JP2015050097A - Drainer, draining device, drain discharge method, drain discharge program, fuel cell unit, and fuel cell co-generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池ユニットから排出される改質オフガスなどの燃焼用ガスから分離されるドレンの排水技術に関する。
The present invention relates to drainage technology for drains separated from combustion gas such as reformed off-gas discharged from a fuel cell unit.
燃料電池コジェネレーションシステム〔Fuel cell Co-generation system(以下、「FCシステム」と称する)〕では、燃料電池スタック、燃料処理装置の他、ポンプ、ブロワ、センサーなどの補機類を備える。 A fuel cell co-generation system (hereinafter referred to as “FC system”) includes auxiliary equipment such as a pump, a blower, and a sensor in addition to a fuel cell stack and a fuel processing device.
燃料処理装置は、都市ガス、LPG、灯油などの原料を改質して水素を取り出す。この改質に必要な熱量を確保するため燃焼を行う。この燃料には、システムの起動時、原料が用いられ、発電時、燃料電池スタックのアノードオフガス(改質オフガス)が用いられることが多い。 The fuel processing apparatus takes out hydrogen by reforming raw materials such as city gas, LPG, and kerosene. Combustion is performed to ensure the amount of heat necessary for this reforming. For this fuel, raw materials are used at the time of starting the system, and anode offgas (reformed offgas) of the fuel cell stack is often used at the time of power generation.
起動時、原料ガスを使用し、発電時、改質オフガスを用いた場合、原料ガスには水分が含まれず、その燃焼が安定するのに対し、改質オフガスは原料ガスと異なり、水蒸気、凝縮水などの水分を多量に含んでいるため、燃焼が不安定になる。つまり、改質オフガスをそのまま燃焼部に供給すると、燃焼状態が不安定化し、場合によっては失火する。この場合、燃料処理装置での改質処理が停止し、発電が停止することとなる。このため、改質オフガスを燃焼に用いる場合には、改質オフガス中のドレン排水が不可欠である。 When starting material gas is used at start-up and reformed off gas is used during power generation, the source gas does not contain moisture and its combustion is stable. Combustion becomes unstable because it contains a large amount of water such as water. That is, if the reformed off gas is supplied to the combustion section as it is, the combustion state becomes unstable and in some cases misfires occur. In this case, the reforming process in the fuel processing device is stopped, and the power generation is stopped. For this reason, when the reformed off gas is used for combustion, drain drainage in the reformed off gas is indispensable.
斯かるドレンの排水処理に関し、燃料電池発電ユニットにおけるドレンの排水処理が知られている(たとえば、特許文献1)。
With regard to such drain wastewater treatment, drainage wastewater treatment in a fuel cell power generation unit is known (for example, Patent Document 1).
ところで、改質オフガスのドレン排水には、改質オフガスの燃焼部の上流側にドレイナが設置され、燃焼前の改質オフガスからドレン排水が行われる。このドレイナには経時的にドレンが蓄積する。このドレイナは、ドレン蓄積量が有限であるため、定期的にドレン排水が必要である。 By the way, in the drainage of reformed offgas, a drainer is installed on the upstream side of the combustion part of the reformed offgas, and drainage is performed from the reformed offgas before combustion. This drainer accumulates drain over time. Since this drainer has a finite amount of drain accumulation, drainage is required periodically.
ドレン排水経路に設置されたドレイナでは、蓄積されたドレンを改質オフガスの放出阻止に用いている。つまり、蓄積されるドレンが排水経路を封ずる弁機能を果たしている。このため、ドレイナからドレンを排水し切ってしまうと、改質オフガスの遮断機能が失われ、ドレイナからドレン排水経路側に改質オフガスが放出されるという不都合がある。 In the drainer installed in the drain drainage path, the accumulated drain is used to prevent the release of the reformed off gas. That is, the accumulated drain fulfills the valve function of sealing the drainage path. For this reason, if the drain is completely drained from the drainer, the function of shutting off the reforming offgas is lost, and there is a disadvantage that the reforming offgas is discharged from the drainer to the drain drainage path side.
そこで、改質オフガスが排水経路を通じて放出されないドレン排水制御が必要であり、従来、ドレン排水制御にはドレイナ中のドレンレベルの監視を不可欠としたドレン排水設備を必要とするなど、ドレン排水およびその制御が複雑化するという課題がある。 Therefore, drain drainage control is required so that the reformed off-gas is not released through the drainage path. Conventionally, drain drainage control and drain drainage facilities that require monitoring of the drain level in the drainer are required. There is a problem that control is complicated.
図17は、従来のドレン排水装置を示している。このドレン排水装置200ではドレイナ202を改質オフガスGxの排出経路204に備え、改質オフガスGxがドレイナ202を通過し、FCシステムの燃焼部側に流れる。ドレイナ202に溜まるドレンDは、ドレン排水路206の電磁弁208を開くことにより、ドレイナ202からドレン排水路206に排水される。ドレンDを排水し切ってしまうと、改質オフガスGxがドレイナ202からドレン排水路206に流れ込み、放出される。このようなリスクを回避するため、ドレイナ202にはドレンDの水位を検出するため、水位計210が設置され、この水位計210によりドレイナ202内のドレンDの水位を検出する。この水位監視に基づき、電磁弁208を断続的に開閉してドレンDを排水し、ドレンDの水位が不足していれば、注水ポンプ212を駆動してドレン排水路206からドレイナ202内に注水し、ドレイナ202の水位を維持する。つまり、改質オフガスGxのドレン排水路206側への流出を阻止するとともに水位を維持しつつ、ドレンDの排水を行う。
FIG. 17 shows a conventional drain drainage device. In the
このようなドレン排水およびその制御は水位計210の検出水位に依存しており、水位計210の検出水位や制御に誤動作を生じると、ドレンDを排水し切ってしまうというリスクを回避できない。この場合、改質オフガスGxがドレン排水路206側に放出されたり、燃焼が不安定になるという不都合がある。
Such drain drainage and its control depend on the detected water level of the
このような水位計210を備えるドレン排水制御では、ドレンDの水位検知、電磁弁208または注水ポンプ212による注水制御が可能である。しかし、水位計210などの計測器を必要とするなどの設備の複雑化や、水位計210などの計測器に起因した誤動作が燃焼の不安定化をもたらすなど、信頼性が低下するという課題がある。
In drain drainage control provided with such a
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、ドレン排水およびその制御の簡素化を実現することにある。 Therefore, in view of the above problems, an object of the present invention is to realize drainage drainage and simplification of control thereof.
また、本発明の他の目的は、ドレン排水処理のコストダウンや、信頼性の向上を図ることにある。
Another object of the present invention is to reduce the cost of drain drainage treatment and improve reliability.
上記目的を達成するため、本発明のドレイナは、燃焼用ガスからドレンを分離して排水するドレイナであって、燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、ドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、前記第1の貯留部側の前記ドレンに没することにより、前記第2の貯留部側への前記燃焼用ガスの流出を遮断する遮断壁とを備える。 In order to achieve the above object, the drainer of the present invention is a drainer that separates and drains the drain from the combustion gas, and is formed on the combustion gas introduction part side to store the drain, A second storage part that is formed on the drain drainage part side and stores the drain overflowed from the first storage part, and the second storage part is immersed in the drain on the first storage part side. A blocking wall that blocks outflow of the combustion gas to the section side.
上記目的を達成するため、本発明のドレン排水装置は、燃料電池スタックから排出される改質オフガスを含む燃焼用ガスのガス経路にドレイナを備えてドレンを排水するドレン排水装置であって、前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、前記第1の貯留部側の前記ドレンに没することにより、前記第2の貯留部側への前記燃焼用ガスの流出を遮断する遮断壁とを備える。 In order to achieve the above object, a drain drainage device according to the present invention is a drain drainage device that drains drain by providing a drain in a gas path of combustion gas containing reformed off-gas discharged from a fuel cell stack, A first storage part that is formed on the combustion gas introduction part side of the drainer and stores drain, and a second storage part that is formed on the drain drainage part side of the drainer and stores the drain overflowed from the first storage part. And a blocking wall that blocks outflow of the combustion gas to the second storage section side by immersing in the drain on the first storage section side.
上記ドレン排水装置において、前記第1の貯留部と前記第2の貯留部とを分離する分離壁を備え、この分離壁を超えて前記第1の貯留部のドレンが前記第2の貯留部に溢水可能にしてもよい。 The drain drainage device includes a separation wall that separates the first storage part and the second storage part, and the drain of the first storage part passes through the separation wall into the second storage part. It may be possible to overflow.
上記ドレン排水装置において、前記ドレン排水部を開閉する開閉手段と、前記第1の貯留部または前記第2の貯留部に注水する注水手段とを備えてもよい。 The drain drainage device may include an opening / closing means for opening and closing the drain drainage section and a water injection means for pouring water into the first storage section or the second storage section.
上記ドレン排水装置において、前記燃料電池ユニットの発電開始前に前記ドレイナの排水または注水を制御し、前記燃料電池ユニットの発電開始からドレン量を積算し、前記ドレン量の積算値が所定量に到達しまたは所定量を超えたとき、前記ドレイナをドレン排水状態に制御する制御手段を備えてもよい。 In the drain drainage device, drainage or water injection of the drainer is controlled before starting the power generation of the fuel cell unit, the drain amount is integrated from the start of power generation of the fuel cell unit, and the integrated value of the drain amount reaches a predetermined amount. However, when a predetermined amount is exceeded, a control means for controlling the drainer to a drainage state may be provided.
上記目的を達成するため、本発明のドレン排水方法は、燃料電池スタックから排出される改質オフガスを含む燃焼用ガスのガス経路にドレイナを備えてドレンを排水するドレン排水方法であって、前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成された第1の貯留部にドレンを貯留し、前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを前記第2の貯留部に貯留し、前記第1の貯留部側のドレンに遮断壁が没することにより、前記第2の貯留部側への前記燃焼用ガスの流出を遮断し、前記第2の貯留部にある前記ドレンを前記ドレン排水部より排水させる。 In order to achieve the above object, a drain draining method of the present invention is a drain draining method for draining drain by providing a drain in a gas path of combustion gas containing reformed off gas discharged from a fuel cell stack, The drain is stored in a first storage part formed on the combustion gas introduction part side of the drainer, and the drain that is formed on the drain drainage part side of the drainer and overflows from the first storage part is stored in the second storage part. The gas is stored in the storage section, and the barrier wall is submerged in the drain on the first storage section side, thereby blocking the outflow of the combustion gas to the second storage section side, and the second storage section The said drain is drained from the said drain drainage part.
上記ドレン排水方法において、前記燃料電池ユニットの起動開始から前記燃料電池ユニットの発電前に、所定の排水時間だけ前記ドレイナをドレン排水状態に維持し、前記排水時間の経過の後、前記ドレン排水状態からドレン排水停止状態に切り替え、所定の注水時間だけ前記第2の貯留部に注水し、前記注水時間の経過の後、前記ドレイナをドレン排水状態に切り替え、所定の排水時間だけ前記第2の貯留部から前記ドレンを排水させてもよい。 In the drain drainage method, the drainer is maintained in the drain drainage state for a predetermined drainage time from the start of the start of the fuel cell unit to the power generation of the fuel cell unit, and after the drainage time has elapsed, the drain drainage state Is switched to a drain drain stop state, water is poured into the second storage section for a predetermined water injection time, and after the water injection time has elapsed, the drainer is switched to a drain water discharge state, and the second storage is performed for a predetermined water discharge time. The drain may be drained from the part.
上記ドレン排水方法において、前記燃料電池ユニットの発電開始に基づき、前記ドレイナをドレン排水停止状態に切り替え、前記燃料電池ユニットの発電に基づき、生成されるドレン量または発電時間に応じて前記ドレイナをドレン排水状態に切り替え、前記第2の貯留部から前記ドレンを排水させ、前記燃料電池ユニットの発電停止またはエラー検知に基づき、前記ドレン排水状態からドレン排水停止状態に切り替えてもよい。 In the drain drainage method, the drainer is switched to a drain drain stop state based on the start of power generation of the fuel cell unit, and the drainer is drained according to the amount of drain generated or the power generation time based on the power generation of the fuel cell unit. It is possible to switch to the drainage state, drain the drain from the second storage unit, and switch from the drain drainage state to the drain drainage stop state based on power generation stoppage or error detection of the fuel cell unit.
上記ドレン排水方法において、前記燃料電池ユニットの発電開始によりドレン量を積算し、前記ドレン量の積算値が所定量に到達または超えた場合、所定時間だけ前記ドレイナをドレン排水状態に切り替えてもよい。 In the drain draining method, the drain amount may be accumulated at the start of power generation of the fuel cell unit, and when the accumulated value of the drain amount reaches or exceeds a predetermined amount, the drain may be switched to the drain drain state for a predetermined time. .
上記目的を達成するため、本発明のドレン排水プログラムは、燃料電池スタックから排出される改質オフガスを含む燃焼用ガスのガス経路にドレイナを備えてドレンを排水する前記燃料電池ユニットに搭載されたコンピュータに実行させるドレン排水プログラムであって、前記燃料電池ユニットの発電開始前に前記ドレイナの排水または注水を制御し、前記燃料電池ユニットの発電開始からドレン量を積算し、前記ドレン量の積算値が所定量に到達しまたは所定量を超えたとき、前記ドレイナをドレン排水状態に制御する処理を前記コンピュータに実行させる。 In order to achieve the above object, a drain drainage program according to the present invention is installed in the fuel cell unit that drains drain by providing a drain in the gas path of the combustion gas including the reformed off-gas discharged from the fuel cell stack. A drain drainage program to be executed by a computer, controlling drainage or water injection of the drain before starting the power generation of the fuel cell unit, integrating the drain amount from the start of power generation of the fuel cell unit, and an integrated value of the drain amount When the predetermined amount reaches or exceeds the predetermined amount, the computer is caused to execute processing for controlling the drainer to the drain drainage state.
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池ユニットは、発電により排出される改質オフガスを含む燃焼用ガスのガス経路にドレイナを備えてドレンを排水する燃料電池ユニットであって、前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、前記ドレイナの燃焼用ガス導入部の空間部に設置され、前記第1の貯留部側の前記ドレンに没して前記第2の貯留部側への前記燃焼用ガスの流出を遮断する遮断壁とを備える。 In order to achieve the above object, a fuel cell unit according to the present invention is a fuel cell unit that includes a drain in a gas path of a combustion gas containing reformed off-gas discharged by power generation, and drains the drain. A first storage part that is formed on the combustion gas introduction part side and stores drain, and a second storage part that is formed on the drain drain part side of the drainer and stores the drain overflowed from the first storage part. And a space in the combustion gas introduction part of the drainer, and is immersed in the drain on the first storage part side to block outflow of the combustion gas to the second storage part side A barrier wall.
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池コジェネレーションシステムは、発電により排出される改質オフガスを含む燃焼用ガスのガス経路にドレイナを備えてドレンを排水する燃料電池コジェネレーションシステムであって、上記記載のドレイナ、ドレン排水装置または燃料電池ユニットを備える。
In order to achieve the above object, a fuel cell cogeneration system according to the present invention is a fuel cell cogeneration system in which a drain is provided in a gas path of combustion gas including reformed off-gas discharged by power generation to drain drain. The drainer, drain drainage device or fuel cell unit described above is provided.
本発明によれば、次のような効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) 水位計を用いずにドレン排水を制御することができ、コストダウンと信頼性向上を図ることができる。 (1) Drain drainage can be controlled without using a water level gauge, which can reduce costs and improve reliability.
(2) 燃料処理装置の燃焼部へのガス経路に設置されるドレイナの構成を簡素化し、コストダウンと信頼性向上を図ることができる。
(2) It is possible to simplify the configuration of the drain installed in the gas path to the combustion part of the fuel processing apparatus, and to reduce the cost and improve the reliability.
そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
Other objects, features, and advantages of the present invention will become clearer with reference to the accompanying drawings and each embodiment.
<システム構成> <System configuration>
図1は、一実施の形態に係るFCシステム(燃料電池コジェネレーションシステム)の一例を示している。 FIG. 1 shows an example of an FC system (fuel cell cogeneration system) according to an embodiment.
このFCシステム2には燃料電池ユニット4と、一例として貯湯ユニット6が含まれている。燃料電池ユニット4には燃料電池スタック8、燃料処理装置10、水タンク12、ドレン排水処理部14、熱交換器16および制御部18が含まれている。貯湯ユニット6には貯湯タンク20が備えられる。
The
燃料電池スタック8にはたとえば、固体高分子形燃料電池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell)が備えられる。この燃料電池スタック8には燃料処理装置10から水素リッチな改質ガスG1が供給され、改質ガスG1の水素Hが水素イオンH+と電子e−に分離される。水素イオンH+は電解質を通過することにより空気極側の酸素と結びついて水(H2 O)が生成される。電子e−は導線を通して空気極側に移動し、発電エネルギとして取り出される。燃料電池ユニット4の生成水は水タンク12に溜められる。
The fuel cell stack 8 includes, for example, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC). The fuel cell stack 8 is supplied with the hydrogen-rich reformed gas G1 from the
燃料処理装置10は燃料処理部22および燃焼部24を備える。燃料処理部22は、都市ガスなどの燃料F、選択酸化空気Aiおよび水タンク12から水W1の供給により、燃料Fから水素リッチな改質ガスG1を生成する。燃焼部24は、燃料電池スタック8から供給される水素リッチな改質オフガスG2を燃焼し、燃料処理装置10の改質反応に熱量を供給する。つまり、燃焼は燃料処理装置10の改質反応の熱量供給のためである。燃料処理装置10が生成した改質ガスG1は燃料電池スタック8に供給される。
The
ドレン排水処理部14は本発明のドレン排水装置の一例である。このドレン排水処理部14は、改質オフガスG2からドレンDを凝縮させ、このドレンDを排水する。この実施の形態では、燃料電池スタック8と燃焼部24との間に設置されたガス経路26にドレン排水処理部14が設置され、改質オフガスG2が燃料電池スタック8からドレン排水処理部14を通して燃焼部24に流れる。この改質オフガスG2には多量のドレンDが含まれている。このドレンDは燃料処理部22での改質反応のために過剰に供給される水W1のうち未反応分として残った水や、発電反応で生成する水(H2 O)である。このガス経路26にはドレン排水処理部14のドレイナ28が備えられる。このドレイナ28で改質オフガスG2とドレンDが分離され、改質オフガスG2が燃焼部24側に流れ、ドレンDがドレイナ28から排水される。この場合、ドレイナ28は燃料電池スタック8の燃料極側の経路に設置され、その空気極側で生成される水の大部分が空気極側の経路から排出される。対象のドレンDは、燃料処理部22の改質反応に用いる水の余剰分が大半を占める。この余剰分が後述のマテリアルバランスの計算根拠となる。
The drain
燃焼部24には排気経路30が備えられ、この排気経路30にはドレイナ29が備えられている。このドレイナ29では燃焼部24で生じた燃焼排ガスG3から得られる凝縮水を分離し、この凝縮水を除いた燃焼排ガスG3が外気に放出され、凝縮水が水経路32を通して水タンク12に導かれる。
The
排気経路30には熱交換器16が設置され、燃焼排ガスG3の熱が貯湯ユニット6側の水W2に熱交換される。これにより、燃焼排ガスG3の熱が水W2に回収されて利用される。高温水として貯湯タンク20に貯湯される。
A
制御部18はFCシステム2の制御手段の一例である。この制御部18はたとえば、コンピュータで構成される。この制御部18の制御には、FCシステム2の制御およびドレン排水制御が含まれる。
The
<ドレン排水処理部14>
<Drain
図2は、ドレン排水処理部14の一例を示している。このドレン排水処理部14にはガス経路26に既述のドレイナ28が備えられ、このドレイナ28は改質オフガスG2を含む燃焼用ガスGmを取り込み、この改質オフガスG2からドレンDを凝縮させ、このドレンDが除かれた燃焼用ガスGmの排気や、ドレンDを貯留し且つ排水する容器である。
FIG. 2 shows an example of the drain
このドレイナ28には燃焼用ガスGmの導入ポート34、排気ポート36、注排水ポート38が備えられている。導入ポート34および排気ポート36にガス経路26が接続されている。導入ポート34は燃焼用ガス導入部の一例である。排気ポート36は燃焼用ガス排気部の一例である。また、注排水ポート38はドレン排水部または注水部の一例である。したがって、ガス経路26に流れる改質オフガスG2を含む燃焼用ガスGmが導入ポート34からドレイナ28に流入する。ドレイナ28では燃焼用ガスGmからドレンDが凝縮し、ドレンDが除かれた燃焼用ガスGmが排気ポート36からガス経路26に排出され、燃焼部24に導かれる。
The
注排水ポート38に排水経路40および注水経路42が接続されている。排水経路40には電磁弁44が設置され、この電磁弁44の開閉が制御部18によって制御される。電磁弁44は開閉手段の一例であり、この電磁弁44により注排水ポート38が開閉される。注水経路42には注水ポンプ46が接続され、この注水ポンプ46の駆動が制御部18によって制御される。注水経路42および注水ポンプ46は注水手段の一例である。注水の必要時、排水経路40を電磁弁44によって閉じ、注水ポンプ46の駆動により注水が行われる。
A
このドレイナ28には第1の貯留部48−1および第2の貯留部48−2が備えられる。貯留部48−1、48−2は仕切り壁50によって仕切られている。この仕切り壁50は分離壁の一例である。貯留部48−1は導入ポート34側に区画され、燃焼用ガスGmから凝縮するドレンDを貯留する。
The
貯留部48−2は、注排水ポート38側に区画され、貯留部48−1から仕切り壁50を超えて溢水したドレンDを貯留する。
The reservoir 48-2 is partitioned on the side of the pouring /
貯留部48−1側には遮断壁52が設置されている。この遮断壁52はドレイナ28の空間を第1の空間部54−1と第2の空間部54−2に仕切る。この遮断壁52が貯留部48−1内のドレンDに没することにより、貯留部48−2側への燃焼用ガスGmの流出が遮断される。
A blocking
<FCシステム2のドレン排水機能>
<Drain drain function of
図3のAは、FCシステム2のドレン排水機能の一例を示している。このFCシステム2には以下のドレン排水機能56を備えている。
FIG. 3A shows an example of the drainage function of the
このドレン排水機能56は、燃料電池ユニット4の発電制御機能と密接に関連し、ドレン排水制御機能58、注水制御機能60、ドレン量積算機能62などが含まれる。
The
ドレン排水制御機能58は発電制御機能に連動し、ドレン排水の可否の判断、電磁弁44の開閉などの制御を行う。
The drain
注水制御機能60はドレン排水制御機能58に連動し、注水の可否の判断、注水ポンプ46の駆動などの制御を行う。
The water
ドレン量積算機能62は発電制御機能に連動し、燃料電池スタック8の発電反応に基づくドレン量を積算する。このドレン量の積算値は、ドレン排水制御機能58の排水の可否の判断に用いられる。
The drain
<制御部18のハードウェア>
<Hardware of
図3のBは、制御部18のハードウェアの一例を示している。この制御部18はこの実施の形態の場合、FCシステム2の燃料電池ユニット4側に設置されたコンピュータシステムである。
FIG. 3B illustrates an example of hardware of the
この制御部18には、FCシステム2の発電制御とともに、既述のドレン排水機能56を実現する構成として、プロセッサ64、ROM(Read-Only Memory)66、データ記憶部68、RAM(Random-Access Memory)70および入出力(I/O)部72が含まれ、これら機能部はバス74で連係されている。
The
プロセッサ64は、ROM66に格納されているOS(Operating System)や、ドレン排水制御プログラムなどの各種のアプリケーションプログラムを実行する。この実行処理には、各種検出情報を受けて制御情報を生成し、ドレン排水ではドレン量の積算や演算、既述の電磁弁44の開閉、注水ポンプ46の駆動またはその解除を行う。
The
ROM66はハードディスクなどの記録媒体で構成し、既述のOSやドレン排水制御プログラムなどの各種のアプリケーションプログラムを格納している。
The
データ記憶部68は、プロセッサ64にデータの読み書きが制御され、各種データが格納される。RAM70は、情報処理のワークエリアを構成する。
The
また、I/O部72は、検出情報の取込みや既述の電磁弁44の開閉駆動信号、注水ポンプ46の駆動信号の出力を行う。
Further, the I /
<ドレイナ28の構成および機能>
<Configuration and function of
図4は、ドレイナ28の一例を示している。このドレイナ28では、全空間の容積Voに対し、貯留部48−2に容積Vaが設定され、貯留部48−1には容積Vb、Vc、Vdが設定されている。
FIG. 4 shows an example of the
容積Vaは、仕切り壁50の高さを基準とした貯留部48−2側に貯留し得るドレンDの体積である。
The volume Va is the volume of the drain D that can be stored on the storage portion 48-2 side with reference to the height of the
これに対し、容積Vb+Vc+Vdは仕切り壁50の高さを基準面Sref1とした貯留部48−1側に貯留し得るドレンDの体積である。容積Vbは、貯留部48−1にある遮断壁52の下端を基準面Sref2とし、この基準面Sref2に接触し得る貯留部48−1側のドレンDの体積である。
On the other hand, the volume Vb + Vc + Vd is the volume of the drain D that can be stored on the storage unit 48-1 side with the height of the
容積Vcは、基準面Sref1および基準面Sref2に挟まれ、且つ仕切り壁50および遮断壁52に挟まれた空間部の容積であり、この空間容積内に貯留可能なドレンDの体積である。
The volume Vc is a volume of a space portion sandwiched between the reference surface Sref1 and the reference surface Sref2 and sandwiched between the
容積Vdは、基準面Sref1および基準面Sref2に挟まれ、且つ遮断壁52およびドレイナ28の内側壁面に挟まれた空間容積であり、この空間容積内に貯留可能なドレンDの体積である。
The volume Vd is a space volume sandwiched between the reference surface Sref1 and the reference surface Sref2 and sandwiched between the blocking
この実施の形態では、一例としてVa=300〔cc〕、Vb=50〔cc〕、Vc=30〔cc〕、Vd=100〔cc〕である。 In this embodiment, as an example, Va = 300 [cc], Vb = 50 [cc], Vc = 30 [cc], and Vd = 100 [cc].
そして、容積Va側からドレンDが排水され、必要に応じて容積Vaに対し注水が行われる。 Then, the drain D is drained from the volume Va side, and water is poured into the volume Va as necessary.
<ドレイナ28の注排水制御>
<Drainage control of
図5は、FCシステム2の発電開始前の注排水制御の処理手順のフローチャートを示している。図6および図7は、この注排水制御によるドレイナ28中のドレンDのレベル変化を示している。この処理手順は、システム起動時のドレン注排水制御であり、このドレン注排水制御ではシステム起動時のドレンDの水位確保の処理を含んでいる。
FIG. 5 shows a flowchart of the processing procedure of the water injection / drainage control before the power generation of the
この処理手順では、FCシステム2の起動(S101)を契機に、電磁弁44を開に制御し(S102)、ドレンDを排水状態にする。このドレン排水状態を一定時間T1たとえば、T1=2分間だけ保持する(S103)。
In this processing procedure, when the
ドレイナ28中のドレンDが図6のAに示すように、通常水位である場合、また、図7のAに示すように、ドレイナ28の全容積を満たす最高水位である場合のいずれの場合も、図6のBまたは図7のBに示すように、ドレンDが排水されることにより、貯留部48−2が空状態になる。
As shown in FIG. 6A, the drain D in the
このドレンDの排水開始から時間T1が経過した後、電磁弁44を閉に制御し(S104)、排水停止状態に移る。つまり、図6のBまたは図7のBに示す状態で、電磁弁44が閉に制御される。
After the time T1 has elapsed from the start of drainage of the drain D, the
この時点で注水ポンプ46を駆動し、ドレイナ28の貯留部48−2に対する注水を開始する(S105)。この注水は、注排水ポート38に接続された注水経路42から行う。この注水流量は一定流量たとえば、20〔cc/min〕で行えばよい。この注水を一定時間T2たとえば、T2=20分間だけ保持し(S106)、注水量Veをたとえば、400〔cc〕とする。この注水量を注水した後、注水ポンプ46の駆動を解除し、注水を停止する(S107)。
At this time, the
このような注水量を注水すれば、図6のCまたは図7のCに示すように、ドレイナ28内のレベルに制御される。
If such a water injection amount is injected, the level in the
注水停止の後、電磁弁44を開に制御し(S108)、排水を開始する。電磁弁44を一定時間T3たとえば、T3=2分間だけ保持する(S109)。この時間T3の経過の後、電磁弁44を閉に制御し(S110)、排水停止とし、発電準備完了(S111)とする。
After stopping the water injection, the
このように排水を行い、排水を停止すれば、図6のDまたは図7のDに示すように、ドレイナ28内のレベルに制御される。
If the drainage is performed in this way and the drainage is stopped, the level in the
このようにドレイナ28を排水状態に制御すれば、図6のDまたは図7のDに示すように、ドレイナ28の貯留部48−2内は空状態になり、水位が仕切り壁50の上端レベルである基準面Sref1に維持されることになる。
If the
この注排水制御において、既述の容積Vaを300〔cc〕とすれば、Ve>Vaであり、Ve−Va=100〔cc〕であるから、この100〔cc〕分を仕切り壁50を超えて貯留部48−1側に溢水する。この場合、容積Vb=50〔cc〕とすれば、100〔cc〕>Vbである。この結果、貯留部48−1側にドレンDが全く無い場合であっても、貯留部48−1側への100〔cc〕分の注水の結果、ドレンD中に遮断壁52が没することになる。これにより、空間部54−1と空間部54−2とが遮断壁52およびドレンDによって遮断され、燃焼用ガスGmの空間部54−2側への流出を防止することができる。
In this pouring / drainage control, if the volume Va described above is 300 [cc], Ve> Va and Ve−Va = 100 [cc]. Therefore, this 100 [cc] portion exceeds the
このように排水状態に制御すれば、起動時の水位条件が通常水位(図6のA)または最高水位(図7のA)のように異なっても、水位を適正な状態に確保しつつ発電開始が可能となる。 By controlling the drainage state in this way, power generation is performed while ensuring the water level in an appropriate state even if the water level condition at the time of startup is different, such as the normal water level (A in FIG. 6) or the highest water level (A in FIG. 7). It can be started.
図8は、FCシステム2の発電開始前の他の注排水制御の処理手順のフローチャートを示している。図9、図10および図11は、この注排水制御によるドレイナ28中の注水レベルの変化を示している。
FIG. 8 shows a flowchart of a processing procedure of another water injection / drainage control before the power generation of the
この処理手順では、FCシステム2の起動(S201)を契機に、電磁弁44を開に制御し(S202)、ドレンDを排出状態にする。このドレン排水状態を一定時間T1たとえば、T1=2分間だけ保持する(S203)。ドレンDがあれば、これによりドレンDが排水する。
In this processing procedure, when the
ドレイナ28中のドレンDが図9のAに示すように、通常水位である場合、図10のAに示すように、ドレイナ28の全容積を満たす最高水位である場合、または図11に示すように、ドレンDが最低水位(空状態を含む)の場合、図9のB、図10のBまたは図11のBに示すように、ドレンDが排水されることにより、貯留部48−2が空状態になる。
As shown in FIG. 9A, when the drain D in the
このドレン排水開始から時間T1が経過した後、電磁弁44を閉に制御し(S204)、ドレン排水停止状態に移る。つまり、図9のB、図10のBまたは図11のBに示す状態で、電磁弁44が閉に制御される。つまり、ドレンDが排水停止状態となる。
After the time T1 has elapsed from the start of drain drainage, the
この時点で注水ポンプ46を駆動し、ドレイナ28の貯留部48−2に対する注水を開始する(S205)。この注水は、注排水ポート38に接続された注水経路42から行う。この注水流量は既述のように一定流量たとえば、20〔cc/min〕で行えばよい。この注水を一定時間T2たとえば、T2=20分間だけ保持し(S206)、注水量Veをたとえば、400〔cc〕とする。この注水量を注水した後、注水ポンプ46の駆動を解除し、注水を停止する(S207)。
At this time, the
このような注水量を注水すれば、図9のC、図10のCまたは図11のCに示すように、ドレイナ28内のレベルに制御される。この状態で、FCシステム2ではドレイナ28に対し、可燃性ガスである燃焼用ガスGmの通流を許可する(S208)。つまり、起動時のドレンDの水位によらず、上記工程まで水封処理が行われるので、ドレイナ28に燃焼用ガスGmを通流させても排水経路40に燃焼用ガスGmが放出されることはない。
If such a water injection amount is injected, the level in the
注水停止の後、電磁弁44を開に制御し(S209)、排水を開始する。電磁弁44を一定時間T3たとえば、T3=2分間だけ保持する(S210)。この時間T3の経過の後、電磁弁44を閉に制御し(S211)、ドレンDの排水停止とする。
After stopping water injection, the
このように排水を行い、排水を停止すれば、図9のD、図10のDまたは図11のDに示すように、ドレイナ28内のレベルに制御される。
If the drainage is performed in this way and the drainage is stopped, the level in the
これにより、FCシステム2のドレイナ28側の発電準備が完了する(S212)。
Thereby, the power generation preparation on the
このようにドレン排水状態に制御すれば、起動時の水位条件が通常水位(図9のA)、最高水位(図10のA)または最低水位(図11のA)のように異なっても、水位を適正な状態に確保しつつ発電開始が可能である。 By controlling the drain drainage state in this way, even if the water level condition at the time of startup is different, such as the normal water level (A in FIG. 9), the highest water level (A in FIG. 10), or the lowest water level (A in FIG. 11), It is possible to start power generation while ensuring a proper water level.
<発電時のドレンDの排水制御> <Drain D drainage control during power generation>
図12は、発電時のドレンDの排水制御の処理手順(メインフロー)を示している。この処理手順では、FCシステム2の発電開始(S301)を契機に電磁弁44を閉に制御する(S302)。この電磁弁44を閉に制御した後、発電時排水制御に移行する(S303)。この発電時排水制御(S303)では、電磁弁44の開閉により、ドレンDが排水状態または排水停止状態に制御される。
FIG. 12 shows a processing procedure (main flow) of drainage control of the drain D during power generation. In this processing procedure, the
この発電時排水制御において、発電停止またはエラー検知(S304)を生じると、電磁弁44を閉に制御し(S305)、発電時排水制御を停止する(S306)。
In this drainage control during power generation, if power generation is stopped or an error is detected (S304), the
図13は、一つの発電時排水制御(制御A)の処理手順を示している。図14は、制御Aによるドレイナ28の水位を示している。
FIG. 13 shows a processing procedure of one power generation drainage control (control A). FIG. 14 shows the water level of the
この制御Aにおける、発電時排水制御の開始(S401)では想定ドレン量=0〔cc〕とし(S402)、この想定ドレン量=0〔cc〕を積算開始点として積算を行う(S403)。図14のAは、発電開始時のドレイナ28の水位を示している。
In the start of power generation drainage control in this control A (S401), the assumed drain amount = 0 [cc] is set (S402), and the accumulation is performed with the assumed drain amount = 0 [cc] as an accumulation start point (S403). 14A shows the water level of the
この想定ドレン量およびその積算には、マテリアルバランス、時間、発電出力を積算すればよい。マテリアルバランスは、燃料処理部22での改質反応のS(=スチーム)/C(=カーボン)比の余剰分からドレイナ28に流入するドレンD=水(H2 O)を算出し、想定ドレイナ温度から凝縮水量を算出すればよい。S/C比は、燃料Fの炭化水素に含まれるカーボンCと、反応の際に添加する水W1が蒸発した水蒸気(スチーム)のモル比である。時間は発電の積算時間、発電出力は発電積算値を用いればよい。
For this estimated drain amount and its integration, material balance, time, and power generation output may be integrated. The material balance is calculated by calculating the drain D = water (H 2 O) flowing into the
このような積算により得られた想定ドレン量の積算値に所定量を表す閾値を設定し、想定ドレン量の積算値が閾値に到達したか(積算値=閾値)または積算値が閾値を超えたか(積算値>閾値)を判定する(S404)。閾値は前記第2の貯留部の容積より小さい値を設定する。想定ドレン量の積算値=閾値でないまたは想定ドレン量の積算値>閾値でなければ(S404のNO)、積算ドレン量の積算を継続する。図14のBに示すように、発電により生成されるドレンDが貯留部48−1から溢水し、貯留部48−2に貯留される。 Whether a threshold representing a predetermined amount is set for the accumulated value of the assumed drain amount obtained by such accumulation, and whether the accumulated value of the assumed drain amount has reached the threshold (integrated value = threshold) or whether the accumulated value exceeds the threshold (Integrated value> threshold value) is determined (S404). The threshold value is set to a value smaller than the volume of the second storage part. If the accumulated value of the assumed drain amount is not the threshold value or the accumulated value of the assumed drain amount is not greater than the threshold value (NO in S404), the accumulated drain amount is continuously accumulated. As shown in FIG. 14B, the drain D generated by power generation overflows from the storage unit 48-1 and is stored in the storage unit 48-2.
想定ドレン量の積算値が閾値に到達し(積算値=閾値)または積算値が閾値を超え(積算値>閾値)ていれば(S404のYES)、積算ドレン量の積算を停止し、電磁弁44を開に制御し、排水を開始する(S405)。この排水を一定時間T4たとえば、T4=2〔分〕だけ保持し、排水を継続する(S406)。これにより、図14のCに示すように、貯留部48−2が空状態となる。
If the integrated value of the assumed drain amount reaches the threshold value (integrated value = threshold value) or if the integrated value exceeds the threshold value (integrated value> threshold value) (YES in S404), the integration of the integrated drain amount is stopped and the
この排水の後、電磁弁44を閉に制御し、排水を停止する(S407)。そして、想定ドレン量の積算値をクリアする(S408)。
After this drainage, the
この発電時排水制御において、発電停止またはエラー検知かを判断する(S409)。発電停止またはエラー検知がなければ(S409のNO)、S402に戻り、排水制御を継続する。 In this drainage control during power generation, it is determined whether power generation is stopped or an error is detected (S409). If there is no power generation stop or error detection (NO in S409), the process returns to S402 and drainage control is continued.
発電停止またはエラー検知であれば(S409のYES)、メイン制御フロー(図12)のS304にリターンする。 If power generation is stopped or an error is detected (YES in S409), the process returns to S304 of the main control flow (FIG. 12).
図15のAは、他の排水制御(制御B)の処理手順を示している。図15のBは、制御Bによるドレイナ28の水位を示している。
FIG. 15A shows a processing procedure of another drainage control (control B). B of FIG. 15 shows the water level of the
この制御Bでは、発電時排水制御を実行する(S501)。この発電時排水制御では電磁弁44を開き(S502)、ドレンDの排水を行う。
In this control B, power generation drainage control is executed (S501). In this drainage control during power generation, the
この発電時排水制御において、発電停止またはエラー検知かを判断する(S503)。発電停止またはエラー検知がなければ(S503のNO)、S501に戻り、排水制御を継続する。図15のBに示すように、排水により貯留部48−2が空状態に維持されることとなる。 In this drainage control during power generation, it is determined whether power generation is stopped or an error is detected (S503). If there is no power generation stop or error detection (NO in S503), the process returns to S501 and drainage control is continued. As shown in FIG. 15B, the reservoir 48-2 is maintained in an empty state by the drainage.
そして、発電停止またはエラー検知であれば(S503のYES)、メイン制御フロー(図12)のS304にリターンする。 If power generation is stopped or an error is detected (YES in S503), the process returns to S304 of the main control flow (FIG. 12).
なお、この制御Bは、既述の制御Aに代えて行えばよい。制御Aと制御Bとを交互に行う制御形態でもよい。 The control B may be performed in place of the control A described above. A control form in which the control A and the control B are alternately performed may be employed.
<上記実施の形態の特徴事項および効果> <Features and effects of the above embodiment>
(1) 既述のとおり、ドレンDの水位が起動時に確保できる制御(起動時水位確保制御)およびドレンDを排出する発電時排水制御を行うので、ドレイナ28は適正な水位に維持されるので、燃焼用ガスGmの放出を封じることができ、排水経路40に放出するリスクが低減される。
(1) As described above, the drain level is controlled at the start-up (start-up level control) and the drainage control at the time of power generation to discharge the drain D. Therefore, the
(2) また、ドレイナ28は満水状態または枯渇状態になることはなく、適正なドレン水位に維持される。
(2) Further, the
(3) ドレンDの排水制御や、改質オフガスなどの燃焼用ガスGmの放出リスクを払拭するための水位計が不要であり、水位計設置のためのコストアップが生じることがない。また、水位計に起因した不具合(たとえば、水位検知不良)を回避できる。 (3) No drainage control of drain D or a water level gauge to eliminate the risk of release of combustion gas Gm such as reformed off-gas is unnecessary, and there is no increase in cost for installing the water level gauge. Moreover, the malfunction (for example, water level detection defect) resulting from a water level meter can be avoided.
(4) ドレンDの水位を機械的な構造設備によって把握する必要がなく、斯かる設備による故障などの不具合を防止できる。 (4) It is not necessary to grasp the water level of the drain D with a mechanical structure facility, and troubles such as a failure due to such facility can be prevented.
(5) 水位計に依存することなく、ドレンDの排水制御を行うことができ、排水処理のコストダウンや信頼性向上を図ることができる。 (5) The drainage of the drain D can be controlled without depending on the water level gauge, and the cost and reliability of the wastewater treatment can be reduced.
〔他の実施の形態〕 [Other Embodiments]
(1) 図16は、他の実施の形態に係るドレイナ28を示している。上記実施の形態では、貯留部48−2にある注排水ポート38に注水する場合について説明したが、図16に示すように、貯留部48−2側に排水ポート38−1、貯留部48−1に注水ポート38−2を別個に設けてもよく、この注水ポート38−2に注水経路42を接続してもよい。この注水経路42に設けた注水ポンプ46を駆動し、注水ポンプ46から注水経路42に注水してもよい。
(1) FIG. 16 shows a
(2) 上記実施の形態では、ドレン排水処理部14およびドレイナ28を燃料電池ユニット4に設置したが、燃料電池ユニット4以外の燃焼手段などの燃焼用ガスのガス経路に設置し、ドレン排水を行う構成としてもよい。
(2) In the above embodiment, the drain waste
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment of the present invention has been described. The present invention is not limited to the above description, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the embodiments for carrying out the invention. It is. It goes without saying that such modifications and changes are included in the scope of the present invention.
本発明は、燃料電池ユニットや、燃料電池ユニットを含む燃料電池コジェネレーションシステムに生じるドレン排水を効率的に行うことができ、ドレン水位の計測やその計測に基づく制御の簡略化を実現し、信頼性のある水位制御を実現するので、広くドレン排水制御に利用することが可能である。
The present invention can efficiently perform drain drainage generated in a fuel cell unit or a fuel cell cogeneration system including the fuel cell unit, and realizes simplification of the drain water level measurement and control based on the measurement. Since the water level can be controlled effectively, it can be widely used for drain drainage control.
2 FCシステム
4 燃料電池ユニット
6 貯湯ユニット
8 燃料電池スタック
10 燃料処理装置
12 水タンク
14 ドレン排水処理部
16 熱交換器
18 制御部
20 貯湯タンク
22 燃料処理部
24 燃焼部
26 ガス経路
28 ドレイナ
29 ドレイナ
30 排気経路
32 水経路
34 導入ポート
36 排気ポート
38 注排水ポート
38−1 排水ポート
38−2 注水ポート
40 排水経路
42 注水経路
44 電磁弁
46 注水ポンプ
48−1 第1の貯留部
48−2 第2の貯留部
50 仕切り壁
52 遮断壁
54−1 第1の空間部
54−2 第2の空間部
W1 水
G1 改質ガス
G2 改質オフガス
Gm 燃焼用ガス
D ドレン
56 ドレン排水機能
58 ドレン排水制御機能
60 注水制御機能
62 ドレン量積算機能
64 プロセッサ
66 ROM
68 データ記憶部
70 RAM
72 入出力(I/O)部
74 バス
200 ドレン排水装置
202 ドレイナ
204 排出経路
206 ドレン排水路
208 電磁弁
210 水位計
212 注水ポンプ
2 FC system 4 Fuel cell unit 6 Hot water storage unit 8
68
72 Input / Output (I / O)
Claims (12)
燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、
ドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、
前記第1の貯留部側の前記ドレンに没することにより前記燃焼用ガスを遮断する遮断壁と、
を備えることを特徴とするドレイナ。 A drainer that separates and drains drainage from combustion gas,
A first storage part formed on the combustion gas introduction part side for storing drain;
A second reservoir that is formed on the drain drainage side and stores the drain that has overflowed from the first reservoir;
A blocking wall that blocks the combustion gas by immersing in the drain on the first storage section side;
A drainer characterized by comprising:
前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、
前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、
前記第1の貯留部側の前記ドレンに没することにより前記燃焼用ガスを遮断する遮断壁と、
を備えることを特徴とするドレン排水装置。 A drain drainage device that drains drain by providing a drain in the gas path of the combustion gas including the reformed off-gas discharged from the fuel cell stack,
A first storage part that is formed on the combustion gas introduction part side of the drainer and stores drain;
A second reservoir that is formed on the drain drainage side of the drainer and stores the drain overflowed from the first reservoir;
A blocking wall that blocks the combustion gas by immersing in the drain on the first storage section side;
A drainage drainage device comprising:
前記第1の貯留部または前記第2の貯留部に注水する注水手段と、
を備えることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のドレン排水装置。 Opening and closing means for opening and closing the drain drainage part;
Water injection means for injecting water into the first storage part or the second storage part;
The drainage drainage device according to claim 2, wherein the drainage drainage device is provided.
前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成された第1の貯留部にドレンを貯留し、
前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを前記第2の貯留部に貯留し、
前記第1の貯留部側のドレンに遮断壁が没することにより前記燃焼用ガスを遮断し、
前記第2の貯留部にある前記ドレンを前記ドレン排水部より排水させることを特徴とするドレン排水方法。 A drain draining method for draining drain by providing a drain in the gas path of the combustion gas including the reformed off gas discharged from the fuel cell stack,
The drain is stored in the first storage part formed on the combustion gas introduction part side of the drainer,
Formed on the drain drain side of the drainer, storing the drain overflowed from the first reservoir in the second reservoir,
Shutting off the combustion gas by immersing a shut-off wall in the drain on the first storage section side;
A drain drainage method, wherein the drain in the second storage section is drained from the drain drain section.
前記排水時間の経過の後、前記ドレン排水状態からドレン排水停止状態に切り替え、所定の注水時間だけ前記第2の貯留部に注水し、
前記注水時間の経過の後、前記ドレイナをドレン排水状態に切り替え、所定の排水時間だけ前記第2の貯留部から前記ドレンを排水させることを特徴とする請求項6に記載のドレン排水方法。 From the start of the fuel cell unit to the power generation of the fuel cell unit, the drainer is maintained in the drainage state for a predetermined drainage time,
After the drainage time has elapsed, the drainage drainage state is switched from the drainage drainage state to the drainage drainage stop state, and water is poured into the second storage part for a predetermined water injection time,
The drain drainage method according to claim 6, wherein the drainer is switched to a drain drainage state after the water injection time has elapsed, and the drain is drained from the second storage part for a predetermined drainage time.
前記燃料電池ユニットの発電に基づき、生成されるドレン量または発電時間に応じて前記ドレイナをドレン排水状態に切り替え、前記第2の貯留部から前記ドレンを排水させ、
前記燃料電池ユニットの発電停止またはエラー検知に基づき、前記ドレン排水状態からドレン排水停止状態に切り替えることを特徴とする請求項6または請求項7に記載のドレン排水方法。 Based on the start of power generation of the fuel cell unit, the drainer is switched to a drain drain stop state,
Based on the power generation of the fuel cell unit, the drainer is switched to a drain drainage state according to the amount of drain generated or the power generation time, and the drain is drained from the second storage unit,
The drain drainage method according to claim 6 or 7, wherein the drain drainage state is switched from the drain drainage state to a drain drainage stop state based on power generation stoppage or error detection of the fuel cell unit.
前記燃料電池ユニットの発電開始前に前記ドレイナの排水または注水を制御し、
前記燃料電池ユニットの発電開始からドレン量を積算し、
前記ドレン量の積算値が所定量に到達しまたは所定量を超えたとき、前記ドレイナをドレン排水状態に制御する処理を前記コンピュータに実行させるためのドレン排水プログラム。 A drain drainage program to be executed by a computer mounted on the fuel cell unit that drains drainage by providing a drain in the gas path of the combustion gas including the reformed off-gas discharged from the fuel cell stack,
Controlling drainage or water injection of the drainer before starting the power generation of the fuel cell unit;
Accumulate the drain amount from the start of power generation of the fuel cell unit,
A drain drainage program for causing the computer to execute a process of controlling the drainer to a drain drainage state when an integrated value of the drain amount reaches a predetermined amount or exceeds a predetermined amount.
前記ドレイナの燃焼用ガス導入部側に形成されてドレンを貯留する第1の貯留部と、
前記ドレイナのドレン排水部側に形成され、前記第1の貯留部から溢水した前記ドレンを貯留する第2の貯留部と、
前記ドレイナの燃焼用ガス導入部の空間部に設置され、前記第1の貯留部側の前記ドレンに没して前記燃焼用ガスを遮断する遮断壁と、
を備えることを特徴とする燃料電池ユニット。 A fuel cell unit that drains drainage by providing a drain in the gas path of combustion gas including reformed off-gas discharged by power generation,
A first storage part that is formed on the combustion gas introduction part side of the drainer and stores drain;
A second reservoir that is formed on the drain drainage side of the drainer and stores the drain overflowed from the first reservoir;
A blocking wall installed in the space of the combustion gas introduction part of the drainer and immersed in the drain on the first storage part side to block the combustion gas;
A fuel cell unit comprising:
前記請求項1に記載のドレイナ、前記請求項2、前記請求項3、前記請求項4または前記請求項5に記載のドレン排水装置または前記請求項11に記載の燃料電池ユニットを備える燃料電池コジェネレーションシステム。
A fuel cell cogeneration system that drains drainage by providing a drain in the gas path of combustion gas including reformed off-gas discharged by power generation,
A drain comprising the drain according to claim 1, the drain, the drain, the drain according to claim 4, the fuel cell unit according to claim 11, or the fuel cell unit according to claim 11. Generation system.
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