JP2001035517A - 改質装置の温度制御方法及びその温度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の改質装置の温度制御方法の場合には、
改質器の改質触媒層の温度を一定の目標温度の下に制御
し、しかも原料ガス供給量の増減に伴う燃料量の増減で
対応しているため、原料ガスの増減速度を一定速度以下
に制限しても改質触媒層の温度及び改質ガスの温度が安
定しない。 【解決手段】 本発明の改質装置の温度制御方法は、改
質ガスの増減要求に伴ってその増減傾向を動特性判定回
路２５Ａで判定する工程と、改質ガスの目標温度に一定
の幅を持たせて設定された目標温度域から実測温度が逸
脱した時に実測温度の目標温度からの偏差量に基づいて
原料ガスの供給量を改質ガス温度制御手段２３で補正す
る工程と、判定結果に基づいて原料ガスの増減要求時か
らの改質器１１内の温度変化の遅れ時間をむだ時間量演
算回路２５Ｃで予測し、原料ガスの増減要求のあった時
には遅れ時間だけ改質ガスの取出量を改質ガス制限手段
２４を介して制限する工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば燃料電池用
の水素発生装置や小型水素発生装置等のスチームリフォ
ーミング方式の改質装置の温度制御方法及びその温度制
御装置に関し、更に詳しくは、装置（改質器）の温度を
安定化することができる改質装置の温度制御方法及びそ
の温度制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばスチームリフォーミング式の改質
装置は、メタンやメタノール等の炭化水素系原料ガスに
水蒸気を添加し、これら両者を改質器内の改質触媒層で
反応させ、改質ガスとして水素ガスに富む改質ガスを発
生させる装置である。この改質反応は吸熱反応で改質触
媒層が冷却されるため、改質ガスの製造中は改質触媒層
を適宜加熱し、改質触媒層を一定の目標温度に維持して
極力一定の反応率を維持し、安定した品質の改質ガスを
製造するようにしている。

【０００３】しかし、このような改質装置では常に一定
量の改質ガスを製造する訳ではなく、改質ガス使用先の
需要に応じてメタンやメタノール等の原料ガスの供給量
を増減して改質ガスの製造量を増減する。この際、原料
ガスの増減により改質反応による吸熱量が増減し、改質
触媒層の温度が変動するため、原料ガスの増減に伴って
加熱用燃料量を制御し、反応器内の改質触媒層を一定の
目標温度になるようにしている。

【０００４】このように原料ガスの増減に応じて燃料量
を増減して改質器の改質触媒層の温度を制御しようとし
ても、改質触媒層やその容器等は固有の熱伝達係数や熱
容量等の物理的特性を有するため、高負荷では改質器の
温度を高く、低負荷では逆に改質器の温度を低く保ち、
改質触媒層の温度を一定に保つようにする。また、原料
ガスの増減に合わせて燃料ガス量を制御しても改質触媒
層が目標温度に達するまでに時間が掛かり、目標温度ま
での改質器の昇温や降温に遅れが生じる。そのため改質
触媒層での加熱量と吸熱量とがうまく整合せず、改質触
媒層の温度、ひいては改質ガスの温度が安定せず乱高下
する。従って、従来から改質触媒層の温度の乱高下を最
小限に抑えるために、原料ガスの増減速度を一定速度以
下に制限し、改質触媒層の温度変化を極力緩やかにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
改質装置の温度制御方法の場合には、改質器の改質触媒
層の温度を一定の目標温度の下に制御し、しかも原料ガ
ス供給量の増減に伴う燃料量の増減で対応しているた
め、上述したように改質器固有の物理的特性（熱的特
性）による改質器（改質ガス）の温度制御の応答遅れが
生じるという課題があった。そこで、従来の制御方法で
は改質器内の温度の乱高下を抑制するために原料ガスの
増減速度を一定速度以下に制限しているが、これでは改
質ガスの需要変動に対して柔軟に対応することができ
ず、また、原料ガスの増減速度を一定速度以下に制限し
ても改質触媒層の温度及び改質ガスの温度が安定しない
という課題があった。例えば特開平９−３０６５３３号
公報には反応器温度の安定化を目的とした技術が提案さ
れているが、この技術の場合には反応器を蓄熱材で包囲
したり伝熱面積を稼ぐためにフィンを設けるなどするた
め装置が大型化するという課題があった。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、改質ガスの需要変動に柔軟に対応して供給
することができると共に改質器内の温度及び改質ガスの
温度を安定化することができ、しかも装置の小型化を達
成することができる改質装置の温度制御方法及びその温
度制御装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の改質装置の温度制御方法は、原料ガスから改質ガスを
製造する改質器の温度を上記改質ガスの実測温度に基づ
いて制御する改質装置の温度制御方法において、上記改
質ガスの増減要求に伴ってその増減傾向を判定する工程
と、この判定結果に基づいて上記原料ガスの供給量を制
御する工程と、上記改質ガスの目標温度に一定の幅を持
たせて設定された目標温度域から上記実測温度が逸脱し
た時に上記実測温度の上記目標温度からの偏差量に基づ
いて上記原料ガスの供給量を補正する工程と、上記判定
結果に基づいて上記原料ガスの増減要求時からの上記改
質器内の温度変化の遅れ時間を予測する工程と、上記原
料ガスの増減要求のあった時には上記遅れ時間だけ上記
改質ガスの取出量を制限してその一部を上記改質器の加
熱燃料ガスとして供給する工程とを有することを特徴と
するものである。

【０００８】また、本発明の請求項２に記載の改質装置
の温度制御装置は、原料ガスから改質ガスを製造する改
質器の温度を上記改質ガスの実測温度に基づいて制御す
る改質装置の温度制御装置において、上記改質ガスの増
減要求に伴ってその増減傾向を判定する判定手段と、こ
の判定結果に基づいて上記原料ガスの供給量を制御する
原料ガス供給量制御手段と、上記改質ガスの目標温度に
一定の幅を持たせて設定された目標温度域から上記実測
温度が逸脱した時に上記実測温度の上記目標温度からの
偏差量に基づいて上記原料ガスの供給量を補正する改質
ガス温度制御手段と、上記判定結果に基づいて上記原料
ガスの増減要求時からの上記改質器内の温度変化の遅れ
時間を予測する遅れ時間予測手段と、上記原料ガスの増
減要求のあった時には上記遅れ時間だけ上記改質ガスの
取出量を制限してその一部を上記改質器の加熱燃料ガス
として供給制御する改質ガス制御手段とを有することを
特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１に示す実施形態に基づ
いて本発明を説明する。尚、図１は本発明の改質装置の
温度制御装置（以下、単に「温度制御装置」と称す。）
の一実施形態を示すブロック図である。

【００１０】本実施形態の適用される改質装置１０は、
例えば図１に示すように、メタノール、天然ガス、ＬＰ
Ｇ等の改質用炭化水素系原料ガス（以下、単に「原料ガ
ス」と称す。）から改質ガスとして水素リッチガスを製
造する装置である。この改質装置１０は、同図に示すよ
うに、改質触媒が充填された反応器１１Ａと、この反応
器１１Ａ内の改質反応の即して反応器１１Ａを加熱する
燃焼器１１Ｂとを備えた改質器１１を主体に構成され、
後述するように温度制御装置２０の制御下で改質ガスの
需要変動に柔軟に対応することができると共に改質器内
の温度及び改質ガスの温度を安定化するようになってい
る。

【００１１】上記反応器１１Ａの入口には原料ガス供給
源１２及び水蒸気等の水供給源１３がそれぞれ接続さ
れ、原料ガス供給源１２からの原料ガスは制御バルブ１
４Ａを介して供給量が制御された後、同様に制御バルブ
１３Ａで流量制御された水または水蒸気と合流して予熱
器１５において所定温度まで予熱されて反応器１１Ａへ
供給される。反応器１１Ａの出口には水素ガス分離器１
６が接続され、反応器１１Ａの水素ガスを主成分とする
改質ガスは冷却器１７を介して冷却後、ガス分離器１６
へ供給され、ガス分離器１６内で水素ガスが炭酸ガス等
の副生成物から分離され製品ガスが得られる。この製品
ガスはユーザ側で消費される。

【００１２】また、上記燃焼器１１Ｂには起動用燃料源
１８Ａ及び燃料用空気源１８Ｂが接続され、改質装置１
０の起動時にはこれら両者１８Ａ、１８Ｂから燃料及び
空気を燃焼器１１Ｂ内へ供給し、燃焼熱で反応器１１Ａ
を目標温度域内の温度に調節する。また、燃焼器１１Ｂ
にはガス分離器１６が接続され、改質装置１０の起動後
にはガス分離器１６から所定量の改質ガスを燃料ガスと
して燃焼器１１Ｂへ供給する。更に、本実施形態では燃
焼器１１Ｂには反応器１１Ａにおいて製造された改質ガ
スを供給する配管１９が接続され、ユーザでの製品ガス
消費量を制限することにより、ガス分離器１６での製品
ガス取出量を制限し、より多くの改質ガスを燃焼器１１
Ｂへ燃料ガスとして供給する。

【００１３】ところで、上記反応器１１Ａ及びその内部
の改質触媒はそれぞれ固有の伝熱係数、伝熱面積、熱容
量を有しているため、燃焼器１１Ｂによって反応器１１
Ａを加熱してから改質触媒が所定の温度に達するまで多
少の遅れが生じる。つまり、ユースポイントから改質ガ
ス要求量（図１では製品ガス要求量）に増減があり、そ
の要求量が現在の要求量から増減すると、これに伴って
原料ガスが増減し反応器１１Ａ内の改質触媒層の温度が
変動する。この変動を抑制するために原料ガス量の変動
に合わせて燃焼器１１Ｂの燃料量を調節して改質触媒層
の温度を制御するが、従来の温度制御方式では前述のよ
うに反応器１１Ａの物理的特性に即した制御応答に遅れ
が生じる。しかし、本実施形態では、温度制御装置２０
を用いて後述するようにこの制御応答の遅れ時間を先行
予測し、遅れ時間分だけ燃料量を先行して増減し、改質
触媒層（改質ガス）の温度の制御応答の遅れを防止する
ようにしてある。

【００１４】そこで、本実施形態の温度制御装置２０に
ついて図１を参照しながら説明する。本実施形態の温度
制御装置２０は、図１に示すように、製品ガス要求量に
基づいて原料ガスの供給量を制御する原料ガス供給量制
御手段２１と、改質器１１と冷却器１７の間で改質ガス
の温度を測定する温度センサ２２と、温度センサ２２の
実測温度（検出値）に基づいて機能する改質ガス温度制
御手段２３及び改質ガス制御手段２４と、製品ガス要求
量の増減に伴って原料ガス量の増減傾向を判定すると共
に改質器１１の物理的特性（例えば、反応器１１Ａの伝
熱係数、伝熱面積、改質触媒の熱容量等）に基づいて改
質器１１の制御応答の遅れ時間を予測する動特性予測手
段２５とを備え、製品ガス要求量が増減しても改質ガス
温度制御手段２３、改質ガス制御手段２４及び動特性予
測手段２５が協働してその要求量の増減に対して柔軟に
対応して改質ガスを製造して製品ガスとして供給すると
共に反応器１１Ａ内の温度及び改質ガスの温度を安定化
することができる。

【００１５】上記原料ガス供給量制御手段２１及び改質
ガス温度制御手段２３はそれぞれ加算回路２６に接続さ
れ、更にこの加算回路２６は上下限設定回路２７Ａを介
して原料ガス供給側の制御バルブ１４Ａに接続され、原
料ガス供給量制御手段２１及び改質ガス温度制御手段２
３が協働して加算回路２６を機能させて制御バルブ１４
Ａを開閉制御して反応器１１Ａへの原料ガスの供給量を
増減する。上記改質ガス制御手段２４及び動特性予測手
段２５はそれぞれ減算回路２８に接続され、更にこの減
算回路２８は上下限設定回路２７Ｂを介してガス分離器
側の制御バルブ１４Ｂに接続され、改質ガス制御手段２
４及び動特性予測手段２５が協働して減算回路２８を機
能させて制御バルブ１４Ｂを開閉制御してガス分離器１
６へ製品ガスとしての取出量を制限し、その一部を燃焼
器１１Ｂの燃料ガスとして余分に使用して原料ガスの供
給量の増減に先立って反応器１１Ａを加熱する。

【００１６】さて、上記原料ガス供給量制御手段２１
は、原料量算出演算回路２１Ａと、変化率制限回路２１
Ｂと、スイッチ２１Ｃとを有し、製品ガス要求量指令信
号及び後述の動特性予測手段２５からの判定信号に基づ
いて原料ガスの供給量を制御する。即ち、原料量算出演
算回路２１Ａでは製品ガス要求量に見合った原料ガス量
を演算し、演算値を変化率制限回路２１Ｂまたはスイッ
チ２１Ｃへ出力する。製品ガスが増加する場合には原料
量算出演算回路２１Ａの演算値に基づいて変化率制限回
路２１Ｂが作動し、その増加速度を所定の制限値（例え
ば、＋１０％／分）内で原料ガスを目標の供給量に達す
るまで一定に変化率値内で増量する。原料ガスが減少す
る場合には原料量算出演算回路２１Ａの演算値に基づい
てスイッチ２１Ｃが作動して変化率制限回路２１Ｂを迂
回し、製品ガス要求量の変化量に応じた原料ガスの供給
量を減少させる。

【００１７】一方、上記改質ガス温度制御手段２３は、
温度ギャップ演算回路２３Ａと、ＰＩＤ演算回路２３Ｂ
と、乗算回路２３Ｃとを有し、反応器１１Ａから流出す
る改質ガスの実測温度に基づいて原料ガスの供給量を補
正する。即ち、温度ギャップ演算回路２３Ａには改質ガ
スの目標温度値（例えば、３００℃）及び一定の制御許
容値（例えば、±５℃）が一定の温度幅を持った目標温
度域（例えば、３００℃±５℃）として設定されてい
る。改質ガスの実測温度が目標温度域（目標温度域の上
下限値）から逸脱した時には、温度ギャップ演算回路２
３Ａからの信号に基づいてＰＩＤ演算回路２３Ｂ及び乗
算回路２３Ｃがそれぞれ作動して目標温度と実測温度の
偏差量に見合った原料ガス量を演算し、この演算値を原
料ガス供給量の補正値として加算回路２６へ出力する。
このように改質ガス温度制御手段２３を介して原料ガス
の供給量を補正することにより改質ガスの温度を一定の
温度幅を持った目標温度域を基準に制御するため、過渡
的に改質ガス温度に変動が生じても原料ガスの増減頻度
を少なくし、改質ガスの実測温度の温度を余裕を持って
制御することができ、製品ガス要求量の増減に柔軟に対
応することができる。

【００１８】上記改質ガス制御手段２４は、比較回路２
４Ａと、スイッチ２４Ｂとを有し、温度センサ２２の検
出値（改質ガスの実測温度）に基づいてガス分離器１６
への改質ガスの製品ガスとしての取出量を制限しその一
部を燃焼器１１Ｂへ燃料ガスとして供給する。即ち、比
較回路２４Ａには例えば目標温度域の下限限界値（例え
ば、２７０℃）が設定されており、この下限値と温度セ
ンサ２２の検出値とを比較し、検出値が下限限界値を下
回った時にはその温度差を回復するのに必要な燃料量を
減算回路２８へ出力する。製品ガスとしての取出量の制
限時間は後述の動特性予測手段２５から減算回路２８へ
の入力信号に依存する。

【００１９】上記動特性予測手段２５は、動特性判定回
路２５Ａと、変化率制限回路２５Ｂと、むだ時間量演算
回路２５Ｃと、むだ時間補償回路２５Ｄとを有し、製品
ガス要求量に増減要求があった時に動特性判定回路２５
Ａから原料ガス供給量制御手段２１のスイッチ２１Ｃに
対して原料ガスの増減指令信号を出力すると共に、むだ
時間補償回路２５Ｄから減算回路２８に対してむだ時間
（制御応答遅れ時間）を出力する。即ち、動特性判定回
路２５Ａ及び変化率制限回路２５Ｂ（上述した変化率制
限回路２１Ｂと同一機能を有する）に製品ガス要求量指
令信号が入力すると、動特性判定回路２５Ａは製品ガス
要求量指令信号と変化率制限回路２５Ｂからの変化率制
限信号に基づいて製品ガスの増量要求であるか減量要求
であるかを判定し、増量要求であればスイッチ２１Ｃで
は変化率制限回路２１Ｂからの信号を選択し、減量要求
であれば原料量算出演算回路２１Ａからの信号を選択す
る。更に、製品ガスの増量要求であれば、動特性判定回
路２５Ａからの信号に基づいてむだ時間量演算回路２５
Ｃにおいて製品要求ガスの要求量の増分と反応器１１Ａ
の物理特性に基づいて制御応答遅れ時間を演算して予測
し、むだ時間補償回路２５Ｄを介して遅れ時間を減算回
路２８へ出力し、製品ガス取出量を制限する時間を設定
する。製品ガスの減量要求であれば、むだ時間量演算回
路２５Ｃ及びむだ時間補償回路２５Ｄをリセットし、製
品ガス取出量の制限を解除する。

【００２０】次に、動作について説明する。ユースポイ
ントから製品ガス要求指令があると、この要求指令信号
が動特性予測回路２５の動特性判定回路２５Ａ及び変化
率制限回路２５Ｂへぞれぞれ入力すると共に、原料ガス
供給量制御手段２１の原料量算出演算回路２１Ａへ入力
する。動特性予測回路２５では動特性判定回路２５Ａが
要求指令信号及び変化率制限回路２５Ｂからの信号に基
づいて増量要求であるか減量要求であるかを判定する。
また、原料ガス供給量制御手段２１では原料量算出演算
回路２１Ａが製品ガス要求量に見合った原料ガス量を算
出し、その信号を変化率制限回路２１Ｂまたは直接スイ
ッチ２１Ｃへ出力する。

【００２１】この際、製品ガス要求量が増量要求であれ
ば、原料ガス供給量制御手段２１では動特性判定回路２
５Ａからの判定信号に基づいてスイッチ２１Ｃが変化率
制限回路２１Ｂからの信号を選択し、変化率制限信号を
加算回路２６及び上下限設定回路２７Ａを介して制御バ
ルブ１４Ａへ出力し、制御バルブ１４Ａの開度を徐々に
大きくして原料ガスの供給量を一定の変化率（例えば、
１０％／分）で増量する。これにより改質器１１の反応
器１１Ａを通過する原料ガス量が徐々に増加し、その吸
熱量の増加により改質触媒層の温度が僅かずつ徐々に低
下する。

【００２２】反応器１１Ａ出口での改質ガスの温度が徐
々に低下すると、この温度を温度センサ２２が実測し、
その検出値が改質ガス温度制御手段２３の温度ギャップ
演算回路２３Ａに入力する。温度センサ２２による実測
温度が温度ギャップ演算回路２２Ａで設定された目標温
度域を下回るとＰＩＤ演算回路２３Ｂが目標温度と実測
温度との偏差量に基づいてその温度差を回復するのに必
要な原料ガス量を演算し、加算回路２６へ出力し、原料
ガスの供給量を補正する。この際、改質ガスの温度を目
標値に制御許容値を持たせてあるため、原料ガス供給量
の補正までにゆとりを持たせることができ、製品ガス要
求量に柔軟に対応することができると共に、改質ガスの
温度変動を抑制し、その温度を安定化することができ
る。

【００２３】一方、動特性予測手段２５では動特性判定
回路２５Ａからの信号に基づいてむだ時間量演算回路２
５Ｃが作動し、原料ガスの増加分に伴う増加吸熱量を演
算すると共にその吸熱量を相殺するために必要な熱量を
燃焼器１１Ｂから補充するために必要な時間を反応器１
１Ａの制御応答遅れ時間として予測し、この遅れ時間を
むだ時間補償回路２５Ｄを介して減算回路２８へ出力す
る。また、改質ガス制御手段２４では温度センサ２２か
らの検出信号に基づいて原料ガスの増加分に伴う増加吸
熱量を相殺するために必要な熱量を改質ガスの補充量と
して演算し、減算回路２８へ出力する。減算回路２８は
動的特性予測手段２５及び改質ガス制御手段２４からの
信号に基づいて制御バルブ１４Ｂを必要量の動作制限を
行い、ガス分離器１６への製品ガス取出量を制限し、改
質ガスの減量分を配管１９を介して燃焼器１１Ｂへ供給
する。燃焼器１１Ｂは燃料ガスとして受けた改質ガスを
余分に使用して反応器１１Ａを原料ガスが漸増する間に
遅れ時間に相当する時間だけ加熱する。これにより反応
器１１Ａの急激な温度変化を未然に防止し、上記改質ガ
ス温度制御手段２３の働きと相俟って改質ガスの温度を
より安定化することができる。

【００２４】また、製品ガス要求量が減量要求であれ
ば、原料ガス供給量制御手段２１では動特性判定回路２
５Ａからの判定信号に基づいてスイッチ２１Ｃが原料量
算出演算回路２１Ａからの信号を選択し、原料量算出演
算回路２１Ａからの信号を加算回路２６及び上下限設定
回路２７Ａを介して制御バルブ１４Ａへ出力し、制御バ
ルブ１４Ａを減量分に即して絞り、原料ガスの供給量を
一気に減量する。これにより改質器１１の反応器１１Ａ
を通過する原料ガス量が一気に減少し、その吸熱量の減
少により改質触媒層の温度が上昇する。この温度を温度
センサ２２が実測し、実測温度が温度ギャップ演算回路
２２Ａで設定された目標温度域を上回るとＰＩＤ演算回
路２３Ｂが目標温度と実測温度との偏差量に基づいてそ
の温度差を回復するのに必要な原料ガス量を演算し、加
算回路２６へ出力し、原料ガスの供給量を減量補正し、
改質ガスの温度変動を抑制する。この際、改質ガスの温
度を目標値に制御許容値を持たせてあるため、製品ガス
要求量の減量に柔軟に対応することができ、改質ガスの
温度を安定化することができる。この場合、動特性予測
手段２５の動特性判定回路２５Ａからの信号に基づいて
むだ時間量演算回路２５Ｃ及びむだ時間補償回路２５Ｄ
がリセットされ、また、改質ガス制御手段２４も働か
ず、制御バルブ１４Ｂの開度は補正されず、製品ガス要
求量に見合った改質ガスがガス分離器１６へ供給され
る。

【００２５】以上説明したように本実施形態によれば、
改質装置を用いて改質ガスを製造する際に、動特性判定
回路２５Ａを介して改質ガスの増減要求に伴ってその増
減傾向を判定し、この判定結果に基づいて原料ガス供給
量制御手段２１において原料ガスの供給量を制御すると
共に、改質ガス温度制御手段２３を介して改質ガスの目
標温度に一定の幅を持たせて設定された目標温度域から
温度センサ２２による実測温度が逸脱した時にこの実測
温度の目標温度からの偏差量に基づいて原料ガスの供給
量を補正するようにしたため、製品ガスの要求量の増加
減時に、余裕を持って原料ガスの供給量を増減して過渡
的な改質ガス温度の変動を抑制することができ、製品ガ
スの要求量の増減要求に対して柔軟に対応することがで
きる。

【００２６】また、本実施形態によれば、動特性判定回
路２５Ａの判定結果に基づいてむだ時間量演算回路２５
Ｃでは反応器１１Ａ内の改質触媒層の温度変化の遅れ時
間を演算して予測し、製品ガスの増減要求のあった時に
はむだ時間補償回路２５Ｄ及び改質ガス制御手段２４を
介して予測された遅れ時間だけ改質ガスの取出量を制限
してその一部を反応器１１Ａの加熱燃料ガスとして供給
するようにしたため、製品ガスの要求量の増加減時に、
改質ガスの取出量を制限しその一部を反応器１１Ａを加
熱するための燃料ガスとして供給し燃焼させ、原料ガス
の増加減に先立って反応器１１Ａの温度を迅速に調節し
て改質触媒層の温度変動を抑制し、上記作用効果と相俟
って改質ガスの温度をより安定化することができる。

【００２７】また、本実施形態によれば、主として温度
制御装置２０のソフト的改善により改質ガスの温度の安
定化を促進することができるため、装置の小型化するこ
とができ、従来にもましてハード的に改質装置の小型化
を達成することができる。

【００２８】尚、上記実施形態ではメタノールの改質反
応により水素ガスを製造する改質装置の温度制御方法及
びその温度制御装置について説明したが、本発明は上記
実施形態に何等制限されるものではなく、本発明は種々
のガスを用いた改質装置の温度制御方法及びその温度制
御装置に対して適用することができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１及び請求項２に記載の
発明によれば、改質ガスの需要変動に柔軟に対応して供
給することができると共に装置温度及び改質ガス温度を
安定化することができ、しかも装置の小型化を達成する
ことができる改質装置の温度制御方法及びその温度制御
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の改質装置の温度制御装置の一実施形態
を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０ 改質装置 １１ 改質器 ２０ 改質装置の温度制御装置 ２１ 原料ガス供給量制御手段 ２２ 温度センサ ２３ 改質ガス温度制御手段 ２４ 改質ガス制御手段 ２５ 動特性予測手段 ２５Ａ 動特性判定回路（判定手段） ２５Ｃ むだ時間量演算手段（遅れ時間予測手段）

フロントページの続き (72)発明者 加藤 久美子 神奈川県横浜市西区みなとみらい３丁目３ 番１号 三菱化工機株式会社内 (72)発明者 近藤 容平 神奈川県横浜市西区みなとみらい３丁目３ 番１号 三菱化工機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G040 EA02 EA03 EA06 EB03 EB12 EB14 EB22 EB43 5H004 GA10 GA16 GB02 HA01 HA02 HA16 HB01 HB02 JA03 JA13 JA16 JA23 JB09 KA41 KA45 KA54 KA69 KB02 KB04 KB06 KC22 LA03 5H027 BA01 KK00 KK42 KK52 MM12 5H323 AA01 CA04 CB10 DA04 DB15 EE01 EE17 FF01 HH02 JJ06 KK06 LL01 LL02 LL05 LL08 LL11 LL12 LL18 MM06

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料ガスから改質ガスを製造する改質器
   の温度を上記改質ガスの実測温度に基づいて制御する改
   質装置の温度制御方法において、上記改質ガスの増減要
   求に伴ってその増減傾向を判定する工程と、この判定結
   果に基づいて上記原料ガスの供給量を制御する工程と、
   上記改質ガスの目標温度に一定の幅を持たせて設定され
   た目標温度域から上記実測温度が逸脱した時に上記実測
   温度の上記目標温度からの偏差量に基づいて上記原料ガ
   スの供給量を補正する工程と、上記判定結果に基づいて
   上記原料ガスの増減要求時からの上記改質器内の温度変
   化の遅れ時間を予測する工程と、上記原料ガスの増減要
   求のあった時には上記遅れ時間だけ上記改質ガスの取出
   量を制限してその一部を上記改質器の加熱燃料ガスとし
   て供給する工程とを有することを特徴とする改質装置の
   温度制御方法。
2. 【請求項２】 原料ガスから改質ガスを製造する改質器
   の温度を上記改質ガスの実測温度に基づいて制御する改
   質装置の温度制御装置において、上記改質ガスの増減要
   求に伴ってその増減傾向を判定する判定手段と、この判
   定結果に基づいて上記原料ガスの供給量を制御する原料
   ガス供給量制御手段と、上記改質ガスの目標温度に一定
   の幅を持たせて設定された目標温度域から上記実測温度
   が逸脱した時に上記実測温度の上記目標温度からの偏差
   量に基づいて上記原料ガスの供給量を補正する改質ガス
   温度制御手段と、上記判定結果に基づいて上記原料ガス
   の増減要求時からの上記改質器内の温度変化の遅れ時間
   を予測する遅れ時間予測手段と、上記原料ガスの増減要
   求のあった時には上記遅れ時間だけ上記改質ガスの取出
   量を制限してその一部を上記改質器の加熱燃料ガスとし
   て供給制御する改質ガス制御手段とを有することを特徴
   とする改質装置の温度制御装置。