JP2010272213A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原燃料ガスを改質するための改質器4と、改質器にて改質された改質燃料ガス及び酸化材の酸化及び還元により発電を行うための燃料電池セルスタック6と、改質器に燃料ガスを供給するための燃料供給流路8と、を備えた燃料電池システムであり、原燃料ガスとしてメタン及び炭酸ガスの混合ガスが用いられ、燃料供給流路には熱式質量流量計52及び差圧測定手段54が配設され、熱式質量流量計及び差圧計測手段の計測値に基づいて、燃料電池セルスタックの発電電流及び燃料供給流路を通して供給される混合ガスの流量が制御される。
【選択図】図1
Description
原燃料ガスとしてメタン及び炭酸ガスの混合ガスが用いられ、前記燃料ガス供給流路には熱式質量流量計及び差圧測定手段が配設され、前記熱式質量流量計は前記燃料ガス供給流路を流れる前記混合ガスの流量を計測し、前記差圧測定手段は前記燃料ガス供給流路を流れる前記混合ガスの差圧を計測し、前記熱式質量流量計及び前記差圧計測手段の計測値に基づいて、前記燃料電池セルスタックの発電電流及び前記燃料ガス供給流路を通して供給される前記混合ガスの流量が制御されることを特徴とする。
〔実施例及び比較例〕
燃料電池システムとして固体酸化物形燃料電池システムを用い、燃料ガス供給流路に供給される原燃料ガス(混合ガス)の組成がメタン60%、炭酸ガス40%と調整し、設定燃料利用率を0.75として流量を決定した場合において、メタンの含有割合(濃度)がが経時的に変化したときの燃料電池セルスタックの実効の燃料利用率を比較すると、その結果は、表1に示す通りとなった。
4 改質器
6 燃料電池セルスタック
8 燃料ガス供給流路
10 空気供給流路
12 気化器
16 燃料ガス供給源
18 水供給流路
44 メタン発酵処理システム
52 熱式質量流量計
54 差圧計測手段
56 温度検知手段
60 コントローラ
64 差圧補正演算手段
66 混合割合演算手段
68 燃料ガス流量演算手段
70 水流量演算手段
Claims (4)
- 原燃料ガスを改質するための改質器と、前記改質器にて改質された改質燃料ガス及び酸化材の酸化及び還元により発電を行うための燃料電池セルスタックと、前記改質器に燃料ガスを供給するための燃料供給流路と、を備えた燃料電池システムであって、
原燃料ガスとしてメタン及び炭酸ガスの混合ガスが用いられ、前記燃料供給流路には熱式質量流量計及び差圧測定手段が配設され、前記熱式質量流量計は前記燃料供給流路を流れる前記混合ガスの流量を計測し、前記差圧測定手段は前記燃料供給流路を流れる前記混合ガスの差圧を計測し、前記熱式質量流量計及び前記差圧計測手段の計測値に基づいて、前記燃料電池セルスタックの発電電流及び前記燃料供給流路を通して供給される前記混合ガスの流量が制御されることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記改質器には、原燃料ガスを改質するために用いる水を供給するための水供給流路が接続されており、前記熱式質量流量計及び前記差圧計測手段の計測値に基づいて、前記水供給流路を通して供給される水の流量が制御されることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記差圧計測手段に関連して、前記燃料供給流路を流れる前記混合ガスの温度を検知するための温度検知手段が設けられており、前記温度検知手段の検知温度に基づいて、前記差圧計測手段の計測値が温度補正されることを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池セルスタックが、固体酸化物形燃料電池セルスタックであり、前記改質器及び前記固体酸化物形燃料電池セルスタックが断熱材で覆われた燃料電池ハウジング内に格納されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の燃料電池システム。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045756A (ja) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 燃料電池システム |
JP2013137932A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2013196911A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池システム |
DE112022000152T5 (de) | 2021-02-26 | 2023-07-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brenngaszufuhrvorrichtung für eine Brennstoffzelle |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0389466A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池の供給ガス流量制御装置 |
JP2003151602A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 原料供給制御装置及び燃料電池システム |
JP2004059337A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素製造プラント制御装置および水素製造装置ならびに水素製造方法 |
JP2004186122A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置とその運転制御方法 |
JP2007005133A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Mitsubishi Materials Corp | 水蒸気発生器および燃料電池 |
JP2007220548A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 燃料電池システム |
-
2009
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0389466A (ja) * | 1989-09-01 | 1991-04-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池の供給ガス流量制御装置 |
JP2003151602A (ja) * | 2001-11-08 | 2003-05-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 原料供給制御装置及び燃料電池システム |
JP2004059337A (ja) * | 2002-07-25 | 2004-02-26 | Tokyo Gas Co Ltd | 水素製造プラント制御装置および水素製造装置ならびに水素製造方法 |
JP2004186122A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置とその運転制御方法 |
JP2007005133A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Mitsubishi Materials Corp | 水蒸気発生器および燃料電池 |
JP2007220548A (ja) * | 2006-02-17 | 2007-08-30 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 燃料電池システム |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045756A (ja) * | 2011-08-26 | 2013-03-04 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 燃料電池システム |
JP2013137932A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-11 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2013196911A (ja) * | 2012-03-21 | 2013-09-30 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池システム |
DE112022000152T5 (de) | 2021-02-26 | 2023-07-06 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brenngaszufuhrvorrichtung für eine Brennstoffzelle |
KR20230113595A (ko) | 2021-02-26 | 2023-07-31 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 연료 전지의 연료 가스 공급 장치 |
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