JP2008266118A - Reformer system - Google Patents
Reformer system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008266118A JP2008266118A JP2007247912A JP2007247912A JP2008266118A JP 2008266118 A JP2008266118 A JP 2008266118A JP 2007247912 A JP2007247912 A JP 2007247912A JP 2007247912 A JP2007247912 A JP 2007247912A JP 2008266118 A JP2008266118 A JP 2008266118A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reformer
- reforming
- unit
- side valve
- reformed gas
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
Abstract
Description
本発明はガス状の改質用原料を反応させて水素を含有する改質ガスを生成する改質装置システムに関する。 The present invention relates to a reformer system that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material.
特許文献1には、改質用原料から水素リッチな改質ガスを生成する改質装置と、燃料電池とを備える燃料電池システムにおいて、燃料電池システムの運転を停止させるとき、出口側バルブおよび入口側バルブの双方を閉鎖させることにより、改質装置に残留している水素リッチな改質ガスを改質装置の内部に残留させる燃料電池システムが開示されている。 In Patent Document 1, in a fuel cell system including a reformer that generates a hydrogen-rich reformed gas from a reforming raw material and a fuel cell, when stopping the operation of the fuel cell system, an outlet side valve and an inlet port are disclosed. A fuel cell system is disclosed in which hydrogen-rich reformed gas remaining in the reformer is left inside the reformer by closing both side valves.
特許文献2には、システムの停止時に改質部への原料ガスの供給停止および水の供給停止を行い、改質部およびCO変成部が所定温度以下になった時点で入口側バルブを開放し、原料ガスを改質部およびCO変成部に供給して改質ガスを封入させるようにした水素製造システムが開示されている。
しかしながら上記した特許文献1,2によれば、改質装置の運転を停止させた後において、改質装置の余熱により、内部に残留している水分が過剰に水蒸気化し、水蒸気化により改質装置の内圧が過剰に上昇してしまうおそれがあった。 However, according to Patent Documents 1 and 2 described above, after the operation of the reformer is stopped, moisture remaining inside is excessively vaporized due to the residual heat of the reformer, and the reformer is converted into steam by steaming. There was a possibility that the internal pressure of would rise excessively.
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、改質装置の内圧が過剰に上昇することを抑制でき、改質装置の耐圧性を過剰にせずとも良い改質装置システムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a reformer system that can suppress an excessive increase in internal pressure of the reformer and that does not require excessive pressure resistance of the reformer. Is an issue.
(1)様相1に係る改質装置システムは、ガス状の改質用原料と水分とを反応させることにより、水素を含有する改質ガスを生成する改質部をもつ改質装置と、改質装置の上流側に配置され改質用原料を改質装置の改質部に供給する入口側バルブと、改質装置の下流側に配置され改質装置で生成された改質ガスを改質装置から吐出する出口側バルブと、入口側バルブおよび出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
改質装置を運転して改質ガスを生成した後、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、入口側バルブおよび出口側バルブの双方を閉鎖する閉鎖操作と、入口側バルブが閉鎖された状態を維持しつつ、改質装置の内部が所定圧力に上昇するとき出口側バルブを開放させ、その後、出口側バルブを閉鎖する開放・閉鎖操作とを行うことを特徴とする。
(1) A reformer system according to aspect 1 includes a reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture. An inlet valve that is arranged upstream of the reformer and supplies the reforming raw material to the reformer of the reformer, and reformed gas generated by the reformer arranged downstream of the reformer is reformed. In a reformer system comprising an outlet valve that discharges from the apparatus, and a controller that controls the inlet valve and the outlet valve,
After the reformer is operated to generate reformed gas, the control unit closes both the inlet side valve and the outlet side valve when performing the reforming operation stop operation to stop the reforming operation of the reformer. An opening / closing operation of opening the outlet side valve when the inside of the reformer rises to a predetermined pressure and then closing the outlet side valve while maintaining the closed state of the inlet side valve. It is characterized by performing.
制御部は、改質装置を運転し、水素を含有する改質ガスを生成する。その後、改質装置の改質運転を停止させる。即ち、改質装置への改質用原料および水分の供給を停止させる。そして、改質運転を停止させるにあたり、改質部が余熱をもち、まだ高温状態であるとき、制御部は、入口側バルブおよび出口側バルブの双方を閉鎖する閉鎖操作を行う。これにより改質装置内で生成された水素を含有する改質ガスの全部が改質装置の外部に排出されることが抑制される。即ち、水素を含有する改質ガスを改質装置に内部に積極的に残留させることができる。これにより改質装置に担持されている触媒の酸化劣化が抑制され、触媒の耐久性が向上する。 The control unit operates the reformer and generates a reformed gas containing hydrogen. Thereafter, the reforming operation of the reformer is stopped. That is, the supply of the reforming raw material and moisture to the reformer is stopped. Then, when stopping the reforming operation, when the reforming section has residual heat and is still in a high temperature state, the control section performs a closing operation for closing both the inlet side valve and the outlet side valve. As a result, the entire reformed gas containing hydrogen produced in the reformer is prevented from being discharged outside the reformer. That is, the reformed gas containing hydrogen can be actively left inside the reformer. Thereby, the oxidative deterioration of the catalyst carried on the reformer is suppressed, and the durability of the catalyst is improved.
ここで、改質運転を停止したとしても、改質装置に残留している液相状の水が改質部の余熱により水蒸気化するため、改質装置の内部の圧力が上昇する。改質装置の内部が所定圧力に上昇すると、制御部は、入口側バルブが閉鎖された状態を維持しつつ出口側バルブを開放させ、その後、出口側バルブを閉鎖させる開放・閉鎖操作を行う。この結果、改質装置の内部の高い圧力を逃がすため、改質装置の内部の圧力が過剰に上昇することが抑制される。よって改質装置の耐圧構造を過剰にせずとも良い。 Here, even if the reforming operation is stopped, the liquid phase water remaining in the reformer is vaporized by the residual heat of the reforming unit, so that the pressure inside the reformer increases. When the inside of the reformer rises to a predetermined pressure, the control unit performs an opening / closing operation of opening the outlet side valve while maintaining the state where the inlet side valve is closed, and then closing the outlet side valve. As a result, since the high pressure inside the reformer is released, the pressure inside the reformer is prevented from rising excessively. Therefore, the pressure-resistant structure of the reformer need not be excessive.
ところで、改質運転を停止すると、高温状態の改質装置の冷却が次第に進行する。この場合、一旦発生した水蒸気が凝縮して液相の水となるため、改質装置の内部で過剰な負圧化が発生するおそれがある。この場合、過剰な負圧化に伴い、酸素を含む過剰な外気が改質装置の内部に進入するおそれがあり、改質装置の内部の構成材料(例えばステンレス鋼等の構造材、触媒)が酸化劣化するおそれがある。例えば、改質装置に内蔵されている触媒(担体に担持されている)が、外気に含まれている酸素の影響で酸化劣化されるおそれがある。これを抑えるためには、入口側バルブおよび出口側バルブの双方について、閉鎖力が強い耐圧シール力が高い高価な特殊なバルブを採用することが好ましい。しかしこのようなバルブはかなりコスト高であり、改質装置システムのコスト低廉化の観点からは好ましくない。 By the way, when the reforming operation is stopped, cooling of the reformer in a high temperature state gradually proceeds. In this case, once generated water vapor is condensed and becomes liquid phase water, there is a possibility that excessive negative pressure may occur inside the reformer. In this case, along with excessive negative pressure, there is a possibility that excessive outside air containing oxygen may enter the interior of the reformer, and the constituent materials inside the reformer (for example, structural materials such as stainless steel, catalysts) There is a risk of oxidative degradation. For example, the catalyst (supported on the carrier) built in the reformer may be oxidized and deteriorated due to the influence of oxygen contained in the outside air. In order to suppress this, it is preferable to employ an expensive special valve having a high pressure-resistant sealing force with a strong closing force for both the inlet side valve and the outlet side valve. However, such a valve is very expensive and is not preferable from the viewpoint of reducing the cost of the reformer system.
この点について様相1によれば、改質装置の改質運転を停止すれば、水素を含有する改質ガスを改質装置に内部に積極的に残留させ得るため、改質装置が冷却されて水蒸気が凝縮したとしても、改質装置における過剰な負圧化が抑制される。故に、酸素を含む外気が改質装置の内部に過剰に進入することが抑制される。また空気を含む外気が過剰な負圧化により改質装置の内部に侵入したとしても、改質装置の内部に残留した水素と空気の酸素とが反応するため、空気中の酸素が消費され、改質装置の内部において空気が酸素として存在することが抑制される。更に、空気中の大部分(消費された酸素以外)を占める窒素ガスなどにより負圧化が抑制される。この意味において、改質装置に担持されている触媒の酸化劣化が抑制され、触媒の耐久性が向上する。従って、入口側バルブおよび出口側バルブの双方についても、閉鎖力が強い耐圧シール力が高価な特殊なバルブにするまでもなく、通常のシール力をもつ価格が低い一般的なバルブを使用することができ、改質装置システムのコストダウンを図り得る。 According to aspect 1, if the reforming operation of the reformer is stopped, the reformed gas containing hydrogen can be actively left in the reformer, so that the reformer is cooled. Even if water vapor is condensed, excessive negative pressure in the reformer is suppressed. Therefore, excessive entry of outside air containing oxygen into the reformer is suppressed. Moreover, even if outside air containing air enters the interior of the reformer due to excessive negative pressure, oxygen remaining in the reformer reacts with oxygen in the air, so that oxygen in the air is consumed, The presence of air as oxygen inside the reformer is suppressed. Furthermore, negative pressure is suppressed by nitrogen gas or the like that occupies most of the air (other than consumed oxygen). In this sense, the oxidation deterioration of the catalyst supported on the reformer is suppressed, and the durability of the catalyst is improved. Therefore, for both the inlet side valve and the outlet side valve, use a general valve with a normal sealing force and a low price as well as a special valve with a high pressure-resistant sealing force with a strong closing force. Therefore, the cost of the reformer system can be reduced.
(2)様相2に係る改質装置システムによれば、上記様相において、制御部は、閉鎖操作において、出口側バルブを開放させつつ入口側バルブを閉鎖し、第1所定時間経過した後に、出口側バルブを閉鎖することを特徴とする。改質運転の停止操作時には、改質部は余熱によりまだ高温状態である。このため改質部の内部に残留している改質用原料および水分により改質反応が進行して水素を生成することがある。この場合、ガス体積が増加する。例えば、改質用原料がCH4を含有していれば、CH4+H2O→3H2+COにより、反応前に2モルであったが、反応後に4モルになり、ガス体積が増加する。このため本様相によれば、閉鎖操作において、出口側バルブを開放させつつ入口側バルブを閉鎖し、第1所定時間経過した後、入口側バルブを閉鎖しつつ出口側バルブを閉鎖する。即ち、出口側バルブの閉鎖を入口側バルブの閉鎖よりも時間的に遅延させる。これにより還元性をもつ水素を含有する改質ガスを排出させつつも、できるだけ多く改質装置の内部に残留させることができる。これにより改質装置の内部の触媒を酸化劣化を抑制しつつ、ガス体積の増加に対応することができる。上記した第1所定時間としては改質装置や出口側バルブ等の種類によっては相違するものの、0.3〜20秒の範囲、0.5〜10秒の範囲、1〜5秒の範囲が例示される。上記したように水素を含有する改質ガスをできるだけ多く改質装置の内部に残留させることができるため、改質装置に担持されている触媒等の酸化劣化が抑制される。 (2) According to the reformer system according to aspect 2, in the above aspect, the control unit closes the inlet side valve while opening the outlet side valve in the closing operation, and after the first predetermined time has elapsed, The side valve is closed. When the reforming operation is stopped, the reforming section is still in a high temperature state due to residual heat. For this reason, the reforming reaction may proceed due to the reforming raw material and moisture remaining inside the reforming section, and hydrogen may be generated. In this case, the gas volume increases. For example, if the reforming raw material contains CH 4 , it was 2 mol before the reaction due to CH 4 + H 2 O → 3H 2 + CO, but it becomes 4 mol after the reaction, and the gas volume increases. Therefore, according to this aspect, in the closing operation, the inlet side valve is closed while opening the outlet side valve, and after the first predetermined time has elapsed, the outlet side valve is closed while closing the inlet side valve. That is, the closing of the outlet side valve is delayed in time from the closing of the inlet side valve. As a result, it is possible to leave as much as possible the inside of the reformer while discharging the reformed gas containing hydrogen having reducibility. Thereby, it is possible to cope with an increase in gas volume while suppressing oxidation deterioration of the catalyst inside the reformer. Although the first predetermined time is different depending on the type of the reformer, the outlet side valve, etc., the range of 0.3 to 20 seconds, the range of 0.5 to 10 seconds, and the range of 1 to 5 seconds are exemplified. Is done. As described above, as much reformed gas containing hydrogen as possible can be left inside the reformer, so that oxidative deterioration of the catalyst and the like carried on the reformer is suppressed.
(3)様相3に係る改質装置システムによれば、上記様相において、制御部は、改質運転停止操作において、開放・閉鎖操作後に、入口側バルブを開放することにより、ガス状の改質用原料を改質部に投入することにより、改質装置の内部の過剰負圧化を抑制することを特徴とする。改質運転の停止に伴い、改質装置の温度は次第に低下する。よって、改質装置に存在している水蒸気が次第に凝縮して液化して水を生成するため、改質部の内部が負圧になりがちである。そこで、改質運転停止操作において、ガス状の改質用原料を改質部に積極的に投入すれば、改質部の内部における過剰の負圧化が抑制される。よって、外気が改質装置の内部に侵入することが抑制される。従って、入口側バルブおよび出口側バルブの双方についても、耐圧シール力が高い高価な特殊なバルブにするまでもなく、通常のシール力をもつ価格が低い一般的なバルブを使用することができる。よって改質装置システムの低コスト化に貢献できる。本様相によれば、投入されたガス状の改質用原料は、改質反応により水素を生成しても良いし、水素を生成しなくても良い。 (3) According to the reformer system according to aspect 3, in the above-described aspect, in the reforming operation stop operation, the control unit opens the inlet side valve after the opening / closing operation so that the gaseous reforming is performed. It is characterized in that excessive negative pressure inside the reformer is suppressed by introducing the raw material into the reforming section. As the reforming operation is stopped, the temperature of the reformer gradually decreases. Therefore, since the water vapor present in the reformer is gradually condensed and liquefied to generate water, the inside of the reforming section tends to be negative pressure. Therefore, if the gaseous reforming raw material is positively charged into the reforming section in the reforming operation stop operation, excessive negative pressure inside the reforming section is suppressed. Therefore, the outside air is prevented from entering the reformer. Therefore, as for both the inlet side valve and the outlet side valve, it is possible to use a general valve having a normal sealing force and a low price, as well as an expensive special valve having a high pressure resistance sealing force. Therefore, it can contribute to the cost reduction of the reformer system. According to this aspect, the introduced gaseous reforming raw material may generate hydrogen by a reforming reaction or may not generate hydrogen.
(4)様相4に係る改質装置システムによれば、上記様相において、制御部は、改質運転停止操作において、開放・閉鎖操作後に、改質部の温度が改質反応温度以上であるとき、入口側バルブを開放し、ガス状の改質用原料を改質部に投入することにより、改質部において改質反応により水素を生成させることを特徴とする。水素は還元性をもつため、改質装置に担持されている触媒の酸化劣化を抑制させるのに有利である。更にガス状の改質用原料を改質部に投入させて水素ガスを積極的に生成させるため、改質装置の内部における過剰の負圧化が抑制される。従って、入口側バルブおよび出口側バルブの双方についても、閉鎖力が強い耐圧シール力が高い高価な特殊なバルブにするまでもなく、通常のシール力をもつ価格が低い一般的なバルブを使用することができる。よって改質装置システムの低コスト化に貢献できる。
(4) According to the reformer system according to
(5)様相5に係る改質装置システムによれば、ガス状の改質用原料と水分とを反応させることにより、水素を含有する改質ガスを生成する改質部をもつ改質装置と、改質装置の上流側に配置され改質用原料を改質装置の改質部に供給する入口側バルブと、改質装置の下流側に配置され改質装置で生成された改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、入口側バルブおよび出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
改質装置は、改質部の他に、改質部を加熱する加熱部と、改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、蒸発部と熱交換可能に設けられ改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、
改質装置を運転して改質ガスを生成した後、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置の加熱部による改質部の加熱を第2所定時間継続して蒸発部の降温を抑えつつ、CO低減部の降温速度を緩め、CO低減部に水素が残留した状態でCO低減部の前記触媒を還元処理することを特徴とする。
(5) According to the reformer system according to
In addition to the reforming unit, the reforming device is provided in a heating unit for heating the reforming unit, an evaporation unit for generating water vapor to be supplied to the reforming unit, and provided in the reforming unit so that heat can be exchanged with the evaporation unit And a CO reduction part containing a catalyst for reducing the CO component contained in the reformed gas,
After performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer after the reformer is operated to generate the reformed gas, the control unit The heating is continued for a second predetermined time to suppress the temperature drop of the evaporation part, the temperature reduction rate of the CO reduction part is slowed down, and the catalyst of the CO reduction part is reduced with hydrogen remaining in the CO reduction part. To do.
本様相によれば、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置の加熱部による改質部の加熱を第2所定時間(例えば2〜60分間,5〜30分間、これに限定されるものではない)継続する。本様相によれば、蒸発部の降温が抑えられ(蒸発部が昇温する形態も含む)、蒸発部の温度ができるだけ維持される。ひいてはCO低減部の降温速度が緩められ、CO低減部の触媒の再生温度にCO低減部が良好に維持される。このときCO低減部には水素が残留しているため、CO低減部に担持されている触媒は水素により還元処理される。これにより当該触媒の酸化劣化が抑えられ、当該触媒の耐久性が向上する。CO低減部としては、改質ガスに含まれるCOを酸素で酸化除去するCO酸化除去部が例示される。 According to this aspect, in performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer, the control unit heats the reforming unit by the heating unit of the reformer for a second predetermined time (for example, 2 (Not limited to ~ 60 minutes, 5-30 minutes). According to this aspect, the temperature drop of the evaporation part is suppressed (including a form in which the evaporation part is heated), and the temperature of the evaporation part is maintained as much as possible. As a result, the temperature decrease rate of the CO reduction unit is relaxed, and the CO reduction unit is well maintained at the regeneration temperature of the catalyst of the CO reduction unit. At this time, since hydrogen remains in the CO reduction part, the catalyst supported on the CO reduction part is reduced with hydrogen. Thereby, the oxidative deterioration of the catalyst is suppressed, and the durability of the catalyst is improved. Examples of the CO reduction unit include a CO oxidation removal unit that oxidizes and removes CO contained in the reformed gas with oxygen.
(6)様相6に係る改質装置システムは、ガス状の改質用原料と水分とを反応させることにより、水素を含有する改質ガスを生成する改質部をもつ改質装置と、
改質装置の上流側に配置され改質用原料を改質装置の改質部に供給する入口側バルブと、改質装置の下流側に配置され改質装置で生成された改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、入口側バルブおよび出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
改質装置は、改質部の他に、改質部を加熱する加熱部と、改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、蒸発部と熱交換可能に設けられ改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、燃料電池の発電運転を停止した後に改質装置の改質運転を第3所定時間継続して蒸発部の降温を抑えつつCO低減部の降温速度を緩め、CO低減部に水素が残留した状態で前記CO低減部の触媒を還元処理することを特徴とする。
(6) A reformer system according to aspect 6 includes a reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture.
An inlet side valve disposed upstream of the reformer and supplying the reforming raw material to the reformer of the reformer, and a reformed gas generated by the reformer disposed downstream of the reformer In a reformer system comprising an outlet valve that discharges from a reformer, and a controller that controls the inlet valve and the outlet valve,
In addition to the reforming unit, the reforming device is provided in a heating unit for heating the reforming unit, an evaporation unit for generating water vapor to be supplied to the reforming unit, and provided in the reforming unit so that heat can be exchanged with the evaporation unit And a CO reduction section containing a catalyst for reducing the CO component contained in the reformed gas. After the reformer is operated to generate the reformed gas, the reformer is operated for reforming. In carrying out the stop operation of the reforming operation to be stopped, the control unit continues the reforming operation of the reforming device for a third predetermined time after stopping the power generation operation of the fuel cell, and suppresses the temperature drop of the evaporation unit while reducing the temperature of the CO reduction unit. The temperature reduction rate is reduced, and the catalyst of the CO reduction unit is subjected to reduction treatment in a state where hydrogen remains in the CO reduction unit.
本様相によれば、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置の改質運転を第3所定時間(例えば2〜60分間,5〜30分間、これに限定されない)継続する。これにより蒸発部の降温が抑えられ(蒸発部が昇温する形態も含む)、蒸発部の温度ができるだけ高温に維持される。ひいてはCO低減部の降温速度が緩められ、CO低減部の触媒の再生温度にCO低減部が良好に維持される。このときCO低減部には水素が残留しているため、CO低減部に担持されている触媒は還元処理される。これにより当該触媒の酸化劣化が抑えられ、当該触媒の耐久性が向上する。 According to this aspect, in performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer, the control unit performs the reforming operation of the reformer for a third predetermined time (for example, 2 to 60 minutes, 5 Continue for 30 minutes (but not limited to this). Thereby, the temperature drop of the evaporation part is suppressed (including a form in which the evaporation part is heated), and the temperature of the evaporation part is kept as high as possible. As a result, the temperature decrease rate of the CO reduction unit is relaxed, and the CO reduction unit is well maintained at the regeneration temperature of the catalyst of the CO reduction unit. At this time, since hydrogen remains in the CO reduction section, the catalyst carried on the CO reduction section is reduced. Thereby, the oxidative deterioration of the catalyst is suppressed, and the durability of the catalyst is improved.
(7)様相7に係る改質装置システムは、ガス状の改質用原料と水分とを反応させることにより、水素を含有する改質ガスを生成する改質部をもつ改質装置と、
改質装置の上流側に配置され改質用原料を改質装置の改質部に供給する入口側バルブと、改質装置の下流側に配置され改質装置で生成された改質ガスを改質装置から吐出する出口側バルブと、入口側バルブおよび出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
改質装置は、改質部の他に、改質部を加熱する加熱部と、改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、蒸発部と熱交換可能に設けられ改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置の改質運転を維持しつつ、燃料電池の発電運転を低出力領域において第4所定時間発電運転し、CO低減部の降温速度を緩め、CO低減部に水素が残留した状態でCO低減部の触媒を還元処理することを特徴とする。
(7) A reformer system according to aspect 7 includes a reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture.
An inlet valve that is arranged upstream of the reformer and supplies the reforming raw material to the reformer of the reformer, and a reformed gas generated by the reformer arranged downstream of the reformer is modified. In a reformer system comprising an outlet side valve that discharges from a quality control device, and a controller that controls the inlet side valve and the outlet side valve,
In addition to the reforming unit, the reforming device is provided in a heating unit for heating the reforming unit, an evaporation unit for generating water vapor to be supplied to the reforming unit, and provided in the reforming unit so that heat can be exchanged with the evaporation unit And a CO reduction section containing a catalyst for reducing the CO component contained in the reformed gas. After the reformer is operated to generate the reformed gas, the reformer is operated for reforming. In performing the reforming operation stop operation to be stopped, the control unit performs the power generation operation of the fuel cell for the fourth predetermined time in the low output region while maintaining the reforming operation of the reformer, and the CO reduction unit The temperature reduction rate is relaxed, and the catalyst of the CO reduction unit is subjected to reduction treatment in a state where hydrogen remains in the CO reduction unit.
本様相によれば、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置を改質運転させつつ、燃料電池の発電運転を低出力領域において第4所定時間(例えば1〜60分間,5〜30分間)継続する。このとき改質装置の改質運転が維持されているため、蒸発部の降温が抑えられ(蒸発部が昇温する形態も含む)、蒸発部の温度ができるだけ高温に維持される。このためCO低減部の降温速度が緩められ、CO低減部の触媒の再生温度にCO低減部が良好に維持される。このときCO低減部には水素が残留しているため、CO低減部に担持されている触媒は還元処理される。これにより当該触媒の酸化劣化が抑えられ、当該触媒の耐久性が向上する。燃料電池を低出力領域において運転しているとき、アノードガスとして改質ガスが燃料電池の燃料極に供給されているため、燃料電池の内部における液相水の除去に貢献でき、燃料電池を次回発電運転するときにおいてフラッディングの抑制に貢献できる。 According to this aspect, in performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer, the control unit performs the reforming operation of the reformer and performs the power generation operation of the fuel cell in the low output region. Continue for a fourth predetermined time (for example, 1 to 60 minutes, 5 to 30 minutes). At this time, since the reforming operation of the reforming apparatus is maintained, the temperature drop of the evaporation unit is suppressed (including a mode in which the evaporation unit is heated), and the temperature of the evaporation unit is maintained as high as possible. For this reason, the temperature lowering rate of the CO reduction part is relaxed, and the CO reduction part is well maintained at the regeneration temperature of the catalyst of the CO reduction part. At this time, since hydrogen remains in the CO reduction section, the catalyst carried on the CO reduction section is reduced. Thereby, the oxidative deterioration of the catalyst is suppressed, and the durability of the catalyst is improved. When operating the fuel cell in the low power region, the reformed gas is supplied as the anode gas to the fuel electrode of the fuel cell, which can contribute to the removal of liquid phase water inside the fuel cell. This contributes to suppression of flooding during power generation operation.
(8)様相8に係る改質装置システムによれば、上記各様相において、制御部は、改質運転停止操作において、改質部を加熱する加熱部に冷却用気体を流入させることを特徴とする。冷却用気体(例えば空気)により改質装置を積極的に冷却させる。これにより改質装置の徐冷を抑制する。これにより改質装置が高温に長時間保持されることが抑制される。従って改質装置の構成材料の劣化を抑制することができる。例えば、改質装置の構成材料としてステンレス鋼等の合金鋼が採用されている場合には、475℃(脆化温度)付近の温度領域に長時間保持されることが抑制される。故に、475℃脆化等の高温劣化を抑制するのに有利となる。 (8) According to the reformer system according to aspect 8, in each aspect described above, the control unit causes the cooling gas to flow into the heating unit that heats the reforming unit in the reforming operation stop operation. To do. The reformer is actively cooled by a cooling gas (for example, air). This suppresses slow cooling of the reformer. This suppresses the reformer from being held at a high temperature for a long time. Accordingly, it is possible to suppress deterioration of the constituent material of the reformer. For example, when alloy steel such as stainless steel is adopted as the constituent material of the reformer, it is suppressed to be held in a temperature region near 475 ° C. (brittle temperature) for a long time. Therefore, it is advantageous for suppressing high temperature deterioration such as 475 ° C. embrittlement.
本発明に係る改質装置システムによれば、改質装置の改質運転を停止させるにあたり、入口側バルブおよび出口側バルブの双方を閉鎖する閉鎖操作と、入口側バルブが閉鎖された状態を維持しつつ、改質装置の内部が所定圧力に上昇するとき出口側バルブを開放させ、その後、出口側バルブを閉鎖する開放・閉鎖操作とを行う。この結果、改質装置の運転を停止させた後において、改質装置の内圧が過剰に上昇することを抑制するのに有利となる。このため改質装置の耐圧性を過剰にせずとも良く、改質装置を低コスト化できる。 According to the reformer system of the present invention, when stopping the reforming operation of the reformer, the closing operation for closing both the inlet side valve and the outlet side valve and the state where the inlet side valve is closed are maintained. However, when the inside of the reformer rises to a predetermined pressure, the outlet side valve is opened, and then the opening / closing operation for closing the outlet side valve is performed. As a result, after the operation of the reformer is stopped, it is advantageous to suppress an excessive increase in the internal pressure of the reformer. For this reason, the pressure resistance of the reformer need not be excessive, and the reformer can be reduced in cost.
以下、本発明の実施形態について各実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on respective examples.
実施例1について図1および図2を参照して具体的に説明する。本実施例に係る改質装置は燃料電池システムに適用したものである。図1に示すように、燃料電池1は、プロトン伝導性をもつ高分子材料で形成された固体高分子膜10を燃料極11と酸化剤極12とで厚み方向に挟持する膜電極接合体13を複数組み付けて形成されている。固体高分子膜10の材質としては、炭化フッ素系樹脂(例えばパーフルオロスルホン酸樹脂)または炭化水素系樹脂が例示される。燃料電池1としては、シート状の膜電極接合体13を厚み方向に複数積層する方式でも良いし、チューブ状の膜電極接合体13を複数配置する方式でも良い。また改質装置にステンレス鋼が採用されている場合には、例えば、400〜900℃に長時間保持することで起こるステンレス鋼の脆化を抑制するのに有利となる。更に、改質装置にステンレス鋼が採用されている場合には、例えば、500〜850℃に保持することで起こり易いステンレス鋼の鋭敏化を抑制するのに有利となる。
Example 1 will be specifically described with reference to FIGS. 1 and 2. The reformer according to the present embodiment is applied to a fuel cell system. As shown in FIG. 1, a fuel cell 1 includes a
図1および図2に示すように、改質装置2は、燃焼バーナで形成された加熱部として機能する燃焼部30と、燃焼部30により加熱される改質部34と、改質部34の外周部に設けられたリング状をなす蒸発部36と、蒸発部36の外周部に設けられたリング状をなすCO酸化除去部37(CO低減部)と、燃焼通路32、33、35とをもつ。改質部34は鉛直方向に沿った中心軸芯をもつ筒形状をなしており、改質用原料を改質させて改質ガスを生成するものである。改質部34は、燃焼部30に対面する筒状の燃焼通路32をもつ。改質部34の回りを包囲するように筒状の燃焼通路33が同軸的に形成されている。燃焼通路33に連通するようにこれの外側に筒状の燃焼通路35が同軸的に形成されている。燃焼通路33と燃焼通路35との間には、筒状の断熱部31が同軸的に形成されている。更に、燃焼通路35の回りを包囲するように、原料水を蒸発させる蒸発部36が同軸的に形成されている。蒸発部36の回りにCO酸化除去部37(CO選択酸化部ともいう)が同軸的に隣接して形成されている。従って蒸発部36とCO酸化除去部37とは互いに伝熱可能であり、熱交換可能である。ここで、蒸発部36およびCO酸化除去部37は非同軸的配置でも良い。要するに両者は互いに熱交換可能であれば良い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the reformer 2 includes a
図1および図2に示すように、改質部34は内通路34iと外通路34pと折返部34mとをもつ。燃焼部30で加熱される改質部34により、蒸発部36は加熱される。蒸発部36の回りを包囲するように、筒状のCO酸化除去部37が配置されているため、蒸発部36の外周部とCO酸化除去部37の内周部とは、互いに熱交換可能に隣接されている。改質装置2の運転中においては、一般的に、液相状態の水が蒸発する蒸発部36の温度よりもCO酸化除去部37の温度が高いため、CO酸化除去部37は蒸発部36に熱を与える。CO酸化除去部37の外周部は、これを包囲して保温するために、高い断熱性をもつ筒状の断熱材39(断熱部)で覆われている。但し、図2に示すように、CO酸化除去部37のうち、COシフト部5を経た改質ガスが供給される入口37i付近には、断熱材39が設けられていない。故に断熱材39の下端部39uは入口37iに到達していない。その主たる理由としては、当該改質ガスの温度がCO酸化除去部37の触媒37eの活性化温度よりもやや高いことがあるため、当該改質ガスを冷やすためである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the reforming
改質部34は、改質反応を促進させる改質触媒34e(例えばニッケル系、ルテニウム系)を担持する担体を有する。改質触媒34eの活性温度域は一般的には300〜800℃であるが、これに限定されるものではない。改質部34の温度がこれの活性温度域から大きく外れると、改質部34の改質反応が損なわれるおそれがある。改質部34は下記の式(1)に基づいて、改質用原料と水蒸気とに基づいて水蒸気改質を行い、水素を含有する改質ガスを生成する。改質ガスは一酸化炭素を含有する。なお改質部34では下記の式(2)のシフト反応も発生している。
The reforming
更に、図1および図2に示すように、改質装置2は、改質部34の下方に配置された熱交換部4と、熱交換部4の下方に配置されたCO浄化部として機能するCOシフト部5と、COシフト部5と熱交換部4との間に配置された電気式のヒータをもつ暖機部47とを備えている。ここで、蒸発部36の下流に熱交換部4が設けられ、熱交換部4の下流にCOシフト部5が設けられている。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the reformer 2 functions as a
COシフト部5は、下記の(2)式に基づいて、水蒸気を利用するシフト反応を促進させ、改質ガスに含まれているCOを低減させる。COシフト部5はシフト触媒5e(例えば銅−亜鉛系触媒)を担持する担体を有する。シフト触媒5eの活性温度域は一般的には160〜300℃であるが、これに限定されるものではない。COシフト部5の温度がこれの活性温度域から大きく外れると、COシフト部5のシフト反応が損なわれ、一酸化炭素が充分に浄化されないおそれがある。COシフト部5で浄化された改質ガスに含まれているCOの濃度は、改質用原料にもよるが、一般的にはモル比で0.01〜1%であるが、これに限られるものではない。COシフト部5は通路5iと通路5vと折返部5mとをもつ。COシフト部5の出口5pと酸化用空気通路75とは、第2合流域M2を介して浄化通路400により接続されている。
The
CO酸化除去部37は、COシフト部5の下流に配置されており、COシフト部5で浄化された改質ガスに含まれている水素およびCOから、COを下記の式(3)に基づいて、選択的に酸化させて低減させる選択酸化反応を促進させるものである。CO酸化除去部37は、触媒37e(例えばルテニウム系、白金系、白金−ルテニウム系等の貴金属系触媒)を担持するセラミックス(例えばアルミナ)製の担体を有する。酸素含有雰囲気において、触媒37eの活性温度域は一般的には100〜220℃である。水素含有雰囲気において、触媒37eの活性温度域は一般的には200〜450℃である。但しこれに限られるものではない。酸素含有雰囲気においてCO酸化除去部37の温度がこれの活性温度域から大きく外れると、CO酸化除去部37における選択酸化反応が損なわれるおそれがある。CO酸化除去部37で浄化された改質ガスに含まれているCOの濃度は、一般的には10ppm以下である。但しこれに限られるものではない。
式(1)…CH4+H2O→3H2+CO
式(2)…CO+H2O→H2+CO2
式(3)…CO+1/2O2→CO2
COシフト部5はCO酸化除去部37の上流に配置されているため、改質装置2の運転時には、式(2)→式(3)の順に実行される。
The CO
Formula (1) ... CH 4 + H 2 O → 3H 2 + CO
Formula (2) ... CO + H 2 O → H 2 + CO 2
Formula (3) ... CO + 1 / 2O 2 → CO 2
Since the
本実施例によれば、改質装置2の運転中にCOシフト部5は、水素リッチとなり、還元条件となる。このため、COシフト部5の触媒5eが酸化しているときであっても、触媒5eは改質装置2の運転中に還元され易い。しかしCO酸化除去部37の触媒37eは、改質装置の運転中だけでは還元されにくい。CO酸化除去部37に酸素が供給されている状態では、CO酸化除去部37の触媒37eの活性温度域(例えば100〜220℃)が存在する。この温度を超えると、酸化雰囲気では触媒37eの劣化が進行し易いため、220℃を越えないことが好ましいと言われている。但し触媒37eの組成が変更されると、その温度も変更される。
According to the present embodiment, the
次に通路系について説明する。図1に示すように、燃料供給源61にバルブ25aを介して繋がる燃料通路62が設けられている。燃料供給源61の燃料としては気体燃料でも、液体燃料でも、粉化燃料でも良い。具体的には、炭化水素系燃料、アルコール系燃料が例示される。例えば都市ガス、LPG、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が例示される。前記した燃料通路62は、バルブ25a,ポンプ27aを介して改質部34の燃焼部30に繋がる燃焼用燃料通路62aと、熱交換部4の入口4iにポンプ27b、脱硫器62xおよびバルブ25bを介して繋がる改質用原料通路62cとをもつ。空気供給源71に繋がる空気通路72(酸素供給部)が設けられている。空気通路72は、ポンプ27cを介して改質部34の燃焼部30に繋がる燃焼用空気通路73と、空気浄化フィルタ72x、ポンプ27dおよびバルブ25dを介してCO酸化除去部37の入口37iに繋がる酸化用空気通路75(酸素供給部)とをもつ。
Next, the passage system will be described. As shown in FIG. 1, a fuel passage 62 connected to the
図1および図2に示すように、水タンク81と蒸発部36の入口36iとをポンプ27mおよびバルブ25mを介して繋ぐ改質水通路82(水供給部)が設けられている。更に、CO酸化除去部37の出口37pと燃料電池1の燃料極11の入口11iとをバルブ25e(出口側バルブ)を介して繋ぐアノードガス通路100(改質ガス吐出路)が設けられている。アノードガス通路100には、改質装置2の内部の圧力P1を検知する圧力検知手段としての圧力センサ105(図1,図2参照)が配置されている。CO酸化除去部37の出口37pは、CO酸化除去部37の高さ方向の上部側に形成されている。燃料電池1の燃料極11の出口11pと燃焼部30とをバルブ25f(出口側バルブ)を介して繋ぐオフガス通路110が設けられている。オフガス通路110は発電反応後のアノードオフガスを排出させる。オフガス通路110とアノードガス通路100とをバルブ25h(外気に連通する出口側バルブ)を介して繋ぐバイパス通路150が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a reforming water passage 82 (water supply unit) is provided that connects the
図1に示すように、空気供給源71と燃料電池1の酸化剤極12の入口12iとを繋ぐカソードガス通路200が設けられている。カソードガス通路200は、ポンプ27kおよびバルブ25kを介して連通する。図1に示すように、改質部34で燃焼された燃焼排ガスを外部に放出させる燃焼排ガス通路250が設けられている。改質装置2の蒸発部36の出口36pと改質用原料通路62cとを第1合流域M1を介して繋ぐ水蒸気通路300が設けられている。水蒸気通路300の上端部300eは蒸発部36の出口36pに繋がる。水蒸気通路300の下端部300fは合流域M1に繋がる。ポンプ27a,27b,27c,27d,27k,27mは、流体搬送要素として機能する。
As shown in FIG. 1, a
図1および図2に示すように、COシフト部5の出口5pとCO酸化除去部37の入口37iとは、浄化通路400で接続されている。COシフト部5の出口5pから吐出された改質ガス(水素を主要成分(40モル%以上)とし、一酸化炭素を含有)は、浄化通路400を上向きに矢印W2方向に流れ、第2合流域M2を経てCO酸化除去部37の入口37iに供給される。入口37iは、CO酸化除去部37の高さ方向の下部側に形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
次に改質装置2を起動させるときについて図1を参照して説明する。この場合、ポンプ27cにより燃焼用空気通路73を介して燃焼用空気を改質部34の燃焼部30に供給する。また、バルブ25aおよびポンプ27aにより燃焼用燃料通路62aを介してガス状の燃焼用燃料を改質部34の燃焼部30に供給する。これにより燃焼部30が着火されて加熱され、ひいては改質部34が改質反応に適するように加熱される(例えば600〜800℃)。改質部34および燃焼通路35と共に蒸発部36およびCO酸化除去部37も、高温に加熱される。
Next, when the reforming apparatus 2 is started will be described with reference to FIG. In this case, the combustion air is supplied to the
その後、水タンク81および改質水通路82からポンプ27mおよびバルブ25mを介して、改質水(改質反応前の水)が蒸発部36の入口36iに供給される。改質水は改質装置2の高温の蒸発部36において水蒸気化される。生成された水蒸気は、蒸発部36の出口36pから水蒸気通路300を経て第1合流域M1に到達する。第1合流域M1は、水蒸気通路300を流れる水蒸気または凝縮水と、改質用原料通路62cを流れる改質用原料とが合流する領域である。これに対して、改質用原料はバルブ25a,ポンプ27b,バルブ25bにより、脱硫器62x、改質用原料通路62cおよび第1合流域M1を経て熱交換部4の入口4iに供給される。第1合流域M1において、改質用原料通路62cの改質用原料と水蒸気通路300の水蒸気とが合流して混合される。合流した混合流体が熱交換部4の入口4iに供給される。
Thereafter, the reforming water (water before the reforming reaction) is supplied from the
混合流体は熱交換部4の低温側の第1通路4aを通過する。このとき熱交換部4の高温側の第2通路4cを流れる高温の改質ガスと熱交換する。このため、改質反応前の混合流体が加熱される。混合流体は改質部34の外通路34pに流入し、矢印A1方向に流れ、折返部34mを経て内通路34iに流入し、矢印A2方向に流れる。このとき水蒸気(または凝縮水)および改質用原料が混合した混合流体は、上記した(1)に示す改質反応により、水素リッチな改質ガスとなる。この改質ガスは一酸化炭素を含有する。
The mixed fluid passes through the
更に、改質反応を経た高温の改質ガスは、改質部34から熱交換部4に流入する。即ち、高温の改質ガスは、改質部34から熱交換部4の高温側の第2通路4cを通過することにより、低温側の第1通路4aの混合流体を加熱する。更に、改質ガスは、暖機部47を経て、COシフト部5の入口5iからCOシフト部5の内部に流入する。COシフト部5においては、上記した式(2)に示すように、水蒸気を利用したシフト反応が行われる。これにより改質ガスに含まれている一酸化炭素が低減され、改質ガスは浄化される。
Further, the high-temperature reformed gas that has undergone the reforming reaction flows from the reforming
更に、COシフト部5において浄化された改質ガスは、COシフト部5の出口5pから浄化通路400を経て矢印W2方向に流れ、第2合流域M2に至る。更に改質ガスは、酸化用空気通路75(酸素供給部)の酸化用空気(酸素成分,CO酸化除去部37における選択反応に使用される選択酸化用空気)と第2合流域M2において合流する。従って、第2合流域M2は、浄化通路400を流れる改質ガスと、酸化用空気通路75を流れる酸化用空気(酸素成分)とが合流する領域である。そして、合流した改質ガスは、CO酸化除去部37の下部に形成されている入口37iから、CO酸化除去部37内に流入する。CO酸化除去部37においては、上記した式(3)に示すように、酸素を利用した酸化反応(CO+1/2O2→CO2)が行われる。この結果、改質ガスに含まれているCOが浄化されて更に低減される。酸化反応は発熱を伴う。
Further, the reformed gas purified in the
このように浄化された改質ガスは、CO酸化除去部37の出口37pからアノードガスとして、アノードガス通路100,バルブ25eを経て燃料電池1の燃料極11の入口11iに供給される。カソードガスとして機能する空気は、ポンプ27k,バルブ25kによりカソ−ドガス通路200を経て燃料電池1の酸化剤極12の入口12iに供給される。これにより燃料電池1において発電反応が発生し、電気エネルギが生成される。アノードガスの発電反応後のオフガス(燃料電池1から排出されたガス)は、発電反応に使用されなかった水素を含有することがある。このためオフガスはオフガス通路110を経て改質部34の燃焼部30に供給されて燃焼され、燃焼部30の熱源となる。
The reformed gas thus purified is supplied as an anode gas from the
なお、改質装置2の起動開始時では、改質ガスの組成の安定性が必ずしも充分でないときがある。このため、起動開始時では、バルブ25e,バルブ25fが閉鎖されている。この状態で、CO酸化除去部37の出口37pから吐出される改質ガスは、バルブ25h(出口側バルブ)を通過し、バイパス通路150およびオフガス通路110を介して燃焼部30に送られ、燃焼部30の熱源となる。改質装置2の起動開始から時間が経過すると、改質ガスの組成が安定する。この場合、バルブ25hが閉鎖され、バルブ25e,バルブ25fが開放される。このため、CO酸化除去部37の出口37pから吐出される改質ガスは、アノードガスとして、アノードガス通路100,バルブ25eを経て燃料電池1の燃料極11の入口11iに供給され、発電反応に使用される。
In addition, at the time of starting the reforming apparatus 2, the stability of the reformed gas composition may not always be sufficient. For this reason, the
図1に示すように、COシフト部5のうち上流側(通路5iの入口側)の温度T11を検知するCOシフト部温度検知器55が設けられている。COシフト部5のうち折返部5m付近の温度T31を検知するCOシフト部温度検知器39が設けられている。CO酸化除去部37のうち上流側の温度T12を検知するCO酸化除去部温度検知器38が設けられている。更に、改質部34の出口側の温度T1を検知する改質部温度検知器31tが設けられている。水蒸気と改質用原料とが合流する第1合流域M1の温度T2を検知する温度検知器65が設けられている。なお、図1に示すように、改質装置システムを制御する制御部500は、図略のマイコン、入力処理回路、出力処理回路、メモリ502をもつ。起動スイッチ504,停止スイッチ505の各信号は制御部500に入力される。
As shown in FIG. 1, a CO shift
さて本実施例の要部構成について説明する。改質装置2の運転中において、水素を主要成分(40モル%以上)とする改質ガスが生成されている。燃料電池システムの発電運転を停止させるとき、改質装置2の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施する。この場合、ポンプ27mが停止し、改質水が改質装置2の蒸発部36に供給されることが停止される。更に、ポンプ27aが停止するため、燃焼部30に燃焼用燃料(13Aガス)が供給されなくなるので、燃焼部30の燃焼は停止される。改質装置2は時間経過につれて放熱により次第に冷却される。しかしながら運転停止直後においては改質装置2が余熱によりまだ高温であるため、改質装置2(主に蒸発部36)に残留している液相状の水が加熱されて水蒸気となり、改質装置2の内部の圧力P1が次第に高圧となる。
Now, the configuration of the main part of the present embodiment will be described. During operation of the reformer 2, reformed gas containing hydrogen as a main component (40 mol% or more) is generated. When the power generation operation of the fuel cell system is stopped, a reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer 2 is performed. In this case, the pump 27m is stopped, and the supply of the reforming water to the
このときには制御部500は、(i)〜(iii)の各操作を実施する改質運転停止操作を行う。
(i)制御部500は、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(これらのバルブは入口側バルブ)を閉鎖する。
(ii)上記した入口側バルブを閉鎖した時刻から第1所定時間(例えば0.5〜20秒、0.5〜10秒)経過した後、制御部500は、バルブ25e(燃料電池の燃料極に繋がる出口側バルブ)、バルブ25h(外気に連通する出口側バルブ)およびバルブ25f(出口側バルブ)を閉鎖する閉鎖操作を行う。即ち、入口側バルブの閉鎖に時間的に遅延して出口側バルブを閉鎖させる。
(iii)改質装置2に残留している液相状の水が余熱により加熱されて水蒸気化する。このため、改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力(例えば5kPa、ゲージ圧)に上昇する。すると、制御部500は、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(これらは入口側バルブ)が閉鎖された状態を維持しつつ、バルブ25h(出口側バルブ)を第6所定時間(Δt)を開放させる。これにより改質装置2の内部の高い圧力を逃がす。その後、バルブ25h(燃焼排ガス通路250を介して外気に繋がる出口側バルブ)を再び閉鎖する開放・閉鎖操作を行う。ここで、(iii)の操作は1回でも良いし、複数回実施しても良い。要するに、水蒸気化により改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力に上昇する度に、バルブ25hを開放させることが好ましい。上記したように改質装置2の内部が所定圧力に上昇すると、バルブ25h(出口側バルブ)をその都度開放させて圧力を逃がすため、改質装置2の内部の圧力P1が過剰に上昇することが抑制される。従って改質装置2の耐圧構造を過剰にせずとも良い。
At this time, the
(I) The
(Ii) After a first predetermined time (for example, 0.5 to 20 seconds, 0.5 to 10 seconds) has elapsed since the time when the inlet side valve was closed, the
(Iii) Liquid phase water remaining in the reformer 2 is heated by residual heat to be steamed. For this reason, the pressure P1 inside the reformer 2 rises to a predetermined pressure (for example, 5 kPa, gauge pressure). Then, the
上記した一連の改質運転停止操作が実施されると、改質装置2内で生成されていた改質ガスの全部が改質装置2の外部に排出されることが抑制される。従って、水素を主要成分とする改質ガスのかなりの量を、改質装置2に内部に積極的に残留させることができる。即ち、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25dおよびバルブ25m(これらは入口側バルブ)を閉鎖すると共に、バルブ25eおよびバルブ25h(これらは出口側バルブ)およびバルブ25fを閉鎖する閉鎖操作を行うため、還元性をもつ水素を主要成分とする改質ガスを改質装置2に内部にできるだけ残留させることができる。これにより改質装置2の停止操作中および待機中において、改質装置2に担持されている触媒34e,37e,5eの酸化劣化が抑制される。故に当該触媒の耐久性が向上する。
When the above-described series of reforming operation stop operations is performed, the entire reformed gas generated in the reformer 2 is suppressed from being discharged to the outside of the reformer 2. Therefore, a considerable amount of the reformed gas containing hydrogen as a main component can be actively left inside the reformer 2. That is, the
ところで、改質装置2の運転を停止させると、高温状態の改質装置2が冷却されるに伴い、水蒸気が凝縮するため、改質装置2の内部で過剰な負圧化が発生するおそれがある。この場合、過剰な負圧化に伴い、外気が改質装置2の内部に上記バルブを介して過剰に進入するおそれがある。この場合、外気は酸素を含む空気であるため、改質装置2の待機中において、改質装置2の内部の触媒34e,37e,5eが酸化劣化するおそれがある。これを抑えるためには、上記した入口側バルブおよび出口側バルブに相当するバルブについて、閉止力が強い耐圧シール力が高い高価なものにすることが好ましい。しかしこのような入口側バルブおよび出口側バルブはコスト高であり、コスト低廉化の観点からは好ましくない。
By the way, when the operation of the reforming apparatus 2 is stopped, the steam is condensed as the reforming apparatus 2 in the high temperature state is cooled, so that excessive negative pressure may occur inside the reforming apparatus 2. is there. In this case, there is a possibility that outside air may excessively enter the interior of the reformer 2 through the valve due to excessive negative pressure. In this case, since the outside air is oxygen-containing air, the
上記したように本実施例によれば、水素を主要成分とする改質ガスを改質装置2に内部に積極的に残留させるため、改質装置2の冷却が進行したとしても、改質装置2における過剰な負圧化が抑制される。故に、酸素を含む外気が改質装置2の内部に過剰に進入することが抑制される。この意味においても、改質装置2に担持されている触媒34e,37e,5eの酸化劣化が抑制され、当該触媒の耐久性が向上する。従って、入口側バルブおよび出口側バルブの双方に相当するバルブについても、閉止力が強い耐圧シール力が高価な特殊なバルブにするまでもなく、閉止力が通常であり価格が低い一般的なバルブを使用することができる。故に、改質装置2のコストダウンに貢献できる。
As described above, according to the present embodiment, the reformed gas containing hydrogen as a main component is actively left inside the reformer 2, so even if the reformer 2 is cooled, the reformer Excessive negative pressure in 2 is suppressed. Therefore, the outside air containing oxygen is suppressed from excessively entering the reformer 2. Also in this sense, the oxidative deterioration of the
改質運転停止操作の直後には、改質部34はまだ高温状態であれば、改質部34の内部に残留している改質用原料および水分により改質反応が発生することがある。この場合、ガス体積が増加する。例えば、改質用原料がCH4を含有していれば、CH4+H2O→3H2+COにより、反応前に2モルであったが、反応後に4モルになり、ガス体積が増加する。このため本実施例によれば、バルブ25e,25fが閉鎖している状態で、外気に連通するバルブ25h(出口側バルブ)を開放させつつ、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(入口側バルブ)を閉鎖する。そして、第1所定時間経過した後に、バルブ25hを閉鎖することにしている。これにより水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ多く改質装置2の内部に残留させることができる。この場合、改質装置2の内部の触媒34e,37e,5eの酸化劣化を抑制しつつ、改質装置2の内部のガスをバルブ25h(外気に連通する出口側バルブ)を介して外気に排出させることができる。これによりガス体積の増加に対応するようにことができる。第1所定時間としてはバルブ25h(出口側バルブ)の種類によっては相違するものの、5〜25秒の範囲、10〜20秒の範囲が更に好ましい。第1所定時間の間に、改質装置内の水蒸気の所定量がバルブ25h(出口側バルブ)を介して排出され、水蒸気の凝縮に由来する負圧化を抑制でき、且つ水素をできるだけ多く改質装置内に残留させることができる。即ち、第1所定時間が短すぎると、水蒸気の排出が不足し、負圧化抑制効果が少なくなる。第1所定時間が長すぎると、水素の残留量が少なくなる。上記したように水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ多く改質装置2の内部に残留させることができるため、改質装置2の内部の触媒34e,37e,5eの酸化劣化が抑制され、当該触媒の長寿命化に有利となる。
Immediately after the reforming operation stop operation, if the reforming
この点本実施例によれば、制御部500は、改質運転停止操作の終了時期において、ポンプ27bを駆動させつつ、バルブ25a、バルブ25b(これらは入口側バルブ)を一時的に開放することにより、ガス状の改質用原料(13Aガス)を改質装置2に投入する。この結果、改質装置2の内部における過剰の負圧化が抑制される。従って、バルブ25a、バルブ25b(入口側バルブ)およびバルブ25h(出口側バルブ)の双方についても、閉止力が強い耐圧シール力が高い高価な特殊なバルブにするまでもなく、価格が低い一般的なバルブを使用することができる。即ち、耐圧シール力が必ずしも高くないバルブを採用することができる。即ち本実施例によれば、外気が改質装置2の内部に侵入することが許容されている。ここで、耐圧シール力があまり高くないバルブは、閉止用のバネ力が小さめであるため、バネ力に抗してバルブを開放させる電磁力も小さくて済み、電気エネルギの節約に貢献できる。外気に含有されている酸素は、改質部34に残留する改質ガスの水素と反応して水を生成するため、消費される。従って外気が改質装置2の内部に侵入したとしても、空気に含有されている酸素が改質装置2の触媒34e,37e,5eに悪影響を与えることが抑制される。
In this regard, according to the present embodiment, the
本実施例によれば、外気が改質部34に侵入することが許容されているといえども、外気の大部分は不活性な窒素である。更に、還元性をもつ水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2に積極的に残留しているため、改質装置2の内部に積極的に侵入した外気に含有されている酸素と、改質装置2に残留している水素とが反応して酸素が消費される。このように改質装置2に侵入した酸素が消費されて減少するため、触媒34e,37e,5eの酸化劣化を抑制するのに有利となる。
According to the present embodiment, although the outside air is allowed to enter the reforming
上記したように本実施例によれば、改質装置2の運転を停止させるとき、ガス状の改質用原料を改質部34に投入するため、改質部34の内部における過剰の負圧化が抑制される。このため改質装置2の内部に外気が仮に侵入したとしても、外気の侵入量は規定量(例えば40kPa、ゲージ圧)程度とされる。この程度の外気侵入量であれば、改質装置2の内部に残留している水素の全部を消費することが抑えられ、水素を改質装置2の内部に良好に残留させることができる。このため、改質装置2に担持されている触媒34e,37e,5eの酸化劣化の抑制に有利である。
As described above, according to the present embodiment, when the operation of the reformer 2 is stopped, an excessive negative pressure in the reforming
本実施例によれば、改質運転停止操作において、制御部500は、ポンプ27cを駆動させ、冷却用気体として空気を空気通路73を介して改質装置2の燃焼部30に流入させ、燃焼通路32を介して燃焼排ガス通路250から放出させる。この結果、空気により改質装置2を積極的に冷却させる。よって、改質装置2の運転停止後における改質部34の徐冷を抑制する。このように改質装置2の冷却を促進させるため、改質装置2の構成材料の劣化を抑制する。例えば、改質装置2にステンレス鋼等の合金鋼が採用されている場合には、高温(475℃付近)において徐冷されることが抑制される。このため475℃脆化等の高温劣化を抑制するのに有利となる。
According to the present embodiment, in the reforming operation stop operation, the
また改質装置2の構成材料としてステンレス鋼が採用されている場合には、例えば、400〜900℃に長時間保持することで起こるステンレス鋼の脆化を抑制するのに有利となる。更に、改質装置にステンレス鋼が採用されている場合には、例えば、500〜850℃に所定時間保持することで起こり易いステンレス鋼の鋭敏化を抑制するのに有利となる。 Further, when stainless steel is adopted as a constituent material of the reformer 2, it is advantageous for suppressing embrittlement of the stainless steel that is caused, for example, by holding at 400 to 900 ° C. for a long time. Furthermore, when stainless steel is employed in the reformer, for example, it is advantageous to suppress the sensitization of stainless steel that is likely to occur by holding at 500 to 850 ° C. for a predetermined time.
本実施例によれば、改質装置2の内部に水素が残留した状態で、CO酸化除去部37の温度を一時的に200℃以上(好ましくは200〜400℃)にして終了することが好ましい。これによりCO酸化除去部37の内部の触媒37eを還元処理させて触媒37eの再生の促進を図ることができる。上記の方法として、発電終了直前に最低出力(定格出力が1kWのとき、例えば300W)で例えば1〜10分間発電し、蒸発部36の残留水蒸気を減少させ、CO酸化除去部37の温度T2が105℃以上になったことを確認した後に発電を停止し、終了操作に入る方法が例示される。上記の方法として、蒸発部36とCO酸化除去部37との間に断熱手段を配置しても良い。
According to the present embodiment, it is preferable that the temperature of the CO
本実施例は実施例1と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図1および図2を準用する。図3はタイミングチャートを示す。図3において、時刻taは発電が終了し、改質運転停止操作を開始する時刻を意味する。時刻tbは、改質運転停止操作を終了し、改質装置2の待機を開始する時刻を意味する。時刻tcは待機が終了し、改質装置2を起動させる操作を開始する時刻を意味する。更に、図3において、特性線W1は改質装置2の内部の圧力P1を示す。特性線W2は、改質装置2の内部に残留する残留水素量(実測値:水素濃度実測値から計算)を示す。特性線W3は、改質装置2の内部のH2の圧力P(H2)とH20の圧力P(H20)との比率(実測値)を示す。特性線WE(P(H2)/P(H20)は、改質装置2のうち改質部34に担持されている触媒のうち、重要性が高い触媒37eの酸化還元特性(酸化還元境界線)を示す。特性線WEよりも上側の領域であれば、触媒37eの酸化は抑制される。特性線WEよりも下側の領域であれば、触媒37eは酸化される。
Since the present embodiment basically has the same configuration and effect as the first embodiment, FIGS. 1 and 2 are applied mutatis mutandis. FIG. 3 shows a timing chart. In FIG. 3, time ta means the time when power generation ends and the reforming operation stop operation starts. The time tb means a time at which the reforming operation stop operation is finished and the standby of the reformer 2 is started. The time tc means the time when the standby is completed and the operation for starting the reformer 2 is started. Further, in FIG. 3, a characteristic line W <b> 1 indicates the pressure P <b> 1 inside the reformer 2. A characteristic line W2 indicates the amount of residual hydrogen remaining in the reformer 2 (actually measured value: calculated from the actually measured hydrogen concentration value). A characteristic line W3 indicates a ratio (actual measurement value) between the pressure P (H 2 ) of H 2 and the pressure P (H 2 0) of H 2 0 inside the reformer 2. The characteristic line WE (P (H 2 ) / P (H 2 0) represents the oxidation-reduction characteristic (oxidation-reduction) of the highly
本実施例においても、水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2の運転により生成される。その後、燃料電池の発電運転が終了するとき、制御部500は、改質装置2の改質運転を時刻taにおいて停止させる。
Also in this embodiment, the reformed gas containing hydrogen as a main component is generated by the operation of the reformer 2. Thereafter, when the power generation operation of the fuel cell ends, the
このとき制御部500は改質運転停止操作を行う。先ず、改質運転停止操作では、タイミングt1において、制御部500は、バルブ25a、25b、25d、25m(入口側バルブ)を開放状態から閉鎖させると共に、バルブ25e,25f(出口側バルブ)も開放状態から閉鎖させる。ここで図3に示すように、タイミングt1から第1所定時間Δtx遅延したタイミングt2において、バルブ25h(出口側バルブ)を閉鎖する。即ち、タイミングt1から、第1所定時間Δtx(例えば5〜20秒)、バルブ25hは開放されている。
At this time, the
上記した操作が実施されると、改質装置2内で生成されていた水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ改質装置2の内部に残留させつつ、改質装置2の外部に排出させる。即ち、水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2の外部に極力排出されない。従って、還元性をもつ水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ改質装置2の内部に残留させることができる。故に、触媒34e,37e,5eの酸化劣化を抑制することができる。
When the above-described operation is performed, the reformed gas mainly composed of hydrogen generated in the reformer 2 is discharged to the outside of the reformer 2 while remaining inside the reformer 2 as much as possible. . That is, the reformed gas containing hydrogen as a main component is not discharged to the outside of the reformer 2 as much as possible. Therefore, the reformed gas containing hydrogen having reducibility as a main component can be left in the reformer 2 as much as possible. Therefore, the oxidative deterioration of the
ここで、図3においてタイミングt1から所定時間Δtxぶんバルブ25hを開放させない方式も考えられる。この場合、タイミングt1からバルブ25hが閉鎖されるため、改質装置2の内部の水素および水蒸気を含有するガスを早期に排出できない。このため改質装置2の逃圧のためにバルブ25hが最初に開放するとき、そのガスがバルブ25h、オフガス通路110を経て燃焼部30に多量に帰還することになり易い。この場合、燃焼部30において再着火音等が発生するおそれがある。この点について本実施例のようにタイミングt1から所定時間Δtxぶんバルブ25hを開放させる方式が採用されているため、改質装置2の内部の水素含有ガスを早期に排出できる。この場合、バルブ25hが所定時間Δtxぶん開放するとき、水素を含むガスは、バルブ25h、オフガス通路110を経て燃焼部30に帰還するが、燃焼部30がまだ高温であるため、水素を含むガスは再着火音等を発生させることなく、継続して燃焼することができる。
Here, a method in which the
更に本実施例によれば、制御部500は、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(改質装置2の入口側バルブ)が閉鎖された状態、つまり改質装置2の密閉状態を維持する。この場合、高温の改質装置2の内部に残留している液相状の水の水蒸気化が進行するため、特性線W1の線部分W1bに示すように、改質装置2の圧力P1が上昇する。圧力P1が所定圧力P2(例えば5kPa、ゲージ圧)に上昇したタイミングt4において、バルブ25h(出口側バルブ)を瞬間的に短時間(Δt,第6所定時間)開放させる。これにより改質装置2の内部の高圧の圧力を逃がし(圧力抜き処理)、過剰高圧化を抑制する。その後においても、高温の改質装置2の余熱により、液相状の水が水蒸気化されるため、特性線W1の線部分W1c等に示すように、改質装置2の内部の圧力が上昇する。そして改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力P2に上昇したタイミングt4,t5,t6において、バルブ25hを瞬間的に短時間(Δt)開放させ、改質装置2の内部の高圧の圧力を外気に逃がし(圧力抜き処理)、改質装置2の過剰高圧化を抑制する。このため改質装置2の耐圧性を過剰に高めずとも良い。
Further, according to the present embodiment, the
本実施例によれば、特性線W4に示すように、制御部500は、改質運転の停止操作における初期からポンプ27cを連続的に駆動させることにより、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給し、改質装置2を強制的に冷却する強制冷却処理を実施している。ここで、燃焼部30に供給された空気は、改質装置2を冷却させつつ、燃焼通路32、燃焼通路33を流れ、燃焼排ガス通路250から外気に排出される。この場合、暖められた空気が通過するため、CO酸化除去部37は昇温する傾向があり、CO酸化除去部37の触媒37eの再生処理に貢献できる。
According to the present embodiment, as indicated by the characteristic line W4, the
さて、時間経過に伴い改質部34の温度T1が低下する。改質部34の温度T1が低温側の所定温度(例えば100〜200℃、殊に150℃)まで低下したタイミングt8において、それをトリガー信号として、ポンプ27cをオフとし、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給することを停止させる。これにより改質装置2を冷却する強制冷却処理を停止させる。更に図3に示すように、タイミングt8において、ポンプ27bを駆動させつつバルブ25a、25b(入口側バルブ)を開放させ、ガス状の改質用原料を所定時間tr、改質装置2の内部に改質用原料通路62cを介して1回(場合によっては複数回)供給する。これにより特性線W1の線部分W1rに示すように圧力センサの圧力P1は所定圧力P3(例えば20kPa程度)に増加する。その後、改質装置2の冷却が更に進行して水蒸気の凝縮が進むため、圧力センサの圧力P1は特性線Wの線部分W1eに示すように次第に低下し、圧力センサの圧力P1が適度な負圧の圧力Pe(例えば−15kPa)となり、改質装置2は待機することになる。これにより改質装置2の過剰負圧化が抑えられる。
Now, with the passage of time, the temperature T1 of the reforming
上記したように本実施例によれば、改質部34において改質用原料のコーキングが発生しない所定温度(100〜200℃、例えば150℃)まで改質部34の温度T1が低下したら、ガス状の改質用原料を改質装置2の内部に供給することにしている。このため改質部34におけるコーキングが抑制され、改質部34の耐久性の向上を図り得る。
As described above, according to the present embodiment, when the temperature T1 of the reforming
時刻tcにおいて、改質装置2の待機を終了し、改質装置2の起動運転を開始する。改質装置2の起動運転を開始するにあたり、ポンプ27bを駆動させると共にバルブ25a,25b(入口側バルブ)をタイミングtcから所定時間Δtm(例えば0.5〜15秒)ぶん開放させる。これによりガス状の改質用原料を改質部34の内部に供給し、改質装置2の内部を増圧する。このように増圧した状態で、所定時間TK(例えば300sec)の間に圧力P1の低下が認められないとき、制御部500は、配管系のガス漏れが発生しておらず、配管系は正常であると判定する。このように改質運転の開始時において配管が正常であると判定されたら、改質装置2の運転を停止して次回の運転まで待機させているとき、待機電力抑制のため、電力供給を停止し、監視を行わないようにすることもできる。
At the time tc, the standby of the reformer 2 is finished and the start-up operation of the reformer 2 is started. In starting the start-up operation of the reformer 2, the
表1は、上記した改質装置を用い、改質装置の運転を停止させる試験を実施したときにおけるガスに含まれる水素濃度、ガスに含まれる水素モル数、圧力比(PH2/PH2O)の一例を示す。なお計算値および実測値は基本的にはほぼ対応する。 Table 1 shows the concentration of hydrogen contained in the gas, the number of moles of hydrogen contained in the gas, and the pressure ratio (PH 2 / PH 2 O when the above-described reformer was used and the test for stopping the operation of the reformer was performed. ) Is an example. The calculated value and the actually measured value basically correspond to each other.
図4は実施例3を示す。本実施例は実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図1および図2を準用する。以下、実施例2と相違する部分を中心として説明する。前述したように、実施例2によれば、図3に示すように、タイミングt1から所定時間Δtx遅延したタイミングt2において、バルブ25h(出口側バルブ)を閉鎖する。この点について本実施例では、Δtxは廃止されており、従って図4から理解できるように、タイミングt1(時刻ta)から、バルブ25a,25b,25d,25m(入口側バルブ)が閉鎖されると共に、バルブ25h,25e,25f(出口側バルブ)が閉鎖される。
FIG. 4 shows a third embodiment. The present embodiment basically has the same configuration and effect as the second embodiment. 1 and 2 apply mutatis mutandis. Hereinafter, a description will be given centering on the difference from the second embodiment. As described above, according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the
本実施例は実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図1および図2を準用する。本実施例においても、燃料電池システムの運転終了時には、改質装置2の改質運転を停止させる。この場合、ポンプ27mが停止し、蒸発部36への改質水の供給が停止される。ポンプ27a(燃焼用燃料搬送源),ポンプ27c(燃焼用空気搬送源)が停止するため、燃焼部30に燃焼用燃料および燃焼用空気が供給されない。よって燃焼部30の燃焼は停止され、改質装置2は時間経過につれて次第に冷却される。しかしながら運転停止直後における改質装置2がまだ余熱があり高温であるため、改質部34に残留している水が水蒸気となり、改質装置2の内部の圧力P1が次第に高圧となる。
The present embodiment has basically the same configuration and operation effects as the first and second embodiments. 1 and 2 apply mutatis mutandis. Also in this embodiment, the reforming operation of the reformer 2 is stopped at the end of the operation of the fuel cell system. In this case, the pump 27m is stopped and the supply of the reforming water to the
このとき制御部500は、前記した実施例1,2と同様に、(i)〜(iii)の各操作を実施する改質運転停止操作を行う。
(i)バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(これらのバルブは入口側バルブ)を閉鎖する。このとき、バルブ25e、バルブ25h、25f(これらのバルブは出口側バルブ)は開放している。
(ii)入口側バルブを閉鎖した時刻から第1所定時間(例えば0.5〜10秒,0.5〜20秒)経過した後、バルブ25e、バルブ25h、25f(これらのバルブは出口側バルブ)を閉鎖する閉鎖操作を行う。
(iii)改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力に上昇すると、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(バルブは入口側バルブ)、バルブ25eが閉鎖された状態(改質装置2の密閉状態)を維持しつつ、バルブ25h(外気に連通する出口側バルブ)を第6所定時間を開放させる。これにより改質装置2の内部の圧力を逃がす。その後、バルブ25h(出口側バルブ)を再び閉鎖する開放・閉鎖操作を行う。
At this time, the
(I) The
(Ii) After a first predetermined time (for example, 0.5 to 10 seconds, 0.5 to 20 seconds) has elapsed since the time when the inlet side valve was closed, the
(Iii) When the pressure P1 inside the reformer 2 rises to a predetermined pressure, the
上記した(iii)の操作は1回でも良いし、複数回実施しても良い。要するに、改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力に上昇する度に行うことが好ましい。これにより改質装置2の耐圧性を過剰にせずとも良い。 The above operation (iii) may be performed once or a plurality of times. In short, it is preferably performed every time the pressure P1 inside the reformer 2 increases to a predetermined pressure. Thereby, the pressure resistance of the reformer 2 does not have to be excessive.
制御部500は、改質運転の停止操作の初期からポンプ27cを駆動させ、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給し、改質装置2を強制的に冷却する強制冷却処理を行っている。これにより改質装置2の構成材料が高温に長時間維持されることが抑えられる。本実施例によれば、改質部34の温度T1が所定温度(100〜200℃、殊に150℃)まで低下してきたとき、それをトリガー信号として、ポンプ27cをオフとする。この結果、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給することを停止させ、改質装置2を強制的に冷却する強制冷却処理を停止させる。
The
改質装置2の運転停止に伴い、上記した改質部34の温度T1が所定温度(例えば100〜200℃、殊に150℃)まで低下してきたとき、バルブ25a,25b(入口側バルブ)を開放させると共にポンプ27bを駆動させ、ガス状の改質用原料を所定時間tr、改質装置2の内部に1回または複数回供給する。このとき、改質部34の温度はまだ高温であり、改質反応可能温度以上であるため、改質用原料が改質反応し、水素ガスが改質部34において積極的に生成される。ここで、水素ガスは還元性をもつ。このため、停止または待機中において、改質装置2に担持されている触媒34e,37e,5eの酸化劣化を抑制させるのに有利である。このように還元性をもつ水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2に内部に残留する。改質反応が起こらなかった改質用原料はそのまま改質装置2の内部に残留する。このため改質装置2が冷却されたとしても、改質装置2の内部の過剰の負圧化が抑制される。故に、過剰の外気が改質装置2の内部に侵入することが抑制される。従って、改質装置2に担持されている触媒34e,37e,5eの酸化劣化が抑制され、触媒の耐久性が向上する。
When the temperature T1 of the reforming
上記したように本実施例によれば改質装置2の冷却が進行したとしても、改質装置2における過剰な負圧化が抑制される。従って、入口側バルブおよび出口側バルブの双方に相当するバルブについても、耐圧シール力が高価な特殊なバルブにするまでもなく、価格が低い一般的なバルブを使用することができ、改質装置システムのコストダウンに貢献できる。更に本実施例においても、改質部34に空気が仮に侵入したとしても、その空気の大部分は不活性な窒素である。空気に含有されている酸素は、改質部34に残留する改質ガスの水素と反応して水を生成するため、かなり消費される。従って空気に含有されている酸素が触媒34e,37e,5eに悪影響を与えることが抑制される。
As described above, according to this embodiment, even when the reforming device 2 is cooled, excessive negative pressure in the reforming device 2 is suppressed. Therefore, as for the valves corresponding to both the inlet side valve and the outlet side valve, it is possible to use a general valve with a low price as well as a special valve having a high pressure-resistant sealing force. Contributes to system cost reduction. Further, in this embodiment, even if air enters the reforming
本実施例は実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図1および図2を準用する。CO低減部としてのCO酸化除去部37は、触媒37e(例えばルテニウム系、白金系、白金−ルテニウム系等の貴金属系触媒)を担持するセラミックス(例えばアルミナ)製の担体を有する。CO酸化除去部37には酸素が供給されるため、触媒37eの酸化劣化は進行し易く、触媒37eの酸化劣化の抑制、ひいては耐久性の向上が特に要請されている。本実施例においても、前記したように改質運転停止操作において、CO酸化除去部37を含む改質装置2の内部に水素が残留する。水素含有雰囲気(水素リッチ雰囲気)において、触媒37eの活性温度域(再生温度領域)は一般的には200℃以上、殊に220℃以上であり、その範囲は200〜450℃である。
Since the present embodiment basically has the same configuration and operational effects as the first and second embodiments, FIGS. 1 and 2 are applied mutatis mutandis. The CO
ところで、燃料電池システムを停止させるときには、制御部500は、改質装置2の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施する。改質水、改質用原料、酸化用空気の供給を全て停止した後、第2所定時間だけ燃焼部30の燃焼を第2所定時間継続する。改質水、改質用原料、酸化用空気を全て停止したとき、燃料電池1への改質ガスの供給を停止する。
By the way, when the fuel cell system is stopped, the
更に説明する。制御部500は、CO酸化除去部37に担持されている触媒37eの活性化および再生を促進させるべく、次の制御を実施する。即ち、入口側バルブおよび出口側バルブを閉鎖する閉鎖操作の前において、制御部500は、改質装置2の燃焼部30(加熱部)において燃焼反応を第2所定時間(例えば2〜60分間,5〜30分間、これに限定されない)継続させ、改質部34の加熱を継続する。
Further explanation will be given. The
換言すると、改質装置2に対する改質水の供給が停止され、改質用原料の供給が停止され、酸化用空気の供給が停止され、このように改質運転が停止され、改質ガスの生成が停止されているにもかかわらず、燃焼用燃料および燃焼用空気が燃焼部30に供給され、燃焼用燃料が燃焼部30で燃焼し、改質部34等が加熱される。この場合、上記したように燃焼部30で燃焼反応が第2所定時間行われるため、蒸発部36の温度ができるだけ高温に維持される。このため、蒸発部36における残留水の流量が減少または消失され、蒸発部36の温度が上昇する。ひいては蒸発部36に隣接するCO酸化除去部37の温度も上昇する。よってCO酸化除去部37はできるだけ高い温度に維持される。この結果、前記した改質運転停止操作が実施されるにもかかわらず、CO酸化除去部37に水素が残留している状態において、CO酸化除去部37に担持されている触媒37eを還元させて再生させ得る再生温度に、CO酸化除去部37が例えば3〜30分間維持される。このため、CO酸化除去部37に内蔵されている触媒37eは水素により還元処理される。これにより触媒37eの酸化劣化が抑えられ、触媒37eの耐久性が向上し、長寿命化が図れる。即ち、改質装置2の改質運転が停止するごと、CO酸化除去部37の触媒37eは再生される。
In other words, the supply of the reforming water to the reformer 2 is stopped, the supply of the reforming raw material is stopped, the supply of the oxidizing air is stopped, the reforming operation is thus stopped, and the reformed gas is supplied. Despite the generation being stopped, combustion fuel and combustion air are supplied to the
本実施例は実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図1および図2を準用する。燃料電池システムを停止させるときには、制御部500は、改質装置2の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施する。この場合、制御部500は、劣化し易い触媒37eの活性化および再生を促進させるべく、次の制御を実施する。即ち、燃料電池1への改質ガス供給を停止(これを燃料電池停止という。カソードエアである酸化剤ガスは燃料電池1にしばらく供給されている。)する。その後、改質水、改質用原料の供給流量を減少させながら、酸化用空気を停止した状態で、改質装置2の改質運転を第3所定時間継続した後、改質装置2の運転を停止(改質水、改質用原料、燃焼部を全て停止)させる。
Since the present embodiment basically has the same configuration and operational effects as the first and second embodiments, FIGS. 1 and 2 are applied mutatis mutandis. When stopping the fuel cell system, the
換言すると、燃料電池1の発電運転を停止するにもかかわらず、改質装置2の改質運転を第3所定時間(例えば2〜60分間,5〜30分間、これに限定されない)継続する。これにより蒸発部36の温度ができるだけ高温に維持される。このため、蒸発部36における残留水の量が減少または消失される。ひいてはCO酸化除去部37の降温速度が緩められる。または、蒸発部36の温度上昇に伴いCO酸化除去部37が昇温する。よってCO酸化除去部37はできるだけ高い温度に維持される。したがって、CO酸化除去部37の触媒37eを再生させ得る再生温度にCO酸化除去部37が例えば3〜30分間良好に維持される。このときCO酸化除去部37には水素が残留しているため、CO酸化除去部37に担持されている触媒37eは水素により還元処理される。これにより触媒37eの酸化劣化が抑えられ、触媒37eの耐久性が向上する。
In other words, the reforming operation of the reformer 2 is continued for a third predetermined time (for example, 2 to 60 minutes, 5 to 30 minutes, but not limited to this), although the power generation operation of the fuel cell 1 is stopped. Thereby, the temperature of the
本実施例は実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図1および図2を準用する。燃料電池システムを停止させるときには、制御部500は、改質装置2の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施する。この場合、制御部500は、劣化し易い触媒37eの活性化および再生を促進させるべく、次の制御を実施する。即ち、制御部500は、燃料電池1の出力を低下させると共に、改質装置2の改質運転を低下させる。この場合、燃料電池1の発電運転を低出力領域において第4所定時間(例えば1〜60分間,5〜30分間)継続する。低出力領域は、燃料電池の定格運転時の発電出力を100%と相対表示するとき、5〜50%、10〜40%とすることができる。例えば燃料電池の最低負荷領域とすることができる。ここで、定格とは、指定された条件で運転するとき、製造者が保証する使用上の限界をいい、通常、銘板などに表示されている。
Since the present embodiment basically has the same configuration and operational effects as the first and second embodiments, FIGS. 1 and 2 are applied mutatis mutandis. When stopping the fuel cell system, the
このとき燃料電池1を最低負荷運転領域で第4所定時間発電運転し、且つ、改質装置2の改質運転を低下させる。このため、燃焼用燃料および燃焼用空気が燃焼部30に供給されて、燃焼用燃料が燃焼部30で燃焼し、改質部34等が加熱され、改質部34の熱が蒸発部36およびCO酸化除去部37等に伝熱されると共に、改質水が蒸発部36に供給されるとともに、ガス状の改質用原料が改質部34に供給される。この場合、改質部のS/C(steam/carbon)が3付近になるように、改質水の供給等が制御される。
At this time, the fuel cell 1 is operated for power generation for a fourth predetermined time in the minimum load operation region, and the reforming operation of the reformer 2 is reduced. For this reason, combustion fuel and combustion air are supplied to the
即ち、バルブ25aが開放され、ポンプ27aが駆動されるため、燃焼用燃料が燃焼用燃料通路62aから燃焼部30に供給される。更に、ポンプ27cが駆動するため、燃焼用空気が燃焼用空気通路73から燃焼部30に供給される。更に、バルブ25a,25bが開放され、ポンプ27bが駆動されるため、改質用原料が改質用原料通路62cから改質部34に供給される。更にまた、改質水通路82のバルブ25mが開放され、ポンプ27mが駆動されて改質水が改質水通路82から蒸発部36に供給される。
That is, since the
上記したように改質運転停止操作においても、燃焼部30で燃焼反応が行われるため、改質部34が加熱され、蒸発部36の降温が抑えられ、あるいは、蒸発部36が昇温する。従って、蒸発部36の温度ができるだけ高温に維持される。このため、蒸発部36における残留水の流量が減少または消失される。このためCO酸化除去部37が昇温するか、あるいは、CO酸化除去部37の降温が抑制される。よって、改質運転停止操作において、CO酸化除去部37の触媒37eの再生温度にCO酸化除去部37が良好に維持される。このとき前述したようにCO酸化除去部37には水素がかなり残留しているため、CO酸化除去部37に担持されている触媒37eは水素により還元処理される。これにより当該触媒37eの酸化劣化が抑えられ、当該触媒37eの耐久性が向上する。第4所定時間経過後、制御部55は、燃料電池1および改質装置2の運転を停止させる。
As described above, also in the reforming operation stop operation, since the combustion reaction is performed in the
図5は実施例8を示す。本実施例は実施例7に相当するものであり、実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有するため、図1および図2を準用する。制御部500は、改質装置2の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施する。この場合、制御部500は、入口側バルブおよび出口側バルブを閉鎖する閉鎖操作を実施する前において、劣化し易い触媒37eの活性化および再生を促進させるべく、次の制御を実施する。即ち、改質装置2の改質運転を維持しつつ、燃料電池1の発電運転を最低負荷運転領域とし、これを第4所定時間TW(例えば1〜60分間,5〜30分間)継続する。定格運転時の出力を100%と相対表示するとき、最低負荷運転領域は10〜30%(または10〜25%)とすることができる。
FIG. 5 shows an eighth embodiment. The present embodiment corresponds to the seventh embodiment, and basically has the same configuration and operational effects as the first and second embodiments. Therefore, FIGS. 1 and 2 are applied mutatis mutandis. The
図5は本実施例のタイミングチャートを示す。このタイミングチャートは図3に示すタイミングチャートと基本的には同様である。図5において、時刻taは燃料電池1の発電が終了し、改質運転停止操作を開始する時刻を意味する。従って時刻taにおいて、バルブ25a,25b,25d(改質装置2の入口バルブ)と、バルブ25m,25e(改質装置2の出口バルブ、図5では、バルブ25hはΔtxだけ開いている。)が閉鎖される。また、時刻tbは、改質運転停止操作を終了し、改質装置2の待機を開始する時刻を意味する。時刻tcは待機が終了し、改質装置2を起動させる操作を開始する時刻を意味する。
FIG. 5 shows a timing chart of the present embodiment. This timing chart is basically the same as the timing chart shown in FIG. In FIG. 5, time ta means the time when the power generation of the fuel cell 1 is completed and the reforming operation stop operation is started. Therefore, at time ta,
図5において、改質装置2の入口バルブ、改質装置2の出口バルブが閉鎖される閉鎖時刻taよりも手前の時刻tfは、燃料電池システムの発電運転を終了させる終了指令が出力される時刻を意味する。図5に示すように、この時刻tfから、即ち、入口バルブおよび出口バルブが閉鎖される閉鎖操作の前において、縄制御部500は、燃料電池1を最低負荷運転領域とし、所定時間TW(1〜20分間)、発電運転する。このため、制御部500は、時刻tfから、燃焼用空気の流量をVa1からVa2に減少させる。燃焼用燃料の流量をVf1からVf2に減少させる。改質用原料の流量をVm1からVm2に減少させる。改質水の流量をVw1からVw2に減少させる。酸化用空気の流量をVo1からVo2に減少させる。なお、流量は単位時間あたりの流量を意味する。
In FIG. 5, a time tf before the closing time ta at which the inlet valve of the reformer 2 and the outlet valve of the reformer 2 are closed is a time at which an end command for terminating the power generation operation of the fuel cell system is output. Means. As shown in FIG. 5, from this time tf, that is, before the closing operation in which the inlet valve and the outlet valve are closed, the
ここで、Va2/Va1=0〜0.99の範囲、0.01〜0.99の範囲が例示される。Vf2/Vf1=0.1〜0.99の範囲が例示される。Vm2/Vm1=0.1〜0.99の範囲が例示される。Vw2/Vw1=0.1〜0.99が例示される。Vo2/Vo1=0.1〜0.99の範囲が例示される。但し、Vm2は、コーキング防止のためS(steam)/C(carbon)が3以上となるようにすることが好ましい。 Here, the range of Va2 / Va1 = 0 to 0.99 and the range of 0.01 to 0.99 are exemplified. The range of Vf2 / Vf1 = 0.1-0.99 is illustrated. The range of Vm2 / Vm1 = 0.1-0.99 is illustrated. Vw2 / Vw1 = 0.1-0.99 is illustrated. The range of Vo2 / Vo1 = 0.1-0.99 is illustrated. However, it is preferable that Vm2 is such that S (steam) / C (carbon) is 3 or more in order to prevent coking.
これにより改質装置2の改質運転を維持しつつも、改質装置2により発生させる改質ガス(水素)の流量を減少させると共に、燃料電池1の発電運転を最低負荷運転領域とする。 Thus, while maintaining the reforming operation of the reformer 2, the flow rate of the reformed gas (hydrogen) generated by the reformer 2 is reduced, and the power generation operation of the fuel cell 1 is set to the minimum load operation region.
燃料電池1の最低負荷運転領域において、バルブ25h(改質装置2の出口側バルブ)は閉鎖されているものの、発電に使用するバルブ25e,25fは開放している。故に、改質ガスを燃料電池1の燃料極11に供給すると共に、燃料電池1で発電されたアノードオフガスをオフガス通路110,バルブ25fから燃焼部30に排出させ、アノードオフガスの可燃成分を燃焼部30で燃焼させる。
In the lowest load operation region of the fuel cell 1, the
このように燃料電池発電システムにおける発電運転の終了末期において、アノードガスとして改質ガスを燃料電池1の燃料極11に供給する。このため燃料電池1の膜電極接合体等に滞留している液相水をできるだけ排出できる。この場合、燃料電池1を次回に発電運転させるときにおいてフラッディング(液相水による流路閉鎖現象)が抑えられる利点が得られる。
Thus, at the end of the end of the power generation operation in the fuel cell power generation system, the reformed gas is supplied to the
本実施例においても、水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2の運転により生成される。その後、燃料電池の発電運転が終了するとき、制御部500は、改質装置2の改質運転を時刻taにおいて停止させる。このとき制御部500は改質運転停止操作を行う。先ず、改質運転停止操作では、タイミングt1において、バルブ25a、25b、25d、25m(入口側バルブ)を開放状態から閉鎖させると共に、バルブ25e,25f(出口側バルブ)も開放状態から閉鎖させる。タイミングt1から第1所定時間Δtx遅延したタイミングt2において、バルブ25h(出口側バルブ)を閉鎖する。即ち、タイミングt1から所定時間Δtx(例えば5〜20秒)、バルブ25hは開放されている。
Also in this embodiment, the reformed gas containing hydrogen as a main component is generated by the operation of the reformer 2. Thereafter, when the power generation operation of the fuel cell ends, the
上記した操作が実施されると、改質装置2内で生成されていた水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ改質装置2の内部に残留させつつ、改質装置2の外部に排出させる。即ち、水素を主要成分とする改質ガスが改質装置2の外部に極力排出されない。従って、還元性をもつ水素を主要成分とする改質ガスをできるだけ改質装置2の内部に残留させることができる。故に、触媒34e,37e,5eの酸化劣化を抑制することができる。
When the above-described operation is performed, the reformed gas mainly composed of hydrogen generated in the reformer 2 is discharged to the outside of the reformer 2 while remaining inside the reformer 2 as much as possible. . That is, the reformed gas containing hydrogen as a main component is not discharged to the outside of the reformer 2 as much as possible. Therefore, the reformed gas containing hydrogen having reducibility as a main component can be left in the reformer 2 as much as possible. Therefore, the oxidative deterioration of the
更に本実施例によれば、制御部500は、バルブ25a、バルブ25b、バルブ25d、バルブ25m(改質装置2の入口側バルブ)が閉鎖された状態、つまり改質装置2の密閉状態を維持する。この場合、高温の改質装置2の内部に残留している液相状の水の水蒸気化が進行するため、特性線W1の線部分W1bに示すように、改質装置2の圧力P1が上昇する。圧力P1が所定圧力P2(例えば5kPa、ゲージ圧)に上昇したタイミングt4をトリガーとして、バルブ25h(出口側バルブ)を瞬間的に短時間(Δt)開放させる。これにより改質装置2の内部の高圧の圧力を逃がし(圧力抜き処理)、過剰高圧化を抑制する。その後においても、高温の改質装置2の余熱により、液相状の水が水蒸気化されるため、特性線W1の線部分W1b、W1c等に示すように、改質装置2の内部の圧力が上昇する。そして改質装置2の内部の圧力P1が所定圧力P2に上昇したタイミングt4,t5,t6をトリガーとして、バルブ25hを瞬間的に短時間(Δt)開放させる。これにより改質装置2の内部の高圧の圧力を外気に逃がし(圧力抜き処理)、改質装置2の過剰高圧化を抑制する。このため改質装置2の耐圧性を過剰に高めずとも良い。
Further, according to the present embodiment, the
本実施例によれば、特性線W4に示すように、制御部500は、改質運転の停止操作における初期からポンプ27cを連続的に駆動させることにより、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給し、改質装置2を強制的に冷却する強制冷却処理を実施している。ここで、燃焼部30に供給された空気は、改質装置2を冷却させつつ、燃焼通路32、燃焼通路33を流れ、燃焼排ガス通路250から外気に排出される。この場合、冷却に使用された空気は暖められるため、時刻ta〜時刻tbにおいて、蒸発部36がしばらく昇温し、蒸発部36に隣接するCO酸化除去部37がしばらく昇温する。従って、ポンプ27cは、改質装置2の改質運転を停止させるときにおいて、蒸発部36およびCO酸化除去部37を昇温させまたは降温を抑える温度維持要素として機能することができる。
According to the present embodiment, as indicated by the characteristic line W4, the
さて、時間経過に伴い改質部34の温度T1が低下する。改質部34の温度T1が低温側の所定温度(例えば100〜200℃、殊に150℃)まで低下したタイミングt8において、それをトリガー信号として、ポンプ27cをオフとし、空気を燃焼用空気通路73を介して燃焼部30に供給することを停止させる。これにより改質装置2を冷却する強制冷却処理を停止させる。更にタイミングt8において、ポンプ27bを駆動させつつバルブ25a、25b(入口側バルブ)を開放させ、ガス状の改質用原料を所定時間tr、改質装置2の内部に改質用原料通路62cを介して1回(場合によっては複数回)供給する。これにより特性線W1の線部分W1rに示すように圧力センサの圧力P1は所定圧力P3(例えば20kPa程度)に増加する。その後、改質装置2の冷却が更に進行して水蒸気の凝縮が進むため、圧力センサの圧力P1は特性線Wの線部分W1eに示すように次第に低下し、圧力センサの圧力P1が適度な負圧の圧力Pe(例えば−15kPa)となり、改質装置2は待機することになる。これにより改質装置2の賦圧化が抑えられる。
Now, with the passage of time, the temperature T1 of the reforming
上記したように本実施例によれば、改質部34でコーキングが発生しない所定温度(100〜200℃、例えば150℃)まで改質部34の温度T1が低下したら、ガス状の改質用原料を改質装置2の内部に供給することにしている。このため改質部34におけるコーキングが抑制され、改質部34の耐久性の向上を図り得る。
As described above, according to this embodiment, when the temperature T1 of the reforming
時刻tcにおいて、改質装置2の待機を終了し、改質装置2の起動運転を開始する。改質装置2の起動運転を開始するにあたり、ポンプ27bを駆動させると共にバルブ25a,25b(入口側バルブ)をタイミングtcから所定時間Δtm(例えば0.1〜15秒,これに限定されるものではない)開放させる。これによりガス状の改質用原料を改質部34の内部に供給し、改質装置2の内部を増圧する。このように増圧した状態で、所定時間TK(例えば300sec)の間に圧力P1の低下が認められないとき、制御部500は、配管系でガス漏れが発生しておらず、配管系は正常であると判定する。このように改質運転の開始時において配管が正常であると判定されたら、改質装置2の運転を停止して待機させているとき、待機電力抑制のため、電力供給を停止し、監視を行わないようにすることもできる。
At the time tc, the standby of the reformer 2 is finished and the start-up operation of the reformer 2 is started. In starting the start-up operation of the reformer 2, the
図6は実施例9を示す。本実施例は実施例8と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図1および図2を準用する。以下、実施例8と相違する部分を中心として説明する。図5に示す実施例8によれば、前述したように、タイミングt1から所定時間Δtx遅延したタイミングt2において、バルブ25h(出口側バルブ)を閉鎖する。しかし本実施例では、図6に示すように、Δtxは廃止されている。従ってタイミングt1(時刻ta)から、バルブ25a,25b,25d,25m(入口側バルブ)と共に、バルブ25h,25e,25f(出口側バルブ)が同時に閉鎖される。
FIG. 6 shows a ninth embodiment. The present embodiment basically has the same configuration and operational effects as the eighth embodiment. 1 and 2 apply mutatis mutandis. Hereinafter, a description will be given centering on the difference from the eighth embodiment. According to the eighth embodiment shown in FIG. 5, as described above, the
図7は実施例10を示す。本実施例は実施例1、実施例2と基本的には同様の構成および作用効果を有する。図7に示すように、蒸発部36とCO酸化除去部37との間には、下端部700dをもつリング状をなす断熱層700が配置されている。このため改質装置2の改質運転を停止させるときにおいて、蒸発部36が低温化されるときであっても、CO酸化除去部37の温度は維持され易い。ひいては、CO酸化除去部37の触媒37eの再生温度にCO酸化除去部37が良好に維持される。このとき前述したようにCO酸化除去部37には水素が残留しているため、CO酸化除去部37に担持されている触媒37eは還元処理される。これにより当該触媒37eの酸化劣化が抑えられ、当該触媒37eの耐久性が向上する。
FIG. 7 shows a tenth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration and operation effects as the first and second embodiments. As shown in FIG. 7, a ring-shaped
(その他)
上記した実施例1では、改質装置2は蒸発部36を一体的に組み込んでいるが、蒸発部は別体であっても良い。改質装置2は熱交換部4を一体的に組み込んでいるが、熱交換部は別体であっても良い。上記した実施例1では、改質部34が上側に配置されており、COシフト部5下側に配置されているが、これに限定されず、逆でも良い。本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。上記した記載から次の技術的思想が把握される。
(Other)
In the first embodiment described above, the reformer 2 integrally incorporates the
(付記項1)ガス状の改質用原料と水分とを反応させることにより、水素を含有する改質ガスを生成する改質部をもつ改質装置と、改質装置を制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、改質装置は、改質部の他に、改質部を加熱する加熱部と、改質部から伝熱され改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、改質装置を運転して改質ガスを生成した後、改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、制御部は、改質装置の加熱部による改質部の加熱を第2所定時間継続して蒸発部の降温を抑えつつCO低減部の降温速度を緩め、CO低減部に水素が残留した状態でCO低減部の触媒を還元処理することを特徴とする改質装置システム。 (Additional Item 1) A reformer having a reformer that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture, and a controller that controls the reformer In addition to the reforming unit, the reformer system includes a heating unit that heats the reforming unit, and a reformed gas that is transferred from the reforming unit and generated in the reforming unit. And a CO reduction unit containing a catalyst for reducing the CO component generated, and after the reformer is operated to generate reformed gas, the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer is performed. In carrying out the operation, the control unit continues the heating of the reforming unit by the heating unit of the reforming apparatus for a second predetermined time to suppress the temperature decrease of the evaporation unit and slow down the temperature decreasing rate of the CO reducing unit, A reformer system characterized in that the catalyst in the CO reduction unit is reduced in a remaining state.
(付記項2)付記項1において、前記改質装置の上流側に配置され改質用原料を前記改質装置の前記改質部に供給する入口側バルブと、前記改質装置の下流側に配置され前記改質装置で生成された前記改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブとを具備する改質装置システムにおいて、前記改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、前記改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、前記制御部は、前記入口側バルブおよび前記出口側バルブの双方を閉鎖する閉鎖操作と、前記入口側バルブが閉鎖された状態を維持しつつ、前記改質装置の内部が所定圧力に上昇するとき前記出口側バルブを開放させ、その後、前記出口側バルブを閉鎖する開放・閉鎖操作を行うことを特徴とする改質装置システム。 (Additional Item 2) In Additional Item 1, an inlet-side valve that is disposed upstream of the reformer and supplies a reforming raw material to the reformer of the reformer, and on the downstream side of the reformer In a reformer system comprising an outlet-side valve that is disposed and discharges the reformed gas generated by the reformer from the reformer, the reformer is operated to generate the reformed gas Thereafter, when performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer, the control unit closes both the inlet side valve and the outlet side valve, and the inlet side valve. The outlet side valve is opened when the inside of the reformer rises to a predetermined pressure while maintaining the closed state, and then the opening / closing operation for closing the outlet side valve is performed. Reformer system.
本発明は燃料電池システム、水素生成システム等に使用される改質装置に利用することができる。 The present invention can be used for a reformer used in a fuel cell system, a hydrogen generation system, or the like.
1は燃料電池、2は改質装置、25a、25mはバルブ(入口側バルブ)、25hはバルブ(出口側バルブ)、30は燃焼部(加熱部)、34は改質部、36は蒸発部、37はCO酸化除去部(CO低減部)、37eは触媒、37pは出口、4は熱交換部、5はCOシフト部、500は制御部を示す。 1 is a fuel cell, 2 is a reformer, 25a and 25m are valves (inlet side valves), 25h is a valve (outlet side valve), 30 is a combustion part (heating part), 34 is a reforming part, and 36 is an evaporation part , 37 is a CO oxidation removal unit (CO reduction unit), 37e is a catalyst, 37p is an outlet, 4 is a heat exchange unit, 5 is a CO shift unit, and 500 is a control unit.
Claims (8)
前記改質装置の上流側に配置され改質用原料を前記改質装置の前記改質部に供給する入口側バルブと、
前記改質装置の下流側に配置され前記改質装置で生成された前記改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、
前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
前記改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、前記改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、前記制御部は、
前記入口側バルブおよび前記出口側バルブの双方を閉鎖する閉鎖操作と、
前記入口側バルブが閉鎖された状態を維持しつつ、前記改質装置の内部が所定圧力に上昇するとき前記出口側バルブを開放させ、その後、前記出口側バルブを閉鎖する開放・閉鎖操作を行うことを特徴とする改質装置システム。 A reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture;
An inlet-side valve disposed upstream of the reformer and supplying a reforming raw material to the reformer of the reformer;
An outlet side valve that is disposed downstream of the reformer and discharges the reformed gas generated by the reformer from the reformer;
In a reformer system comprising a control unit that controls the inlet side valve and the outlet side valve,
In performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer after the reformer is operated to generate the reformed gas, the control unit includes:
A closing operation for closing both the inlet side valve and the outlet side valve;
While maintaining the state where the inlet side valve is closed, when the inside of the reformer rises to a predetermined pressure, the outlet side valve is opened, and then the opening / closing operation for closing the outlet side valve is performed. A reformer system characterized by that.
前記改質装置の上流側に配置され改質用原料を前記改質装置の前記改質部に供給する入口側バルブと、
前記改質装置の下流側に配置され前記改質装置で生成された前記改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、
前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
前記改質装置は、前記改質部の他に、前記改質部を加熱する加熱部と、前記改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、前記蒸発部と熱交換可能に設けられ前記改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、
前記改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、前記改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、前記制御部は、
前記改質装置の前記加熱部による前記改質部の加熱を第2所定時間継続して前記蒸発部の降温を抑えつつ前記CO低減部の降温速度を緩め、前記CO低減部に水素が残留した状態で前記CO低減部の前記触媒を還元処理することを特徴とする改質装置システム。 A reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture;
An inlet-side valve disposed upstream of the reformer and supplying a reforming raw material to the reformer of the reformer;
An outlet side valve that is disposed downstream of the reformer and discharges the reformed gas generated by the reformer from the reformer;
In a reformer system comprising a control unit that controls the inlet side valve and the outlet side valve,
In addition to the reforming unit, the reformer is provided so as to be able to exchange heat with the heating unit that heats the reforming unit, an evaporation unit that generates water vapor to be supplied to the reforming unit, and the evaporation unit. A CO reduction unit containing a catalyst for reducing CO components contained in the reformed gas generated in the reforming unit,
In performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer after the reformer is operated to generate the reformed gas, the control unit includes:
Heating of the reforming unit by the heating unit of the reforming apparatus is continued for a second predetermined time to suppress the temperature decrease of the evaporation unit while slowing the temperature decrease rate of the CO reduction unit, and hydrogen remains in the CO reduction unit. A reformer system characterized in that the catalyst of the CO reduction unit is reduced in a state.
前記改質装置の上流側に配置され改質用原料を前記改質装置の前記改質部に供給する入口側バルブと、
前記改質装置の下流側に配置され前記改質装置で生成された前記改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、
前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
前記改質装置は、前記改質部の他に、前記改質部を加熱する加熱部と、前記改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、前記蒸発部と熱交換可能に設けられ前記改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、
前記改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、前記改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、前記制御部は、
燃料電池の発電運転を停止した後に前記改質装置の改質運転を第3所定時間継続して前記蒸発部の降温を抑えつつ、前記CO低減部の降温速度を緩め、前記CO低減部に水素が残留した状態で前記CO低減部の前記触媒を還元処理することを特徴とする改質装置システム。 A reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture;
An inlet-side valve disposed upstream of the reformer and supplying a reforming raw material to the reformer of the reformer;
An outlet side valve that is disposed downstream of the reformer and discharges the reformed gas generated by the reformer from the reformer;
In a reformer system comprising a control unit that controls the inlet side valve and the outlet side valve,
In addition to the reforming unit, the reformer is provided so as to be able to exchange heat with the heating unit that heats the reforming unit, an evaporation unit that generates water vapor to be supplied to the reforming unit, and the evaporation unit. A CO reduction unit containing a catalyst for reducing CO components contained in the reformed gas generated in the reforming unit,
In performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer after the reformer is operated to generate the reformed gas, the control unit includes:
After the power generation operation of the fuel cell is stopped, the reforming operation of the reformer is continued for a third predetermined time to suppress the temperature decrease of the evaporation unit, while the temperature decrease rate of the CO reduction unit is slowed down, A reformer system characterized in that the catalyst of the CO reduction unit is subjected to a reduction treatment in a state in which residual gas remains.
前記改質装置の上流側に配置され改質用原料を前記改質装置の前記改質部に供給する入口側バルブと、
前記改質装置の下流側に配置され前記改質装置で生成された前記改質ガスを前記改質装置から吐出する出口側バルブと、
前記入口側バルブおよび前記出口側バルブを制御する制御部とを具備する改質装置システムにおいて、
改質装置は、前記改質部の他に、前記改質部を加熱する加熱部と、前記改質部に供給する水蒸気を生成する蒸発部と、前記蒸発部と熱交換可能に設けられ前記改質部で生成された改質ガスに含まれるCO成分を低減させる触媒を内蔵するCO低減部とを備えており、
前記改質装置を運転して前記改質ガスを生成した後、前記改質装置の改質運転を停止させる改質運転停止操作を実施するにあたり、前記制御部は、
前記改質装置の改質運転を維持しつつ、燃料電池の発電運転を低出力領域において第4所定時間発電運転し、前記CO低減部の降温速度を緩め、前記CO低減部に水素が残留した状態で前記CO低減部の前記触媒を還元処理することを特徴とする改質装置システム。 A reformer having a reforming unit that generates a reformed gas containing hydrogen by reacting a gaseous reforming raw material with moisture;
An inlet-side valve disposed upstream of the reformer and supplying a reforming raw material to the reformer of the reformer;
An outlet side valve that is disposed downstream of the reformer and discharges the reformed gas generated by the reformer from the reformer;
In a reformer system comprising a control unit that controls the inlet side valve and the outlet side valve,
In addition to the reforming unit, the reformer is provided with a heating unit for heating the reforming unit, an evaporation unit for generating water vapor to be supplied to the reforming unit, and heat exchange with the evaporation unit. A CO reduction unit that incorporates a catalyst for reducing the CO component contained in the reformed gas generated in the reforming unit,
In performing the reforming operation stop operation for stopping the reforming operation of the reformer after the reformer is operated to generate the reformed gas, the control unit includes:
While maintaining the reforming operation of the reformer, the power generation operation of the fuel cell is generated for a fourth predetermined time in a low output region, the temperature decrease rate of the CO reduction unit is reduced, and hydrogen remains in the CO reduction unit A reformer system characterized in that the catalyst of the CO reduction unit is reduced in a state.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007247912A JP2008266118A (en) | 2007-03-29 | 2007-09-25 | Reformer system |
PCT/JP2008/055814 WO2008126686A1 (en) | 2007-03-29 | 2008-03-19 | Reforming system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007088713 | 2007-03-29 | ||
JP2007247912A JP2008266118A (en) | 2007-03-29 | 2007-09-25 | Reformer system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008266118A true JP2008266118A (en) | 2008-11-06 |
Family
ID=40046141
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007247912A Pending JP2008266118A (en) | 2007-03-29 | 2007-09-25 | Reformer system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008266118A (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010150119A (en) * | 2008-11-20 | 2010-07-08 | Panasonic Corp | Hydrogen generation apparatus and fuel cell system having the same |
WO2010082507A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator, fuel cell system, and method of stopping hydrogen generator |
WO2011148604A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator and method for operation thereof, and fuel cell system |
WO2012160790A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generating device and fuel cell system |
US8546030B2 (en) | 2009-03-25 | 2013-10-01 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator, fuel cell system comprising hydrogen generator, and operation method of hydrogen generator, and operation method of 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 |
JP2016000675A (en) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 大阪瓦斯株式会社 | Hydrogen production device and operation method thereof |
JP2018163853A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | 京セラ株式会社 | Power generator, control apparatus, and control method |
JP2020053388A (en) * | 2018-09-21 | 2020-04-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Fuel cell system and operation method therefor and electrochemical system |
Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10139401A (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-26 | Toyota Motor Corp | Hydrogen production/charge system and electric car |
JP2000219501A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Reforming device |
JP2001119815A (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Toyota Motor Corp | On-vehicle hydrogen utilizing system |
JP2001335301A (en) * | 2000-03-22 | 2001-12-04 | Toyota Motor Corp | Hydrogen producing system |
JP2002100387A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Reforming system |
JP2003089505A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-28 | Aisin Seiki Co Ltd | Reforming apparatus and fuel cell system |
JP2003306309A (en) * | 2002-02-18 | 2003-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | Method for operating hydrogen-containing gas-producing apparatus |
JP2004238267A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Hydrogen producing apparatus, fuel cell power generation system, and operation method of hydrogen producing apparatus |
JP2005108649A (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Aisin Seiki Co Ltd | Stopping method of fuel cell system, start-up method of fuel cell system and fuel cell system |
JP2005162580A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen generator, operation stopping method for hydrogen generator, and fuel cell power generating unit |
JP2005206414A (en) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen producing apparatus |
JP2005243330A (en) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Aisin Seiki Co Ltd | Gas reforming system for fuel cell |
WO2006088077A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system and operation method thereof |
JP2007254251A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Operation stopping method of reforming device |
JP2007265651A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Casio Comput Co Ltd | Fuel cell type power generator |
-
2007
- 2007-09-25 JP JP2007247912A patent/JP2008266118A/en active Pending
Patent Citations (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10139401A (en) * | 1996-11-07 | 1998-05-26 | Toyota Motor Corp | Hydrogen production/charge system and electric car |
JP2000219501A (en) * | 1999-02-01 | 2000-08-08 | Matsushita Electric Works Ltd | Reforming device |
JP2001119815A (en) * | 1999-10-20 | 2001-04-27 | Toyota Motor Corp | On-vehicle hydrogen utilizing system |
JP2001335301A (en) * | 2000-03-22 | 2001-12-04 | Toyota Motor Corp | Hydrogen producing system |
JP2002100387A (en) * | 2000-09-20 | 2002-04-05 | Nissan Motor Co Ltd | Reforming system |
JP2003089505A (en) * | 2001-09-11 | 2003-03-28 | Aisin Seiki Co Ltd | Reforming apparatus and fuel cell system |
JP2003306309A (en) * | 2002-02-18 | 2003-10-28 | Osaka Gas Co Ltd | Method for operating hydrogen-containing gas-producing apparatus |
JP2004238267A (en) * | 2003-02-07 | 2004-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Hydrogen producing apparatus, fuel cell power generation system, and operation method of hydrogen producing apparatus |
JP2005108649A (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Aisin Seiki Co Ltd | Stopping method of fuel cell system, start-up method of fuel cell system and fuel cell system |
JP2005162580A (en) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen generator, operation stopping method for hydrogen generator, and fuel cell power generating unit |
JP2005206414A (en) * | 2004-01-22 | 2005-08-04 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen producing apparatus |
JP2005243330A (en) * | 2004-02-25 | 2005-09-08 | Aisin Seiki Co Ltd | Gas reforming system for fuel cell |
WO2006088077A1 (en) * | 2005-02-18 | 2006-08-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system and operation method thereof |
JP2007254251A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-04 | Aisin Seiki Co Ltd | Operation stopping method of reforming device |
JP2007265651A (en) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Casio Comput Co Ltd | Fuel cell type power generator |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
US8747498B2 (en) | 2008-11-20 | 2014-06-10 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator and fuel cell system comprising the same |
JP2010150119A (en) * | 2008-11-20 | 2010-07-08 | Panasonic Corp | Hydrogen generation apparatus and fuel cell system having the same |
US8916304B2 (en) | 2008-11-20 | 2014-12-23 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator and fuel cell system including same |
CN101977840A (en) * | 2009-01-19 | 2011-02-16 | 松下电器产业株式会社 | Hydrogen generator, fuel cell system, and method of stopping hydrogen generator |
JP5604309B2 (en) * | 2009-01-19 | 2014-10-08 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator, fuel cell system, and method for stopping hydrogen generator |
WO2010082507A1 (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator, fuel cell system, and method of stopping hydrogen generator |
JPWO2010082507A1 (en) * | 2009-01-19 | 2012-07-05 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator, fuel cell system, and method for stopping hydrogen generator |
US8702823B2 (en) | 2009-01-19 | 2014-04-22 | Panasonic Corporation | Hydrogen generation apparatus, fuel cell system and method of shutting down hydrogen generation apparatus |
US8546030B2 (en) | 2009-03-25 | 2013-10-01 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator, fuel cell system comprising hydrogen generator, and operation method of hydrogen generator, and operation method of fuel cell system |
JPWO2011148604A1 (en) * | 2010-05-28 | 2013-07-25 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator, operating method thereof, and fuel cell system |
WO2011148604A1 (en) * | 2010-05-28 | 2011-12-01 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator and method for operation thereof, and fuel cell system |
JP5728650B2 (en) * | 2010-05-28 | 2015-06-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Hydrogen generator, operating method thereof, and fuel cell system |
JP5451896B2 (en) * | 2011-05-24 | 2014-03-26 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator and fuel cell system |
WO2012160790A1 (en) * | 2011-05-24 | 2012-11-29 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generating device and fuel cell system |
JPWO2012160790A1 (en) * | 2011-05-24 | 2014-07-31 | パナソニック株式会社 | Hydrogen generator and fuel cell system |
US9290385B2 (en) | 2011-05-24 | 2016-03-22 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Hydrogen generation apparatus and fuel cell system |
JP2016000675A (en) * | 2014-06-12 | 2016-01-07 | 大阪瓦斯株式会社 | Hydrogen production device and operation method thereof |
JP2018163853A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | 京セラ株式会社 | Power generator, control apparatus, and control method |
JP2020053388A (en) * | 2018-09-21 | 2020-04-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Fuel cell system and operation method therefor and electrochemical system |
JP7300672B2 (en) | 2018-09-21 | 2023-06-30 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Fuel cell system and its operation method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008266118A (en) | Reformer system | |
EP1785394B1 (en) | Reformer and Method of Operating a Reformer | |
KR101357431B1 (en) | Hydrogen production apparatus, fuel cell system, and method for operating the fuel cell system | |
JP5138324B2 (en) | Reformer and fuel cell system | |
US8927162B2 (en) | Solid oxide fuel cell system performing different restart operations depending on operation temperature | |
JP2007254251A (en) | Operation stopping method of reforming device | |
JP2011204390A (en) | Solid oxide fuel cell system and cogeneration system equipped with this | |
KR20110054660A (en) | Fuel cell system and operation method thereof | |
WO2008126686A1 (en) | Reforming system | |
JPWO2007119736A1 (en) | Hydrogen generating apparatus, fuel cell system including the same, and operation method thereof | |
JP2005174745A (en) | Operation method of fuel cell system and fuel cell system | |
JP5148681B2 (en) | Fuel cell system | |
KR100759693B1 (en) | Carbon monoxide remover and reformer for fuel cell | |
JP5340933B2 (en) | HYDROGEN GENERATOR, FUEL CELL POWER GENERATION SYSTEM HAVING THE SAME, AND METHOD FOR STOPPING HYDROGEN GENERATOR | |
JP2008103278A (en) | Fuel cell system | |
JP2008159318A (en) | Fuel cell system | |
JP2008081331A (en) | Reformer | |
JP2006335623A (en) | Reforming system | |
JP2008074688A (en) | Reforming apparatus | |
JP5271522B2 (en) | FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING FUEL CELL SYSTEM | |
JP2010275118A (en) | Hydrogen production apparatus | |
JP5307592B2 (en) | Operation method of indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system | |
JP4917791B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2008081369A (en) | Apparatus for producing hydrogen, its operating method and fuel cell system | |
JP2017016816A (en) | Fuel cell system, stop method for fuel cell system, and power production method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100318 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120731 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121120 |