JP2013509681A - アノード再循環を制御する方法および配置 - Google Patents
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Abstract
Description
燃料電池を用いて電気を生成する燃料電池システムにおける酸素対炭素(O/C)関係を制御する配置であって、
前記燃料電池システムの各燃料電池セルは、アノード側、カソード側、および前記アノード側とカソード側の間の電解質を有し、
前記燃料電池システムは、前記アノード側に燃料として使用されるガスを供給する手段と、前記アノード側ガスの一部を再循環する手段とを有し、
酸素対炭素(O/C)関係を制御する当該配置は、
−当該配置に水を提供する手段、
−水の流れを容易化するため、前記提供された水をポンプ排出する少なくとも一つの水ポンプ、
−前記容易化された水の流れから水を気化し、少なくとも水蒸気ジェット排出器用の駆動圧力を有する加圧水蒸気を発生する手段、および
−前記燃料電池システムに、前記水蒸気の少なくとも一部を放出する、前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器であって、前記アノード側のガス再循環中に、実質的に低圧のアノード排ガスストリームの一部を搬送し、前記混合ガスを、前記燃料供給ストリームの中間圧力まで圧縮し、前記燃料電池システムの前記燃料側における酸素対炭素(O/C)関係を制御する、水蒸気ジェット排出器
を有することを特徴とする配置によって達成される。
燃料電池を用いて電気を生成する燃料電池システムにおける酸素対炭素(O/C)関係を制御する方法であって、
当該方法では、燃料として使用されるガスはアノード側に供給され、前記ガスの一部は再循環され、
酸素対炭素(O/C)関係は、
−前記再循環に水を提供するステップと、
−水の流れを容易化するため、前記提供された水量をポンプ排出するステップと、
−前記容易化された水の流れからの水を気化し、少なくとも水蒸気ジェット排出器用の駆動圧力を有する加圧水蒸気を生成するステップと、
−前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器を用いて、前記燃料電池システムに、前記水蒸気の少なくとも一部を放出し、前記アノード側ガス再循環中に前記実質的に低圧のアノード排ガスストリームの一部を搬送し、前記混合ガスを、前記燃料供給ストリームの中間圧力まで加圧し、前記燃料電池システムの燃料側における酸素対炭素(O/C)関係を制御するステップと、
により制御される方法に関する。
Claims (14)
- 燃料電池を用いて電気を生成する燃料電池システムにおける酸素対炭素(O/C)関係を制御する配置であって、
前記燃料電池システムの各燃料電池セルは、アノード側、カソード側、および前記アノード側とカソード側の間の電解質を有し、
前記燃料電池システムは、前記アノード側に燃料として使用されるガスを供給する手段と、前記アノード側ガスの一部を再循環する手段とを有し、
酸素対炭素(O/C)関係を制御する当該配置は、
−当該配置に水を提供する手段、
−水の流れを容易化するため、前記提供された水をポンプ排出する少なくとも一つの水ポンプ、
−前記容易化された水の流れから水を気化し、少なくとも水蒸気ジェット排出器用の駆動圧力を有する加圧水蒸気を発生する手段、および
−前記燃料電池システムに、前記水蒸気の少なくとも一部を放出する、前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器であって、前記アノード側のガス再循環中に、実質的に低圧のアノード排ガスストリームの一部を搬送し、前記混合ガスを、前記燃料供給ストリームの中間圧力まで圧縮し、前記燃料電池システムの前記燃料側における酸素対炭素(O/C)関係を制御する、水蒸気ジェット排出器
を有することを特徴とする配置。 - 当該配置に水を提供する手段を提供するため、前記アノード排ガスの前記水蒸気の少なくとも一部を液体に凝縮する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 当該配置に水を提供する手段を提供するため、少なくとも一部の後段の酸化アノード排ガスの前記水蒸気の少なくとも一部を液体に凝縮する手段を有することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 前記燃料電池システムの起動および過渡的な作動モードに対して十分な水源を有することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器は、前記凝縮手段による少なくとも一部の水の分離後に、前記凝縮手段からの前記水蒸気ストリームに、前記再循環ガスを搬送することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器は、凝縮手段による凝縮の前に、アノード排ガスストリームからの前記水蒸気ストリームに、前記再循環ガスを搬送することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器は、後段の酸化手段による酸化の前に、アノード排ガスストリームからの水蒸気ストリームに、前記再循環ガスを搬送することを特徴とする請求項1に記載の配置。
- 燃料電池を用いて電気を生成する燃料電池システムにおける酸素対炭素(O/C)関係を制御する方法であって、
当該方法では、燃料として使用されるガスはアノード側に供給され、前記ガスの一部は再循環され、
酸素対炭素(O/C)関係は、
−前記再循環に水を提供するステップと、
−水の流れを容易化するため、前記提供された水量をポンプ排出するステップと、
−前記容易化された水の流れからの水を気化し、少なくとも水蒸気ジェット排出器用の駆動圧力を有する加圧水蒸気を生成するステップと、
−前記少なくとも一つの水蒸気ジェット排出器を用いて、前記燃料電池システムに、前記水蒸気の少なくとも一部を放出し、前記アノード側ガス再循環中に前記実質的に低圧のアノード排ガスストリームの一部を搬送し、前記混合ガスを、前記燃料供給ストリームの中間圧力まで加圧し、前記燃料電池システムの燃料側における酸素対炭素(O/C)関係を制御するステップと、
により制御される方法。 - 水は、前記アノード排ガスの前記水蒸気の少なくとも一部を液体に凝縮することにより、再循環に提供されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 水は、後段の酸化アノード排ガスの少なくとも一部の水蒸気の少なくとも一部を液体に凝縮することにより、再循環に提供されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 当該方法は、燃料電池システムの起動および過渡的な作動モードに対して十分な水源を利用することを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記再循環ガスは、少なくとも一部の水が凝縮により分離された後、凝縮器から前記水蒸気ストリームに搬送されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記再循環ガスは、凝縮の前に、アノード排ガスストリームからの水蒸気ストリームに搬送されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 前記再循環ガスは、後段の酸化の前に、アノード排ガスストリームからの前記水蒸気ストリームに搬送されることを特徴とする請求項8に記載の方法。
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