JP2016066557A - Fuel cell power generator - Google Patents

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隆起 新井
Ryuki Arai
隆起 新井
原 人志
Hitoshi Hara
人志 原
哲 ▲吉▼田
哲 ▲吉▼田
Satoru Yoshida
青木 剛司
Takeshi Aoki
剛司 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell power generator that is one having an inexpensive and simple structure capable of cooling part of a desulfurizer disposed in a high temperature region, one having a structure capable of heating a fuel gas having normal temperature before flowing in the desulfurizer, or the like.SOLUTION: A fuel cell power generator 1 comprising a fuel cell power generation unit 21, a fuel gas supply passage 15 for supplying a fuel gas to the fuel cell power generation unit 21, and a desulfurizer 22 for removing a sulfur content in the fuel gas has a configuration in which the desulfurizer 22 is disposed in a high temperature region to be heated to high temperature during power generation operation of the fuel cell power generation unit 21, the fuel gas supply passage 15's part upstream from the desulfurizer 22 performs heat exchange with part of the desulfurizer 22, and the desulfurizer 22's part corresponding to part of the inside of the desulfurizer 22 having low flow rate of the fuel gas performs heat exchange with the fuel gas supply passage 15.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は燃料電池発電装置に関し、特に燃料ガスの脱硫を行う脱硫器を燃料電池発電部の近傍の高温領域に配置したものに関する。   The present invention relates to a fuel cell power generator, and more particularly, to a fuel cell power generator in which a desulfurizer for desulfurizing fuel gas is disposed in a high temperature region near a fuel cell power generator.

従来から、空気と改質燃料ガス(水素含有ガス)との酸化還元反応によって化学エネルギーを電気エネルギーに変換することで電力を発生させ、この発電の際に副次的に発生する排熱を湯水として回収する燃料電池コージェネレーションシステムが実用に供されている。この燃料電池コージェネレーションシステムは、発電を行なう燃料電池発電装置、排熱回収による熱交換後の湯水を貯湯する貯湯給湯装置、燃料電池発電装置と貯湯給湯装置との間に湯水を循環させる排熱回収循環回路等を備えている。   Conventionally, electric power is generated by converting chemical energy into electrical energy through an oxidation-reduction reaction between air and reformed fuel gas (hydrogen-containing gas), and the waste heat generated as a result of this power generation is generated as hot water. The fuel cell cogeneration system to be recovered as is being put into practical use. This fuel cell cogeneration system includes a fuel cell power generation device that generates power, a hot water hot water supply device that stores hot water after heat exchange by exhaust heat recovery, and exhaust heat that circulates hot water between the fuel cell power generation device and the hot water storage hot water supply device. A recovery circuit is provided.

上記の燃料電池発電装置は、空気と改質燃料ガスとで発電を行なう燃料電池セルスタックとこの燃料電池セルスタックに供給する改質燃料ガスを純水(水蒸気)と燃料ガスから生成する燃料改質器及び蒸発器を有する燃料電池発電部、この燃料電池発電部からの排気ガスを外部に排出する排気通路、この排気通路に設置され且つ燃料電池発電部からの排気ガスと貯湯給湯装置の貯湯タンクに蓄えられた湯水との間で熱交換する排熱回収熱交換器等を備えている。   The fuel cell power generator described above is a fuel cell stack that generates power with air and reformed fuel gas, and a fuel reformer that generates reformed fuel gas to be supplied to the fuel cell stack from pure water (steam) and fuel gas. A fuel cell power generation unit having a gas generator and an evaporator, an exhaust passage for exhausting exhaust gas from the fuel cell power generation unit to the outside, an exhaust gas installed in the exhaust passage and the hot water storage hot water storage device An exhaust heat recovery heat exchanger that exchanges heat with hot water stored in the tank is provided.

ところで、上記の燃料改質器に供給される燃料ガスには、付臭材として硫黄化合物が混合されている都市ガスやLPG等が使用されている。このため、燃料改質器に硫黄化合物を含んだ燃料ガスが直接供給されると、燃料改質器の触媒が硫黄化合物によって劣化してしまうという問題がある。そこで、従来では、燃料ガス中の硫黄化合物を除去する為に、燃料ガス供給通路の途中部に脱硫器が設けられている。   By the way, the city gas, LPG, etc. in which the sulfur compound is mixed as an odorant are used for the fuel gas supplied to said fuel reformer. For this reason, when the fuel gas containing a sulfur compound is directly supplied to the fuel reformer, there is a problem that the catalyst of the fuel reformer is deteriorated by the sulfur compound. Therefore, conventionally, a desulfurizer is provided in the middle of the fuel gas supply passage in order to remove sulfur compounds in the fuel gas.

上記の脱硫器には、一般的に、燃料ガス中の硫黄化合物を吸着するゼオライトやシリカゲル、活性炭等の常温で機能を発揮する吸着型の常温脱硫剤が搭載されている。しかし、燃料電池発電装置をメンテナンスフリーとする為には、脱硫器に装置寿命に相当する膨大な量の常温脱硫剤を搭載する必要があるので、脱硫器が極端に大型化(大容量化)してしまうという問題がある。   The above desulfurizer is generally equipped with an adsorption-type room temperature desulfurization agent that functions at room temperature, such as zeolite, silica gel, activated carbon, etc., that adsorbs sulfur compounds in fuel gas. However, in order to make the fuel cell power generation system maintenance-free, the desulfurizer must be equipped with an enormous amount of room-temperature desulfurization agent equivalent to the life of the equipment, so the desulfurizer becomes extremely large (large capacity) There is a problem of end up.

そこで、従来から、脱硫前の燃料ガスに水素を添加してから、超高次脱硫剤(水素添加型脱硫剤)を使用して脱硫を行う技術が実用に供されている。この超高次脱硫剤は、常温脱硫剤と比較して脱硫剤量を極端に減量化(例えば常温脱硫剤の1/10程度)することができる。ところが、超高次脱硫剤は、高温(200〜300℃程度)環境下で性能を最も発揮する高温脱硫剤である。このため、脱硫器を燃料電池発電部の近傍の高温領域に配置し、燃料電池発電部の発電に伴う熱を利用して脱硫器を加熱する技術が一般に知られている(特許文献1参照)。   Therefore, conventionally, a technique has been put to practical use in which hydrogen is added to a fuel gas before desulfurization and then desulfurization is performed using an ultrahigh-order desulfurization agent (hydrogenation-type desulfurization agent). This super high-order desulfurization agent can extremely reduce the amount of desulfurization agent (for example, about 1/10 of the normal temperature desulfurization agent) as compared with the normal temperature desulfurization agent. However, the ultra-high-order desulfurization agent is a high-temperature desulfurization agent that exhibits its performance most in a high temperature (about 200 to 300 ° C.) environment. For this reason, a technique is generally known in which a desulfurizer is disposed in a high temperature region near the fuel cell power generation unit and the desulfurizer is heated using heat generated by the power generation of the fuel cell power generation unit (see Patent Document 1). .

しかし、上記の燃料電池発電部の熱を利用して脱硫器を加熱する場合、燃料電池発電部と脱硫器との間に断熱材を挿入して脱硫器内の高温脱硫剤にとって好適な作動温度になるように温度調整を行うが、燃料電池発電部の各種の器具の配置構造に応じて、断熱材が部分的に加熱され、高温脱硫剤の一部が作動温度以上(例えば340℃以上)になる虞があり、この場合、高温脱硫剤が焼結して脱硫性能が大幅に低下するという問題がある。   However, when the desulfurizer is heated using the heat of the fuel cell power generation section, an operating temperature suitable for the high-temperature desulfurization agent in the desulfurizer is obtained by inserting a heat insulating material between the fuel cell power generation section and the desulfurizer. The temperature is adjusted so that the heat insulating material is partially heated according to the arrangement structure of various devices of the fuel cell power generation unit, and a part of the high-temperature desulfurizing agent is higher than the operating temperature (eg, 340 ° C. or higher). In this case, there is a problem that the high-temperature desulfurizing agent is sintered and the desulfurization performance is greatly reduced.

そこで、上記の問題を解決する為に、例えば、特許文献1の固体酸化物形燃料電池システムにおいては、脱硫器の温度が所定の温度以上になった場合、外部から供給される空気を利用して脱硫器を冷却させる構造が開示されている。特に、特許文献1の図5には、発電用空気供給通路に冷却用空気熱交換器を設置し、この冷却用空気熱交換器を脱硫器に対して隣接状に配置し、発電用空気を利用して脱硫器を冷却させる構造が開示されている。   Therefore, in order to solve the above problem, for example, in the solid oxide fuel cell system of Patent Document 1, when the temperature of the desulfurizer exceeds a predetermined temperature, air supplied from the outside is used. A structure for cooling the desulfurizer is disclosed. In particular, in FIG. 5 of Patent Document 1, a cooling air heat exchanger is installed in the power generation air supply passage, the cooling air heat exchanger is disposed adjacent to the desulfurizer, and the power generation air is supplied. A structure in which the desulfurizer is cooled by use is disclosed.

特開2014−107187号公報JP 2014-107187 A

しかし、特許文献1の固体酸化物形燃料電池システムでは、高温領域に配置された脱硫器を冷却する為に、何れの構造においても空気供給通路の途中部に冷却用空気熱交換器を設置する構造であるので、燃料電池発電装置に冷却専用の部品を追加的に組み込む必要があり、部品点数が増加し、コスト高となるという問題がある。   However, in the solid oxide fuel cell system of Patent Document 1, a cooling air heat exchanger is installed in the middle of the air supply passage in any structure in order to cool the desulfurizer disposed in the high temperature region. Since it has a structure, it is necessary to additionally incorporate a cooling-dedicated part into the fuel cell power generation apparatus, which increases the number of parts and increases the cost.

しかも、脱硫器の内部を流れる燃料ガスに偏流が発生していたり、脱硫器を配置した高温領域の熱分布に応じて脱硫器が部分的に加熱され過ぎていると、脱硫器の内部の高温脱硫剤の温度分布にも偏りが生じるので、特許文献1の固体酸化物形燃料電池システムのように、脱硫器の全体を均一に冷却する構造では、脱硫器の過熱部分を冷却可能ではあるが、同時に脱硫器の作動温度範囲内にある部分も冷却することになり、高温脱硫剤の性能を十分に発揮できなくなる虞がある。   Moreover, if there is a drift in the fuel gas flowing inside the desulfurizer, or if the desulfurizer is partially heated according to the heat distribution in the high temperature region where the desulfurizer is placed, the high temperature inside the desulfurizer Since the temperature distribution of the desulfurization agent is also biased, in the structure in which the entire desulfurizer is uniformly cooled as in the solid oxide fuel cell system of Patent Document 1, the overheated portion of the desulfurizer can be cooled. At the same time, the portion within the operating temperature range of the desulfurizer is also cooled, and there is a possibility that the performance of the high-temperature desulfurizing agent cannot be sufficiently exhibited.

本発明の目的は、燃料電池発電装置において、低コストで且つ簡単な構造でもって高温領域に配置された脱硫器の一部を冷却可能な構造を備えたもの、脱硫器の過熱部分のみを冷却可能な構造を備えたもの、脱硫器に流入する前の常温の燃料ガスを加熱可能な構造を備えたもの、等を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fuel cell power generator having a structure capable of cooling a part of a desulfurizer arranged in a high temperature region with a low cost and a simple structure, and cooling only an overheated portion of the desulfurizer. It is to provide a structure having a possible structure, a structure having a structure capable of heating a normal temperature fuel gas before flowing into the desulfurizer, and the like.

請求項1の燃料電池発電装置は、燃料電池発電部と、この燃料電池発電部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路と、前記燃料ガス中の硫黄分を除去する脱硫器とを備え、前記燃料電池発電部の発電運転中に高温となる高温領域に前記脱硫器を配置した燃料電池発電装置において、前記脱硫器より上流側の前記燃料ガス供給通路と前記脱硫器の一部とが熱交換するように構成されていることを特徴としている。   The fuel cell power generator according to claim 1 comprises a fuel cell power generation unit, a fuel gas supply passage for supplying fuel gas to the fuel cell power generation unit, and a desulfurizer for removing sulfur content in the fuel gas, In the fuel cell power generation apparatus in which the desulfurizer is disposed in a high temperature region that becomes high during power generation operation of the fuel cell power generation unit, heat exchange is performed between the fuel gas supply passage upstream of the desulfurizer and a part of the desulfurizer. It is characterized by being configured.

請求項2の燃料電池発電装置は、請求項1の発明において、前記脱硫器内の前記燃料ガスの流速が低い部分に対応する前記脱硫器の一部と前記燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されていることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, there is provided the fuel cell power generation device according to the first aspect, wherein a part of the desulfurizer corresponding to a portion where the flow rate of the fuel gas in the desulfurizer is low exchanges heat with the fuel gas supply passage. It is configured as described above.

請求項3の燃料電池発電装置は、請求項1の発明において、前記高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する前記脱硫器の一部と前記燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されていることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the fuel cell power generator according to the first aspect, wherein a part of the desulfurizer corresponding to a portion where the temperature of the heat distribution in the high temperature region is high exchanges heat with the fuel gas supply passage. It is characterized by being composed.

請求項1の発明によれば、燃料電池発電装置は、脱硫器より上流側の燃料ガス供給通路と脱硫器の一部とが熱交換するように構成されているので、燃料ガス供給通路を流れる脱硫器に流入する前の燃料ガスを利用して、脱硫器の一部を冷却することができ、また、脱硫器を利用することで、脱硫器に流入する前の燃料ガスを加熱することができる。   According to the first aspect of the present invention, the fuel cell power generator is configured to exchange heat between the fuel gas supply passage upstream of the desulfurizer and a part of the desulfurizer, and therefore flows through the fuel gas supply passage. A part of the desulfurizer can be cooled by using the fuel gas before flowing into the desulfurizer, and the fuel gas before flowing into the desulfurizer can be heated by using the desulfurizer. it can.

従って、既存の燃料ガス供給通路を利用して、高温領域に配置された脱硫器を冷却することができるので、冷却専用の部材を追加的に設ける必要がなくなり、低コストで且つ簡単な構造でもって脱硫器の冷却構造を実現することができる。また、高温領域に配置された脱硫器を利用して、脱硫器に流入する前の燃料ガスを加熱することができるので、脱硫器に常温の燃料ガスが流入するのを防止することができ、脱硫器の内部の入口近傍の脱硫剤の脱硫性能の低下を防止することができる。   Accordingly, since the desulfurizer disposed in the high temperature region can be cooled using the existing fuel gas supply passage, there is no need to additionally provide a dedicated member for cooling, and the structure is low in cost and simple. Thus, a cooling structure for the desulfurizer can be realized. Moreover, since the fuel gas before flowing into the desulfurizer can be heated using the desulfurizer arranged in the high temperature region, it is possible to prevent the normal temperature fuel gas from flowing into the desulfurizer, It is possible to prevent a decrease in the desulfurization performance of the desulfurization agent in the vicinity of the inlet inside the desulfurizer.

請求項2の発明によれば、脱硫器内の燃料ガスの流速が低い部分に対応する脱硫器の一部と燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されているので、脱硫器の燃料ガスの流速が低く燃料ガスが滞留して過熱状態になり易い部分を、燃料ガス供給通路を流れる燃料ガスによって冷却することができる。   According to the second aspect of the present invention, since a part of the desulfurizer corresponding to the portion where the flow rate of the fuel gas in the desulfurizer is low and the fuel gas supply passage are configured to exchange heat, the fuel of the desulfurizer A portion where the gas flow rate is low and the fuel gas stays and is likely to be overheated can be cooled by the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage.

請求項3の発明によれば、高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する脱硫器の一部と燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されているので、脱硫器の高温領域の熱分布に応じて過熱状態になり易い部分を、燃料ガス供給通路を流れる燃料ガスによって冷却することができる。   According to the invention of claim 3, since the part of the desulfurizer corresponding to the portion where the temperature of the heat distribution in the high temperature region is high and the fuel gas supply passage are configured to exchange heat, the high temperature region of the desulfurizer The portion that is likely to be overheated in accordance with the heat distribution of can be cooled by the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage.

本発明の実施例に係る燃料電池発電装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell power generator according to an embodiment of the present invention. 燃料電池発電モジュールの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a fuel cell power generation module. 燃料電池発電モジュールの概略斜視図である。It is a schematic perspective view of a fuel cell power generation module. 燃料電池発電モジュールの概略側面図である。It is a schematic side view of a fuel cell power generation module. 高温領域に配置された脱硫器の熱分布図である。It is a heat distribution map of the desulfurizer arrange | positioned at a high temperature area | region.

以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。   Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described based on examples.

先ず、燃料電池発電装置1の全体構成について説明する。
図1に示すように、燃料電池発電装置1は、燃料電池発電モジュール2、改質用空気供給装置3、発電用空気供給装置4、燃料ガス供給装置5、排熱回収装置6、純水供給装置7、パワーコンディショナユニット8、制御ユニット9等を備え、燃料電池発電モジュール2にて発電された直流電力がパワーコンディショナユニット8を介して交流電力に変換されて外部に出力される。
First, the overall configuration of the fuel cell power generator 1 will be described.
As shown in FIG. 1, a fuel cell power generation device 1 includes a fuel cell power generation module 2, a reforming air supply device 3, a power generation air supply device 4, a fuel gas supply device 5, an exhaust heat recovery device 6, and pure water supply. The apparatus 7, the power conditioner unit 8, the control unit 9, and the like are provided, and the DC power generated by the fuel cell power generation module 2 is converted into AC power via the power conditioner unit 8 and output to the outside.

図1に示すように、燃料電池発電装置1は、各種器具や各種配管等が外装ケース11に収納されて構成されている。外装ケース11の内部は、フレーム部材12によって、燃料電池発電モジュール2が収納された上側発電室11Aと、各種の供給装置3〜5,7や排熱回収装置6等の補機類、パワーコンディショナユニット8、制御ユニット9等が収納された下側補機室11Bとに仕切られている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell power generator 1 is configured by housing various instruments, various pipes, and the like in an outer case 11. Inside the outer case 11 is an upper power generation chamber 11A in which the fuel cell power generation module 2 is accommodated by a frame member 12, auxiliary equipment such as various supply devices 3 to 5, 7 and exhaust heat recovery device 6, and power condition. It is partitioned into a lower auxiliary machine chamber 11B in which the na unit 8, the control unit 9 and the like are housed.

尚、この燃料電池発電装置1は、例えば、排熱回収装置6の熱交換器による熱交換後の湯水を貯湯する貯湯給湯装置と、この貯湯給湯装置と燃料電池発電装置1とに亙って湯水を循環させる為の排熱回収循環回路等と組み合わせることで燃料電池コージェネレーションシステムを構成することができるが、燃料電池発電装置1以外の構成の詳細な説明は省略する。   The fuel cell power generator 1 includes, for example, a hot water storage hot water supply apparatus that stores hot water after heat exchange by the heat exchanger of the exhaust heat recovery apparatus 6, the hot water storage hot water supply apparatus, and the fuel cell power generation apparatus 1. A fuel cell cogeneration system can be configured by combining it with an exhaust heat recovery circuit for circulating hot water, etc., but detailed description of the configuration other than the fuel cell power generator 1 is omitted.

改質用空気供給装置3は、外部から燃料改質用の空気を改質用空気ブロワに取り込み、この取り込まれた空気を、改質用空気通路13を介して燃料電池発電部21の蒸発器21b及び燃料改質器21cに供給し、発電用空気供給装置4は、外部から発電用空気を発電用空気ブロワに取り込み、この取り込まれた空気を、発電用空気通路14を介して燃料電池発電部21の空気用熱交換器21eに供給する(図2参照)。   The reforming air supply device 3 takes in air for fuel reforming from the outside into the reforming air blower, and the taken-in air is supplied to the evaporator of the fuel cell power generation unit 21 via the reforming air passage 13. 21b and the fuel reformer 21c are supplied, and the power generation air supply device 4 takes in the power generation air from the outside into the power generation air blower, and this captured air is generated in the fuel cell via the power generation air passage 14. It supplies to the heat exchanger 21e for air of the part 21 (refer FIG. 2).

燃料ガス供給装置5は、図示外のガス供給源からの燃料ガスに水素を添加し、この水素が添加された燃料ガスを、燃料昇圧ブロワに取り込み、この昇圧された燃料ガスを、後述する脱硫器22が設けられた燃料ガス供給通路15を介して燃料電池発電部21の蒸発器21b及び燃料改質器21cに供給する(図2参照)。   The fuel gas supply device 5 adds hydrogen to a fuel gas from a gas supply source (not shown), takes the fuel gas to which the hydrogen has been added into a fuel booster blower, and uses the boosted fuel gas to desulfurize as will be described later. The fuel is supplied to the evaporator 21b and the fuel reformer 21c of the fuel cell power generation unit 21 through the fuel gas supply passage 15 provided with the vessel 22 (see FIG. 2).

排熱回収装置6は、排気通路16の途中部に設けられ、排熱回収循環回路を流れる湯水を利用して、排気通路16を流れる排気から排熱を回収する。純水供給装置7は、排熱回収装置6で凝縮された凝縮水を回収し、凝縮水から不純物を取り除き、凝縮水から生成された純水を貯留した後に純水供給通路17を介して燃料電池発電部21の蒸発器21b及び燃料改質器21cに供給する(図2参照)。   The exhaust heat recovery device 6 is provided in the middle of the exhaust passage 16 and recovers exhaust heat from the exhaust flowing through the exhaust passage 16 using hot water flowing through the exhaust heat recovery circuit. The pure water supply device 7 collects the condensed water condensed by the exhaust heat recovery device 6, removes impurities from the condensed water, stores the pure water generated from the condensed water, and then stores the pure water through the pure water supply passage 17. It supplies to the evaporator 21b and the fuel reformer 21c of the battery power generation part 21 (refer FIG. 2).

次に、燃料電池発電モジュール2について説明する。
図1,図2に示すように、燃料電池発電モジュール2は、燃料電池発電部21、この燃料電池発電部21に供給される燃料ガス中の硫黄分を除去する脱硫器22、燃料電池発電部21と脱硫器22等を収納した薄鋼板製の直方体状のケース部材23等を備えている。ケース部材23の内部には、燃料電池発電部21と脱硫器22の周囲を覆うように石膏ボードからなる断熱材24が収納されている。
Next, the fuel cell power generation module 2 will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell power generation module 2 includes a fuel cell power generation unit 21, a desulfurizer 22 that removes sulfur in the fuel gas supplied to the fuel cell power generation unit 21, and a fuel cell power generation unit. A rectangular parallelepiped case member 23 and the like made of a thin steel plate containing the desulfurizer 21 and the desulfurizer 22 are provided. Inside the case member 23, a heat insulating material 24 made of gypsum board is accommodated so as to cover the periphery of the fuel cell power generation unit 21 and the desulfurizer 22.

図2に示すように、燃料電池発電部21は、複数の燃料電池セルで構成された燃料電池セルスタック21a、燃料ガスに混合する為の水蒸気を生成する蒸発器21b、燃料ガスと空気と水蒸気とを混合して反応(所謂、水蒸気改質)させて改質燃料ガスを生成する燃料改質器21c、燃料電池セルスタック21aによる発電に伴い生じる残余燃料ガスを燃焼処理するオフガス燃焼室21d、このオフガス燃焼室21dの燃焼ガスによって加熱される空気用熱交換器21e等を備え、燃料改質器21cによって改質された改質燃料ガス及び酸化剤としての空気を燃料電池セルスタック21aで高温の環境下で化学反応させることで発電を行うものである。   As shown in FIG. 2, the fuel cell power generation unit 21 includes a fuel cell stack 21a composed of a plurality of fuel cells, an evaporator 21b that generates water vapor for mixing with the fuel gas, fuel gas, air, and water vapor. A fuel reformer 21c that produces a reformed fuel gas by mixing and reacting (so-called steam reforming), an off-gas combustion chamber 21d that combusts the remaining fuel gas generated by power generation by the fuel cell stack 21a, An air heat exchanger 21e heated by the combustion gas in the off-gas combustion chamber 21d is provided, and the reformed fuel gas reformed by the fuel reformer 21c and the air as the oxidant are heated at a high temperature in the fuel cell stack 21a. Power is generated by a chemical reaction in the environment.

燃料電池発電部21の各種の器具は、発電部ケース21fに収納されている。各種の器具の配置構造を簡単に説明すると、図3,図4に示すように、発電部ケース21fの内部において、蒸発器21bと燃料改質器21cと空気用熱交換器21e等は上部に配置され、燃料電池セルスタック21aは下部に配置されている。発電部ケース21fの下端部は外側に突出状に形成され、この発電部ケース21fの突出部の内部に燃料電池セルスタック21aが載置されたベース台21gが収容されている。   Various instruments of the fuel cell power generation unit 21 are housed in a power generation unit case 21f. The arrangement structure of various instruments will be briefly described. As shown in FIGS. 3 and 4, the evaporator 21b, the fuel reformer 21c, the air heat exchanger 21e, etc. The fuel cell stack 21a is disposed at the lower part. A lower end portion of the power generation unit case 21f is formed so as to protrude outward, and a base table 21g on which the fuel cell stack 21a is placed is accommodated inside the projection of the power generation unit case 21f.

燃料電池発電部21から排出される排気ガスは、排気通路16に設けられた排熱回収装置6の熱交換器にて排熱回収循環回路を循環する湯水との間で熱交換され温度が低下した後に外部に排出される。蒸発器21bは、燃料ガスに混合する為の水蒸気を生成して燃料改質器21cに供給するものである。燃料改質器21cは、ニッケルや白金等の改質触媒を有し、脱硫された燃料ガスと空気と水蒸気とを混合して反応させて改質燃料ガスを生成する。   The exhaust gas discharged from the fuel cell power generation unit 21 is heat-exchanged with the hot water circulating in the exhaust heat recovery circuit in the heat exchanger of the exhaust heat recovery device 6 provided in the exhaust passage 16, and the temperature decreases. And then discharged to the outside. The evaporator 21b generates steam for mixing with fuel gas and supplies it to the fuel reformer 21c. The fuel reformer 21c has a reforming catalyst such as nickel or platinum, and generates a reformed fuel gas by mixing and reacting the desulfurized fuel gas, air, and water vapor.

次に、脱硫器22について説明する。
図2に示すように、脱硫器22は、燃料改質器21cに供給される燃料ガスに含まれる硫黄化合物の除去(脱硫)を行う為のものであり、ケース部材23の内部において断熱材24に挟まれるように、燃料ガス供給通路15の途中部に設けられている。この脱硫器22は、燃料電池発電部21の発電運転中に高温となる燃料電池発電部21の近傍の高温領域(例えば200〜320℃程度)に配置されている。
Next, the desulfurizer 22 will be described.
As shown in FIG. 2, the desulfurizer 22 is for removing (desulfurizing) sulfur compounds contained in the fuel gas supplied to the fuel reformer 21 c, and the heat insulating material 24 inside the case member 23. It is provided in the middle part of the fuel gas supply passage 15 so as to be sandwiched between the two. The desulfurizer 22 is disposed in a high temperature region (for example, about 200 to 320 ° C.) in the vicinity of the fuel cell power generation unit 21 that becomes high temperature during the power generation operation of the fuel cell power generation unit 21.

図3,図4に示すように、脱硫器22は、燃料電池発電部21との間に断熱材24を挟んで対向状に縦向き姿勢にて高温領域に設けられている。脱硫器22の上端部は、蒸発器21bと燃料改質器21cと空気用熱交換器21e等の近傍に位置し、脱硫器22の中段部から下端部に掛けては、燃料電池セルスタック21aの近傍に位置し、脱硫器22の下端部は、他の部分と比較して薄い断熱材24を挟んでベース台21gの近傍に位置する。尚、図3,図5に示す脱硫器22の燃料電池発電部21とは反対側の断熱材24の図示は省略している。   As shown in FIG. 3 and FIG. 4, the desulfurizer 22 is provided in the high temperature region in a vertically oriented posture opposite to the fuel cell power generation unit 21 with a heat insulating material 24 interposed therebetween. The upper end portion of the desulfurizer 22 is positioned in the vicinity of the evaporator 21b, the fuel reformer 21c, the air heat exchanger 21e, and the like, and the fuel cell stack 21a extends from the middle stage portion to the lower end portion of the desulfurizer 22. The lower end portion of the desulfurizer 22 is located in the vicinity of the base table 21g with the thin heat insulating material 24 interposed therebetween as compared with other portions. In addition, illustration of the heat insulating material 24 on the opposite side to the fuel cell power generation part 21 of the desulfurizer 22 shown in FIGS. 3 and 5 is omitted.

脱硫器22は、薄鋼板製の直方体状の扁平な箱状に構成され、高温で性能を発揮する高温脱硫剤が収納されている。高温脱硫剤は、金属酸化物や金属成分担持酸化物等を含有する公知の超高次脱硫剤であるが、高温で性能を発揮するものであれば、特に材料は限定されるものではない。尚、超高次脱硫剤は、200〜300℃程度の高温状態で優れた脱硫作用を発揮するものである。高温脱硫剤の脱硫剤量は1L程度に設定されているが、特にこの脱硫剤量に限定する必要はない。   The desulfurizer 22 is configured as a rectangular parallelepiped flat box made of a thin steel plate, and stores a high-temperature desulfurizing agent that exhibits performance at high temperatures. The high-temperature desulfurizing agent is a known ultra-high-order desulfurizing agent containing a metal oxide, a metal component-supported oxide, or the like, but the material is not particularly limited as long as it exhibits performance at a high temperature. The ultra-high order desulfurization agent exhibits an excellent desulfurization action at a high temperature of about 200 to 300 ° C. The amount of the desulfurizing agent of the high temperature desulfurizing agent is set to about 1 L, but it is not necessary to limit to the amount of the desulfurizing agent.

燃料ガス供給通路15は、脱硫器22の上流側の上流側通路部15a、脱硫器22の下流側の下流側通路部15bを備え、脱硫器22の上端部には、上流側通路部15aから硫黄分を含む燃料ガスが導入される導入口22aと、下流側通路部15bへ脱硫後の燃料ガスが導出される導出口22bが設けられている。   The fuel gas supply passage 15 includes an upstream-side passage portion 15a on the upstream side of the desulfurizer 22, and a downstream-side passage portion 15b on the downstream side of the desulfurizer 22, and the upper end portion of the desulfurizer 22 is connected to the upstream-side passage portion 15a. An inlet 22a through which fuel gas containing sulfur is introduced and an outlet 22b through which fuel gas after desulfurization is led out to the downstream passage portion 15b are provided.

脱硫器22の内部には、上下方向に延びる縦向きの仕切り板22cが設けられ、この仕切り板22cによって、燃料ガス流の流れ方向の上流側の上流側脱硫剤室22Aと、燃料ガス流の流れ方向の下流側の下流側脱硫剤室22Bとに仕切られている。仕切り板22cの下端と脱硫器22の底面との間に隙間が形成され、上流側脱硫剤室22Aの下端部(下流側端部)と下流側脱硫剤室22Bの下端部(上流側端部)とは連結されている。   Inside the desulfurizer 22, a vertical partition plate 22c extending in the vertical direction is provided, and by this partition plate 22c, the upstream side desulfurization agent chamber 22A in the flow direction of the fuel gas flow and the fuel gas flow It is partitioned into a downstream side desulfurization agent chamber 22B on the downstream side in the flow direction. A gap is formed between the lower end of the partition plate 22c and the bottom surface of the desulfurizer 22, and the lower end portion (downstream end portion) of the upstream desulfurizing agent chamber 22A and the lower end portion (upstream end portion) of the downstream desulfurizing agent chamber 22B. ).

燃料電池発電部21は、発電運転中は700℃以上の高温状態になるため、高温状態の燃料電池発電部21を収容したケース部材23の内部の200〜320℃程度の高温領域に、脱硫器22を配置することで、高温脱硫剤(超高次脱硫剤)の反応が活性となる高温状態に維持することができる。脱硫器22に流入する燃料ガス中には、水素が数%程度の濃度となるように含まれているので、超高次脱硫剤の脱硫作用が安定して発揮され、燃料ガス中の硫黄分を効率良く除去することができる。   Since the fuel cell power generation unit 21 is in a high temperature state of 700 ° C. or higher during the power generation operation, the desulfurizer is placed in a high temperature region of about 200 to 320 ° C. inside the case member 23 housing the high temperature fuel cell power generation unit 21. By arranging 22, it is possible to maintain a high temperature state in which the reaction of the high temperature desulfurizing agent (super high order desulfurizing agent) becomes active. Since the fuel gas flowing into the desulfurizer 22 contains hydrogen so as to have a concentration of about several percent, the desulfurization action of the super high-order desulfurizing agent is stably exhibited, and the sulfur content in the fuel gas is reduced. Can be efficiently removed.

脱硫器22は、ケース部材23の内部の高温領域において全体的に加熱されるが、燃料電池発電部21の各種の器具の配置構造の影響によって高温領域には熱分布が生じるので、脱硫器22は不均一に加熱されることになる。即ち、燃料電池発電部21において、各種の器具のうち上部に配置された蒸発器21bと燃料改質器21cと空気用熱交換器21eは、燃料電池発電部21の熱を吸熱する構造であるのに対して、各種の器具のうち下部に配置された燃料電池セルスタック21aやオフガス燃焼室21dは発熱部であるので、発電部ケース21fの内部では上部より下部の方が高温状態になり、さらに、ベース台21gの位置で断熱材24が最も薄くなるので、脱硫器22が配置された高温領域の熱分布は、上端部から下端部に向かって温度が上昇する熱分布となる(図5参照)。   The desulfurizer 22 is entirely heated in the high temperature region inside the case member 23, but heat distribution is generated in the high temperature region due to the influence of the arrangement structure of various instruments of the fuel cell power generation unit 21. Will be heated unevenly. That is, in the fuel cell power generation unit 21, the evaporator 21 b, the fuel reformer 21 c, and the air heat exchanger 21 e arranged at the upper part of various instruments have a structure that absorbs the heat of the fuel cell power generation unit 21. On the other hand, since the fuel cell stack 21a and the off-gas combustion chamber 21d arranged in the lower part of the various instruments are heat generating parts, the lower part of the power generation part case 21f is hotter than the upper part. Furthermore, since the heat insulating material 24 becomes the thinnest at the position of the base table 21g, the heat distribution in the high temperature region where the desulfurizer 22 is arranged becomes a heat distribution in which the temperature rises from the upper end to the lower end (FIG. 5). reference).

次に、加熱ヒータ26,27について説明する。
図2,図3に示すように、ケース部材23の内部において、燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aには、上流側通路部15aを流れる燃料ガスを加熱可能な加熱ヒータ26が設置されている。燃料電池発電装置1の起動時に、加熱ヒータ26によって燃料ガスを加熱して脱硫器22に供給することで、脱硫器22内の導入口22a近傍の高温脱硫剤の性能低下を防止することができる。
Next, the heaters 26 and 27 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the case member 23, a heater 26 capable of heating the fuel gas flowing through the upstream passage portion 15 a is installed in the upstream passage portion 15 a of the fuel gas supply passage 15. ing. When the fuel cell power generator 1 is activated, the fuel gas is heated by the heater 26 and supplied to the desulfurizer 22, thereby preventing the performance of the high-temperature desulfurizing agent near the inlet 22 a in the desulfurizer 22 from being deteriorated. .

図3に示すように、脱硫器22の下端部には、脱硫器22内の高温脱硫剤を加熱可能な平板状の加熱ヒータ27が設置されている。燃料電池発電装置1の起動時に、加熱ヒータ27によって前回の発電運転時の予熱が最も残っている可能性のある部分(燃料電池セルスタック21aやベース台21fの近傍部分)を加熱することで、起動時に脱硫作用を発揮する高温脱硫剤を迅速に確保することができる。   As shown in FIG. 3, a flat heater 27 capable of heating the high-temperature desulfurizing agent in the desulfurizer 22 is installed at the lower end of the desulfurizer 22. When the fuel cell power generator 1 is activated, the heater 27 heats the portion where the preheating during the previous power generation operation may remain most (the vicinity of the fuel cell stack 21a or the base table 21f), A high-temperature desulfurization agent that exhibits a desulfurization action at the time of start-up can be quickly secured.

次に、脱硫器22と燃料ガス供給通路15との設置構造について説明する。
図2,図3に示すように、脱硫器22より上流側の燃料ガス供給通路15(上流側通路部15a)と脱硫器22の一部とが熱交換するように構成されている。即ち、ケース部材23の内部において、燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aの大部分は、脱硫器22の下端部と一側部とに沿うようにL字形状に配置され、脱硫器22の下端部と一側部にロウ付けされ、燃料ガス供給通路15と脱硫器22との間で熱交換可能に固定されている。
Next, the installation structure of the desulfurizer 22 and the fuel gas supply passage 15 will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, the fuel gas supply passage 15 (upstream passage portion 15 a) upstream of the desulfurizer 22 and a part of the desulfurizer 22 are configured to exchange heat. That is, in the case member 23, most of the upstream side passage portion 15 a of the fuel gas supply passage 15 is arranged in an L shape so as to be along the lower end portion and one side portion of the desulfurizer 22. And is fixed to the fuel gas supply passage 15 and the desulfurizer 22 so that heat exchange is possible.

具体的に、脱硫器22の一部は、脱硫器22内の燃料ガスの流速が低く(燃料ガスの流量が少なく)、燃料ガスが滞留し易い部分(例えば脱硫器22の隅部31a,31b)と脱硫器22が設置された高温領域の熱分布の温度が高い部分(例えば脱硫器22の下端部)との少なくとも一方に対応している。即ち、脱硫器22の一部は、脱硫器22の内部の高温脱硫剤に生じた温度の偏りのうちの高温部分であって高温脱硫剤に焼結が発生する可能性のある過熱部分に対応している。燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aは、脱硫器22の過熱部分と接触し、常温の燃料ガスと高温の脱硫器22との間で熱交換するように設けられる。   Specifically, a part of the desulfurizer 22 is a portion where the flow rate of the fuel gas in the desulfurizer 22 is low (the flow rate of the fuel gas is small) and the fuel gas tends to stay (for example, corners 31a and 31b of the desulfurizer 22). ) And at least one of the high temperature region of the high temperature region where the desulfurizer 22 is installed (for example, the lower end of the desulfurizer 22). That is, a part of the desulfurizer 22 corresponds to a high-temperature portion of the temperature deviation generated in the high-temperature desulfurization agent inside the desulfurizer 22 and may cause sintering in the high-temperature desulfurization agent. doing. The upstream-side passage portion 15 a of the fuel gas supply passage 15 is provided so as to contact the overheated portion of the desulfurizer 22 and exchange heat between the normal temperature fuel gas and the high temperature desulfurizer 22.

次に、本発明の燃料電池発電装置1の作用及び効果について説明する。
図2に示すように、脱硫器22の内部において、導入口22aから導入された燃料ガスは、上流側脱硫剤室22A内を仕切り板22cに沿って下方に向かって流れ、上流側脱硫剤室22Aの下端部から隙間を介して下流側脱硫剤室22Bの下端部に流れ込み、下流側脱硫剤室22B内を仕切り板22cに沿って上方に向かって流れ、導出口22bから下流側通路部15bに導出される。
Next, the operation and effect of the fuel cell power generator 1 of the present invention will be described.
As shown in FIG. 2, in the desulfurizer 22, the fuel gas introduced from the introduction port 22 a flows downward along the partition plate 22 c in the upstream desulfurizing agent chamber 22 </ b> A, and the upstream desulfurizing agent chamber It flows into the lower end of the downstream side desulfurizing agent chamber 22B from the lower end of 22A through the gap, flows upward in the downstream side desulfurizing agent chamber 22B along the partition plate 22c, and flows from the outlet 22b to the downstream side passage portion 15b. To be derived.

即ち、脱硫器22の内部において、燃料ガスは仕切り板22cに沿うようにU字状に流れるので、脱硫器22の内部を流れる燃料ガスは偏流して不均一な流れとなる。特に、脱硫器22の内部のうちの下端部の対向する隅部31a,31bでは、燃料ガスの流速は著しく低くなり、燃料ガスが滞留する虞がある。このため、脱硫器22内の隅部31a,31bの高温脱硫剤は、脱硫剤温度が徐々に上昇して、脱硫作用を発揮する温度を越えた過熱状態になって焼結する虞がある。   That is, since the fuel gas flows in a U-shape along the partition plate 22c inside the desulfurizer 22, the fuel gas flowing inside the desulfurizer 22 drifts unevenly and becomes an uneven flow. In particular, in the corners 31a and 31b facing the lower end of the inside of the desulfurizer 22, the flow rate of the fuel gas is remarkably reduced, and the fuel gas may be retained. For this reason, the high-temperature desulfurization agent in the corners 31a and 31b in the desulfurizer 22 may be sintered in a superheated state exceeding the temperature at which the desulfurization action is exerted by gradually increasing the desulfurization agent temperature.

本発明の燃料電池発電モジュール2において、脱硫器22の燃料ガスの偏流に基づく過熱部分であって、燃料ガスの流速が低い部分(脱硫器22内の隅部31a,31b)に対応する脱硫器22の下端部(脱硫器22の一部)は、燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aと熱交換可能であるので、燃料ガスによって脱硫器22の下端部を冷却することで高温脱硫剤を冷却して焼結を防止することができる。   In the fuel cell power generation module 2 of the present invention, the desulfurizer corresponding to the superheated portion based on the drift of the fuel gas in the desulfurizer 22 and the portion where the flow velocity of the fuel gas is low (corner portions 31a and 31b in the desulfurizer 22). Since the lower end portion of 22 (a part of the desulfurizer 22) can exchange heat with the upstream side passage portion 15a of the fuel gas supply passage 15, the lower end portion of the desulfurizer 22 is cooled by the fuel gas so that the high-temperature desulfurizing agent. Can be cooled to prevent sintering.

ところで、図5に示すように、脱硫器22が配置された高温領域の熱分布は、脱硫器22の上端部から下端部に掛けて温度が上昇する。特に、ベース台21gに近接する部分の断熱材24は薄くて脱硫器22に熱が伝わりやすい状態であるため、脱硫器22の下端部が最も高温状態(作動温度340℃以上)になる虞がある。このため、脱硫器22内の下端部の高温脱硫剤は、脱硫作用を発揮する温度を越えた過熱状態になって焼結する虞がある。   By the way, as shown in FIG. 5, the heat distribution in the high temperature region where the desulfurizer 22 is arranged increases from the upper end portion to the lower end portion of the desulfurizer 22. In particular, since the heat insulating material 24 in the part adjacent to the base 21g is thin and heat is easily transmitted to the desulfurizer 22, the lower end of the desulfurizer 22 may be in the highest temperature state (operating temperature of 340 ° C. or higher). is there. For this reason, the high-temperature desulfurizing agent at the lower end in the desulfurizer 22 may be sintered in a superheated state exceeding the temperature at which the desulfurization action is exerted.

本発明の燃料電池発電モジュール2において、脱硫器22の熱分布に基づく過熱部分であって、高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する脱硫器22の下端部(脱硫器22の一部)は、燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aと熱交換可能であるので、燃料ガスによって脱硫器22の下端部を冷却することで高温脱硫剤を冷却して焼結を防止することができる。   In the fuel cell power generation module 2 of the present invention, the lower end portion of the desulfurizer 22 (part of the desulfurizer 22) corresponding to the superheated portion based on the heat distribution of the desulfurizer 22 and having a high temperature in the high temperature region. ) Can exchange heat with the upstream-side passage portion 15a of the fuel gas supply passage 15, so that the lower end portion of the desulfurizer 22 is cooled with the fuel gas to cool the high-temperature desulfurizing agent and prevent sintering. it can.

一方、図5に示すように、脱硫器22の上端部では、熱分布の温度が低いため高温脱硫剤の脱硫性能が低下する虞があるが、燃料ガス供給通路15の上流側通路部15aを流れる燃料ガスは、脱硫器22の下端部と一側部からの伝熱によって加熱されるので、脱硫器22の上端部の導入口22a近傍の高温脱硫剤の温度を上昇させることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 5, at the upper end of the desulfurizer 22, since the temperature of the heat distribution is low, the desulfurization performance of the high-temperature desulfurizing agent may be lowered. Since the flowing fuel gas is heated by heat transfer from the lower end portion and one side portion of the desulfurizer 22, the temperature of the high-temperature desulfurizing agent in the vicinity of the inlet 22 a at the upper end portion of the desulfurizer 22 can be increased.

以上説明したように、燃料電池発電装置1は、脱硫器22より上流側の燃料ガス供給通路15と脱硫器22の一部とが熱交換するように構成されているので、燃料ガス供給通路15を流れる脱硫器22に流入する前の燃料ガスを利用して、脱硫器22の一部を冷却することができ、また、脱硫器22を利用することで、脱硫器22に流入する前の燃料ガスを加熱することができる。   As described above, the fuel cell power generator 1 is configured so that the fuel gas supply passage 15 upstream of the desulfurizer 22 and a part of the desulfurizer 22 exchange heat, so that the fuel gas supply passage 15 A part of the desulfurizer 22 can be cooled by using the fuel gas before flowing into the desulfurizer 22 flowing through the fuel, and the fuel before flowing into the desulfurizer 22 by using the desulfurizer 22 The gas can be heated.

従って、既存の燃料ガス供給通路15を利用して、高温領域に配置された脱硫器22を冷却することができるので、冷却専用の部材を追加的に設ける必要がなくなり、低コストで且つ簡単な構造でもって脱硫器22の冷却構造を実現することができる。また、高温領域に配置された脱硫器22を利用して、脱硫器22に流入する前の燃料ガスを加熱することできるので、脱硫器22に常温の燃料ガスが流入するのを防止することができ、脱硫器22の内部の入口近傍の脱硫剤の脱硫性能の低下を防止することができる。   Therefore, since the desulfurizer 22 arranged in the high temperature region can be cooled using the existing fuel gas supply passage 15, it is not necessary to additionally provide a dedicated member for cooling, and the cost can be reduced and simple. The structure for cooling the desulfurizer 22 can be realized. Further, since the fuel gas before flowing into the desulfurizer 22 can be heated using the desulfurizer 22 disposed in the high temperature region, it is possible to prevent the normal temperature fuel gas from flowing into the desulfurizer 22. It is possible to prevent the desulfurization performance of the desulfurization agent near the inlet inside the desulfurizer 22 from being lowered.

また、脱硫器22内の燃料ガスの流速が低い部分に対応する脱硫器22の一部と燃料ガス供給通路15とが熱交換するように構成されているので、脱硫器22の燃料ガスの流速が低く燃料ガスが滞留して過熱状態になり易い部分を、燃料ガス供給通路15を流れる燃料ガスによって冷却することができる。   Further, since the fuel gas supply passage 15 and a part of the desulfurizer 22 corresponding to the portion where the flow speed of the fuel gas in the desulfurizer 22 is low, heat exchange is performed. The portion where the fuel gas stays low and tends to be overheated can be cooled by the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage 15.

さらに、高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する脱硫器22の一部と燃料ガス供給通路15とが熱交換するように構成されているので、脱硫器22の高温領域の熱分布に応じて過熱状態になり易い部分を、燃料ガス供給通路15を流れる燃料ガスによって冷却することができる。   Furthermore, since a part of the desulfurizer 22 and the fuel gas supply passage 15 corresponding to a portion where the temperature of the heat distribution in the high temperature region is high is configured to exchange heat, the heat distribution in the high temperature region of the desulfurizer 22 is reduced. Accordingly, the portion that is likely to be overheated can be cooled by the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage 15.

次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
[1]前記実施例において、脱硫器22内の燃料ガスの流速が低い部分に対応する脱硫器22の一部や高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する脱硫器22の一部は、ほんの一例を示したに過ぎず、脱硫器22の過熱状態になり易い部分に燃料ガス供給通路15を熱交換するように設けた構造であれば、適宜変更可能である。
Next, a mode in which the above embodiment is partially changed will be described.
[1] In the above embodiment, a part of the desulfurizer 22 corresponding to a portion where the flow rate of the fuel gas in the desulfurizer 22 is low and a part of the desulfurizer 22 corresponding to a portion where the temperature of the heat distribution in the high temperature region is high are However, this is merely an example, and any change can be made as long as the structure is such that the fuel gas supply passage 15 is heat-exchanged in a portion where the desulfurizer 22 is likely to be overheated.

[2]前記実施例において、脱硫器22は、ケース部材23の内部に収納されているが、特にこの箇所に限定する必要はなく、燃料電池発電部21の発電運転中に高温となる高温領域になる箇所であれば、脱硫器22をケース部材23の周囲に配置しても良く、適宜変更可能である。 [2] In the above-described embodiment, the desulfurizer 22 is housed inside the case member 23, but is not particularly limited to this portion, and is a high temperature region that becomes high during the power generation operation of the fuel cell power generation unit 21. The desulfurizer 22 may be disposed around the case member 23 and can be changed as appropriate.

[3]その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。 [3] In addition, those skilled in the art can implement the present invention in various forms with various modifications without departing from the spirit of the present invention, and the present invention includes such modifications. It is.

1 燃料電池発電装置
2 燃料電池発電モジュール
15 燃料ガス供給通路
21 燃料電池発電部
22 脱硫器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell power generation apparatus 2 Fuel cell power generation module 15 Fuel gas supply path 21 Fuel cell power generation part 22 Desulfurizer

Claims (3)

燃料電池発電部と、この燃料電池発電部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給通路と、前記燃料ガス中の硫黄分を除去する脱硫器とを備え、前記燃料電池発電部の発電運転中に高温となる高温領域に前記脱硫器を配置した燃料電池発電装置において、
前記脱硫器より上流側の前記燃料ガス供給通路と前記脱硫器の一部とが熱交換するように構成されていることを特徴とする燃料電池発電装置。
A fuel cell power generation unit; a fuel gas supply passage for supplying fuel gas to the fuel cell power generation unit; and a desulfurizer for removing sulfur in the fuel gas; In the fuel cell power generator in which the desulfurizer is disposed in a high temperature region that becomes:
A fuel cell power generator configured to exchange heat between the fuel gas supply passage upstream of the desulfurizer and a part of the desulfurizer.
前記脱硫器内の前記燃料ガスの流速が低い部分に対応する前記脱硫器の一部と前記燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池発電装置。   The part of the desulfurizer corresponding to a portion where the flow rate of the fuel gas in the desulfurizer is low is configured to exchange heat with the fuel gas supply passage. Fuel cell power generator. 前記高温領域の熱分布の温度が高い部分に対応する前記脱硫器の一部と前記燃料ガス供給通路とが熱交換するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池発電装置。   2. The fuel cell according to claim 1, wherein a part of the desulfurizer corresponding to a portion where the temperature of heat distribution in the high temperature region is high is configured to exchange heat with the fuel gas supply passage. 3. Power generation device.
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