JP2005251603A - Method for abnormal stop of fuel gas manufacturing device - Google Patents

Method for abnormal stop of fuel gas manufacturing device Download PDF

Info

Publication number
JP2005251603A
JP2005251603A JP2004061701A JP2004061701A JP2005251603A JP 2005251603 A JP2005251603 A JP 2005251603A JP 2004061701 A JP2004061701 A JP 2004061701A JP 2004061701 A JP2004061701 A JP 2004061701A JP 2005251603 A JP2005251603 A JP 2005251603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel gas
fuel
gas
stop
reforming
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
JP2004061701A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3947742B2 (en
Inventor
Hikari Okada
光 岡田
Hideaki Sumi
英明 隅
Satoshi Hanai
聡 花井
Hiroshi Machida
博 町田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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 Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2004061701A priority Critical patent/JP3947742B2/en
Priority to US11/076,305 priority patent/US20050244765A1/en
Publication of JP2005251603A publication Critical patent/JP2005251603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3947742B2 publication Critical patent/JP3947742B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To apply an appropriate stopping process when the next startup is possible when an abnormal state occurs, and to reduce maintenance work by a user. <P>SOLUTION: When a start switch is turned on, a system check 120 is executed; and when abnormality is detected in the system check 120, a stopping process is executed according to a first stopping process pattern 122a. Then, a predetermined check after a status check 124 and a PSA status check 126 are executed; and when an abnormal state is detected by the checks, which stopping process pattern within preset first to sixth stopping process patterns 122a-122f the detected abnormal state belongs to is determined. An appropriate stopping process is applied according to the determined stopping process pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、例えば、炭化水素又はアルコールを含む含水素燃料を改質した後、水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法に関する。   The present invention relates to a method for abnormally stopping a fuel gas production apparatus for purifying a hydrogen-rich fuel gas after reforming a hydrogen-containing fuel containing, for example, a hydrocarbon or an alcohol.

例えば、天然ガス等の炭化水素燃料やメタノール等のアルコールを含む含水素燃料を改質して水素含有ガス(改質ガス)を得た後、この水素含有ガスから燃料ガスを精製して燃料電池等に供給する水素製造装置(燃料ガス製造装置)が採用されている。   For example, after reforming a hydrocarbon fuel such as natural gas or a hydrogen-containing fuel containing alcohol such as methanol to obtain a hydrogen-containing gas (reformed gas), the fuel gas is purified from the hydrogen-containing gas and then a fuel cell. A hydrogen production apparatus (fuel gas production apparatus) for supplying to a gas etc. is employed.

例えば、特許文献1に開示されている水素製造装置は、図12に示すように、都市ガス等の燃料が圧縮機1から供給される水添脱硫部2、脱硫後の燃料を水蒸気改質して水素含有ガス(水素リッチガス)を製造する水蒸気改質部3、前記水蒸気改質部3の周囲に外装され、水素と空気中の酸素とを触媒燃焼させる触媒燃焼部4、前記水素含有ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素及び水素に転換させるガス変成部5、及びガス変成後の水素含有ガスから高純度水素を圧力吸着により分離するPSA(Pressure Swing Adsorption)部6を備えている。   For example, as shown in FIG. 12, a hydrogen production apparatus disclosed in Patent Document 1 includes a hydrodesulfurization unit 2 to which a fuel such as city gas is supplied from a compressor 1, and steam-reforming the desulfurized fuel. A steam reforming section 3 for producing a hydrogen-containing gas (hydrogen-rich gas), a catalyst combustion section 4 which is externally mounted around the steam reforming section 3 and catalytically combusts hydrogen and oxygen in the air, in the hydrogen-containing gas A gas shift unit 5 that converts carbon monoxide into carbon dioxide and hydrogen, and a PSA (Pressure Swing Adsorption) unit 6 that separates high-purity hydrogen from the hydrogen-containing gas after gas shift by pressure adsorption.

PSA部6には、高純度水素を固体高分子型燃料電池(PEFC)7に供給する前に一時的に貯蔵する水素貯蔵タンク8と、このPSA部6で吸着除去されたオフガス(不要物)を一時的に貯蔵するオフガスホルダ9とが接続されている。オフガスホルダ9は、水蒸気改質部3を加熱するための燃料として、オフガスを触媒燃焼部4に供給している。   The PSA unit 6 includes a hydrogen storage tank 8 for temporarily storing high-purity hydrogen before being supplied to the polymer electrolyte fuel cell (PEFC) 7, and an off-gas (unnecessary material) adsorbed and removed by the PSA unit 6. Is connected to an off-gas holder 9 that temporarily stores. The off-gas holder 9 supplies off-gas to the catalytic combustion unit 4 as fuel for heating the steam reforming unit 3.

この場合、PSA部6は、水素以外の成分を高圧下で選択的に吸着し、減圧下で脱着する吸着剤を充填した複数の吸着塔を設けている。そして、各吸着塔に、それぞれ吸着−脱着−置換−昇圧からなるサイクリック運転を行わせることにより、高純度水素を取り出す一方、他の成分をオフガスとして排出するように構成されている。   In this case, the PSA unit 6 is provided with a plurality of adsorption towers filled with an adsorbent that selectively adsorbs components other than hydrogen under high pressure and desorbs under reduced pressure. Then, by causing each adsorption tower to perform a cyclic operation consisting of adsorption-desorption-substitution-pressure increase, high-purity hydrogen is taken out while other components are discharged as off-gas.

特開2002−20102号公報(図1)JP 2002-20102 A (FIG. 1)

上記の水素製造装置では、運転中に何らかの異常が発生した際に、緊急停止する場合がある。しかしながら、異常状態によっては、適切な停止処理を施すことにより再立ち上げが可能な場合があるものの、全ての異常状態に対して同一条件の停止処理を施すため、ユーザーにメンテナンス作業を強要することになる。これにより、特に家庭用水素製造装置では、ユーザーの負担が増大して採用することができないという問題がある。   In the above hydrogen production apparatus, an emergency stop may occur when any abnormality occurs during operation. However, depending on the abnormal state, it may be possible to re-start up by performing an appropriate stop process, but because the stop process under the same conditions is applied to all abnormal states, the user must be forced to perform maintenance work. become. As a result, there is a problem that the burden on the user cannot be increased and employed particularly in a domestic hydrogen production apparatus.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、異常状態が発生した際、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができ、ユーザーによるメンテナンス作業を可及的に削減することが可能な燃料ガス製造装置の異常停止方法を提供することを目的とする。   The present invention solves this kind of problem, and when an abnormal state occurs, an appropriate stop process can be performed when the next start-up is possible, and maintenance work by the user can be performed as much as possible. An object of the present invention is to provide a method for abnormally stopping a fuel gas production apparatus that can be reduced.

本発明は、含水素燃料を改質して改質ガスを得た後、前記改質ガスから不要物を除去して水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法である。この場合、含水素燃料とは、例えば、炭化水素又はアルコール等のように、水素を含む燃料をいう。   The present invention is a method for abnormally stopping a fuel gas production apparatus in which after reforming a hydrogen-containing fuel to obtain a reformed gas, unnecessary substances are removed from the reformed gas to purify a hydrogen-rich fuel gas. In this case, the hydrogen-containing fuel refers to a fuel containing hydrogen, such as a hydrocarbon or alcohol.

先ず、燃料ガス製造装置の始動信号が入力されると、前記燃料ガス製造装置の各種異常状態が検出される。そして、検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かの判断がなされ、該判断された停止処理パターンに従って、燃料ガス製造装置に停止処理が施される。   First, when a start signal of the fuel gas production apparatus is input, various abnormal states of the fuel gas production apparatus are detected. Then, a determination is made as to which stop processing pattern the detected abnormal state belongs to among a plurality of preset stop processing patterns, and the fuel gas production apparatus is determined according to the determined stop processing pattern Is stopped.

また、異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常検知信号が出力されることが好ましい。異常検知信号は、例えば、メンテナンス会社に送信されるため、燃料ガス製造装置のメンテナンス作業が迅速に行われる。   Further, it is preferable that an abnormality detection signal is output when it is determined that the abnormal state is not self-repairable. Since the abnormality detection signal is transmitted to, for example, a maintenance company, the maintenance work of the fuel gas production apparatus is quickly performed.

本発明では、予め複数の停止処理パターンが設定されているため、検出された異常状態に応じた停止処理パターンに従って、燃料ガス製造装置を停止すれば、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができる。これにより、ユーザーに過度のメンテナンス作業を強いることがなく、燃料ガス製造装置は、簡単な工程で、正常な始動を確実且つ迅速に開始することができるとともに、該ユーザーによるメンテナンス作業を最小限に抑えることが可能になる。   In the present invention, since a plurality of stop processing patterns are set in advance, if the fuel gas production device is stopped according to the stop processing pattern corresponding to the detected abnormal state, it is appropriate when the next startup is possible. Stop processing can be performed. As a result, the fuel gas production apparatus can start a normal start reliably and promptly with a simple process and minimize the maintenance work by the user without imposing excessive maintenance work on the user. It becomes possible to suppress.

図1は、本発明の実施形態に係る異常停止方法を実施するための燃料ガス製造装置である家庭用燃料ガス製造システム(HRS)10の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a household fuel gas production system (HRS) 10 that is a fuel gas production apparatus for carrying out an abnormal stop method according to an embodiment of the present invention.

家庭用燃料ガス製造システム10は、含水素燃料、例えば、メタンやプロパン等の炭化水素燃料(以下、改質用燃料ともいう)の改質反応により水素リッチガス(以下、改質ガスという)を得る改質部12と、前記水素リッチガスから高純度の水素ガス(以下、燃料ガスともいう)を精製する精製部14と、前記燃料ガスを貯蔵する貯蔵部16とを備える。   The household fuel gas production system 10 obtains a hydrogen rich gas (hereinafter referred to as reformed gas) by a reforming reaction of a hydrogen-containing fuel, for example, a hydrocarbon fuel such as methane or propane (hereinafter also referred to as reforming fuel). The reforming unit 12 includes a purification unit 14 that purifies high-purity hydrogen gas (hereinafter also referred to as fuel gas) from the hydrogen-rich gas, and a storage unit 16 that stores the fuel gas.

改質部12は、燃焼触媒を有して改質用燃料を蒸発させる蒸発器18を備える。蒸発器18には、バーナー等の燃焼器(加熱部)20が付設されるとともに、前記蒸発器18には、水供給タンク21が水コンプレッサ23及び弁25aを介して接続される。   The reforming unit 12 includes an evaporator 18 that has a combustion catalyst and evaporates the reforming fuel. A combustor (heating unit) 20 such as a burner is attached to the evaporator 18, and a water supply tank 21 is connected to the evaporator 18 through a water compressor 23 and a valve 25a.

蒸発器18の下流には、改質用燃料を改質して改質ガスを得る反応器22が配設される。反応器22の下流には、改質ガスを冷却する冷却器24が配設されるとともに、この冷却器24の下流には、冷却された前記改質ガスをガス成分と水分とに分離する気液分離器26が配設される。この気液分離器26で分離される水は、水供給タンク21に供給される。   A reactor 22 that reforms the reforming fuel to obtain reformed gas is disposed downstream of the evaporator 18. A cooler 24 that cools the reformed gas is disposed downstream of the reactor 22, and a gas that separates the cooled reformed gas into a gas component and moisture is disposed downstream of the cooler 24. A liquid separator 26 is provided. The water separated by the gas-liquid separator 26 is supplied to the water supply tank 21.

改質部12には、空気供給機構28が設けられる。空気供給機構28は、空気コンプレッサ30を備えるとともに、この空気コンプレッサ30には、改質用空気供給路32、燃焼用空気供給路34及びオフガス排出用空気供給路36が接続される。   The reforming unit 12 is provided with an air supply mechanism 28. The air supply mechanism 28 includes an air compressor 30, and a reforming air supply path 32, a combustion air supply path 34, and an offgas discharge air supply path 36 are connected to the air compressor 30.

改質用空気供給路32は、改質用空気により改質用燃料を吸引するエゼクタ37を介して蒸発器18に接続され、燃焼用空気供給路34は、バーナー20に接続され、オフガス排出用空気供給路36は、後述するPSA機構42を経由して前記蒸発器18に接続される。改質用空気供給路32、燃焼用空気供給路34及びオフガス排出用空気供給路36は、弁38a、38b及び38cを介して空気コンプレッサ30に接続可能である。改質用燃料は、弁25bを介してエゼクタ37への供給が停止可能である。   The reforming air supply path 32 is connected to the evaporator 18 via an ejector 37 that sucks the reforming fuel by the reforming air, and the combustion air supply path 34 is connected to the burner 20 for off-gas discharge. The air supply path 36 is connected to the evaporator 18 via a PSA mechanism 42 described later. The reforming air supply path 32, the combustion air supply path 34, and the off-gas discharge air supply path 36 can be connected to the air compressor 30 via valves 38a, 38b, and 38c. The supply of the reforming fuel to the ejector 37 can be stopped via the valve 25b.

バーナー20には、始動燃料供給路39が接続されるとともに、前記始動燃料供給路39には、弁38d、38eが配設される。始動燃料供給路39には、オフガス排出用空気供給路36から分岐した分岐空気供給路36aが、弁38d、38e間に位置して接続される。この分岐空気供給路36aには、弁38fが配設される。   A starter fuel supply path 39 is connected to the burner 20, and valves 38 d and 38 e are disposed in the starter fuel supply path 39. A branch air supply path 36a branched from the off-gas discharge air supply path 36 is connected to the start fuel supply path 39 between the valves 38d and 38e. A valve 38f is disposed in the branch air supply path 36a.

気液分離器26の下流には、改質ガス供給路40を介して精製部14を構成するPSA機構42が接続され、前記PSA機構42には、水分が分離された改質ガスが供給される。改質ガス供給路40には、三方弁44を介して分岐経路46が接続されるとともに、前記三方弁44の下流には、コンプレッサ48及び冷却器50が設けられる。改質ガス供給路40には、コンプレッサ48の上流に分岐経路52が設けられ、この分岐経路52とオフガス排出用空気供給路36とは、バイパス経路54により接続される。バイパス経路54には、弁56が配設される。分岐経路52には、背圧調整弁58が配設される。   A PSA mechanism 42 constituting the purification unit 14 is connected to the downstream of the gas-liquid separator 26 via a reformed gas supply path 40, and the reformed gas from which moisture has been separated is supplied to the PSA mechanism 42. The A branch path 46 is connected to the reformed gas supply path 40 via a three-way valve 44, and a compressor 48 and a cooler 50 are provided downstream of the three-way valve 44. A branch path 52 is provided upstream of the compressor 48 in the reformed gas supply path 40, and the branch path 52 and the off-gas discharge air supply path 36 are connected by a bypass path 54. A valve 56 is disposed in the bypass path 54. A back pressure adjusting valve 58 is disposed in the branch path 52.

図2に示すように、PSA機構42は、コンプレッサ48にそれぞれ接続可能な、例えば、3塔式圧力スイング吸着装置を構成しており、吸着塔60a、60b及び60cを備える。各吸着塔60a〜60cには、塔内の圧力を検出するための圧力センサ62a〜62cが設けられる。各吸着塔60a〜60cの出入口の下部には、弁66a〜66cが配設されるとともに、前記弁66a〜66cを介して前記吸着塔60a〜60cがオフガス排出路68に接続される。   As shown in FIG. 2, the PSA mechanism 42 constitutes, for example, a three-column pressure swing adsorption device that can be connected to the compressor 48, and includes adsorption columns 60a, 60b, and 60c. Each adsorption tower 60a-60c is provided with pressure sensors 62a-62c for detecting the pressure in the tower. Valves 66a to 66c are disposed below the entrances and exits of the adsorption towers 60a to 60c, and the adsorption towers 60a to 60c are connected to the off-gas discharge path 68 through the valves 66a to 66c.

オフガス排出路68には、流量制御弁72が設けられるとともに、前記オフガス排出路68は、エゼクタ76を介してオフガス排出用空気供給路36の途上に接続される。   The off-gas discharge path 68 is provided with a flow rate control valve 72, and the off-gas discharge path 68 is connected to the off-gas discharge air supply path 36 via an ejector 76.

各吸着塔60a〜60cの出入口の上部には、燃料ガス排出用弁80a〜80cと、均圧(洗浄)用弁82a〜82cとが設けられるとともに、前記吸着塔60a〜60cは、前記弁80a〜80cを介して燃料ガス経路84に連通可能である。   Fuel gas discharge valves 80a to 80c and pressure equalization (cleaning) valves 82a to 82c are provided above the entrances and exits of the adsorption towers 60a to 60c, and the adsorption towers 60a to 60c are connected to the valve 80a. It is possible to communicate with the fuel gas path 84 through ˜80c.

図1に示すように、燃料ガス経路84には、圧力調整弁86と流量制御弁88とが並列に設置されるとともに、コンプレッサ90と圧力調整弁92とが並列に配置される。燃料ガス経路84は、弁94を介して貯蔵部16を構成する充填タンク96に接続されるとともに、前記燃料ガス経路84の途上に、分岐燃料ガス経路98が設けられ、この分岐燃料ガス経路98には、弁100を介してバッファタンク102が接続される。   As shown in FIG. 1, a pressure adjustment valve 86 and a flow rate control valve 88 are installed in parallel in the fuel gas path 84, and a compressor 90 and a pressure adjustment valve 92 are arranged in parallel. The fuel gas path 84 is connected to a filling tank 96 constituting the storage unit 16 via a valve 94, and a branch fuel gas path 98 is provided in the middle of the fuel gas path 84, and this branch fuel gas path 98. Is connected to a buffer tank 102 via a valve 100.

充填タンク96は、図示しない燃料電池車両に燃料ガスを供給する一方、バッファタンク102は、家庭内で定置型燃料電池(図示せず)を発電させるために、該定置型燃料電池に燃料ガスを供給する。   The filling tank 96 supplies fuel gas to a fuel cell vehicle (not shown), while the buffer tank 102 supplies fuel gas to the stationary fuel cell in order to generate electricity in a stationary fuel cell (not shown) in the home. Supply.

家庭用燃料ガス製造システム10には、この家庭用燃料ガス製造システム10の各種異常状態を検出するために種々のセンサ類が設けられる。具体的には、空気コンプレッサ30に近接して圧力センサ104aが配設され、オフガス排出用空気供給路36には、圧力センサ104bが配設され、さらに改質用燃料供給路105に圧力センサ104cが配設される。   The home fuel gas production system 10 is provided with various sensors for detecting various abnormal states of the home fuel gas production system 10. Specifically, a pressure sensor 104 a is disposed in the vicinity of the air compressor 30, a pressure sensor 104 b is disposed in the off-gas discharge air supply path 36, and a pressure sensor 104 c is further disposed in the reforming fuel supply path 105. Is disposed.

蒸発器18に圧力センサ104dが配設され、反応器22に圧力センサ104eが配設されるとともに、気液分離器26の下流に近接して圧力センサ104fが配置される一方、コンプレッサ48の下流に近接して圧力センサ104gが配置される。蒸発器18、バーナー20及び反応器22には、それぞれ温度センサ106a、106b及び106cが配置される。   A pressure sensor 104 d is disposed in the evaporator 18, a pressure sensor 104 e is disposed in the reactor 22, and a pressure sensor 104 f is disposed adjacent to the downstream of the gas-liquid separator 26, while the downstream of the compressor 48. A pressure sensor 104g is arranged in the vicinity. Temperature sensors 106a, 106b and 106c are arranged in the evaporator 18, the burner 20 and the reactor 22, respectively.

家庭用燃料ガス製造システム10は、各補機類と通信及び制御を行うとともに、特に本実施形態では、前記家庭用燃料ガス製造システム10の各種異常状態を、例えば、圧力センサ104a〜104g及び温度センサ106a〜106cの検出信号に基づいて検出するとともに、検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かを判断し且つ該判断された停止処理パターンに従って、前記家庭用燃料ガス製造システム10に停止処理を施すための制御を行う制御部として、例えば、制御ECU(Electronic Control Unit)108を備える。   The home fuel gas production system 10 communicates and controls each auxiliary machine. In particular, in this embodiment, various abnormal states of the home fuel gas production system 10 include, for example, pressure sensors 104a to 104g and temperature. The detection is performed based on the detection signals of the sensors 106a to 106c, and it is determined whether or not the detected abnormal state belongs to which stop processing pattern among a plurality of preset stop processing patterns. For example, a control ECU (Electronic Control Unit) 108 is provided as a control unit that performs control for performing stop processing on the domestic fuel gas production system 10 according to the stop processing pattern.

制御ECU108は、異常状態等の種々の情報を操作パネル110に送るとともに、前記異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常個所及び異常内容をメンテナンス会社112に通信することにより、部品交換が必要な重大故障を前記メンテナンス会社112に知らせることができる。   The control ECU 108 sends various information such as an abnormal state to the operation panel 110, and when it is determined that the abnormal state is not self-repairable, the control ECU 108 communicates the abnormal part and the content of the abnormality to the maintenance company 112. The maintenance company 112 can be notified of a serious failure that needs to be replaced.

このように構成される家庭用燃料ガス製造システム10の動作について、以下に説明する。   The operation of the household fuel gas production system 10 configured as described above will be described below.

家庭用燃料ガス製造システム10では、制御ECU108を介して空気コンプレッサ30が運転されており、改質用空気、燃焼用空気及びオフガス排出用空気が、それぞれ改質用空気供給路32、燃焼用空気供給路34及びオフガス排出用空気供給路36に送られる。   In the domestic fuel gas production system 10, the air compressor 30 is operated via the control ECU 108, and the reforming air, the combustion air, and the off-gas exhaust air are supplied to the reforming air supply path 32 and the combustion air, respectively. It is sent to the supply path 34 and the off-gas discharge air supply path 36.

改質用空気供給路32に供給される改質用空気は、蒸発器18に供給されるとともに、この蒸発器18には、例えば、天然ガス等の改質用燃料と水とが供給される。一方、バーナー20では、燃焼用空気及び必要に応じて水素等が供給されて燃焼が行われ、蒸発器18では、改質用燃料及び水が蒸発する。   The reforming air supplied to the reforming air supply path 32 is supplied to the evaporator 18, and the evaporator 18 is supplied with reforming fuel such as natural gas and water, for example. . On the other hand, the burner 20 is supplied with combustion air and, if necessary, hydrogen or the like to perform combustion, and the evaporator 18 evaporates the reforming fuel and water.

蒸発した改質用燃料は、反応器22に送られる。この反応器22では、改質用燃料中の、例えば、メタン、空気中の酸素及び水蒸気によって、酸化反応であるCH4+2O2→CO2+2H2O(発熱反応)と、燃料改質反応であるCH4+2H2O→CO2+4H2(吸熱反応)とが同時に行われる(オートサーマル方式)。 The evaporated reforming fuel is sent to the reactor 22. In the reactor 22, for example, CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O (exothermic reaction), which is an oxidation reaction, and a fuel reforming reaction by methane, oxygen in the air, and water vapor in the reforming fuel. A certain CH 4 + 2H 2 O → CO 2 + 4H 2 (endothermic reaction) is performed simultaneously (autothermal method).

上記のように、反応器22により改質された改質ガスは、冷却器24によって冷却された後、気液分離器26に供給される。この気液分離器26で水分が分離された改質ガスは、改質ガス供給路40を介してPSA機構42に送られ、コンプレッサ48で圧縮されて前記PSA機構42を構成する吸着塔60a〜60cに選択的に供給される(図2参照)。   As described above, the reformed gas reformed by the reactor 22 is cooled by the cooler 24 and then supplied to the gas-liquid separator 26. The reformed gas from which moisture has been separated by the gas-liquid separator 26 is sent to the PSA mechanism 42 via the reformed gas supply path 40 and is compressed by the compressor 48 to constitute the PSA mechanism 42. 60c is selectively supplied (see FIG. 2).

その際、図3に示すように、PSA機構42では、例えば、吸着塔60aで吸着工程、吸着塔60bで洗浄工程及び吸着塔60cで減圧工程が同時に行われる。このため、吸着塔60a内では、水素以外の成分が吸着されて高濃度の水素(水素リッチ)を含む燃料ガスが精製され、この燃料ガスが燃料ガス経路84に供給される。燃料ガスは、図1に示すように、コンプレッサ90の作用下に充填タンク96とバッファタンク102とに選択的に貯蔵される。   At that time, as shown in FIG. 3, in the PSA mechanism 42, for example, the adsorption step is performed in the adsorption tower 60a, the washing step in the adsorption tower 60b, and the decompression step in the adsorption tower 60c. Therefore, in the adsorption tower 60 a, components other than hydrogen are adsorbed to purify the fuel gas containing high-concentration hydrogen (hydrogen rich), and this fuel gas is supplied to the fuel gas path 84. As shown in FIG. 1, the fuel gas is selectively stored in the filling tank 96 and the buffer tank 102 under the action of the compressor 90.

さらに、図3に示すように、吸着塔60aで吸着工程、吸着塔60bで均圧工程及び吸着塔60cで均圧工程を経た後、前記吸着塔60aで吸着工程、前記吸着塔60bで昇圧工程及び吸着塔60cで脱着工程が実施される。従って、吸着塔60cでの脱着工程によるオフガス(不要物)は、弁66cの開放作用下にオフガス排出路68に排出される(洗浄工程)。   Further, as shown in FIG. 3, after the adsorption process at the adsorption tower 60a, the pressure equalization process at the adsorption tower 60b and the pressure equalization process at the adsorption tower 60c, the adsorption process at the adsorption tower 60a, and the pressure increase process at the adsorption tower 60b. And the desorption process is carried out in the adsorption tower 60c. Accordingly, off-gas (unnecessary material) generated by the desorption process in the adsorption tower 60c is discharged to the off-gas discharge path 68 under the opening action of the valve 66c (cleaning process).

オフガス排出路68は、図1に示すように、オフガス排出用空気供給路36に接続されており、該オフガス排出路68に排出されたオフガスは、このオフガス排出用空気供給路36に沿って流動するオフガス排出用空気を介してバーナー20に送られる。このオフガスは、バーナー20の燃焼用燃料として使用される。   As shown in FIG. 1, the off-gas discharge path 68 is connected to an off-gas discharge air supply path 36, and the off-gas discharged to the off-gas discharge path 68 flows along the off-gas discharge air supply path 36. To the burner 20 through the off-gas discharge air. This off-gas is used as a combustion fuel for the burner 20.

上記のように、吸着塔60a〜60cでは、吸着工程、減圧工程、均圧工程、脱着工程及び洗浄工程が、順次、行われることにより、PSA機構42で燃料ガスが連続的に精製される。この燃料ガスは、燃料ガス経路84から貯蔵部16に供給される。   As described above, in the adsorption towers 60a to 60c, the adsorption process, the pressure reduction process, the pressure equalization process, the desorption process, and the cleaning process are sequentially performed, so that the fuel gas is continuously purified by the PSA mechanism 42. The fuel gas is supplied from the fuel gas path 84 to the storage unit 16.

次いで、本実施形態に係る家庭用燃料ガス製造システム10の異常停止方法について、説明する。   Next, an abnormal stop method for the household fuel gas production system 10 according to the present embodiment will be described.

先ず、家庭用燃料ガス製造システム10では、各種システム運転モードにおける複数の停止処理パターンが予め設定されている。具体的には、図4に示すように、HRS停止118から図示しない起動スイッチ(イグニッションスイッチ)がオンされることにより、システムチェック120が開始される。このシステムチェック120では、異常状態が検出されると、第1停止処理パターン122aに移行する一方、正常状態であれば、ステータスチェック124に進む。   First, in the household fuel gas production system 10, a plurality of stop processing patterns in various system operation modes are set in advance. Specifically, as shown in FIG. 4, a system check 120 is started by turning on an unillustrated start switch (ignition switch) from the HRS stop 118. In this system check 120, when an abnormal state is detected, the process proceeds to the first stop processing pattern 122a.

ステータスチェック124で異常状態が検出されると、第1停止処理パターン122aに移行し、異常状態が検出されない場合には、PSAステータスチェック126に進む。このPSAステータスチェック126においても同様に、異常状態が検出されると、第1停止処理パターン122aに進む一方、異常状態が検出されないと、バーナー暖機着火前128に進む。   If an abnormal state is detected in the status check 124, the process proceeds to the first stop processing pattern 122a. If no abnormal state is detected, the process proceeds to the PSA status check 126. Similarly, in the PSA status check 126, if an abnormal state is detected, the process proceeds to the first stop processing pattern 122a. If no abnormal state is detected, the process proceeds to 128 before burner warm-up ignition.

バーナー暖機着火前128では、未着火やその他の異常状態が検出されると、第2停止処理パターン122bに移行し、これらの異常状態が検出されないと、バーナー暖機着火後130に進む。このバーナー暖機着火後130では、失火等の異常状態が検出されると、第2停止処理パターン122bに進む一方、異常状態が検出されないと、燃焼触媒暖機132に進む。   Before the burner warm-up ignition 128, when non-ignition or other abnormal state is detected, the process proceeds to the second stop processing pattern 122b. When these abnormal states are not detected, the process proceeds to 130 after the burner warm-up ignition. After the burner warm-up ignition 130, if an abnormal state such as misfire is detected, the process proceeds to the second stop processing pattern 122b. If no abnormal state is detected, the process proceeds to the combustion catalyst warm-up 132.

この燃焼触媒暖機132は、蒸発器18の暖機であり、バーナー(SBN)20の失火や、蒸発器(CBN)18の失火等の異常状態が検出されると、第3停止処理パターン122cに進む。燃焼触媒暖機132が正常に行われると、反応器22で改質運転開始及びPSA運転開始134に進む。この運転開始134では、異常状態によって第4停止処理パターン122d、第5停止処理パターン122e又は第6停止処理パターン122fに選択的に進む。   The combustion catalyst warm-up 132 is a warm-up of the evaporator 18, and when an abnormal state such as a misfire of the burner (SBN) 20 or a misfire of the evaporator (CBN) 18 is detected, the third stop processing pattern 122c. Proceed to When the combustion catalyst warm-up 132 is normally performed, the reactor 22 proceeds to the reforming operation start and the PSA operation start 134. In this operation start 134, the process proceeds selectively to the fourth stop process pattern 122d, the fifth stop process pattern 122e, or the sixth stop process pattern 122f depending on the abnormal state.

PSA運転開始から計時がなされて所定時間改質運転後及びPSA運転後136に至ると、この運転後136では、異常状態によって第4〜第6停止処理パターン122d〜122fに選択的に移行する。そして、運転後136が正常に行われて停止スイッチがオンされると、PSA正常停止処理パターン138に進んだ後、HRS停止118に移行する。   When the time is measured from the start of the PSA operation and after the reforming operation for a predetermined time and after the PSA operation 136, after the operation 136, the operation is selectively shifted to the fourth to sixth stop processing patterns 122d to 122f depending on the abnormal state. When the post-operation 136 is normally performed and the stop switch is turned on, the process proceeds to the PSA normal stop processing pattern 138 and then shifts to the HRS stop 118.

次いで、各停止処理パターンについて詳述すると、第1停止処理パターン122aでは、システムチェック120で異常が検出されると、図5に示すように、異常ランプが点灯され(ステップS1)、イグニッションがオフされる(ステップS2)。さらに、制御ECU108は、メンテナンス会社112に故障の連絡を行い(ステップS3)、このメンテナンス会社112が部品の交換等、異常個所の修理を行う。   Next, each stop processing pattern will be described in detail. In the first stop processing pattern 122a, when an abnormality is detected by the system check 120, the abnormality lamp is turned on as shown in FIG. 5 (step S1), and the ignition is turned off. (Step S2). Further, the control ECU 108 notifies the maintenance company 112 of the failure (step S3), and the maintenance company 112 repairs abnormal parts such as replacement of parts.

図4に示すように、第2停止処理パターン122bでは、例えば、バーナー20の失火や異常燃焼時に、前記バーナー20の温度センサ106b、反応器22の温度センサ106c及び前記反応器22の圧力センサ104eにより故障が検知されている。この状態では、バーナー20の燃焼用空気は、全て循環モード(三方弁44がオンされて分岐経路46に接続)で、蒸発器18の暖機空気とともに排気される。   As shown in FIG. 4, in the second stop processing pattern 122b, for example, when the burner 20 misfires or abnormally burns, the temperature sensor 106b of the burner 20, the temperature sensor 106c of the reactor 22, and the pressure sensor 104e of the reactor 22 are used. A failure has been detected. In this state, all the combustion air of the burner 20 is exhausted together with the warm-up air of the evaporator 18 in the circulation mode (the three-way valve 44 is turned on and connected to the branch path 46).

その際、次回の始動時に、循環ラインに未燃の始動燃料が残留することを防止する必要がある。始動時に過剰な燃料が蒸発器18に導入され、触媒温度が急上昇するおそれがあるからである。   At that time, it is necessary to prevent unburned start fuel from remaining in the circulation line at the next start. This is because excessive fuel is introduced into the evaporator 18 at the time of startup, and the catalyst temperature may rise rapidly.

そこで、先ず、弁38d、38eをオフにして始動燃料供給路39を遮断するとともに、弁38aを全開(100%)して、大量の空気で循環ライン中の始動燃料を掃気する(図6中、ステップS11)。なお、三方弁44は、システム暖機時は、常時オン状態であり、このオン状態を維持している。   Therefore, first, the valves 38d and 38e are turned off to shut off the starting fuel supply passage 39, and the valve 38a is fully opened (100%) to scavenge the starting fuel in the circulation line with a large amount of air (in FIG. 6). Step S11). The three-way valve 44 is always on during the system warm-up, and this on-state is maintained.

そして、ステップS12において、所定時間T1秒間だけ上記の掃気処理を行った後、全ての供給系を停止する。すなわち、ステップS13において、空気コンプレッサ30、弁38b、38c及びイグニッションがオフされるとともに、弁35aが閉塞(0%)される。   And in step S12, after performing said scavenging process only for predetermined time T1 second, all the supply systems are stopped. That is, in step S13, the air compressor 30, the valves 38b and 38c, and the ignition are turned off, and the valve 35a is closed (0%).

第3停止処理パターン122cでは、温度センサ106cによる反応器22の温度及び温度センサ106aによる蒸発器18の温度により、前記蒸発器18及び/又はバーナー20の失火による暖機不良が検出されている。そこで、図7に示すように、弁38d、38e及び38fが閉塞される一方、弁38aが全開(100%)されて、多量の空気により循環ライン中の始動燃料が掃気される(ステップS21)。さらに、上記のステップS12及びステップS13と同様に、ステップS22及びステップS23が行われて、全ての供給系が停止される。   In the third stop processing pattern 122c, the warm-up failure due to misfire of the evaporator 18 and / or the burner 20 is detected based on the temperature of the reactor 22 by the temperature sensor 106c and the temperature of the evaporator 18 by the temperature sensor 106a. Therefore, as shown in FIG. 7, while the valves 38d, 38e and 38f are closed, the valve 38a is fully opened (100%), and the starting fuel in the circulation line is scavenged by a large amount of air (step S21). . Further, similarly to steps S12 and S13 described above, steps S22 and S23 are performed, and all the supply systems are stopped.

また、第4停止処理パターン122dでは、図8に示すように、PSA機構42が通常停止処理を施された後(ステップS31)、家庭用燃料ガス製造システム10全体が通常停止処理を施される(ステップS32)。   In the fourth stop process pattern 122d, as shown in FIG. 8, after the PSA mechanism 42 is subjected to the normal stop process (step S31), the entire household fuel gas production system 10 is subjected to the normal stop process. (Step S32).

さらにまた、第5停止処理パターン122eは、改質が行われてPSA機構42により燃料ガスの生成が開始されているときである。ここで、反応器22の温度センサ106c、蒸発器18の温度センサ106a及び圧力センサ104a〜104gの検出値が、閾値以上又は以下となった場合に、第5停止処理パターン122eに進む。   Furthermore, the fifth stop processing pattern 122e is when reforming is performed and fuel gas generation is started by the PSA mechanism. Here, when the detected values of the temperature sensor 106c of the reactor 22, the temperature sensor 106a of the evaporator 18 and the pressure sensors 104a to 104g are equal to or higher than the threshold value, the process proceeds to the fifth stop processing pattern 122e.

例えば、空気コンプレッサ30及び弁38cの故障が考えられ、空気供給量が低下した場合に、特に、蒸発器18に空気が供給されず、PSA機構42のオフガスで触媒温度が異常高温となって該蒸発器18を破損するおそれがある。   For example, when the air compressor 30 and the valve 38c are considered to be broken down and the air supply amount is reduced, air is not particularly supplied to the evaporator 18, and the catalyst temperature becomes abnormally high due to the off-gas of the PSA mechanism 42. The evaporator 18 may be damaged.

そこで、図9に示すように、PSA機構42からオフガスを出さないために、このPSA機構42及びコンプレッサ48を停止するとともに、改質ガスを精製しないように改質用燃料及び水の供給が停止される(ステップS41中、その他:OFF)。一方、蒸発器18に供給される空気量を上げるため、弁38cを全開(100%)にし、空気コンプレッサ30は、オン状態を継続する。さらに、コンプレッサ48を停止するために、三方弁44をオン状態に維持するとともに、蒸発器18の温度を下げるために、弁38aが全開(100%)される。   Therefore, as shown in FIG. 9, in order not to emit off-gas from the PSA mechanism 42, the PSA mechanism 42 and the compressor 48 are stopped, and the supply of reforming fuel and water is stopped so that the reformed gas is not purified. (In step S41, other: OFF). On the other hand, in order to increase the amount of air supplied to the evaporator 18, the valve 38c is fully opened (100%), and the air compressor 30 is kept on. Furthermore, in order to stop the compressor 48, while keeping the three-way valve 44 in an ON state, the valve 38a is fully opened (100%) in order to lower the temperature of the evaporator 18.

次いで、上記の状態を所定時間T2秒間だけ行った後(ステップS42中、YES)、ステップS43に進む。このステップS43では、PSA機構42の上流側のガスを掃気するために、三方弁44をオフにする一方、弁56をオンにして掃気ガスを蒸発器18に導入して排気する。   Next, after performing the above state for a predetermined time T2 seconds (YES in step S42), the process proceeds to step S43. In this step S43, in order to scavenge the gas upstream of the PSA mechanism 42, the three-way valve 44 is turned off, while the valve 56 is turned on to introduce the scavenging gas into the evaporator 18 and exhaust it.

さらに、所定時間T3秒間だけ経過した後(ステップS44中、YES)、ステップS45に進んで、空気コンプレッサ30、弁38a及び冷却水による冷却が停止される。その後、所定時間T4秒間が経過した後(ステップS46中、YES)、ステップS47に進んで、弁38cをオフすることにより、空気による内圧上昇を回避する。   Further, after a predetermined time T3 seconds have elapsed (YES in step S44), the process proceeds to step S45, and cooling by the air compressor 30, the valve 38a, and the cooling water is stopped. Thereafter, after a predetermined time T4 seconds have elapsed (YES in step S46), the process proceeds to step S47 to turn off the valve 38c, thereby avoiding an increase in internal pressure due to air.

さらにまた、第6停止処理パターン122fは、第1停止処理パターン122aと同一であり、電源供給を迅速に遮断する。   Furthermore, the sixth stop process pattern 122f is the same as the first stop process pattern 122a, and quickly shuts off the power supply.

また、PSA正常停止処理パターン138では、図10に示すように、家庭用燃料ガス製造システム10が通常停止される(ステップS51)。その際、充填タンク96及びバッファタンク102には、それぞれ燃料ガスが所定量だけ充填されている。次に、ステップS52に進んで、PSA機構42が停止される。このPSA機構42では、吸着塔60a〜60cが正常始動位置、例えば、図3中、位置T1〜T3のいずれかに停止されている。そして、反応器22の停止シーケンスが開始される(ステップS53)。   Further, in the PSA normal stop processing pattern 138, the home fuel gas production system 10 is normally stopped as shown in FIG. 10 (step S51). At that time, each of the filling tank 96 and the buffer tank 102 is filled with a predetermined amount of fuel gas. Next, it progresses to step S52 and the PSA mechanism 42 is stopped. In this PSA mechanism 42, the adsorption towers 60a to 60c are stopped at a normal start position, for example, any one of positions T1 to T3 in FIG. And the stop sequence of the reactor 22 is started (step S53).

ところで、上記の各種システム運転モードにおける異常状態の検出は、圧力センサ104a〜104g及び温度センサ106a〜106cの検出信号に基づいて行われる。各センサの異常検出の閾値は、各システム運転モードにより異なるとともに、同一システム運転モード内でも上下限値を設定しているセンサもある。すなわち、最低限のセンサを用い、家庭用燃料ガス製造システム10で使用されている各種機器の故障検知及び異常の検知が行われる閾値を設定し、各種異常状態を検出することができる。   By the way, detection of abnormal states in the various system operation modes described above is performed based on detection signals from the pressure sensors 104a to 104g and the temperature sensors 106a to 106c. The abnormality detection threshold value of each sensor varies depending on each system operation mode, and some sensors set upper and lower limits within the same system operation mode. That is, it is possible to detect various abnormal states by using a minimum sensor, setting a threshold value for detecting failure and abnormality of various devices used in the household fuel gas production system 10.

例えば、図11に示すように、圧力センサ104bによる異常状態の判断条件(閾値)と停止処理パターンとが設定される。閾値は、AkPa<BkPa<CkPaの関係を有している。この圧力センサ104bは、空気コンプレッサ30、弁38c、オフガス排出用空気供給路36を含む排気ライン、始動燃料供給路39を含む燃焼ラインの圧損、エゼクタ76のつまり等を監視している。   For example, as shown in FIG. 11, an abnormal state determination condition (threshold value) by the pressure sensor 104b and a stop processing pattern are set. The threshold value has a relationship of AkPa <BkPa <CkPa. The pressure sensor 104b monitors the air compressor 30, the valve 38c, the exhaust line including the off-gas discharge air supply path 36, the pressure loss of the combustion line including the start fuel supply path 39, the clogging of the ejector 76, and the like.

そして、各種システム運転モード及び異常状態から、故障部位及び重大な故障か否かの判断を行うことができ、異常信号が出た場合でも、次回立ち上げ時にシステム異常が生じない正常停止モードで停止することができるように、異常状態検出後も短時間だけ運転を継続した後、停止するモード(b、c、d及びe)が設定されている。一方、自己修復が不可能な重大な故障が生じた場合は、即座に緊急停止するモード(a、f)が選択されている。   Then, it is possible to determine whether or not there is a failure part and a serious failure from various system operation modes and abnormal states. Even if an abnormal signal is output, the system is stopped in a normal stop mode that does not cause a system abnormality at the next startup. In order to be able to do so, modes (b, c, d and e) are set in which the operation is continued for a short time after the abnormal state is detected and then stopped. On the other hand, when a serious failure that cannot be self-repaired occurs, an emergency stop mode (a, f) is selected immediately.

この場合、本実施形態では、図4に示すように、家庭用燃料ガス製造システム10のシステム運転モードに対応して、予め、複数の停止処理パターン、例えば、第1〜第6停止処理パターン122a〜122fが設定されている。このため、例えば、圧力センサ104a〜104g及び温度センサ106a〜106cにより検出された各種異常状態に応じた停止処理パターンに従って、家庭用燃料ガス製造システム10を停止すれば、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができる。   In this case, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a plurality of stop processing patterns, for example, first to sixth stop processing patterns 122a, are pre-corresponding to the system operation mode of the household fuel gas production system 10. To 122f are set. For this reason, for example, if the domestic fuel gas production system 10 is stopped according to the stop processing pattern corresponding to various abnormal states detected by the pressure sensors 104a to 104g and the temperature sensors 106a to 106c, the next start-up is possible. In some cases, an appropriate stop process can be performed.

すなわち、第2〜第5停止処理パターン122b〜122eでは、異常状態が検出された後、短時間の運転を継続することにより、次回の立ち上げ時にシステム異常が生じないように、正常停止モードに停止することができ、ユーザーに過度のメンテナンス作業を強いることがない。   That is, in the second to fifth stop processing patterns 122b to 122e, the normal stop mode is set so that a system abnormality does not occur at the next startup by continuing the operation for a short time after the abnormal state is detected. It can be stopped and the user is not forced to perform excessive maintenance work.

一方、運転継続が不可能な重大な故障が発生した場合には、すなわち、第1及び第6停止処理パターン122a〜122fに移行する際には、即座に緊急停止が行われる。そして、メンテナンス会社112には、故障内容及び故障個所を、例えば、通信により送ることができ、部品交換等の修理を該メンテナンス会社112に行わせることができる。   On the other hand, when a serious failure that cannot be continued occurs, that is, when the process proceeds to the first and sixth stop processing patterns 122a to 122f, an emergency stop is immediately performed. Then, the maintenance company 112 can send the details of the failure and the location of the failure, for example, by communication, and can cause the maintenance company 112 to perform repairs such as parts replacement.

これにより、家庭用燃料ガス製造システム10は、簡単な工程で、正常な始動を確実且つ迅速に開始することができるとともに、ユーザーによるメンテナンス作業を最小限に抑えることが可能になるという効果が得られる。   As a result, the household fuel gas production system 10 can start normal startup reliably and quickly with a simple process, and the effect that the maintenance work by the user can be minimized is obtained. It is done.

本発明の実施形態に係る異常停止方法を実施するための家庭用燃料ガス製造システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the domestic fuel gas manufacturing system for enforcing the abnormal stop method concerning the embodiment of the present invention. 前記家庭用燃料ガス製造システムを構成するPSA機構の要部構成説明図である。It is principal part structure explanatory drawing of the PSA mechanism which comprises the said household fuel gas manufacturing system. 前記PSA機構の動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining operation | movement of the said PSA mechanism. システム運転モードと停止処理パターンの説明図である。It is explanatory drawing of a system operation mode and a stop process pattern. 第1停止処理パターンのフローチャートである。It is a flowchart of a 1st stop process pattern. 第2停止処理パターンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a 2nd stop process pattern. 第3停止処理パターンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a 3rd stop process pattern. 第4停止処理パターンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a 4th stop process pattern. 第5停止処理パターンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a 5th stop process pattern. PSA正常停止パターンを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a PSA normal stop pattern. 圧力センサ104bによる異常状態判断条件と停止モードとの説明図である。It is explanatory drawing of the abnormal condition judgment conditions by the pressure sensor 104b, and stop mode. 特許文献1の概略系統図である。1 is a schematic system diagram of Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…家庭用燃料ガス製造システム 12…改質部
14…精製部 16…貯蔵部
18…蒸発器 20…バーナー
22…反応器 24、50…冷却器
26…気液分離器 28…空気供給機構
30…空気コンプレッサ 36…オフガス排出用空気供給路
40…改質ガス供給路 42…PSA機構
60a〜60c…吸着塔
62a〜62c、104a〜104g…圧力センサ
38a〜38f、56、66a〜66c、70、72、80a〜80c、82a〜82c、94、100…弁
68…オフガス排出路 84…燃料ガス経路
96…充填タンク 102…バッファタンク
106a〜106c…温度センサ 108…制御ECU
110…操作パネル 112…メンテナンス会社
122a〜122f…停止処理パターン
138…PSA正常停止処理パターン

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Domestic fuel gas production system 12 ... Reforming part 14 ... Purification part 16 ... Storage part 18 ... Evaporator 20 ... Burner 22 ... Reactor 24, 50 ... Cooler 26 ... Gas-liquid separator 28 ... Air supply mechanism 30 ... Air compressor 36 ... Off-gas discharge air supply path 40 ... Reformed gas supply path 42 ... PSA mechanisms 60a-60c ... Adsorption towers 62a-62c, 104a-104g ... Pressure sensors 38a-38f, 56, 66a-66c, 70, 72, 80a-80c, 82a-82c, 94, 100 ... Valve 68 ... Off-gas discharge passage 84 ... Fuel gas passage 96 ... Filling tank 102 ... Buffer tank 106a-106c ... Temperature sensor 108 ... Control ECU
110 ... Operation panel 112 ... Maintenance companies 122a to 122f ... Stop processing pattern 138 ... PSA normal stop processing pattern

Claims (2)

含水素燃料を改質して改質ガスを得た後、前記改質ガスから不要物を除去して水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法であって、
前記燃料ガス製造装置の始動信号が入力された際、該燃料ガス製造装置の各種異常状態を検出する工程と、
前記検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かを判断する工程と、
該判断された停止処理パターンに従って、前記燃料ガス製造装置に停止処理を施す工程と、
を有することを特徴とする燃料ガス製造装置の異常停止方法。
A method for abnormally stopping a fuel gas production apparatus for purifying hydrogen-rich fuel gas by removing unnecessary substances from the reformed gas after reforming the hydrogen-containing fuel to obtain a reformed gas,
Detecting various abnormal states of the fuel gas production device when a start signal of the fuel gas production device is inputted;
Determining whether the detected abnormal state belongs to any stop processing pattern among a plurality of preset stop processing patterns;
Applying a stop process to the fuel gas production device according to the determined stop process pattern;
A method of abnormally stopping a fuel gas production apparatus, comprising:
請求項1記載の異常停止方法において、前記異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常検知信号が出力されることを特徴とする燃料ガス製造装置の異常停止方法。

2. The abnormal stop method according to claim 1, wherein an abnormality detection signal is output when it is determined that the abnormal state is not self-repairable.

JP2004061701A 2004-03-05 2004-03-05 Abnormal stopping method for fuel gas production equipment Expired - Fee Related JP3947742B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004061701A JP3947742B2 (en) 2004-03-05 2004-03-05 Abnormal stopping method for fuel gas production equipment
US11/076,305 US20050244765A1 (en) 2004-03-05 2005-03-07 Method of controlling operation of fuel gas production apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004061701A JP3947742B2 (en) 2004-03-05 2004-03-05 Abnormal stopping method for fuel gas production equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005251603A true JP2005251603A (en) 2005-09-15
JP3947742B2 JP3947742B2 (en) 2007-07-25

Family

ID=35031862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004061701A Expired - Fee Related JP3947742B2 (en) 2004-03-05 2004-03-05 Abnormal stopping method for fuel gas production equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3947742B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006079981A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toyota Motor Corp Fuel cell system performing malfunction detection processing
JP2007141787A (en) * 2005-11-22 2007-06-07 Fuji Electric Holdings Co Ltd Operation method of fuel cell power generation device
WO2007114425A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel battery system
GB2442334A (en) * 2006-09-28 2008-04-02 Toyota Motor Co Ltd Fuel Cell System and method of controlling same
JP2009193936A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Fuel cell power generation system
JP2010033767A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Toshiba Corp Fuel cell power generation system and failure cause estimating method for same
WO2010058604A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-27 パナソニック株式会社 Fuel cell system
JP2013506235A (en) * 2009-09-25 2013-02-21 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Method of operating a fuel cell system
US8747498B2 (en) 2008-11-20 2014-06-10 Panasonic Corporation Hydrogen generator and fuel cell system comprising the same
US8916304B2 (en) 2008-11-20 2014-12-23 Panasonic Corporation Hydrogen generator and fuel cell system including same
JP2020027687A (en) * 2018-08-09 2020-02-20 アイシン精機株式会社 Fuel cell system

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006079981A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toyota Motor Corp Fuel cell system performing malfunction detection processing
JP4715138B2 (en) * 2004-09-10 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system for abnormality detection processing
JP2007141787A (en) * 2005-11-22 2007-06-07 Fuji Electric Holdings Co Ltd Operation method of fuel cell power generation device
WO2007114425A1 (en) * 2006-03-31 2007-10-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Fuel battery system
GB2442334B (en) * 2006-09-28 2009-01-21 Toyota Motor Co Ltd Fuel cell system and method of controlling same
GB2442334A (en) * 2006-09-28 2008-04-02 Toyota Motor Co Ltd Fuel Cell System and method of controlling same
US8765313B2 (en) 2006-09-28 2014-07-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel cell system and method of controlling same
JP2009193936A (en) * 2008-02-18 2009-08-27 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Fuel cell power generation system
JP2010033767A (en) * 2008-07-25 2010-02-12 Toshiba Corp Fuel cell power generation system and failure cause estimating method for same
WO2010058604A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-27 パナソニック株式会社 Fuel cell system
JP2012256606A (en) * 2008-11-20 2012-12-27 Panasonic Corp Fuel cell system
US8747498B2 (en) 2008-11-20 2014-06-10 Panasonic Corporation Hydrogen generator and fuel cell system comprising the same
US8916304B2 (en) 2008-11-20 2014-12-23 Panasonic Corporation Hydrogen generator and fuel cell system including same
US9083014B2 (en) 2008-11-20 2015-07-14 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fuel cell system for performing normal and abnormal shut-down processes
JP2013506235A (en) * 2009-09-25 2013-02-21 ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト Method of operating a fuel cell system
JP2020027687A (en) * 2018-08-09 2020-02-20 アイシン精機株式会社 Fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JP3947742B2 (en) 2007-07-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7033687B2 (en) Fuel cell power generation system and method of controlling fuel cell power generation
JP3686062B2 (en) Fuel cell power generation system and fuel cell power generation stop method
JP3947742B2 (en) Abnormal stopping method for fuel gas production equipment
JP4274754B2 (en) Operation method of hydrogen-containing gas generator
JP4167997B2 (en) Fuel gas production apparatus and starting method thereof
JP2009179487A (en) Hydrogen production system
US20050244765A1 (en) Method of controlling operation of fuel gas production apparatus
JP5050662B2 (en) Fuel reformer and fuel cell system
JP2010015808A (en) Gas leak detection method of fuel cell power generating system and fuel cell power generating system
JP4088262B2 (en) Starting method of fuel gas production apparatus
JP2005206414A (en) Hydrogen producing apparatus
US7326276B2 (en) Method of shutting off fuel gas manufacturing apparatus
JP4041085B2 (en) Fuel gas production system and method for stopping the same
JP4612322B2 (en) Fuel gas production system and operation method thereof
JP5045045B2 (en) Hydrogen generator and fuel cell system
JP4357979B2 (en) Starting method of fuel gas production apparatus
JP4180534B2 (en) Fuel gas production apparatus and operation method thereof
JP2013032238A (en) Hydrogen generator and fuel cell system
JP2003313007A (en) Fuel treatment apparatus and operation method for the same
JP4523313B2 (en) Hydrogen gas production power generation system and operation method thereof
JP2005332834A (en) Fuel cell power generation system and method of controlling fuel cell power generation system
JP2008105892A (en) Stopping method for fuel reformer
JP4909339B2 (en) Operation method of hydrogen-containing gas generator
JP4273022B2 (en) Starting method at power failure in fuel gas production power generation system
WO2013128785A1 (en) Hydrogen generation device, fuel cell system, and method for operating hydrogen generation device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070403

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: 20070410

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070416

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees