JP2004503067A - 固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール - Google Patents

固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2004503067A
JP2004503067A JP2002509118A JP2002509118A JP2004503067A JP 2004503067 A JP2004503067 A JP 2004503067A JP 2002509118 A JP2002509118 A JP 2002509118A JP 2002509118 A JP2002509118 A JP 2002509118A JP 2004503067 A JP2004503067 A JP 2004503067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
heat exchanger
sofc
afterburner
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002509118A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5100950B2 (ja
Inventor
パストゥラ　マイケル
プレディガー　デニス
ペリー　マーティン
ホーヴァス　アーパド
Original Assignee
グローバル　サーモエレクトリック　インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by グローバル　サーモエレクトリック　インコーポレイテッド filed Critical グローバル　サーモエレクトリック　インコーポレイテッド
Publication of JP2004503067A publication Critical patent/JP2004503067A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5100950B2 publication Critical patent/JP5100950B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/34—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely
    • F28F1/36—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending obliquely the means being helically wound fins or wire spirals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1205—Composition of the feed
    • C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1235—Hydrocarbons
    • C01B2203/1241—Natural gas or methane
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1288—Evaporation of one or more of the different feed components
    • C01B2203/1294—Evaporation by heat exchange with hot process stream
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/14—Details of the flowsheet
    • C01B2203/148—Details of the flowsheet involving a recycle stream to the feed of the process for making hydrogen or synthesis gas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

統合モジュールは、アフターバーナ、熱交換器、及び燃料処理装置を含んでいる。モジュールは、固体酸化物燃料電池に熱的に統合されている。

Description

【０００１】
（発明の分野）
本発明は、アフターバーナ、熱交換器、及び燃料処理装置を備えた固体酸化物燃料電池（“ＳＯＦＣ”）システムのための統合モジュールに関する。
【０００２】
（従来の技術）
多くの遠隔電力消費者が天然ガスまたはプロパンを使用しているので、これらを遠隔発電システムのＳＯＦＣ燃料として選択することは当然である。同様に、住宅用廃熱発電及び自動車における使用のように、燃料電池システムにとっては他の多くの応用が存在している。ＳＯＦＣは、蒸気改質（リフォーミング）、部分酸化、及び自己熱改質を含む燃料処理方法によって、炭化水素を容易に使用できるという長所を有している。炭化水素の燃料処理はＳＯＦＣ動作温度付近において行われるので、燃料処理装置（プロセッサ）及びスタックの両者を熱的に統合することが望ましい。
【０００３】
蒸気改質は総合システム効率を高める方法であり、水素が濃縮された燃料を有するスタックを提供する。従って、炭化水素燃料の蒸気改質を使用するＳＯＦＣシステムを提供することが望まれている。
【０００４】
もしＳＯＦＣシステムと共に使用するためのモジュールが、効果的に、１）スタック陰極排気ガスまたは他の空気を使用して、ＳＯＦＣスタック陽極排気ガス内に残留する燃料を完全に酸化させ、２）陽極排気ガスの酸化によって発生する熱を直接利用して、ＳＯＦＣスタックへ供給される炭化水素燃料／水混合体の全て、または所望部分を適当な触媒を使用して予熱し、そして３）（ＳＯＦＣスタックへ）到来する陰極空気を直接加熱すれば有利である。
【０００５】
（発明の概要）
固体酸化物燃料電池（“ＳＯＦＣ”）システム内に使用するために、幾つかの機能を１つのユニット内に組合わせた統合モジュールを開示する。一実施の形態においては、この統合モジュールは、燃料電池スタック陰極排気または他の空気を使用してスタック陽極排気を酸化させ、到来する炭化水素／水混合体（のあるパーセンテージ、または全て）を適当な触媒を使用して予熱して予備改質（プリリフォーム）させ、水素及び一酸化炭素が濃縮された流れを燃料電池陽極へ供給し、またＳＯＦＣ陰極へ向かう空気を更に加熱する。
【０００６】
一面において、本発明は、燃料取入口、空気取入口、陰極排気口、及び陽極排気口を有する燃料電池を含み、アフターバーナ、燃料処理装置、及び熱交換器を備えた統合モジュールからなるＳＯＦＣシステムであって、
（ａ）上記アフターバーナは、上記陽極排気口に、または上記陽極及び陰極排気口に接続されている取入口と、イグナイタとを備え、
（ｂ）上記熱交換器は、空気供給源に接続されている取入口と、上記ＳＯＦＣの空気取入口に接続されている排気口とを備え、上記熱交換器は、上記アフターバーナに熱的に結合されており、
（ｃ）上記燃料処理装置は、燃料／水供給源に接続されている取入口と、燃料改質用触媒と、上記ＳＯＦＣの燃料取入口に接続されている排気口とを備え、上記燃料処理装置は、上記熱交換器及び／または上記アフターバーナに熱的に結合されている。
【０００７】
アフターバーナは、ＳＯＦＣスタック排気中の使用されなかった燃料を燃焼させる。アフターバーナによって生じた熱は熱交換器によって交換され、ＳＯＦＣスタック内への空気の流れを予熱する。燃料／水の流れも燃料処理装置（アフターバーナからの熱も使用する）内において予熱され、予備改質される。燃料処理装置は、炭化水素燃料が燃料処理装置を通過するにつれてその流れを改質するような効果的な触媒を備えている。
【０００８】
一実施の形態においては、アフターバーナは、管状の燃焼室と、イグナイタとからなる。燃焼室は、到来する空気及び燃料／水混合体へ燃焼熱を伝達するための高温熱空気交換器によって取巻かれている。熱交換器自体は、燃料処理装置によって取巻かれている。従って、この統合モジュールは、管状のコアと、熱交換器を収容している中間シェルと、燃料処理装置を収容している外側シェルとからなることができる。
【０００９】
（実施の形態）
本発明は、ＳＯＦＣ内に使用するための統合モジュールを提供する。以下の本発明の説明の中で定義されていない用語は、当分野において広く認識されている意味を有している。
【００１０】
一実施の形態においては、燃料電池スタックからの陰極及び陽極排気は、モジュール（１０）の中央の全体が管状の導管（以下、アフターバーナ（１２）という）内を通過する。陽極排気は、バーナアセンブリ（１４）を通してアフターバーナ（１２）へ直接導かれる。陰極排気は、図１に示すように、ポート（１７）及びマニホルド（１８）を通って進入し、バーナ（１４）に接しているアフタバーナ（１２）内へ導かれる。陽極排気は、炭化水素（例えば、メタン）のような酸化していない燃料種、一酸化炭素、または水素を含む。陰極排気は、典型的には一次空気（酸素が枯渇している）である。この空気の流れをＳＯＦＣ内で加熱するには、アフターバーナ内の陰極排気を使用することが好ましいが、それは必須ではなく、分離した空気源を使用することも、または、もし陽極排気自体がアフターバーナ内の残留燃料を完全に燃焼させることができる程の十分な酸素を含んでいれば、結局は何も使用しないこともできる。
【００１１】
アフターバーナ（１２）の上端は、アフターバーナ取入口、熱交換器排気口、及び燃料処理装置排気（即ち、改質された物質、もしくはリフォーメイト）のための開口を限定している取付け用フランジ（１６）を含んでいる。図３Ａに示すように、バーナ（１４）は類似のフランジ（１５）に取付けられており、バーナ管（１４）をアフターバーナ（１２）内へ挿入できるようになっている。
【００１２】
イグナイタ（２０）は、アフターバーナ（１２）の遠端に挿入されており、常温システムが始動した時にアフターバーナ（１２）を点弧させるために使用される。イグナイタ（２０）は、燃焼を開始させるためだけに動作させることができ、その後はターンオフさせることができる。イグナイタはパイロット炎、電子スパークデバイス、または他の点弧手段であることができる。
【００１３】
一実施の形態においては、陽極及び陰極排気の混合を制御するために、図５に示すように、燃料バーナ管（１４）はアフターバーナ（１２）内に収容されている。焼結した金属または多孔質セラミックノズルのような他の燃焼技術、または他の公知の燃焼／バーナ手段を使用することができる。アフターバーナ動作温度は、陽極排気内に存在する燃料種の自動点弧温度を超え得るので、正常動作中には制御された混合が要求される。バーナ管（１４）は、燃料ガス混合体を逃すための、そしてバーナ炎を支持するようにも動作する小さい孔を含んでいる。
【００１４】
アフターバーナ（１２）を取巻いているのは、統合モジュール（１０）の熱受入れ部分である。一実施の形態においては、図３に示すように、高温空気熱交換器（２４）がアフターバーナ（１２）を取巻いている。熱交換機（２４）は、熱エネルギを、アフターバーナ（１２）からＳＯＦＣ内の陰極に導かれる空気の流れへ伝達する。空気は、ポート（２６）を通して熱交換器へ進入し、管（２８）及びポート（３０）を通って出て行く。熱電対またはガスサンプリング手段を取付けることができるカップリング（３２）を設けることができる。一実施の形態においては、熱交換器（２４）の内部は、曲がりくねった経路に空気を導くバッフルになっており、空気への熱の伝達の可能性を高めている。図３に示すようにバッフル（３４）は、熱交換器を通る空気を実質的にらせん形状に導くように、連続したスパイラルバッフルの形状を取ることができる。またバッフルがアフターバーナから熱交換器内へ熱を導くのに役立っていることは明白である。このバッフリングは、曲がりくねった経路を通るように空気を導き、また熱を伝導させるどのような形態を取ることもできる。
【００１５】
諸図に示すように、燃料処理装置（４２）の内壁としても役立っている熱交換器は中間シェル（４０）内に収容されている。燃料処理装置（４２）は、予備改質装置と呼ぶこともできる。好ましくは天然ガスである炭化水素は、水と混合されて燃料処理装置（４２）を通過する。燃料処理装置（４２）は、ニッケル／アルミニウム触媒のような適当な蒸気改質用触媒を含む。メタンの蒸気改質に適当な触媒は、当分野では公知である。炭化水素及び蒸気は吸熱反応で反応し、水素及び一酸化炭素を発生する。アフターバーナ（１２）から解放された熱エネルギは、この吸熱反応を駆動するために使用される。一実施の形態においては、触媒は、有孔バッフル板（４４）によって限定された燃料処理装置室（４２）内に収容されているペレットの形状である。炭化水素／水はポート（４６）を通って進入し、改質された物質は管（４８）及びポート（５０）を通って出て行く。燃料処理装置（４２）は、複数の燃料処理装置フィン（５４）を含むこともできる。燃料処理装置フィン（５４）は、シェル（４０）から外向きに伸びており、触媒を収容するのに、また熱を燃料処理装置（４２）内へ伝導させるのに役立つ。燃料処理装置は、モジュール（１０）の外側のシェルである外側シェル（５２）内に収容される。
【００１６】
上述した実施の形態においては、アフターバーナ、熱交換器、及び燃料処理装置は同心状の円筒である。しかしながら、代替実施の形態においては、これら３つの要素は異なる形状または形態を取ることができる。必要なことは、アフターバーナがＳＯＦＣ排気から燃料を受けてそれを燃焼させ、熱を熱交換器及び燃料処理装置へ供給することである。
【００１７】
統合モジュール（１０）は、到来する生の空気及び燃料／水混合体を予熱する低温熱交換器（図示してない）と共に機能することもできる。低温熱交換器及び統合モジュールの構成は、図１に概要を示してある。燃料／水は、熱交換器へ進入する前に、またはその後に燃料処理装置（４２）へ進入する前に混合することができる。熱交換器に大きい熱応力が加わらないようにするために、空気及び燃料の予熱は諸ステージにおいて行うことが好ましい。
【００１８】
統合モジュールは、上述したように、そして当業者には明白なように、ＳＯＦＣスタックと熱的に統合されている。上述した統合モジュール（１０）は、ヒートアップ、正常動作、及びトランジェント中に独特な機能的熱システムを提供する。統合モジュール（１０）は、燃料電池への電力負荷のトランジェント中に、及び空気及び燃料流量の変化中に優れたレスポンスを呈する。例えば、もしスタックの電気的負荷が減少すれば、スタック内で生成される熱（燃料電池反応の廃棄熱部分）も減少する。しかしながら、到来する燃料の組成が変化し、温度が上昇することから、統合モジュール（１０）内のアフターバーナ（１２）は自動的に応答する。アフターバーナの温度の上昇は、スタックへ供給される空気及び燃料の温度を上昇させ、従ってスタック温度を比較的一定に維持する。
【００１９】
ＳＯＦＣスタック及び統合モジュールの両者が冷えている始動時には、燃料は改質されずに燃料処理装置（４２）を通過し、また酸化されずにＳＯＦＣを通過する。従って、アフターバーナは実質的に燃料の全てを受けるので、その動作範囲の上端で動作することになる。アフターバーナの温度が上昇する結果、ＳＯＦＣスタックへ供給される空気が急速に加熱され、燃料処理装置も加熱される。燃料処理装置が吸熱蒸気改質反応を支持するのに十分な温度に到達すると、炭化水素は水素及び一酸化炭素に変換される。これらの水素及び一酸化炭素が、ＳＯＦＣにおいて利用される燃料種である。ＳＯＦＣが動作温度まで加熱されると、アフターバーナへ到達する燃料の量が減少してアフターバーナの温度を低下させるので、スタックへ供給される空気及び燃料の温度が低下する。
【００２０】
始動時のようにスタックが電力を発生しない時点には、燃料電池スタックを（従って、その熱統合の故にシステム全体を）動作温度まで上昇させる唯一の、または主たる熱源はアフターバーナ（１２）である。しかしながら、低温の始動からより速く暖機するために、または１つの動作温度から別の動作温度までより速く変化させるために、付加的なシステムバーナを付加することができる。正常な連続動作中には、アフターバーナは水素、一酸化炭素、及び燃料電池によって消費されなかった炭化水素燃料を消費する。この実施の形態においては、加熱、スタンバイ、及び正常動作中に、アフターバーナ（１２）へ供給される混合体は燃料電池スタックからの排気である。燃料処理装置（４２）及びスタックが燃料を改質できる温度範囲内にある場合（正常動作中のように）には、燃料内に見出される主要な燃料種（アフターバーナへの陽極排気）は水素及び一酸化炭素、並びに少量の生燃料（例えば、メタン）である。低温始動時に天然ガス（または、他の生燃料）と空気との混合体を燃焼させ得るようにしながら、この混合体のためにバーナ（１４）を最適化することが可能である。
【００２１】
燃料電池において電気を生成するための電気化学的反応の副産物として燃料処理装置（４２）内に形成される水素及び一酸化炭素は、水及びＣＯ２に変換される。水は、それが燃料電池スタックから排出される時には高温であるために水蒸気の形状であり、過熱蒸気としてアフターバーナ（１２）を通過する。アフターバーナ（１２）において全燃料種が実質的に完全に酸化され、水蒸気、二酸化炭素、及び窒素、並びに通常は過剰酸素だけを含む高温排気の流れが発生する。アフターバーナへ供給されるガス（陽極及び陰極スタック排気の混合）を化学量論まで希薄にした燃料とし、酸化されなかった燃料がシステムから出て行く可能性を低下させることが好ましい。アフターバーナ内の燃焼反応のための典型的な空気化学量論は約１．０乃至約３．０である。燃焼後のアフターバーナ燃焼産物は、統合モジュール（１０）内の高温熱交換器（２４）、及び統合モジュール外に位置する低温熱交換器に曝され、燃焼産物はそれらの熱の実質的な部分を到来する燃料及び空気の流れに与えた後に大気へ、または別の熱回収システムへ排出される。燃料の流れに関して言えば、燃料／水入口（４６）を通って予備改質器（４２）内へ進入する前に、予熱された炭化水素燃料ガス内へ水が注入される。別の実施の形態においては、統合モジュール（１０）の燃料処理装置部分を通過する炭化水素／水混合体に空気または酸素を追加して、燃料処理装置内の炭化水素の部分酸化によって自己熱改質を実現することもできる。熱がアフターバーナ（２０）から供給されると、炭化水素燃料／水混合体は燃料処理装置（４２）内で反応し、到来するガスを、水素及び一酸化炭素が濃縮されている流れに変換する。通常、これは、炭化水素／水混合体が加熱されて固体炭素が形成されないように、蒸気対炭素比を１．３：１乃至３．０：１．０で用いて行われる。蒸気改質による変換の後、熱いガス組成は、ガス温度及び関連熱力学的ガス平衡によって支配される。
【００２２】
もし燃料として炭化水素の代わりに純粋な水素が使用可能であれば、触媒を除去するだけで、燃料処理装置を水素予熱器に変換することができる。これらの水素システムでも、水、または空気を燃料の流れに付加する要求は除かれそうになく、必ずしも除く必要もなかろう。
【００２３】
当業者には明白なように、本発明の範囲から逸脱することなく以上の説明に種々の変更、適応、及び変化を考案することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプロセスの概要図である。
【図２】本発明の装置の概要図である。
【図３】アフターバーナ及び熱交換器を示す図である。
【図３Ａ】バーナアセンブリを示す図である。
【図４】燃料処理装置を示す図である。
【図５】外側シェルによって完成された統合モジュールを示す図である。
【図６】装置の底面図である。

Claims (15)

  1. 燃料取入口、空気取入口、陰極排気口、及び陽極排気口を有する燃料電池を含み、アフターバーナ、燃料処理装置、及び熱交換器を含む統合モジュールからなるＳＯＦＣシステムであって、
    （ａ）上記アフターバーナは、上記陽極排気口に、または上記陽極及び陰極排気口に接続されている取入口と、イグナイタとを備え、
    （ｂ）上記熱交換器は、空気供給源に接続されている取入口と、上記ＳＯＦＣの空気取入口に接続されている排気口とを備え、上記熱交換器は、上記アフターバーナに熱的に結合されており、
    （ｃ）上記燃料処理装置は、燃料／水供給源に接続されている取入口と、燃料改質用触媒と、上記ＳＯＦＣの燃料取入口に接続されている排気口とを備え、上記燃料処理装置は、上記熱交換器及び／または上記アフターバーナに熱的に結合されている
    ことを特徴とするＳＯＦＣシステム。
  2. 上記モジュールは３つの同心状のステージからなり、上記アフターバーナは中央の細長い、実質的に円筒形の管からなり、上記熱交換器は上記熱交換器を取巻き、そして上記燃料処理装置は上記熱交換器を取巻いていることを特徴とする請求項１に記載のＳＯＦＣシステム。
  3. 上記熱交換器取入口から上記熱交換器排気口までの曲がった経路に沿って空気を導くためのバッフルを上記熱交換器内に更に備えていることを特徴とする請求項２に記載のＳＯＦＣシステム。
  4. 上記バッフルは、上記アフターバーナを取巻いている傾斜した面からなることを特徴とする請求項３に記載のＳＯＦＣシステム。
  5. 上記熱交換器から上記燃料処理装置内へ突出ている複数の熱フィンを更に備えていることを特徴とする請求項２に記載のＳＯＦＣシステム。
  6. 上記アフターバーナの排気を受入れて、上記統合モジュールへ進入する空気及び／または燃料／水を予熱する低温熱交換器を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載のＳＯＦＣシステム。
  7. 取入れ燃料／水の流れ、取入れ空気の流れ、陰極排気の流れ、及び陽極排気の流れを有するＳＯＦＣと共に使用するための統合モジュールであって、
    （ａ）上記ＳＯＦＣからの上記陽極排気の流れ、または上記陽極及び陰極排気の流れを受入れる入口と、
    （ｂ）上記排気の流れと流体的に通じていて、イグナイタ及び排気口を備えている燃焼室と、
    （ｃ）上記燃焼室に関連付けられ、上記燃焼室からの熱を上記ＳＯＦＣの上記取入れ空気の流れへ伝達する熱交換器と、
    （ｄ）上記燃焼室及び／または上記熱交換器に関連付けられ、改質用触媒を備えている燃料処理装置と、
    を備え、
    上記取入れ燃料の流れは先ず水または蒸気と混合され、次いで加熱されて上記燃料処理装置内の上記触媒上を通過し、上記ＳＯＦＣへ進入する前に上記燃料内の水素が濃縮されることを特徴とする統合モジュール。
  8. 上記燃焼室は細長い円筒であり、上記熱交換器波状器燃焼室を同心状に取巻いていることを特徴とする請求項７に記載の統合モジュール。
  9. 上記燃料処理装置は、上記熱交換器を同心状に取巻いていることを特徴とする請求項８に記載の統合モジュール。
  10. 上記燃料処理装置は、上記熱交換器から上記燃料処理装置内へ突出ている複数の熱フィンと、流体が上記燃料処理装置を通って流れることを許容しつつ上記触媒を保持する有孔バッフルブロックとを備えていることを特徴とする請求項９に記載の統合モジュール。
  11. ＳＯＦＣの排気からエネルギを抽出する方法であって、
    （ａ）上記排気の流れからの使用されなかった燃料を燃焼させて熱を発生させるステップと、
    （ｂ）上記ステップ（ａ）において発生させた熱を使用し、上記ＳＯＦＣ内への取入れ空気の流れを予熱するステップと、
    （ｃ）上記ステップ（ａ）において発生させた熱を使用し、改質用触媒及び流れが存在する中で上記取入れ燃料の流れを加熱して上記燃料の流れの中の水素を濃縮させるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  12. 上記方法は、上記ステップ（ａ）を実現するためのアフターバーナと、上記ステップ（ｂ）を実現するための熱交換器と、ステップ（ｃ）を実現するための燃料処理装置とを備えている統合モジュール内において実現されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  13. 上記統合モジュールは、円筒形のアフターバーナと、熱交換器と、燃料処理装置とを備え、上記熱交換器は上記アフターバーナを同心状に取巻き、上記燃料処理装置は上記熱交換器を同心状に取巻いていることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 上記アフターバーナは、上記ＳＯＦＣの陰極及び陽極の両排気口からの排気を受けることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
  15. 燃料取入口、空気取入口、陰極排気口、及び陽極排気口を有する燃料電池を含み、アフターバーナ、燃料処理装置、及び熱交換器を備えている統合モジュールからなるＳＯＦＣシステムであって、
    （ａ）上記アフターバーナは、中央の細長い、実質的に円筒形の管と、上記管の一方の端において上記陽極排気口及び陰極排気口に接続されている取入口と、イグナイタとを備え、
    （ｂ）上記熱交換器は、上記アフターバーナを取巻き且つ空気供給源に接続されている取入口と、上記ＳＯＦＣの空気取入口に接続されている排気とを備え、
    （ｃ）上記燃料処理装置は、上記熱交換器を取巻き且つ燃料供給源／水に接続されている取入口と、燃料改質用触媒と、上記ＳＯＦＣの燃料取入口に接続されている排気口とを備えている、
    ことを特徴とするＳＯＦＣシステム。
JP2002509118A 2000-07-10 2001-07-10 固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール Expired - Lifetime JP5100950B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA2313498 2000-07-10
CA2,313,498 2000-07-10
PCT/CA2001/001014 WO2002005363A2 (en) 2000-07-10 2001-07-10 Integrated module for solid oxide fuel cell systems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004503067A true JP2004503067A (ja) 2004-01-29
JP5100950B2 JP5100950B2 (ja) 2012-12-19

Family

ID=4166658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002509118A Expired - Lifetime JP5100950B2 (ja) 2000-07-10 2001-07-10 固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6749958B2 (ja)
EP (1) EP1299920B1 (ja)
JP (1) JP5100950B2 (ja)
AT (1) ATE491239T1 (ja)
AU (2) AU7228101A (ja)
DE (1) DE60143610D1 (ja)
WO (1) WO2002005363A2 (ja)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029822A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Nippo Mecx Kk ミキシング装置
JP2010509716A (ja) * 2006-11-13 2010-03-25 エネルダイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング カソード給気を予熱するための装置を備えた燃料電池システム
JP2014078347A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014078344A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014078346A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014096207A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014096206A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014146576A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014146577A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
TWI502801B (zh) * 2012-08-31 2015-10-01 Atomic Energy Council 固態氧化物燃料電池熱工元件整合裝置
JP2016029632A (ja) * 2014-07-24 2016-03-03 株式会社デンソー 燃料電池装置
JP2017199658A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 燃料電池装置

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6740435B2 (en) * 2001-08-06 2004-05-25 Utc Fuel Cells, Llc System and method for preparing fuel for fuel processing system
JP3863774B2 (ja) * 2001-12-19 2006-12-27 三洋電機株式会社 燃料電池システム
EP1473794A4 (en) * 2002-02-05 2009-10-28 Tokyo Gas Co Ltd SOLID OXIDE FUEL CELL SYSTEM
US6608463B1 (en) 2002-06-24 2003-08-19 Delphi Technologies, Inc. Solid-oxide fuel cell system having an integrated air supply system
US6921596B2 (en) * 2002-06-24 2005-07-26 Delphi Technologies, Inc. Solid-oxide fuel cell system having an integrated reformer and waste energy recovery system
US20040062964A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Direct methanol fuel cell system
US20040178765A1 (en) * 2003-03-12 2004-09-16 O'brien John F. Integrated fuel reformer and heat exchanger
US7169495B2 (en) 2003-05-06 2007-01-30 Versa Power Systems, Ltd. Thermally integrated SOFC system
US6924717B2 (en) * 2003-06-30 2005-08-02 Intel Corporation Tapered electrode in an acoustic resonator
DE102004002337A1 (de) * 2004-01-16 2005-08-11 Bayerische Motoren Werke Ag Energieumwandlungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Energieumwandlungsvorrichtung
US7422810B2 (en) * 2004-01-22 2008-09-09 Bloom Energy Corporation High temperature fuel cell system and method of operating same
FI120476B (fi) * 2004-10-28 2009-10-30 Waertsilae Finland Oy Polttokennopinojen virtausjärjestely
FI121444B (fi) * 2005-01-03 2010-11-15 Waertsilae Finland Oy Järjestely ja menetelmä polttokennolaitteistossa
US7524572B2 (en) * 2005-04-07 2009-04-28 Bloom Energy Corporation Fuel cell system with thermally integrated combustor and corrugated foil reformer
US20060251934A1 (en) * 2005-05-09 2006-11-09 Ion America Corporation High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network
US7858256B2 (en) * 2005-05-09 2010-12-28 Bloom Energy Corporation High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network
US8691462B2 (en) 2005-05-09 2014-04-08 Modine Manufacturing Company High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network
EP1982364A4 (en) 2006-01-23 2010-07-07 Bloom Energy Corp MODULAR FUEL CELL SYSTEM
US20070196704A1 (en) * 2006-01-23 2007-08-23 Bloom Energy Corporation Intergrated solid oxide fuel cell and fuel processor
US7659022B2 (en) 2006-08-14 2010-02-09 Modine Manufacturing Company Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
US20070196798A1 (en) * 2006-02-17 2007-08-23 Innertalent Corporation Self-improvement system and method
US8822094B2 (en) * 2006-04-03 2014-09-02 Bloom Energy Corporation Fuel cell system operated on liquid fuels
WO2007117406A2 (en) * 2006-04-03 2007-10-18 Bloom Energy Corporation Fuel cell system and balance of plant configuration
EP2044644B1 (en) * 2006-06-29 2012-11-07 Ceres Intellectual Property Company Limited Steam reforming method for fuel cells
US8241801B2 (en) 2006-08-14 2012-08-14 Modine Manufacturing Company Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
EP2064766A4 (en) * 2006-09-06 2010-09-29 Bloom Energy Corp FLEXIBLE FUEL CELL SYSTEM CONFIGURATION FOR HANDLING OF MULTIPLE FUELS
AT502131B1 (de) * 2006-10-03 2008-02-15 Avl List Gmbh Energieerzeugungseinheit mit zumindest einer hochtemperaturbrennstoffzelle
US8435689B2 (en) * 2006-10-23 2013-05-07 Bloom Energy Corporation Dual function heat exchanger for start-up humidification and facility heating in SOFC system
US8173082B1 (en) 2007-05-14 2012-05-08 Gas Technology Institute JP-8 fuel processor system
US8920997B2 (en) 2007-07-26 2014-12-30 Bloom Energy Corporation Hybrid fuel heat exchanger—pre-reformer in SOFC systems
US8852820B2 (en) 2007-08-15 2014-10-07 Bloom Energy Corporation Fuel cell stack module shell with integrated heat exchanger
WO2009105191A2 (en) 2008-02-19 2009-08-27 Bloom Energy Corporation Fuel cell system containing anode tail gas oxidizer and hybrid heat exchanger/reformer
US8894967B2 (en) * 2008-03-28 2014-11-25 IFP Energies Nouvelles Process for the production of highly thermally-integrated hydrogen by reforming a hydrocarbon feedstock
US8968958B2 (en) * 2008-07-08 2015-03-03 Bloom Energy Corporation Voltage lead jumper connected fuel cell columns
WO2010080082A1 (en) 2009-01-09 2010-07-15 Utc Power Corporation Solid oxide fuel system
JP2010277843A (ja) * 2009-05-28 2010-12-09 Toto Ltd 固体電解質型燃料電池
JP5441001B2 (ja) 2009-05-28 2014-03-12 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
KR101095665B1 (ko) 2009-07-17 2011-12-19 (주)퓨얼셀 파워 연료전지 발전 시스템
DE102009037145B4 (de) 2009-08-06 2015-08-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Hochtemperaturbrennstoffzellensystem mit einem Startbrenner
US8440362B2 (en) 2010-09-24 2013-05-14 Bloom Energy Corporation Fuel cell mechanical components
US8563180B2 (en) 2011-01-06 2013-10-22 Bloom Energy Corporation SOFC hot box components
JP5813616B2 (ja) * 2012-11-07 2015-11-17 本田技研工業株式会社 燃料電池モジュール
US9755263B2 (en) 2013-03-15 2017-09-05 Bloom Energy Corporation Fuel cell mechanical components
JP6520936B2 (ja) 2013-10-23 2019-05-29 ブルーム エネルギー コーポレイション 高級炭化水素の選択的改質のための予備改質器
CN105705227B (zh) 2013-11-06 2018-09-25 瓦特燃料电池公司 液体燃料催化部分氧化重整器和燃料电池系统、以及产生电力的方法
CA2929136C (en) 2013-11-06 2018-03-13 Watt Fuel Cell Corp. Reformer with perovskite as structural component thereof
CA2929816C (en) 2013-11-06 2018-03-13 Watt Fuel Cell Corp. Chemical reactor with manifold for management of a flow of gaseous reaction medium thereto
MX352227B (es) 2013-11-06 2017-11-15 WATT Fuel Cell Corp Reformadores cpox de combustible liquido y metodo de reformacion cpox.
EP3065857B1 (en) 2013-11-06 2022-06-08 Watt Fuel Cell Corp. Integrated gaseous fuel cpox reformer and fuel cell systems, and methods of producing electricity
WO2015069836A2 (en) 2013-11-06 2015-05-14 Watt Fuel Cell Corp. Gaseous fuel cpox reformers and methods of cpox reforming
CN106133973A (zh) 2014-01-31 2016-11-16 燃料电池能有限公司 用于制氢的重整器‑电解槽‑净化器(rep)组件、包含其的系统以及制氢的方法
US9461320B2 (en) 2014-02-12 2016-10-04 Bloom Energy Corporation Structure and method for fuel cell system where multiple fuel cells and power electronics feed loads in parallel allowing for integrated electrochemical impedance spectroscopy (EIS)
TWI506846B (zh) * 2014-04-09 2015-11-01 Inst Nuclear Energy Res Atomic Energy Council 緻密型固態氧化物燃料電池發電系統
KR101518204B1 (ko) * 2015-01-30 2015-05-11 주식회사 한중엔시에스 예열기가 병합된 연료전지용 다채널 직립형 개질기
US10651496B2 (en) 2015-03-06 2020-05-12 Bloom Energy Corporation Modular pad for a fuel cell system
FR3036855B1 (fr) * 2015-05-28 2022-01-07 Commissariat Energie Atomique Installation de cogeneration comprenant une pile a combustible sofc fonctionnant au gaz naturel, au demarrage facilite eta la securite accrue
CN108604697B (zh) 2015-11-16 2021-06-04 燃料电池能有限公司 从燃料电池捕集co2的系统
EP3377214B1 (en) 2015-11-16 2020-09-09 Fuelcell Energy, Inc. Energy storage using an rep with an engine
EP3403290A4 (en) 2015-11-17 2019-05-29 Fuelcell Energy, Inc. ENHANCED CO2 CAPTURE FUEL CELL SYSTEM
EP3406765A1 (en) * 2015-11-17 2018-11-28 Fuelcell Energy, Inc. Hydrogen and carbon monoxide generation using an rep with partial oxidation
US11339333B2 (en) 2016-04-21 2022-05-24 Fuelcell Energy, Inc. Fluidized catalytic cracking unit system with integrated reformer-electrolyzer-purifier
DE102016215453A1 (de) * 2016-08-18 2018-02-22 Robert Bosch Gmbh Gasprozessoreinheit, sowie Brennstoffzellenvorrichtung mit einer solchen Gasprozessoreinheit
AT520612B1 (de) * 2017-10-22 2020-04-15 Avl List Gmbh Brenner für ein Brennstoffzellensystem mit zwei Reaktionskammern
US10897055B2 (en) 2017-11-16 2021-01-19 Fuelcell Energy, Inc. Load following power generation and power storage using REP and PEM technology
US11398634B2 (en) 2018-03-27 2022-07-26 Bloom Energy Corporation Solid oxide fuel cell system and method of operating the same using peak shaving gas
US11495806B2 (en) 2019-02-04 2022-11-08 Fuelcell Energy, Inc. Ultra high efficiency fuel cell power generation system
CN115020761B (zh) * 2022-07-12 2024-02-23 上海齐耀动力技术有限公司 一种固体氧化物燃料电池用尾气燃烧器及其控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59185906A (ja) * 1983-04-06 1984-10-22 Toshiba Corp 燃焼装置
JPS63291802A (ja) * 1987-05-25 1988-11-29 Hitachi Ltd 燃料改質装置
JPH01239773A (ja) * 1988-03-22 1989-09-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 内部マニホールド型燃料電池発電装置
JPH03274674A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池発電プラントシステム
JPH09503615A (ja) * 1993-10-06 1997-04-08 セラマテック，インコーポレーテッド 内蔵変換装置／ｃｐｎ固体酸化物燃料電池スタック・モジュール設計
JPH09235572A (ja) * 1996-02-28 1997-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 一酸化炭素除去装置
JPH1167256A (ja) * 1997-08-27 1999-03-09 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池システム
JPH11322302A (ja) * 1999-01-08 1999-11-24 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池用改質装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3718506A (en) * 1971-02-22 1973-02-27 Bbc Brown Boveri & Cie Fuel cell system for reacting hydrocarbons
JPS5997501A (ja) 1982-09-30 1984-06-05 エンゲルハ−ド・コ−ポレ−シヨン 水素に富んだ気体を製造する方法
DK169614B1 (da) 1992-08-13 1994-12-27 Topsoe Haldor As Fremgangsmåde og reaktor til fremstilling af hydrogen- og carbonmonoxidrige gasser
EP0780917B1 (de) * 1995-12-19 2000-01-26 Sulzer Hexis AG Vorrichtung mit Brennstoffzellen
DE19625093A1 (de) 1996-06-24 1998-01-02 Bayer Ag Verfahren zur Gewinnung von Kohlenmonoxid und Wasserstoff
WO1999010945A1 (en) 1997-08-26 1999-03-04 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Producing electrical energy from natural gas using a solid oxide fuel cell
US5968680A (en) * 1997-09-10 1999-10-19 Alliedsignal, Inc. Hybrid electrical power system
US6077620A (en) 1997-11-26 2000-06-20 General Motors Corporation Fuel cell system with combustor-heated reformer
JPH11233129A (ja) 1998-02-17 1999-08-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体電解質型燃料電池発電システム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59185906A (ja) * 1983-04-06 1984-10-22 Toshiba Corp 燃焼装置
JPS63291802A (ja) * 1987-05-25 1988-11-29 Hitachi Ltd 燃料改質装置
JPH01239773A (ja) * 1988-03-22 1989-09-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 内部マニホールド型燃料電池発電装置
JPH03274674A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃料電池発電プラントシステム
JPH09503615A (ja) * 1993-10-06 1997-04-08 セラマテック，インコーポレーテッド 内蔵変換装置／ｃｐｎ固体酸化物燃料電池スタック・モジュール設計
JPH09235572A (ja) * 1996-02-28 1997-09-09 Sanyo Electric Co Ltd 一酸化炭素除去装置
JPH1167256A (ja) * 1997-08-27 1999-03-09 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池システム
JPH11322302A (ja) * 1999-01-08 1999-11-24 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池用改質装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007029822A (ja) * 2005-07-25 2007-02-08 Nippo Mecx Kk ミキシング装置
JP2010509716A (ja) * 2006-11-13 2010-03-25 エネルダイ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング カソード給気を予熱するための装置を備えた燃料電池システム
TWI502801B (zh) * 2012-08-31 2015-10-01 Atomic Energy Council 固態氧化物燃料電池熱工元件整合裝置
JP2014078347A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014078344A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014078346A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014096207A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014096206A (ja) * 2012-11-07 2014-05-22 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014146576A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2014146577A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Honda Motor Co Ltd 燃料電池モジュール
JP2016029632A (ja) * 2014-07-24 2016-03-03 株式会社デンソー 燃料電池装置
JP2017199658A (ja) * 2016-04-26 2017-11-02 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 燃料電池装置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE491239T1 (de) 2010-12-15
AU7228101A (en) 2002-01-21
US6749958B2 (en) 2004-06-15
EP1299920A2 (en) 2003-04-09
WO2002005363A2 (en) 2002-01-17
AU2001272281B2 (en) 2006-09-21
EP1299920B1 (en) 2010-12-08
DE60143610D1 (de) 2011-01-20
JP5100950B2 (ja) 2012-12-19
US20020004154A1 (en) 2002-01-10
WO2002005363A3 (en) 2002-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5100950B2 (ja) 固体酸化物燃料電池システム用統合モジュール
AU2001272281A1 (en) Integrated module for solid oxide fuel cell systems
US6835354B2 (en) Integrated reactor
JP3088099B2 (ja) 燃料セル装置
JP4786528B2 (ja) 熱的に統合された燃料電池システム
JP5292389B2 (ja) 水素システムおよび水素システムの始動方法
JP3403416B2 (ja) 改質装置
US6929785B2 (en) Method and apparatus for preheating of a fuel cell micro-reformer
JPH11176461A (ja) 燃料セル装置
JP2010513835A (ja) 燃料処理適用のためのハイブリッド燃焼器
JP4854037B2 (ja) 燃料改質装置及びその駆動方法、並びに燃料電池システム
JP4492882B2 (ja) 二重バーナーを備えた水素生成装置及び駆動方法
US8016900B2 (en) Carbon monoxide remover and reformer for fuel cell
US20090199475A1 (en) Reformer and Method of Startup
US6740303B2 (en) Gas generating system for a fuel cell system and method of operating a gas generating system
CA2414129C (en) Integrated module for solid oxide fuel cell systems
JPH11149931A (ja) 燃料電池用改質装置の起動方法
JP4128803B2 (ja) 燃料電池システム
JP3245915U (ja) 燃料電池システム
JP2005281097A (ja) 改質装置
JPH01122902A (ja) 燃料電池用燃料改質装置
JP2003317778A (ja) 燃料電池の排ガス燃焼器、及び燃料電池発電システム
JP2000063103A (ja) 燃料改質装置
JP3763092B2 (ja) 燃料電池用水素製造装置
CN116262603A (zh) 一种甲醇重整装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20040818

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080515

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20080515

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110908

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120305

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120918

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120926

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151005

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5100950

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term