JP2005539353A - 運転停止した燃料電池発電設備内のガス組成を決定するシステムおよび作動方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (10)
- a. 水素含有還元性流体流れおよびプロセス酸化剤反応物流れから電流を生成するための燃料電池12であって、電解質18の両側にアノード電極14およびカソード電極16と、アノード電極14に隣接して流れるように還元性流体流れを導くための、アノード電極14に隣接するアノード流れ区域28と、カソード電極16に隣接して流れるようにプロセス酸化剤流れを導くための、カソード電極16に隣接するカソード流れ区域30と、アノード流れ区域28内へ還元性流体を選択的に導入するための、アノード流れ区域28と流体連通するように取り付けられたアノード入口弁62とを含む、少なくとも一つの燃料電池12と、
b. 電源88と、電圧測定装置90と、検出器回路スイッチ92とを含み、燃料電池12と電気的に接続するように取り付けられた検出器回路86であって、電源88が所定の検出継続時間の間、燃料電池12に所定の検出電流を選択的に供給することができるように、取り付けられる、検出器回路86と、
を備えることを特徴とする、運転停止した燃料電池発電設備の燃料電池12内のガス組成を決定するためのシステム。 - 検出器回路86が、燃料電池12の運転停止モニタ電圧が燃料電池12発電設備の検出器電圧限界とほぼ同じかまたはそれを超えることを検出するときは必ず、アノード流れ区域28内へ水素含有還元性流体を選択的に導入するように、検出器回路86およびアノード入口弁62と電気的に連通するように取り付けられた水素導入制御装置手段をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の運転停止した燃料電池発電設備の燃料電池12内のガス組成を決定するためのシステム。
- アノード出口42とアノード入口40との間に流体連通するように取り付けられたアノード再循環ライン66と、アノード排気の流れの少なくとも一部をアノード出口42からアノード入口40へ導くための、アノード再循環ライン66に取り付けられたアノード再循環送風機68とをさらに備えることを特徴とする請求項2記載の運転停止した燃料電池発電設備の燃料電池12内のガス組成を決定するためのシステム。
- 水素含有還元性流体流れおよびプロセス酸化剤反応物流れから電流を生成するための燃料電池12であって、電解質18の両側にアノード電極14およびカソード電極16と、アノード電極14に隣接して流れるように還元性流体流れを導くための、アノード電極14に隣接するアノード流れ区域28と、カソード電極16に隣接して流れるようにプロセス酸化剤流れを導くための、カソード電極16に隣接するカソード流れ区域30とを含む、少なくとも一つの燃料電池12を備える、運転停止した燃料電池発電設備の燃料電池12のガス組成を決定する方法であって、
a. 電源88と、電圧測定装置90とを有する検出器回路86を、電源が所定の検出継続時間の間、燃料電池12に所定の検出電流を選択的に供給することができるように、燃料電池12と電気的に連通するように取り付け、
b. 運転停止した燃料電池12発電設備の検出器電圧限界を決定するように、
i. アノード電極14が水素ガスに曝されているときの燃料電池12の開回路水素電圧を決定し、また、検出器回路86の所定の検出電流が燃料電池12内の第一の反応物濃度のためおよび第二の反応物のため所定の検出継続時間の間、燃料電池12に印加されるときの燃料電池12のモニタ電圧を決定し、
ii. 開回路水素電圧と、燃料電池12内の第一および第二の反応物濃度のためのモニタ電圧とから検出器電圧限界を計算する、
ことにより検出器回路86を較正する、
ことを含むことを特徴とする、運転停止した燃料電池発電設備の燃料電池12のガス組成を決定する方法。 - 所定の検出継続時間の間、燃料電池12に所定の検出電流を間欠的に印加し、次いで、運転停止モニタ電圧が検出器電圧限界とほぼ同じかまたはそれを超えるときは必ず、燃料電池の流れ区域28、30内へ水素を導入することをさらに含むことを特徴とする請求項4記載の運転停止した燃料電池12発電設備のガス組成を決定する方法。
- 水素還元性流体の貯蔵供給源44と燃料電池12のアノード入口40との間に流体連通するように取り付けられたアノード入口弁62を通して水素を導入することをさらに含むことを特徴とする請求項5記載の運転停止した燃料電池12発電設備のガス組成を決定する方法。
- 導入された水素をアノード流れ区域28全体に均一に流通させるように、水素が燃料電池12に導入されるときは必ず、アノード再循環ライン66に取り付けられたアノード再循環送風機68を作動させることをさらに含むことを特徴とする請求項6記載の運転停止した燃料電池12発電設備のガス組成を決定する方法。
- 水素含有還元性流体流れおよびプロセス酸化剤反応物流れから電流を生成するための燃料電池12であって、電解質18の両側にアノード電極14およびカソード電極16と、アノード電極14に隣接して流れるように還元性流体流れを導くための、アノード電極14に隣接するアノード流れ区域28と、カソード電極16に隣接して流れるようにプロセス酸化剤流れを導くための、カソード電極16に隣接するカソード流れ区域30とを含む、少なくとも一つの燃料電池12を備える、運転停止した燃料電池12発電設備のガス組成を決定する方法であって、
a. 電源88と、電圧測定装置90とを有する検出器回路86を、電源88が所定の検出継続時間の間、燃料電池12に所定の検出電流を選択的に供給することができるように、燃料電池12と電気的に連通するように取り付け、
b. 運転停止した燃料電池発電設備の検出器電圧限界を決定するように、
i. 所定の検出継続時間の間、電極14、16に所定の検出電流を供給するように電極14、16に検出器回路86の電源88を接続し、次いで、検出器継続時間の終了の直前に電圧測定装置90を用いて電極14、16に亘る第一のモニタ電圧を測定し、次いで、アノード流れ区域28内へ水素を導入し、次いで、電圧測定装置90を用いて電極14、16に亘る第一の開回路水素電圧を測定することにより、燃料電池12内の第一の反応物濃度のための、燃料電池12に亘る第一のモニタ電圧および第一の開回路水素電圧を決定し、
ii. 所定の検出継続時間の間、電極14、16に所定の検出電流を供給するように電極14、16に検出器回路86の電源88を接続し、次いで、検出器継続時間の終了の直前に電圧測定装置90を用いて電極14、16に亘る第二のモニタ電圧を測定し、次いで、アノード流れ区域28内へ水素を導入し、次いで、電圧測定装置90を用いて電極14、16に亘る第二の開回路水素電圧を測定することにより、燃料電池内の第一の反応物濃度とは異なる第二の反応物濃度のための、燃料電池12に亘る第二のモニタ電圧および第二の開回路水素電圧を決定し、
iii. 次いで、運転停止した燃料電池発電設備の検出器電圧限界を決定するように第二のモニタ電圧および第二の開回路水素電圧と第一のモニタ電圧および第一の開回路水素電圧とを相関させる、
ことにより検出器回路86を較正する、
ことを含むことを特徴とする、運転停止した燃料電池12発電設備のガス組成を決定する方法。 - 所定の検出継続時間の間、燃料電池12に所定の検出電流を間欠的に印加し、次いで、検出器回路86により検出された運転停止モニタ電圧が検出器電圧限界とほぼ同じかまたはそれを超えるときは必ず、燃料電池12の流れ区域28、30内へ水素を導入することをさらに含むことを特徴とする請求項8記載の運転停止した燃料電池発電設備のガス組成を決定する方法。
- 水素還元性流体の貯蔵供給源44と燃料電池のアノード入口40との間に流体連通するように取り付けられたアノード入口弁62を通して水素を導入することをさらに含むことを特徴とする請求項9記載の運転停止した燃料電池発電設備のガス組成を決定する方法。
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