JP2005206395A5 - 水素生成装置、燃料電池システム、及び水素生成装置の起動方法 - Google Patents

Description

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、原料ガスと水蒸気を触媒層に流通させ改質反応によって改質ガスを生成する改質部と、
前記改質部を加熱する燃焼部と、
前記燃焼部に空気を供給する送風部と、
前記改質部の温度を検知する改質部温度検知手段と、
前記改質部に前記原料ガスを供給する原料供給部と、
前記改質部に前記水蒸気を供給する蒸発部と、
前記蒸発部に水を供給する水供給部と、
制御手段と、を備え、
起動時に、前記原料供給部から供給され、前記改質部を流通した後、前記燃焼部に到達する前記原料ガスを用いて前記燃焼部が燃焼開始するよう構成されるとともに、前記制御手段は、前記蒸発部の温度が水蒸気を発生する温度以上になるまでの間、前記改質部温度検出手段により検知される温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部または前記送風器を制御する水素生成装置である。

又、第２の本発明は、前記制御手段は、前記蒸発部の温度が、水蒸気の発生する温度以上になった後、前記改質部温度検知手段により検知される温度が前記改質反応が進行する第２の所定温度に上昇するよう前記原料供給部からの原料の供給量を増加させる第１の本発明の水素生成装置である。

又、第３の本発明は、前記制御手段は、
前記原料供給部からの原料供給量の調節及び前記送風部からの送風量の調節によって前記第１の所定温度以下にならない場合、
前記原料供給部からの原料供給を停止することにより前記燃焼部を失火させる第１の本発明の水素生成装置である。

又、第４の本発明は、前記制御手段は、前記燃焼部が失火してから前記改質部温度検出手段の温度が前記第１の所定温度よりも低い第３の所定温度以下になった後に、前記原料供給部からの原料の供給を再開させるとともに前記燃焼部の燃焼を再開させ、前記改質部温度検出手段の温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部または前記送風器を制御する第３の本発明の水素生成装置である。

又、第５の本発明は、第１〜４のいずれかに記載の水素生成装置と、
前記改質ガスを利用する装置としての、前記改質ガスを用いて発電を行う燃料電池とを備えた燃料電池システムである。

又、第６の本発明は、原料ガスと水蒸気を触媒層に流通させ改質反応によって改質ガスを生成する改質部と、
前記改質部を加熱する燃焼部と、
前記燃焼部に空気を供給する送風部と、
前記改質部に前記原料ガスを供給する原料供給部と、
前記改質部に前記水蒸気を供給する蒸発部と、
前記蒸発部に水を供給する水供給部と、を備える水素生成装置の起動方法であって、
前記原料供給部から前記原料ガスを供給することで前記改質部を前記原料ガスでパージするステップと、
前記改質部を流通し、前記燃焼部に到達した前記原料ガスを用いて前記燃焼部の燃焼を開始するステップと、
前記蒸発部の温度が水蒸気を発生する温度以上になるまでの間、前記改質部の温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部からの原料供給量または前記送風器からの送風量を調節するステップとを備えた水素生成装置の起動方法である。

Claims (6)

1. 原料ガスと水蒸気を触媒層に流通させ改質反応によって改質ガスを生成する改質部と、
   前記改質部を加熱する燃焼部と、
   前記燃焼部に空気を供給する送風部と、
   前記改質部の温度を検知する改質部温度検知手段と、
   前記改質部に前記原料ガスを供給する原料供給部と、
   前記改質部に前記水蒸気を供給する蒸発部と、
   前記蒸発部に水を供給する水供給部と、
   制御手段と、を備え、
   起動時に、前記原料供給部から供給され、前記改質部を流通した後、前記燃焼部に到達する前記原料ガスを用いて前記燃焼部が燃焼開始するよう構成されるとともに、前記制御手段は、前記蒸発部の温度が水蒸気を発生する温度以上になるまでの間、前記改質部温度検出手段により検知される温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部または前記送風器を制御する水素生成装置。
2. 前記制御手段は、前記蒸発部の温度が、水蒸気の発生する温度以上になった後、前記改質部温度検知手段により検知される温度が前記改質反応が進行する第２の所定温度に上昇するよう前記原料供給部からの原料の供給量を増加させる請求項１記載の水素生成装置。
3. 前記制御手段は、
   前記原料供給部からの原料供給量の調節及び前記送風部からの送風量の調節によって前記第１の所定温度以下にならない場合、
   前記原料供給部からの原料供給を停止することにより前記燃焼部を失火させる請求項１記載の水素生成装置。
4. 前記制御手段は、前記燃焼部が失火してから前記改質部温度検出手段の温度が前記第１の所定温度よりも低い第３の所定温度以下になった後に、前記原料供給部からの原料の供給を再開させるとともに前記燃焼部の燃焼を再開させ、前記改質部温度検出手段の温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部または前記送風器を制御する請求項３記載の水素生成装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の水素生成装置と、
   前記改質ガスを利用する装置としての、前記改質ガスを用いて発電を行う燃料電池とを備えた燃料電池システム。
6. 原料ガスと水蒸気を触媒層に流通させ改質反応によって改質ガスを生成する改質部と、
   前記改質部を加熱する燃焼部と、
   前記燃焼部に空気を供給する送風部と、
   前記改質部に前記原料ガスを供給する原料供給部と、
   前記改質部に前記水蒸気を供給する蒸発部と、
   前記蒸発部に水を供給する水供給部と、を備える水素生成装置の起動方法であって、
   前記原料供給部から前記原料ガスを供給することで前記改質部を前記原料ガスでパージするステップと、
   前記改質部を流通し、前記燃焼部に到達した前記原料ガスを用いて前記燃焼部の燃焼を開始するステップと、
   前記蒸発部の温度が水蒸気を発生する温度以上になるまでの間、前記改質部の温度が炭素析出反応が進行しない第１の所定温度以下となるように前記原料供給部からの原料供給量または前記送風器からの送風量を調節するステップとを備えた水素生成装置の起動方法。