JP2011009130A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
JP2011009130A
JP2011009130A JP2009153395A JP2009153395A JP2011009130A JP 2011009130 A JP2011009130 A JP 2011009130A JP 2009153395 A JP2009153395 A JP 2009153395A JP 2009153395 A JP2009153395 A JP 2009153395A JP 2011009130 A JP2011009130 A JP 2011009130A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
condensed water
water
fuel cell
combustion exhaust
exhaust 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
Application number
JP2009153395A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Asaue
淳 麻植
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2009153395A priority Critical patent/JP2011009130A/en
Publication of JP2011009130A publication Critical patent/JP2011009130A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system suppressing the propagation of microorganisms in condensed water.SOLUTION: The fuel cell system includes a hydrogen producing device 1, a fuel cell 2, a pure water tank 15, a condensed water tank 8 storing condensed water of anode offgas and cathode offgas, a combustion exhaust gas condensed water tank 10 storing combustion exhaust gas condensed water, and a pure water supply passage 14 including an organic matter removing device 13a and an ion removing device 13b midway in the passage, and the propagation of microorganisms in the pure water supply passage and components in the passage is suppressed by supplying the combustion exhaust gas condensed water to the pure water supply passage during the stop of power generation.

Description

本発明は、システム内の水経路での微生物の増殖を抑制し、長期間メンテナンスをすること無く運転させることが出来る燃料電池システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell system that can suppress the growth of microorganisms in the water path in the system and can be operated without maintenance for a long period of time.

一般的に燃料電池システムにて発電させる際は、燃料ガスから水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置での改質反応、燃料電池に供給する空気の加湿、及び燃料電池の冷却用として、純水を供給する必要がある。一方、燃料電池システムでの発電の際、燃料電池での反応生成水や水素生成装置での燃焼生成水が生じるので、これらを凝縮水として凝縮水タンクに回収し、この凝縮水を水浄化装置を通すことにより純水化したものを純水タンクに貯留した後、この純水を燃料電池システムでの発電時に必要な水として使用している。このように燃料電池システムには凝縮水が貯留・循環する水経路が形成されているが、この凝縮水は基本的に塩素を含有しない純水なので微生物が発生しやすく、増殖した微生物により経路中の部品や配管を閉塞させ、燃料電池システムの運転に不具合が生じることがあった。   In general, when generating power in a fuel cell system, for reforming reaction in a hydrogen generator that generates hydrogen-rich reformed gas from fuel gas, humidification of air supplied to the fuel cell, and cooling of the fuel cell Need to supply pure water. On the other hand, when power is generated in the fuel cell system, reaction product water in the fuel cell and combustion product water in the hydrogen generator are generated, and these are collected as condensed water in a condensed water tank, and the condensed water is collected in the water purification device. After the water purified by passing the water is stored in a pure water tank, the pure water is used as water necessary for power generation in the fuel cell system. In this way, the fuel cell system has a water path through which condensed water is stored and circulated. However, since this condensed water is basically pure water that does not contain chlorine, microorganisms are likely to be generated. Occasionally, the operation and operation of the fuel cell system may be defective.

このような課題に対応するために、例えば特許文献1に記載されている燃料電池システムが提案されている。図7は、前記特許文献1に記載された従来の燃料電池システムを示すものである。   In order to deal with such problems, for example, a fuel cell system described in Patent Document 1 has been proposed. FIG. 7 shows a conventional fuel cell system described in Patent Document 1. In FIG.

図7において、燃料電池102はアノード極及びカソード極からなる積層体で、アノード極に水素生成装置101で生成した改質ガスを供給し、カソード極に空気を供給することにより、電気化学反応に基づいて発電が行われる。燃料電池は発熱反応であるので、燃料電池に冷却水を循環させるために、水蒸気分離器103及び冷却水循環ポンプ104、ならびに必要に応じて設けられる冷却用の熱交換器105などを含む冷却水循環系106が設けられる。   In FIG. 7, a fuel cell 102 is a laminate composed of an anode electrode and a cathode electrode. The reformed gas generated by the hydrogen generator 101 is supplied to the anode electrode, and air is supplied to the cathode electrode, thereby causing an electrochemical reaction. Power generation is performed based on this. Since the fuel cell is an exothermic reaction, in order to circulate the cooling water in the fuel cell, a cooling water circulation system including a water vapor separator 103, a cooling water circulation pump 104, and a heat exchanger 105 for cooling provided as necessary. 106 is provided.

また、燃料ガスを水素リッチな改質ガスに改質するために、水蒸気分離器103で分離した水蒸気の一部を、水素製造装置に改質用スチームとして供給している。   In addition, in order to reform the fuel gas into a hydrogen-rich reformed gas, a part of the steam separated by the steam separator 103 is supplied to the hydrogen production apparatus as reforming steam.

従って、冷却水循環系106には、燃料ガスの改質に使用した水蒸気量に対応して純水を補給する必要がある。この純水は、純水供給ポンプ107、フィルタ108、及びイオン交換式水処理装置などの水処理装置109で不純物を除去したイオン交換水が用いられるが、燃料電池102のカソード極から排出されるカソードオフガス中に含まれる水分や、水素生成装置101の燃焼排ガス中に含まれる水分を凝縮した回収水を用いた方が水道水よりも不純物が少なく、その分イオン交換式水処理装置109の負荷を軽く出来る。そのため燃料電池システムにはカソードオフガス及び燃焼排ガスに含まれる水蒸気を凝縮し、回収水として回収する生成水回収装置110を設けているが、回収水だけでは不足する場合に備えて、市水などの補給水を加えた混合水を貯留する混合水タンク111を設けている。   Therefore, it is necessary to replenish the cooling water circulation system 106 with pure water corresponding to the amount of water vapor used for reforming the fuel gas. As the pure water, ion-exchanged water from which impurities have been removed by a water treatment device 109 such as a pure water supply pump 107, a filter 108, and an ion-exchange water treatment device is used, but is discharged from the cathode electrode of the fuel cell 102. The use of water contained in the cathode off-gas or recovered water obtained by condensing water contained in the combustion exhaust gas of the hydrogen generator 101 has less impurities than tap water, and the load on the ion-exchange water treatment device 109 is correspondingly reduced. Can be lightened. Therefore, the fuel cell system is provided with a generated water recovery device 110 that condenses water vapor contained in the cathode offgas and combustion exhaust gas and recovers it as recovered water. A mixed water tank 111 for storing mixed water to which makeup water is added is provided.

燃料電池システム内で回収される回収水には塩素等の殺菌成分を含有しておらず、また温度的にも微生物の繁殖に適した温度になっているため、微生物が繁殖し後段のフィルタなどが閉塞状態になり、燃料電池や水素生成装置に純水が供給されなくなるため、システムの運転エラーが発生してしまう。また、水バランスの為に供給される市水にも微量の微生物が含まれているため、その傾向はより顕著になる。   The recovered water collected in the fuel cell system does not contain sterilizing components such as chlorine, and the temperature is suitable for the growth of microorganisms. Becomes blocked, and pure water is not supplied to the fuel cell or the hydrogen generator, resulting in a system operation error. Moreover, since the trace amount microbe is contained in the city water supplied for water balance, the tendency becomes more remarkable.

このような課題に対応するために、従来例では混合水タンクに供給する市水等の補給水を純水または酸性水に変換する水処理装置112を設けることが提案されている。具体的には、純水を供給する場合は陽イオン交換体と陰イオン交換体を混合したイオン交換式水処理装置、酸性水を供給する場合は陽イオン交換体のみを用いたイオン交換式水処理装置が提案されている。純水を供給する場合は、純水自身に微生物の繁殖を抑制する作用がないので、補給水径路に加熱殺菌装置を合わせて設けることが提案されている。   In order to cope with such a problem, it has been proposed in the prior art to provide a water treatment device 112 that converts makeup water such as city water supplied to the mixed water tank into pure water or acidic water. Specifically, when supplying pure water, an ion-exchange water treatment device in which a cation exchanger and an anion exchanger are mixed. When supplying acidic water, ion-exchange water using only a cation exchanger. A processing device has been proposed. In the case of supplying pure water, it has been proposed that the pure water itself does not have an effect of suppressing the growth of microorganisms, so that a heat sterilizer is also provided in the makeup water path.

特開平9−306523号公報JP-A-9-306523

しかしながら、前記従来の構成では、回収水中での微生物の繁殖を押さえるために、システムの外部から市水を導入する必要があり、余分な市水を使用することによるランニングコストの増加や、資源の節約という観点での商品性を大きく低下させることになる。また、市水を純水または酸性水に変換するための水処理装置も追加で必要になるので、システムの価格も高くなる。この水処理装置は定期的に中身を交換する必要もある為、燃料電池システムを運転させるためのランニングコストが更に高くなると共にメンテナンス費用も余分に発生するという課題があった。   However, in the conventional configuration, it is necessary to introduce city water from the outside of the system in order to suppress the growth of microorganisms in the recovered water. The use of excess city water increases the running cost and reduces resource consumption. Productivity in terms of saving will be greatly reduced. In addition, since an additional water treatment device for converting city water into pure water or acidic water is required, the price of the system also increases. Since this water treatment apparatus needs to be periodically replaced, there is a problem that the running cost for operating the fuel cell system is further increased and an extra maintenance cost is generated.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、システム外部からの市水の補給や、その市水を純水や酸性水に変換させるための水処理装置を追加することなく、純水供給径路での微生物の増殖を抑制し、発電運転に支障をきたすことのない燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and supplies pure water without adding city water from outside the system and without adding a water treatment device for converting the city water into pure water or acidic water. An object of the present invention is to provide a fuel cell system that suppresses the growth of microorganisms on the path and does not hinder power generation operation.

前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を燃焼排ガス凝縮水タンクに貯留し、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンクとイオン除去装置との間の純水供給径路部に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を備えたものである。   In order to solve the conventional problem, the fuel cell system of the present invention stores combustion exhaust gas condensed water collected by condensing moisture in combustion exhaust gas of a hydrogen generator in a combustion exhaust gas condensed water tank, and stops power generation. Combustion exhaust gas condensed water supply means for supplying the combustion exhaust gas condensed water to the pure water supply path between the condensed water tank and the ion removing device is provided.

ここで、一般的な微生物の増殖条件について説明する。   Here, general growth conditions for microorganisms will be described.

微生物の増殖と水のpHの関係については、一般的な微生物は中性から弱酸性(pH6〜7)の範囲で最も増殖しやすく、pHの値がこれよりも小さくなっていくと増殖が抑えられる。また、水の流動状態と微生物の増殖性については、水が流動している場合は大きな集合体にはなりにくい為、水経路にあるフィルタや部品がすぐに詰まるようなことにはなりにくいが、水の流動が小さい場合は、微生物は比較的成長しやすいとともに集合体にもなりやすいので、フィルタなどの詰まりが発生しやすい。燃料電池システムから見れば、発電が停止し水の流動がない状態の時に、フィルタ等の部品の閉塞を誘発する微生物の増殖が起こりやすくなっている。   Regarding the relationship between the growth of microorganisms and the pH of water, general microorganisms tend to grow most easily in the range of neutral to weakly acidic (pH 6-7), and growth is suppressed when the pH value becomes smaller than this. It is done. In addition, as for the water flow state and the growth of microorganisms, when water is flowing, it is difficult to form large aggregates, so it is difficult for filters and parts in the water path to be clogged immediately. When the flow of water is small, microorganisms are relatively easy to grow and also become aggregates, so clogging of filters and the like is likely to occur. From the viewpoint of the fuel cell system, when power generation is stopped and there is no flow of water, the proliferation of microorganisms that cause blockage of components such as filters is likely to occur.

また、燃料電池システム内で回収される凝縮水の酸性度合いについて簡単に説明する。燃料電池システム内で回収される凝縮水としては、アノードオフガスから回収されるアノードオフガス凝縮水、カソードオフガスから回収されるカソードオフガス凝縮水、水素生成装置の燃焼排ガスから回収される燃焼排ガス凝縮水がある。いずれもいわゆる蒸留水である為、殺菌効果がある塩素成分は含まれていない。アノードオフガス凝縮水及びカソードオフガス凝縮水はpH6〜7のほぼ中性の水となっている。一方、燃焼排ガス凝縮水はpH3〜5程度の比較的酸性に寄った水となっている。これは、燃料ガスから水素リッチ
な改質ガスに変換させる際、反応の副生成物としてCO2が発生しており、このガスが炭酸イオンの形で水中に溶解している為である。このため、燃焼排ガス凝縮水を貯留しておくことにより、外部から市水を導入しなくて、燃料電池システム内で酸性水を生成・貯留することが可能である。
Moreover, the acidity degree of the condensed water collect | recovered within a fuel cell system is demonstrated easily. The condensed water recovered in the fuel cell system includes anode offgas condensed water recovered from the anode offgas, cathode offgas condensed water recovered from the cathode offgas, and combustion exhaust gas condensed water recovered from the combustion exhaust gas of the hydrogen generator. is there. Since all are so-called distilled water, a chlorine component having a bactericidal effect is not included. The anode off-gas condensed water and the cathode off-gas condensed water are substantially neutral water having a pH of 6-7. On the other hand, the flue gas condensate is a relatively acidic water having a pH of about 3 to 5. This is because CO2 is generated as a reaction byproduct when the fuel gas is converted to the hydrogen-rich reformed gas, and this gas is dissolved in water in the form of carbonate ions. For this reason, by storing combustion exhaust gas condensed water, it is possible to generate and store acidic water in the fuel cell system without introducing city water from the outside.

すなわち、燃料電池システムの発電中に酸性の燃焼排ガス凝縮水を必要量貯留しておき、発電が停止した際に、微生物が繁殖しやすい経路にこの燃焼排ガス凝縮水を供給することにより、燃料電池システムの水経路内での微生物の増殖を抑えることが可能である。特にシステム内の水経路の中でも、微生物の増殖しやすい温度条件にあり微生物や栄養分が存在しやすい凝縮水タンクからイオン除去装置間の純水供給経路にこの酸性水を供給することで、より顕著に効果を得ることが出来る。   That is, a necessary amount of acidic combustion exhaust gas condensate is stored during power generation of the fuel cell system, and when the power generation stops, the combustion exhaust gas condensate is supplied to a path through which microorganisms can easily propagate, thereby It is possible to suppress the growth of microorganisms in the water path of the system. In particular, by supplying this acidic water to the pure water supply path between the ion removal equipment from the condensed water tank where microorganisms and nutrients are easy to exist in the temperature condition where the microorganisms are easy to grow in the water path in the system, it becomes more prominent. The effect can be obtained.

本発明の燃料電池システムによれば、システム外部からの水の供給や追加の酸性水生成装置を備えることなく、発電停止時に凝縮水タンクとイオン除去装置間の純水供給経路に微生物が増殖しにくい酸性水を供給することが出来るので、水経路中のフィルタや部品・配管の閉塞を防止し、燃料電池システムを安定的に運転させることが可能である。   According to the fuel cell system of the present invention, microorganisms grow in the pure water supply path between the condensed water tank and the ion removal device when power generation is stopped, without providing water from the outside of the system or an additional acidic water generating device. Since it is possible to supply difficult acidic water, it is possible to prevent the clogging of filters, parts and piping in the water path, and to stably operate the fuel cell system.

本発明の実施の形態1における燃料電池システムの構成図1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態2における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態3における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態4における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of fuel cell system according to Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態5における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of fuel cell system according to Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態6における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of fuel cell system in Embodiment 6 of the present invention 従来の燃料電池システムの構成図Configuration diagram of conventional fuel cell system

第1の発明は、燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、有機物除去装置とイオン除去装置を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する。   A first invention is a hydrogen generator that generates hydrogen-rich reformed gas from fuel gas and water, and a fuel cell that generates electric power using the reformed gas supplied to the anode and air supplied to the cathode. And a pure water tank for storing pure water to be supplied to the hydrogen generator and the fuel cell, and a combustion exhaust gas condensed water for storing a combustion exhaust gas condensed water recovered by condensing moisture in the combustion exhaust gas of the hydrogen generator Tank, anode off-gas condensed water in which moisture in the anode off-gas discharged from the anode electrode of the fuel cell is condensed, and cathode off-gas condensed water in which moisture in the cathode off-gas discharged from the cathode electrode of the fuel cell is condensed A deionized water tank, an organic substance removing device and an ion removing device in the middle, and pure water for supplying the water stored in the condensed water tank to the deionized water tank And a combustion exhaust gas condensed water supply means for supplying the combustion exhaust gas condensed water of the combustion exhaust gas condensed water tank to the pure water supply path between the condensed water tank and the ion removing device when power generation is stopped. .

第2の発明は、特に、第1の発明において、前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給された前記燃焼排ガス凝縮水を、発電動作前に前記純水供給経路の外に排出する燃焼排ガス凝縮水排出手段を備えた。   In a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the combustion exhaust gas condensed water supplied to the pure water supply path between the condensed water tank and the ion removing device is converted into the pure water before power generation operation. Combustion exhaust gas condensed water discharging means for discharging outside the supply path was provided.

第3の発明は、燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出され
るカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、前記凝縮水タンクからの水を浄化する水浄化手段と、前記水浄化手段を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクに供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a hydrogen generator that generates a hydrogen-rich reformed gas from fuel gas and water, and a fuel cell that generates electric power using the reformed gas supplied to the anode electrode and air supplied to the cathode electrode. And a pure water tank for storing pure water to be supplied to the hydrogen generator and the fuel cell, and a combustion exhaust gas condensed water for storing the combustion exhaust gas condensed water recovered by condensing moisture in the combustion exhaust gas of the hydrogen generator Tank, anode off-gas condensed water in which moisture in the anode off-gas discharged from the anode electrode of the fuel cell is condensed, and cathode off-gas condensed water in which moisture in the cathode off-gas discharged from the cathode electrode of the fuel cell is condensed A condensed water tank for storing water, a water purification means for purifying water from the condensed water tank, and the water purification means provided in the middle and stored in the condensed water tank Wherein a pure water tank for supplying pure water supply path, and a combustion exhaust gas condensed water supplying means for supplying the combustion exhaust gas condensed water to the condensed water tank of the combustion exhaust gas condensed water tank when the power generation stop.

第4の発明は、特に、第2の発明において、前記水浄化手段は、前記凝縮水タンクからの水の有機物を除去する有機物除去装置と、前記有機物除去装置を通過した水を純水にするためのイオン除去装置とからなり、脱気装置と、一端が前記有機物除去装置と前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に流路切換弁を介して接続され他端が前記脱気装置に接続された純水循環経路とを備え、発電動作前に前記凝縮水タンク内の水を前記純水供給経路、前記流路切換弁、前記水循環経路、前記脱気装置を経て前記凝縮水タンク内に循環回収する循環回収手段を有する。   In a fourth aspect of the invention, in particular, in the second aspect of the invention, the water purification means converts the organic matter removing device for removing organic matter of water from the condensed water tank, and the water that has passed through the organic matter removing device to pure water. The deaerator is connected to the pure water supply path between the organic substance remover and the ion remover via a flow switching valve, and the other end is the deaerator. A pure water circulation path connected to the apparatus, and the water in the condensed water tank passes through the pure water supply path, the flow path switching valve, the water circulation path, and the deaeration device before the power generation operation. Circulation recovery means for circulating recovery in the tank is provided.

第5の発明は、特に、第1から第4のいずれか1つの発明において、発電停止時に、前記カソードオフガス経路に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を有する。   According to a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, the flue gas condensed water supply for supplying the flue gas condensed water in the flue gas condensed water tank to the cathode offgas path when power generation is stopped. Have means.

第6の発明は、特に、第1から第5のいずれか1つの発明において、前記凝縮水タンク内に十分な量の凝縮水がない場合に、前記燃焼排ガス凝縮水タンク内の水を脱気処理して前記凝縮水タンクに供給する凝縮水補給手段を有する。   According to a sixth aspect of the present invention, in particular, in any one of the first to fifth aspects, when there is not a sufficient amount of condensed water in the condensed water tank, water in the combustion exhaust gas condensed water tank is degassed. Condensed water supply means for processing and supplying the condensed water tank is provided.

以下本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における燃料電池システムの構成図である。図1において、システム外部から導入された燃料ガスを水素生成装置1にて水素リッチな改質ガスに改質され、燃料電池2のアノード極に供給される。一方、空気供給ポンプ3によってシステム外部から導入された空気を加湿器4にて適切な露点に加湿した後、燃料電池2のカソード極に供給される。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the fuel gas introduced from the outside of the system is reformed into a hydrogen-rich reformed gas by the hydrogen generator 1 and supplied to the anode electrode of the fuel cell 2. On the other hand, the air introduced from the outside of the system by the air supply pump 3 is humidified to an appropriate dew point by the humidifier 4 and then supplied to the cathode electrode of the fuel cell 2.

燃料電池2のアノード極から排出されたアノードオフガスは、アノードオフガス凝縮器5を通過させ発生したアノードオフガス凝縮水を気液分離装置7にて分離した後、水素生成装置1の燃焼用ガスの一部として供給される。分離されたアノードオフガス凝縮水は凝縮水タンク8に回収される。一方、燃料電池2のカソード極から排出されたカソードオフガスはカソードオフガス凝縮器6にてカソードオフガス凝縮水を分離した後、システム外部へ放出される。分離されたカソードオフガス凝縮水は凝縮水タンク8に回収される。   The anode off-gas discharged from the anode electrode of the fuel cell 2 is separated from the anode off-gas condensed water generated by passing through the anode off-gas condenser 5 by the gas-liquid separator 7, and is then used as one of the combustion gases of the hydrogen generator 1. Supplied as a part. The separated anode off-gas condensed water is collected in the condensed water tank 8. On the other hand, the cathode offgas discharged from the cathode electrode of the fuel cell 2 is separated from the cathode offgas condensed water by the cathode offgas condenser 6 and then discharged to the outside of the system. The separated cathode off-gas condensed water is collected in the condensed water tank 8.

また、水素生成装置1から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガス凝縮器9にて燃焼排ガス凝縮水を分離した後、システム外部に放出される。分離された燃焼排ガス凝縮水は燃焼排ガス凝縮水タンク10に回収される。   Further, the combustion exhaust gas discharged from the hydrogen generator 1 is discharged to the outside of the system after separating the combustion exhaust gas condensed water by the combustion exhaust gas condenser 9. The separated flue gas condensed water is recovered in the flue gas condensed water tank 10.

凝縮水タンク8に回収された水は、純水供給ポンプ12により、途中に凝縮水供給弁11、有機物除去装置13a、イオン除去装置13bを備えた純水供給径路14を通過させ純水とした後、純水タンク15に貯留される。ここで、有機物除去装置13aには活性炭を充填したもの、イオン除去装置13bにはカチオン樹脂及びアニオン樹脂を混合させたイオン交換樹脂を充填したものを用いた。また、純水供給ポンプ12にはポンプ自身の目詰まりを防ぐための純水供給ポンプフィルタ12aが一体として取り付けられている。   The water collected in the condensed water tank 8 is passed through a pure water supply path 14 provided with a condensed water supply valve 11, an organic substance removing device 13a, and an ion removing device 13b on the way by a pure water supply pump 12 to obtain pure water. Then, it is stored in the pure water tank 15. Here, the organic substance removing device 13a was filled with activated carbon, and the ion removing device 13b was filled with an ion exchange resin mixed with a cation resin and an anion resin. Further, a pure water supply pump filter 12a is integrally attached to the pure water supply pump 12 to prevent clogging of the pump itself.

純水タンク15に貯留された純水は、冷却水循環ポンプ16により燃料電池2に冷却水として循環供給され、燃料電池の冷却・熱回収を行う。また、この冷却水の一部を加湿器4に供給し、燃料電池2のカソード極に供給する空気の加湿に用いている。   The pure water stored in the pure water tank 15 is circulated and supplied as cooling water to the fuel cell 2 by the cooling water circulation pump 16 to cool and recover the fuel cell. A part of this cooling water is supplied to the humidifier 4 and used for humidifying the air supplied to the cathode electrode of the fuel cell 2.

また純水タンク15に貯留された純水を、改質水供給ポンプ17により水素生成装置1に改質水として供給している。   The pure water stored in the pure water tank 15 is supplied as reforming water to the hydrogen generator 1 by the reforming water supply pump 17.

燃焼排ガス凝縮水タンク10は燃焼排ガス凝縮水供給弁18を途中に配置した燃焼排ガス凝縮水供給経路19により凝縮水供給弁11と純水供給ポンプ12の間の純水供給径路と接続されており、燃料電池システムの発電停止時に、凝縮水供給弁11を閉じ、燃焼排ガス凝縮水供給弁18を開け、純水供給ポンプ12を所定時間作動させることにより、燃焼排ガス凝縮水を純水供給径路14に所定量充填される。   The flue gas condensed water tank 10 is connected to a pure water supply path between the condensed water supply valve 11 and the pure water supply pump 12 by a flue gas condensed water supply path 19 having a flue gas condensed water supply valve 18 disposed in the middle. When the power generation of the fuel cell system is stopped, the condensed water supply valve 11 is closed, the combustion exhaust gas condensed water supply valve 18 is opened, and the pure water supply pump 12 is operated for a predetermined time, whereby the combustion exhaust gas condensed water is supplied to the pure water supply path 14. A predetermined amount is filled.

この燃料電池システム全体の動作は制御装置20によって制御されている。   The operation of the entire fuel cell system is controlled by the control device 20.

このような構成にすることにより、発電停止時に、燃料電池システム内の水経路の中で、微生物が最も増殖しやすい凝縮水タンクからイオン除去装置間の純水供給経路中に、微生物が増殖しにくい酸性水を供給することが出来るので、微生物の増殖によるフィルタ等の経路中部品での閉塞が起こることなく、燃料電池システムを安定的に運転させることが可能である。   With this configuration, when power generation is stopped, microorganisms grow from the condensed water tank in which the microorganisms are most likely to grow in the water path in the fuel cell system to the pure water supply path between the ion removal devices. Since it is possible to supply difficult acidic water, it is possible to stably operate the fuel cell system without clogging of parts in the path such as a filter due to the growth of microorganisms.

(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における燃料電池システムの構成図である。図2の構成は基本的に図1の構成と同様であるので、図1と異なる点のみ説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a configuration diagram of the fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention. Since the configuration of FIG. 2 is basically the same as the configuration of FIG. 1, only differences from FIG.

図2において、純水供給経路14中の有機物除去装置13aとイオン除去装置13bの間から分岐した配管を追加し、その配管中に排水弁21を設置した。   In FIG. 2, a pipe branched from between the organic substance removing device 13a and the ion removing device 13b in the pure water supply path 14 is added, and a drain valve 21 is installed in the pipe.

このような構成にすることにより、発電停止時には、実施の形態1と同様に、純水供給経路14にpHの低い燃焼排ガス凝縮水を所定量充填し、発電再開前には排水弁21を所定時間開弁することにより、純水供給経路14に滞留している酸性水を排水して、中性に近い凝縮水タンク8の水と置き換えることが出来る。すなわち発電停止中に純水供給経路14に滞留していた炭酸イオンを含んだ水を経路外に排出することが出来るので、その後段のイオン除去装置の負荷を低減させることが出来る。   With this configuration, when power generation is stopped, the pure water supply path 14 is filled with a predetermined amount of combustion exhaust gas condensate having a low pH when the power generation is stopped, and the drain valve 21 is set to a predetermined level before restarting power generation. By opening the valve for a period of time, the acidic water staying in the pure water supply path 14 can be drained and replaced with water in the condensed water tank 8 that is close to neutrality. That is, since the water containing carbonate ions staying in the pure water supply path 14 during the stoppage of power generation can be discharged out of the path, the load on the ion removal device in the subsequent stage can be reduced.

(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における燃料電池システムの構成図である。図3の構成も基本的に図1の構成と同じであるので、図1と異なる点のみ説明する。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a configuration diagram of the fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention. Since the configuration of FIG. 3 is basically the same as the configuration of FIG. 1, only the differences from FIG.

図3において、凝縮水タンク8の内部に水位検知手段22を設置し、凝縮水タンク内の水位を検知出来るようにしている。また、純水供給経路14中の配管や部品の閉塞を防止するために、凝縮水タンク内に凝縮水タンクフィルタ23を設置した。   In FIG. 3, the water level detection means 22 is installed inside the condensed water tank 8 so that the water level in the condensed water tank can be detected. Further, a condensate tank filter 23 was installed in the condensate tank in order to prevent blockage of piping and parts in the pure water supply path 14.

また、燃焼排ガス凝縮水タンク10から出ている燃焼排ガス凝縮水供給経路19を、凝縮水タンク8に直接接続した。   In addition, the flue gas condensed water supply path 19 extending from the flue gas condensed water tank 10 was directly connected to the condensed water tank 8.

このような構成にすることにより、発電停止時にpHの低い燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク8にも供給することが出来るので、凝縮水タンク内に設置された水位検知手段22や凝縮水タンクフィルタ23での微生物の増殖による閉塞や動作不良などの不具合を防止することが出来る。   By adopting such a configuration, combustion exhaust gas condensed water having a low pH can be supplied also to the condensed water tank 8 when power generation is stopped, so that the water level detection means 22 or the condensed water tank filter installed in the condensed water tank. Thus, problems such as blockage and malfunction due to the growth of microorganisms at 23 can be prevented.

(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4における燃料電池システムの構成図である。図4の構成は基本的に図3の構成と同じであるので、図3と異なる点のみ説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 4 of the present invention. Since the configuration of FIG. 4 is basically the same as the configuration of FIG. 3, only differences from FIG. 3 will be described.

図4において、有機物除去装置13aとイオン除去装置13bの間に流路切替弁24を設け、ここから分岐した純水循環経路25を凝縮水タンク8の上部に設置した脱気装置26の上部に接続した。脱気装置26では空気ポンプ3から分岐した空気を水の流れと対抗する流れで導入する構成とした。   In FIG. 4, a flow path switching valve 24 is provided between the organic substance removing device 13 a and the ion removing device 13 b, and a pure water circulation path 25 branched from here is provided above the deaerator 26 installed at the upper portion of the condensed water tank 8. Connected. In the deaerator 26, the air branched from the air pump 3 is introduced in a flow that opposes the flow of water.

このような構成にすることにより、発電停止中に凝縮水タンク8及び純水供給経路14に滞留させた酸性水を脱気装置26へ導入することにより、酸性水中の炭酸イオンを脱気することが出来る。この工程の具体的な動作を説明する。発電停止時の動作で、凝縮水タンク8と純水供給経路14に燃焼排ガス凝縮水である酸性水が滞留している。次の運転開始時に、発電開始前に流路切替弁24を純水循環経路25側に切替えてから純水供給ポンプ12を運転させる。このときに空気供給ポンプ3も作動させ外部から導入される空気を切替弁の操作により脱気装置26に導く。この状態をしばらく継続することにより、凝縮水タンク8及び純水供給経路14に滞留している酸性水に含まれている炭酸イオンが脱気され、中性領域の水となる。このような操作をしてから流路切替弁24をイオン除去装置に切替えて水を送るようにすると、イオン除去装置へ余分な負荷をかけることがなく、長期間メンテナンスフリーでシステムを稼動させることが出来る。ここで、脱気のための滞留酸性水の循環時間は水のpHが所望の値に戻るまでの時間として任意に設定することが出来る。また、酸性水脱気用の空気として、空気供給ポンプ3直後から配管を分離して導入したが、カソード極を通じて凝縮水タンク8に繋がっているカソードオフガス配管から導入することがシステム運転上可能であれば、そのようにすることにより部品や配管を削減することが出来る。   By adopting such a configuration, the acidic water retained in the condensed water tank 8 and the pure water supply path 14 during the power generation stop is introduced into the degassing device 26, thereby degassing the carbonate ions in the acidic water. I can do it. A specific operation of this process will be described. Due to the operation when power generation is stopped, acidic water as combustion exhaust gas condensate remains in the condensed water tank 8 and the pure water supply path 14. At the start of the next operation, the pure water supply pump 12 is operated after the flow path switching valve 24 is switched to the pure water circulation path 25 side before the start of power generation. At this time, the air supply pump 3 is also operated to guide the air introduced from the outside to the deaerator 26 by operating the switching valve. By continuing this state for a while, the carbonate ions contained in the acidic water staying in the condensed water tank 8 and the pure water supply path 14 are degassed and become neutral region water. If the flow switching valve 24 is switched to the ion removing device after such an operation to send water, the system can be operated without maintenance for a long time without applying an extra load to the ion removing device. I can do it. Here, the circulation time of the staying acidic water for deaeration can be arbitrarily set as the time until the pH of the water returns to a desired value. In addition, although the piping is separated and introduced immediately after the air supply pump 3 as the acid water deaeration air, it can be introduced from the cathode offgas piping connected to the condensed water tank 8 through the cathode electrode in terms of system operation. If so, parts and piping can be reduced by doing so.

(実施の形態5)
図5は、本発明の実施の形態5における燃料電池システムの構成図である。図5の構成は基本的に図3、4と同じ構成であるので、それぞれと異なる点のみ説明する。
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 5 of the present invention. Since the configuration of FIG. 5 is basically the same as that of FIGS. 3 and 4, only different points will be described.

図5において、燃焼排ガス凝縮水タンク10から連なる燃焼排ガス供給経路を、カソードオフガス経路に接続する。   In FIG. 5, a combustion exhaust gas supply path connected from the combustion exhaust gas condensed water tank 10 is connected to a cathode offgas path.

このような構成にすることにより、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水タンクに貯留された酸性水を、カソードオフガスの凝縮水が流れる経路に供給することが出来る。   With such a configuration, the acidic water stored in the combustion exhaust gas condensed water tank when power generation is stopped can be supplied to the path through which the condensed water of the cathode off gas flows.

燃料電池システム内で回収される凝縮水のうち、カソードオフガス凝縮水は他のアノードオフガス凝縮水及び燃焼排ガス凝縮水よりも微生物が繁殖しやすい状況になっている。アノードオフガス経路は燃焼ガスも流れている関係上、配管や部品がステンレス等の金属で構成されており、微生物の栄養源となる全有機炭素(以下、TOCと称する)成分の含有が少ない。また、燃焼排ガス凝縮水は酸性水となっているため基本的に微生物が繁殖しにくい。これに対してカソードオフガス経路は経路全体の温度がそれほど高くなく燃焼ガスが流れていないため、コスト抑制のために樹脂部品を使用することが多い。そのため微生物の栄養源となるTOC成分が含まれやすい条件になっている。またカソード経路の空気も流れているので酸素も豊富に供給されている。すなわち、微生物の繁殖に必要な水分、適度な温度、栄養源が揃っている為、微生物が増殖しやすい条件になっている。そこで、本実施の形態のような構成にすることにより、発電停止時にこの経路に燃焼排ガス凝縮水を供給することが出来、微生物が増殖しやすい部分での増殖を抑えることが出来るので、システム全体としても効果的である。特にシステムのレイアウト上、配管に滞留する部
分がある場合は、その手前から供給することにより、より効果を上げることが出来る。
Among the condensed water collected in the fuel cell system, the cathode off-gas condensed water is in a situation where microorganisms are more likely to propagate than the other anode off-gas condensed water and combustion exhaust gas condensed water. In the anode off-gas route, the combustion gas also flows, so that the piping and parts are made of metal such as stainless steel, and the total organic carbon (hereinafter referred to as TOC) component serving as a nutrient source for microorganisms is small. Further, since the flue gas condensate is acidic water, it is basically difficult for microorganisms to propagate. On the other hand, since the temperature of the entire cathode off-gas route is not so high and combustion gas does not flow, resin parts are often used for cost reduction. Therefore, the TOC component that is a nutrient source for microorganisms is easily contained. In addition, since the air in the cathode passage is also flowing, oxygen is also abundantly supplied. That is, since the moisture, moderate temperature, and nutrient sources necessary for the growth of microorganisms are provided, the conditions are such that the microorganisms can easily grow. Therefore, by adopting a configuration like this embodiment, combustion exhaust gas condensate can be supplied to this path when power generation is stopped, and growth in a part where microorganisms are likely to grow can be suppressed. It is also effective. In particular, when there is a portion that stays in the piping due to the layout of the system, the effect can be further improved by supplying it from the front.

(実施の形態6)
図6は、本発明の実施の形態6における燃料電池システムの構成図である。図6の構成は基本的に図4、5と同じ構成であるので、それぞれと異なる点のみ説明する。
(Embodiment 6)
FIG. 6 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 6 of the present invention. Since the configuration of FIG. 6 is basically the same as that of FIGS. 4 and 5, only different points will be described.

図6において、燃焼排ガス凝縮水タンク10から連なる燃焼排ガス凝縮水供給経路19を、凝縮水タンク8の上に設置した脱気装置26の上部に接続する。ここでは脱気装置26内で対向させる気体として、カソードオフガスを用いた。   In FIG. 6, a combustion exhaust gas condensed water supply path 19 connected from the combustion exhaust gas condensed water tank 10 is connected to an upper portion of a deaeration device 26 installed on the condensed water tank 8. Here, a cathode off gas was used as the gas to be opposed in the deaerator 26.

凝縮水タンク内に設置された水位検知手段で検知する水位レベルが低下すると、燃焼排ガス凝縮水供給弁18を開けて、燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク8に供給する。この際、燃焼排ガス凝縮水は脱気装置26を通過するので、含まれる炭酸イオンが脱気され中性領域の水になる、そのため後段のイオン除去装置の負荷を増やすことなくシステムの運転が可能となる。また、発電停止時には、燃焼排ガス凝縮水を純水供給経路14や凝縮水タンク8に必要量供給することが出来る。尚、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク8に供給する際は、脱気装置26内での対向空気を停止させることにより、微生物の増殖抑制効果がある酸性水として供給することが可能である。また発電再開時には発電開始前に実施の形態5と同様に凝縮水タンク8及び純水供給経路14に滞留している酸性水を脱気装置26を含む経路を循環させることにより、後段のイオン除去装置の負荷を増やすことなくシステムを運転させることが出来る。   When the water level detected by the water level detecting means installed in the condensate tank decreases, the flue gas condensed water supply valve 18 is opened to supply the flue gas condensed water to the condensate water tank 8. At this time, since the flue gas condensed water passes through the deaerator 26, the carbonate ions contained therein are deaerated to become water in the neutral region. Therefore, the system can be operated without increasing the load of the ion removal device in the subsequent stage. It becomes. Further, when power generation is stopped, the required amount of combustion exhaust gas condensed water can be supplied to the pure water supply path 14 and the condensed water tank 8. In addition, when supplying combustion exhaust gas condensate to the condensate tank 8 when power generation is stopped, it is possible to supply as acidic water having an effect of suppressing the growth of microorganisms by stopping the counter air in the deaerator 26. It is. In addition, when power generation is resumed, the subsequent stage ion removal is performed by circulating acidic water staying in the condensed water tank 8 and the deionized water supply path 14 through the path including the deaerator 26 in the same manner as in the fifth embodiment before starting the power generation. The system can be operated without increasing the load on the device.

本発明にかかる燃料電池システムは、発電停止時の凝縮水経路での微生物の増殖を抑えることが出来るので、凝縮水経路中の部品や水配管が閉塞することなく、システムを安定的に運転させることが可能になる。それにより、長期間メンテナンスをすること無く運転させる燃料電池システムを提供することが出来る。   The fuel cell system according to the present invention can suppress the growth of microorganisms in the condensed water path when power generation is stopped, so that the system can be stably operated without clogging parts and water piping in the condensed water path. It becomes possible. Accordingly, it is possible to provide a fuel cell system that can be operated without maintenance for a long period of time.

1 水素生成装置
2 燃料電池
8 凝縮水タンク
10 燃焼排ガス凝縮水タンク
13 水浄化装置
13a 有機物除去装置
13b イオン除去装置
14 純水供給径路
15 純水タンク
24 流路切替弁
25 純水循環経路
26 脱気装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen generator 2 Fuel cell 8 Condensate water tank 10 Combustion exhaust gas condensate water tank 13 Water purification device 13a Organic substance removal device 13b Ion removal device 14 Pure water supply path 15 Pure water tank 24 Flow path switching valve 25 Pure water circulation path 26 Desorption Equipment

Claims (6)

燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、有機物除去装置とイオン除去装置を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する燃料電池システム。 A hydrogen generator that generates hydrogen-rich reformed gas from fuel gas and water, a fuel cell that generates power using the reformed gas supplied to the anode and air supplied to the cathode, and the hydrogen generator And a pure water tank for storing pure water to be supplied to the fuel cell, a combustion exhaust gas condensed water tank for storing combustion exhaust gas condensed water recovered by condensing moisture in the combustion exhaust gas of the hydrogen generator, and the fuel cell A condensed water tank for storing anode off-gas condensed water obtained by condensing moisture in anode off-gas discharged from the anode electrode and cathode off-gas condensed water obtained by condensing moisture contained in cathode off-gas discharged from the cathode electrode of the fuel cell A deionized water supply path for supplying the deionized water tank with water stored in the condensate tank, provided with an organic substance removing device and an ion removing device in the middle; Fuel cell system having a combustion exhaust gas condensed water supplying means for supplying the pure water supply path between the condensed water tank the combustion exhaust gas condensed water of the combustion exhaust gas condensed water tank when stopping said ion removal device. 前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給された前記燃焼排ガス凝縮水を、発電動作前に前記純水供給経路の外に排出する燃焼排ガス凝縮水排出手段を備えた請求項1記載の燃料電池システム。 Combustion exhaust gas condensed water discharging means for discharging the combustion exhaust gas condensed water supplied to the pure water supply path between the condensed water tank and the ion removing device to the outside of the pure water supply path before power generation operation. The fuel cell system according to claim 1 provided. 燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、前記凝縮水タンクからの水を浄化する水浄化手段と、前記水浄化手段を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクに供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する燃料電池システム。 A hydrogen generator that generates hydrogen-rich reformed gas from fuel gas and water, a fuel cell that generates power using the reformed gas supplied to the anode and air supplied to the cathode, and the hydrogen generator And a pure water tank for storing pure water to be supplied to the fuel cell, a combustion exhaust gas condensed water tank for storing combustion exhaust gas condensed water recovered by condensing moisture in the combustion exhaust gas of the hydrogen generator, and the fuel cell A condensed water tank for storing anode off-gas condensed water obtained by condensing moisture in anode off-gas discharged from the anode electrode and cathode off-gas condensed water obtained by condensing moisture contained in cathode off-gas discharged from the cathode electrode of the fuel cell Water purification means for purifying water from the condensed water tank, and water stored in the condensed water tank provided with the water purification means in the middle. Fuel cell system having a pure water supply path for supplying to the click, and a combustion exhaust gas condensed water supplying means for supplying the combustion exhaust gas condensed water to the condensed water tank of the combustion exhaust gas condensed water tank when the power generation is stopped. 前記水浄化手段は、前記凝縮水タンクからの水の有機物を除去する有機物除去装置と、前記有機物除去装置を通過した水を純水にするためのイオン除去装置とからなり、脱気装置と、一端が前記有機物除去装置と前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に流路切換弁を介して接続され他端が前記脱気装置に接続された純水循環経路とを備え、発電動作前に前記凝縮水タンク内の水を前記純水供給経路、前記流路切換弁、前記水循環経路、前記脱気装置を経て前記凝縮水タンク内に循環回収する循環回収手段を有する請求項3記載の燃料電池システム。 The water purification means comprises an organic substance removing device that removes organic substances of water from the condensed water tank, and an ion removing device for making the water that has passed through the organic substance removing device pure water, a deaeration device, A pure water circulation path having one end connected to the pure water supply path between the organic substance removing apparatus and the ion removing apparatus via a flow path switching valve and the other end connected to the deaerator. 4. Circulating and collecting means for circulating and collecting water in the condensed water tank before operation through the pure water supply path, the flow path switching valve, the water circulation path, and the deaeration device. The fuel cell system described. 発電停止時に、前記カソードオフガス経路に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を有する請求項1から請求項4のいずれか1項記載の燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, further comprising combustion exhaust gas condensed water supply means for supplying the combustion exhaust gas condensed water of the combustion exhaust gas condensed water tank to the cathode off-gas path when power generation is stopped. 前記凝縮水タンク内に十分な量の凝縮水がない場合に、前記燃焼排ガス凝縮水タンク内の水を脱気処理して前記凝縮水タンクに供給する凝縮水補給手段を有する請求項1から請求項5のいずれか1項記載の燃料電池システム。 2. The apparatus according to claim 1, further comprising condensed water replenishing means for degassing the water in the combustion exhaust gas condensed water tank and supplying the condensed water tank to the condensed water tank when there is not a sufficient amount of condensed water in the condensed water tank. 6. The fuel cell system according to any one of items 5.
JP2009153395A 2009-06-29 2009-06-29 Fuel cell system Pending JP2011009130A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009153395A JP2011009130A (en) 2009-06-29 2009-06-29 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009153395A JP2011009130A (en) 2009-06-29 2009-06-29 Fuel cell system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011009130A true JP2011009130A (en) 2011-01-13

Family

ID=43565543

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009153395A Pending JP2011009130A (en) 2009-06-29 2009-06-29 Fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011009130A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161678A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Osaka Gas Co Ltd Fuel cell storage method
JP2015050032A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 東京瓦斯株式会社 Water treatment system and water treatment method in fuel cell system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013161678A (en) * 2012-02-06 2013-08-19 Osaka Gas Co Ltd Fuel cell storage method
JP2015050032A (en) * 2013-09-02 2015-03-16 東京瓦斯株式会社 Water treatment system and water treatment method in fuel cell system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5142604B2 (en) Fuel cell device
JP4461553B2 (en) Water treatment device for fuel cell
JP5132205B2 (en) Fuel cell device
JP2008135271A (en) Fuel cell device
JP2011009130A (en) Fuel cell system
JP2010033880A (en) Fuel cell
JP5178042B2 (en) Fuel cell device
JP2008300058A (en) Fuel cell device
JP5153178B2 (en) Fuel cell device
JP5353034B2 (en) Fuel cell power generator
JP4886968B2 (en) Fuel cell system
JP2007258026A (en) Water treatment system of fuel cell device
JP2005276621A (en) Fuel cell system
JPH0963612A (en) Water-cooled fuel cell power generating apparatus
JP2009081084A (en) Fuel cell power generation apparatus
JP5286851B2 (en) Fuel cell power generator
JPH08311676A (en) Method for removing dissolved hydrogen of electrolyzer and device therefor
JP5458668B2 (en) Fuel cell system
JP5178020B2 (en) Fuel cell device
JP2012115784A (en) Water treatment system, and fuel cell electric power system using the same
JP2003249255A (en) Fuel cell system
JP5228575B2 (en) Fuel cell power generator
JP5380868B2 (en) Condensed water decay prevention method and fuel cell power generator
JP5178095B2 (en) Fuel cell device
JP5989617B2 (en) Water treatment system and water treatment method in fuel cell system