18 is fuel electrode, 1
9 is an electrolyte, 20 is an oxidizer electrode, 21 is a fuel cell stack, 22 is a voltage measuring means, 23 is a current measuring means, 24
Is a converter, 25 is a load, 26 is battery cooling water, 27 is a steam separator, 28 is a steam separator heater, 30 is a flow control valve, 31 is reforming steam, 33 is an evaporator, and 34 is a drain. Steam for heat recovery, 35 is a waste heat utilization system, 36 is a refrigerant, 3
7 is an oxidant electrode exhaust gas, 38 is a condenser, 39 is an exhaust gas, 4
0 is condensed water, 41 is reformer temperature measuring means, 42 is battery cooling water temperature measuring means, 43 is makeup water pump, 44 is makeup water, 45 is a flow control valve, 46 is a flow control valve, and 47 is heat exchange. , 48 is a reforming section, 49 is a pressure measuring means, 50 is a fuel cell output, 51 is a heat exchanger, 52 is a flow control valve, 53 is an ejector, 54 is a flow control valve, 55 is a liquid level measuring means,
56 is a pump, 57 is a shutoff valve, 58 is condensed water, 59 is a starter burner, 60 is a shutoff valve, 61 is a reformer starter burner air, 62 is a shutoff valve, 63 is a cooler, and 64 is a recycle gas. is there.

【0003】以下に図4を用いて、この従来の燃料電池
発電装置の作用について説明する。遮断弁3を開け、都
市ガス4を熱交換器47で改質ガス2と熱交換させるこ
とによって昇温した後に脱硫触媒(コバルト−モリブデ
ン系触媒と酸化亜鉛吸着剤)が充填された脱硫装置7に
供給し、脱硫装置7で改質装置8及び燃料電池セルスタ
ック21の燃料極18の触媒の劣化原因となる都市ガス
4中の腐臭剤に含まれる硫黄分を吸着除去する。遮断弁
57は、燃料電池発電装置の起動時のみ開き、起動用バ
ーナ59に都市ガス4が供給される。また、遮断弁60
も、燃料電池発電装置の起動時のみ開き、起動用バーナ
59に空気ブロア15により起動用バーナ空気61が供
給される。起動用バーナ59では、燃料電池発電装置の
起動時に、都市ガス4が燃焼し、改質装置8の昇温が行
われる。起動時以外は、遮断弁57と遮断弁60は閉じ
ておく。都市ガス供給量は、電圧測定手段22と電流測
定手段23で検出した燃料電池出力50と改質装置温度
測定手段41で検出した改質装置温度から予め決められ
た燃料電池出力50及び改質装置温度と流量制御弁52
の開度(すなわち、都市ガス供給量)の関係に基づい
て、流量制御弁52の開度を調節することによって、都
市ガス供給量を燃料電池出力50と改質装置温度に見合
った値に設定する。脱硫装置7で硫黄分が吸着除去され
た都市ガス4は、エジェクタ53で気水分離器27から
供給された改質用水蒸気31と混合され、原燃料ガス1
として改質触媒(通常はニッケル系触媒)が充填された
改質装置8の改質部48に供給される。改質用水蒸気3
1は、エジェクタ53に供給する前に熱交換器51で改
質ガス2と熱交換させることにより昇温される。エジェ
クタ53への改質用水蒸気供給量は、予め決められた流
量制御弁52の開度(すなわち、改質装置8への都市ガ
ス供給量)とエジェクタ53の開度(すなわち、改質用
水蒸気供給量)の関係に基づいて、エジェクタ53の開
度を調節することによって、予め決められた所定のスチ
ームカーボン比となるように制御する。改質装置8で
は、燃料ガスである都市ガス4の水蒸気改質が行われ、
水素リッチな改質ガスがつくられる。都市ガスの主成分
であるメタンの水蒸気改質反応(吸熱量206kJ/m
ol)は次式で表される。
The operation of this conventional fuel cell power generator will be described below with reference to FIG. The desulfurization apparatus 7 in which the shut-off valve 3 is opened and the city gas 4 is heated by exchanging heat with the reformed gas 2 in the heat exchanger 47 and then filled with a desulfurization catalyst (a cobalt-molybdenum catalyst and a zinc oxide adsorbent). And the sulfur content contained in the deodorant in the city gas 4 that causes deterioration of the catalyst of the reformer 8 and the fuel electrode 18 of the fuel cell stack 21 by the desulfurizer 7 is adsorbed and removed. The shut-off valve 57 is opened only when the fuel cell power generator is started, and the city gas 4 is supplied to the starter burner 59. Also, the shut-off valve 60
The fuel cell power generator is opened only when the fuel cell power generator is started, and the starter burner air 61 is supplied to the starter burner 59 by the air blower 15. In the start-up burner 59, when the fuel cell power generator is started, the city gas 4 burns, and the temperature of the reformer 8 is raised. Except during startup, the shutoff valves 57 and 60 are kept closed. The city gas supply amount is determined in advance from the fuel cell output 50 detected by the voltage measuring means 22 and the current measuring means 23 and the fuel cell output 50 determined from the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means 41. Temperature and flow control valve 52
The city gas supply is set to a value commensurate with the fuel cell output 50 and the reformer temperature by adjusting the degree of opening of the flow control valve 52 based on the relationship of the opening of the fuel cell (i.e., the city gas supply). I do. The city gas 4 from which the sulfur content has been adsorbed and removed by the desulfurizer 7 is mixed with the reforming steam 31 supplied from the steam separator 27 by the ejector 53, and the raw fuel gas 1 is mixed.
Is supplied to the reforming unit 48 of the reformer 8 filled with a reforming catalyst (usually a nickel-based catalyst). Reforming steam 3
1 is heated by exchanging heat with the reformed gas 2 in the heat exchanger 51 before being supplied to the ejector 53. The supply amount of the reforming steam to the ejector 53 is determined by the predetermined opening degree of the flow control valve 52 (that is, the supply amount of the city gas to the reformer 8) and the opening degree of the ejector 53 (that is, the reforming steam). By controlling the opening degree of the ejector 53 based on the relationship of (supply amount), control is performed such that a predetermined steam carbon ratio is obtained. In the reformer 8, steam reforming of the city gas 4 as the fuel gas is performed,
A hydrogen-rich reformed gas is produced. Steam reforming reaction of methane, the main component of city gas (endothermic amount 206 kJ / m
ol) is represented by the following equation.

【0004】(メタンの水蒸気改質反応)(Steam reforming reaction of methane)

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】この水素リッチな改質ガスには、燃料電池
セルスタック21の燃料極18の触媒の劣化原因となる
一酸化炭素が含まれているので、改質ガスは、シフト触
媒(銅−亜鉛系触媒)が充填されたシフトコンバータ1
1に送られ、次式に示すシフト反応(発熱量41.2k
J/mol)により改質ガス中の一酸化炭素が二酸化炭
素に変換される。改質ガスは、シフト反応に適した20
0−300℃よりも高温であるので、シフトコンバータ
11に供給される前に前述したように熱交換器47及び
熱交換器51でそれぞれ都市ガス4と改質用水蒸気31
と熱交換させることによって温度が下げられる。
[0006] Since the hydrogen-rich reformed gas contains carbon monoxide which causes deterioration of the catalyst of the fuel electrode 18 of the fuel cell stack 21, the reformed gas contains a shift catalyst (copper-zinc). Converter 1 filled with a system catalyst)
1 and the shift reaction (heat generation 41.2 k
J / mol), carbon monoxide in the reformed gas is converted to carbon dioxide. The reformed gas is suitable for the shift reaction.
Since the temperature is higher than 0 to 300 ° C., the city gas 4 and the reforming steam 31 are supplied to the heat exchanger 47 and the heat exchanger 51 as described above before being supplied to the shift converter 11.
The temperature is lowered by exchanging heat with the temperature.

【0007】(シフト反応)(Shift reaction)

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】シフトコンバータ11では、改質ガス中の
一酸化炭素濃度は、1%以下まで低減される。シフトコ
ンバータ11を出た改質ガスは、燃料電池セルスタック
21の燃料極18に供給され、燃料電池の発電に利用さ
れる。また、シフトコンバータ11の出口ガスの一部は
脱硫装置7にリサイクルされ、リサイクルガス64中の
水素が脱硫反応に使用される。リサイクルガス64の供
給量は、予め決められた流量制御弁52の開度(すなわ
ち、改質装置8への都市ガス供給量)と流量制御弁54
の開度(すなわち、リサイクルガス供給量)の関係に基
づき、流量制御弁54の開度を調節することによって、
予め決められた所定の供給量になるように制御する。
In the shift converter 11, the concentration of carbon monoxide in the reformed gas is reduced to 1% or less. The reformed gas exiting the shift converter 11 is supplied to the fuel electrode 18 of the fuel cell stack 21 and used for power generation of the fuel cell. A part of the outlet gas of the shift converter 11 is recycled to the desulfurization device 7, and the hydrogen in the recycled gas 64 is used for the desulfurization reaction. The supply amount of the recycle gas 64 depends on the predetermined opening degree of the flow control valve 52 (that is, the supply amount of the city gas to the reformer 8) and the flow control valve 54
By adjusting the opening degree of the flow control valve 54 based on the relationship of the opening degree (that is, the recycle gas supply amount),
Control is performed so that a predetermined supply amount is determined in advance.

【0010】一方、燃料電池セルスタック21の酸化剤
極20には、遮断弁62を開け空気ブロア15を用いて
取り込んだ外気17を発電用空気16として供給する。
発電用空気16の供給量は、電圧測定手段22と電流測
定手段23で検出した燃料電池出力50から予め決めら
れた燃料電池出力50と流量制御弁46の開度(すなわ
ち、発電用空気供給量)の関係に基づいて、流量制御弁
46の開度を調節し、燃料電池出力50に見合った値に
制御する。燃料電池セルスタック21の燃料極18で
は、(3)式に示す反応により、改質ガス中の水素が水
素イオンと電子に変わる。
On the other hand, to the oxidizer electrode 20 of the fuel cell stack 21, the shut-off valve 62 is opened and the outside air 17 taken in by using the air blower 15 is supplied as power generation air 16.
The supply amount of the power generating air 16 is determined from the fuel cell output 50 detected by the voltage measuring means 22 and the current measuring means 23 and the fuel cell output 50 and the opening of the flow control valve 46 (that is, the power supply amount of the power generating air). The opening degree of the flow control valve 46 is adjusted based on the relationship of (2), and the flow control valve 46 is controlled to a value corresponding to the fuel cell output 50. At the fuel electrode 18 of the fuel cell stack 21, the hydrogen in the reformed gas is converted into hydrogen ions and electrons by the reaction shown in the equation (3).

【0011】(燃料極反応) H2 →2H+ +2e- (3) 水素イオンは電解質19の内部を拡散し、酸化剤極20
に到達する。一方、電子は外部回路を流れ、燃料電池出
力50として取り出される。酸化剤極20では、(4)
式に示す反応により、燃料極18から電解質19の中を
拡散してきた水素イオン、燃料極18から外部回路を通
じて移動してきた電子、及び空気中の酸素が三相界面で
反応し、水が生成する。
(Fuel Electrode Reaction) H 2 → 2H + + 2e (3) Hydrogen ions diffuse inside the electrolyte 19, and
To reach. On the other hand, electrons flow through an external circuit and are taken out as a fuel cell output 50. In the oxidant electrode 20, (4)
By the reaction shown in the formula, hydrogen ions diffused from the fuel electrode 18 into the electrolyte 19, electrons transferred from the fuel electrode 18 through an external circuit, and oxygen in the air react at the three-phase interface to generate water. .

【0012】(酸化剤極反応) 2H+ +1/2O2 +2e- →H2 O (4) (3)式と(4)式をまとめると、燃料電池セルスタッ
ク21での全電池反応は、(5)式に示す水素と酸素か
ら水ができる単純な反応として表すことができる。
(Oxidant electrode reaction) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e → H 2 O (4) When the equations (3) and (4) are put together, the total cell reaction in the fuel cell stack 21 is expressed by the following equation. 5) It can be expressed as a simple reaction in which water is produced from hydrogen and oxygen shown in the formula.

【0013】(電池反応) H2 +1/2O2 →H2 O (5) 発電によって得られた燃料電池出力50は、変換装置2
4で電圧変換あるいは直流−交流変換が行われた後に、
負荷25に供給される。燃料極18では、改質ガス中の
水素がすべて(3)式に示した電極反応で消費されるわ
けではなく、全体の80%程度の水素が使われるだけで
ある。残りの約20%の水素が、未反応水素として燃料
極排ガス中に残存する。これは、燃料極18で改質ガス
中の水素をすべて電極反応で消費しようとすると、ガス
出口付近で局所的に水素が不足し、水素の代わりに燃料
極基板のカーボンが反応し燃料電池セルスタック21が
劣化するためである。未反応水素を含む燃料極排ガス1
3は、改質装置バーナ9に供給され、バーナ燃料として
使用される。(1)式に示したメタンの水蒸気改質反応
は吸熱反応であるので、外部から反応熱に見合う熱を改
質装置8の改質部48に与える必要がある。このため、
改質装置バーナ9で燃料極排ガス13中の水素を遮断弁
10を開けて空気ブロア15により供給した燃焼用空気
12とともに燃焼させることにより、改質装置8の改質
部48の温度を最大700℃程度まで昇温する。燃焼用
空気12の供給量は、改質装置温度測定手段41で検出
した改質装置温度から予め決められた改質装置温度と流
量制御弁45の開度(すなわち、燃焼用空気供給量)の
関係に基づいて、流量制御弁45の開度を調節すること
によって制御する。
(Cell Reaction) H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O (5) The fuel cell output 50 obtained by the power generation is
After voltage conversion or DC-AC conversion is performed in 4,
The load 25 is supplied. In the fuel electrode 18, not all of the hydrogen in the reformed gas is consumed by the electrode reaction shown in the equation (3), but only about 80% of the total hydrogen is used. About 20% of the remaining hydrogen remains in the anode exhaust gas as unreacted hydrogen. This is because, when all of the hydrogen in the reformed gas is consumed by the electrode reaction at the fuel electrode 18, the hydrogen is locally insufficient near the gas outlet, and the carbon on the fuel electrode substrate reacts instead of hydrogen, and the fuel cell This is because the stack 21 is deteriorated. Fuel electrode exhaust gas 1 containing unreacted hydrogen
3 is supplied to the reformer burner 9 and used as burner fuel. Since the steam reforming reaction of methane shown in the equation (1) is an endothermic reaction, it is necessary to externally provide heat corresponding to the reaction heat to the reforming section 48 of the reformer 8. For this reason,
The reformer burner 9 burns hydrogen in the fuel electrode exhaust gas 13 together with the combustion air 12 supplied by the air blower 15 by opening the shut-off valve 10 to raise the temperature of the reformer 48 of the reformer 8 up to 700. Raise the temperature to about ° C. The supply amount of the combustion air 12 is determined based on the reformer temperature predetermined from the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means 41 and the opening degree of the flow control valve 45 (that is, the combustion air supply amount). The control is performed by adjusting the opening of the flow control valve 45 based on the relationship.

【0014】また、燃料極排ガス13中の未反応水素の
燃焼反応により生成した水蒸気と未反応水蒸気を含む改
質装置バーナ燃焼排ガス14と(5)式に示した電池反
応により生成した水蒸気を含む酸化剤極排ガス37は凝
縮器38に送られ、水蒸気が凝縮水40として除去され
た後に、排ガス39として大気中に放出される。凝縮水
40は、気水分離器27に戻され、電池冷却水26、改
質用水蒸気31、及び排熱回収用水蒸気34として利用
される。
Further, the reformer burner combustion exhaust gas 14 containing unreacted steam and steam generated by the combustion reaction of unreacted hydrogen in the fuel electrode exhaust gas 13 and steam generated by the cell reaction shown in equation (5). The oxidant electrode exhaust gas 37 is sent to a condenser 38, where water vapor is removed as condensed water 40, and then released to the atmosphere as exhaust gas 39. The condensed water 40 is returned to the steam separator 27, and is used as the battery cooling water 26, the reforming steam 31, and the exhaust heat recovery steam 34.

【0015】(5)式に示した電池反応は発熱反応であ
るので、燃料電池セルスタック21の温度は、発電時間
の経過とともに上昇する。燃料電池セルスタック21の
温度上昇が起こると、電解質の水素イオン伝導率が上が
るために抵抗が減少し出力特性が一時的に向上するが、
劣化が起こり易くなり寿命低下が生じる。そこで、気水
分離器27から電池冷却水26を冷却器63に供給し、
燃料電池セルスタック21の冷却を行う。燃料電池セル
スタック21の作動温度は、寿命と性能の両方を勘案し
て190℃前後に設定されるのが一般的である。電池冷
却水26の供給量は、電池冷却水温度測定手段42で検
出した電池冷却水燃料電池セルスタック出口温度が予め
決められた所定の温度範囲となるように、流量制御弁3
0の開度を調節することによって制御する。燃料電池セ
ルスタック21を出た電池冷却水26は、水と水蒸気の
混合物の形で気水分離器27に戻される。起動時及び圧
力測定手段49で気水分離器圧力が予め決められた所定
の圧力より低下したことを検出した場合には、予め決め
られた所定の電力を圧力測定手段49で気水分離器圧力
が予め決められた所定の圧力を越えたことを検出するま
で気水分離器ヒータ28に供給し、水蒸気を発生させ
る。また、液面測定手段55で気水分離器27の水位が
予め決められた所定の水位よりも低下したことを検出し
た場合には、液面測定手段55で気水分離器27の水位
が予め決められた所定の水位になったことを検出するま
で、補給水ポンプ43を動作させて気水分離器27に補
給水44を供給する。燃料電池セルスタック21から気
水分離器27に供給された水蒸気あるいは気水分離器2
7で発生させた水蒸気のうち、改質用水蒸気31として
使用する以外の水蒸気は、排熱回収用水蒸気34として
蒸発器33に供給し、排熱利用システム35の冷媒36
の蒸発に使われる。蒸発器33で凝縮した排熱回収用水
蒸気34の凝縮水58は、気水分離器27に戻される。
Since the battery reaction shown in the equation (5) is an exothermic reaction, the temperature of the fuel cell stack 21 rises as the power generation time elapses. When the temperature of the fuel cell stack 21 increases, the hydrogen ion conductivity of the electrolyte increases, so that the resistance decreases and the output characteristics temporarily improve.
Deterioration is likely to occur, and the life is shortened. Therefore, the battery cooling water 26 is supplied from the steam separator 27 to the cooler 63,
The fuel cell stack 21 is cooled. The operating temperature of the fuel cell stack 21 is generally set at around 190 ° C. in consideration of both the life and the performance. The supply amount of the battery cooling water 26 is adjusted so that the battery cooling water fuel cell stack outlet temperature detected by the battery cooling water temperature measuring means 42 falls within a predetermined temperature range.
It is controlled by adjusting the opening of 0. The battery cooling water 26 exiting the fuel cell stack 21 is returned to the steam separator 27 in the form of a mixture of water and steam. At startup and when the pressure measuring means 49 detects that the steam-water separator pressure has dropped below a predetermined pressure, the pressure measuring means 49 applies a predetermined power to the steam-water separator pressure. Is supplied to the steam / water separator heater 28 until it detects that the pressure exceeds a predetermined pressure. When the liquid level measuring means 55 detects that the water level of the steam-water separator 27 has dropped below a predetermined water level, the liquid level measuring means 55 sets the water level of the steam-water separator 27 in advance. The makeup water pump 43 is operated to supply the makeup water 44 to the steam separator 27 until it is detected that the water level has reached the predetermined level. Steam supplied from the fuel cell stack 21 to the steam separator 27 or steam separator 2
7 are supplied to the evaporator 33 as steam 34 for exhaust heat recovery, and are supplied to the evaporator 33 as the steam 34 for exhaust heat recovery.
Used for evaporation. The condensed water 58 of the exhaust heat recovery steam 34 condensed in the evaporator 33 is returned to the steam separator 27.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】次に、この従来の燃料
電池発電装置の問題点について説明する。従来の燃料電
池発電装置では、改質装置8の劣化状態を診断するため
には、改質装置出口にガスクロマトグラフ等の高価なガ
ス分析装置を接続して連続的に改質装置出口における改
質ガスをサンプリングしガス分析を行う、または、定期
的に容器に改質装置出口における改質ガスをサンプリン
グしガス分析装置のあるところまでもっていってガス分
析を行うことによって得られた改質ガス中のメタン量
(メタンスリップ量)から計算したメタン転化率の低下
から改質装置8の劣化状態を診断し、メタン転化率と発
電時間の関係からメタン転化率の低下速度を求め燃料電
池の発電に悪影響を及ぼさないメタン転化率の下限値に
至るまでの期間を計算することによって改質触媒の取替
時期を判定していた。しかし、この方法では、ガス分析
に時間がかかりその場で瞬時に改質装置8の劣化状態の
診断ができない、改質装置8の劣化診断のために高価な
ガス分析装置が必要である、その場で連続的に改質装置
8の劣化状態を診断するためには燃料電池発電装置に対
して専用のガス分析装置が必要である、ガス分析装置の
あるところまでサンプリングガスをもっていかなければ
ならないので時間がかかる等の問題点があった。
Next, problems of the conventional fuel cell power generator will be described. In the conventional fuel cell power generator, an expensive gas analyzer such as a gas chromatograph is connected to the outlet of the reformer 8 to continuously diagnose the deterioration state of the reformer 8 in order to diagnose the deterioration state. In the reformed gas obtained by sampling the gas and performing gas analysis, or by periodically sampling the reformed gas at the outlet of the reformer in a container and bringing it to the gas analyzer to perform gas analysis. The deterioration state of the reformer 8 is diagnosed from the decrease in the methane conversion rate calculated from the methane amount (methane slip amount), and the rate of decrease in the methane conversion rate is determined from the relationship between the methane conversion rate and the power generation time to generate the fuel cell. The replacement time of the reforming catalyst has been determined by calculating a period until the lower limit of the methane conversion rate has no adverse effect. However, in this method, it takes a long time for gas analysis, and it is not possible to diagnose the deterioration state of the reformer 8 instantly on the spot, and an expensive gas analyzer is required for the deterioration diagnosis of the reformer 8. In order to continuously diagnose the deterioration state of the reformer 8 in the field, a dedicated gas analyzer is required for the fuel cell power generator, and the sampling gas must be taken to the place where the gas analyzer is located. There was a problem that it took time.

【0017】本発明の目的は、改質ガスのサンプリング
と分析に長時間を要し改質装置の劣化診断を瞬時に行う
ことができない、改質装置の劣化診断のために高価なガ
ス分析装置が必要である、改質装置の劣化診断をその場
で連続的に行おうとすると燃料電池発電装置に対して専
用のガス分析装置が必要である等の問題点を解決した、
その場で瞬時に且つ連続的に改質装置の劣化診断を行い
改質触媒の取替時期を判定することが可能な燃料電池発
電装置及び改質装置の劣化診断方法並びに劣化診断プロ
グラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an expensive gas analyzer for the deterioration diagnosis of the reformer, which requires a long time for the sampling and analysis of the reformed gas and cannot perform the deterioration diagnosis of the reformer instantaneously. It is necessary to solve the problems such as the need for a dedicated gas analyzer for the fuel cell power generator when trying to continuously perform the deterioration diagnosis of the reformer on the spot.
A fuel cell power generator, a method for diagnosing deterioration of the reformer, and a deterioration diagnosing program capable of performing the deterioration diagnosis of the reformer instantly and continuously on the spot and determining the replacement timing of the reforming catalyst are recorded. It is to provide a computer-readable recording medium.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素を
つくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改質
装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行うた
めの電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極からな
る燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有す
る燃料電池発電装置において、前記燃料ガスと前記改質
用水蒸気を含む原燃料ガスの改質装置入口温度を測定す
る原燃料ガス改質装置入口温度測定手段と、前記原燃料
ガス改質装置入口温度測定手段からの温度検出信号を受
け前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段により検出
された原燃料ガス改質装置入口温度を予め決められた原
燃料ガス改質装置入口温度と前記改質装置の改質触媒の
劣化量の関係に照合することによって前記改質装置の劣
化状態を診断する劣化診断手段を有することを特徴とす
るものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting a fuel gas with reforming steam, and the reforming apparatus. In a fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which fuel cells comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidant electrode for generating electricity by reacting hydrogen produced with oxygen with oxygen, the fuel gas and A raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means for measuring a reformer inlet temperature of the raw fuel gas containing the reforming steam; and receiving a temperature detection signal from the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means. The raw fuel gas reformer inlet temperature detected by the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means is used to determine the relationship between the predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. Teru It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means for diagnosing a deterioration state of the reformer by.

【0019】また本発明は、燃料ガスと改質用水蒸気を
反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装
置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させ
て発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と
酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セル
スタックを有する燃料電池発電装置において、前記燃料
ガスと前記改質用水蒸気を含む原燃料ガスの改質装置入
口温度を測定する原燃料ガス改質装置入口温度測定手段
と、前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段からの温
度検出信号を受け前記原燃料ガス改質装置入口温度測定
手段により検出された原燃料ガス改質装置入口温度を予
め決められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記改質装
置のメタン転化率の関係に照合することによって前記改
質装置の劣化状態を診断する劣化診断手段を有すること
を特徴とするものである。
The present invention also provides a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting fuel gas with reforming steam, and generating electricity by reacting the hydrogen produced by the reforming apparatus with oxygen. In a fuel cell power generator having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode are stacked, the fuel gas and the raw fuel gas containing the reforming steam are reformed. Raw material gas reformer inlet temperature measuring means for measuring the inlet temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means for detecting the temperature by the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means. The deteriorated state of the reformer is checked by comparing the determined inlet temperature of the reformer with the relationship between the inlet temperature of the reformer and the methane conversion rate of the reformer. It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means diagnose.

【0020】また本発明は、改質用水蒸気を燃料ガスと
混合して供給するためのエジェクタと、前記燃料ガスと
前記改質用水蒸気を反応させ水素をつくるための改質触
媒を充填した改質装置と、前記改質装置でつくられた水
素を酸素と反応させて発電を行うための電解質をサンド
イッチした燃料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積
層した燃料電池セルスタックを有する燃料電池発電装置
において、前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を測
定する改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段と、前
記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段からの温度
検出信号を受け前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測
定手段により検出された改質用水蒸気エジェクタ入口温
度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と
前記改質装置の改質触媒の劣化量の関係に照合すること
によって前記改質装置の劣化状態を診断する劣化診断手
段を有することを特徴とするものである。
Further, the present invention provides an ejector for mixing and supplying reforming steam with a fuel gas, and a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen. Fuel cell having a fuel cell stack comprising a fuel cell and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating electricity by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen to generate electricity. In the power generator, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means for measuring an ejector inlet temperature of the reforming steam, and the reforming steam ejector receiving a temperature detection signal from the reforming steam ejector inlet temperature measuring means. The reforming steam ejector inlet temperature detected by the inlet temperature measuring means is changed to a predetermined reforming steam ejector inlet temperature and the reformer reforming device. It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means for diagnosing a deterioration state of the reformer by matching the amount of degradation relationships catalyst.

【0021】また本発明は、改質用水蒸気を燃料ガスと
混合して供給するためのエジェクタと、前記燃料ガスと
前記改質用水蒸気を反応させ水素をつくるための改質触
媒を充填した改質装置と、前記改質装置でつくられた水
素を酸素と反応させて発電を行うための電解質をサンド
イッチした燃料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積
層した燃料電池セルスタックを有する燃料電池発電装置
において、前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を測
定する改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段と、前
記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段からの温度
検出信号を受け前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測
定手段により検出された改質用水蒸気エジェクタ入口温
度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と
前記改質装置のメタン転化率の関係に照合することによ
って前記改質装置の劣化状態を診断する劣化診断手段を
有することを特徴とするものである。
The present invention also provides an ejector for mixing and supplying reforming steam with a fuel gas, and a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen. Fuel cell having a fuel cell stack comprising a fuel cell and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating electricity by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen to generate electricity. In the power generator, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means for measuring an ejector inlet temperature of the reforming steam, and the reforming steam ejector receiving a temperature detection signal from the reforming steam ejector inlet temperature measuring means. The reforming steam ejector inlet temperature detected by the inlet temperature measuring means is changed to a predetermined reforming steam ejector inlet temperature and the It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means for diagnosing a deterioration state of the reformer by matching the a down conversion relationship.

【0022】また本発明は、燃料ガス中の硫黄を除去す
る脱硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ
水素をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前
記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を
行うための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極
からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタック
を有する燃料電池発電装置において、前記燃料ガスの脱
硫装置入口温度を測定する燃料ガス脱硫装置入口温度測
定手段と、前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段から
の温度検出信号を受け前記燃料ガス脱硫装置入口温度測
定手段により検出された燃料ガス脱硫装置入口温度を予
め決められた燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置
の改質触媒の劣化量の関係に照合することによって前記
改質装置の劣化状態を診断する劣化診断手段を有するこ
とを特徴とするものである。
The present invention also provides a desulfurization apparatus for removing sulfur from fuel gas, a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with reforming steam to produce hydrogen, and In a fuel cell power generation apparatus having a fuel cell stack in which fuel cells comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidant electrode for generating power by reacting hydrogen produced by the apparatus with oxygen are used as the fuel gas, A fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring means for measuring the temperature of the desulfurization device inlet temperature, and a fuel gas desulfurization detected by the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring device receiving a temperature detection signal from the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring device. By comparing the inlet temperature of the reformer with the predetermined relationship between the fuel gas desulfurizer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer, the deterioration state of the reformer is determined. It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means for diagnosing.

【0023】また本発明は、燃料ガス中の硫黄を除去す
る脱硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ
水素をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前
記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を
行うための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極
からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタック
を有する燃料電池発電装置において、前記燃料ガスの脱
硫装置入口温度を測定する燃料ガス脱硫装置入口温度測
定手段と、前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段から
の温度検出信号を受け前記燃料ガス脱硫装置入口温度測
定手段により検出された燃料ガス脱硫装置入口温度を予
め決められた燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置
のメタン転化率の関係に照合することによって前記改質
装置の劣化状態を診断する劣化診断手段を有することを
特徴とするものである。
The present invention also provides a desulfurization apparatus for removing sulfur in fuel gas, a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting the fuel gas with reforming steam, In a fuel cell power generation apparatus having a fuel cell stack in which fuel cells comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidant electrode for generating power by reacting hydrogen produced by the apparatus with oxygen are used as the fuel gas, A fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring means for measuring the temperature of the desulfurization device inlet temperature, and a fuel gas desulfurization detected by the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring device receiving a temperature detection signal from the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring device. The deterioration state of the reformer is determined by comparing the inlet temperature of the reformer with a predetermined relationship between the fuel gas desulfurizer inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer. It is characterized in that it has a deterioration diagnosis means for disconnection.

【0024】また本発明は、燃料ガスと改質用水蒸気を
反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装
置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させ
て発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と
酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セル
スタックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診
断方法において、前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含
む原燃料ガスの改質装置入口温度を検出するステップ
と、このステップで検出した原燃料ガス改質装置入口温
度を予め決められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記
改質装置の改質触媒の劣化量の関係に照合することによ
って前記改質装置の劣化状態を診断するステップを有す
ることを特徴とする。
The present invention also provides a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting a fuel gas with reforming steam, and generating electricity by reacting the hydrogen produced by the reforming apparatus with oxygen. A method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator having a fuel cell stack comprising a fuel cell comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for performing the fuel gas and the reforming Detecting the reformer inlet temperature of the raw fuel gas containing steam, and detecting the raw fuel gas reformer inlet temperature detected in this step with a predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the reformer inlet temperature. A step of diagnosing the deterioration state of the reformer by collating with the relationship of the amount of deterioration of the reforming catalyst.

【0025】また本発明は、燃料ガスと改質用水蒸気を
反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装
置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させ
て発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と
酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セル
スタックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診
断方法において、前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含
む原燃料ガスの改質装置入口温度を検出するステップ
と、このステップで検出した原燃料ガス改質装置入口温
度を予め決められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記
改質装置のメタン転化率の関係に照合することによって
前記改質装置の劣化状態を診断するステップを有するこ
とを特徴とする。
The present invention also provides a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting fuel gas and reforming steam, and generating electricity by reacting the hydrogen produced by the reforming apparatus with oxygen. A method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator having a fuel cell stack comprising a fuel cell comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for performing the fuel gas and the reforming Detecting the reformer inlet temperature of the raw fuel gas containing steam, and detecting the raw fuel gas reformer inlet temperature detected in this step with a predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the reformer inlet temperature. A step of diagnosing a deterioration state of the reformer by collating with a relationship of a methane conversion rate is provided.

【0026】また本発明は、改質用水蒸気を燃料ガスと
混合して供給するエジェクタと、前記燃料ガスと前記改
質用水蒸気を反応させ水素をつくるための改質触媒を充
填した改質装置と、前記改質装置でつくられた水素を酸
素と反応させて発電を行うための電解質をサンドイッチ
した燃料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した
燃料電池セルスタックを有する燃料電池発電装置の改質
装置の劣化診断方法において、前記改質用水蒸気のエジ
ェクタ入口温度を検出するステップと、このステップで
検出した改質用水蒸気エジェクタ入口温度を予め決めら
れた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と前記改質装置の
改質触媒の劣化量の関係に照合することによって前記改
質装置の劣化状態を診断するステップを有することを特
徴とする。
The present invention also provides an ejector for supplying reforming steam mixed with a fuel gas, and a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting the fuel gas with the reforming steam. And a fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising an anode and an oxidant electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen are stacked. Detecting the ejector inlet temperature of the reforming steam, the reforming steam ejector inlet temperature detected in this step, the reforming steam ejector inlet temperature and the predetermined reforming steam ejector inlet temperature A step of diagnosing the deterioration state of the reformer by collating with the relationship of the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer.

【0027】また本発明は、改質用水蒸気を燃料ガスと
混合して供給するエジェクタと、前記燃料ガスと前記改
質用水蒸気を反応させ水素をつくるための改質触媒を充
填した改質装置と、前記改質装置でつくられた水素を酸
素と反応させて発電を行うための電解質をサンドイッチ
した燃料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した
燃料電池セルスタックを有する燃料電池発電装置の改質
装置の劣化診断方法において、前記改質用水蒸気のエジ
ェクタ入口温度を検出するステップと、このステップで
検出した改質用水蒸気エジェクタ入口温度を予め決めら
れた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と前記改質装置の
メタン転化率の関係に照合することによって前記改質装
置の劣化状態を診断するステップを有することを特徴と
する。
Also, the present invention provides an ejector for supplying a reforming steam mixed with a fuel gas, and a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen. And a fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising an anode and an oxidant electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen are stacked. Detecting the ejector inlet temperature of the reforming steam, the reforming steam ejector inlet temperature detected in this step, the reforming steam ejector inlet temperature and the predetermined reforming steam ejector inlet temperature A step of diagnosing a deterioration state of the reformer by collating with a relationship of a methane conversion rate of the reformer.

【0028】また本発明は、燃料ガス中の硫黄を除去す
るための脱硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反
応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装置
と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させて
発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と酸
化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セルス
タックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断
方法において、前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を検出
するステップと、このステップで検出した燃料ガス脱硫
装置入口温度を予め決められた燃料ガス脱硫装置入口温
度と前記改質装置の改質触媒の劣化量の関係に照合する
ことによって前記改質装置の劣化状態を診断するステッ
プを有することを特徴とする。
The present invention also provides a desulfurization apparatus for removing sulfur in fuel gas, a reforming apparatus filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting the fuel gas with reforming steam, Reforming of a fuel cell power generator with a fuel cell stack consisting of stacked fuel cells consisting of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen In the method for diagnosing deterioration of a device, a step of detecting a fuel gas desulfurization unit inlet temperature of the fuel gas, and a step of detecting the fuel gas desulfurization unit inlet temperature detected in this step and a predetermined fuel gas desulfurization unit inlet temperature and a modification of the reformer. A step of diagnosing the deterioration state of the reformer by checking the relationship with the relationship of the amount of deterioration of the quality catalyst.

【0029】また本発明は、燃料ガス中の硫黄を除去す
るための脱硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反
応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装置
と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させて
発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と酸
化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セルス
タックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断
方法において、前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を検出
するステップと、このステップで検出した燃料ガス脱硫
装置入口温度を予め決められた燃料ガス脱硫装置入口温
度と前記改質装置のメタン転化率の関係に照合すること
によって前記改質装置の劣化状態を診断するステップを
有することを特徴とする。
The present invention also provides a desulfurization device for removing sulfur in fuel gas, a reforming device filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting the fuel gas with reforming steam, Reforming of a fuel cell power generator with a fuel cell stack consisting of stacked fuel cells consisting of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen Detecting a fuel gas desulfurization unit inlet temperature; and detecting the fuel gas desulfurization unit inlet temperature detected in this step with a predetermined fuel gas desulfurization unit inlet temperature and methane of the reformer. A step of diagnosing the deterioration state of the reformer by collating the conversion rate relationship is provided.

【0030】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置
入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中から
一つを選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を
有することを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, Deterioration diagnosis means for selecting one from a plurality of relationships between the raw fuel gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer determined in advance by the reformer temperature detected by the temperature measuring means. Characterized in that it has a data selection means for transmitting the data.

【0031】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置
入口温度と改質装置のメタン転化率の関係の中から一つ
を選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有す
ることを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, One of a plurality of relations between the raw material gas reformer inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer determined in advance by the reformer temperature detected by the temperature measuring means is selected and transmitted to the deterioration diagnostic means. It has data selection means.

【0032】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中
から一つを選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手
段を有することを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, a reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, One is selected from the relationship between a plurality of reformer steam ejector inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected by the temperature measuring means and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer, and the deterioration diagnosis means is selected. It is characterized by having data selecting means for transmission.

【0033】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度と改質装置のメタン転化率の関係の中から
一つを選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を
有することを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, a reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, Data to select one from a plurality of relations between the reformer steam ejector inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer determined in advance by the reformer temperature detected by the temperature measuring means, and to transmit to the deterioration diagnostic means. It has a selection means.

【0034】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入
口温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中から一
つを選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有
することを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, One is selected from the relationship between a plurality of fuel gas desulfurization unit inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected by the temperature measuring unit and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer, and transmitted to the deterioration diagnosis unit. Characterized in that it has a data selection means for performing the operation.

【0035】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、改質装置の温度を検出する改質装置温度測定手段
と、前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受
け、前記改質装置温度測定手段により検出された改質装
置温度により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入
口温度と改質装置のメタン転化率の関係の中から一つを
選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有する
ことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means, Data selection to select one from a plurality of relations between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer determined in advance based on the reformer temperature detected by the temperature measuring unit, and to transmit to the deterioration diagnosis unit It is characterized by having means.

【0036】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置入口温
度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係から一つを選択
するステップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer, and a plurality of reformers predetermined in accordance with the reformer temperatures detected in this step. The method includes a step of selecting one from a relationship between a raw fuel gas reformer inlet temperature and a deterioration amount of a reforming catalyst of the reformer.

【0037】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置入口温
度と改質装置のメタン転化率の関係から一つを選択する
ステップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer and a plurality of reformers determined in advance in the step. The method includes a step of selecting one from a relationship between a raw fuel gas reformer inlet temperature and a methane conversion rate of the reformer.

【0038】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェクタ入
口温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係から一つを
選択するステップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer and a plurality of reformers determined in advance by the reformer temperatures detected in this step. The method includes a step of selecting one from the relationship between the inlet temperature of the reforming steam ejector and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer.

【0039】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェクタ入
口温度と改質装置のメタン転化率の関係から一つを選択
するステップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer and a plurality of reformers determined in advance by the temperature of the reformer detected in this step. The method includes a step of selecting one from a relationship between a reforming steam ejector inlet temperature and a methane conversion rate of a reformer.

【0040】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入口温度
と改質装置の改質触媒の劣化量の関係から一つを選択す
るステップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer and a plurality of reformers determined in advance by the temperature of the reformer detected in this step. The method includes a step of selecting one from a relationship between a fuel gas desulfurization unit inlet temperature and a deterioration amount of a reforming catalyst of a reformer.

【0041】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の温度を検出
するステップと、このステップで検出した改質装置温度
により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入口温度
と改質装置のメタン転化率の関係から一つを選択するス
テップを有することを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, a step of detecting a temperature of the reformer and a plurality of reformers determined in advance by the reformer temperatures detected in this step. The method includes a step of selecting one from a relationship between a fuel gas desulfurization unit inlet temperature and a methane conversion rate of a reformer.

【0042】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、劣化診断手段から改質装置の改質触媒の劣化量が
送信され、改質触媒の劣化量と発電時間の関係から、改
質触媒の劣化速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及
ぼさない改質触媒の劣化量の上限値に至るまでの期間を
計算することによって改質触媒の取替時期を判定する寿
命診断手段を有することを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the deterioration amount of the reforming catalyst of the reforming device is transmitted from the deterioration diagnosing means, and the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst and the power generation time is used. It is necessary to have a life diagnosing means for determining a deterioration rate, calculating a period until reaching an upper limit value of the amount of deterioration of the reforming catalyst which does not adversely affect the power generation of the fuel cell, and determining a replacement time of the reforming catalyst. It is a feature.

【0043】また本発明は、前記燃料電池発電装置にお
いて、劣化診断手段から改質装置のメタン転化率が送信
され、メタン転化率と発電時間の関係から、メタン転化
率の低下速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさ
ないメタン転化率の下限値に至るまでの期間を計算する
ことによって改質触媒の取替時期を判定する寿命診断手
段を有することを特徴とするものである。
Also, according to the present invention, in the fuel cell power generator, the methane conversion of the reformer is transmitted from the deterioration diagnosing means, and the rate of decrease of the methane conversion is determined from the relationship between the methane conversion and the power generation time. It is characterized by having a life diagnosis means for judging a time to replace the reforming catalyst by calculating a period up to a lower limit value of the methane conversion rate which does not adversely affect the power generation of the battery.

【0044】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置の改質触媒の
劣化量と発電時間の関係から改質触媒の劣化速度を求
め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない改質触媒の劣
化量の上限値に至るまでの期間を計算することによって
改質触媒の取替時期を判定するステップを有することを
特徴とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reforming device of a fuel cell power generator, the deterioration rate of the reforming catalyst is obtained from the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer and the power generation time. A step of calculating a period until reaching the upper limit value of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, thereby determining a time to replace the reforming catalyst.

【0045】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法において、改質装置のメタン転化
率と発電時間の関係からメタン転化率の低下速度を求
め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさないメタン転化率
の下限値に至るまでの期間を計算することによって改質
触媒の取替時期を判定するステップを有することを特徴
とする。
Further, according to the present invention, in the method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, the rate of decrease of the methane conversion is determined from the relationship between the methane conversion of the reformer and the power generation time. The method further comprises a step of determining a time to replace the reforming catalyst by calculating a period until the lower limit of the methane conversion rate has no adverse effect.

【0046】また本発明は、燃料ガス中の硫黄を除去す
るための脱硫装置と、燃料ガスと改質用水蒸気を混合し
て供給するエジェクタと、燃料ガスと改質用水蒸気を反
応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装置
と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させて
発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と酸
化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セルス
タックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断
プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録
媒体であって、前記改質装置の入口に設置された原燃料
ガス改質装置入口温度測定手段、前記エジェクタの入口
に設置された改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手
段、及び前記脱硫装置の入口に設置された燃料ガス脱硫
装置入口温度測定手段のいずれか1個、あるいは1個以
上で、原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジ
ェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいず
れか一つ、あるいは一つ以上を検出する手順、前記各温
度測定手段からの温度検出信号を劣化診断手段に送信す
る手順、前記各温度測定手段からの温度検出信号を受信
した劣化診断手段において、改質装置温度測定手段で検
出され信号に変換して送信された改質装置温度に対応し
てデータ選択手段により選択され劣化診断手段に送信さ
れた予め決められた原燃料ガス改質装置入口温度、改質
用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入
口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上と改質装置の
改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係の照合デー
タを照合する手順、前記照合の結果に基づいて、前記改
質装置の改質触媒の劣化量あるいはメタン転化率を求
め、前記改質装置の改質触媒の劣化量の増加あるいはメ
タン転化率の低下から改質装置の改質部の劣化状態を診
断する手順を実行させるためのものである。
The present invention also provides a desulfurization device for removing sulfur in fuel gas, an ejector for mixing and supplying fuel gas and reforming steam, and reacting the fuel gas with reforming steam to form hydrogen. A reformer filled with a reforming catalyst for making, and a fuel cell unit comprising a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating electricity by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen. A computer-readable recording medium storing a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator having a stacked fuel cell stack, wherein the raw fuel gas reformer inlet is provided at an inlet of the reformer. Temperature measuring means, reforming steam ejector inlet temperature measuring means installed at the inlet of the ejector, and fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring instrument installed at the desulfurizing apparatus inlet Detecting one or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature with any one or more of Transmitting the temperature detection signal from each of the temperature measuring means to the deterioration diagnosing means; and receiving the temperature detection signal from each of the temperature measuring means, and converting the converted signal into a signal detected by the reforming apparatus temperature measuring means. The predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature, reformer steam ejector inlet temperature, and fuel gas selected by the data selecting means and transmitted to the deterioration diagnosing means in accordance with the reformer temperature transmitted as such. A procedure for collating collation data on the relationship between any one of the desulfurization unit inlet temperatures, or one or more and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer or the methane conversion rate, the result of the collation Then, the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reforming device is obtained, and the deterioration amount of the reforming section of the reforming device is determined based on the increase in the deterioration amount of the reforming catalyst of the reforming device or the decrease in the methane conversion rate. This is for executing a procedure for diagnosing a condition.

【0047】また本発明は、前記燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断プログラムを記録したコンピュータ読
み取り可能な記録媒体であって、寿命診断手順として、
原燃料ガス改質装置入口温度測定手段、改質用水蒸気エ
ジェクタ入口温度測定手段、及び燃料ガス脱硫装置入口
温度測定手段のいずれか1個、あるいは1個以上で検出
した原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれ
か一つ、あるいは一つ以上を、データ選択手段で選択さ
れ送信された予め決められた原燃料ガス改質装置入口温
度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱
硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上と改
質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係の
照合データに劣化診断手段で照合することによって求め
た改質触媒の劣化量あるいはメタン転化率と発電時間の
関係から改質触媒の劣化速度あるいはメタン転化率の低
下速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない改
質触媒の劣化量の上限値に至るまでの期間、あるいはメ
タン転化率の下限値に至るまでの期間を計算する手順、
これによって求められた改質触媒の劣化量の上限値に至
るまでの期間、あるいはメタン転化率の下限値に至るま
での期間に基づいて、改質触媒の取替時期を判定する手
順を実行させるためのものである。
Further, the present invention is a computer-readable recording medium recording a deterioration diagnosis program for the reformer of the fuel cell power generator, wherein the life diagnosis procedure is as follows.
Raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means, reforming steam ejector inlet temperature measuring means, and fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring means, or raw fuel gas reformer inlet detected by one or more of them Any one or more of the temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature, and the predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature selected and transmitted by the data selection means. Deterioration diagnosis means for collation data on the relationship between one or more of the inlet temperature of the reforming steam ejector and the inlet temperature of the fuel gas desulfurization unit and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming unit or the methane conversion rate. The deterioration rate of the reforming catalyst or the rate of decrease in the methane conversion rate is determined from the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate and the power generation time, and the fuel Procedure for calculating the period up to the lower limit of the period or methane conversion, up to the upper limit of the amount of degradation of the reforming catalyst does not adversely affect the generation of the battery,
Based on the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst thus obtained, or the period up to the lower limit of the methane conversion rate, a procedure for determining the timing of replacing the reforming catalyst is executed. It is for.

【0048】本発明は、原燃料ガス改質装置入口温度、
改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装
置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上を検出
し、改質装置の劣化状態の診断と改質触媒の取替時期の
判定を行うことを最も主要な特徴とする。従来の技術と
は、改質装置に原燃料ガス改質装置入口温度測定手段、
改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段、及び燃料ガ
ス脱硫装置入口温度測定手段のいずれか1個、あるいは
1個以上を設置するとともに、劣化診断手段、寿命診断
手段を設置し、検出した温度を信号に変換して劣化診断
手段に送信し、劣化診断手段で検出した温度を予め決め
られた原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置の改質触
媒の劣化量またはメタン転化率の関係、改質用水蒸気エ
ジェクタ入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量または
メタン転化率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温度と
改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係
と照合することによって改質装置の改質触媒の劣化量ま
たはメタン転化率を求め、ガスクロマトグラフ等の高価
なガス分析装置を用いて長時間を要する改質装置出口に
おける改質ガスの分析作業を行うことなしに、その場で
瞬時に改質装置の劣化状態を診断するとともに、原燃料
ガス改質装置入口温度測定手段、改質用水蒸気エジェク
タ入口温度測定手段、及び燃料ガス脱硫装置入口温度測
定手段のいずれか1個、あるいは1個以上で検出した原
燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入
口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一
つ、あるいは一つ以上を、劣化診断手段で予め決められ
た検出温度(原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸
気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度
のいずれか一つ、あるいは一つ以上)と改質装置の改質
触媒の劣化量またはメタン転化率の関係と照合すること
によって求めた改質触媒の劣化量またはメタン転化率と
発電時間の関係から改質触媒の劣化速度またはメタン転
化率の低下速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼ
さない改質触媒の劣化量の上限値に至るまでの期間、あ
るいはメタン転化率の下限値に至るまでの期間を計算す
ることによって、改質触媒の取替時期を判定することを
可能にしたという点が異なる。また、必要に応じてデー
タ選択手段を設け、改質装置温度測定手段で検出され信
号に変換されて送信された改質装置温度に対して、原燃
料ガス改質装置入口装置と改質装置の改質触媒の劣化量
またはメタン転化率の関係、改質用水蒸気エジェクタ入
口温度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化
率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温度と改質装置の
改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係のいずれか
一つ、あるいは一つ以上を選択し劣化診断手段に送信す
る点も従来技術と異なる。
The present invention relates to a raw fuel gas reformer inlet temperature,
Detecting one or more of the inlet temperature of the reforming steam ejector and the inlet temperature of the fuel gas desulfurization unit to diagnose the deterioration state of the reforming unit and determine the timing of replacing the reforming catalyst. Is the most important feature. With the conventional technology, the raw fuel gas reformer inlet temperature measurement means in the reformer,
Either one or more of the reforming steam ejector inlet temperature measuring means and the fuel gas desulfurization unit inlet temperature measuring means are installed, and the deterioration diagnosis means and the life diagnosis means are installed, and the detected temperature is signaled. The temperature detected by the deterioration diagnosing means is transmitted to the deterioration diagnosing means, and the relationship between the predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming apparatus or the methane conversion rate is improved. The relationship between the inlet temperature of the steam ejector for fuel and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming unit or the methane conversion ratio, and the relationship between the inlet temperature of the fuel gas desulfurization unit and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming unit or the methane conversion ratio To determine the amount of degradation of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reformer, and use an expensive gas analyzer such as a gas chromatograph to convert the reformed gas at the outlet of the reformer, which takes a long time. Diagnosis of the deterioration state of the reformer instantly on the spot without performing the analysis work, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means, and the fuel gas desulfurizer Any one or one of the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature detected by any one or more of the inlet temperature measuring means. The above is the detection temperature (one or more of the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer) predetermined by the deterioration diagnosis means. The rate of deterioration of the reforming catalyst is determined from the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the relationship between the methane conversion rate and the power generation time, which is obtained by collating with the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the relationship between methane conversion rates. Alternatively, determine the rate of decrease in methane conversion, and calculate the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, or the period up to the lower limit of the methane conversion. Thus, it is possible to determine the time for replacing the reforming catalyst. In addition, a data selection means is provided as necessary, and the reformer temperature is detected by the reformer temperature measuring means and converted into a signal and transmitted. Relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate, the relationship between the inlet temperature of the reforming steam ejector and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reforming unit, and the temperature of the fuel gas desulfurization unit and the temperature of the reforming unit It is also different from the prior art in that one or more of the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst and the methane conversion rate is selected and transmitted to the deterioration diagnosis means.

【0049】[0049]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
形態例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0050】図1に本発明の実施形態例1を表す構成説
明図を示す。図4と同一のものは同一符号で表し、これ
らのものについてはその説明を省略する。図1を用いて
本発明を説明する。本実施形態例1は、図4に示した従
来例とは、図1に示したように原燃料ガス改質装置入口
温度測定手段6、改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定
手段32、及び燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段29
の一つ以上をそれぞれ改質装置8の入口、エジェクタ5
3の入口、及び脱硫装置7の入口に新たに設けた点と、
原燃料ガス改質装置入口温度測定手段6、改質用水蒸気
エジェクタ入口温度測定手段32、及び燃料ガス脱硫装
置入口温度測定手段29の一つ以上で検出した原燃料ガ
ス改質装置入口温度の信号、改質用水蒸気エジェクタ入
口温度の信号、及び燃料ガス脱硫装置入口温度の信号の
一つ以上を受け、予め記憶された原燃料ガス改質装置入
口温度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化
率の関係、改質用水蒸気エジェクタ入口温度と改質装置
の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、及び燃
料ガス脱硫装置入口温度と改質触媒の劣化量またはメタ
ン転化率の関係と照合することによって改質装置8の劣
化状態を診断する劣化診断手段5を新たに設けた点が異
なる。
FIG. 1 is a structural explanatory view showing a first embodiment of the present invention. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The present invention will be described with reference to FIG. The first embodiment differs from the conventional example shown in FIG. 4 in that, as shown in FIG. 1, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas Desulfurization unit inlet temperature measuring means 29
Of the reformer 8 and the ejector 5
3 and the point newly provided at the inlet of the desulfurization device 7,
A raw fuel gas reformer inlet temperature signal detected by one or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29. Receiving one or more of the reforming steam ejector inlet temperature signal and the fuel gas desulfurizer inlet temperature signal, and storing the raw fuel gas reformer inlet temperature and the reforming catalyst deterioration amount stored in advance in advance. Or the relationship between the methane conversion rate, the relationship between the inlet temperature of the reforming steam ejector and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reforming unit or the methane conversion ratio, and the relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion ratio. The difference is that a deterioration diagnosis means 5 for diagnosing the deterioration state of the reforming device 8 by collating with the relation of (1) is newly provided.

【0051】次に本実施形態例1の作用について説明す
る。本実施形態例1では、改質装置8の入口に設置され
た原燃料ガス改質装置入口温度測定手段6、エジェクタ
53の入口に設置された改質用水蒸気エジェクタ入口温
度測定手段32、脱硫装置7の入口に設置された燃料ガ
ス脱硫装置入口温度測定手段29の一個以上で、原燃料
ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温
度、燃料ガス脱硫装置入口温度の一つ以上を検出し、こ
れらの温度検出信号を劣化診断手段5に送信して、温度
検出信号を受信した劣化診断手段5で、予め記憶された
検出温度と改質装置8の改質触媒の劣化量またはメタン
転化率の関係、すなわち、原燃料ガス改質装置入口温度
と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関
係、改質用水蒸気エジェクタ入口温度と改質装置の改質
触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、及び燃料ガス
脱硫装置入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量または
メタン転化率の関係を照合することによって改質触媒の
劣化量、すなわち改質装置8の改質部48の劣化状態を
診断することが従来技術とは異なる。
Next, the operation of the first embodiment will be described. In the first embodiment, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6 installed at the inlet of the reformer 8, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32 installed at the inlet of the ejector 53, the desulfurizer One or more of the fuel gas desulfurization unit inlet temperature measuring means 29 installed at the inlet of No. 7 detects one or more of the raw fuel gas reforming unit inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizing unit inlet temperature. Then, these temperature detection signals are transmitted to the deterioration diagnosing means 5, and the deterioration diagnosing means 5 which has received the temperature detection signals detects the stored temperature and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer 8 or the methane conversion. The relationship between the rates, that is, the relationship between the raw fuel gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst in the reformer or the methane conversion rate, the temperature of the reforming steam ejector inlet and the amount of deterioration of the reforming catalyst in the reformer Or The amount of deterioration of the reforming catalyst, that is, the reforming of the reforming device 8, is checked by comparing the relationship between the conversion rate of the reforming device and the relationship between the inlet temperature of the fuel gas desulfurization device and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming device or the methane conversion rate. Diagnosing the deterioration state of the unit 48 differs from the prior art.

【0052】改質装置8の改質部48の改質触媒が劣化
すると、改質装置8の改質部48で吸熱反応の(1)式
で示されたメタンの水蒸気改質反応が起こりにくくな
り、改質装置8のメタン転化率が低下する。その結果、
改質装置出口ガス(改質ガス)中のメタン量(メタンス
リップ量)が増加する。その際、改質装置8の改質部4
8でのメタンの水蒸気改質反応による吸熱量が減少する
ので、改質装置8の改質部48の改質触媒が劣化すると
改質装置出口ガス(改質ガス)温度とバーナ燃焼排ガス
温度は上昇することとなる。従って、熱交換器47で改
質装置出口ガスである改質ガス2と熱交換することによ
って昇温される都市ガス4の脱硫装置入口温度、同じく
熱交換器51で改質装置出口ガスである改質ガス2と熱
交換することによって昇温される改質用水蒸気31のエ
ジェクタ入口温度、及び昇温された都市ガス4と改質用
水蒸気31とシフトコンバータ11からのリサイクルガ
スからなる原燃料ガス1の改質装置入口温度も上昇する
ことになる。従って、原燃料ガス改質装置入口温度、燃
料ガス脱硫装置入口温度、及び改質用水蒸気エジェクタ
入口温度を検出することにより改質触媒の劣化量あるい
はメタン転化率を推定することができ、改質装置8の改
質部48の劣化状態の診断が可能である。なお、原燃料
ガス改質装置入口温度、燃料ガス脱硫装置入口温度、及
び改質用水蒸気エジェクタ入口温度は、おのおの複数の
センサを設置して検出し、それらの平均値をとってもよ
い。
When the reforming catalyst in the reforming section 48 of the reformer 8 deteriorates, the steam reforming reaction of methane represented by the equation (1) of the endothermic reaction hardly occurs in the reforming section 48 of the reformer 8. Thus, the methane conversion rate of the reformer 8 decreases. as a result,
The methane amount (methane slip amount) in the reformer outlet gas (reformed gas) increases. At this time, the reforming unit 4 of the reforming device 8
Since the amount of heat absorbed by the steam reforming reaction of methane at 8 decreases, when the reforming catalyst in the reforming section 48 of the reformer 8 deteriorates, the temperature of the reformer outlet gas (reformed gas) and the temperature of the burner combustion exhaust gas are reduced. Will rise. Therefore, the temperature of the city gas 4 which is heated by exchanging heat with the reformed gas 2 which is the reformer outlet gas in the heat exchanger 47 is the same as the temperature of the desulfurizer inlet gas, and the heat exchanger 51 is the reformer outlet gas. Ejector inlet temperature of the reforming steam 31 heated by heat exchange with the reformed gas 2, and raw fuel composed of the heated city gas 4, the reforming steam 31, and the recycle gas from the shift converter 11 The reformer inlet temperature of gas 1 will also increase. Therefore, by detecting the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer, and the inlet temperature of the reforming steam ejector, it is possible to estimate the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate, Diagnosis of the deterioration state of the reforming section 48 of the device 8 is possible. The inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer, and the inlet temperature of the reforming steam ejector may each be detected by installing a plurality of sensors, and their average values may be taken.

【0053】図2に本発明の実施形態例2を表す構成説
明図を示す。図1及び図4と同一のものは同一符号で表
し、これらのものについてはその説明を省略する。図2
を用いて本実施形態例2を説明する。本実施形態例2
は、図4に示した従来例とは、図2に示したように原燃
料ガス改質装置入口温度測定手段6、改質用水蒸気エジ
ェクタ入口温度測定手段32、及び燃料ガス脱硫装置入
口温度測定手段29のいずれか1個、あるいは1個以上
をそれぞれ改質装置8の入口、エジェクタ53の入口、
及び脱硫装置7の入口に新たに設けた点と、原燃料ガス
改質装置入口温度測定手段6、改質用水蒸気エジェクタ
入口温度測定手段32、及び燃料ガス脱硫装置入口温度
測定手段29のいずれか1個、あるいは1個以上で検出
した原燃料ガス改質装置入口温度の信号、改質用水蒸気
エジェクタ入口温度の信号、及び都市ガス(燃料ガス)
脱硫装置入口温度の信号の一つ以上を受け、予め決めら
れた原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置の改質触媒
の劣化量またはメタン転化率の関係、改質用水蒸気エジ
ェクタ入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメ
タン転化率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温度と改
質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係と照合するこ
とによって改質装置8の劣化状態を診断する劣化診断手
段5を新たに設けた点、及び原燃料ガス改質装置入口温
度測定手段6、改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手
段32、及び燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段29の
いずれか1個、あるいは1個以上で検出した原燃料ガス
改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、
及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一つ、あるい
は一つ以上を、劣化診断手段5で予め決められた検出温
度(原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれ
か一つ、あるいは一つ以上)と改質装置8の改質触媒の
劣化量またはメタン転化率の関係と照合することによっ
て求めた改質触媒の劣化量またはメタン転化率と発電時
間の関係から改質触媒の劣化速度またはメタン転化率の
低下速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない
改質触媒の劣化量の上限値に至るまでの期間、あるいは
メタン転化率の下限値に至るまでの期間を計算すること
によって、改質触媒の取替時期を判定する寿命診断手段
65を新たに設けた点が異なる。
FIG. 2 is a structural explanatory view showing a second embodiment of the present invention. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIG. Second embodiment example
4 is different from the conventional example shown in FIG. 4 in that, as shown in FIG. 2, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means. Any one or more of the means 29 may be connected to the inlet of the reformer 8, the inlet of the ejector 53,
And a point newly provided at the inlet of the desulfurizer 7, any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring means 29. One or more raw fuel gas reformer inlet temperature signal, reformer steam ejector inlet temperature signal, and city gas (fuel gas)
Receiving one or more signals of the desulfurizer inlet temperature, the relationship between the predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer or the methane conversion rate, the reforming steam ejector inlet temperature The deterioration state of the reformer 8 by comparing the relationship between the temperature of the reforming catalyst and the amount of methane conversion in the reformer and the relationship between the inlet temperature of the fuel gas desulfurization unit and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion. Of the degradation diagnostic means 5 for diagnosing the fuel gas, and any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29 Or one or more raw fuel gas reformer inlet temperature detected, reformer steam ejector inlet temperature,
And one or more of the inlet temperatures of the fuel gas desulfurization unit, the detected temperature (the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel Any one or more of the gas desulfurization unit inlet temperatures) and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion obtained by collating with the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer 8 or the conversion rate of methane. The rate of deterioration of the reforming catalyst or the rate of reduction of the methane conversion rate is determined from the relationship between the conversion rate and the power generation time, and the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, or methane conversion The difference is that a life diagnosis means 65 for determining the time to replace the reforming catalyst is newly provided by calculating the period until the rate reaches the lower limit value.

【0054】次に本実施形態例2の作用について説明す
る。本実施形態例2では、改質装置8の入口に設置され
た原燃料ガス改質装置入口温度測定手段6、エジェクタ
53の入口に設置された改質用水蒸気エジェクタ入口温
度測定手段32、及び脱硫装置7の入口に設置された燃
料ガス脱硫装置入口温度測定手段29のいずれか1個、
あるいは1個以上で、原燃料ガス改質装置入口温度、改
質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置
入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上を検出し、
これらの温度検出信号を劣化診断手段5に送信して、温
度検出信号を受信した劣化診断手段5で、予め決められ
た検出温度(原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸
気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度
のいずれか一つ、あるいは一つ以上)と改質装置8の改
質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、すなわち、
原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置8の改質触媒の
劣化量またはメタン転化率の関係、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度と改質装置8の改質触媒の劣化量またはメ
タン転化率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温度と改
質装置8の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係
と照合することによって改質触媒の劣化、すなわち改質
装置8の改質部48の劣化状態を診断するとともに、寿
命診断手段65で、原燃料ガス改質装置入口温度測定手
段6、改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段32、
及び燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段29のいずれか
1個、あるいは1個以上で検出した原燃料ガス改質装置
入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料
ガス脱硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以
上を、劣化診断手段5で予め決められた検出温度(原燃
料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口
温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一つ、
あるいは一つ以上)と改質装置8の改質触媒の劣化量ま
たはメタン転化率の関係と照合することによって求めた
改質触媒の劣化量またはメタン転化率と発電時間の関係
から改質触媒の劣化速度またはメタン転化率の低下速度
を求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない改質触媒
の劣化量の上限値に至るまでの期間、あるいはメタン転
化率の下限値に至るまでの期間を計算することによっ
て、改質触媒の取替時期を判定することが従来技術とは
異なる。
Next, the operation of the second embodiment will be described. In the second embodiment, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6 installed at the inlet of the reformer 8, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32 installed at the inlet of the ejector 53, and desulfurization One of the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring means 29 installed at the inlet of the device 7,
Or at least one, the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and one or more of the fuel gas desulfurizer inlet temperature is detected,
These temperature detection signals are transmitted to the deterioration diagnosing means 5, and the deterioration diagnosing means 5 which has received the temperature detection signals determines predetermined detection temperatures (the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature). , And any one or more of the fuel gas desulfurization unit inlet temperatures) and the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst of the reforming unit 8 or the methane conversion rate,
Relationship between raw fuel gas reformer inlet temperature and reforming catalyst deterioration amount or methane conversion rate of reformer 8, reforming steam ejector inlet temperature and reforming catalyst deterioration amount or methane conversion rate of reformer 8 And the relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming device 8 or the methane conversion rate, the deterioration of the reforming catalyst, Along with diagnosing the deterioration state, the life diagnosing means 65 includes a raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, a reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32,
And any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature detected by one or more of the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29. One or more of the detected temperatures (any one of the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer) determined by the deterioration diagnosis means 5 ,
Or one or more) and the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer 8 or the relationship between the methane conversion and the methane conversion obtained from the relationship between the amount of methane conversion and the power generation time. Calculate the rate of deterioration or the rate of decrease in methane conversion, and calculate the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, or the period up to the lower limit of the methane conversion. Thus, the determination of the time for replacing the reforming catalyst is different from that of the related art.

【0055】寿命診断手段65では、劣化診断手段5に
おいて原燃料ガス改質装置入口温度測定手段6、改質用
水蒸気エジェクタ入口温度測定手段32、及び燃料ガス
脱硫装置入口温度測定手段29のいずれか1個、あるい
は1個以上で検出した原燃料ガス改質装置入口温度、改
質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置
入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上を原燃料ガ
ス改質装置入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量また
はメタン転化率の関係、改質用水蒸気エジェクタ入口温
度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の
関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温度と改質装置の改質
触媒の劣化量またはメタン転化率の関係と照合すること
によって得られた改質触媒の劣化量またはメタン転化率
と発電時間の関係から改質触媒の劣化速度またはメタン
転化率の低下速度を求め、燃料電池の発電に悪影響を及
ぼさない改質触媒の劣化量の上限値、またはメタン転化
率の下限値に至るまでの期間を計算することによって改
質触媒の取替時期を判定することができる。なお、原燃
料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口
温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度は、おのおの複数
のセンサを設置して検出し、それらの平均値をとっても
よい。
In the life diagnosing means 65, any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29 in the deterioration diagnosing means 5 is used. One or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature detected by one or more fuel gas reformers The relationship between the unit inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reformer, the relationship between the inlet temperature of the reforming steam ejector and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reformer, and fuel gas desulfurization Relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate and the power generation time obtained by collating with the relationship between the unit inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reformer Calculate the deterioration rate of the reforming catalyst or the rate of decrease of the methane conversion rate from the calculated value, and calculate the period up to the upper limit of the deterioration amount of the reforming catalyst or the lower limit of the methane conversion rate that does not adversely affect the power generation of the fuel cell By doing so, it is possible to determine the time to replace the reforming catalyst. The inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer may each be detected by installing a plurality of sensors, and the average value thereof may be taken.

【0056】図3に本発明の実施形態例3を表す構成説
明図を示す。図1、図2及び図4と同一のものは同一符
号で表し、これらのものについてはその説明を省略す
る。図3を用いて本実施形態例3を説明する。本実施形
態例3は、図2に示した本発明の実施形態例2とは、改
質装置温度測定手段41で検出され信号に変換されて送
信された改質装置温度に対して、原燃料ガス改質装置入
口温度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化
率の関係、改質用水蒸気エジェクタ入口温度と改質装置
の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、及び燃
料ガス脱硫装置入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量
またはメタン転化率の関係のいずれか一つ、あるいは一
つ以上を選択し劣化診断手段5に送信するデータ選択手
段66を新たに設けた点が異なる。
FIG. 3 is a structural explanatory view showing a third embodiment of the present invention. 1, 2, and 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Third Embodiment A third embodiment will be described with reference to FIG. The third embodiment differs from the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2 in that the raw fuel temperature is detected by the reformer temperature measuring means 41, converted into a signal, and transmitted. The relationship between the gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst or methane conversion of the reformer, the relationship between the reforming steam ejector inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer or methane conversion, and A new data selection unit 66 for selecting one or more of the relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reforming unit and transmitting it to the deterioration diagnosis unit 5 The point provided is different.

【0057】次に本実施形態例3の作用について説明す
る。本実施形態例3では、改質装置8の入口に設置され
た原燃料ガス改質装置入口温度測定手段6、エジェクタ
53の入口に設置された改質用水蒸気エジェクタ入口温
度測定手段32、及び脱硫装置7の入口に設置された燃
料ガス脱硫装置入口温度測定手段29のいずれか1個、
あるいは1個以上で、原燃料ガス改質装置入口温度、改
質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置
入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上を検出し、
これらの温度検出信号を劣化診断手段5に送信して、温
度検出信号を受信した劣化診断手段5で、データ選択手
段66において改質装置温度測定手段41で検出され信
号に変換して送信された改質装置温度に対して選択され
劣化診断手段5に送信された予め決められた検出温度
(原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェク
タ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか
一つ、あるいは一つ以上)と改質装置8の改質触媒の劣
化量またはメタン転化率の関係を照合することによって
改質触媒の劣化、すなわち改質装置8の改質部48の劣
化状態を診断するとともに、寿命診断手段65で、原燃
料ガス改質装置入口温度測定手段6、改質用水蒸気エジ
ェクタ入口温度測定手段32、及び燃料ガス脱硫装置入
口温度測定手段29のいずれか1個、あるいは1個以上
で検出した原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気
エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度の
いずれか一つ、あるいは一つ以上を、劣化診断手段5で
予め決められた検出温度(原燃料ガス改質装置入口温
度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱
硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上)と
改質装置8の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関
係と照合することによって求めた改質触媒の劣化量また
はメタン転化率と発電時間の関係から改質触媒の劣化速
度またはメタン転化率の低下速度を求め、燃料電池の発
電に悪影響を及ぼさない改質触媒の劣化量の上限値に至
るまでの期間、あるいはメタン転化率の下限値に至るま
での期間を計算することによって、改質触媒の取替時期
を判定することが従来技術とは異なる。
Next, the operation of the third embodiment will be described. In the third embodiment, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6 installed at the inlet of the reformer 8, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32 installed at the inlet of the ejector 53, and desulfurization One of the fuel gas desulfurization device inlet temperature measuring means 29 installed at the inlet of the device 7,
Or at least one, the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and one or more of the fuel gas desulfurizer inlet temperature is detected,
These temperature detection signals are transmitted to the deterioration diagnosing means 5, and the deterioration diagnosing means 5 receiving the temperature detection signals converts the signals detected by the reformer temperature measuring means 41 in the data selecting means 66 and transmits the signals. A predetermined detection temperature selected for the reformer temperature and transmitted to the deterioration diagnosing means 5 (any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature) One or more) and the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reforming device 8, the deterioration of the reforming catalyst, that is, the deterioration of the reforming section 48 of the reforming device 8. Along with diagnosing the condition, the life diagnosing means 65 includes a raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, a reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and a fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29. Deterioration diagnosis of any one or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, reformer steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature detected by any one or more than one The detection temperature (one or more of the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer) predetermined by the means 5 and the reformer 8 From the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the relationship between the methane conversion rate and the power generation time obtained by comparing with the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate, the deterioration rate of the reforming catalyst or the rate of decrease of the methane conversion rate was determined. By calculating the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, or the period up to the lower limit of the methane conversion, Is possible to determine the replacement time of the medium is different from the prior art.

【0058】前記劣化診断手段5、寿命診断手段65、
データ選択手段66は、具体的には、パーソナルコンピ
ュータ(PC)等により、予め所定の記録媒体に記録さ
れた劣化診断プログラムに基づいて実行される。
The deterioration diagnosis means 5, the life diagnosis means 65,
The data selecting means 66 is specifically executed by a personal computer (PC) or the like based on a deterioration diagnosis program recorded in a predetermined recording medium in advance.

【0059】図5は本発明の実施形態例に係る燃料電池
発電装置の改質装置の劣化診断方法及び劣化診断プログ
ラムに基づくフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart based on a deterioration diagnosis method and a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator according to an embodiment of the present invention.

【0060】本実施形態例に係る燃料電池発電装置で
は、改質装置8の入口に設置された原燃料ガス改質装置
入口温度測定手段6、エジェクタ53の入口に設置され
た改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段32、及び
脱硫装置7の入口に設置された燃料ガス脱硫装置入口温
度測定手段29のいずれか1個、あるいは1個以上で、
原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ
入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一
つ、あるいは一つ以上を検出する(ステップS1)。
In the fuel cell power generator according to this embodiment, the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6 installed at the inlet of the reformer 8 and the reforming steam ejector installed at the inlet of the ejector 53 Either one or more of the inlet temperature measuring means 32 and the fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring means 29 installed at the inlet of the desulfurizing apparatus 7,
One or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature are detected (step S1).

【0061】そして、各温度測定手段6、29、32か
ら、これらの温度検出信号を劣化診断手段5に送信する
(ステップS2)。
Then, these temperature detection signals are transmitted from the temperature measuring means 6, 29, 32 to the deterioration diagnosing means 5 (step S2).

【0062】次に、これらの温度検出信号を受信した劣
化診断手段5で、データ選択手段66において改質装置
温度測定手段41で検出され信号に変換して送信された
改質装置温度に対して選択され劣化診断手段5に送信さ
れた予め決められた検出温度(原燃料ガス改質装置入口
温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス
脱硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上)
と改質装置8の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の
関係の照合データを照合する(ステップS3)。
Next, the deterioration diagnosing means 5 receiving these temperature detection signals, the data selecting means 66 converts the converted signals into signals detected by the reforming apparatus temperature measuring means 41 and transmits the signals. The predetermined detection temperature (one of the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer) selected and transmitted to the deterioration diagnosis means 5 that's all)
Then, the collation data of the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer 8 or the methane conversion rate is collated (step S3).

【0063】これによって、改質装置8の改質触媒の劣
化量またはメタン転化率を求め、改質触媒の劣化量の増
加あるいはメタン転化率の低下から改質装置8の改質部
48の劣化状態を診断する(ステップS4)。
Thus, the deterioration amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate of the reforming device 8 is obtained, and the deterioration amount of the reforming section 48 of the reforming device 8 is determined from the increase in the deterioration amount of the reforming catalyst or the decrease in the methane conversion ratio. The state is diagnosed (step S4).

【0064】すなわち、寿命診断手段65では、原燃料
ガス改質装置入口温度測定手段6、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度測定手段32、及び燃料ガス脱硫装置入口
温度測定手段29のいずれか1個、あるいは1個以上で
検出した原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エ
ジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のい
ずれか一つ、あるいは一つ以上を、劣化診断手段5にお
いてデータ選択手段66で選択され送信された予め決め
られた検出温度(原燃料ガス改質装置入口温度、改質用
水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口
温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上)と改質装置8
の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係の照合デ
ータと照合することによって求めた改質触媒の劣化量ま
たはメタン転化率と発電時間の関係からメタン転化率の
低下速度あるいは改質触媒の劣化速度を求め、燃料電池
の発電に悪影響を及ぼさないメタン転化率の下限値に至
るまでの期間、あるいは改質触媒の劣化量の上限値に至
るまでの期間を計算する(ステップS5)。
That is, in the life diagnosis means 65, any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 6, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means 32, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means 29, Alternatively, one or more of the inlet temperature of the raw fuel gas reformer, the inlet temperature of the reforming steam ejector, and the inlet temperature of the fuel gas desulfurizer detected by one or more are selected by the deterioration diagnosis means 5. The predetermined detected temperature selected and transmitted by the means 66 (one or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature) And reformer 8
The rate of decrease in the methane conversion rate or the conversion rate of the reforming catalyst from the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the relationship between the methane conversion rate and the power generation time obtained by collation with the comparison data on the relationship between the degradation amount of the reforming catalyst or the methane conversion rate The deterioration rate is obtained, and a period until reaching the lower limit of the methane conversion rate that does not adversely affect the power generation of the fuel cell or a period until reaching the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst is calculated (step S5).

【0065】そして、これによって求められたメタン転
化率の下限値に至るまでの期間、あるいは改質触媒の劣
化量の上限値に至るまでの期間に基づいて、改質触媒の
取替時期を判定する(ステップS6)。
Then, the replacement time of the reforming catalyst is determined based on the period up to the lower limit of the methane conversion rate or the period up to the upper limit of the deterioration amount of the reforming catalyst. (Step S6).

【0066】このようにして、本実施形態例による燃料
電池発電装置では改質触媒の取替時期を判定することが
できる。
As described above, in the fuel cell power generator according to the present embodiment, the time for replacing the reforming catalyst can be determined.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように本発明にれば、原燃
料ガス改質装置入口温度測定手段、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度測定手段、及び燃料ガス脱硫装置入口温度
測定手段のいずれか1個、あるいは1個以上を設置し、
検出した原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エ
ジェクタ入口温度、燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれ
か一つ、あるいは一つ以上を信号に変換して劣化診断手
段に送信し、劣化診断手段において検出した温度を予め
決められた原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置の改
質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、改質用水蒸
気エジェクタ入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量ま
たはメタン転化率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温
度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の
関係と照合することによって改質触媒の劣化状態を診断
するとともに、寿命診断手段において原燃料ガス改質装
置入口温度測定手段、改質用水蒸気エジェクタ入口温度
測定手段、及び燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段のい
ずれか1個、あるいは1個以上で検出した原燃料ガス改
質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及
び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは
一つ以上を原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置の改
質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係、改質用水蒸
気エジェクタ入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量ま
たはメタン転化率の関係、及び燃料ガス脱硫装置入口温
度と改質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の
関係と劣化診断手段で照合することによって得られた改
質触媒の劣化量またはメタン転化率と発電時間の関係か
ら改質触媒の劣化速度またはメタン転化率の低下速度を
求め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない改質触媒の
劣化量の上限値、またはメタン転化率の下限値に至るま
での期間を計算することによって改質触媒の取替時期を
判定するので、改質装置の劣化状態の診断のためのガス
クロマトグラフ等の高価なガス分析装置を用いた長時間
を要する改質装置出口における改質ガスの分析作業が不
要である、その場で瞬時に且つ連続的に改質装置の劣化
状態の診断が可能である、改質触媒の劣化状態を常に把
握し改質触媒の取替時期を前もって知ることができるの
で改質装置性能の低下により燃料電池の発電に悪影響が
出る前に改質触媒の取替が可能であるという効果があ
る。
As described above, according to the present invention, any one of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature measuring means is used. Or one or more,
Any one or more of the detected raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature, and fuel gas desulfurizer inlet temperature is converted to a signal and transmitted to the deterioration diagnosis means to diagnose deterioration. The relationship between the raw fuel gas reformer inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst or methane conversion of the reformer, the temperature detected by the means, and the reformer steam ejector inlet temperature and reformer reforming Diagnosis of the deterioration state of the reforming catalyst by collating with the relationship between the catalyst deterioration amount or methane conversion rate, and the relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the reforming catalyst deterioration amount or methane conversion rate of the reformer One of the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means, the reforming steam ejector inlet temperature measuring means, and the fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring means in the life diagnostic means. Is one or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature detected by at least one of the raw fuel gas reformer inlet temperatures. Between the temperature of the reforming catalyst and the amount of methane conversion in the reformer, the relationship between the inlet temperature of the reforming steam ejector and the amount of deterioration or the methane conversion of the reforming catalyst in the reformer, and the temperature of the fuel gas desulfurization unit Deterioration of the reforming catalyst from the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst or the conversion amount of methane obtained by comparing the relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer or the methane conversion rate with the deterioration diagnosis means, and the power generation time The rate of decrease in the methane conversion rate is calculated by calculating the rate of decrease in the methane conversion rate or the upper limit value of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell, or the lower limit value of the methane conversion rate. Since the time to replace the catalyst is determined, it is not necessary to use a costly gas analyzer such as a gas chromatograph for diagnosing the state of deterioration of the reformer. It is possible to diagnose the deterioration state of the reformer instantaneously and continuously on the spot.Also, the deterioration state of the reforming catalyst can be always grasped and the time for replacing the reforming catalyst can be known in advance. There is an effect that the reforming catalyst can be replaced before the power generation of the fuel cell is adversely affected by the deterioration of the quality device performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態例1を示す構成説明図であ
る。
FIG. 1 is a configuration explanatory view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施形態例2を示す構成説明図であ
る。
FIG. 2 is a configuration explanatory view showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態例3を示す構成説明図であ
る。
FIG. 3 is a configuration explanatory view showing a third embodiment of the present invention.

【図4】従来の燃料電池発電装置を示す構成説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of a conventional fuel cell power generator.

【図5】本発明の実施形態例に係る燃料電池発電装置の
改質装置の劣化診断方法及び劣化診断プログラムに基づ
くフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart based on a deterioration diagnosis method and a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 原燃料ガス 2 改質ガス 3 遮断弁 4 都市ガス 5 劣化診断手段 6 原燃料ガス改質装置入口温度測定手段 7 脱硫装置 8 改質装置 9 改質装置バーナ 10 遮断弁 11 シフトコンバータ 12 燃焼用空気 13 燃料極排ガス 14 改質装置バーナ燃焼排ガス 15 空気ブロア 16 発電用空気 17 外気 18 燃料極 19 電解質 20 酸化剤極 21 燃料電池セルスタック 22 電圧測定手段 23 電流測定手段 24 変換装置 25 負荷 26 電池冷却水 27 気水分離器 28 気水分離器ヒータ 29 燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段 30 流量制御弁 31 改質用水蒸気 32 改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段 33 蒸発器 34 排熱回収用水蒸気 35 排熱利用システム 36 冷媒 37 酸化剤極排ガス 38 凝縮器 39 排ガス 40 凝縮水 41 改質装置温度測定手段 42 電池冷却水温度測定手段 43 補給水ポンプ 44 補給水 45 流量制御弁 46 流量制御弁 47 熱交換器 48 改質部 49 圧力測定手段 50 燃料電池出力 51 熱交換器 52 流量制御弁 53 エジェクタ 54 流量制御弁 55 液面測定手段 56 ポンプ 57 遮断弁 58 凝縮水 59 起動用バーナ 60 遮断弁 61 改質装置起動用バーナ空気 62 遮断弁 63 冷却器 64 リサイクルガス 65 寿命診断手段 66 データ選択手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw fuel gas 2 Reformed gas 3 Shut-off valve 4 City gas 5 Degradation diagnostic means 6 Raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means 7 Desulfurizer 8 Reformer 9 Reformer burner 10 Shutoff valve 11 Shift converter 12 Combustion Air 13 fuel electrode exhaust gas 14 reformer burner combustion exhaust gas 15 air blower 16 power generation air 17 outside air 18 fuel electrode 19 electrolyte 20 oxidizer electrode 21 fuel cell cell stack 22 voltage measuring means 23 current measuring means 24 converter 25 load 26 battery Cooling water 27 Gas-water separator 28 Gas-water separator heater 29 Fuel gas desulfurization unit inlet temperature measuring means 30 Flow control valve 31 Reforming steam 32 Reforming steam ejector inlet temperature measuring means 33 Evaporator 34 Steam for exhaust heat recovery 35 Exhaust heat utilization system 36 Refrigerant 37 Oxidizer electrode exhaust gas 38 Condenser 39 Exhaust gas 40 Condensed water 41 Reformer temperature measuring means 42 Battery cooling water temperature measuring means 43 Make-up water pump 44 Make-up water 45 Flow control valve 46 Flow control valve 47 Heat exchanger 48 Reforming unit 49 Pressure measuring means 50 Fuel cell output 51 Heat exchange Device 52 Flow control valve 53 Ejector 54 Flow control valve 55 Liquid level measuring means 56 Pump 57 Shutoff valve 58 Condensed water 59 Starter burner 60 Shutoff valve 61 Reformer starter burner air 62 Shutoff valve 63 Cooler 64 Recycle gas 65 Life Diagnosis means 66 Data selection means

Claims (30)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置において、 前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含む原燃料ガスの改
質装置入口温度を測定する原燃料ガス改質装置入口温度
測定手段と、 前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段からの温度検
出信号を受け前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段
により検出された原燃料ガス改質装置入口温度を予め決
められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記改質装置の
改質触媒の劣化量の関係に照合することによって前記改
質装置の劣化状態を診断する劣化診断手段を有すること
を特徴とする燃料電池発電装置。
1. A reformer filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting fuel gas with reforming steam, and a method for generating electricity by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen. A fuel cell power generator having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising a fuel electrode sandwiching an electrolyte and an oxidizer electrode are stacked, wherein a reformer inlet for a raw fuel gas containing the fuel gas and the reforming steam is provided. A raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means for measuring a temperature, and a temperature detected by the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means which receives a temperature detection signal from the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means. Diagnosing the deterioration state of the reformer by comparing the fuel gas reformer inlet temperature with a predetermined relationship between the raw fuel gas reformer inlet temperature and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. Fuel cell power plant characterized by having a deterioration diagnosis means.
【請求項2】 燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置において、 前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含む原燃料ガスの改
質装置入口温度を測定する原燃料ガス改質装置入口温度
測定手段と、 前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段からの温度検
出信号を受け前記原燃料ガス改質装置入口温度測定手段
により検出された原燃料ガス改質装置入口温度を予め決
められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記改質装置の
メタン転化率の関係に照合することによって前記改質装
置の劣化状態を診断する劣化診断手段を有することを特
徴とする燃料電池発電装置。
2. A reformer filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting a fuel gas with reforming steam, and for generating power by reacting the hydrogen produced by the reformer with oxygen. A fuel cell power generator having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising a fuel electrode sandwiching an electrolyte and an oxidizer electrode are stacked, wherein a reformer inlet for a raw fuel gas containing the fuel gas and the reforming steam is provided. A raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means for measuring a temperature, and a temperature detected by the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means which receives a temperature detection signal from the raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means. By comparing the inlet temperature of the fuel gas reformer with a predetermined relationship between the inlet temperature of the raw fuel gas reformer and the methane conversion rate of the reformer, the deterioration state of the reformer is diagnosed. Fuel cell power plant characterized by having a diagnostic means.
【請求項3】 改質用水蒸気を燃料ガスと混合して供給
するためのエジェクタと、前記燃料ガスと前記改質用水
蒸気を反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した
改質装置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反
応させて発電を行うための電解質をサンドイッチした燃
料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電
池セルスタックを有する燃料電池発電装置において、 前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を測定する改質
用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段と、 前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段からの温
度検出信号を受け前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度
測定手段により検出された改質用水蒸気エジェクタ入口
温度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度
と前記改質装置の改質触媒の劣化量の関係に照合するこ
とによって前記改質装置の劣化状態を診断する劣化診断
手段を有することを特徴とする燃料電池発電装置。
3. An ejector for mixing and supplying reforming steam with a fuel gas, and a reforming device filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen. A fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which fuel cells comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen are used. A reforming steam ejector inlet temperature measuring means for measuring an ejector inlet temperature of the reforming steam; and a reforming steam ejector inlet temperature measurement receiving a temperature detection signal from the reforming steam ejector inlet temperature measuring means. Means for detecting the reforming steam ejector inlet temperature detected by the means and the predetermined reforming steam ejector inlet temperature and deterioration of the reforming catalyst of the reformer. Fuel cell power plant by matching the relationship characterized by having a deterioration diagnosis means for diagnosing a deterioration state of the reformer.
【請求項4】 改質用水蒸気を燃料ガスと混合して供給
するためのエジェクタと、前記燃料ガスと前記改質用水
蒸気を反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した
改質装置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反
応させて発電を行うための電解質をサンドイッチした燃
料極と酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電
池セルスタックを有する燃料電池発電装置において、 前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を測定する改質
用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段と、 前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段からの温
度検出信号を受け前記改質用水蒸気エジェクタ入口温度
測定手段により検出された改質用水蒸気エジェクタ入口
温度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度
と前記改質装置のメタン転化率の関係に照合することに
よって前記改質装置の劣化状態を診断する劣化診断手段
を有することを特徴とする燃料電池発電装置。
4. An ejector for mixing and supplying reforming steam with a fuel gas, and a reforming device filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen. A fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which fuel cells comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen are used. A reforming steam ejector inlet temperature measuring means for measuring an ejector inlet temperature of the reforming steam; and a reforming steam ejector inlet temperature measurement receiving a temperature detection signal from the reforming steam ejector inlet temperature measuring means. The reformer steam ejector inlet temperature detected by the means is adjusted to a predetermined reformer steam ejector inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer. Fuel cell power plant characterized by having a deterioration diagnosis means for diagnosing a deterioration state of the reformer by matching the engagement.
【請求項5】 燃料ガス中の硫黄を除去する脱硫装置
と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素をつく
るための改質触媒を充填した改質装置と、前記改質装置
でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行うための
電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極からなる燃
料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有する燃
料電池発電装置において、 前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を測定する燃料ガス脱
硫装置入口温度測定手段と、 前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段からの温度検出
信号を受け前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段によ
り検出された燃料ガス脱硫装置入口温度を予め決められ
た燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置の改質触媒
の劣化量の関係に照合することによって前記改質装置の
劣化状態を診断する劣化診断手段を有することを特徴と
する燃料電池発電装置。
5. A desulfurizer for removing sulfur from fuel gas, a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with reforming steam to produce hydrogen, and a desulfurizer formed by the reformer. A fuel cell power generator having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for generating power by reacting the hydrogen with oxygen to generate power, the fuel gas desulfurization device A fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means for measuring an inlet temperature; a fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature detected by the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means upon receiving a temperature detection signal from the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means. Is compared with a predetermined relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reforming unit to diagnose the deterioration state of the reforming unit. Fuel cell power plant characterized by having a reduction diagnostic means.
【請求項6】 燃料ガス中の硫黄を除去する脱硫装置
と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素をつく
るための改質触媒を充填した改質装置と、前記改質装置
でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行うための
電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極からなる燃
料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有する燃
料電池発電装置において、 前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を測定する燃料ガス脱
硫装置入口温度測定手段と、 前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段からの温度検出
信号を受け前記燃料ガス脱硫装置入口温度測定手段によ
り検出された燃料ガス脱硫装置入口温度を予め決められ
た燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置のメタン転
化率の関係に照合することによって前記改質装置の劣化
状態を診断する劣化診断手段を有することを特徴とする
燃料電池発電装置。
6. A desulfurizer for removing sulfur from fuel gas, a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with reforming steam to produce hydrogen, and a desulfurizer formed by the reformer. A fuel cell power generator having a fuel cell stack in which fuel cells each comprising an electrolyte sandwiched between an electrolyte and an oxidizer electrode for generating power by reacting the hydrogen with oxygen to generate power, the fuel gas desulfurization device A fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means for measuring an inlet temperature; a fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature detected by the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means upon receiving a temperature detection signal from the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature measuring means. To determine the deterioration state of the reformer by comparing the predetermined relationship between the fuel gas desulfurization unit inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer. Fuel cell power generation apparatus characterized by having a cross-sectional section.
【請求項7】 燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方法におい
て、 前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含む原燃料ガスの改
質装置入口温度を検出するステップと、 このステップで検出した原燃料ガス改質装置入口温度を
予め決められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記改質
装置の改質触媒の劣化量の関係に照合することによって
前記改質装置の劣化状態を診断するステップを有するこ
とを特徴とする燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断
方法。
7. A reformer filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting fuel gas with reforming steam, and for generating electricity by reacting the hydrogen produced by the reformer with oxygen. A method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which a fuel electrode composed of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiched by an electrolyte is stacked, wherein the fuel gas and the reforming steam are included. Detecting the raw fuel gas reformer inlet temperature; and determining the raw fuel gas reformer inlet temperature detected in this step by a predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and the reforming catalyst of the reformer. Diagnosing a deterioration state of the reformer by comparing the deterioration state of the reformer with a relation of the deterioration amount of the reformer.
【請求項8】 燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方法におい
て、 前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を含む原燃料ガスの改
質装置入口温度を検出するステップと、 このステップで検出した原燃料ガス改質装置入口温度を
予め決められた原燃料ガス改質装置入口温度と前記改質
装置のメタン転化率の関係に照合することによって前記
改質装置の劣化状態を診断するステップを有することを
特徴とする燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方
法。
8. A reformer filled with a reforming catalyst for producing hydrogen by reacting a fuel gas with reforming steam, and generating electricity by reacting the hydrogen produced by the reformer with oxygen. A method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generation device having a fuel cell stack in which a fuel electrode composed of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiched by an electrolyte is stacked, wherein the fuel gas and the reforming steam are included. Detecting the raw fuel gas reformer inlet temperature; and determining the raw fuel gas reformer inlet temperature detected in this step as a predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature and methane conversion rate of the reformer. Diagnosing the deterioration state of the reformer by collating with the relationship of
【請求項9】 改質用水蒸気を燃料ガスと混合して供給
するエジェクタと、前記燃料ガスと前記改質用水蒸気を
反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質装
置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応させ
て発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極と
酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セル
スタックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診
断方法において、 前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を検出するステ
ップと、 このステップで検出した改質用水蒸気エジェクタ入口温
度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と
前記改質装置の改質触媒の劣化量の関係に照合すること
によって前記改質装置の劣化状態を診断するステップを
有することを特徴とする燃料電池発電装置の改質装置の
劣化診断方法。
9. An ejector for supplying a reforming steam mixed with a fuel gas to supply the reforming steam, a reforming device filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen, Reforming of a fuel cell power generator with a fuel cell stack consisting of stacked fuel cells consisting of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen In the method for diagnosing deterioration of a device, a step of detecting an ejector inlet temperature of the reforming steam; and a step of setting the reforming steam ejector inlet temperature detected in this step to a predetermined reforming steam ejector inlet temperature and the reforming. Diagnosing the deterioration state of the reformer by comparing the deterioration amount of the reformer with the relationship of the deterioration amount of the reformer catalyst. Deterioration diagnosis method of the device.
【請求項10】 改質用水蒸気を燃料ガスと混合して供
給するエジェクタと、前記燃料ガスと前記改質用水蒸気
を反応させ水素をつくるための改質触媒を充填した改質
装置と、前記改質装置でつくられた水素を酸素と反応さ
せて発電を行うための電解質をサンドイッチした燃料極
と酸化剤極からなる燃料電池セルを積層した燃料電池セ
ルスタックを有する燃料電池発電装置の改質装置の劣化
診断方法において、 前記改質用水蒸気のエジェクタ入口温度を検出するステ
ップと、 このステップで検出した改質用水蒸気エジェクタ入口温
度を予め決められた改質用水蒸気エジェクタ入口温度と
前記改質装置のメタン転化率の関係に照合することによ
って前記改質装置の劣化状態を診断するステップを有す
ることを特徴とする燃料電池発電装置の改質装置の劣化
診断方法。
10. An ejector for supplying a reforming steam mixed with a fuel gas to supply the reforming steam, a reforming device filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with the reforming steam to produce hydrogen, Reforming of a fuel cell power generator with a fuel cell stack consisting of stacked fuel cells consisting of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating power by reacting hydrogen produced by the reformer with oxygen In the method for diagnosing deterioration of a device, a step of detecting an ejector inlet temperature of the reforming steam; and a step of setting the reforming steam ejector inlet temperature detected in this step to a predetermined reforming steam ejector inlet temperature and the reforming. Diagnosing a deterioration state of the reformer by collating with a relation of a methane conversion rate of the apparatus. Deterioration diagnosis method of location.
【請求項11】 燃料ガス中の硫黄を除去するための脱
硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方法におい
て、 前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した燃料ガス脱硫装置入口温度を予
め決められた燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置
の改質触媒の劣化量の関係に照合することによって前記
改質装置の劣化状態を診断するステップを有することを
特徴とする燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方
法。
11. A desulfurizer for removing sulfur in fuel gas, a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with reforming steam to produce hydrogen, and the reformer. Degradation of reformer of fuel cell power plant with fuel cell stack consisting of fuel cell with electrolyte sandwiched and oxidizer electrode for generating electricity by reacting hydrogen produced by oxygen with oxygen In the diagnostic method, a step of detecting the temperature of the fuel gas desulfurization apparatus inlet, and a step of detecting the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature detected in this step and the predetermined fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature and the reforming catalyst of the reformer. A method of diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator, comprising the step of diagnosing a deterioration state of the reformer by collating with a relationship of the amount of deterioration.
【請求項12】 燃料ガス中の硫黄を除去するための脱
硫装置と、前記燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方法におい
て、 前記燃料ガスの脱硫装置入口温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した燃料ガス脱硫装置入口温度を予
め決められた燃料ガス脱硫装置入口温度と前記改質装置
のメタン転化率の関係に照合することによって前記改質
装置の劣化状態を診断するステップを有することを特徴
とする燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断方法。
12. A desulfurizer for removing sulfur in fuel gas, a reformer filled with a reforming catalyst for reacting the fuel gas with reforming steam to produce hydrogen, and the reformer. Degradation of reformer of fuel cell power plant with fuel cell stack consisting of fuel cell with electrolyte sandwiched and oxidizer electrode for generating electricity by reacting hydrogen produced by oxygen with oxygen In the diagnosis method, a step of detecting a fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature of the fuel gas; and a step of detecting the fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature detected in this step as a predetermined fuel gas desulfurization apparatus inlet temperature and a methane conversion rate of the reformer. Diagnosing a deterioration state of the reformer by comparing the relationship with a relationship.
【請求項13】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置入口
温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中から一つ
を選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有す
ることを特徴とする請求項1記載の燃料電池発電装置。
13. A reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
One is selected from the relationship between a plurality of raw fuel gas reformer inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. 2. The fuel cell power generator according to claim 1, further comprising data selection means for transmitting the data to the deterioration diagnosis means.
【請求項14】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の原燃料ガス改質装置入口
温度と改質装置のメタン転化率の関係の中から一つを選
択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有するこ
とを特徴とする請求項2記載の燃料電池発電装置。
14. A reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
Deterioration diagnosis by selecting one from a plurality of relationships between the raw fuel gas reformer inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer determined in advance by the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means 3. The fuel cell power generator according to claim 2, further comprising data selection means for transmitting the data to the means.
【請求項15】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェクタ
入口温度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中から
一つを選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を
有することを特徴とする請求項3記載の燃料電池発電装
置。
15. A reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
One is selected from the relationship between a plurality of reforming steam ejector inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means and the amount of deterioration of the reforming catalyst of the reformer. 4. The fuel cell power generator according to claim 3, further comprising data selection means for transmitting the data to the deterioration diagnosis means.
【請求項16】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の改質用水蒸気エジェクタ
入口温度と改質装置のメタン転化率の関係の中から一つ
を選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有す
ることを特徴とする請求項4記載の燃料電池発電装置。
16. A reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
Deterioration diagnosis means for selecting one from a plurality of relations between the reformer steam ejector inlet temperature and the methane conversion rate of the reformer, which is predetermined by the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means. 5. The fuel cell power generator according to claim 4, further comprising data selection means for transmitting the data to the fuel cell power generator.
【請求項17】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入口温
度と改質装置の改質触媒の劣化量の関係の中から一つを
選択し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有する
ことを特徴とする請求項5記載の燃料電池発電装置。
17. A reformer temperature measuring means for detecting a temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
One of a plurality of fuel gas desulfurization unit inlet temperatures predetermined by a reformer temperature detected by the reformer temperature measuring means and a deterioration amount of a reforming catalyst of the reformer is selected and deteriorated. 6. The fuel cell power generator according to claim 5, further comprising data selection means for transmitting the data to the diagnosis means.
【請求項18】 改質装置の温度を検出する改質装置温
度測定手段と、 前記改質装置温度測定手段からの温度検出信号を受け、
前記改質装置温度測定手段により検出された改質装置温
度により予め決められた複数の燃料ガス脱硫装置入口温
度と改質装置のメタン転化率の関係の中から一つを選択
し劣化診断手段に送信するデータ選択手段を有すること
を特徴とする請求項6記載の燃料電池発電装置。
18. A reformer temperature measuring means for detecting the temperature of the reformer, and receiving a temperature detection signal from the reformer temperature measuring means,
One of a plurality of fuel gas desulfurization unit inlet temperatures and a relationship between the methane conversion rate of the reformer, which is determined in advance by the reformer temperature detected by the reformer temperature measuring unit, is selected as the deterioration diagnostic unit. 7. The fuel cell power generator according to claim 6, further comprising a data selection unit for transmitting.
【請求項19】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置の改
質触媒の劣化量の関係から一つを選択するステップを有
することを特徴とする請求項7記載の燃料電池発電装置
の改質装置の劣化診断方法。
19. A step of detecting a temperature of the reformer, a plurality of raw fuel gas reformer inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected in this step, and deterioration of the reformer catalyst of the reformer. 8. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 7, further comprising the step of selecting one of the quantities from the relationship.
【請求項20】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の原燃料ガス改質装置入口温度と改質装置のメ
タン転化率の関係から一つを選択するステップを有する
ことを特徴とする請求項8記載の燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法。
20. A step of detecting a temperature of a reformer, and a relationship between a plurality of raw fuel gas reformer inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected in this step and a methane conversion rate of the reformer. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 8, further comprising the step of selecting one from the following.
【請求項21】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の改質用水蒸気エジェクタ入口温度と改質装置
の改質触媒の劣化量の関係から一つを選択するステップ
を有することを特徴とする請求項9記載の燃料電池発電
装置の改質装置の劣化診断方法。
21. A step of detecting a temperature of the reformer, a plurality of reformer steam ejector inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected in this step, and a deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. 10. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 9, further comprising the step of selecting one from the following relationships:
【請求項22】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の改質用水蒸気エジェクタ入口温度と改質装置
のメタン転化率の関係から一つを選択するステップを有
することを特徴とする請求項10記載の燃料電池発電装
置の改質装置の劣化診断方法。
22. A step of detecting a temperature of the reformer, and a step of detecting a temperature of a plurality of reforming steam ejector inlets predetermined by the temperature of the reformer detected in this step and a methane conversion rate of the reformer. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 10, further comprising the step of selecting one.
【請求項23】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の燃料ガス脱硫装置入口温度と改質装置の改質
触媒の劣化量の関係から一つを選択するステップを有す
ることを特徴とする請求項11記載の燃料電池発電装置
の改質装置の劣化診断方法。
23. A step of detecting a temperature of the reformer, a plurality of fuel gas desulfurization unit inlet temperatures predetermined by the reformer temperature detected in this step, and a deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 11, further comprising the step of selecting one of the relations.
【請求項24】 改質装置の温度を検出するステップ
と、 このステップで検出した改質装置温度により予め決めら
れた複数の燃料ガス脱硫装置入口温度と改質装置のメタ
ン転化率の関係から一つを選択するステップを有するこ
とを特徴とする請求項12記載の燃料電池発電装置の改
質装置の劣化診断方法。
24. A step of detecting a temperature of the reformer, and a step of detecting a temperature of a plurality of fuel gas desulfurization units and a methane conversion rate of the reformer determined in advance by the temperature of the reformer detected in this step. 13. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to claim 12, further comprising the step of selecting one of the two.
【請求項25】 劣化診断手段から改質装置の改質触媒
の劣化量が送信され、改質触媒の劣化量と発電時間の関
係から、改質触媒の劣化速度を求め、燃料電池の発電に
悪影響を及ぼさない改質触媒の劣化量の上限値に至るま
での期間を計算することによって改質触媒の取替時期を
判定する寿命診断手段を有することを特徴とする請求項
1、3、5、13、15または17記載の燃料電池発電
装置。
25. A deterioration diagnostic means transmits a deterioration amount of the reforming catalyst of the reforming device, and determines a deterioration speed of the reforming catalyst from a relationship between the deterioration amount of the reforming catalyst and a power generation time, and uses the speed for power generation of the fuel cell. 6. The fuel cell system according to claim 1, further comprising: a life diagnosis unit that determines a replacement time of the reforming catalyst by calculating a period up to an upper limit value of the amount of deterioration of the reforming catalyst that does not have an adverse effect. , 13, 15 or 17.
【請求項26】 劣化診断手段から改質装置のメタン転
化率が送信され、メタン転化率と発電時間の関係から、
メタン転化率の低下速度を求め、燃料電池の発電に悪影
響を及ぼさないメタン転化率の下限値に至るまでの期間
を計算することによって改質触媒の取替時期を判定する
寿命診断手段を有することを特徴とする請求項2、4、
6、14、16または18記載の燃料電池発電装置。
26. The methane conversion rate of the reformer is transmitted from the deterioration diagnosis means, and from the relationship between the methane conversion rate and the power generation time,
Have a life diagnostic means for determining the rate of decrease of the methane conversion rate and calculating the period up to the lower limit value of the methane conversion rate which does not adversely affect the power generation of the fuel cell to determine the timing of replacing the reforming catalyst. Claims 2 and 4,
19. The fuel cell power generator according to 6, 14, 16 or 18.
【請求項27】 改質装置の改質触媒の劣化量と発電時
間の関係から改質触媒の劣化速度を求め、燃料電池の発
電に悪影響を及ぼさない改質触媒の劣化量の上限値に至
るまでの期間を計算することによって改質触媒の取替時
期を判定するステップを有することを特徴とする請求項
7、9、11、19、21または23記載の燃料電池発
電装置の改質装置の劣化診断方法。
27. A deterioration rate of a reforming catalyst is determined from a relationship between a deterioration amount of a reforming catalyst of a reformer and a power generation time, and reaches an upper limit of a deterioration amount of the reforming catalyst which does not adversely affect power generation of a fuel cell. 24. The reforming apparatus for a fuel cell power generator according to claim 7, further comprising a step of determining a time to replace the reforming catalyst by calculating a period up to Deterioration diagnosis method.
【請求項28】 改質装置のメタン転化率と発電時間の
関係からメタン転化率の低下速度を求め、燃料電池の発
電に悪影響を及ぼさないメタン転化率の下限値に至るま
での期間を計算することによって改質触媒の取替時期を
判定するステップを有することを特徴とする請求項8、
10、12、20、22または24記載の燃料電池発電
装置の改質装置の劣化診断方法。
28. A rate of decrease of the methane conversion rate is determined from a relationship between the methane conversion rate of the reformer and the power generation time, and a period until reaching the lower limit value of the methane conversion rate which does not adversely affect the power generation of the fuel cell is calculated. Wherein the step of determining the time to replace the reforming catalyst is performed.
25. The method for diagnosing deterioration of a reformer of a fuel cell power generator according to 10, 12, 20, 22, or 24.
【請求項29】 燃料ガス中の硫黄を除去するための脱
硫装置と、燃料ガスと改質用水蒸気を混合して供給する
エジェクタと、燃料ガスと改質用水蒸気を反応させ水素
をつくるための改質触媒を充填した改質装置と、前記改
質装置でつくられた水素を酸素と反応させて発電を行う
ための電解質をサンドイッチした燃料極と酸化剤極から
なる燃料電池セルを積層した燃料電池セルスタックを有
する燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断プログラム
を記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっ
て、 前記改質装置の入口に設置された原燃料ガス改質装置入
口温度測定手段、前記エジェクタの入口に設置された改
質用水蒸気エジェクタ入口温度測定手段、及び前記脱硫
装置の入口に設置された燃料ガス脱硫装置入口温度測定
手段のいずれか1個、あるいは1個以上で、原燃料ガス
改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、
及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれか一つ、あるい
は一つ以上を検出する手順、 前記各温度測定手段からの温度検出信号を劣化診断手段
に送信する手順、 前記各温度測定手段からの温度検出信号を受信した劣化
診断手段において、改質装置温度測定手段で検出され信
号に変換して送信された改質装置温度に対応してデータ
選択手段により選択され劣化診断手段に送信された予め
決められた原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気
エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度の
いずれか一つ、あるいは一つ以上と改質装置の改質触媒
の劣化量またはメタン転化率の関係の照合データを照合
する手順、 前記照合の結果に基づいて、前記改質装置の改質触媒の
劣化量またはメタン転化率を求め、前記改質装置の改質
触媒の劣化量の増加あるいはメタン転化率の低下から改
質装置の改質部の劣化状態を診断する手順を実行させる
ための燃料電池発電装置の改質装置の劣化診断プログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
29. A desulfurization apparatus for removing sulfur in fuel gas, an ejector for mixing and supplying fuel gas and reforming steam, and an ejector for reacting fuel gas with reforming steam to produce hydrogen. A fuel in which a reforming device filled with a reforming catalyst and a fuel cell cell composed of a fuel electrode and an oxidizer electrode sandwiching an electrolyte for generating electricity by reacting hydrogen produced by the reforming device with oxygen are used. A computer-readable recording medium recording a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator having a battery cell stack, wherein a raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means installed at an inlet of the reformer Any one of a reforming steam ejector inlet temperature measuring means installed at an inlet of the ejector, and a fuel gas desulfurizing apparatus inlet temperature measuring means installed at an inlet of the desulfurizing apparatus. 1, or by one or more, the raw fuel gas reformer inlet temperature, reforming steam ejector inlet temperature,
A procedure for detecting any one or more of the inlet temperatures of the fuel gas desulfurization apparatus, a procedure for transmitting a temperature detection signal from each of the temperature measuring means to the deterioration diagnosing means, and a temperature detection from each of the temperature measuring means. In the deterioration diagnosing means which has received the signal, a predetermined signal which is selected by the data selecting means and transmitted to the deterioration diagnosing means in accordance with the reforming apparatus temperature which is detected by the reforming apparatus temperature measuring means and converted into a signal and transmitted. One or more of the raw fuel gas reformer inlet temperature, the reforming steam ejector inlet temperature, and the fuel gas desulfurizer inlet temperature, and the deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer or the methane conversion rate A step of collating the collation data of the relationship, based on the result of the collation, determining a deterioration amount or a methane conversion rate of the reforming catalyst of the reformer, and determining a deterioration amount of the reforming catalyst of the reformer. A computer-readable recording medium degradation diagnosis program of the reformer of the fuel cell power generation system for the increase or decrease in the methane conversion execute a procedure to diagnose a degradation state of the reforming portion of the reformer.
【請求項30】 請求項29記載の燃料電池発電装置の
改質装置の劣化診断プログラムを記録したコンピュータ
読み取り可能な記録媒体であって、 寿命診断手順として、 原燃料ガス改質装置入口温度測定手段、改質用水蒸気エ
ジェクタ入口温度測定手段、及び燃料ガス脱硫装置入口
温度測定手段のいずれか1個、あるいは1個以上で検出
した原燃料ガス改質装置入口温度、改質用水蒸気エジェ
クタ入口温度、及び燃料ガス脱硫装置入口温度のいずれ
か一つ、あるいは一つ以上を、データ選択手段で選択さ
れ送信された予め決められた原燃料ガス改質装置入口温
度、改質用水蒸気エジェクタ入口温度、及び燃料ガス脱
硫装置入口温度のいずれか一つ、あるいは一つ以上と改
質装置の改質触媒の劣化量またはメタン転化率の関係の
照合データに劣化診断手段で照合することによって求め
た改質触媒の劣化量あるいはメタン転化率の関係から改
質触媒の劣化速度あるいはメタン転化率の低下速度を求
め、燃料電池の発電に悪影響を及ぼさない改質触媒の劣
化量の上限値に至るまでの期間、あるいはメタン転化率
の下限値に至るまでの期間を計算する手順、 これによって求められた改質触媒の劣化量の上限値に至
るまでの期間、あるいはメタン転化率の下限値に至るま
での期間に基づいて、改質触媒の取替時期を判定する手
順を実行させるための燃料電池発電装置の改質装置の劣
化診断プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能
な記録媒体。
30. A computer-readable recording medium having recorded thereon a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator according to claim 29, wherein: a raw fuel gas reformer inlet temperature measuring means One of the reforming steam ejector inlet temperature measuring means, and the fuel gas desulfurizing device inlet temperature measuring means, or the raw fuel gas reforming device inlet temperature detected by one or more of the reforming steam ejector inlet temperature, And any one or more of the fuel gas desulfurization unit inlet temperatures, the predetermined raw fuel gas reformer inlet temperature selected and transmitted by the data selection means, the reforming steam ejector inlet temperature, and Poor collation data on the relationship between one or more of the fuel gas desulfurization unit inlet temperatures and the amount of degradation of the reforming catalyst in the reformer or methane conversion. The deterioration rate of the reforming catalyst or the rate of decrease in the methane conversion rate is determined from the relationship between the amount of deterioration of the reforming catalyst or the methane conversion rate obtained by collation by the diagnostic means, and the reforming catalyst that does not adversely affect the power generation of the fuel cell is obtained. The procedure to calculate the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the methane or the period up to the lower limit of the methane conversion rate, the period up to the upper limit of the amount of deterioration of the reforming catalyst obtained by this, or A computer readable recording of a deterioration diagnosis program for a reformer of a fuel cell power generator for executing a procedure for determining a time for replacing a reforming catalyst based on a period up to a lower limit value of a methane conversion rate. recoding media.
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