JP2011216347A - 燃料電池システム及びその起動方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料電池システム1は、原燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質装置4と、改質ガスを用いて発電するセルスタック5と、原燃料ガス、改質ガス、及びセルスタック5からのオフガスが流通する流路系10と、流路系10での流通を制御する制御部16と、を備える。改質触媒2aを加熱するためのバーナ3は、原燃料ガス、改質ガス及びオフガスの少なくとも一種のガスを燃焼する。制御部16は、バーナ3における燃焼開始時に、改質器2からの導出ガスをバーナ3に導入し、その後、改質触媒2aによる原燃料ガスの改質割合が基準値以上となったときに、改質器2からの導出ガスをセルスタック5に導入すると共に、オフガスをバーナ3に導入するように制御する。
【選択図】 図1
Description
Claims (6)
- 改質触媒を含んでなる改質器及び前記改質触媒を加熱するバーナを有し、前記バーナによって加熱された前記改質触媒により原燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質装置と、
前記改質ガスを用いて発電する燃料電池スタックと、
前記原燃料ガス、前記改質ガス、及び前記燃料電池スタックから導出されるオフガスが流通する流路系と、
前記流路系における流通を制御する制御部と、を備え、
前記バーナは、前記原燃料ガス、前記改質ガス、及び前記オフガスからなる群より選択される少なくとも一種のガスを燃焼するように構成され、
前記制御部は、
前記バーナにおける燃焼開始時に、前記改質器からの導出ガスを前記バーナに導入し、
前記バーナにおける燃焼開始後で且つ前記改質触媒による前記原燃料ガスの改質割合が基準値以上となったときに、前記改質器からの導出ガスを前記燃料電池スタックに導入すると共に、前記オフガスを前記バーナに導入するように制御することを特徴とする、燃料電池システム。 - 前記改質装置は、前記原燃料ガスを水蒸気改質して前記改質ガスを生成する、ことを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記流路系は、更に前記改質器への水を流通する、ことを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。
- 前記制御部は、前記改質触媒の温度が基準温度以上になったときに、前記流路系を介して前記改質器に前記水を導入するように制御する、ことを特徴とする請求項3記載の燃料電池システム。
- 前記流路系は、
前記改質器に前記原燃料ガスを導入する原燃料ラインと、
前記改質器に前記水を導入する水ラインと、
前記改質器から前記セルスタックに導入される前記改質ガスの流通を調整する改質ガス調整手段を含む改質ガスラインと、
前記セルスタックから前記バーナに導入される前記オフガスの流通を調整するオフガス調整手段を含むオフガスラインと、
前記改質ガスラインにおける前記改質ガス調整手段の上流側と前記オフガスラインにおける前記オフガス調整手段の下流側とを接続するバイパス流路の流通を調整するバイパス調整手段を含むバイパスラインと、
前記原燃料ライン、前記水ライン、前記改質ガスライン、前記オフガスライン及び前記バイパスラインを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記バーナの燃焼開始時において、前記改質ガスラインが閉じられるように前記改質ガス調整手段を制御し、且つ、前記オフガスラインが閉じられるように前記オフガス調整手段を制御し、且つ、前記バイパスラインが開けられるように前記バイパス調整手段を制御した後に、前記原燃料ガスが導入されるように前記原燃料ラインを制御し、
前記改質器に前記原燃料ガスが導入された場合において、前記改質触媒の温度が前記基準温度以上になったときに、前記水が導入されるように前記水ラインを制御し、
前記改質器に前記水が導入された場合において、前記改質触媒で前記原燃料ガスが前記基準値以上改質されるようになったときに、前記改質ガスラインが開けられるように前記改質ガス調整手段を制御し、且つ、前記オフガスラインが開けられるように前記オフガス調整手段を制御し、且つ、前記バイパスラインが閉じられるように前記バイパス調整手段を制御する、ことを特徴とする請求項4記載の燃料電池システム。 - 改質触媒を含んでなる改質器及び前記改質触媒を加熱するバーナを有し、前記バーナによって加熱された前記改質触媒により原燃料ガスを改質して改質ガスを生成する改質装置と、前記改質ガスを用いて発電する燃料電池スタックと、前記原燃料ガス、前記改質ガス、及び前記燃料電池スタックから導出されるオフガスが流通する流路系と、前記流路系における流通を制御する制御部と、を備える燃料電池システムの起動方法であって、
前記バーナにおける燃焼開始時に、前記改質器からの導出ガスを前記バーナに導入する工程と、
前記バーナにおける燃焼開始後で且つ前記改質触媒による前記原燃料ガスの改質割合が基準値以上となったときに、前記改質器からの導出ガスを前記燃料電池スタックに導入すると共に、前記オフガスを前記バーナに導入する工程と、を含むことを特徴とする、燃料電池システムの起動方法。
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2010
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