JP2009076392A - Liquid fuel cell power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、灯油等の硫黄分を含む液体燃料を用いた液体燃料電池発電システムに関する。 The present invention relates to a liquid fuel cell power generation system using a liquid fuel containing sulfur such as kerosene.
燃料電池発電システムは、燃料である水素と酸化剤である酸素とを電気化学的に反応させて直接電気を取り出すものである。同システムは、高い効率で電気エネルギーを取り出すことができると同時に、静かで排ガス中の有害成分が非常に少ないという環境性に優れた特徴を有する。最近では小型のPEFC(固体高分子形燃料電池)の開発が活発化し、家庭用燃料電池発電システムの普及も間近な状況となっている。
この家庭用あるいは小規模事業用向けの比較的小型の燃料電池発電システムは、電力と発電に伴う排熱を供給する熱電併給、いわゆるコージェネレーション装置として使用される。
The fuel cell power generation system takes out electricity directly by electrochemically reacting hydrogen as fuel and oxygen as oxidant. The system can take out electrical energy with high efficiency, and at the same time has a feature that is quiet and has excellent environmental characteristics such that there are very few harmful components in the exhaust gas. Recently, development of small PEFC (solid polymer fuel cell) has been activated, and the popularization of household fuel cell power generation systems has become imminent.
This relatively small fuel cell power generation system for home use or small-scale business is used as a combined heat and power supply so-called cogeneration device that supplies electric power and exhaust heat accompanying power generation.
このような燃料電池発電システム、特に家庭でのコージュネレーション発電を目指した燃料電池発電システムを運転するにあたり、運搬や貯蔵に適した液体燃料の適用が検討されており、このような液体燃料としては、例えば灯油が提案されている。 In operating such a fuel cell power generation system, particularly a fuel cell power generation system aimed at cogeneration power generation at home, application of liquid fuel suitable for transportation and storage is being studied. For example, kerosene has been proposed.
しかし、灯油等の液体燃料には、多くの場合、硫黄化合物が含まれている。そして、これら硫黄化合物は燃料処理装置で使用される触媒の多くを被毒し、水素生成を阻害する特性を持つ。従って、液体燃料を燃料処理装置に導入する前に脱硫器で処理し、含有する硫黄化合物を低減させることが必要となる。 However, liquid fuels such as kerosene often contain sulfur compounds. And these sulfur compounds have the characteristic which poisons many of the catalysts used with a fuel processing apparatus, and inhibits hydrogen production. Therefore, it is necessary to treat the liquid fuel with a desulfurizer before introducing it into the fuel processor to reduce the sulfur compounds contained.
ところで、前記脱硫器の性能を確保するために高温、高圧に保つ必要がある。しかし、脱硫反応の副生成物である可燃性ガスが発生するため、この発生ガスも適切に処理する必要がある。このような液体燃料を脱硫処理するシステムとしては、特許文献1及び特許文献2が知られている。
By the way, in order to ensure the performance of the desulfurizer, it is necessary to maintain high temperature and high pressure. However, since a combustible gas that is a by-product of the desulfurization reaction is generated, it is necessary to appropriately treat the generated gas.
特許文献1の燃料電池システムは、図6に示すような構成になっている。同システムの脱硫装置1は、液状炭化水素を脱硫する脱硫器2と、この脱硫器2の下流に連結され脱硫後の液状炭化水素を貯留する貯槽3と、この貯槽3に連結されたポンプ4とを備えている。なお、図中の符番5は圧力センサ、符番6a,6b,6cは弁、符番7は流量計を示す。また、図中の符号LH,LLは、夫々脱硫灯油の貯留量を一定範囲に制御するための上限レベルセンサ,下限レベルセンサを示す。弁6aと貯槽3の空間とから水素回収手段が構成されている。脱硫器2には送液手段8を介して貯蔵タンク9が接続されている。上記システムは、バーナ10、改質器11及び燃料電池スタック12を更に備えている。図中の符番13は灯油供給流路、符番14は改質ガス流路を示す。
The fuel cell system of
特許文献2の水素製造装置は、図7に示すような構成になっている。同水素製造装置15は、原料タンク16と、この原料タンク16とポンプ17を介して接続する脱硫器18と、この脱硫器18と調圧弁19,切換弁20を介して接続する原料気化器21と、この原料気化器21に接続する改質器22と、原料気化器21に接続する蒸発器23と、この蒸発器23にポンプ24を介して接続する水タンク25とを備えている。図中の符番26は原料タンク16と切換弁20とを接続するバイバスラインを示す。
特許文献1は、脱硫器2にて有機硫黄化合物が低減された液体燃料(以下脱硫液体燃料と称する)を蓄えるために、脱硫器2の下流に設置される脱硫液体燃料タンク(貯槽3)にて可燃性ガスを改質装置のバーナに排出するシステムに関する。同システムでは、前記貯槽3内での可燃性ガスと空気の混入状態を防止するため、排出ラインに遮断弁や逆止弁等が必要となる。
また、前記遮断弁が閉じている状態での貯槽3内に蓄えられた脱硫液体燃料の液面レベル変化によって、あるいは前記遮断弁が開いている状態での改質器11のバーナ圧力変化によって、貯槽3の内圧が変化するといった問題がある。
Also, by the change in the liquid level of the desulfurized liquid fuel stored in the
更に、前記貯槽3からポンプを駆動力として前記貯槽3の下流に設置される改質器11に脱硫液体燃料を供給する場合、ポンプ入口圧力が変化するため、予め実験等で決められるポンプ出力と供給される脱硫液体燃料流量の相関関係がずれる可能性がある。よって、ポンプ4の下流に流量計7を設置し、改質器11に供給される脱硫液体燃料流量を計測することで、ポンプ回転数から想定される液体燃料流量とのずれが生じた場合はポンプ回転数を補正する必要がある。
更には、例えば1kW級の燃料電池発電システムにおいては、前記脱硫液体燃料流量は3.5cc/min程度であり、精度良く小流量を計測する必要があるため高価な流量計が必要となる。よって、前記脱硫液体の燃料流量を、流量計を設置することなく正確に制御するためには、前記貯槽3は大気開放とし、大気圧に保たれることが望ましい。
Further, when desulfurized liquid fuel is supplied from the
Furthermore, for example, in a 1 kW class fuel cell power generation system, the flow rate of the desulfurized liquid fuel is about 3.5 cc / min, and it is necessary to measure a small flow rate with high accuracy, so an expensive flow meter is required. Therefore, in order to accurately control the fuel flow rate of the desulfurization liquid without installing a flow meter, it is desirable that the
特許文献2は、燃料電池発電システム起動および停止時の前記脱硫器18が所定の温度以下の場合に、前記脱硫液体燃料を脱硫器18の上流に設置される原料タンク16に戻す構成とし、未脱硫の液体燃料が改質器22に流入することを防止するシステムである。同システムでは、前記可燃性ガスも原料タンク16に混入する可能性があるため、液体燃料、可燃ガス及び空気の混合状態となり、安全上の問題がある。
Patent Document 2 is configured to return the desulfurized liquid fuel to the
よって、脱硫器18で処理された前記脱硫液体燃料を原料タンク16に戻す構成の場合、脱硫反応の副生成物である可燃性ガスを適切に処理するためには、原料タンク16の上流にて処理することが安全上望ましい。
Therefore, in the case of the configuration in which the desulfurized liquid fuel treated in the
本発明はこうした事情を考慮してなされたもので、脱硫器の下流側に気液分離器を設置し、可燃性ガスを安全に処理すると共に、二次液体燃料タンクを大気開放とすることで、改質装置へ供給する脱硫液体燃料流量を精度良く制御しえる液体燃料電池発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and by installing a gas-liquid separator downstream of the desulfurizer to safely treat the combustible gas and open the secondary liquid fuel tank to the atmosphere. An object of the present invention is to provide a liquid fuel cell power generation system capable of accurately controlling the flow rate of desulfurized liquid fuel supplied to the reformer.
本発明に係る液体燃料電池発電システムは、液体燃料を貯蔵する一次液体燃料タンクと、この一次液体燃料タンクから液体燃料を送る送液昇圧ポンプと、この送液昇圧ポンプから送られた液体燃料に含まれる硫黄化合物を低減する脱硫器と、この脱硫器で処理された液体燃料を貯蔵する二次液体燃料タンクと、前記脱硫器で処理された液体燃料から水素を多く含むガスを生成する燃料処理装置を備えた燃料電池発電システムにおいて、前記脱硫器の下流側に気液分離器を設け、且つ二次液体燃料タンクを大気開放としたことを特徴とする。 A liquid fuel cell power generation system according to the present invention includes a primary liquid fuel tank that stores liquid fuel, a liquid booster pump that sends liquid fuel from the primary liquid fuel tank, and a liquid fuel that is sent from the liquid booster pump. A desulfurizer for reducing sulfur compounds contained therein, a secondary liquid fuel tank for storing liquid fuel processed by the desulfurizer, and a fuel process for generating a gas containing a large amount of hydrogen from the liquid fuel processed by the desulfurizer In the fuel cell power generation system including the apparatus, a gas-liquid separator is provided on the downstream side of the desulfurizer, and the secondary liquid fuel tank is opened to the atmosphere.
本発明によれば、前記脱硫器と前記二次液体燃料タンク間に気液分離器を設け、可燃性ガスを安全に処理すると共に、前記脱硫液体燃料タンクを大気開放とすることで、改質装置へ供給する脱硫液体燃料流量を精度良く制御することができる。 According to the present invention, a gas-liquid separator is provided between the desulfurizer and the secondary liquid fuel tank so that the flammable gas can be safely processed, and the desulfurized liquid fuel tank is opened to the atmosphere. The flow rate of the desulfurized liquid fuel supplied to the apparatus can be accurately controlled.
以下、本発明の液体燃料電池発電システムについて更に詳しく説明する。
(1) 上述したように、本発明に係る液体燃料発電システムは、一次液体燃料タンクと、送液昇圧ポンプと、脱硫器と、二次液体燃料タンクと、燃料処理装置を備え、前記脱硫器の下流側に気液分離器を設け、且つ二次液体燃料タンクを大気開放としたことを特徴としている。
(2) 上記(1)の発明において、前記脱硫器に導入された液体燃料が前記一次液体燃料タンクに戻るリサイクルラインを、前記一次液体燃料タンクと前記気液分離器間に設けることが好ましい。こうした構成によれば、硫黄を含む液体燃料が二次液体燃料タンクに流入することがないため、改質器の硫黄被毒を防止することが可能となる。また、可燃性ガスが一次液体燃料タンクに流入することを防止し、可燃性ガスを安全に処理することが可能となる。即ち、燃料電池発電システムの安全性の担保及び長寿命化を達成できる。
Hereinafter, the liquid fuel cell power generation system of the present invention will be described in more detail.
(1) As described above, the liquid fuel power generation system according to the present invention includes a primary liquid fuel tank, a liquid feeding booster pump, a desulfurizer, a secondary liquid fuel tank, and a fuel treatment device, and the desulfurizer A gas-liquid separator is provided on the downstream side, and the secondary liquid fuel tank is opened to the atmosphere.
(2) In the invention of the above (1), it is preferable that a recycle line for returning the liquid fuel introduced into the desulfurizer to the primary liquid fuel tank is provided between the primary liquid fuel tank and the gas-liquid separator. According to such a configuration, since the liquid fuel containing sulfur does not flow into the secondary liquid fuel tank, sulfur poisoning of the reformer can be prevented. Further, the combustible gas can be prevented from flowing into the primary liquid fuel tank, and the combustible gas can be safely processed. That is, it is possible to ensure the safety and extend the life of the fuel cell power generation system.
(3) 上記(1)もしくは(2)において、前記二次液体燃料タンクから溢れた液体燃料が前記一次液体燃料タンクに戻る二次液体燃料タンクオーバーフロー配管を更に備えていることが好ましい。こうした構成によれば、二次液体燃料タンクをオーバーフローした液体燃料は一次液体燃料タンクに戻るため、レベルセンサの設置が不要となり、燃料電池発電システムのコストダウンを図ることができる。
(4) 上記(1)乃至(3)のいずれかにおいて、前記一次液体燃料タンクと前記二次液体燃料タンクが堰で仕切られた一体構造型タンクであり、二次液体燃料タンクから溢れた液体燃料が一次液体燃料タンクへ戻る構成であることが好ましい。こうした構成によれば、上記(3)のような二次液体燃料タンクオーバーフロー配管が不要となるため、シンプルな機器構成となる。従って、燃料電池発電システムのコストダウンとパッケージのコンパクト化を図ることができる。
(3) In the above (1) or (2), it is preferable to further include a secondary liquid fuel tank overflow pipe for returning the liquid fuel overflowing from the secondary liquid fuel tank to the primary liquid fuel tank. According to such a configuration, since the liquid fuel that has overflowed the secondary liquid fuel tank returns to the primary liquid fuel tank, it is not necessary to install a level sensor, and the cost of the fuel cell power generation system can be reduced.
(4) In any one of the above (1) to (3), the primary liquid fuel tank and the secondary liquid fuel tank are an integral structure type tank partitioned by a weir, and the liquid overflowing from the secondary liquid fuel tank It is preferable that the fuel be returned to the primary liquid fuel tank. According to such a configuration, the secondary liquid fuel tank overflow pipe as described in the above (3) is not required, so that the device configuration is simple. Therefore, the cost of the fuel cell power generation system can be reduced and the package can be made compact.
(5) 上記(1)乃至(4)のいずれかにおいて、前記気液分離器は液体燃料液面レベルが一定レベル以上となったことを検知する気液分離器レベル計を有し、このレベル計がその液体燃料液面レベルを検知した場合に、気液分離器内の液体燃料を一次液体燃料タンク内に戻す構成であることが好ましい。こうした構成によれば、気液分離器が液体燃料で満たされ、気抜き配管、更には気抜き配管下流に設置の機器に液体燃料が流入することを未然に防止できる。
(6) 上記(5)において、前記レベルセンサの検知がある一定時間継続した場合に、燃料電池発電システムを停止させる機能を備えた構成であることが好ましい。こうした構成によれば、上記(5)と同様な効果が得られる。
(5) In any one of the above (1) to (4), the gas-liquid separator has a gas-liquid separator level meter for detecting that the liquid fuel liquid level has become a certain level or higher. It is preferable that the liquid fuel in the gas-liquid separator is returned to the primary liquid fuel tank when the meter detects the liquid fuel liquid level. According to such a configuration, the gas-liquid separator is filled with the liquid fuel, and it is possible to prevent the liquid fuel from flowing into the equipment installed downstream of the vent pipe and further the vent pipe.
(6) In the above (5), it is preferable that the fuel cell power generation system has a function of stopping when the level sensor continues for a certain period of time. According to such a configuration, the same effect as the above (5) can be obtained.
次に、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、本実施形態は下記に述べることに限定されない。
(実施例1)
図1を参照する。液体燃料電池発電システムは、液体燃料を貯蔵する一次液体燃料タンク31と、このタンク31から液体燃料を送る送液昇圧ポンプ32と、このポンプ32と脱硫器予熱手段33を介して接続する脱硫器34と、この脱硫器34と圧力調整弁35を介して接続する気液分離器36と、この気液分離器36と改質燃料遮断弁37を介して接続する二次液体燃料タンク38と、改質装置(燃料処理装置)39と、燃料電池40とを備えている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present embodiment is not limited to the following description.
Example 1
Please refer to FIG. The liquid fuel cell power generation system includes a primary
前記一次液体燃料タンク31には、パッケージ外の外置き液体燃料タンク41が接続されている。前記改質装置39は、気抜き配管逆止弁42を介装した気抜き配管43を介して気液分離器36に接続するとともに、改質燃料ポンプ44を介装した配管45を介して気液分離器36に接続されている。改質装置39は、主に、改質器39aと一酸化炭素変成器39bと一酸化炭素除去器39cとバーナ燃焼器39dとからなる。燃料電池40は、アノード極41aとカソード極41bと冷却水系41cを有した燃料電池本体41を備えている。なお、図中の符番46は、気液分離器36の底部に設けられた第1の気液分離器レベル計を示す。前記外置き液体燃料タンク41は、燃料電池パッケージ47の外に設置されている。
An external
液体燃料は、燃料電池パッケージ47の外に設置される外置き液体燃料タンク41に一旦蓄積され、一次液体燃料タンク31に導かれる。液体燃料タンク31内の液体燃料は、送液昇圧ポンプ32により引き出され、昇圧された後、脱硫器34に送られる。脱硫器34への液体燃料供給圧力は、本出願人が先に出願した特願2006−243084に記載される方法と同様、脱硫器34の下流に設置される圧力調整弁35によって調整される。送液昇圧ポンプ32から送り出された液体燃料は、脱硫器予熱手段33で脱硫反応開始可能な温度まで予熱された後、脱硫器34に導入される。脱硫器加熱手段33は常温で送り出された液体燃料を150℃から300℃に昇温させて温度調節が可能であればよく、電気ヒータで加熱してもよいし、燃焼排気ガスや水蒸気などと熱交換させてもよい。
The liquid fuel is temporarily accumulated in an external
脱硫器34で脱硫された液体燃料は、脱硫反応の副生成物である可燃性ガスと共に脱硫器34の下流に設置される気液分離器36に導かれる。気液分離器36にて液体燃料と可燃性ガスとが分離され、気液分離器36の下部の液体燃料は改質燃料遮断弁37を介して二次液体燃料タンク38に導かれる。また、気液分離器36の上部の可燃性ガスは、気液分離器36上部に設置される気抜き配管43を介して改質装置39のバーナ燃焼部39dに導かれる。
The liquid fuel desulfurized by the
二次液体燃料タンク38に導かれた液体燃料は、改質燃料供給ポンプ44によって改質装置39に導入され、水素リッチガスに改質された後、燃料電池本体41のアノード極41aに送られる。なお、二次液体燃料タンク38は大気開放とし、常に大気圧に保たれる構造とする。改質装置39で使用される触媒の多くは、硫黄により被毒され活性が低下するため、脱硫器34で液体燃料中の硫黄濃度を数十ppbまで低下させることが望ましい。 改質器39aは、原燃料を改質して水素リッチガスを生成する。代表的な改質方式である水蒸気改質では、原燃料に水蒸気を混合し、500〜700℃にまで加熱された触媒層を通過することにより、水素を主成分として水蒸気、一酸化炭素、二酸化炭素を含む水素リッチガスを生成する。水蒸気改質反応は吸熱反応なので、温度と反応を維持するために外部から加熱する必要がある。そのため、バーナ燃焼部39dで空気と燃料及び後述するアノード出口ガスを混合して燃焼させ、その燃焼熱を改質器39aに伝えて改質反応を維持する。改質器39aの出口の水素リッチガスには、多量の一酸化炭素が含まれている。
The liquid fuel guided to the secondary
一酸化炭素は、下流の燃料電池本体41のアノード極41aにおいて、発電電圧を低下させる要因となる。従って、一酸化炭素変成器39bにおけるシフト反応及び一酸化炭素除去器39cにおける一酸化炭素選択酸化反応によって、10ppm以下にまで低減させることが通例である。改質装置39から導出された水素リッチガスは、燃料電池本体41に導入される。燃料電池本体41では、アノード極41aに導入された水素リッチガス中の水素と、カソード極41bに導入された空気中の酸素との間で電気化学反応が発生して直流起電力が発生する。
Carbon monoxide is a factor that lowers the generated voltage at the
燃料電池ユニットはこの直流起電力を用いて発電を行う発電装置だが、発電の方法については本発明の範囲ではないので省略する。アノード極41aでは、水素リッチガス中の水素を通常5割から8割消費するので、アノード極出口ガス中には水素などの可燃ガスが含まれている。アノード極41aから排出されたアノード極出口ガスは、前記バーナ燃焼部39dに送られ、空気や補助の燃料と混合されて改質器39aの加熱に使用される。
The fuel cell unit is a power generation device that generates power using this direct-current electromotive force, but the power generation method is not within the scope of the present invention, and is therefore omitted. Since the
以下に、実施例1に係る液体燃料電池発電システムの作用について説明する。
本構成の液体燃料電池発電システムにおいて、気液分離器36は、液体燃料と可燃性ガスとを夫々の流体に分離するためのものであって、可燃性ガスを含む液体燃料は気液分離器36に導入され、液体燃料が下部に、可燃性ガスが上部にそれぞれ分離される。下部の液体燃料は、自重によって気液分離器36より低い位置に設置される二次液体燃料タンク38に導かれる。上部の可燃性ガスは、上述した気液分離器36の上部に設置される気抜き配管43から排出されるため、液体燃料と可燃性ガスとが二次液体燃料タンク38に導入される前に分離される。なお、分離の際、気抜き配管43への液体燃料の飛沫同伴を防止するために、気液分離器36内に網目板を設置してもよい。なお、気液分離器38の下部の液体燃料がなくなり、可燃性ガスが二次液体燃料タンク38に導入されることを防止するため、気液分離器36下部に設置される気液分離器レベル計46が検知した場合は、一定時間、改質燃料遮断弁37を閉じて、液体燃料液面レベルが常に気液分離器レベル計46より高くなるように制御される。
The operation of the liquid fuel cell power generation system according to Example 1 will be described below.
In the liquid fuel cell power generation system of this configuration, the gas-
次に、実施例1に係る液体燃料電池発電システムの効果について説明する。
脱硫反応の副生成物である可燃性ガスは、二次液体燃料タンク38に導入される前に液体燃料と分離され、二次液体燃料タンク38に可燃性ガスと大気が混入することを防止できるため、二次液体燃料タンク38を大気開放とすることが可能になる。二次液体燃料タンク38を密閉空間とした場合は、二次液体燃料タンク38に蓄えられた液体燃料の液面レベルの低下によって、二次液体燃料タンク38の圧力が低下し、大気圧以下となる可能性があるが、二次液体燃料タンク38を大気開放とすることで上記問題を解決できる。また、改質燃料供給ポンプ44の入口圧力を常に一定に保つことが可能となるため、改質燃料供給ポンプ44下流に液体燃料流量計を設置することなく、安定した改質装置39への液体燃料供給が可能となる。即ち、燃料電池発電システムの長寿命化を達成できる。なお、二次液体燃料タンク38を一般灯油機器に使用される定油面器としても良い。
Next, effects of the liquid fuel cell power generation system according to
The combustible gas, which is a by-product of the desulfurization reaction, is separated from the liquid fuel before being introduced into the secondary
(実施例2)
図2を参照する。但し、図1と同部材は同符番を付して説明を省略し、要部のみ説明する。図中の符番51は、気液分離器36と一次液体燃料タンク31を繋ぐ液体燃料リサイクルラインを示し、液体燃料リサイクル遮断弁52を介装している。液体燃料リサイクルライン51の気液分離器36への取り付け位置は、気液分離器内の液面より下部に位置している。
(Example 2)
Please refer to FIG. However, the same members as those in FIG.
以下に、本実施形態に係る液体燃料電池発電システムの作用について説明する。
液体燃料電池発電システム起動時は、脱硫器34が所定の温度、圧力に達していない場合、脱硫性能が十分に発揮されないため、硫黄を含む液体燃料が二次液体燃料タンク38に流入する可能性があるため、一次液体燃料タンク31に戻すことが望ましい。しかし、気液分離器36を介さずに、脱硫器34の下流と一次液体燃料タンク31とを繋ぐと、上述した可燃性ガスが一次液体燃料タンク31に流入するため、安全上の問題がある。また、液体燃料電池発電システム停止時の前記脱硫器温度が例えば200℃以上の場合、送液昇圧ポンプ32を動作させた状態で脱硫器34の圧力を保つことが望ましい。しかし、脱硫器34の温度を低下させるため、上記同様に脱硫性能が十分に発揮されず、硫黄を含む液体燃料が二次液体燃料タンク38に流入する可能性がある。
The operation of the liquid fuel cell power generation system according to this embodiment will be described below.
When the liquid fuel cell power generation system is activated, if the
実施例2によれば、硫黄を含む液体燃料が二次液体燃料タンク38に流入することがないため、改質器39の硫黄被毒を防止することが可能となる。また、可燃性ガスが一次液体燃料タンク31に流入することを防止し、可燃性ガスを安全に処理することが可能となる。即ち、燃料電池発電システムの安全性の担保および長寿命化を達成できる。
According to the second embodiment, since liquid fuel containing sulfur does not flow into the secondary
(実施例3)
図3を参照する。但し、図1及び図2と同部材は同符番を付して説明を省略し、要部のみ説明する。図中の符番53は、二次液体燃料タンク38の上部と一次液体燃料タンク31の上部を繋ぐ二次液体燃料タンクオーバーフロー配管を示す。また、一次液体燃料タンク31は大気開放とする。
(Example 3)
Please refer to FIG. However, the same members as those in FIG. 1 and FIG.
以下に、実施例3に係る液体燃料電池発電システムの作用について説明する。
前述のとおり、二次液体燃料タンク38を大気開放とすることが望ましい。しかし、例えば、二次液体燃料タンク38で液体燃料がオーバーフローした場合、液体燃料が二次液体燃料タンク38からプラント内部に漏れることになるため、オーバーフローする前にレベルセンサ等で事前に検知し、液体燃料の漏洩を防止する必要がある。
The operation of the liquid fuel cell power generation system according to Example 3 will be described below.
As described above, it is desirable to open the secondary
実施例3によれば、一次液体燃料タンク31が大気開放であるため、二次液体燃料タンク38も大気圧を保つことが可能となるため、上述のとおり、安定した改質装置39への液体燃料供給が可能となる。また、二次液体燃料タンク38をオーバーフローした液体燃料は一次液体燃料タンク31に戻るため、レベルセンサの設置が不要となり、燃料電池発電システムのコストダウンを図ることができる。
According to the third embodiment, since the primary
(実施例4)
図4を参照する。但し、図1及び図2と同部材は同符番を付して説明を省略し、要部のみ説明する。図中の符番54は、一次液体燃料タンク31と二次液体燃料タンク38が一体化した一体型構造タンクを示す。図4では、図3の二次液体燃料タンクオーバーフロー配管を削除している。なお、二次液体燃料タンク38から溢れた液体燃料は一次液体燃料タンク31に戻る構造とする。また、図4中の符番55は、一体型構造タンク54を一次液体燃料タンク31と二次液体燃料タンク38に仕切る堰を示す。
Example 4
Please refer to FIG. However, the same members as those in FIG. 1 and FIG.
一次液体燃料タンク31から二次液体燃料タンク38に未脱硫の液体燃料が流入するのを防止するために、一次液体燃料タンク31を一般灯油機器に多く用いられる定油面器構造とし、一次液体燃料タンク31が満タンになると機械的に一次液体燃料タンク31の上蓋が閉止する構造としてもよい。また、同様の目的のため、一次液体燃料タンク31上部にレベルセンサを設置し、一次液体燃料タンク31から二次液体燃料タンク38への液体燃料流入を未然に防止してもよい。
In order to prevent undesulfurized liquid fuel from flowing from the primary
実施例4に係る液体燃料電池発電システムの作用は実施例3と同様である。
実施例4によれば、実施例3で設置の二次液体燃料タンクオーバーフロー配管が不要となるため、シンプルな機器構成となり、燃料電池発電システムのコストダウンを図ることができるとともに、パッケージのコンパクト化を図ることができる。
The operation of the liquid fuel cell power generation system according to the fourth embodiment is the same as that of the third embodiment.
According to the fourth embodiment, the secondary liquid fuel tank overflow pipe installed in the third embodiment is not required, so that a simple device configuration can be achieved, the cost of the fuel cell power generation system can be reduced, and the package can be made compact. Can be achieved.
(実施例5)
図5を参照する。但し、図1〜図3と同部材は同符番を付して説明を省略し、要部のみ説明する。図中の符番56は、気液分離器36の上部に設置された第2の気液分離器レベル計を示す。
以下に、実施例5に係る液体燃料電池発電システムの作用について説明する。
気液分離器36の液体燃料液面レベルが上昇し、第2の気液分離器レベル計55が一定レベル以上となったことを検知した場合に、液体燃料リサイクル遮断弁52を開とすることで気液分離器36に溜まった液体燃料を一次液体燃料タンク31に戻すことにより、気液分離器36が液体燃料で満たされ、気抜き配管43に液体燃料が流入することを防止する。なお、液体燃料リサイクル遮断弁52を開けると同時に、液体燃料が一次液体燃料タンク31に戻ることが望ましいため、この場合の液体燃料リサイクルライン52の直径は1/4インチ以上とすることが望ましい。また、第2の気液分離器レベル計55が検知し続け、ある一定時間経過した場合は、安全のためにプラントを停止させる。
実施例5によれば、気液分離器36が液体燃料で満たされ、気抜き配管43更には気抜き配管43下流に設置の機器に液体燃料が流入することを未然に防止できる。
(Example 5)
Please refer to FIG. However, the same members as those shown in FIGS.
The operation of the liquid fuel cell power generation system according to Example 5 will be described below.
The liquid fuel recycle shut-off
According to the fifth embodiment, the gas-
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
31…一次液体燃料タンク、32…送液昇圧ポンプ、33…脱硫器予熱手段、34…脱硫器、35…圧力調整弁、36…気液分離器、37…改質燃料遮断弁、38…二次液体燃料タンク、39…改質装置、40…燃料電池、41…外置き液体燃料タンク、42…気抜き配管逆止弁、43…気抜き配管、44…改質燃料ポンプ、46…第1の気液分離器レベル計、51…液体燃料リサイクルライン、52…液体燃料リサイクル遮断弁、53…二次液体燃料タンクオーバーフロー配管、54…一体型構造タンク、56…第2の気液分離器レベル計。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記脱硫器の下流側に気液分離器を設け、且つ二次液体燃料タンクを大気開放としたことを特徴とする液体燃料電池発電システム。 A primary liquid fuel tank for storing liquid fuel, a liquid feed booster pump for sending liquid fuel from the primary liquid fuel tank, a desulfurizer for reducing sulfur compounds contained in the liquid fuel sent from the liquid feed booster pump, In a liquid fuel cell power generation system comprising a secondary liquid fuel tank that stores liquid fuel treated by the desulfurizer, and a fuel treatment device that generates a gas containing a large amount of hydrogen from the liquid fuel treated by the desulfurizer,
A liquid fuel cell power generation system, wherein a gas-liquid separator is provided downstream of the desulfurizer, and the secondary liquid fuel tank is opened to the atmosphere.
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