JP2010225284A - Operation method of indirect interior reforming type solid oxide fuel cell system - Google Patents

Operation method of indirect interior reforming type solid oxide fuel cell system Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an operation method of an indirect interior reforming type SOFC system capable of preventing lack of heating of a reformer at the time of power generation and standby of power generation. <P>SOLUTION: The operation method of the indirect interior reforming type SOFC system at the time of power generation or standby of power generation, includes a reformer equipped with a reforming catalyst layer, an SOFC, an electric heater heating the reforming catalyst layer and containing a plurality of resistors capable of conducting independently, a plurality of temperature detecting means for detecting a temperature of a plurality of sites having a different phase of the reforming catalyst layer respectively, and a heater control means capable of selectively conducting an arbitrary site and the number of resistors among the plurality of the resistors based on the temperature detected by the temperature detecting means, and the reformer is arranged at a position capable of receiving heat from the SOFC. Furthermore, the operation method includes a heat assist process compensating lack of heat of the reforming catalyst layer by conducting at least one or more resistors selected from the plurality of resistors, with the use of the heater control means, and based on the temperature detected by the temperature detecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、改質器を燃料電池近傍に有する間接内部改質型固体酸化物形燃料電池を備える、間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムに関する。   The present invention relates to an indirect internal reforming solid oxide fuel cell system including an indirect internal reforming solid oxide fuel cell having a reformer in the vicinity of the fuel cell.

固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide Fuel Cells。以下、場合によりSOFCという。)には、通常、改質器において灯油や都市ガスなどの炭化水素系燃料(改質原料)を改質して発生させた水素含有ガス(改質ガス)が供給される。SOFCでは、この改質ガスと空気を電気化学的に反応させて発電を行う。SOFCは通常550℃〜1000℃程度の高温で作動させる。   Solid oxide fuel cells (Solid Oxide Fuel Cells; hereinafter referred to as SOFC in some cases) are usually generated by reforming hydrocarbon fuels (reforming raw materials) such as kerosene and city gas in a reformer. The hydrogen-containing gas (reformed gas) is supplied. In SOFC, power is generated by electrochemically reacting the reformed gas and air. The SOFC is usually operated at a high temperature of about 550 ° C to 1000 ° C.

改質には、水蒸気改質、部分酸化改質など種々の反応が利用される。いずれも、ある一定以上の温度を必要とする。そのため、SOFCの近傍(SOFCからの熱輻射を受ける位置)に改質器を設置し、SOFCからの輻射熱によって改質器を加熱する間接内部改質型SOFCが開発されている(特許文献1参照)。また、間接内部改質型SOFCにおいて、可燃分を含有するアノードオフガス(SOFCのアノードから排出されるガス)を間接内部改質型SOFCの筐体(モジュール容器)内で燃焼させ、この燃焼熱を熱源として改質器を加熱することが行われている(特許文献2参照)。   Various reactions such as steam reforming and partial oxidation reforming are used for the reforming. Both require a certain temperature or higher. Therefore, an indirect internal reforming SOFC has been developed in which a reformer is installed in the vicinity of the SOFC (a position that receives heat radiation from the SOFC), and the reformer is heated by radiant heat from the SOFC (see Patent Document 1). ). Further, in the indirect internal reforming SOFC, combustible anode off-gas (gas discharged from the SOFC anode) is combusted in the indirect internal reforming SOFC casing (module container), and this combustion heat is generated. A reformer is heated as a heat source (see Patent Document 2).

特開2002−358997号公報JP 2002-358997 A 特開2004−319420号公報JP 2004-319420 A

このように、間接内部改質型SOFCでは、SOFCを熱源として改質器を加熱する。   Thus, in the indirect internal reforming SOFC, the reformer is heated using the SOFC as a heat source.

間接内部改質型SOFCでは定格運転時または部分負荷運転時といった発電時または発電待機時には改質に要する熱をSOFCの排熱によってまかなうことが可能である。しかし、負荷変動や外乱等によって改質熱が不足する可能性があり、その場合改質が不十分になり、改質器下流のSOFCに悪影響が及ぶ可能性がある。特に、灯油のような高次炭化水素を用いる場合、改質器から未改質の高次炭化水素が流出すると、SOFCは作動温度が通常550〜1000℃と高いため、炭素析出によってSOFCの性能が劣化することがある。このような場合には電気ヒーターなどの加熱手段を用いて、改質器に対し熱アシストを行うこと、すなわち改質器を補助的に加熱することによって、改質の熱不足を補うことが望まれる。   In an indirect internal reforming SOFC, heat required for reforming can be provided by exhaust heat of SOFC during power generation such as rated operation or partial load operation or during power generation standby. However, there is a possibility that the reforming heat is insufficient due to load fluctuations, disturbances, and the like. In this case, the reforming becomes insufficient, and the SOFC downstream of the reformer may be adversely affected. In particular, when higher-order hydrocarbons such as kerosene are used, if unreformed higher-order hydrocarbons flow out of the reformer, the operating temperature of SOFC is usually as high as 550 to 1000 ° C. May deteriorate. In such a case, it is desirable to make use of heating means such as an electric heater to assist the reformer with heat, that is, to supplement the heat of the reformer by assisting heating of the reformer. It is.

発電待機時とは、間接内部改質型SOFCシステムが起動工程を完遂し、SOFC温度検知手段8により、検知したSOFCの温度が発電制御手段(図内省略)により、発電可能な温度であると判断されているにも関わらず、間接内部改質型SOFCシステムの外部に送電していない状態を表す。なお、この時に間接内部改質型SOFCシステム内部で消費する分の電力をSOFCで発電しているか否かは問わない。   The time of standby for power generation means that the indirect internal reforming SOFC system has completed the start-up process, and the temperature of the SOFC detected by the SOFC temperature detection means 8 is a temperature at which power generation is possible by the power generation control means (not shown). Although it is judged, it represents a state where power is not transmitted to the outside of the indirect internal reforming SOFC system. It does not matter whether the power consumed by the indirect internal reforming SOFC system at this time is generated by the SOFC.

発電時とは、間接内部改質型SOFCシステムが起動工程を完遂し、SOFC温度検知手段8により、検知したSOFCの温度が発電制御手段(図内省略)により、SOFCが発電可能な温度である判断され、間接内部改質型SOFCシステムの外部に送電している状態を表す。なお、この時に間接内部改質型SOFCシステム内部で消費する分の電力をSOFCで発電しているか否かは問わない。   During power generation, the indirect internal reforming SOFC system completes the start-up process, and the temperature of the SOFC detected by the SOFC temperature detection means 8 is the temperature at which the SOFC can generate power by the power generation control means (not shown). This represents a state where power is transmitted to the outside of the indirect internal reforming SOFC system. It does not matter whether the power consumed by the indirect internal reforming SOFC system at this time is generated by the SOFC.

また、システム運転の長期化に伴い、触媒活性が劣化するため、改質器温度分布は変化する。例えば、吸熱反応を有する水蒸気改質反応の場合、吸熱ポイントはシステム運転の長期化に伴い、改質器の下流側へとシフトしていくことが知られている。このような長期運転に際しても、改質器に搭載した電気ヒーターなどの加熱手段を用いて、熱アシストを行うことにより、改質不足による悪影響を回避することができ、間接内部型SOFCシステムをより安定に、かつ、長期に運転することが可能となる。改質器の熱アシストを行う場合には、その熱アシストが必要な箇所および必要な熱量は運転時間および運転状態により変化する。   In addition, as the system operation becomes longer, the catalyst activity deteriorates, so the reformer temperature distribution changes. For example, in the case of a steam reforming reaction having an endothermic reaction, it is known that the endothermic point shifts to the downstream side of the reformer as the system operation becomes longer. Even during such long-term operation, the heat assist using heating means such as an electric heater mounted on the reformer can avoid the adverse effects due to insufficient reforming, making the indirect internal SOFC system more effective. It becomes possible to operate stably and for a long time. When performing heat assist of the reformer, the location where the heat assist is required and the amount of heat required vary depending on the operation time and the operation state.

本発明の目的は、発電時および発電待機時において、改質器の加熱不足を防止することが容易な間接内部改質型SOFCシステムの運転方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method of operating an indirect internal reforming SOFC system that can easily prevent insufficient reformer heating during power generation and power generation standby.

本発明により、次の間接内部改質型SOFCシステムおよびその運転方法が提供される。   The present invention provides the following indirect internal reforming SOFC system and its operation method.

1)炭化水素系燃料から改質ガスを製造する、改質触媒層を備える改質器と、
該改質器で得られる改質ガスを用いて発電する固体酸化物形燃料電池と、
該改質触媒層を加熱する電気ヒーターであって、それぞれ独立して通電可能な複数の抵抗体を含む電気ヒーターと、
改質触媒層の相異なる複数個所の温度をそれぞれ検知する複数の温度検知手段と、
該温度検知手段で検知された温度に基づいて、該複数の抵抗体のうちの任意の個所および数の抵抗体に選択的に通電することができるヒーター制御手段と、
を有し、
該改質器が該固体酸化物形燃料電池から受熱可能な位置に配された、
間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの発電時または発電待機時の運転方法であって、
前記ヒーター制御手段を用いて、前記温度検知手段によって検知した温度に基づいて、前記複数の抵抗体のうちの一以上の抵抗体を選択して通電することにより、前記改質触媒層の熱不足を補う熱アシスト工程
を有する間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの運転方法。
1) a reformer having a reforming catalyst layer for producing reformed gas from a hydrocarbon-based fuel;
A solid oxide fuel cell that generates power using the reformed gas obtained by the reformer;
An electric heater for heating the reforming catalyst layer, the electric heater including a plurality of resistors that can be energized independently;
A plurality of temperature detecting means for detecting the temperatures of a plurality of different locations of the reforming catalyst layer,
Heater control means capable of selectively energizing any number and number of resistors among the plurality of resistors based on the temperature detected by the temperature detecting means;
Have
The reformer is disposed at a position where heat can be received from the solid oxide fuel cell;
An indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system operation method during power generation or during power generation standby,
Using the heater control means, based on the temperature detected by the temperature detection means, selecting one or more resistors among the plurality of resistors and energizing them, the reforming catalyst layer lacks heat. Of an indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system having a heat assist process to compensate for the above.

2)前記ヒーター制御手段が、前記複数の抵抗体のそれぞれへの通電量を可変制御可能であり、
前記熱アシスト工程において、前記複数の抵抗体のうちの一以上の抵抗体を選択して通電する際に、通電量を可変制御する
1)に記載の方法。
2) The heater control means can variably control the energization amount to each of the plurality of resistors.
The method according to 1), wherein, in the thermal assist step, the energization amount is variably controlled when one or more of the plurality of resistors are selected and energized.

3)前記間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムが、
前記固体酸化物形燃料電池から排出されるアノードオフガスを燃焼させるための燃焼領域と、
前記改質器、固体酸化物形燃料電池および燃焼領域を収容する筐体と、を有し、
該改質器が該燃焼領域で発生する燃焼熱を受熱可能な位置に配された、
1)または2)記載の方法。
3) The indirect internal reforming solid oxide fuel cell system comprises:
A combustion region for burning anode off-gas discharged from the solid oxide fuel cell;
A housing that houses the reformer, the solid oxide fuel cell, and the combustion region;
The reformer is disposed at a position capable of receiving combustion heat generated in the combustion region;
The method according to 1) or 2).

本発明により、発電時および発電待機時において、改質器の加熱不足を防止することが容易な間接内部改質型SOFCシステムの運転方法が提供される。   The present invention provides a method for operating an indirect internal reforming SOFC system that can easily prevent insufficient reformer heating during power generation and power generation standby.

本発明を適用することのできる間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの一形態につき、その概要を示す模式図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows the outline | summary about one form of the indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system which can apply this invention. 図1に示したシステムの改質器部分を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the reformer part of the system shown in FIG.

以下、図面を用いて本発明の形態について説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

〔間接内部改質型SOFC〕
図1に、本発明を適用することのできる間接内部改質型SOFCシステムの一形態を模式的に示す。また図2にそのシステムの改質器部分を模式的に示す。
[Indirect internal reforming SOFC]
FIG. 1 schematically shows an embodiment of an indirect internal reforming SOFC system to which the present invention can be applied. FIG. 2 schematically shows the reformer part of the system.

間接内部改質型SOFCは、炭化水素系燃料から改質ガスを製造する改質器2を有する。改質器2は、改質触媒層3をその内部に備える。また、間接内部改質型SOFCは、改質器2で得られる改質ガスを用いて発電するSOFC1を有し、そしてSOFC1から排出されるアノードオフガスを燃焼させる燃焼領域9を有する。改質器2はSOFCから受熱可能な位置に配される。また、間接内部改質型SOFCは、改質器、SOFCおよび燃焼領域を収容する筐体10を有する。そして、改質器が、燃焼領域で発生する燃焼熱を受熱可能な位置に配される。   The indirect internal reforming SOFC has a reformer 2 that produces reformed gas from hydrocarbon fuel. The reformer 2 includes a reforming catalyst layer 3 therein. The indirect internal reforming SOFC has a SOFC 1 that generates power using the reformed gas obtained in the reformer 2, and has a combustion region 9 in which anode off-gas discharged from the SOFC 1 is burned. The reformer 2 is disposed at a position where heat can be received from the SOFC. The indirect internal reforming SOFC has a housing 10 that houses the reformer, the SOFC, and the combustion region. The reformer is arranged at a position where it can receive the combustion heat generated in the combustion region.

炭化水素系燃料が改質器2に供給される。このとき、必要に応じて酸素含有ガス(空気など)や水蒸気も改質器に供給される。改質器2から得られる改質ガスが、SOFC1のアノードに供給される。アノードから排出されるアノードオフガスは、燃焼領域で燃焼可能である。   A hydrocarbon fuel is supplied to the reformer 2. At this time, oxygen-containing gas (such as air) and water vapor are also supplied to the reformer as necessary. The reformed gas obtained from the reformer 2 is supplied to the anode of the SOFC 1. The anode off gas discharged from the anode can be combusted in the combustion region.

改質器2には、改質触媒層3を加熱する電気ヒーター4が搭載される。電気ヒーター4は複数の抵抗体を含む。図においては、9個の抵抗体4−1〜4−9が設けられる(抵抗体4−3〜4−8については、符号の図示を省略する)。複数の抵抗体は、それぞれ独立して通電可能とされる。   An electric heater 4 for heating the reforming catalyst layer 3 is mounted on the reformer 2. The electric heater 4 includes a plurality of resistors. In the figure, nine resistors 4-1 to 4-9 are provided (reference numerals are omitted for the resistors 4-3 to 4-8). The plurality of resistors can be independently energized.

電気ヒーター4は、これら複数の抵抗体のうちの、任意の箇所かつ任意の数の抵抗体に、選択的に通電する(負荷をかける)ことが出来る機構を有する。この機構は、適宜の配線によって形成することができる。例えば、図示のように各抵抗体にそれぞれ独立に接続した配線によってこの機構を形成することができる。このような配線および抵抗体に対して通電をオンオフするスイッチングが可能なヒーター制御手段、あるいは、このような配線および抵抗体に対する通電量を制御できるヒーター制御手段を用いることができる(ヒーター制御手段については後述する)。   The electric heater 4 has a mechanism capable of selectively energizing (loading) an arbitrary place and an arbitrary number of resistors among the plurality of resistors. This mechanism can be formed by appropriate wiring. For example, as shown in the figure, this mechanism can be formed by wirings connected to each resistor independently. Heater control means capable of switching on / off the energization of such wires and resistors, or heater control means capable of controlling the energization amount of such wires and resistors can be used (about heater control means). Will be described later).

抵抗体としては、例えば抵抗線を用いることができる。   For example, a resistance wire can be used as the resistor.

改質器2には、改質触媒層の相異なる複数個所の温度をそれぞれ検知する複数の温度検知手段(改質触媒層温度検知手段)5が設けられる。図においては、9個の温度検知手段5−1〜5−9が設けられる(温度検知手段5−3〜5−8については符号の図示を省略する)。   The reformer 2 is provided with a plurality of temperature detecting means (reforming catalyst layer temperature detecting means) 5 for detecting temperatures at different positions of the reforming catalyst layer. In the figure, nine temperature detection means 5-1 to 5-9 are provided (reference numerals are omitted for the temperature detection means 5-3 to 5-8).

温度検知手段としては、改質触媒層の温度を検知できる、熱電対などの公知の温度センサーを適宜用いることができる。   As the temperature detection means, a known temperature sensor such as a thermocouple that can detect the temperature of the reforming catalyst layer can be appropriately used.

ヒーター制御手段6は、温度検知手段で検知された温度に基づいて、複数の抵抗体のうちの任意の個所および数の抵抗体に選択的に通電することを可能とする。つまり、ヒーター制御手段は、複数の抵抗体のうちの一部もしくは全部を選択し、選択された抵抗体には通電し、選択されない抵抗体には通電しないという制御を行なう。これにより、改質触媒層に部分的な熱不足があった場合に、熱が不足している部分を選択的に加熱し、部分的な熱不足を補うことができる。つまり、改質触媒層がヒーター4以外の熱源によって加熱されているときに、部分的に加熱不足となることがあっても、その部分を選択的に加熱して、不足した熱を補うことができる。   Based on the temperature detected by the temperature detection means, the heater control means 6 can selectively energize any location and number of resistors among the plurality of resistors. That is, the heater control means performs control such that a part or all of the plurality of resistors are selected, the selected resistors are energized, and the unselected resistors are not energized. Thereby, when there is a partial lack of heat in the reforming catalyst layer, a portion where the heat is insufficient can be selectively heated to compensate for the partial lack of heat. That is, even when the reforming catalyst layer is heated by a heat source other than the heater 4, even if the heating is partially insufficient, the portion can be selectively heated to compensate for the insufficient heat. it can.

ヒーター制御手段が、それぞれの抵抗体への通電を単にオンオフすることもできるが、通電量を可変制御できることが、改質器の負荷量の変化や外乱に対して随意対応できること及びヒーターの電力消費量を削減できる観点から好ましい。   The heater control means can simply turn on and off the energization of each resistor, but the ability to variably control the energization can respond to changes in the load amount and disturbance of the reformer, and the power consumption of the heater It is preferable from the viewpoint of reducing the amount.

具体的には、検知された改質触媒層温度は、信号としてヒーター制御手段6に送られる。ヒーター制御手段6は、これら信号を利用して、改質器2に搭載された電気ヒーター4の抵抗体4−1〜4−9のうちの、通電する抵抗体およびその通電量を制御する。   Specifically, the detected reforming catalyst layer temperature is sent to the heater control means 6 as a signal. The heater control means 6 uses these signals to control the resistor to be energized and the energization amount among the resistors 4-1 to 4-9 of the electric heater 4 mounted on the reformer 2.

以下、場合により、改質触媒層の熱不足を補うことを「熱アシスト」という。また熱アシストを行なう電気ヒーターを熱アシスト用電気ヒーターと呼ぶことがある。   Hereinafter, supplementing the heat shortage of the reforming catalyst layer in some cases is referred to as “thermal assist”. An electric heater that performs heat assist may be referred to as a heat assist electric heater.

ヒーター制御手段としては、制御用コンピュータやシーケンサ、インバータなど、間接内部改質型SOFCもしくはSOFCシステムにおいて、制御に用いられる公知の制御手段を適宜用いることができる。   As the heater control means, known control means used for control in an indirect internal reforming SOFC or SOFC system such as a control computer, a sequencer, and an inverter can be appropriately used.

間接内部改質型SOFCでは、定格運転時および部分負荷運転時といった発電時または発電待機時には改質に要する熱をSOFCの排熱によってまかなうことが可能である。しかしながら、負荷変動や外乱等によってSOFCからの排熱が減少し改質熱が不足する場合があり、その際には改質が不十分となり、改質器下流のSOFCに悪影響が及ぶ可能性がある。特に、灯油のような高次炭化水素を用いる場合、改質工程において高次炭化水素が十分に改質されずに、改質器出口から未改質の高次炭化水素が流出すると、高温状態にあるSOFCが炭素析出によって性能が劣化することとなる。このような場合に、改質器に搭載した電気ヒーター4により改質器の任意の箇所に対し熱アシストを行い、改質の熱不足を補うことにより改質器下流のSOFCへの悪影響を回避し、安定に運転を継続することが可能となる。   In an indirect internal reforming SOFC, heat required for reforming can be provided by exhaust heat of the SOFC during power generation such as during rated operation and partial load operation or during power generation standby. However, exhaust heat from the SOFC may decrease due to load fluctuations, disturbances, etc., and the reforming heat may be insufficient. In this case, reforming may be insufficient, and the SOFC downstream of the reformer may be adversely affected. is there. In particular, when using higher order hydrocarbons such as kerosene, if the higher order hydrocarbons are not sufficiently reformed in the reforming process and unreformed higher order hydrocarbons flow out from the reformer outlet, the high temperature hydrocarbons Therefore, the performance of the SOFC in the SOFC deteriorates due to carbon deposition. In such a case, the electric heater 4 mounted on the reformer provides thermal assistance to any part of the reformer to compensate for the heat shortage of the reformer, thereby avoiding adverse effects on the SOFC downstream of the reformer. In addition, stable operation can be continued.

また、システムの長期運転に伴い、改質触媒の触媒活性が劣化するため、改質器温度分布は変化する。例えば、吸熱反応を有する水蒸気改質の場合、触媒活性の低下に伴い、吸熱ポイントは改質器後段へとシフトしていくことが知られている。このようなシステムの長期運転に際しても、改質器温度検知手段5からの信号に基づき、ヒーター制御手段6により改質器の熱アシストが必要な箇所、熱量を決定し、熱アシストを効率的に行うことにより、安定的な運転を継続することが可能となる。   Further, the reformer temperature distribution changes because the catalytic activity of the reforming catalyst deteriorates with the long-term operation of the system. For example, in the case of steam reforming having an endothermic reaction, it is known that the endothermic point shifts to the rear stage of the reformer as the catalytic activity decreases. Even in the long-term operation of such a system, the heater control means 6 determines the location where the heat assist of the reformer is necessary and the amount of heat based on the signal from the reformer temperature detection means 5, and the heat assist is efficiently performed. By performing, stable operation can be continued.

〔炭化水素系燃料〕
炭化水素系燃料としては、改質ガスの原料としてSOFCの分野で公知の、分子中に炭素と水素を含む(酸素など他の元素を含んでもよい)化合物もしくはその混合物から適宜選んで用いることができ、炭化水素類、アルコール類など分子中に炭素と水素を有する化合物を用いることができる。例えばメタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、LPG(液化石油ガス)、都市ガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油等の炭化水素燃料、また、メタノール、エタノール等のアルコール、ジメチルエーテル等のエーテル等である。
[Hydrocarbon fuel]
As the hydrocarbon-based fuel, as a reformed gas raw material, a compound known from the field of SOFC, containing carbon and hydrogen (may contain other elements such as oxygen) or a mixture thereof, or a mixture thereof may be used as appropriate. And compounds having carbon and hydrogen in the molecule such as hydrocarbons and alcohols can be used. For example, hydrocarbon fuel such as methane, ethane, propane, butane, natural gas, LPG (liquefied petroleum gas), city gas, gasoline, naphtha, kerosene, light oil, etc., alcohol such as methanol and ethanol, ether such as dimethyl ether, etc. is there.

なかでも灯油やLPGは、入手容易であり好ましい。また、独立して貯蔵可能であるため、都市ガスのラインが普及していない地域において有用である。さらに、灯油やLPGを利用したSOFC発電装置は、非常用電源として有用である。特には、取り扱いも容易である点で、灯油が好ましい。   Of these, kerosene and LPG are preferred because they are readily available. Moreover, since it can be stored independently, it is useful in an area where the city gas line is not widespread. Furthermore, SOFC power generators using kerosene or LPG are useful as emergency power supplies. In particular, kerosene is preferable because it is easy to handle.

改質原料として用いる炭化水素系燃料は、必要に応じて脱硫したうえで改質器に供給することができる。また、炭化水素系燃料が液体である場合には、適宜気化したうえで改質器に供給することができる。   The hydrocarbon fuel used as the reforming raw material can be supplied to the reformer after being desulfurized as necessary. When the hydrocarbon fuel is a liquid, it can be appropriately vaporized and then supplied to the reformer.

〔改質器〕
改質器は、炭化水素系燃料から水素を含む改質ガスを製造する。
[Reformer]
The reformer produces a reformed gas containing hydrogen from a hydrocarbon fuel.

改質器においては、水蒸気改質、部分酸化改質、および、水蒸気改質反応に部分酸化反応が伴う自己熱改質のいずれを行ってもよい。   In the reformer, any of steam reforming, partial oxidation reforming, and autothermal reforming accompanied by partial oxidation reaction in the steam reforming reaction may be performed.

改質器には、水蒸気改質能を有する水蒸気改質触媒、部分酸化改質能を有する部分酸化改質触媒、部分酸化改質能と水蒸気改質能とを併せ持つ自己熱改質触媒を適宜用いることができる。   The reformer is appropriately equipped with a steam reforming catalyst having steam reforming ability, a partial oxidation reforming catalyst having partial oxidation reforming ability, and a self-thermal reforming catalyst having both partial oxidation reforming ability and steam reforming ability. Can be used.

改質器の構造は、改質器として公知の構造を適宜採用できる。例えば、密閉可能な容器内に改質触媒を収容する領域を有し、改質に必要な流体の導入口と改質ガスの排出口を有する構造とすることができる。   As the structure of the reformer, a structure known as a reformer can be appropriately adopted. For example, it is possible to have a structure having a region for accommodating the reforming catalyst in a sealable container and having an inlet for fluid necessary for reforming and an outlet for reforming gas.

改質器の材質は、改質器として公知の材質から、使用環境における耐性を考慮して適宜選んで採用できる。   The material of the reformer can be appropriately selected and adopted from materials known as reformers in consideration of resistance in the use environment.

改質器の形状は、直方体状や円管状など適宜の形状とすることができる。   The shape of the reformer can be an appropriate shape such as a rectangular parallelepiped or a circular tube.

炭化水素系燃料(必要に応じて予め気化される)および水蒸気、さらに必要に応じて空気等の酸素含有ガスをそれぞれ単独で、もしくは適宜混合した上で改質器(改質触媒層)に供給することができる。また、改質ガスはSOFCのアノードに供給される。   Supply hydrocarbon-based fuel (pre-vaporized if necessary), water vapor, and oxygen-containing gas such as air, if necessary, individually or appropriately mixed to the reformer (reforming catalyst layer) can do. The reformed gas is supplied to the anode of the SOFC.

改質器から得られる改質ガスが、SOFCのアノードに供給される。一方、SOFCのカソードには空気などの酸素含有ガスが供給される。発電時には、発電に伴いSOFCが発熱し、その熱がSOFCから改質器へと、輻射伝熱などにより伝わる。こうしてSOFC排熱が改質器を加熱するために利用される。ガスの取り合い等は適宜配管等を用いて行う。   The reformed gas obtained from the reformer is supplied to the anode of the SOFC. On the other hand, an oxygen-containing gas such as air is supplied to the cathode of the SOFC. During power generation, the SOFC generates heat with power generation, and the heat is transmitted from the SOFC to the reformer by radiant heat transfer or the like. Thus, the SOFC exhaust heat is used to heat the reformer. Gas exchange and the like are appropriately performed using piping or the like.

〔SOFC〕
SOFCとしては、公知のSOFCを適宜選んで採用できる。SOFCでは、一般的に、酸素イオン導電性セラミックスもしくはプロトンイオン導電性セラミックスが電解質として利用される。
[SOFC]
As the SOFC, a known SOFC can be appropriately selected and employed. In the SOFC, oxygen ion conductive ceramics or proton ion conductive ceramics are generally used as an electrolyte.

SOFCは単セルであってもよいが、実用上は複数の単セルを配列させたスタック(円筒型の場合はバンドルと呼ばれることもあるが、本明細書でいうスタックはバンドルも含む)が好ましく用いられる。この場合、スタックは1つでも複数でもよい。   The SOFC may be a single cell, but in practice, a stack in which a plurality of single cells are arranged (in the case of a cylindrical type, sometimes referred to as a bundle, but the stack in this specification includes a bundle) is preferable. Used. In this case, one or more stacks may be used.

SOFCの形状も、立方体状スタックに限らず、適宜の形状を採用できる。   The shape of the SOFC is not limited to the cubic stack, and an appropriate shape can be adopted.

〔筐体〕
筐体(モジュール容器)としては、SOFC、改質器および燃焼領域を収容可能な適宜の容器を用いることができる。その材料としては、例えばステンレス鋼など、使用する環境に耐性を有する適宜の材料を用いることができる。容器には、ガスの取り合い等のために、適宜接続口が設けられる。
[Case]
As the casing (module container), an appropriate container capable of accommodating the SOFC, the reformer, and the combustion region can be used. As the material, for example, an appropriate material having resistance to the environment to be used, such as stainless steel, can be used. The container is appropriately provided with a connection port for gas exchange and the like.

モジュール容器の内部と外界(大気)とが連通しないように、モジュール容器が気密性を持つことが好ましい。   The module container is preferably airtight so that the interior of the module container does not communicate with the outside (atmosphere).

〔燃焼領域〕
燃焼領域は、SOFCのアノードから排出されるアノードオフガスを燃焼可能な領域である。例えば、アノード出口を筐体内に開放し、アノード出口近傍の空間を燃焼領域とすることができる。酸素含有ガスとして例えばカソードオフガスを用いてこの燃焼を行なうことができる。このために、カソード出口を筐体内に開放することができる。
(Combustion area)
The combustion region is a region where the anode off gas discharged from the anode of the SOFC can be combusted. For example, the anode outlet can be opened in the housing, and the space near the anode outlet can be used as a combustion region. This combustion can be performed using, for example, a cathode off gas as the oxygen-containing gas. For this purpose, the cathode outlet can be opened in the housing.

アノードオフガスを燃焼させるために、イグナイターなどの着火手段を適宜用いることができる。   In order to burn the anode off gas, ignition means such as an igniter can be appropriately used.

〔改質器の配置〕
間接内部改質型SOFCでは、改質器がSOFCから受熱可能な位置に配置する。このために、改質器をSOFCから熱輻射を受ける位置に配置することができるが、その熱輻射を最も受ける位置に改質器を置くことが熱エネルギーロスの観点から好ましい。
[Arrangement of reformer]
In the indirect internal reforming SOFC, the reformer is disposed at a position where heat can be received from the SOFC. For this reason, the reformer can be disposed at a position that receives heat radiation from the SOFC, but it is preferable from the viewpoint of thermal energy loss to place the reformer at a position that receives the most heat radiation.

改質器が、燃焼領域で発生する燃焼熱を受熱可能な位置に配されることが好ましい。このために、改質器を燃焼領域から熱輻射を受ける位置に配置することができる。このとき、燃焼領域と改質器の間に遮蔽物を配置しないことが好ましい。つまり、燃焼領域と改質器とが、遮蔽物を挟むことなく対向することが好ましい。ただし、必要な配管等は適宜配置される。改質器と燃焼領域とを、できるだけ近い位置に配することが好ましい。   The reformer is preferably disposed at a position where it can receive the combustion heat generated in the combustion region. For this purpose, the reformer can be arranged at a position that receives heat radiation from the combustion region. At this time, it is preferable not to arrange a shield between the combustion region and the reformer. That is, it is preferable that the combustion region and the reformer face each other without sandwiching the shield. However, necessary piping and the like are appropriately arranged. It is preferable to arrange the reformer and the combustion region as close as possible.

〔改質触媒〕
改質器で用いることのできる水蒸気改質触媒、部分酸化改質触媒、自己熱改質触媒のいずれも、それぞれ公知な非貴金属もしくは貴金属改質触媒を用いることができる。
[Reforming catalyst]
Any of the steam reforming catalyst, the partial oxidation reforming catalyst, and the autothermal reforming catalyst that can be used in the reformer can be a known non-noble metal or noble metal reforming catalyst.

〔他の機器〕
間接内部改質型SOFCシステムの公知の構成要素は、必要に応じて適宜設けることができる。具体例を挙げれば、液体を気化させる気化器、各種流体を加圧するためのポンプ、圧縮機、ブロワなどの昇圧手段、流体の流量を調節するため、あるいは流体の流れを遮断/切り替えるためのバルブ等の流量調節手段や流路遮断/切り替え手段、熱交換・熱回収を行うための熱交換器、気体を凝縮する凝縮器、スチームなどで各種機器を外熱する加熱/保温手段、炭化水素系燃料(改質原料)や燃焼用燃料の貯蔵手段、計装用の空気や電気系統、制御用の信号系統、制御装置、出力用や動力用の電気系統、燃料中の硫黄分濃度を低減する脱硫器などである。
[Other equipment]
Known components of the indirect internal reforming SOFC system can be appropriately provided as necessary. Specific examples include a vaporizer for vaporizing liquid, a pump for pressurizing various fluids, a pressure increasing means such as a compressor and a blower, a valve for adjusting the flow rate of the fluid, or for blocking / switching the flow of the fluid. Such as flow rate control means, flow path blocking / switching means, heat exchanger for heat exchange / recovery, condenser for condensing gas, heating / heat-retaining means for externally heating various devices with steam, etc., hydrocarbon system Fuel (reforming raw materials) and combustion fuel storage means, instrumentation air and electrical systems, control signal systems, control devices, output and power electrical systems, desulfurization to reduce the concentration of sulfur in the fuel Such as a vessel.

〔間接内部改質型SOFCシステムの運転方法〕
間接内部改質型SOFCの発電時において、改質触媒層における熱アシスト工程を行うことは有効である。例えば、負荷変動の際(SOFCによる発電量を増減する際)や外乱があった際であっても、改質触媒層における熱アシスト工程を行うことにより、改質器の加熱を良好に行うことができる。
[Indirect internal reforming SOFC system operation method]
It is effective to perform the heat assist process in the reforming catalyst layer during power generation of the indirect internal reforming SOFC. For example, even when there is a load change (when increasing or decreasing the amount of power generated by SOFC) or when there is a disturbance, the reformer catalyst layer can be heated well by performing a heat assist process in the reforming catalyst layer. Can do.

例えば、負荷変動の際、特に負荷を増加させる際、改質器に必要となる熱量を増加させるために、次のような操作をすることが考えられる。すなわち、改質原料の供給量を増加させ、改質器で発生させる改質ガス量を増加させ、燃料電池から排出されるアノードオフガス量を増加させ、燃焼領域での発生熱量(燃焼熱)を増加させる。しかし、このような方法では、改質燃料を増加させてから燃焼領域で発生する熱量が増加するまでの間、改質器で必要となる熱量が不足し、未改質の改質燃料が高温状態のSOFCに供給され、SOFCに致命的な影響を与えるおそれがある。このような事態を回避するために、負荷変動時に、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、加熱不足により比較的温度が低い部位を選択的に加熱する熱アシスト工程を行うことが有効である。具体的には、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、検知された改質触媒層温度は信号としてヒーター制御手段に送られる。ヒーター制御手段は、これら信号を利用して、改質器に搭載された熱アシスト用電気ヒーターの出力箇所および負荷量(通電する抵抗体およびその通電量)を制御し、改質器の任意の場所における熱不足を補う熱アシスト工程が実施される。改質触媒層の熱アシスト工程を行うことによって、改質器の熱不足を生じさせずに、速やかに負荷(SOFCの電気出力)を増加させることができる。   For example, in order to increase the amount of heat required for the reformer when the load fluctuates, particularly when the load is increased, the following operation may be considered. That is, the amount of reforming material supplied is increased, the amount of reformed gas generated by the reformer is increased, the amount of anode off-gas discharged from the fuel cell is increased, and the amount of heat generated in the combustion region (combustion heat) is reduced. increase. However, in such a method, the amount of heat required in the reformer is insufficient between the time when the reformed fuel is increased and the amount of heat generated in the combustion region increases, and the unreformed reformed fuel is heated to a high temperature. It is supplied to the SOFC in a state, and there is a possibility of having a fatal effect on the SOFC. In order to avoid such a situation, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detection means mounted on the reformer when the load fluctuates, and a part having a relatively low temperature due to insufficient heating is selected. It is effective to perform a heat assist step of heating automatically. Specifically, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detection means mounted on the reformer, and the detected reforming catalyst layer temperature is sent as a signal to the heater control means. The heater control means uses these signals to control the output location and load amount (a resistor to be energized and its energization amount) of the electric heater for heat assist mounted on the reformer, and to arbitrarily change the reformer A heat assist process is performed to compensate for the lack of heat at the place. By performing the heat assist step of the reforming catalyst layer, the load (SOFC electrical output) can be increased quickly without causing heat shortage of the reformer.

改質触媒層における熱アシスト工程は、増加したアノードオフガスの燃焼熱量で改質器に必要とされる熱量がまかなえる状態になった段階で停止させることができる。なお、この工程は、改質器に搭載された改質器温度検知手段、ヒーター制御手段により、自動的に実施される。   The heat assist process in the reforming catalyst layer can be stopped at a stage where the amount of heat required for the reformer can be covered by the increased amount of combustion heat of the anode off gas. This process is automatically performed by a reformer temperature detecting means and a heater control means mounted on the reformer.

また、システムの長期運転に伴い、触媒活性が劣化するため、改質器温度分布は変化する。例えば、吸熱反応を有する水蒸気改質の場合、触媒活性の低下に伴い、吸熱ポイントは改質器後段へとシフトしていくことが知られている。このような際の対応として、例えば、改質燃料の供給量を増加させ、改質器で発生させる改質ガス量を増加させ、燃料電池から排出されるアノードオフガス量を増加させ、燃焼領域での発生熱量(燃焼熱)を増加させることが考えられる。しかしながら、この方法では改質触媒層全体の温度を上昇させるため、改質触媒層における未改質を回避するには過剰の熱エネルギーを与えることとなり、効率の点から好ましいとはいえない。   Further, as the catalyst activity deteriorates with the long-term operation of the system, the reformer temperature distribution changes. For example, in the case of steam reforming having an endothermic reaction, it is known that the endothermic point shifts to the rear stage of the reformer as the catalytic activity decreases. In response to this, for example, the amount of reformed fuel supplied is increased, the amount of reformed gas generated by the reformer is increased, the amount of anode off-gas discharged from the fuel cell is increased, and the combustion region is increased. It is conceivable to increase the amount of generated heat (combustion heat). However, since this method raises the temperature of the entire reforming catalyst layer, excessive thermal energy is applied to avoid unreforming in the reforming catalyst layer, which is not preferable from the viewpoint of efficiency.

このようなシステムの長期運転に際しても、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、加熱不足により比較的温度が低い部位を選択的に加熱する熱アシスト工程を行うことが有効である。具体的には、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、検知された改質触媒層温度は信号としてヒーター制御手段に送られる。ヒーター制御手段は、これら信号を利用して、改質器に搭載された熱アシスト用電気ヒーターの出力箇所および負荷量(通電する抵抗体およびその通電量)を制御し、改質器の任意の場所における熱不足を補う熱アシスト工程が実施される。このような方法によると、長期運転に際して、改質触媒層の触媒活性に応じた熱アシスト工程を実施することが可能であり、かつ、改質触媒層の加熱は必要最小限の加熱に留めることが可能であるため、熱効率の点からも優れている。   Even during the long-term operation of such a system, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detecting means mounted on the reformer, and a portion having a relatively low temperature is selectively heated due to insufficient heating. It is effective to perform a heat assist process. Specifically, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detection means mounted on the reformer, and the detected reforming catalyst layer temperature is sent as a signal to the heater control means. The heater control means uses these signals to control the output location and load amount (a resistor to be energized and its energization amount) of the electric heater for heat assist mounted on the reformer, and to arbitrarily change the reformer A heat assist process is performed to compensate for the lack of heat at the place. According to such a method, it is possible to carry out a heat assist process according to the catalytic activity of the reforming catalyst layer during long-term operation, and heating of the reforming catalyst layer should be kept to the minimum necessary. Therefore, it is also excellent in terms of thermal efficiency.

システムを運転している際には需要家の負荷が極端に低くなった際や、系統側の問題で一時的にシステム外への送電を停止し、発電待機状態に入る必要がある場合がある。この時、外乱があった際には改質器に必要となる熱量を増加させるために、次のような操作をすることが考えられる。すなわち、改質原料の供給量を増加させ、改質器で発生させる改質ガス量を増加させ、燃料電池から排出されるアノードオフガス量を増加させ、燃焼領域での発生熱量(燃焼熱)を増加させる。しかし、このような方法では、改質燃料を増加させてから燃焼領域で発生する熱量が増加するまでの間、改質器で必要となる熱量が不足し、未改質の改質燃料が高温状態のSOFCに供給され、SOFCに致命的な影響を与えるおそれがある。このような事態を回避するために、外乱があった時に、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、加熱不足により比較的温度が低い部位を選択的に加熱する熱アシスト工程を行うことが有効である。具体的には、改質器に搭載された改質器温度検知手段により改質触媒層の温度状態を検知し、検知された改質触媒層温度は信号としてヒーター制御手段に送られる。ヒーター制御手段は、これら信号を利用して、改質器に搭載された熱アシスト用電気ヒーターの出力箇所および負荷量(通電する抵抗体およびその通電量)を制御し、改質器の任意の場所における熱不足を補う熱アシスト工程が実施される。改質触媒層の熱アシスト工程を行うことによって、改質器の熱不足を生じさせずに、安定に発電待機状態を保持させることができる。   When operating the system, it may be necessary to temporarily stop power transmission outside the system due to a problem on the system side when the load on the customer becomes extremely low or to enter a power generation standby state. . At this time, in order to increase the amount of heat required for the reformer when there is a disturbance, the following operation may be considered. That is, the amount of reforming material supplied is increased, the amount of reformed gas generated by the reformer is increased, the amount of anode off-gas discharged from the fuel cell is increased, and the amount of heat generated in the combustion region (combustion heat) is reduced. increase. However, in such a method, the amount of heat required in the reformer is insufficient between the time when the reformed fuel is increased and the amount of heat generated in the combustion region increases, and the unreformed reformed fuel is heated to a high temperature. It is supplied to the SOFC in a state, and there is a possibility of having a fatal effect on the SOFC. In order to avoid such a situation, when there is a disturbance, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detecting means mounted on the reformer, and the temperature is relatively low due to insufficient heating. It is effective to perform a heat assist step of selectively heating the heat. Specifically, the temperature state of the reforming catalyst layer is detected by the reformer temperature detection means mounted on the reformer, and the detected reforming catalyst layer temperature is sent as a signal to the heater control means. The heater control means uses these signals to control the output location and load amount (a resistor to be energized and its energization amount) of the electric heater for heat assist mounted on the reformer, and to arbitrarily change the reformer A heat assist process is performed to compensate for the lack of heat at the place. By performing the heat assisting process of the reforming catalyst layer, the power generation standby state can be stably maintained without causing the reformer to run out of heat.

以上説明したように、本発明によって、発電時および発電待機時において、改質器の温度を安定にかつ適切に維持することのできる間接内部改質型SOFCシステムの運転方法が提供される。   As described above, the present invention provides a method for operating an indirect internal reforming SOFC system that can stably and appropriately maintain the temperature of the reformer during power generation and during power generation standby.

本発明は、例えば定置用もしくは移動体用の発電装置やコージェネレーションシステムに利用される間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムに適用できる。   The present invention can be applied to an indirect internal reforming solid oxide fuel cell system used in, for example, a stationary or moving power generator or a cogeneration system.

1…固体酸化物形燃料電池
2…改質器
3…改質触媒層
4…熱アシスト用電気ヒーター
5…改質触媒層温度検知手段
6…ヒーター制御手段
7…ヒーター電源
8…SOFC温度検知手段
9…燃焼領域
10…筐体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid oxide fuel cell 2 ... Reformer 3 ... Reforming catalyst layer 4 ... Electric heater 5 for heat assistance ... Reforming catalyst layer temperature detection means 6 ... Heater control means 7 ... Heater power supply 8 ... SOFC temperature detection means 9 ... Combustion region 10 ... Housing

Claims (3)

炭化水素系燃料から改質ガスを製造する、改質触媒層を備える改質器と、
該改質器で得られる改質ガスを用いて発電する固体酸化物形燃料電池と、
該改質触媒層を加熱する電気ヒーターであって、それぞれ独立して通電可能な複数の抵抗体を含む電気ヒーターと、
改質触媒層の相異なる複数個所の温度をそれぞれ検知する複数の温度検知手段と、
該温度検知手段で検知された温度に基づいて、該複数の抵抗体のうちの任意の個所および数の抵抗体に選択的に通電することができるヒーター制御手段と、
を有し、
該改質器が該固体酸化物形燃料電池から受熱可能な位置に配された、
間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの発電時または発電待機時の運転方法であって、
前記ヒーター制御手段を用いて、前記温度検知手段によって検知した温度に基づいて、前記複数の抵抗体のうちの一以上の抵抗体を選択して通電することにより、前記改質触媒層の熱不足を補う熱アシスト工程
を有する間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムの運転方法。
A reformer comprising a reforming catalyst layer for producing a reformed gas from a hydrocarbon-based fuel;
A solid oxide fuel cell that generates power using the reformed gas obtained by the reformer;
An electric heater for heating the reforming catalyst layer, the electric heater including a plurality of resistors that can be energized independently;
A plurality of temperature detecting means for detecting the temperatures of a plurality of different locations of the reforming catalyst layer,
Heater control means capable of selectively energizing any number and number of resistors among the plurality of resistors based on the temperature detected by the temperature detecting means;
Have
The reformer is disposed at a position where heat can be received from the solid oxide fuel cell;
An indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system operation method during power generation or during power generation standby,
Using the heater control means, based on the temperature detected by the temperature detection means, selecting one or more resistors among the plurality of resistors and energizing them, the reforming catalyst layer lacks heat. Of an indirect internal reforming type solid oxide fuel cell system having a heat assist process to compensate for the above.
前記ヒーター制御手段が、前記複数の抵抗体のそれぞれへの通電量を可変制御可能であり、
前記熱アシスト工程において、前記複数の抵抗体のうちの一以上の抵抗体を選択して通電する際に、通電量を可変制御する
請求項1に記載の方法。
The heater control means is capable of variably controlling the energization amount to each of the plurality of resistors.
2. The method according to claim 1, wherein, in the heat assist step, the energization amount is variably controlled when one or more of the plurality of resistors are selected and energized.
前記間接内部改質型固体酸化物形燃料電池システムが、
前記固体酸化物形燃料電池から排出されるアノードオフガスを燃焼させるための燃焼領域と、
前記改質器、固体酸化物形燃料電池および燃焼領域を収容する筐体と、を有し、
該改質器が該燃焼領域で発生する燃焼熱を受熱可能な位置に配された、
請求項1または2記載の方法。
The indirect internal reforming solid oxide fuel cell system is
A combustion region for burning anode off-gas discharged from the solid oxide fuel cell;
A housing that houses the reformer, the solid oxide fuel cell, and the combustion region;
The reformer is disposed at a position capable of receiving combustion heat generated in the combustion region;
The method according to claim 1 or 2.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167864A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 パナソニック株式会社 Hydrogen generating device and fuel cell system provided with same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147897A (en) * 1995-11-17 1997-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solid high polymer fuel cell
JP2005327553A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Materials Corp Solid oxide fuel cell
JP2008177058A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Nippon Oil Corp Reformer system, fuel cell system, and its operation method
JP2008287959A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Nippon Oil Corp Indirect internal reform type high-temperature type fuel cell

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09147897A (en) * 1995-11-17 1997-06-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Solid high polymer fuel cell
JP2005327553A (en) * 2004-05-13 2005-11-24 Mitsubishi Materials Corp Solid oxide fuel cell
JP2008177058A (en) * 2007-01-18 2008-07-31 Nippon Oil Corp Reformer system, fuel cell system, and its operation method
JP2008287959A (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Nippon Oil Corp Indirect internal reform type high-temperature type fuel cell

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014167864A1 (en) * 2013-04-11 2014-10-16 パナソニック株式会社 Hydrogen generating device and fuel cell system provided with same
US9278329B2 (en) 2013-04-11 2016-03-08 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Hydrogen generator and fuel cell system including same

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