JP2011096422A - Fuel cell cogeneration system - Google Patents

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JP2011096422A JP2009247308A JP2009247308A JP2011096422A JP 2011096422 A JP2011096422 A JP 2011096422A JP 2009247308 A JP2009247308 A JP 2009247308A JP 2009247308 A JP2009247308 A JP 2009247308A JP 2011096422 A JP2011096422 A JP 2011096422A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell cogeneration system which reduces the effect on the environment and sewage treatment. <P>SOLUTION: The fuel cell cogeneration system includes: a mixing section provided with a mixing tank 21 for mixing drainage from a condensed water treatment device 16 with water other than the drainage from the condensed water treatment device 16; and an outside drain pipe 22 for drain the mixed drainage mixed in the mixing section to the outside. In the fuel cell cogeneration system, a control section 9 for controlling operation of a mixing water supply means is also included so that water other than the drainage from the condensed water treatment device 16 is supplied to the mixing section at every predetermined time interval, thereby pH of the mixed drainage drained to the outside can be set in a predetermined range. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池コージェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to a fuel cell cogeneration system.

近年、次世代エネルギーとして、水素含有ガス(燃料ガス)と空気(酸素含有ガス)とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを、集電部材を介して複数個配置して電気的に直列に接続してなるセルスタックを、燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドに固定してセルスタック装置を構成し、そのセルスタック装置を収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールを備える燃料電池装置や、燃料電池装置の発電に生じる熱を利用して生成したお湯を貯湯するための貯湯タンクと組み合わせた燃料電池コージェネレーションシステムが種々提案されている。   In recent years, as next-generation energy, a plurality of fuel cells that can obtain electric power using hydrogen-containing gas (fuel gas) and air (oxygen-containing gas) are arranged electrically via a current collecting member. A cell stack device is configured by fixing cell stacks connected in series to a manifold for supplying fuel gas to a fuel cell, and a fuel cell module in which the cell stack device is stored in a storage container. Various fuel cell cogeneration systems combined with a hot water storage tank for storing hot water generated by using the fuel cell device provided and heat generated by power generation of the fuel cell device have been proposed.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、燃料電池コージェネレーションシステムにおける余剰の水を排水する必要があり、排水ラインの簡素化を目的とした燃料電池コージェネレーションシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In such a fuel cell cogeneration system, it is necessary to drain excess water in the fuel cell cogeneration system, and a fuel cell cogeneration system for the purpose of simplifying a drainage line has been proposed (for example, a patent) Reference 1).

特開2007−48654号公報JP 2007-48654 A

ところで、燃料電池コージェネレーションシステムのうち、特に発電ユニットから排水される水の水質が悪化している場合がある。特に、燃料電池セルからの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、改質器に供給する水として熱交換器での熱交換により生成される凝縮水を貯水するための水タンクとを備える発電ユニットにおいて、燃料電池セルの発電に伴って生じる二酸化炭素等のガスが溶解した水(凝縮水)を外部に排水する場合には、外部に排水される水のpHが低下し、pHが低下した水を外部に排水した場合に、環境に与える影響や下水処理に与える影響が懸念される。   By the way, in the fuel cell cogeneration system, the quality of water discharged from the power generation unit may be deteriorated. In particular, a heat exchanger for exchanging heat between exhaust gas from the fuel cell and water, and a water tank for storing condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger as water to be supplied to the reformer In the case of draining water (condensate) in which a gas such as carbon dioxide generated along with power generation of the fuel battery cell is drained to the outside, the pH of the water drained to the outside decreases, There is concern about the impact on the environment and the impact on sewage treatment when the water whose pH is lowered is drained to the outside.

そこで、本発明においては、外部に排水される水の水質を所定の範囲内とすることにより、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能な燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell cogeneration system capable of reducing the influence on the environment and sewage treatment by setting the quality of water drained to the outside within a predetermined range. And

本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池セル、該燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成するための改質器、前記燃料電池セルからの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器および前記改質器に供給する水として前記熱交換器での熱交換により生成される凝縮水を貯水するための水タンクを備える発電ユニットと、熱交換後の水を貯水するための貯湯タンクを備える貯湯ユニットと、前記熱交換器と前記貯湯タンクとの間で水を循環させるための循環配管と、前記水タンクからの排水と前記水タンクからの排水以外の水とを混合するための混合タンクを備える混合部と、前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するための混合用水供給手段と、前記混合部において混合された混合排水を外部へ排水するための外部排水管と、所定時間おきに、前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するように前記混合用水供給手段の動作を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。   A fuel cell cogeneration system according to the present invention includes a fuel cell that generates power using a fuel gas and an oxygen-containing gas, a reformer that generates fuel gas to be supplied to the fuel cell, and an exhaust gas from the fuel cell. A power generation unit comprising a heat exchanger for exchanging heat with water and a water tank for storing condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger as water to be supplied to the reformer, and heat A hot water storage unit comprising a hot water storage tank for storing the water after replacement, a circulation pipe for circulating water between the heat exchanger and the hot water storage tank, drainage from the water tank and the water tank A mixing unit comprising a mixing tank for mixing water other than the waste water, mixing water supply means for supplying water other than the waste water from the water tank to the mixing unit, and the mixing unit Controls the operation of the mixing water supply means so as to supply water other than the waste water from the water tank to the mixing section at predetermined intervals, and an external drain pipe for discharging the mixed mixed waste water to the outside. And a control device.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、水タンクからの排水と水タンクからの排水以外の水を、混合タンクを備える混合部にて混合した後の混合排水を、外部排水管を介して外部に排水することから、水タンクから排水される水のpHが低い場合であっても、水タンクからの排水以外の水と混合することで、外部に排水される混合排水のpHが低下することを抑制することができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the waste water from the water tank and the water other than the waste water from the water tank are mixed in the mixing section equipped with the mixing tank, and the mixed waste water is externally supplied via an external drain pipe. Even if the pH of the water drained from the water tank is low, mixing with water other than the drainage from the water tank lowers the pH of the mixed wastewater drained to the outside. Can be suppressed.

ここで、所定時間おきに、水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するように混合用水供給手段の動作を制御する制御装置を備えることから、混合部に定期的に水タンクからの排水以外の水が供給される。それにより、外部に排水される水のpHが低下することを効率よく抑制することができ、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。それにより、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能な燃料電池コージェネレーションシステムとすることができる。   Here, since a control device is provided for controlling the operation of the mixing water supply means so as to supply water other than the waste water from the water tank to the mixing unit at predetermined intervals, the mixing unit is periodically supplied with the water tank. Water other than the waste water is supplied. Thereby, it can suppress efficiently that the pH of the water drained outside falls, and the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range. Thereby, it can be set as the fuel cell cogeneration system which can reduce the influence which acts on an environment or a sewage treatment.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクと前記混合タンクとを接続する貯湯タンク排水管と、該貯湯タンク排水管に設けられ、前記貯湯タンクに貯水された水を前記混合部に排水するための貯湯タンク排水弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、前記貯湯タンクに貯水された水を前記混合部に供給するように前記貯湯タンク排水弁の動作を制御することが好ましい。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the mixing water supply means is provided in a hot water storage tank drain pipe connecting the hot water storage tank and the mixing tank, and in the hot water storage tank drain pipe, and the hot water storage tank stores water. A hot water storage tank drain valve for draining the collected water to the mixing unit, and the control device supplies the water stored in the hot water storage tank to the mixing unit every predetermined time. It is preferable to control the operation of the hot water tank drain valve.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、混合用水供給手段が、貯湯タンクと混合タンクとを接続する貯湯タンク排水管と、貯湯タンク排水管に設けられ、貯湯タンクに貯水された水を混合部に排水するための貯湯タンク排水弁とを含んでおり、制御装置が、所定時間おきに、貯湯タンクに貯水された水を混合部に供給するように、貯湯タンク排水弁の動作を制御することにより、より有効に混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the mixing water supply means is provided in the hot water tank drain pipe connecting the hot water storage tank and the mixing tank, and the hot water tank drain pipe, and the water stored in the hot water storage tank is mixed. And a hot water tank drain valve for draining into the hot water tank, and a control device controls the operation of the hot water tank drain valve so that the water stored in the hot water tank is supplied to the mixing section every predetermined time. Thus, the pH of the mixed waste water can be more effectively set within the predetermined range.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、該外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、該外部水供給管に設けられ、前記外部水供給手段から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、外部からの水を前記混合部に供給するように前記外部水調整弁の動作を制御することが好ましい。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the mixing water supply means connects the external water supply means for supplying water from the outside to the hot water storage tank, and the external water supply means and the mixing section. An external water supply pipe; and an external water adjustment valve provided in the external water supply pipe for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing unit. It is preferable to control the operation of the external water regulating valve so that water from the outside is supplied to the mixing unit at predetermined time intervals.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、混合用水供給手段が、貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、外部水供給手段と混合部とを接続する外部水供給管と、外部水供給管に設けられ、外部水供給手段から混合部に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁とを含んでおり、制御装置が、所定時間おきに、外部水供給手段より混合部に水を供給するように、外部水調整弁の動作を制御することにより、より有効に混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the mixing water supply means includes an external water supply means for supplying water from the outside to the hot water storage tank, and an external water supply pipe connecting the external water supply means and the mixing section. And an external water regulating valve for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing unit, and the control device supplies the external water at predetermined intervals. By controlling the operation of the external water regulating valve so that water is supplied from the means to the mixing section, the pH of the mixed waste water can be more effectively set within a predetermined range.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記混合用水供給手段が、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、該循環水供給管に設けられ、前記循環配管から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、前記循環配管を流れる循環水を前記混合部に供給するように前記循環水調整弁の動作を制御することが好ましい。   Further, in the fuel cell cogeneration system of the present invention, the water supply means for mixing is provided in the circulating pipe, a circulating water supply pipe connecting the circulating pipe and the mixing unit, and the circulating water supply pipe, A circulating water adjustment valve for adjusting a supply amount of water supplied from the circulation pipe to the mixing unit, and the control device supplies the circulating water flowing through the circulation pipe at predetermined intervals. It is preferable to control the operation of the circulating water regulating valve so as to supply to

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、混合用水供給手段が、循環配管と、循環配管と混合部とを接続する循環水供給管と、循環水供給管に設けられ、循環配管から混合部に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁とを含んでおり、制御装置が、所定時間おきに、循環配管を流れる水を混合部に供給するように、循環水調整弁の動作を制御することにより、より有効に混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the mixing water supply means is provided in the circulation pipe, the circulation water supply pipe connecting the circulation pipe and the mixing section, and the circulation water supply pipe. A circulating water regulating valve for regulating the amount of water to be supplied, and the operation of the circulating water regulating valve so that the controller supplies the water flowing through the circulating pipe to the mixing unit at predetermined intervals. By controlling this, the pH of the mixed waste water can be more effectively within the predetermined range.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、前記外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、該外部水供給管に設けられ、前記外部水供給手段から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁と、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、該循環水供給管に設けられ、前記循環配管から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁とを含んでおり、前記貯湯タンクが、前記貯湯タンクの貯水量を測定するための貯水量センサと、前記貯湯タンクに貯水された水の温度を測定するための貯湯タンク温度センサとを備えるとともに、前記制御装置は、前記貯水量センサおよび前記貯湯タンク温度センサにより測定された値に基づいて、所定時間おきに、前記外部水供給管を流れる水および前記循環配管を流れる水のうち少なくとも一方を前記混合部に供給するように、前記外部水調整弁および前記循環水調整弁の動作を制御することが好ましい。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the mixing water supply means connects the external water supply means for supplying water from the outside to the hot water storage tank, the external water supply means, and the mixing section. An external water supply pipe, an external water adjustment valve provided in the external water supply pipe for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing unit, the circulation pipe, and the circulation pipe A circulating water supply pipe connecting the mixing section and the circulating water supply pipe, and a circulating water adjusting valve provided in the circulating water supply pipe for adjusting the amount of water supplied from the circulation pipe to the mixing section. The hot water storage tank includes a water storage amount sensor for measuring the amount of water stored in the hot water storage tank, and a hot water storage tank temperature sensor for measuring the temperature of the water stored in the hot water storage tank, and the control device. Is Based on the values measured by the water storage amount sensor and the hot water storage tank temperature sensor, at least one of water flowing through the external water supply pipe and water flowing through the circulation pipe is supplied to the mixing section at predetermined intervals. Thus, it is preferable to control the operation of the external water regulating valve and the circulating water regulating valve.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、制御装置が、貯湯タンクに貯水された水の量や温度に基づいて、所定時間おきに、外部水調整弁および循環水調整弁の動作を制御することにより、外部水供給手段および循環配管のうち少なくとも一方より水を混合部に供給することができ、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the control device controls the operation of the external water adjustment valve and the circulating water adjustment valve at predetermined intervals based on the amount and temperature of the water stored in the hot water storage tank. Thus, water can be supplied to the mixing portion from at least one of the external water supply means and the circulation pipe, and the pH of the mixed waste water can be efficiently within a predetermined range.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、前記外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、前記外部水供給管と前記循環水供給管とが接続された三方弁とを含んでおり、前記貯湯タンクが、前記貯湯タンクの貯水量を測定するための貯水量センサと、前記貯湯タンクに貯水された水の温度を測定するための貯湯タンク温度センサとを備えるとともに、前記制御装置は、前記貯水量センサおよび前記貯湯タンク温度センサにより測定された値に基づいて、所定時間おきに、前記外部水供給管を流れる水および前記循環配管を流れる水のうち少なくとも一方を前記混合部に供給するように、前記三方弁の動作を制御することが好ましい。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the mixing water supply means connects the external water supply means for supplying water from the outside to the hot water storage tank, the external water supply means, and the mixing section. An external water supply pipe, the circulation pipe, a circulation water supply pipe that connects the circulation pipe and the mixing unit, and a three-way valve to which the external water supply pipe and the circulation water supply pipe are connected. The hot water storage tank includes a water storage amount sensor for measuring the amount of water stored in the hot water storage tank, and a hot water storage tank temperature sensor for measuring the temperature of the water stored in the hot water storage tank, and the control device. Is less of the water flowing through the external water supply pipe and the water flowing through the circulation pipe at predetermined intervals based on the values measured by the water storage amount sensor and the hot water storage tank temperature sensor. And to provide one to the mixing portion also, it is preferable to control the operation of the three-way valve.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、制御装置が、貯湯タンクに貯水された水の量や温度に基づいて、所定時間おきに、三方弁の動作を制御することにより、外部水供給手段および循環配管のうち少なくとも一方より水を混合部に供給することができ、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができるとともに、燃料電池コージェネレーションシステムの構成を簡略化することができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the control device controls the operation of the three-way valve at predetermined intervals based on the amount and temperature of the water stored in the hot water storage tank, thereby providing an external water supply means and Water can be supplied to the mixing unit from at least one of the circulation pipes, the pH of the mixed waste water can be efficiently within a predetermined range, and the configuration of the fuel cell cogeneration system can be simplified. .

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記循環水供給管が、前記循環配管のうち、前記熱交換器にて熱交換された後の水を前記貯湯タンクに供給するための戻り配管に接続されていることが好ましい。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the circulating water supply pipe is a return pipe for supplying the hot water storage tank with water after the heat exchange in the heat exchanger. It is preferable that they are connected.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、循環配管を流れる水を混合部に供給するにあたり、循環水供給管が、熱交換器にて熱交換された後の水を貯湯タンクに供給するための戻り配管に接続されていることから、熱交換器内を流れる水の量を低減することなく、循環配管を流れる水を混合部に供給できる。それにより、熱交換効率を低下することなく、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, when the water flowing through the circulation pipe is supplied to the mixing section, the circulation water supply pipe supplies the water after heat exchange in the heat exchanger to the hot water storage tank. Since it is connected to the return pipe, the water flowing through the circulation pipe can be supplied to the mixing section without reducing the amount of water flowing through the heat exchanger. Thereby, the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range without reducing the heat exchange efficiency.

また、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、前記制御装置は、前記燃料電池セルの発電量に対応して前記改質器に供給される原燃料および水の量と、前記熱交換器から排出される熱交換後の排ガスの温度より、前記水タンクからの排水量を算出し、該水タンクからの排水と前記水タンクからの排水以外の水とが混合された混合排水のpHが所定の範囲内となるように、前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するように前記混合用水供給手段の動作を制御することが好ましい。   Further, in the fuel cell cogeneration system according to the present invention, the control device discharges the raw fuel and water supplied to the reformer corresponding to the power generation amount of the fuel cell and the heat exchanger. The amount of waste water from the water tank is calculated from the temperature of the exhaust gas after heat exchange, and the pH of the mixed waste water in which waste water from the water tank and water other than waste water from the water tank are mixed is within a predetermined range. It is preferable to control the operation of the mixing water supply means so that water other than the waste water from the water tank is supplied to the mixing unit so as to be inside.

このような燃料電池コージェネレーションシステムにおいては、制御装置が、燃料電池セルの発電量に対応して改質器に供給される原燃料および水の量と、熱交換器から排出される熱交換後の排ガスの温度より、水タンクからの排水量を算出し、水タンクからの排水と水タンクからの排水以外の水とが混合された混合排水のpHが所定の範囲内となるように、水タンクからの排水以外の水を混合部に供給するように混合用水供給手段の動作を制御することから、混合部に適量の水タンクからの排水以外の水を供給することができ、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In such a fuel cell cogeneration system, the control device has an amount of raw fuel and water supplied to the reformer corresponding to the amount of power generated by the fuel cell, and after heat exchange discharged from the heat exchanger. The amount of waste water from the water tank is calculated from the temperature of the exhaust gas of the water tank so that the pH of the mixed waste water in which the waste water from the water tank and water other than the water tank are mixed is within a predetermined range. Since the operation of the mixing water supply means is controlled so as to supply water other than the wastewater from the mixing section to the mixing section, it is possible to supply the mixing section with water other than the drainage from an appropriate amount of water tank, and to efficiently mix the drainage. The pH can be within a predetermined range.

本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、水タンクからの排水と水タンクからの排水以外の水とを混合した混合排水を外部に排水することにより、外部に排水される混合排水のpHが低下することを抑制することができ、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能な燃料電池コージェネレーションシステムとすることができる。   In the fuel cell cogeneration system of the present invention, the pH of the mixed waste water discharged to the outside is lowered by draining the mixed waste water mixed with the water other than the water tank and the waste water from the water tank to the outside. This can be suppressed, and a fuel cell cogeneration system capable of reducing the influence on the environment and sewage treatment can be obtained.

本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention. 本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成の他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention. 本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成のさらに他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention. 本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成のさらに他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention. 本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成のさらに他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention. 本発明の燃料電池コージェネレーションシステムの構成のさらに他の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows another example of a structure of the fuel cell cogeneration system of this invention.

図1は、本発明の燃料電池コージェネレーションシステム(以下、コージェネシステムと略す場合がある。)の一例を示した構成図である。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a fuel cell cogeneration system (hereinafter sometimes abbreviated as a cogeneration system) of the present invention. In the following drawings, the same numbers are assigned to the same members.

図1に示すコージェネシステムは、発電を行なう発電ユニットと、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯ユニットと、これらのユニット間に水を循環させるための循環配管と、発電ユニット(後述する水タンク)からの排水と発電ユニットからの排水以外の水とを混合するための混合タンクを備える混合部と、混合タンクにて混合された混合排水を外部に排水するための外部排水管とを具備して構成されている。   The cogeneration system shown in FIG. 1 includes a power generation unit that generates power, a hot water storage unit that stores hot water after heat exchange, a circulation pipe that circulates water between these units, and a power generation unit (water tank described later). A mixing unit including a mixing tank for mixing water discharged from the power generation unit and water other than the water discharged from the power generation unit, and an external drain pipe for discharging the mixed waste water mixed in the mixing tank to the outside. It is configured.

図1に示す発電ユニットは、複数個の燃料電池セル(図示せず)を組み合わせてなる燃料電池セルスタック1と(以下、セルスタックと略す場合がある。)、セルスタック1に供給する燃料ガスを生成するための改質器4と、セルスタック1からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器5と、改質器4に供給する水として熱交換器5での熱交換により生成された凝縮水を一時的に貯水して浄化するための凝縮水処理装置16と、凝縮水処理装置16にて浄化された凝縮水(純水)を貯水するための水タンク7とを備えている。まず、発電ユニットを構成する各部材について説明する。   The power generation unit shown in FIG. 1 includes a fuel cell stack 1 formed by combining a plurality of fuel cells (not shown) (hereinafter sometimes abbreviated as cell stack), and fuel gas supplied to the cell stack 1. A heat exchanger 5 for exchanging heat with the exhaust gas from the cell stack 1 and water, and heat exchange in the heat exchanger 5 as water to be supplied to the reformer 4 A condensed water treatment device 16 for temporarily storing and purifying the generated condensed water and a water tank 7 for storing condensed water (pure water) purified by the condensed water treatment device 16 are provided. ing. First, each member constituting the power generation unit will be described.

発電ユニットは、天然ガス等の原燃料を供給する原燃料供給装置2、セルスタック1を構成する燃料電池セルに酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給装置3、原燃料と水蒸気により水蒸気改質する改質器4を具備している。なお、改質器4は、後述する水ポンプ6により供給される水(純水、以下適宜水と略す場合がある)を気化し、原燃料供給装置2から供給された原燃料と水蒸気とを混合するための気化部と、内部に改質触媒を備え、混合された原燃料と水蒸気とを反応させて燃料ガス(水素含有ガス)を生成するための改質部とを備えている。   The power generation unit includes a raw fuel supply device 2 for supplying a raw fuel such as natural gas, an oxygen-containing gas supply device 3 for supplying an oxygen-containing gas to the fuel cells constituting the cell stack 1, and water vapor from the raw fuel and water vapor. A reformer 4 for reforming is provided. Note that the reformer 4 vaporizes water (pure water, which may be abbreviated as appropriate hereinafter) supplied by a water pump 6 described later, and converts the raw fuel and steam supplied from the raw fuel supply device 2. A vaporizing section for mixing and a reforming catalyst for generating a fuel gas (hydrogen-containing gas) by reacting the mixed raw fuel and water vapor are provided.

なお、セルスタック1や改質器4を収納容器内に収納することで、発電ユニットを構成する燃料電池モジュールが構成される。なお図1においては、燃料電池モジュールを構成する各装置類を二点鎖線により囲って示している(図1においてMで示している)。   In addition, the fuel cell module which comprises a power generation unit is comprised by accommodating the cell stack 1 and the reformer 4 in a storage container. In FIG. 1, each device constituting the fuel cell module is surrounded by a two-dot chain line (indicated by M in FIG. 1).

また、セルスタック1からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器5、熱交換器5においてセルスタック1からの排ガスとで熱交換するための水を循環するための循環配管の一部、熱交換器5での熱交換により生成された凝縮水を一時的に貯水するとともに、凝縮水を浄化する(純水にする)ための凝縮水処理装置16、熱交換器5と凝縮水処理装置16とを接続する凝縮水供給管15、凝縮水処理装置16と水タンク7とを接続するタンク連結管17、水タンク7と改質器4とを接続する改質水供給管24とが設けられており、熱交換器5で生成された凝縮水は、凝縮水処理装置16にて純水に処理された後、水タンク7に貯水されて、改質水供給管24に設けられた水ポンプ6により改質器4(気化部、図示せず)に供給される。なお、図1に示すコージェネシステムにおいては、凝縮水処理装置16が、熱交換器5での熱交換により生成される凝縮水を貯水するための水タンクに相当し、以下の説明において、特に断りのない限り、凝縮水を貯水するための水タンクとして、凝縮水処理装置16を用いて説明する。   Also, a heat exchanger 5 for exchanging heat between the exhaust gas from the cell stack 1 and water, and a circulation pipe for circulating water for heat exchange with the exhaust gas from the cell stack 1 in the heat exchanger 5 The condensed water processing device 16 for temporarily storing condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger 5 and purifying the condensed water (to make pure water), the heat exchanger 5 and the condensed water A condensed water supply pipe 15 connecting the treatment apparatus 16, a tank connecting pipe 17 connecting the condensed water treatment apparatus 16 and the water tank 7, and a reforming water supply pipe 24 connecting the water tank 7 and the reformer 4; The condensed water generated in the heat exchanger 5 is processed into pure water by the condensed water treatment device 16, and then stored in the water tank 7 and provided in the reforming water supply pipe 24. The water pump 6 supplies the reformer 4 (vaporizer, not shown). In the cogeneration system shown in FIG. 1, the condensate treatment device 16 corresponds to a water tank for storing condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger 5, and in the following description, there is a special notice. Unless there is, it demonstrates using the condensed water processing apparatus 16 as a water tank for storing condensed water.

さらに図1に示す発電ユニットは、セルスタック1にて発電された直流電力を交流電力に変換し、変換された電流の外部負荷への供給量を調整するための供給電力調整部(パワーコンディショナ)8、後述する貯湯タンク14の水を熱交換器5に供給するための循環配管(送り配管12)に設けられ、熱交換器5に供給される水の水温を測定するための循環配管温度センサ10のほか、制御装置9が設けられている。制御装置9については後述する。また、後述する熱交換器5と後述する貯湯タンク14とで水を循環するための、送り配管12と戻り配管13とが設けられており(以下、送り配管12と戻り配管13とをあわせて循環配管と呼ぶ)、送り配管12には、熱交換器5と貯湯タンク14とで水を循環させるための循環ポンプ11が設けられている。なお、循環ポンプ11は貯湯ユニット側に配置することも可能である。そして、これら発電ユニットを構成する各装置を、外装ケース内に収納することで、設置や持ち運び等が容易な発電ユニット(燃料電池装置)とすることができる(図示せず)。   Further, the power generation unit shown in FIG. 1 converts the DC power generated by the cell stack 1 into AC power, and adjusts the supply amount of the converted current to the external load (power conditioner). 8) Circulation pipe temperature for measuring the temperature of water supplied to the heat exchanger 5 and provided in a circulation pipe (feed pipe 12) for supplying water in the hot water storage tank 14 to be described later to the heat exchanger 5. In addition to the sensor 10, a control device 9 is provided. The control device 9 will be described later. Further, a feed pipe 12 and a return pipe 13 are provided for circulating water between a heat exchanger 5 to be described later and a hot water storage tank 14 to be described later (hereinafter, the feed pipe 12 and the return pipe 13 are combined together). The feed pipe 12 is provided with a circulation pump 11 for circulating water between the heat exchanger 5 and the hot water storage tank 14. The circulation pump 11 can also be disposed on the hot water storage unit side. And by storing each device constituting these power generation units in an exterior case, a power generation unit (fuel cell device) that can be easily installed and carried can be obtained (not shown).

なお、セルスタック1と熱交換器5との間には、燃料電池セル(セルスタック1)の運転に伴い生じる排ガスを処理するための排ガス処理装置が設けられている(図示せず)。なお、排ガス処理装置は、収納容器内に排ガス処理部材を収納してなり、排ガス処理部材としては、一般的に公知の燃焼触媒を用いることができる。   In addition, between the cell stack 1 and the heat exchanger 5, the exhaust gas processing apparatus for processing the exhaust gas which arises with the driving | operation of a fuel cell (cell stack 1) is provided (not shown). In addition, the exhaust gas treatment apparatus accommodates an exhaust gas treatment member in a storage container, and a generally known combustion catalyst can be used as the exhaust gas treatment member.

貯湯ユニットは、熱交換後の湯水を貯水するための貯湯タンク14を備えている。貯湯タンク14には、外部からの水(水道水等)を供給するための貯湯タンク水供給管23が接続されており、また貯湯タンク14内の圧力を減圧するために、貯湯タンク14内の水を排水するための貯湯タンク排水弁25を備えている。なお、図中の矢印は、原燃料、酸素含有ガス、水の流れ方向を示したものである。   The hot water storage unit includes a hot water storage tank 14 for storing hot water after heat exchange. The hot water storage tank 14 is connected with a hot water storage tank water supply pipe 23 for supplying water (such as tap water) from the outside. In order to reduce the pressure in the hot water storage tank 14, A hot water storage tank drain valve 25 for draining water is provided. In addition, the arrow in a figure shows the flow direction of raw fuel, oxygen-containing gas, and water.

また、凝縮水処理装置16、水タンク7、貯湯タンク14には、それぞれの装置に貯水される水がオーバーフローした場合に、それぞれの装置から水を排水するための、凝縮水排水管20、水タンク排水管19、貯湯タンク排水管18が設けられており、それぞれの排水管が、後述する混合部(混合タンク21)に接続されている。なお貯湯タンク排水弁25は貯湯タンク排水管18に設けられている。   The condensed water treatment device 16, the water tank 7, and the hot water storage tank 14 have a condensed water drain pipe 20, water for draining water from each device when the water stored in each device overflows. A tank drain pipe 19 and a hot water storage tank drain pipe 18 are provided, and each drain pipe is connected to a mixing section (mixing tank 21) described later. The hot water tank drain valve 25 is provided in the hot water tank drain pipe 18.

以下に、図1に示したコージェネシステムの運転方法について説明する。   Hereinafter, a method for operating the cogeneration system shown in FIG. 1 will be described.

燃料電池セルの発電に用いられる燃料ガスを生成するために水蒸気改質を行なうにあたり、改質器4で使用される水は、熱交換器5において燃料電池セル(セルスタック1)の運転に伴って生じた排ガスと循環配管を流れる水との熱交換により生成される凝縮水が用いられる。熱交換器5にて生成された凝縮水は、凝縮水供給管15を流れて凝縮水処理装置16に供給される。凝縮水処理装置16にて凝縮水が一時的に貯水され、処理されることにより純水が生成される。凝縮水処理装置16にて生成された純水は水タンク7に供給される。水タンク7に貯水された水は、水ポンプ6により改質器4に供給され、原燃料供給装置2より供給される原燃料とで水蒸気改質が行われ、生成された燃料ガスが燃料電池セルに供給される。燃料電池セルにおいては、燃料ガスと酸素含有ガス供給装置3より供給される酸素含有ガスとを用いて発電が行われる。このように凝縮水を有効に利用することにより、水自立運転を行なうことができる。この際、凝縮水処理装置16にてオーバーフローした水(凝縮水)は凝縮水排水管20より排水され、水タンク7にてオーバーフローした水は水タンク排水管19より排水される。   In performing steam reforming to generate fuel gas used for power generation of a fuel cell, water used in the reformer 4 is accompanied by operation of the fuel cell (cell stack 1) in the heat exchanger 5. The condensed water produced | generated by the heat exchange with the waste gas produced | generated and the water which flows through a circulation piping is used. The condensed water generated in the heat exchanger 5 flows through the condensed water supply pipe 15 and is supplied to the condensed water treatment device 16. The condensed water is temporarily stored in the condensed water treatment device 16 and processed to produce pure water. The pure water generated by the condensed water treatment device 16 is supplied to the water tank 7. The water stored in the water tank 7 is supplied to the reformer 4 by the water pump 6, subjected to steam reforming with the raw fuel supplied from the raw fuel supply device 2, and the generated fuel gas is used as the fuel cell. Supplied to the cell. In the fuel battery cell, power generation is performed using the fuel gas and the oxygen-containing gas supplied from the oxygen-containing gas supply device 3. Thus, water self-sustained operation can be performed by using condensed water effectively. At this time, the water (condensed water) overflowed in the condensed water treatment device 16 is drained from the condensed water drain pipe 20, and the water overflowed in the water tank 7 is drained from the water tank drain pipe 19.

一方、貯湯タンク14に接続され循環ポンプ11により貯湯タンク14から熱交換器5に向けて送り配管12を流れる循環水は、熱交換器5内を流れる間に、セルスタック1からの排ガスとで熱交換され、温度が上昇する。熱交換後の温度の上昇した水(お湯)は、続いて戻り配管13を流れて貯湯タンク14に貯水される。なお、図示していないが、戻り配管13における熱交換器5の出口側には、熱交換器5での熱交換後の水の温度を測定するための出口水温センサが設けることが好ましい。循環ポンプ11の動作は、出口水温センサ10が測定する熱交換後の循環水の温度情報に基づいて、制御装置9により制御される。   On the other hand, the circulating water that is connected to the hot water storage tank 14 and flows through the feed pipe 12 from the hot water storage tank 14 toward the heat exchanger 5 by the circulation pump 11 is exhausted from the cell stack 1 while flowing in the heat exchanger 5. Heat exchange occurs and the temperature rises. The heated water (hot water) after the heat exchange flows through the return pipe 13 and is stored in the hot water storage tank 14. Although not shown, an outlet water temperature sensor for measuring the temperature of water after heat exchange in the heat exchanger 5 is preferably provided on the outlet side of the heat exchanger 5 in the return pipe 13. The operation of the circulation pump 11 is controlled by the control device 9 based on the temperature information of the circulating water after the heat exchange measured by the outlet water temperature sensor 10.

また、貯湯タンク14においては、ユーザーの給湯の使用量(貯湯タンク14内の貯水量)や貯湯タンク14内に貯水された水の温度等に基づいて、貯湯タンク水供給管23より外部からの水(水道水等)が貯湯タンク14内に供給される。   Further, in the hot water storage tank 14, the hot water supply water from the hot water storage tank 23 is supplied from the outside based on the amount of hot water used by the user (the amount of water stored in the hot water storage tank 14) and the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14. Water (such as tap water) is supplied into the hot water storage tank 14.

一方、貯湯タンク14がオーバーフローする場合や、貯湯タンク14の内圧を低減する場合においては、貯湯タンク排水弁25を作動させて、貯湯タンク14に貯水された水を、貯湯タンク排水管18より排水する。   On the other hand, when the hot water storage tank 14 overflows or when the internal pressure of the hot water storage tank 14 is reduced, the hot water storage tank drain valve 25 is operated to drain the water stored in the hot water storage tank 14 from the hot water storage tank drain pipe 18. To do.

ところで、発電ユニット(セルスタック1)から排出される排ガスには二酸化炭素等の成分を含む場合がある。ここで、熱交換器5において循環配管を流れる水とでの熱交換により生成された凝縮水に二酸化炭素等の成分が溶解した場合に、凝縮水の水質(特にはpH)が悪化し、そのような水質が悪化した凝縮水を、凝縮水排水管20を介して外部に排水した場合には、環境に与える影響や下水処理に与える影響が懸念される。   By the way, the exhaust gas discharged from the power generation unit (cell stack 1) may contain components such as carbon dioxide. Here, when a component such as carbon dioxide is dissolved in the condensed water generated by heat exchange with the water flowing through the circulation pipe in the heat exchanger 5, the quality of the condensed water (especially pH) deteriorates, When such condensed water having deteriorated water quality is drained to the outside through the condensed water drain pipe 20, there is a concern about the influence on the environment and the influence on the sewage treatment.

ここで、水質の悪化した凝縮水を処理するために、さらに各種装置や各種処理剤を設けることもできるが、この場合、コージェネシステムのコストがかかるという問題がある。   Here, in order to treat the condensed water having deteriorated water quality, various devices and various treatment agents can be further provided. In this case, however, there is a problem that the cost of the cogeneration system is increased.

そこで、本発明のコージェネシステムにおいては、凝縮水を一時的に貯水する凝縮水処理装置(凝縮水を一時的に貯水する水タンクに相当)からの排水を、凝縮水処理装置16からの排水以外の水と混合した後に、コージェネシステムの外部に排水するための、混合タンク21を備える混合部と、凝縮水処理装置16からの排水以外の水を混合部(混合タンク21)に供給するための混合用水供給手段とを備えており、混合部において混合された混合排水を、外部排水管22を介してコージェネシステムの外部に排水する。なお、図1に示すコージェネシステムにおいては、凝縮水処理装置16より排水される凝縮水に加えて、水タンク7より排水される水を混合しており、以下、これらをまとめて、発電ユニットからの排水という場合がある。   Therefore, in the cogeneration system of the present invention, the drainage from the condensed water treatment device (corresponding to a water tank that temporarily stores the condensed water) that temporarily stores condensed water is used except for the drainage from the condensed water treatment device 16. After mixing with water, the mixing unit provided with the mixing tank 21 for draining outside the cogeneration system, and for supplying water other than the drainage from the condensed water treatment device 16 to the mixing unit (mixing tank 21) The mixing water supply means is provided, and the mixed waste water mixed in the mixing section is discharged to the outside of the cogeneration system via the external drain pipe 22. In addition, in the cogeneration system shown in FIG. 1, in addition to the condensed water drained from the condensed water treatment device 16, the water drained from the water tank 7 is mixed. There is a case of drainage.

ここで、図1に示すコージェネシステムにおいては、混合部(混合タンク21)に発電ユニットからの排水される水以外の水を供給するための混合用水供給手段として、貯湯タンク14と混合タンク21とを接続する貯湯タンク排水管18と、貯湯タンク排水管18に設けられ、貯湯タンク14に貯水された水を混合部に排水するための貯湯タンク排水弁25とを含んで構成されている。   Here, in the cogeneration system shown in FIG. 1, as a mixing water supply means for supplying water other than the water discharged from the power generation unit to the mixing unit (mixing tank 21), The hot water storage tank drain pipe 18 is connected to the hot water storage tank drain pipe 18 and the hot water storage tank drain valve 25 is used to drain the water stored in the hot water storage tank 14 to the mixing section.

すなわち、図1に示すコージェネシステムにおいては、凝縮水排水管20と、水タンク排水管19と、貯湯タンク排水管18とがそれぞれ混合部(混合タンク21)に接続されており、混合タンク21内にて各排水管より排水された水を混合した後に、コージェネシステムの外部に外部排水管22を介して排水する。   That is, in the cogeneration system shown in FIG. 1, the condensed water drain pipe 20, the water tank drain pipe 19, and the hot water storage tank drain pipe 18 are respectively connected to the mixing section (mixing tank 21). The water drained from each drain pipe is mixed and then drained to the outside of the cogeneration system via the external drain pipe 22.

それにより、凝縮水処理装置16(凝縮水排水管20)から排水される水のpHが低い場合であっても、貯湯タンク14(貯湯タンク排水管18)からの排水と混合することで、外部に排水される水のpHが低下することを抑制することができる。それにより、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能なコージェネシステムとすることができるとともに、コストの低減を図ることができる。   Thereby, even when the pH of the water drained from the condensate treatment device 16 (condensate drain pipe 20) is low, by mixing with the drainage from the hot water storage tank 14 (hot water tank drain pipe 18), the external It can suppress that the pH of the water discharged | emitted by this falls. Thereby, it can be set as the cogeneration system which can reduce the influence which acts on an environment or a sewage treatment, and can aim at reduction of cost.

なお、本発明のコージェネシステムにおいて、熱交換器5において生成される凝縮水の水質が改質器4に供給するにあたり問題を生じない水質(pH)レベルである場合には、凝縮水処理装置16や凝縮水排水管20を設けない構成としてもよく、この場合は、水タンク7が、本発明でいう凝縮水を貯水するための水タンクに相当する。またこの場合は、水タンク排水管19より排水される水と、貯湯タンク排水管18より排水される水とを、混合部(混合タンク21)にて混合した後に、外部排水管22を介して排水すればよい。   In the cogeneration system of the present invention, when the water quality of the condensed water generated in the heat exchanger 5 is a water quality (pH) level that does not cause a problem in supplying the reformer 4, the condensed water treatment device 16. In this case, the water tank 7 corresponds to the water tank for storing the condensed water. In this case, the water drained from the water tank drain pipe 19 and the water drained from the hot water tank drain pipe 18 are mixed in the mixing section (mixing tank 21) and then passed through the external drain pipe 22. What is necessary is just to drain.

ところで、外部排水管22を介して外部に排水される水のpHを測定するにあたり、例えば混合部(混合タンク21)にpHセンサ等を設けることが考えられるが、この場合においてコージェネシステムのコストが上昇するおそれがある。   By the way, when measuring the pH of the water drained to the outside through the external drain pipe 22, for example, a pH sensor or the like may be provided in the mixing unit (mixing tank 21). In this case, the cost of the cogeneration system is low. May rise.

そこで、本発明のコージェネシステムにおいては、制御装置9が、所定時間おきに、水タンク(凝縮水処理装置16)からの排水以外の水を混合部(混合タンク21)に供給するように、混合用水供給手段(図1に示すコージェネシステムにおいては、貯湯タンク排水弁25)の動作を制御する。   Therefore, in the cogeneration system of the present invention, the control device 9 performs mixing so that water other than waste water from the water tank (condensate treatment device 16) is supplied to the mixing unit (mixing tank 21) at predetermined intervals. The operation of the water supply means (in the cogeneration system shown in FIG. 1, the hot water tank drain valve 25) is controlled.

それにより、混合部(混合タンク21)に定期的に貯湯タンク14内の水が供給されることから、外部に排水される水のpHが低下することを効率よく抑制することができるとともに、pHセンサを設ける必要性がないため、コストの上昇を抑制することができる。従って、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能な燃料電池コージェネレーションシステムとすることができる。   Thereby, since the water in the hot water storage tank 14 is regularly supplied to the mixing unit (mixing tank 21), it is possible to efficiently suppress the pH of the water discharged to the outside from being lowered, and the pH. Since there is no need to provide a sensor, an increase in cost can be suppressed. Therefore, a fuel cell cogeneration system capable of reducing the influence on the environment and sewage treatment can be provided.

ここで、凝縮水処理装置16(凝縮水排水管20)または水タンク7(水タンク排水管19)から排水される水のpHは、予めコージェネシステムを運転させて調査しておくことが好ましい。それにより、凝縮水処理装置16(凝縮水排水管20)または水タンク7(水タンク排水管19)から排水される水のpHの範囲を認識することができる。   Here, it is preferable to investigate the pH of the water drained from the condensed water treatment device 16 (condensate drain pipe 20) or the water tank 7 (water tank drain pipe 19) by operating a cogeneration system in advance. Thereby, it is possible to recognize the pH range of water drained from the condensed water treatment device 16 (condensate drain pipe 20) or the water tank 7 (water tank drain pipe 19).

また、凝縮水処理装置16(凝縮水排水管20)または水タンク7(水タンク排水管19)から単位時間に排水される水の量(排水量、余剰の凝縮水量)は、燃料電池セル(セルスタック1)の発電量に必要な燃料ガスを生成するための改質器4に供給される原燃料の量および水の量、熱交換器5における熱交換後の排ガスの温度とから求めることができる。なお、熱交換器5において、熱交換後の排ガスの温度を、送り配管12に設けられた循環配管温度センサ10により測定された循環配管を流れる水の温度と関連して設定する場合には、循環配管温度センサ10により測定された循環配管を流れる水の温度を用いてもよく、また熱交換器5の熱交換後の排ガスの排出口に温度センサを設けてもよい。   Further, the amount of water drained per unit time from the condensate treatment device 16 (condensate drain pipe 20) or the water tank 7 (water tank drain pipe 19) (drainage amount, excess condensate amount) is a fuel cell (cell It can be obtained from the amount of raw fuel and water supplied to the reformer 4 for generating the fuel gas necessary for the power generation amount of the stack 1), and the temperature of the exhaust gas after heat exchange in the heat exchanger 5. it can. In the heat exchanger 5, when setting the temperature of the exhaust gas after heat exchange in relation to the temperature of the water flowing through the circulation pipe measured by the circulation pipe temperature sensor 10 provided in the feed pipe 12, The temperature of water flowing through the circulation pipe measured by the circulation pipe temperature sensor 10 may be used, or a temperature sensor may be provided at the exhaust gas outlet after the heat exchange of the heat exchanger 5.

具体的には、例えば、燃料電池セル(セルスタック1)の発電量に応じて改質器4に供給される原燃料の量と水(水蒸気改質用の水)の量から、セルスタック1より排出される排ガス中の水の量を算出する。続いて、熱交換器5での熱交換後の排ガスの温度を求める。なお、熱交換器5が、熱交換後の排ガスの温度が、送り配管12に設けられた循環配管温度センサ10により測定された循環配管を流れる水の温度と関連して設定されるように構成されている場合には、循環配管温度センサ10により測定された循環配管を流れる水の温度を基準として、熱交換後の排ガスの温度を算出する。上述のセルスタック1から排出される排ガス中に含まれる水の量から、熱交換後の排ガスの温度における飽和水蒸気量を算出し、単位時間あたりの生成される凝縮水の量を算出する。その結果より、燃料電池セル(セルスタック1)の発電量を得るにあたって必要な燃料ガスを生成するにあたり改質器4での水蒸気改質反応のために水ポンプ6により供給される単位時間あたりの水の量を引くことで、余剰の凝縮水量(排水量)を求めることができる。   Specifically, for example, from the amount of raw fuel and water (water for steam reforming) supplied to the reformer 4 in accordance with the amount of power generated by the fuel battery cell (cell stack 1), the cell stack 1 The amount of water in the exhaust gas discharged is calculated. Subsequently, the temperature of the exhaust gas after heat exchange in the heat exchanger 5 is obtained. The heat exchanger 5 is configured such that the temperature of the exhaust gas after heat exchange is set in relation to the temperature of the water flowing through the circulation pipe measured by the circulation pipe temperature sensor 10 provided in the feed pipe 12. If so, the temperature of the exhaust gas after heat exchange is calculated based on the temperature of the water flowing through the circulation pipe measured by the circulation pipe temperature sensor 10. From the amount of water contained in the exhaust gas discharged from the cell stack 1, the amount of saturated water vapor at the temperature of the exhaust gas after heat exchange is calculated, and the amount of condensed water produced per unit time is calculated. As a result, per unit time supplied by the water pump 6 for the steam reforming reaction in the reformer 4 in generating the fuel gas necessary for obtaining the power generation amount of the fuel battery cell (cell stack 1). By subtracting the amount of water, the amount of excess condensed water (drainage) can be determined.

それにより、制御装置9は、算出された余剰の凝縮水量(排水量)と予め測定された凝縮水のpHとから、混合排水のpHを所定の範囲内とするにあたって必要な量の水(凝縮水処理装置16より排水される水以外の水)を混合部(混合タンク21)に供給するように、混合用水供給手段(図1に示すコージェネシステムにおいては、貯湯タンク排水弁25。)の動作を制御する。それにより、混合排水のpHを所定の範囲内とするにあたり、混合部(混合タンク21)に適量の水を供給することができ、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。なお、混合排水のpHの所定の範囲とは、例えば各地域で設定されている排水基準の代表値であるpH5.8〜8.6とすることができ、以下同意である。   Thereby, the control device 9 uses the calculated amount of excess condensed water (drainage amount) and the pH of the condensed water measured in advance, and the amount of water (condensed water) necessary to bring the pH of the mixed wastewater within a predetermined range. The operation of the mixing water supply means (in the cogeneration system shown in FIG. 1, the hot water storage tank drain valve 25) is performed so that water other than the water drained from the processing device 16 is supplied to the mixing unit (mixing tank 21). Control. Thereby, when the pH of the mixed waste water is within a predetermined range, an appropriate amount of water can be supplied to the mixing unit (mixing tank 21), and the pH of the mixed waste water can be efficiently within the predetermined range. . In addition, the predetermined range of pH of the mixed waste water can be set to, for example, pH 5.8 to 8.6 which is a representative value of the waste water standard set in each region, and the following is the consent.

なお、制御装置9が、混合用水供給手段を所定時間おきに作動させるにあたり、所定時間とは、セルスタック1の発電量や混合部(混合タンク21)の容量等に基づき、適宜設定することができ、例えば1分〜120分の間で設定することができる。   In addition, when the control device 9 operates the mixing water supply means at predetermined time intervals, the predetermined time can be appropriately set based on the power generation amount of the cell stack 1, the capacity of the mixing portion (mixing tank 21), and the like. For example, it can be set between 1 minute and 120 minutes.

具体的には、例えば、熱交換器5が、熱交換後の排ガスの温度が、送り配管12に設けられた循環配管温度センサ10により測定された循環配管を流れる水の温度よりも5℃高い温度となるように構成されている場合には、セルスタック1の発電量が700wで、循環配管温度センサ10により測定される熱交換器5に供給される水の温度が5℃(熱交換後の排ガスの温度が10℃に相当)である場合においては、余剰の凝縮水量としては4.2g/mLとなる。ここで、制御装置9が混合用水供給手段を30分おきに作動させる場合には、4.2g・mL×30分=126gの余剰の凝縮水が生成される。この凝縮水のpHが4.3の場合には、pHを5.8以上とするにあたり、混合用水供給手段より供給される水のpHが6.6の場合には、制御装置9は、4.6L以上の水を混合部(混合タンク21)に供給するように、混合用水供給手段の動作を制御すればよい。制御装置9は、混合部(混合タンク21)に必要量の水を供給した後は、混合用水供給手段を停止するように制御することが好ましい。   Specifically, for example, in the heat exchanger 5, the temperature of the exhaust gas after heat exchange is 5 ° C. higher than the temperature of water flowing through the circulation pipe measured by the circulation pipe temperature sensor 10 provided in the feed pipe 12. In the case where the temperature is configured, the power generation amount of the cell stack 1 is 700 w, and the temperature of the water supplied to the heat exchanger 5 measured by the circulation pipe temperature sensor 10 is 5 ° C. (after heat exchange) In the case where the temperature of the exhaust gas is equivalent to 10 ° C.), the surplus condensed water amount is 4.2 g / mL. Here, when the control device 9 operates the mixing water supply means every 30 minutes, 4.2 g · mL × 30 minutes = 126 g of excess condensed water is generated. When the pH of the condensed water is 4.3, when the pH is set to 5.8 or higher, when the pH of the water supplied from the mixing water supply means is 6.6, the control device 9 is 4 The operation of the mixing water supply means may be controlled so that 6 L or more of water is supplied to the mixing section (mixing tank 21). It is preferable that the controller 9 controls the mixing water supply means to stop after supplying a necessary amount of water to the mixing section (mixing tank 21).

なお、熱交換器5の性能や、改質器4における改質性能等に基づいて、余剰の凝縮水の生成量やpH、さらには混合用水供給手段より供給されるpH等は適宜異なるため、制御装置9はそれぞれの性能や水質にあわせて、適宜混合用水供給手段の動作を制御するように設定すればよい。   In addition, based on the performance of the heat exchanger 5, the reforming performance in the reformer 4, and the like, the amount of surplus condensed water generated and pH, and the pH supplied from the mixing water supply means are appropriately different. The control device 9 may be set to appropriately control the operation of the mixing water supply means in accordance with the performance and water quality.

図2は、本発明のコージェネシステムの他の一例を示した構成図である。図2に示すコージェネシステムにおいては、混合部(混合タンク21)に供給される水タンク(凝縮水処理装置16)からの排水以外の水として、外部からの水を供給する場合を示している。   FIG. 2 is a configuration diagram showing another example of the cogeneration system of the present invention. In the cogeneration system shown in FIG. 2, the case where the water from the outside is supplied as water other than the waste water from the water tank (condensate treatment apparatus 16) supplied to the mixing part (mixing tank 21) is shown.

上述したように、発電ユニット(セルスタック1)から排出される排ガスには二酸化炭素等の成分を含む場合があり、熱交換器5において循環配管を流れる水とでの熱交換により生成された凝縮水に二酸化炭素等の成分が溶解した場合に、凝縮水のpHが低下し、そのようなpHが低下した凝縮水を、凝縮水排水管20を介して外部に排水した場合には、環境に与える影響や下水処理に与える影響が懸念される。   As described above, the exhaust gas discharged from the power generation unit (cell stack 1) may contain components such as carbon dioxide, and condensation generated by heat exchange with water flowing through the circulation pipe in the heat exchanger 5 When components such as carbon dioxide are dissolved in water, the pH of the condensed water is lowered, and when condensed water having such a lowered pH is drained to the outside through the condensed water drain pipe 20, There are concerns about the impact on sewage treatment.

ここで、貯湯タンク排水管18を介して貯湯タンク14より排水される水を混合タンク21に供給するにあたり、貯湯タンク排水管18に水量計や他のセンサを設ける必要がある場合があり、この場合においてもコージェネシステムのコストが上昇するおそれがある。さらには、また貯湯タンク14に貯水された温度の上昇した水(お湯)を積極的に排水することとなるため、コージェネシステムの総合効率が低下するおそれがある。   Here, in order to supply the water discharged from the hot water storage tank 14 to the mixing tank 21 through the hot water storage tank drain pipe 18, it may be necessary to provide a water meter or other sensor in the hot water storage tank drain pipe 18. Even in this case, the cost of the cogeneration system may increase. Furthermore, since the water (hot water) with the increased temperature stored in the hot water storage tank 14 is actively drained, the overall efficiency of the cogeneration system may be reduced.

そこで、図2に示すコージェネシステムにおいては、混合用水供給手段が、貯湯タンク14に外部から水を供給するための外部水供給手段と、外部水供給手段と混合タンク21とを接続する外部水供給管26と、外部水供給管26に設けられ、外部水供給手段から混合タンク21に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁27とを含んでなるとともに、所定時間おきに、外部からの水を混合部(混合タンク21)に供給するように外部水調整弁27の動作を制御する制御装置9を備えている。なお、外部水供給管26と貯湯タンク水供給管23とが接続されている。   Therefore, in the cogeneration system shown in FIG. 2, the mixing water supply means connects the external water supply means for supplying water to the hot water storage tank 14 from the outside, and the external water supply connecting the external water supply means and the mixing tank 21. A pipe 26 and an external water adjustment valve 27 provided in the external water supply pipe 26 for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing tank 21, and at predetermined intervals. A control device 9 is provided for controlling the operation of the external water regulating valve 27 so as to supply water from the outside to the mixing unit (mixing tank 21). An external water supply pipe 26 and a hot water tank water supply pipe 23 are connected.

それにより、混合タンク21に外部水供給管26より外部からの水を供給することで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることが可能となる。それゆえ、混合タンク21より外部排水管22を介して外部に排水される水(混合排水)のpHが低下することを抑制することができ、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能なコージェネシステムとすることができる。   Thereby, by supplying water from the outside through the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21, the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range. Therefore, it is possible to suppress the pH of water (mixed wastewater) drained from the mixing tank 21 through the external drain pipe 22 from being lowered, and to reduce the influence on the environment and sewage treatment. A cogeneration system.

なお、図2に示しているように、貯湯タンク14からの排水もあわせて混合タンク21に供給することができ、この場合に制御装置9は、貯湯タンク14からの排水を考慮して外部水調整弁27の動作を制御することが好ましい。   As shown in FIG. 2, waste water from the hot water storage tank 14 can also be supplied to the mixing tank 21, and in this case, the control device 9 considers the waste water from the hot water storage tank 14 and supplies external water. It is preferable to control the operation of the regulating valve 27.

具体的には、制御装置9は、外部水供給管26より混合タンク21に外部水が供給されるように、所定時間おきに、外部水調整弁27の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、外部水供給管26より供給される外部水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。なお、混合排水のpHが所定の範囲内となった後は、制御装置9は、外部水供給管26から混合タンク21に供給される外部水を停止するように、適宜外部水調整弁27を停止するように制御することで、外部水の使用量が増加することを抑制することができる。なお、所定時間おきに、外部水調整弁27の動作を制御するにあたっての所定時間とは、上述した時間とすることができる。   Specifically, the control device 9 controls the operation of the external water regulating valve 27 every predetermined time so that external water is supplied from the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21. Thereby, the waste water from the condensed water treatment device 16 and the external water supplied from the external water supply pipe 26 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range. In addition, after the pH of the mixed waste water falls within a predetermined range, the control device 9 appropriately sets the external water adjustment valve 27 so as to stop the external water supplied from the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21. It can suppress that the usage-amount of external water increases by controlling to stop. The predetermined time for controlling the operation of the external water regulating valve 27 every predetermined time can be the time described above.

図3は、本発明のコージェネシステムのさらに他の一例を示した構成図である。図3に示すコージェネシステムにおいては、混合部(混合タンク21)に、水タンク(凝縮水処理装置16)からの排水以外の水を供給するための混合用水供給手段として、循環配管を用いる場合を示している。   FIG. 3 is a block diagram showing still another example of the cogeneration system of the present invention. In the cogeneration system shown in FIG. 3, a case where a circulation pipe is used as a mixing water supply means for supplying water other than the waste water from the water tank (condensate treatment device 16) to the mixing section (mixing tank 21). Show.

図3に示すコージェネシステムにおいては、混合用水供給手段が、循環配管と混合タンク21とを接続する循環水供給管28と、循環水供給管28に設けられ、循環配管から混合タンク21に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁29とを含んでなるとともに、所定時間おきに、循環配管を流れる水を混合部(混合タンク21)に供給するように循環水調整弁29の動作を制御する制御装置9を備えている。   In the cogeneration system shown in FIG. 3, the mixing water supply means is provided in the circulating water supply pipe 28 connecting the circulation pipe and the mixing tank 21 and the circulating water supply pipe 28, and supplies the mixing tank 21 from the circulation pipe. And a circulating water regulating valve 29 for regulating the amount of water supplied, and the circulating water regulating valve 29 is configured to supply water flowing through the circulation pipe to the mixing unit (mixing tank 21) at predetermined time intervals. A control device 9 for controlling the operation is provided.

それにより、混合タンク21に外部水供給管26より外部からの水を供給することで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることが可能となる。それゆえ、混合タンク21より外部排水管22を介して外部に排水される水(混合排水)のpHが低下することを抑制することができ、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能なコージェネシステムとすることができる。   Thereby, by supplying water from the outside through the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21, the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range. Therefore, it is possible to suppress the pH of water (mixed wastewater) drained from the mixing tank 21 through the external drain pipe 22 from being lowered, and to reduce the influence on the environment and sewage treatment. A cogeneration system.

なお、図3に示しているように、貯湯タンク14からの排水もあわせて混合タンク21に供給することができ、この場合に制御装置9は、貯湯タンク14からの排水を考慮して循環水調整弁29の動作を制御することが好ましい。   As shown in FIG. 3, waste water from the hot water storage tank 14 can also be supplied to the mixing tank 21, and in this case, the control device 9 considers the waste water from the hot water storage tank 14 to circulate water. It is preferable to control the operation of the regulating valve 29.

具体的には、制御装置9は、循環水供給管28より混合タンク21に循環水が供給されるように、所定時間おきに、循環水調整弁29の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、循環水供給管28より供給される循環水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。なお、混合排水のpHが所定の範囲内となった後は、制御装置9は、循環水供給管28から混合タンク21に供給される循環水を停止するように、適宜循環水調整弁29を制御することで、循環水の使用量が増加することを抑制することができる。なお、所定時間おきに、循環水調整弁29の動作を制御するにあたっての所定時間とは、上述した時間とすることができる。   Specifically, the control device 9 controls the operation of the circulating water adjustment valve 29 every predetermined time so that the circulating water is supplied from the circulating water supply pipe 28 to the mixing tank 21. Thereby, the waste water from the condensate treatment apparatus 16 and the circulating water supplied from the circulating water supply pipe 28 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range. In addition, after the pH of the mixed waste water falls within a predetermined range, the control device 9 appropriately sets the circulating water adjustment valve 29 so as to stop the circulating water supplied from the circulating water supply pipe 28 to the mixing tank 21. By controlling, it can suppress that the usage-amount of circulating water increases. It should be noted that the predetermined time for controlling the operation of the circulating water regulating valve 29 every predetermined time can be the time described above.

なお、循環水供給管28は、循環配管のうち、熱交換器5にて熱交換された後の水を貯湯タンク14に供給するための戻り配管13に接続されていることが好ましい。   In addition, it is preferable that the circulating water supply pipe 28 is connected to the return pipe 13 for supplying the hot water tank 14 with water after heat exchange in the heat exchanger 5 among the circulating pipes.

貯湯タンク14より熱交換器5に向けて送り配管12を流れる水を混合タンク21に供給するように循環水供給管28を接続する場合には、熱交換器5内を流れる水の量が減少し、熱交換器5における熱交換効率が低下するとともに、熱交換器5での熱交換により生成される凝縮水の量が減少するおそれがある。   When the circulating water supply pipe 28 is connected so that the water flowing through the feed pipe 12 from the hot water storage tank 14 toward the heat exchanger 5 is supplied to the mixing tank 21, the amount of water flowing through the heat exchanger 5 is reduced. However, the heat exchange efficiency in the heat exchanger 5 may be reduced, and the amount of condensed water generated by the heat exchange in the heat exchanger 5 may be reduced.

ここで、循環水供給管28を、熱交換器5にて熱交換された後の水を貯湯タンク14に供給するための戻り配管13に接続することにより、熱交換器5内を流れる水の量が減少することを抑制でき、熱交換器5における熱交換効率が低下することや、熱交換器5での熱交換により生成される凝縮水の量が減少することを抑制することができる。   Here, the circulating water supply pipe 28 is connected to a return pipe 13 for supplying the hot-water tank 14 with water after heat exchange in the heat exchanger 5, whereby water flowing in the heat exchanger 5 is A decrease in the amount can be suppressed, and a decrease in heat exchange efficiency in the heat exchanger 5 and a decrease in the amount of condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger 5 can be suppressed.

それにより、熱交換効率を低下することなく、混合排水のpHを所定の範囲内とすることが可能となり、環境や下水処理に及ぼす影響を低減することが可能な燃料電池コージェネレーションシステムとすることができる。   As a result, the pH of the mixed waste water can be kept within a predetermined range without lowering the heat exchange efficiency, and a fuel cell cogeneration system capable of reducing the influence on the environment and sewage treatment. Can do.

図4は、本発明のコージェネシステムのさらに他の一例を示した構成図である。図4に示すコージェネシステムにおいては、混合タンク21に供給する水として、外部からの水と循環配管を流れる水との両方を用いる場合の例を示している。   FIG. 4 is a configuration diagram showing still another example of the cogeneration system of the present invention. In the cogeneration system shown in FIG. 4, an example is shown in which both water from the outside and water flowing through a circulation pipe are used as water supplied to the mixing tank 21.

図2に示すコージェネシステムにおいては、混合タンク21に供給する水として、外部からの水を供給する場合の例を示し、図3に示すコージェネシステムにおいては、混合タンク21に供給する水として、循環配管を流れる水を供給する場合の例を示したが、貯湯タンク14内に貯水されている水の量や温度によっては、これらを使い分ることが好ましい。   In the cogeneration system shown in FIG. 2, an example of supplying water from the outside as water supplied to the mixing tank 21 is shown. In the cogeneration system shown in FIG. 3, circulation as water supplied to the mixing tank 21 is shown. Although the example in the case of supplying the water which flows through piping was shown, depending on the quantity and temperature of the water currently stored in the hot water storage tank 14, it is preferable to use these properly.

特には、貯湯タンク14内に貯水されている水の量が少ない場合には、貯湯タンク水供給管23より多くの水を貯湯タンク14に供給することが好ましく、この場合に外部水供給管26より混合タンク21への供給を停止し、循環水供給管28より混合タンク21へ循環水を供給することが好ましい。   In particular, when the amount of water stored in the hot water storage tank 14 is small, it is preferable to supply more water to the hot water storage tank 14 than the hot water storage tank water supply pipe 23. In this case, the external water supply pipe 26 It is preferable to stop the supply to the mixing tank 21 and supply the circulating water to the mixing tank 21 from the circulating water supply pipe 28.

一方、貯湯タンク14内に貯水されている水の温度が低い場合には、貯湯タンク水供給管23より貯湯タンク14に供給される外部からの水を停止することが好ましく、この場合に、循環水供給管28より混合タンク21への供給を停止し、外部水供給管26より混合タンク21へ外部水を供給することが好ましい。   On the other hand, when the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14 is low, it is preferable to stop the external water supplied to the hot water storage tank 14 from the hot water storage tank water supply pipe 23. It is preferable to stop the supply to the mixing tank 21 from the water supply pipe 28 and supply the external water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26.

それゆえ、図4に示すコージェネシステムにおいては、混合タンク21に供給する水として、外部からの水と循環配管を流れる水との両方を用いる場合の例を示している。   Therefore, the cogeneration system shown in FIG. 4 shows an example in which both water from the outside and water flowing through the circulation pipe are used as the water supplied to the mixing tank 21.

具体的には、混合用水供給手段が、貯湯タンク14に外部から水を供給するための外部水供給手段と、外部水供給手段と混合タンク21とを接続する外部水供給管26と、外部水供給管26に設けられ、外部水供給手段から混合タンク21に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁27と、循環配管と、循環配管(戻り配管13)と混合タンク21を接続する循環水供給管28と、循環水供給管28に設けられ、循環配管から混合タンク21に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁29とを含んでなる。さらに、貯湯タンク14には、貯湯タンク14の貯水量を測定するための貯水量センサ31と、貯湯タンク14に貯水された水の温度を測定するための貯湯タンク温度センサ32とが設けられており、貯水量センサ31および貯湯タンク温度センサ32により測定された情報に基づいて、所定時間おきに、外部水供給管26を流れる水および循環配管を流れる水のうち少なくとも一方を混合タンク21に供給するように、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御する制御装置9を備えている。   Specifically, the mixing water supply means includes an external water supply means for supplying water to the hot water storage tank 14 from the outside, an external water supply pipe 26 connecting the external water supply means and the mixing tank 21, and an external water supply. An external water adjustment valve 27 provided in the supply pipe 26 for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing tank 21, a circulation pipe, a circulation pipe (return pipe 13), and the mixing tank 21 A circulating water supply pipe 28 to be connected and a circulating water adjustment valve 29 provided in the circulating water supply pipe 28 for adjusting the amount of water supplied from the circulation pipe to the mixing tank 21 are included. Further, the hot water storage tank 14 is provided with a water storage amount sensor 31 for measuring the amount of water stored in the hot water storage tank 14 and a hot water storage tank temperature sensor 32 for measuring the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14. On the basis of information measured by the water storage amount sensor 31 and the hot water storage tank temperature sensor 32, at least one of water flowing through the external water supply pipe 26 and water flowing through the circulation pipe is supplied to the mixing tank 21 at predetermined intervals. Thus, the control device 9 that controls the operation of the external water adjustment valve 27 and the circulating water adjustment valve 29 is provided.

それにより、貯水量センサ31により測定される貯湯タンク14の貯水量や、貯湯タンク温度センサ32により測定される貯湯タンク14に貯水された水の温度に基づいて、制御装置9が、所定時間おきに、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御して、適宜外部水供給管26および循環水供給管28より混合タンク21に水を供給することで、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   Thereby, based on the amount of water stored in the hot water storage tank 14 measured by the water storage amount sensor 31 and the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14 measured by the hot water storage tank temperature sensor 32, the control device 9 makes the predetermined intervals. Further, by controlling the operations of the external water regulating valve 27 and the circulating water regulating valve 29 and appropriately supplying water from the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28 to the mixing tank 21, the pH of the mixed waste water can be efficiently obtained. Can be within a predetermined range.

具体的には、貯水量センサ31により測定された貯湯タンク14の貯水量情報と、貯湯タンク温度センサ32により測定された貯湯タンク14に貯水された水の温度情報とが制御装置9に伝送される。制御装置9は、所定時間おきに、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御して、適宜外部水供給管26および循環水供給管28より混合タンク21に水を供給するが、その際、貯水量センサ31より伝送された貯水量情報が所定の範囲外の場合には、循環水供給管28より混合タンク21に循環水が供給されるように、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16と、循環水供給管28より供給される循環水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。ここで、貯水量が所定の範囲とは、貯湯タンク14の容量等に基づいて適宜設定することができ、例えば最低貯水量とすることができる。   Specifically, the storage water amount information of the hot water storage tank 14 measured by the water storage amount sensor 31 and the temperature information of the water stored in the hot water storage tank 14 measured by the hot water storage tank temperature sensor 32 are transmitted to the control device 9. The The control device 9 controls the operation of the external water adjustment valve 27 and the circulating water adjustment valve 29 at predetermined intervals, and supplies water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28 as appropriate. In this case, when the stored water amount information transmitted from the stored water amount sensor 31 is outside the predetermined range, the external water regulating valve 27 and the circulating water are supplied to the mixing tank 21 from the circulating water supply pipe 28. The operation of the circulating water adjustment valve 29 is controlled. Thereby, the condensed water treatment apparatus 16 and the circulating water supplied from the circulating water supply pipe 28 are mixed, whereby the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range. Here, the predetermined range of the water storage amount can be appropriately set based on the capacity of the hot water storage tank 14 and the like, for example, the minimum water storage amount.

一方、制御装置9は、所定時間おきに、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御して、適宜外部水供給管26および循環水供給管28より混合タンク21に水を供給するが、その際、貯湯タンク温度センサ32より伝送された温度情報が所定の範囲外の場合には、外部水供給管26より混合タンク21に外部水が供給されるように、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、外部水供給管26より供給される外部からの水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。ここで、貯湯タンク14に貯水された水の温度の所定の範囲とは、適宜設定することができ、例えば貯湯タンク14の底部側の水の温度が65℃〜80℃とすることができる。なお、制御装置9は、混合タンク21に、外部水供給管26および循環水供給管28の両方より水が供給されるように、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御することもできる。なお、所定時間おきに、外部水調整弁27および循環水調整弁29の動作を制御するにあたっての所定時間とは、上述した時間とすることができる。   On the other hand, the control device 9 controls the operation of the external water regulating valve 27 and the circulating water regulating valve 29 every predetermined time, and supplies water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28 as appropriate. However, at that time, when the temperature information transmitted from the hot water storage tank temperature sensor 32 is out of the predetermined range, the external water regulating valve is arranged so that the external water is supplied from the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21. 27 and the operation of the circulating water regulating valve 29 are controlled. Thereby, the waste water from the condensate treatment apparatus 16 and the external water supplied from the external water supply pipe 26 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range. Here, the predetermined range of the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14 can be set as appropriate. For example, the temperature of the water on the bottom side of the hot water storage tank 14 can be set to 65 ° C to 80 ° C. The control device 9 controls the operations of the external water adjustment valve 27 and the circulating water adjustment valve 29 so that water is supplied to the mixing tank 21 from both the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28. You can also. The predetermined time for controlling the operation of the external water regulating valve 27 and the circulating water regulating valve 29 every predetermined time can be the time described above.

図5は、本発明のコージェネシステムのさらに他の一例を示した構成図である。図5に示すコージェネシステムにおいては、混合タンク21に供給する水として、外部からの水と循環配管を流れる水との両方を用いる場合の例を示しており、図4に示すコージェネシステムと対比して、外部水供給手段と混合タンク21とを接続する外部水供給管26と、循環配管と混合タンク21とを接続する循環水供給管28とが三方弁33により接続されており、三方弁33と混合タンク21とが接続管30により接続されている点と、外部水調整弁27と循環水調整弁29とを備えていない点と、制御装置9が、貯水量センサ31および貯湯タンク温度センサ32により測定される情報に基づいて三方弁33の動作を制御する点で異なっている。   FIG. 5 is a configuration diagram showing still another example of the cogeneration system of the present invention. In the cogeneration system shown in FIG. 5, the example in the case of using both the water from the outside and the water flowing through the circulation pipe is shown as the water supplied to the mixing tank 21, and is compared with the cogeneration system shown in FIG. An external water supply pipe 26 that connects the external water supply means and the mixing tank 21 and a circulating water supply pipe 28 that connects the circulation pipe and the mixing tank 21 are connected by a three-way valve 33. And the mixing tank 21 are connected by a connecting pipe 30, the external water regulating valve 27 and the circulating water regulating valve 29 are not provided, and the control device 9 includes a water storage amount sensor 31 and a hot water storage tank temperature sensor. The difference is that the operation of the three-way valve 33 is controlled based on the information measured by 32.

図5に示すコージェネシステムにおいては、制御装置9が、貯水量センサ31および貯湯タンク温度センサ32により測定された情報に基づいて三方弁33の動作を制御することで、適宜外部水供給管26または循環水供給管28より混合タンク21に水を供給することで、効率よく混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   In the cogeneration system shown in FIG. 5, the control device 9 controls the operation of the three-way valve 33 based on information measured by the water storage amount sensor 31 and the hot water storage tank temperature sensor 32, so that the external water supply pipe 26 or By supplying water to the mixing tank 21 from the circulating water supply pipe 28, the pH of the mixed waste water can be efficiently within a predetermined range.

具体的には、貯水量センサ31により測定された貯湯タンク14の貯水量情報と、貯湯タンク温度センサ32により測定された貯湯タンク14に貯水された水の温度情報とが制御装置9に伝送される。制御装置9は、所定時間おきに、三方弁33の動作を制御して、適宜外部水供給管26および循環水供給管28より混合タンク21に水を供給するが、その際、貯水量センサ31より伝送される貯水量情報が所定の範囲外の場合には、循環水供給管28より混合タンク21に循環水が供給されるように、三方弁33の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、循環水供給管28より供給される循環水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。ここで、貯水量が所定の範囲とは、貯湯タンク14の容量等に基づいて適宜設定することができ、例えば最低貯水量とすることができる。   Specifically, the storage water amount information of the hot water storage tank 14 measured by the water storage amount sensor 31 and the temperature information of the water stored in the hot water storage tank 14 measured by the hot water storage tank temperature sensor 32 are transmitted to the control device 9. The The control device 9 controls the operation of the three-way valve 33 at predetermined intervals to supply water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28 as appropriate. When the stored water amount information transmitted is outside the predetermined range, the operation of the three-way valve 33 is controlled so that the circulating water is supplied from the circulating water supply pipe 28 to the mixing tank 21. Thereby, the waste water from the condensate treatment apparatus 16 and the circulating water supplied from the circulating water supply pipe 28 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range. Here, the predetermined range of the water storage amount can be appropriately set based on the capacity of the hot water storage tank 14 and the like, for example, the minimum water storage amount.

一方、制御装置9は、三方弁33の動作を制御して、適宜外部水供給管26および循環水供給管28より混合タンク21に水を供給するが、その際、貯湯タンク温度センサ32より伝送された温度情報が所定の範囲外の場合には、外部水供給管26より混合タンク21に外部水が供給されるように、三方弁33の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、外部水供給管26より供給される外部からの水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。ここで、貯湯タンク14に貯水された水の温度の所定の範囲とは、上述と同様に、例えば貯湯タンク14の底部側の水の温度が65℃〜80℃とすることができる。また、所定時間おきに、三方弁33の動作を制御するにあたっての所定時間とは、上述した時間とすることができる。   On the other hand, the control device 9 controls the operation of the three-way valve 33 to supply water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26 and the circulating water supply pipe 28 as appropriate. When the temperature information is outside the predetermined range, the operation of the three-way valve 33 is controlled so that external water is supplied from the external water supply pipe 26 to the mixing tank 21. Thereby, the waste water from the condensate treatment apparatus 16 and the external water supplied from the external water supply pipe 26 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range. Here, the predetermined range of the temperature of the water stored in the hot water storage tank 14 can be set such that the temperature of the water on the bottom side of the hot water storage tank 14 is 65 ° C. to 80 ° C., for example. In addition, the predetermined time for controlling the operation of the three-way valve 33 every predetermined time can be the time described above.

図6は、本発明のコージェネシステムのさらに他の一例を示した構成図である。図6に示すコージェネシステムにおいては、図4に示すコージェネシステムに加えて、外部より供給される水(水道水等)を浄化し、浄化された水を改質器4に水を供給するための外部水処理装置Xを備えている。   FIG. 6 is a configuration diagram showing still another example of the cogeneration system of the present invention. In the cogeneration system shown in FIG. 6, in addition to the cogeneration system shown in FIG. 4, water (such as tap water) supplied from the outside is purified, and the purified water is supplied to the reformer 4. An external water treatment device X is provided.

外気温が高く且つ湿度が低い場合等において、熱交換器5における熱交換により生成される凝縮水の量が少ない場合がある。この場合に、コージェネシステムが水自立運転を行なうことが困難となるおそれがある。また、水タンク7に貯水された水の量が少ない場合にも水自立運転が困難となるおそれがある。   When the outside air temperature is high and the humidity is low, the amount of condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger 5 may be small. In this case, it may be difficult for the cogeneration system to perform water self-sustained operation. Further, even when the amount of water stored in the water tank 7 is small, there is a possibility that water self-sustained operation becomes difficult.

それゆえ、図6に示す燃料電池装置においては、外部より供給される水を浄化し、浄化された水を改質器4に供給するための外部水浄化装置Xを具備している。   Therefore, the fuel cell device shown in FIG. 6 includes an external water purification device X for purifying water supplied from the outside and supplying the purified water to the reformer 4.

ここで、外部水浄化装置Xとしては、外部より供給される水の量を調整するための給水弁35、水を浄化するための活性炭フィルタ装置36、逆浸透膜装置37およびイオン交換樹脂装置38の各装置のうち、少なくともイオン交換樹脂装置38(好ましくは全ての装置)、各装置を接続する水供給管34を具備し、図6において、外部より供給される水を浄化し、浄化された水を改質器4に供給するための各装置類を一点鎖線により囲い、外部水浄化装置Xとして示している。なお、イオン交換樹脂装置38にて浄化された水は、水タンク7に供給される。   Here, as the external water purification device X, a water supply valve 35 for adjusting the amount of water supplied from the outside, an activated carbon filter device 36 for purifying water, a reverse osmosis membrane device 37, and an ion exchange resin device 38. Among these devices, at least an ion exchange resin device 38 (preferably all devices) and a water supply pipe 34 for connecting each device are provided. In FIG. 6, water supplied from the outside is purified and purified. Each device for supplying water to the reformer 4 is surrounded by a one-dot chain line, and is shown as an external water purification device X. The water purified by the ion exchange resin device 38 is supplied to the water tank 7.

なお、外部水浄化装置Xとは、上述した外部から供給される水を処理するための各装置を意味するものとし、図6に示したコージェネシステムにおいては、上記各装置のすべてを備える構成を示している。   In addition, the external water purification apparatus X shall mean each apparatus for processing the water supplied from the outside mentioned above, and in the cogeneration system shown in FIG. 6, the structure provided with all the said each apparatus. Show.

ここで、混合用水供給手段として、外部水浄化装置Xに供給される外部水を用いることもでき、図6に示したコージェネシステムにおいては、混合用水供給手段が、図4に示したコージェネシステムの構成に加えて、外部水浄化装置Xに水を供給する水供給管34と、水供給管34に設けられた給水弁35(三方弁)、給水弁35の一端と混合タンク21とを接続する水供給管39とを含んでいる。なお、給水弁35として、三方弁の代わりに、電磁弁等の弁を水供給管34と水供給管39のそれぞれに設けることも可能である。この場合、水供給管34に設ける電磁弁は、水供給管39との接続部よりも下流側に設けることが好ましい。   Here, external water supplied to the external water purification apparatus X can also be used as the mixing water supply means. In the cogeneration system shown in FIG. 6, the mixing water supply means is the same as that of the cogeneration system shown in FIG. In addition to the configuration, a water supply pipe 34 that supplies water to the external water purification apparatus X, a water supply valve 35 (three-way valve) provided in the water supply pipe 34, one end of the water supply valve 35, and the mixing tank 21 are connected. And a water supply pipe 39. As the water supply valve 35, a valve such as an electromagnetic valve can be provided in each of the water supply pipe 34 and the water supply pipe 39 instead of the three-way valve. In this case, the electromagnetic valve provided in the water supply pipe 34 is preferably provided on the downstream side of the connection portion with the water supply pipe 39.

それにより、外部水供給管26や循環水供給管28から混合タンク21に水を供給することが困難な場合において、制御装置9が、所定時間おきに、給水弁35の動作を制御することにより、水供給管34を流れる外部水を、水供給管39を介して混合タンク21に供給することができ、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   Thereby, when it is difficult to supply water to the mixing tank 21 from the external water supply pipe 26 or the circulating water supply pipe 28, the control device 9 controls the operation of the water supply valve 35 every predetermined time. The external water flowing through the water supply pipe 34 can be supplied to the mixing tank 21 via the water supply pipe 39, and the pH of the mixed waste water can be set within a predetermined range.

具体的には、制御装置9は、所定時間おきに混合用水供給手段の動作を制御するが、その際、貯水量センサ31より伝送された貯水量情報が所定の範囲外であり、かつ貯湯タンク温度センサ32より伝送された温度情報が所定の範囲外の場合には、水供給管34を流れる外部水を、水供給管39を介して混合タンク21に供給するように、給水弁(三方弁)35の動作を制御する。それにより、凝縮水処理装置16からの排水と、水供給管39を介して供給される外部水とが混合されることで、混合排水のpHを所定の範囲内とすることができる。   Specifically, the control device 9 controls the operation of the mixing water supply means every predetermined time. At this time, the stored water amount information transmitted from the stored water amount sensor 31 is out of the predetermined range, and the hot water storage tank When the temperature information transmitted from the temperature sensor 32 is out of a predetermined range, a water supply valve (three-way valve) is provided so that external water flowing through the water supply pipe 34 is supplied to the mixing tank 21 via the water supply pipe 39. ) 35 operation is controlled. Thereby, the waste water from the condensate treatment apparatus 16 and the external water supplied via the water supply pipe 39 are mixed, so that the pH of the mixed waste water can be within a predetermined range.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。   Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、上記例においては、混合部(混合タンク21)および外部排水管22を発電ユニットおよび貯湯ユニット外の部位に配置した例を示して説明したが、混合部(混合タンク21)を発電ユニット内や貯湯ユニット内に配置することも可能である。   For example, in the above-described example, the mixing unit (mixing tank 21) and the external drain pipe 22 are illustrated and disposed in a portion outside the power generation unit and the hot water storage unit. However, the mixing unit (mixing tank 21) is disposed in the power generation unit. It can also be placed in a hot water storage unit.

また、例えば、混合部として混合タンク21を備える例を示したが、凝縮水処理装置16からの排水と混合用水供給手段より供給される混合用水を混合するための混合部材を備え、混合部材にて凝縮水処理装置16からの排水と混合用水供給手段より供給される混合用水とを混合した後に、混合タンク21に混合排水を供給するように構成することもできる。   For example, although the example provided with the mixing tank 21 as a mixing part was shown, the mixing member for mixing the waste_water | drain from the condensed water processing apparatus 16 and the mixing water supplied from the mixing water supply means is provided, and a mixing member is provided. It is also possible to supply the mixed wastewater to the mixing tank 21 after mixing the wastewater from the condensed water treatment device 16 and the mixing water supplied from the mixing water supply means.

さらに、本発明のコージェネシステムにおいては、制御装置9が所定時間おきに、混合用水供給手段を制御するが、例えば混合タンク21に貯水量センサを備え、貯水量センサ測定する混合タンク21の貯水量が所定の値を超えるたびに、混合用水が混合タンク21に供給されるように、混合用水供給手段を制御することもできる。それにより、混合排水のpHを効率よく所定の範囲内とすることができるとともに、混合用水の使用量が増加することを抑制することができる。   Furthermore, in the cogeneration system of the present invention, the control device 9 controls the mixing water supply means every predetermined time. For example, the mixing tank 21 includes a water storage amount sensor, and the water storage amount of the mixing tank 21 that measures the water storage amount sensor is measured. It is also possible to control the mixing water supply means so that the mixing water is supplied to the mixing tank 21 every time the value exceeds a predetermined value. Thereby, while being able to make the pH of mixed waste water into the predetermined range efficiently, it can suppress that the usage-amount of mixing water increases.

また、外部水浄化装置Xを備えていない構成において、貯水量センサ31より伝送される貯水量情報が所定の範囲外であり、かつ貯湯タンク温度センサ32より伝送される温度情報が所定の範囲外の場合に、制御装置9は発電ユニットでの発電を停止するように制御することもできる。この場合には、発電ユニットでの発電を停止することで、水質の悪化した水が外部に排水されることを停止することができる。   Further, in a configuration that does not include the external water purification device X, the stored water amount information transmitted from the stored water amount sensor 31 is out of the predetermined range, and the temperature information transmitted from the hot water storage tank temperature sensor 32 is out of the predetermined range. In this case, the control device 9 can also control to stop the power generation in the power generation unit. In this case, by stopping the power generation in the power generation unit, it is possible to stop the water having deteriorated water quality from being drained to the outside.

1:燃料電池セルスタック
5:熱交換器
7:水タンク
9:制御装置
12:送り配管
13:戻り配管
14:貯湯タンク
16:凝縮水処理装置
18:貯湯タンク排水管
19:水タンク排水管
20:凝縮水排水管
21:混合タンク
22:外部排水管
26:外部水供給管
27:外部水調整弁
28:循環水供給管
29:循環水調整弁
33:三方弁
X:外部水処理装置
1: Fuel cell stack 5: Heat exchanger 7: Water tank 9: Controller 12: Feed pipe 13: Return pipe 14: Hot water tank 16: Condensate water treatment device 18: Hot water tank drain pipe 19: Water tank drain pipe 20 : Condensate drain pipe 21: Mixing tank 22: External drain pipe 26: External water supply pipe 27: External water adjustment valve 28: Circulating water supply pipe 29: Circulating water regulation valve 33: Three-way valve X: External water treatment device

Claims (8)

燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池セル、該燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成するための改質器、前記燃料電池セルからの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器および前記改質器に供給する水として前記熱交換器での熱交換により生成される凝縮水を貯水するための水タンクを備える発電ユニットと、
熱交換後の水を貯水するための貯湯タンクを備える貯湯ユニットと、
前記熱交換器と前記貯湯タンクとの間で水を循環させるための循環配管と、
前記水タンクからの排水と前記水タンクからの排水以外の水とを混合するための混合タンクを備える混合部と、
前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するための混合用水供給手段と、
前記混合部において混合された混合排水を外部へ排水するための外部排水管と、
所定時間おきに、前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するように前記混合用水供給手段の動作を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする燃料電池コージェネレーションシステム。
Fuel cell for generating power with fuel gas and oxygen-containing gas, reformer for generating fuel gas to be supplied to the fuel cell, heat for exchanging heat between exhaust gas and water from the fuel cell A power generation unit comprising a water tank for storing condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger as water to be supplied to the exchanger and the reformer;
A hot water storage unit having a hot water storage tank for storing water after heat exchange;
A circulation pipe for circulating water between the heat exchanger and the hot water storage tank;
A mixing section comprising a mixing tank for mixing the drainage from the water tank and water other than the drainage from the water tank;
Mixing water supply means for supplying water other than the waste water from the water tank to the mixing unit;
An external drainage pipe for draining the mixed wastewater mixed in the mixing section to the outside;
A fuel cell cogeneration system comprising: a control device that controls the operation of the mixing water supply means so as to supply water other than the waste water from the water tank to the mixing unit at predetermined time intervals.
前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクと前記混合部とを接続する貯湯タンク排水管と、該貯湯タンク排水管に設けられ、前記貯湯タンクに貯水された水を前記混合部に排水するための貯湯タンク排水弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、前記貯湯タンクに貯水された水を前記混合部に供給するように前記貯湯タンク排水弁の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The mixing water supply means is provided in the hot water storage tank drain pipe for connecting the hot water storage tank and the mixing section, and the hot water storage tank drain pipe for draining the water stored in the hot water storage tank to the mixing section. A hot water storage tank drain valve, and the control device controls the operation of the hot water tank drain valve so as to supply the water stored in the hot water storage tank to the mixing unit every predetermined time. The fuel cell cogeneration system according to claim 1. 前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、該外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、該外部水供給管に設けられ、前記外部水供給手段から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、外部からの水を前記混合部に供給するように前記外部水調整弁の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The mixing water supply means includes an external water supply means for supplying water to the hot water storage tank from the outside, an external water supply pipe connecting the external water supply means and the mixing section, and the external water supply pipe. And an external water adjustment valve for adjusting a supply amount of water supplied from the external water supply means to the mixing unit, and the control device supplies water from outside at predetermined intervals. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the operation of the external water regulating valve is controlled so as to be supplied to the mixing unit. 前記混合用水供給手段が、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、該循環水供給管に設けられ、前記循環配管から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁とを含んでおり、前記制御装置は、所定時間おきに、前記循環配管を流れる循環水を前記混合部に供給するように前記循環水調整弁の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The mixing water supply means is provided in the circulating pipe, the circulating water supply pipe connecting the circulating pipe and the mixing section, and the water supplied to the mixing section from the circulating pipe. A circulating water regulating valve for regulating the supply amount, and the control device operates the circulating water regulating valve to supply the circulating water flowing through the circulating pipe to the mixing unit at predetermined intervals. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the fuel cell cogeneration system is controlled. 前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、前記外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、該外部水供給管に設けられ、前記外部水供給手段から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための外部水調整弁と、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、該循環水供管に設けられ、前記循環配管から前記混合部に供給する水の供給量を調整するための循環水調整弁とを含んでおり、
前記貯湯タンクが、前記貯湯タンクの貯水量を測定するための貯水量センサと、前記貯湯タンクに貯水された水の温度を測定するための貯湯タンク温度センサとを備えるとともに、
前記制御装置は、前記貯水量センサおよび前記貯湯タンク温度センサにより測定された値に基づいて、所定時間おきに、前記外部水供給管を流れる水および前記循環配管を流れる水のうち少なくとも一方を前記混合部に供給するように、前記外部水調整弁および前記循環水調整弁の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
The mixing water supply means includes an external water supply means for supplying water to the hot water storage tank from the outside, an external water supply pipe connecting the external water supply means and the mixing section, and the external water supply pipe. An external water regulating valve provided for adjusting the amount of water supplied from the external water supply means to the mixing unit, the circulation pipe, and a circulating water supply pipe connecting the circulation pipe and the mixing unit And a circulating water regulating valve for adjusting the amount of water supplied to the mixing unit from the circulation pipe, and provided in the circulating water supply pipe,
The hot water storage tank includes a water storage amount sensor for measuring the water storage amount of the hot water storage tank, and a hot water storage tank temperature sensor for measuring the temperature of water stored in the hot water storage tank,
The controller is configured to supply at least one of water flowing through the external water supply pipe and water flowing through the circulation pipe at predetermined intervals based on values measured by the water storage amount sensor and the hot water storage tank temperature sensor. 2. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein operations of the external water adjustment valve and the circulating water adjustment valve are controlled so as to be supplied to a mixing unit.
前記混合用水供給手段が、前記貯湯タンクに外部から水を供給するための外部水供給手段と、前記外部水供給手段と前記混合部とを接続する外部水供給管と、前記循環配管と、該循環配管と前記混合部とを接続する循環水供給管と、前記外部水供給管と前記循環水供給管とが接続された三方弁とを含んでおり、
前記貯湯タンクが、前記貯湯タンクの貯水量を測定するための貯水量センサと、前記貯湯タンクに貯水された水の温度を測定するための貯湯タンク温度センサとを備えるとともに、
前記制御装置は、前記貯水量センサおよび前記貯湯タンク温度センサにより測定された値に基づいて、所定時間おきに、前記外部水供給管を流れる水および前記循環配管を流れる水のうち少なくとも一方を前記混合部に供給するように、前記三方弁の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
The mixing water supply means includes an external water supply means for supplying water to the hot water storage tank from the outside, an external water supply pipe connecting the external water supply means and the mixing section, the circulation pipe, A circulation water supply pipe connecting the circulation pipe and the mixing unit, and a three-way valve connected to the external water supply pipe and the circulation water supply pipe,
The hot water storage tank includes a water storage amount sensor for measuring the water storage amount of the hot water storage tank, and a hot water storage tank temperature sensor for measuring the temperature of water stored in the hot water storage tank,
The controller is configured to supply at least one of water flowing through the external water supply pipe and water flowing through the circulation pipe at predetermined intervals based on values measured by the water storage amount sensor and the hot water storage tank temperature sensor. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the operation of the three-way valve is controlled so as to be supplied to the mixing unit.
前記循環水供給管が、前記循環配管のうち、前記熱交換器にて熱交換された後の水を前記貯湯タンクに供給するための戻り配管に接続されていることを特徴とする請求項4乃至請求項6のうちいずれかに記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   5. The circulating water supply pipe is connected to a return pipe for supplying water after heat exchange in the heat exchanger to the hot water storage tank among the circulating pipe. The fuel cell cogeneration system according to claim 6. 前記制御装置は、前記燃料電池セルの発電量に対応して前記改質器に供給される原燃料および水の量と、前記熱交換器から排出される熱交換後の排ガスの温度より、前記水タンクからの排水量を算出し、該水タンクからの排水と前記水タンクからの排水以外の水とが混合された混合排水のpHが所定の範囲内となるように、前記水タンクからの排水以外の水を前記混合部に供給するように前記混合用水供給手段の動作を制御することを特徴とする請求項1乃至請求項7のうちいずれかに記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The control device, based on the amount of raw fuel and water supplied to the reformer corresponding to the power generation amount of the fuel battery cell, and the temperature of the exhaust gas after heat exchange discharged from the heat exchanger, The amount of drainage from the water tank is calculated, and the wastewater from the water tank is adjusted so that the pH of the mixed wastewater in which the wastewater from the water tank and water other than the water from the water tank are mixed is within a predetermined range. The fuel cell cogeneration system according to any one of claims 1 to 7, wherein the operation of the mixing water supply means is controlled so as to supply water other than water to the mixing section.
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