JP2016119187A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system that is able to be restarted by urging reduction of oxidized desulfurizing agent when extinguishment of a combustion part is detected during startup.SOLUTION: A control device (15) for a fuel cell system according to the present invention includes: an extinguishment determination part (51), a reduction processing part (52), and a firing retrial part (53). The extinguishment determination part (51) determines whether a combustion part (36) is extinguished or not during startup operation of the fuel cell system. The reduction processing part (52) performs a reduction process such that when it is determined by the extinguishment determination part (51) that the combustion part (36) is extinguished, an amount of reducer supplied by a reducer supply part (40) is increased compared to a case where the combustion part (36) is not extinguished, and a reduction process is performed so as to reduce a desulfurizing agent with respect to a desulfurizer (11a6). The firing retrial part (53) tries again firing the combustion part (36) after the reduction process for the desulfurizer (11a6) is finished.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、脱硫器を備える燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system including a desulfurizer.

上記燃料電池システムに係る発明の一例として、特許文献１〜特許文献６に記載の発明が挙げられる。特許文献１に記載の水蒸気改質器の起動方法は、燃料ガスを完全燃焼させる空気量と比べて、起動時に水蒸気改質器の燃焼部に導入する空気量を低減して、燃焼部で燃料ガスを不完全燃焼させる。そして、生成された水素と一酸化炭素が含まれる部分燃焼ガスを水蒸気改質器の改質部に供給する。これにより、特許文献１に記載の発明は、改質触媒の酸化および改質触媒の劣化を防止しようとしている。   Examples of the invention relating to the fuel cell system include the inventions described in Patent Documents 1 to 6. The starting method of the steam reformer described in Patent Document 1 reduces the amount of air introduced into the combustion part of the steam reformer at the time of startup, compared with the amount of air that completely burns the fuel gas. Burn gas incompletely. And the partial combustion gas containing the produced | generated hydrogen and carbon monoxide is supplied to the reforming part of a steam reformer. Accordingly, the invention described in Patent Document 1 attempts to prevent oxidation of the reforming catalyst and deterioration of the reforming catalyst.

特許文献２に記載の都市ガスの脱硫方法は、水素ガスを含有しない都市ガスに水素を０.０１〜５％（容量％）添加し、共沈法により調製された銅−亜鉛系脱硫剤を用いて、脱硫する。これにより、特許文献２に記載の発明は、都市ガスを長時間安定して脱硫可能にしようとしている。   In the city gas desulfurization method described in Patent Document 2, 0.01-5% (volume%) of hydrogen is added to city gas not containing hydrogen gas, and a copper-zinc-based desulfurization agent prepared by a coprecipitation method is used. Use and desulfurize. Thus, the invention described in Patent Document 2 attempts to make city gas desulfurized stably for a long time.

特許文献３に記載の炭化水素の脱硫方法は、不飽和炭化水素又は不飽和炭化水素を含有する炭化水素原料を、共沈法で調製された銅−亜鉛系脱硫剤を用いて、炭化水素原料に対して０．０１〜４％（容量％）の水素を添加して脱硫する。これにより、特許文献３に記載の発明は、不飽和炭化水素の水素化を抑制しつつ、炭化水素原料中の硫黄含有量を低下しようとしている。   The hydrocarbon desulfurization method described in Patent Document 3 uses a hydrocarbon raw material containing an unsaturated hydrocarbon or an unsaturated hydrocarbon containing a copper-zinc desulfurizing agent prepared by a coprecipitation method. 0.01-4% (volume%) of hydrogen is added to the desulfurization. As a result, the invention described in Patent Document 3 attempts to reduce the sulfur content in the hydrocarbon raw material while suppressing the hydrogenation of the unsaturated hydrocarbon.

特許文献４に記載の燃料電池システムは、起動動作において脱硫器を通過した原料を用いて、燃焼器の燃焼を開始する水素生成装置を備えている。また、制御器は、装置停止期間中の停止時間もしくは脱硫器を含むガス流路の圧力低下に応じて、起動動作における着火器の着火動作時間を長くする。これにより、特許文献４に記載の発明は、吸着型脱硫器を具備した水素生成装置において、長期運転停止後に安定した起動動作を得ようとしている。   The fuel cell system described in Patent Document 4 includes a hydrogen generator that starts combustion of the combustor using the raw material that has passed through the desulfurizer in the startup operation. Further, the controller extends the ignition operation time of the igniter in the startup operation in accordance with the stop time during the apparatus stop period or the pressure drop of the gas flow path including the desulfurizer. As a result, the invention described in Patent Document 4 attempts to obtain a stable start-up operation after a long-term shutdown in a hydrogen generator equipped with an adsorption-type desulfurizer.

特許文献５に記載の燃料改質装置は、添加部および酸化還元反応器を備えている。添加部では、改質ガスの一部が原燃料ガスに添加される。酸化還元反応器は、脱硫器との間に設けられており、酸化還元反応剤が充填されている。酸化還元反応剤は、酸化状態と還元状態との間で可逆的に反応を繰り返す酸化還元反応を呈する。これらにより、特許文献５に記載の発明は、燃料改質装置の運転停止中等においても、原燃料ガスに含まれる酸素を除去しようとしている。   The fuel reformer described in Patent Document 5 includes an addition unit and a redox reactor. In the addition section, a part of the reformed gas is added to the raw fuel gas. The redox reactor is provided between the desulfurizer and is filled with a redox reactant. The redox reactant exhibits a redox reaction that repeats the reaction reversibly between an oxidized state and a reduced state. Accordingly, the invention described in Patent Document 5 attempts to remove oxygen contained in the raw fuel gas even when the fuel reformer is stopped.

特許文献６に記載の燃料電池システムは、水素添加による原燃料の脱硫と並行して、脱硫器内で水素との還元反応により、原燃料に含まれる微量の酸素を水に変えて除去する。これにより、特許文献６に記載の発明は、原燃料に含まれる酸素を無害化して、燃料改質の安定性を向上させようとしている。   The fuel cell system described in Patent Document 6 removes a trace amount of oxygen contained in the raw fuel by changing it to water by a reduction reaction with hydrogen in the desulfurizer in parallel with the desulfurization of the raw fuel by hydrogenation. As a result, the invention described in Patent Document 6 attempts to improve the stability of fuel reforming by detoxifying oxygen contained in the raw fuel.

特開２００３−２６０５号公報JP 2003-2605 A 特許第３２４２５１４号公報Japanese Patent No. 3242514 特許第３２６７７７６号公報Japanese Patent No. 3267676 特開２００８−７４６７４号公報JP 2008-74674 A 特開２０１２−８７０２８号公報JP 2012-87028 A 特開平９−２７３３７号公報JP-A-9-27337

燃料電池システムでは、燃料電池システムが長期間停止したときに、脱硫器に空気が流入し、脱硫器の脱硫剤が酸化する可能性がある。脱硫剤の酸化が進行した状態で、燃料電池システムを起動すると、酸化した脱硫剤を還元するために投入された燃料（改質用原料）が使用される。そのため、脱硫剤が酸化していない場合と比べて、燃料電池に導入される燃料（改質ガス）が少なくなる。その結果、燃料電池システムの燃焼部が吹き消えを起こして、燃料電池システムの起動が失敗する可能性がある。   In the fuel cell system, when the fuel cell system is stopped for a long period of time, air may flow into the desulfurizer and the desulfurizer of the desulfurizer may be oxidized. When the fuel cell system is started in a state where the oxidation of the desulfurizing agent has progressed, the fuel (reforming raw material) that is input to reduce the oxidized desulfurizing agent is used. Therefore, less fuel (reformed gas) is introduced into the fuel cell than when the desulfurizing agent is not oxidized. As a result, the combustion part of the fuel cell system may blow out and the fuel cell system may fail to start.

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、起動時において燃焼部の吹き消え状態が検出されたときに、酸化した脱硫剤の還元を促進して再起動させることが可能な燃料電池システムを提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and when the blow-off state of the combustion part is detected at the time of start-up, the reduction of the oxidized desulfurizing agent can be promoted and restarted. It is an object to provide a simple fuel cell system.

本発明に係る燃料電池システムは、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、改質用原料と改質水とから前記燃料を生成して前記燃料電池に供給する第一改質部と、前記改質用原料に含まれる硫黄成分を脱硫剤によって除去して前記第一改質部に供給する脱硫器と、酸化した前記脱硫剤を還元させる還元剤を前記脱硫器に供給する還元剤供給部と、前記燃料のオフガスである燃料オフガスと前記酸化剤ガスのオフガスである酸化剤オフガスとが燃焼して前記第一改質部を加熱する燃焼部と、前記還元剤供給部が供給する前記還元剤の供給量および前記燃焼部における前記燃焼を制御する制御装置と、を備える燃料電池システムであって、前記制御装置は、前記燃料電池システムの起動運転中に、前記燃焼部が吹き消え状態であるか否かを判断する吹き消え判定部と、前記吹き消え判定部によって前記燃焼部が前記吹き消え状態であると判断されたときに、前記還元剤供給部が供給する前記還元剤の前記供給量を前記燃焼部が前記吹き消え状態でない場合と比べて増大させて、前記脱硫器に対して前記脱硫剤を還元する還元処理を行わせる還元処理部と、前記脱硫器の前記還元処理が終了した後に、前記燃焼部の着火を再試行する着火再試行部と、を備える。   A fuel cell system according to the present invention includes a fuel cell that generates power using fuel and an oxidant gas, a first reforming unit that generates the fuel from a reforming raw material and reforming water and supplies the fuel to the fuel cell. A desulfurizer for removing sulfur components contained in the reforming raw material with a desulfurizing agent and supplying the desulfurizing agent to the first reforming unit; A supply unit, a combustion unit in which a fuel off-gas that is an off-gas of the fuel and an oxidant off-gas that is an off-gas of the oxidant gas burn to heat the first reforming unit, and the reductant supply unit supplies A control device for controlling the supply amount of the reducing agent and the combustion in the combustion unit, wherein the control unit blows off the combustion unit during start-up operation of the fuel cell system. Whether or not A blow-off determination unit that determines the supply amount of the reducing agent that is supplied by the reducing agent supply unit when the blow-off determination unit determines that the combustion unit is in the blow-off state. Is reduced as compared with the case where the blow-off state is not achieved, and a reduction processing unit that performs a reduction process for reducing the desulfurizing agent to the desulfurizer, and after the reduction process of the desulfurizer is completed, the combustion An ignition retry unit for retrying the ignition of the unit.

本発明に係る燃料電池システムによれば、吹き消え判定部、還元処理部および着火再試行部を備えている。吹き消え判定部は、燃料電池システムの起動運転中に、燃焼部が吹き消え状態であるか否かを判断する。また、還元処理部は、吹き消え判定部によって燃焼部が吹き消え状態であると判断されたときに、還元剤供給部が供給する還元剤の供給量を燃焼部が吹き消え状態でない場合と比べて増大させて、脱硫器に対して脱硫剤を還元する還元処理を行わせる。これらにより、酸化した脱硫剤の還元が促進される。さらに、着火再試行部は、脱硫器の還元処理が終了した後に、燃焼部の着火を再試行する。そのため、再度の燃焼部の吹き消えの発生が低減されて、燃料電池システムを再起動させることができる。   The fuel cell system according to the present invention includes a blow-off determination unit, a reduction processing unit, and an ignition retry unit. The blow-off determination unit determines whether or not the combustion unit is blown out during the start-up operation of the fuel cell system. In addition, the reduction processing unit compares the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit with the case where the combustion unit is not in the blown out state when it is determined by the blow out determination unit that the combustion unit is in the blown out state. The desulfurizer is reduced to reduce the desulfurizing agent. These promote the reduction of the oxidized desulfurizing agent. Further, the ignition retry unit retries ignition of the combustion unit after the reduction process of the desulfurizer is completed. Therefore, the occurrence of blowout of the combustion part again is reduced, and the fuel cell system can be restarted.

第一実施形態に係り、燃料電池システム１の一例を示す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating an example of a fuel cell system 1 according to a first embodiment. FIG. 制御装置１５の一例を示す構成図である。3 is a configuration diagram illustrating an example of a control device 15. FIG. 燃料電池システム１の制御ブロックの一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a control block of the fuel cell system 1. FIG. 起動制御の制御フローの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control flow of starting control. 第二実施形態に係り、燃料電池システム１の一例を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating an example of a fuel cell system 1 according to a second embodiment. 第三実施形態に係り、燃料電池システム１の一例を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of a fuel cell system 1 according to a third embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号が付されており、第二実施形態以降の実施形態では、重複する説明が省略されている。また、図面は、概念図であり、機器および装置の細部構造の寸法まで規定するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, common portions are denoted by common reference numerals for the respective embodiments, and redundant descriptions are omitted in the second and subsequent embodiments. Further, the drawings are conceptual diagrams and do not define the dimensions of the detailed structures of the devices and apparatuses.

＜第一実施形態＞
（燃料電池システム１の構成）
図１に示すように、燃料電池システム１は、発電ユニット１０および貯湯槽２１を備えている。発電ユニット１０は、筐体１０ａ、燃料電池モジュール１１、熱交換器１２、電力変換器１３、水タンク１４、制御装置１５および還元剤供給部４０を備えている。 <First embodiment>
(Configuration of fuel cell system 1)
As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a power generation unit 10 and a hot water storage tank 21. The power generation unit 10 includes a housing 10a, a fuel cell module 11, a heat exchanger 12, a power converter 13, a water tank 14, a control device 15, and a reducing agent supply unit 40.

燃料電池モジュール１１は、後述する燃料電池３４を少なくとも備えている。燃料電池モジュール１１には、燃料（改質用原料）、改質水およびカソードエア（酸化剤ガスともいい、本実施形態では、空気を用いる。）が供給されている。具体的には、燃料電池モジュール１１には、改質用原料供給管１１ａの一端側が接続されている。改質用原料供給管１１ａの他端側は、供給源Ｇｓに接続されている。燃料（改質用原料）は、供給源Ｇｓから改質用原料供給管１１ａを介して燃料電池モジュール１１に供給される。   The fuel cell module 11 includes at least a fuel cell 34 described later. The fuel cell module 11 is supplied with fuel (reforming raw material), reformed water, and cathode air (also referred to as oxidant gas; in this embodiment, air is used). Specifically, one end side of the reforming raw material supply pipe 11 a is connected to the fuel cell module 11. The other end side of the reforming raw material supply pipe 11a is connected to the supply source Gs. The fuel (reforming raw material) is supplied from the supply source Gs to the fuel cell module 11 through the reforming raw material supply pipe 11a.

また、燃料電池モジュール１１には、水供給管１１ｂの一端側が接続されている。水供給管１１ｂの他端側は、水タンク１４に接続されている。水供給管１１ｂには、改質水ポンプ１１ｂ１が設けられており、改質水は、改質水ポンプ１１ｂ１によって吸入され、水タンク１４から水供給管１１ｂを介して燃料電池モジュール１１に供給される。さらに、燃料電池モジュール１１には、カソードエア供給管１１ｃの一端側が接続されている。カソードエア供給管１１ｃの他端側は、カソードエアブロワ１１ｃ１に接続されている。カソードエアは、カソードエアブロワ１１ｃ１によって吸入され、カソードエア供給管１１ｃを介して燃料電池モジュール１１に供給される。   The fuel cell module 11 is connected to one end of a water supply pipe 11b. The other end side of the water supply pipe 11 b is connected to the water tank 14. The water supply pipe 11b is provided with a reforming water pump 11b1, and the reforming water is sucked by the reforming water pump 11b1 and supplied from the water tank 14 to the fuel cell module 11 through the water supply pipe 11b. The Furthermore, one end side of the cathode air supply pipe 11 c is connected to the fuel cell module 11. The other end side of the cathode air supply pipe 11c is connected to the cathode air blower 11c1. Cathode air is sucked by the cathode air blower 11c1 and supplied to the fuel cell module 11 through the cathode air supply pipe 11c.

改質用原料供給管１１ａには、上流から順に、遮断弁１１ａ１、圧力センサ１１ａ３、流量センサ１１ａ２、圧力調整装置１１ａ４、原料ポンプ１１ａ５および脱硫器１１ａ６が設けられている。遮断弁１１ａ１、流量センサ１１ａ２、圧力センサ１１ａ３、圧力調整装置１１ａ４、原料ポンプ１１ａ５および脱硫器１１ａ６は、筐体１０ａ内に収納されている。改質用原料供給管１１ａは、脱硫器１１ａ６に燃料（改質用原料）を供給する。   The reforming raw material supply pipe 11a is provided with a shut-off valve 11a1, a pressure sensor 11a3, a flow rate sensor 11a2, a pressure regulator 11a4, a raw material pump 11a5, and a desulfurizer 11a6 in this order from the upstream. The shutoff valve 11a1, the flow sensor 11a2, the pressure sensor 11a3, the pressure regulator 11a4, the raw material pump 11a5, and the desulfurizer 11a6 are housed in the housing 10a. The reforming material supply pipe 11a supplies fuel (reforming material) to the desulfurizer 11a6.

遮断弁１１ａ１は、後述する制御装置１５の指令によって、改質用原料供給管１１ａを開閉自在に遮断する弁（２連弁）である。流量センサ１１ａ２は、燃料電池モジュール１１に供給される燃料（改質用原料）の流量（単位時間あたりの流量）を検出する検出器であり、検出結果を制御装置１５に送信する。圧力センサ１１ａ３は、燃料電池モジュール１１に供給される燃料（改質用原料）の圧力（特に、圧力センサ１１ａ３の設置場所の圧力）を検出する検出器であり、検出結果を制御装置１５に送信する。   The shut-off valve 11a1 is a valve (double valve) that shuts off the reforming raw material supply pipe 11a in an openable and closable manner according to a command from the control device 15 to be described later. The flow sensor 11 a 2 is a detector that detects the flow rate (flow rate per unit time) of the fuel (reforming raw material) supplied to the fuel cell module 11, and transmits the detection result to the control device 15. The pressure sensor 11 a 3 is a detector that detects the pressure of the fuel (reforming raw material) supplied to the fuel cell module 11 (particularly, the pressure at the installation location of the pressure sensor 11 a 3), and transmits the detection result to the control device 15. To do.

圧力調整装置１１ａ４は、入力された燃料（改質用原料）を所定の圧力に調整して出力する。例えば、圧力調整装置１１ａ４は、ゼロガバナを用いることができる。ゼロガバナは、入力された燃料（改質用原料）を大気圧に調圧して出力する。原料ポンプ１１ａ５は、燃料電池モジュール１１に燃料（改質用原料）を供給する原料供給装置であり、制御装置１５からの制御指令値にしたがって、供給源Ｇｓから供給される燃料（改質用原料）の供給量を調整する。具体的には、原料ポンプ１１ａ５は、燃料（改質用原料）を吸入して、脱硫器１１ａ６に燃料（改質用原料）を圧送する。また、燃料供給量は、燃料（改質用原料）の流量で表すことができ、単位時間あたりの流量で示すことができる。   The pressure adjusting device 11a4 adjusts the input fuel (reforming raw material) to a predetermined pressure and outputs it. For example, the pressure regulator 11a4 can use a zero governor. The zero governor adjusts the input fuel (reforming raw material) to atmospheric pressure and outputs it. The raw material pump 11 a 5 is a raw material supply device that supplies fuel (reforming raw material) to the fuel cell module 11, and fuel (reforming raw material) supplied from the supply source Gs according to a control command value from the control device 15. ) Is adjusted. Specifically, the raw material pump 11a5 sucks fuel (reforming raw material) and pumps the fuel (reforming raw material) to the desulfurizer 11a6. The fuel supply amount can be represented by the flow rate of the fuel (reforming raw material), and can be represented by the flow rate per unit time.

脱硫器１１ａ６は、燃料（改質用原料）に含まれる硫黄成分（例えば、硫黄化合物など）を脱硫剤によって除去して第一改質部３３に供給する。脱硫器１１ａ６内には、触媒および脱硫剤が収容されている。触媒は、例えば、ニッケル−モリブデン系、コバルト−モリブデン系の触媒などを用いることができる。触媒では、硫黄化合物と水素とが反応して硫化水素が発生する。脱硫剤は、例えば、銅−亜鉛系、銅−亜鉛−ニッケル系、銅−亜鉛−アルミニウム系の脱硫剤などを用いることができる。脱硫剤は、触媒によって硫黄化合物から変換された硫化水素を取り込んで除去する。なお、本実施形態では、脱硫された燃料（改質用原料）は、蒸発部３２を介して第一改質部３３に供給される。   The desulfurizer 11a6 removes a sulfur component (for example, a sulfur compound) contained in the fuel (reforming raw material) with a desulfurizing agent and supplies the sulfur component to the first reforming unit 33. A catalyst and a desulfurizing agent are accommodated in the desulfurizer 11a6. As the catalyst, for example, a nickel-molybdenum-based or cobalt-molybdenum-based catalyst can be used. In the catalyst, the sulfur compound and hydrogen react to generate hydrogen sulfide. As the desulfurizing agent, for example, a copper-zinc-based, copper-zinc-nickel-based, copper-zinc-aluminum-based desulfurizing agent, or the like can be used. The desulfurizing agent takes in and removes hydrogen sulfide converted from the sulfur compound by the catalyst. In the present embodiment, the desulfurized fuel (reforming raw material) is supplied to the first reforming unit 33 via the evaporation unit 32.

上述の脱硫剤は、比較的高温状態で優れた脱硫作用を発揮する。したがって、脱硫器１１ａ６は、比較的高温状態になる箇所に配置すると良い。例えば、脱硫器１１ａ６は、ケーシング３１内（断熱材内）に配置することができ、ケーシング３１の外面に配置することもできる。本実施形態では、脱硫器１１ａ６は、ケーシング３１の外面に配設されている。なお、上述の脱硫剤は、常温でも使用することができる。   The above-mentioned desulfurization agent exhibits an excellent desulfurization action at a relatively high temperature. Therefore, the desulfurizer 11a6 is preferably disposed at a location where the temperature is relatively high. For example, the desulfurizer 11 a 6 can be disposed in the casing 31 (in the heat insulating material), and can also be disposed on the outer surface of the casing 31. In the present embodiment, the desulfurizer 11 a 6 is disposed on the outer surface of the casing 31. In addition, the above-mentioned desulfurization agent can be used also at normal temperature.

還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびリサイクル燃料ポンプ３９ａを備えており、還元剤を脱硫器１１ａ６に供給する。本実施形態では、リサイクル燃料管３９は、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料の一部を還元剤として改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の出力側に戻す。還元剤は、主に、燃料に含まれる水素や一酸化炭素であり、酸化した脱硫剤を還元させる。   The reducing agent supply unit 40 includes a recycled fuel pipe 39 and a recycled fuel pump 39a, and supplies the reducing agent to the desulfurizer 11a6. In the present embodiment, the recycled fuel pipe 39 returns a part of the fuel supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 to the output side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a as a reducing agent. The reducing agent is mainly hydrogen or carbon monoxide contained in the fuel, and reduces the oxidized desulfurizing agent.

第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料は、改質ガスともいう。改質ガスは、第一改質部３３から改質ガス供給管３８を介して燃料電池３４に供給される。リサイクル燃料管３９の一端側は、改質ガス供給管３８に接続されている。リサイクル燃料管３９の他端側は、改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の出力側に接続されている。なお、リサイクル燃料管３９の他端側は、原料ポンプ１１ａ５の入力側と圧力調整装置１１ａ４の出力側との間の改質用原料供給管１１ａに接続しても良い。   The fuel supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 is also called reformed gas. The reformed gas is supplied from the first reformer 33 to the fuel cell 34 via the reformed gas supply pipe 38. One end of the recycled fuel pipe 39 is connected to a reformed gas supply pipe 38. The other end of the recycled fuel pipe 39 is connected to the output side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a. The other end side of the recycled fuel pipe 39 may be connected to the reforming raw material supply pipe 11a between the input side of the raw material pump 11a5 and the output side of the pressure adjusting device 11a4.

リサイクル燃料ポンプ３９ａは、リサイクル燃料管３９に設けられており、還元剤を圧送する。リサイクル燃料ポンプ３９ａは、還元剤の供給量を調整することができ、制御装置１５からの制御指令値にしたがって、脱硫器１１ａ６に供給する還元剤の供給量を調整することができる。還元剤の供給量は、例えば、供給する還元剤の流量で表すことができ、単位時間あたりの還元剤の流量で示すことができる。このように、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を還元剤として脱硫器１１ａ６に供給することにより、酸化した脱硫剤が還元される。   The recycle fuel pump 39a is provided in the recycle fuel pipe 39 and pumps the reducing agent. The recycle fuel pump 39a can adjust the supply amount of the reducing agent, and can adjust the supply amount of the reducing agent supplied to the desulfurizer 11a6 according to the control command value from the control device 15. The supply amount of the reducing agent can be represented by, for example, the flow rate of the reducing agent to be supplied, and can be represented by the flow rate of the reducing agent per unit time. In this way, by supplying a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 to the desulfurizer 11a6 as a reducing agent, the oxidized desulfurizing agent is reduced.

リサイクル燃料管３９には、温度センサ３９ｂが設けられている。温度センサ３９ｂは、リサイクル燃料管３９を流れる還元剤の温度を検出して、検出結果を制御装置１５に送信する。また、リサイクル燃料管３９には、温度センサ３９ｂに代えてまたは温度センサ３９ｂとともに流量センサ３９ｃを設けることもできる。流量センサ３９ｃは、リサイクル燃料管３９を流れる還元剤の流量を検出して、検出結果を制御装置１５に送信する。   The recycled fuel pipe 39 is provided with a temperature sensor 39b. The temperature sensor 39 b detects the temperature of the reducing agent flowing through the recycled fuel pipe 39 and transmits the detection result to the control device 15. Further, the recycled fuel pipe 39 may be provided with a flow rate sensor 39c instead of the temperature sensor 39b or together with the temperature sensor 39b. The flow rate sensor 39 c detects the flow rate of the reducing agent flowing through the recycled fuel pipe 39 and transmits the detection result to the control device 15.

さらに、リサイクル燃料ポンプ３９ａには、回転数センサ３９ａ１を設けることもできる。回転数センサ３９ａ１は、リサイクル燃料ポンプ３９ａの回転数を検出する。また、回転数センサ３９ａ１は、リサイクル燃料ポンプ３９ａを駆動する駆動用モータの回転数を検出することもできる。回転数センサ３９ａ１は、これらの回転数を検出して、検出結果を制御装置１５に送信する。また、リサイクル燃料ポンプ３９ａには、リサイクル燃料ポンプ３９ａ自体の温度を検出する温度センサ３９ａ２を設けることもできる。温度センサ３９ａ２は、リサイクル燃料ポンプ３９ａ自体の温度を検出して、検出結果を制御装置１５に送信する。   Further, the recycle fuel pump 39a can be provided with a rotation speed sensor 39a1. The rotation speed sensor 39a1 detects the rotation speed of the recycled fuel pump 39a. The rotation speed sensor 39a1 can also detect the rotation speed of a driving motor that drives the recycled fuel pump 39a. The rotation speed sensor 39a1 detects these rotation speeds and transmits the detection result to the control device 15. Further, the recycled fuel pump 39a may be provided with a temperature sensor 39a2 for detecting the temperature of the recycled fuel pump 39a itself. The temperature sensor 39a2 detects the temperature of the recycled fuel pump 39a itself and transmits the detection result to the control device 15.

このように、制御装置１５は、温度センサ３９ｂ、流量センサ３９ｃ、回転数センサ３９ａ１および温度センサ３９ａ２のうちの少なくとも一つの検出結果に基づいて、リサイクル燃料管３９を介して脱硫器１１ａ６に供給される還元剤の供給状態を知得することができる。   Thus, the control device 15 is supplied to the desulfurizer 11a6 via the recycle fuel pipe 39 based on the detection result of at least one of the temperature sensor 39b, the flow rate sensor 39c, the rotation speed sensor 39a1 and the temperature sensor 39a2. It is possible to know the supply state of the reducing agent.

熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに、貯湯槽２１から貯湯水が供給される。熱交換器１２では、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する。具体的には、貯湯槽２１は、貯湯水を貯湯し、貯湯槽２１には、貯湯水循環ライン２２が接続されている。貯湯水循環ライン２２では、図１に示す矢印の方向に貯湯水が循環する。貯湯水循環ライン２２上には、貯湯槽２１の下端から上端に向かって順に、貯湯水循環ポンプ２２ａおよび熱交換器１２が配設されている。熱交換器１２には、排気管１１ｄの一端側が接続（貫設）されている。排気管１１ｄの他端側は、燃料電池モジュール１１に接続（貫設）されている。また、熱交換器１２には、凝縮水供給管１２ａの一端側が接続されている。凝縮水供給管１２ａの他端側は、水タンク１４に接続されている。   The heat exchanger 12 is supplied with combustion exhaust gas exhausted from the fuel cell module 11 and supplied with hot water from a hot water storage tank 21. In the heat exchanger 12, the combustion exhaust gas and the stored hot water exchange heat. Specifically, the hot water tank 21 stores hot water, and a hot water circulation line 22 is connected to the hot water tank 21. In the hot water storage line 22, hot water is circulated in the direction of the arrow shown in FIG. On the hot water circulation line 22, a hot water circulation pump 22 a and the heat exchanger 12 are disposed in order from the lower end to the upper end of the hot water tank 21. One end side of the exhaust pipe 11d is connected (through) to the heat exchanger 12. The other end of the exhaust pipe 11d is connected (through) to the fuel cell module 11. The heat exchanger 12 is connected to one end of a condensed water supply pipe 12a. The other end side of the condensed water supply pipe 12 a is connected to the water tank 14.

燃料電池モジュール１１から排出された燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って熱交換器１２内に導入される。熱交換器１２内では、導入された燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われ、凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管１２ａを通って水タンク１４に供給される。なお、水タンク１４は、例えば、イオン交換樹脂によって凝縮水を純水化することができる。   The combustion exhaust gas discharged from the fuel cell module 11 is introduced into the heat exchanger 12 through the exhaust pipe 11d. In the heat exchanger 12, heat exchange is performed between the introduced combustion exhaust gas and the stored hot water, and it is condensed and cooled. The condensed combustion exhaust gas is discharged to the outside through the exhaust pipe 11d. Moreover, the condensed condensed water is supplied to the water tank 14 through the condensed water supply pipe 12a. In addition, the water tank 14 can purify condensed water with ion exchange resin, for example.

上述した熱交換器１２、貯湯槽２１および貯湯水循環ライン２２は、排熱回収システム２０を構成する。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール１１の排熱を貯湯水に回収して蓄える。   The heat exchanger 12, the hot water tank 21 and the hot water circulation line 22 described above constitute the exhaust heat recovery system 20. The exhaust heat recovery system 20 recovers and stores the exhaust heat of the fuel cell module 11 in hot water storage.

電力変換器１３は、公知の昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータを備えている。電力変換器１３は、昇圧型ＤＣ／ＤＣコンバータにより、燃料電池３４から出力される直流電力を昇圧する。昇圧された直流電力は、インバータにより、所定の交流電力に変換されて、電源ライン１６ｂに出力される。電源ライン１６ｂには、交流の系統電源１６ａおよび外部負荷１６ｃ（例えば、電化製品など）が接続されている。   The power converter 13 includes a known step-up DC / DC converter and an inverter. The power converter 13 boosts the DC power output from the fuel cell 34 by a step-up DC / DC converter. The boosted DC power is converted into predetermined AC power by the inverter and output to the power supply line 16b. An AC system power supply 16a and an external load 16c (for example, an electric appliance) are connected to the power supply line 16b.

また、電力変換器１３は、公知のＡＣ／ＤＣコンバータを備えている。電力変換器１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータにより、系統電源１６ａの交流電力を所定の直流電力に変換して、例えば、補機（各種ポンプ、ブロワなど）や制御装置１５に出力する。制御装置１５は、補機を駆動して燃料電池システム１の運転を制御する。   The power converter 13 includes a known AC / DC converter. The power converter 13 converts AC power of the system power supply 16 a into predetermined DC power by an AC / DC converter, and outputs the converted power to, for example, auxiliary equipment (various pumps, blowers, etc.) and the control device 15. The control device 15 controls the operation of the fuel cell system 1 by driving an auxiliary machine.

燃料電池モジュール１１は、ケーシング３１、蒸発部３２、第一改質部３３および燃料電池３４を備えている。ケーシング３１は、断熱性材料で箱状に形成されている。   The fuel cell module 11 includes a casing 31, an evaporation unit 32, a first reforming unit 33, and a fuel cell 34. The casing 31 is formed in a box shape with a heat insulating material.

蒸発部３２は、後述する燃焼部３６（燃焼ガス）により加熱される。これにより、蒸発部３２は、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された燃料（改質用原料）を予熱する。蒸発部３２は、生成された水蒸気と予熱された燃料（改質用原料）とを混合して第一改質部３３に供給する。燃料（改質用原料）は、例えば、天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料を用いることができる。また、燃料（改質用原料）は、例えば、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料を用いることができる。本実施形態では、燃料（改質用原料）は、天然ガスを用いる。なお、天然ガスに含まれる炭化水素ガス（例えば、メタン、エタンなど）は、酸化した脱硫剤を還元させる還元剤としても機能する。例えば、第一改質部３３によって燃料（改質ガス）が生成されるまでは、酸化した脱硫剤は、炭化水素ガスによって還元することができる。   The evaporation unit 32 is heated by a combustion unit 36 (combustion gas) described later. Thus, the evaporation unit 32 evaporates the supplied reforming water to generate water vapor, and preheats the supplied fuel (reforming raw material). The evaporation unit 32 mixes the generated water vapor and the preheated fuel (reforming raw material) and supplies the mixed water to the first reforming unit 33. As the fuel (reforming raw material), for example, a gas fuel for reforming such as natural gas or LP gas can be used. Further, as the fuel (reforming raw material), for example, a reforming liquid fuel such as kerosene, gasoline, or methanol can be used. In this embodiment, natural gas is used as the fuel (reforming raw material). In addition, hydrocarbon gas (for example, methane, ethane, etc.) contained in natural gas also functions as a reducing agent that reduces the oxidized desulfurizing agent. For example, until the fuel (reformed gas) is generated by the first reforming unit 33, the oxidized desulfurizing agent can be reduced by the hydrocarbon gas.

蒸発部３２には、水供給管１１ｂの一端側が接続されている。水供給管１１ｂの他端（下端）側は、水タンク１４に接続されている。また、蒸発部３２には、改質用原料供給管１１ａの一端側が接続されている。改質用原料供給管１１ａの他端側は、供給源Ｇｓに接続されている。供給源Ｇｓは、例えば、都市ガスなどのガス供給管、ＬＰガスなどのガスボンベが挙げられる。   One end of the water supply pipe 11b is connected to the evaporation section 32. The other end (lower end) side of the water supply pipe 11 b is connected to the water tank 14. Further, one end side of the reforming raw material supply pipe 11 a is connected to the evaporation section 32. The other end side of the reforming raw material supply pipe 11a is connected to the supply source Gs. Examples of the supply source Gs include a gas supply pipe such as city gas and a gas cylinder such as LP gas.

第一改質部３３は、燃焼部３６（燃焼ガス）により加熱されて、水蒸気改質反応に必要な熱が供給される。これにより、第一改質部３３は、蒸発部３２から供給された水蒸気と燃料（改質用原料）の混合ガスから燃料（改質ガス）を生成して導出する。第一改質部３３内には、触媒が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて、水素ガス、一酸化炭素ガスなどを含んだガスが生成される（いわゆる水蒸気改質反応）。触媒は、例えば、ルテニウム（Ｒｕ）系またはニッケル（Ｎｉ）系の触媒を用いることができる。   The first reforming unit 33 is heated by the combustion unit 36 (combustion gas) and supplied with heat necessary for the steam reforming reaction. Thereby, the first reforming unit 33 generates and derives fuel (reformed gas) from the mixed gas of the water vapor and fuel (reforming raw material) supplied from the evaporation unit 32. The first reforming section 33 is filled with a catalyst, and the mixed gas reacts with the catalyst to be reformed to generate a gas containing hydrogen gas, carbon monoxide gas, or the like (so-called steam reforming). reaction). As the catalyst, for example, a ruthenium (Ru) -based or nickel (Ni) -based catalyst can be used.

改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガスなど）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。このように、第一改質部３３は、改質用原料（原燃料）と改質水とから燃料（改質ガス）を生成して燃料電池３４に供給する。なお、水蒸気改質反応は、吸熱反応である。   The reformed gas contains hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, steam, unreformed natural gas (methane gas or the like), and reformed water (steam) that has not been used for reforming. As described above, the first reforming unit 33 generates fuel (reformed gas) from the reforming raw material (raw fuel) and the reformed water and supplies the fuel (reformed gas) to the fuel cell 34. The steam reforming reaction is an endothermic reaction.

燃料電池３４は、燃料極と、空気極（酸化剤極）と、両極の間に介装された電解質とを備える複数のセル３４ａが積層されている。本実施形態の燃料電池３４は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）を使用している。燃料電池３４の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。水素だけではなく、天然ガスや石炭ガスなども直接燃料として用いることができる。 In the fuel cell 34, a plurality of cells 34a each including a fuel electrode, an air electrode (oxidant electrode), and an electrolyte interposed between the two electrodes are stacked. The fuel cell 34 of the present embodiment is a solid oxide fuel cell (SOFC), and uses zirconium oxide (ZrO 2 ), which is a kind of solid oxide, as an electrolyte. Hydrogen, carbon monoxide, methane gas, etc. are supplied to the fuel electrode of the fuel cell 34 as fuel. Not only hydrogen but also natural gas and coal gas can be used directly as fuel.

セル３４ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路３４ｂが形成されている。セル３４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエアともいう。）が流通する空気流路３４ｃが形成されている。燃料電池３４は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する。   On the fuel electrode side of the cell 34a, a fuel flow path 34b through which the reformed gas as the fuel flows is formed. An air flow path 34c through which air (also referred to as cathode air) that is an oxidant gas flows is formed on the air electrode side of the cell 34a. The fuel cell 34 generates electricity using fuel and oxidant gas.

燃料電池３４は、マニホールド３５上に設けられている。マニホールド３５には、第一改質部３３から導出された改質ガスが改質ガス供給管３８を介して供給される。燃料流路３４ｂは、下端（一端）側がマニホールド３５の燃料導出口に接続されている。燃料導出口から導出された改質ガスは、下端（一端）から導入され上端（他端）から導出される。カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管１１ｃを介して供給される。供給されたカソードエアは、空気流路３４ｃの下端（一端）から導入され上端（他端）から導出される。   The fuel cell 34 is provided on the manifold 35. The reformed gas led out from the first reforming unit 33 is supplied to the manifold 35 via the reformed gas supply pipe 38. The fuel flow path 34 b has a lower end (one end) side connected to a fuel outlet of the manifold 35. The reformed gas led out from the fuel outlet is introduced from the lower end (one end) and led out from the upper end (the other end). The cathode air sent out by the cathode air blower 11c1 is supplied through the cathode air supply pipe 11c. The supplied cathode air is introduced from the lower end (one end) of the air flow path 34c and led out from the upper end (the other end).

燃焼部３６は、燃料電池３４と、蒸発部３２および第一改質部３３との間に設けられている。燃焼部３６は、燃料のオフガスである燃料オフガスと、酸化剤ガスのオフガスである酸化剤オフガスとが燃焼して、蒸発部３２および第一改質部３３を加熱する。燃焼部３６では、燃料オフガスが燃焼されて、火炎３７が発生している。また、燃焼部３６では、燃料オフガスが燃焼されて、その燃焼排ガスが発生している。   The combustion unit 36 is provided between the fuel cell 34, the evaporation unit 32, and the first reforming unit 33. The combustion unit 36 heats the evaporation unit 32 and the first reforming unit 33 by burning the fuel off-gas that is the off-gas of the fuel and the oxidant off-gas that is the off-gas of the oxidant gas. In the combustion unit 36, the fuel off-gas is burned and a flame 37 is generated. Further, in the combustion section 36, the fuel off-gas is combusted and the combustion exhaust gas is generated.

制御装置１５には、上述した流量センサ１１ａ２、圧力センサ１１ａ３、温度センサ３９ｂ、遮断弁１１ａ１、原料ポンプ１１ａ５、改質水ポンプ１１ｂ１、貯湯水循環ポンプ２２ａ、リサイクル燃料ポンプ３９ａ、カソードエアブロワ１１ｃ１および電力変換器１３が接続されている。また、制御装置１５には、上述した流量センサ３９ｃ、回転数センサ３９ａ１および温度センサ３９ａ２を接続することもできる。さらに、制御装置１５には、後述する着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２、温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２および温度センサ３６ｃが接続されている。図２に示すように、制御装置１５は、公知の演算装置１５ａ、記憶装置１５ｂおよび入出力インターフェース１５ｃを備えており、これらは、バス１５ｄを介して接続されている。制御装置１５は、これらを用いて、種々の演算処理を行うことができ、上述した各種検出器、補機等を含む外部機器との間で、入出力信号の授受を行うことができる。   The control device 15 includes the flow rate sensor 11a2, the pressure sensor 11a3, the temperature sensor 39b, the shutoff valve 11a1, the raw material pump 11a5, the reforming water pump 11b1, the hot water circulating pump 22a, the recycle fuel pump 39a, the cathode air blower 11c1, and the electric power. A converter 13 is connected. Further, the flow rate sensor 39c, the rotational speed sensor 39a1 and the temperature sensor 39a2 described above can be connected to the control device 15. Further, ignition heaters 36a1 and 36a2, temperature sensors 36b1 and 36b2, and a temperature sensor 36c, which will be described later, are connected to the control device 15. As shown in FIG. 2, the control device 15 includes a known arithmetic device 15a, a storage device 15b, and an input / output interface 15c, which are connected via a bus 15d. The control device 15 can perform various arithmetic processes using these, and can send and receive input / output signals to / from external devices including the various detectors and accessories described above.

演算装置１５ａは、中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、種々の演算処理を行うことができる。記憶装置１５ｂは、第一記憶装置１５ｂ１および第二記憶装置１５ｂ２を備えている。第一記憶装置１５ｂ１は、読み出しおよび書き込み可能な揮発性の記憶装置（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、第二記憶装置１５ｂ２は、読み出し専用の不揮発性の記憶装置（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。入出力インターフェース１５ｃは、上述の外部機器との間で、入出力信号の授受を行う。   The arithmetic device 15a is a central processing unit (CPU) and can perform various arithmetic processes. The storage device 15b includes a first storage device 15b1 and a second storage device 15b2. The first storage device 15b1 is a readable / writable volatile storage device (RAM: Random Access Memory), and the second storage device 15b2 is a read-only nonvolatile storage device (ROM: Read Only Memory). is there. The input / output interface 15c exchanges input / output signals with the above-described external devices.

例えば、演算装置１５ａは、第二記憶装置１５ｂ２に記憶されている補機の駆動制御プログラムを第一記憶装置１５ｂ１に読み出して、当該駆動制御プログラムを実行する。演算装置１５ａは、当該駆動制御プログラムに基づいて、当該補機の駆動制御信号を生成する。生成された駆動制御信号は、入出力インターフェース１５ｃを介して、当該補機に付与される。これにより、補機は、制御装置１５によって駆動制御される。以上のことは、電力変換器１３についても同様であり、燃料電池システム１の運転に必要な各種プログラムについても同様である。各種プログラムには、以下に示す起動制御プログラムが含まれる。   For example, the arithmetic device 15a reads the auxiliary device drive control program stored in the second storage device 15b2 into the first storage device 15b1, and executes the drive control program. The arithmetic device 15a generates a drive control signal for the auxiliary machine based on the drive control program. The generated drive control signal is given to the auxiliary machine via the input / output interface 15c. Thereby, the auxiliary machine is driven and controlled by the control device 15. The same applies to the power converter 13 and the same applies to various programs necessary for the operation of the fuel cell system 1. Various programs include the following startup control programs.

（燃料電池システム１による起動制御）
燃料電池システム１では、燃料電池システム１が長期間停止したときに、脱硫器１１ａ６に空気が流入し、脱硫器１１ａ６の脱硫剤が酸化する可能性がある。例えば、空気は、カソードエア供給管１１ｃや排気管１１ｄからケーシング３１内に流入する可能性がある。ケーシング３１内に流入した空気は、燃料電池３４の燃料流路３４ｂ、マニホールド３５、改質ガス供給管３８、第一改質部３３、蒸発部３２および脱硫器１１ａ６の順に逆流して、脱硫器１１ａ６内に流入する。 (Startup control by the fuel cell system 1)
In the fuel cell system 1, when the fuel cell system 1 is stopped for a long period of time, air may flow into the desulfurizer 11a6 and the desulfurizing agent of the desulfurizer 11a6 may be oxidized. For example, air may flow into the casing 31 from the cathode air supply pipe 11c or the exhaust pipe 11d. The air flowing into the casing 31 flows back in the order of the fuel flow path 34b of the fuel cell 34, the manifold 35, the reformed gas supply pipe 38, the first reforming section 33, the evaporation section 32, and the desulfurizer 11a6. It flows into 11a6.

燃料電池システム１が起動され、燃焼部３６において燃焼が始まると、燃料電池モジュール１１のケーシング３１内の温度が上昇し、脱硫器１１ａ６内の温度も上昇する。脱硫剤が酸化されていると、脱硫器１１ａ６内の温度の上昇に伴い、脱硫剤が還元される。このとき、投入された改質用原料（リサイクル燃料管３９を介して供給される還元剤を含む）が、酸化した脱硫剤を還元するために使用される。そのため、脱硫剤が酸化していない場合と比べて、燃料電池３４に導入される燃料（改質ガス）が少なくなる。その結果、燃料電池システム１の燃焼部３６が吹き消えを起こして、燃料電池システム１の起動が失敗する可能性がある。   When the fuel cell system 1 is started and combustion starts in the combustion unit 36, the temperature in the casing 31 of the fuel cell module 11 rises, and the temperature in the desulfurizer 11a6 also rises. When the desulfurizing agent is oxidized, the desulfurizing agent is reduced as the temperature in the desulfurizer 11a6 increases. At this time, the supplied raw materials for reforming (including the reducing agent supplied via the recycled fuel pipe 39) are used to reduce the oxidized desulfurizing agent. Therefore, less fuel (reformed gas) is introduced into the fuel cell 34 than when the desulfurizing agent is not oxidized. As a result, the combustion unit 36 of the fuel cell system 1 may blow out, and the fuel cell system 1 may fail to start.

そこで、本実施形態の燃料電池システム１は、以下に示す起動制御を行う。具体的には、制御装置１５は、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量および燃焼部３６における燃焼を制御する。図３に示すように、制御装置１５は、制御ブロックとして捉えると、吹き消え判定部５１、還元処理部５２および着火再試行部５３を備えている。制御装置１５は、図４に示すフローチャートに従って起動制御プログラムを実行することにより、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量および燃焼部３６における燃焼を制御することができる。以下、図４に示すフローチャートを参照しつつ、起動制御について説明する。   Therefore, the fuel cell system 1 of the present embodiment performs the startup control shown below. Specifically, the control device 15 controls the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40 and the combustion in the combustion unit 36. As illustrated in FIG. 3, the control device 15 includes a blow-off determination unit 51, a reduction processing unit 52, and an ignition retry unit 53 when viewed as a control block. The control device 15 can control the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40 and the combustion in the combustion unit 36 by executing the activation control program according to the flowchart shown in FIG. Hereinafter, the startup control will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

吹き消え判定部５１は、燃料電池システム１の起動運転中に、燃焼部３６が吹き消え状態であるか否かを判断する。燃料電池システム１が起動すると、燃焼部３６は、制御装置１５からの指令にしたがって着火される。燃焼部３６の着火は、例えば、着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２を用いることができる。吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の吹き消えの有無を判断することができれば良く、その方法は限定されない。例えば、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の着火開始から一定時間が経過したか否かを判断する（図４のステップＳ１１）。一定時間は、例えば、脱硫剤が酸化していないときに燃焼部３６を着火させた場合に、燃焼部３６が吹き消えを起こすことなく、燃焼が安定するまでに要する所要時間に設定することができる。   The blow-off determination unit 51 determines whether or not the combustion unit 36 is in a blow-off state during the startup operation of the fuel cell system 1. When the fuel cell system 1 is activated, the combustion unit 36 is ignited according to a command from the control device 15. For example, ignition heaters 36a1 and 36a2 can be used to ignite the combustion section 36. The blow-off determination unit 51 only needs to be able to determine whether or not the combustion unit 36 has blown out, and the method is not limited. For example, the blow-off determination unit 51 determines whether or not a predetermined time has elapsed since the ignition start of the combustion unit 36 (step S11 in FIG. 4). For example, when the combustion unit 36 is ignited when the desulfurizing agent is not oxidized, the certain time may be set to a time required for the combustion to stabilize without causing the combustion unit 36 to blow out. it can.

一定時間が経過した場合（ステップＳ１１で「Ｙｅｓ」の場合）、吹き消え判定部５１は、温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２に対してトリガ信号を発信する。温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２は、燃焼部３６に設けられており、燃焼部３６の温度を検出することができる。温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２は、制御装置１５（吹き消え判定部５１）からトリガ信号を受信すると、燃焼部３６の温度を検出する（ステップＳ１２）。   When the predetermined time has elapsed (in the case of “Yes” in step S11), the blow-off determination unit 51 transmits a trigger signal to the temperature sensors 36b1 and 36b2. The temperature sensors 36b1 and 36b2 are provided in the combustion unit 36, and can detect the temperature of the combustion unit 36. When the temperature sensors 36b1 and 36b2 receive the trigger signal from the control device 15 (the blow-off determination unit 51), the temperature sensors 36b1 and 36b2 detect the temperature of the combustion unit 36 (step S12).

なお、燃料電池３４の中心部の温度と燃焼部３６の温度との相関関係に基づいて、燃料電池３４の中心部の温度から燃焼部３６の温度を推定することもできる。燃料電池３４の中心部の温度は、温度センサ３６ｃによって検出することができる。また、燃料電池３４の中心部の温度と燃焼部３６の温度との相関関係は、燃料電池３４の中心部の温度の上昇に伴って、燃焼部３６の温度も上昇する関係をいう。燃料電池３４の中心部の温度が下降する場合も同様であり、燃料電池３４の中心部の温度の下降に伴って、燃焼部３６の温度も下降する。これらの相関関係は、シミュレーション、実機による測定などによって予め導出しておき、マップ、テーブル、関係式などにより、第二記憶装置１５ｂ２に記憶しておくと良い。以上のことは、後述する他の相関関係についても同様である。   Note that the temperature of the combustion section 36 can be estimated from the temperature of the center section of the fuel cell 34 based on the correlation between the temperature of the center section of the fuel cell 34 and the temperature of the combustion section 36. The temperature at the center of the fuel cell 34 can be detected by a temperature sensor 36c. The correlation between the temperature of the center of the fuel cell 34 and the temperature of the combustion unit 36 refers to a relationship in which the temperature of the combustion unit 36 increases as the temperature of the center of the fuel cell 34 increases. The same applies to the case where the temperature of the central portion of the fuel cell 34 decreases, and the temperature of the combustion portion 36 also decreases as the temperature of the central portion of the fuel cell 34 decreases. These correlations may be derived in advance by simulation, measurement by an actual machine, etc., and stored in the second storage device 15b2 by a map, a table, a relational expression, or the like. The same applies to other correlations described later.

一方、一定時間が経過していない場合（ステップＳ１１で「Ｎｏ」の場合）、起動制御は、ステップＳ１１に戻る。この場合、吹き消え判定部５１は、一定時間が経過するまで待機する。以上のようにして、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の着火開始から一定時間経過後の燃焼部３６の温度を知得することができる。   On the other hand, when the fixed time has not elapsed (in the case of “No” in step S11), the activation control returns to step S11. In this case, the blow-off determination unit 51 stands by until a predetermined time elapses. As described above, the blow-off determination unit 51 can know the temperature of the combustion unit 36 after a lapse of a certain time from the start of ignition of the combustion unit 36.

次に、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の温度が基準温度以下であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。基準温度は、燃焼部３６が吹き消えを起こすことなく、燃焼が継続しているときの燃焼部３６の温度をいう。なお、基準温度は、燃焼部３６の燃焼状態が一定でない場合を考慮して、基準温度の下限値と上限値を設定することもできる。この場合、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の検出温度が基準温度の下限値と上限値との間に含まれるか否かを判断することができる。   Next, the blow-off determination unit 51 determines whether or not the temperature of the combustion unit 36 is equal to or lower than a reference temperature (step S13). The reference temperature refers to the temperature of the combustion part 36 when combustion is continued without causing the combustion part 36 to blow out. The reference temperature may be set to a lower limit value and an upper limit value of the reference temperature in consideration of a case where the combustion state of the combustion unit 36 is not constant. In this case, the blow-off determination unit 51 can determine whether or not the detected temperature of the combustion unit 36 is included between the lower limit value and the upper limit value of the reference temperature.

燃焼部３６の温度が基準温度以下の場合（ステップＳ１３で「Ｙｅｓ」の場合）、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６が吹き消え状態であると判断する（ステップＳ１４）。吹き消え状態とは、燃焼部３６が燃焼後に、燃焼部３６の相当範囲で失火している状態をいう。なお、吹き消え判定部５１は、温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２に対して、複数回、トリガ信号を発信することもできる。そして、温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２は、トリガ信号に応じて、燃焼部３６の温度を複数回、検出することもできる。   When the temperature of the combustion unit 36 is equal to or lower than the reference temperature (“Yes” in step S13), the blow-off determination unit 51 determines that the combustion unit 36 is in a blow-off state (step S14). The blown-out state refers to a state in which the combustion unit 36 has misfired in a corresponding range of the combustion unit 36 after combustion. The blow-off determining unit 51 can also send a trigger signal to the temperature sensors 36b1 and 36b2 a plurality of times. And temperature sensor 36b1, 36b2 can also detect the temperature of the combustion part 36 in multiple times according to a trigger signal.

この場合、吹き消え判定部５１は、温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２によって検出された複数の温度検出結果に基づいて、燃焼部３６の温度変化を取得することができる。燃焼部３６の温度変化として、例えば、一定時間に低下する燃焼部３６の温度変化量（温度低下率）を挙げることができる。吹き消え判定部５１は、燃焼部３６の温度低下率が吹き消え時温度低下率に相当するときに、燃焼部３６が吹き消え状態であると判断することができる。吹き消え時温度低下率は、燃焼部３６が燃焼中に吹き消えを起こしたときの温度変化量であり、既述の相関関係と同様の方法で、予め設定しておくことができる。   In this case, the blow-off determination unit 51 can acquire the temperature change of the combustion unit 36 based on a plurality of temperature detection results detected by the temperature sensors 36b1 and 36b2. As a temperature change of the combustion part 36, the temperature change amount (temperature reduction rate) of the combustion part 36 which falls for a fixed time can be mentioned, for example. The blow-off determination unit 51 can determine that the combustion unit 36 is in the blow-off state when the temperature decrease rate of the combustion unit 36 corresponds to the temperature decrease rate during blow-off. The temperature drop rate at the time of blow-off is the amount of temperature change when the combustion unit 36 blows off during combustion, and can be set in advance by the same method as the correlation described above.

還元処理部５２は、吹き消え判定部５１によって燃焼部３６が吹き消え状態であると判断されたときに、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量を燃焼部３６が吹き消え状態でない場合と比べて増大させて、脱硫器１１ａ６に対して脱硫剤を還元する還元処理を行わせる（ステップＳ１５）。既述のとおり、本実施形態では、還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびリサイクル燃料ポンプ３９ａを備えている。還元剤供給部４０は、これらにより、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を還元剤として脱硫器１１ａ６に供給し、酸化した脱硫剤を還元する。   In the reduction processing unit 52, when the blow-off determination unit 51 determines that the combustion unit 36 is in the blow-off state, the combustion unit 36 is not blown out of the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40. In comparison with the case, the desulfurizer 11a6 is subjected to a reduction process for reducing the desulfurizing agent (step S15). As described above, in the present embodiment, the reducing agent supply unit 40 includes the recycled fuel pipe 39 and the recycled fuel pump 39a. Thus, the reducing agent supply unit 40 supplies a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 to the desulfurizer 11a6 as a reducing agent, and reduces the oxidized desulfurizing agent. To do.

本実施形態では、還元処理部５２は、リサイクル燃料ポンプ３９ａが吐出する還元剤の供給量を燃焼部３６が吹き消え状態でない場合と比べて増大させる。そして、還元処理部５２は、脱硫器１１ａ６に対して脱硫剤を還元する還元処理を行わせる。具体的には、脱硫器１１ａ６内の温度が脱硫剤の還元が始まる還元開始温度（例えば、１５０℃）以上であるときには、リサイクル燃料管３９を介して供給される還元剤（主に、水素、一酸化炭素など）によって、酸化した脱硫剤の還元が促進される。   In this embodiment, the reduction process part 52 increases the supply amount of the reducing agent which the recycle fuel pump 39a discharges compared with the case where the combustion part 36 is not blown out. And the reduction process part 52 makes the desulfurizer 11a6 perform the reduction process which reduces a desulfurization agent. Specifically, when the temperature in the desulfurizer 11a6 is equal to or higher than the reduction start temperature (for example, 150 ° C.) at which the desulfurizing agent starts to be reduced, the reducing agent (mainly hydrogen, Carbon monoxide) facilitates the reduction of the oxidized desulfurizing agent.

リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御は、限定されない。制御装置１５（還元処理部５２）は、例えば、フィードバック制御やフィードフォワード制御を行うことができる。いずれの場合も、例えば、リサイクル燃料管３９を流れる還元剤の流量（リサイクルガス流量ともいう。）、リサイクル燃料管３９を流れる還元剤の温度（リサイクルガス温度ともいう。）、リサイクル燃料ポンプ３９ａの回転数を制御対象とすることができる。   Control of the recycle fuel pump 39a is not limited. The control device 15 (reduction processing unit 52) can perform feedback control and feedforward control, for example. In any case, for example, the flow rate of the reducing agent flowing through the recycled fuel pipe 39 (also referred to as a recycled gas flow rate), the temperature of the reducing agent flowing through the recycled fuel tube 39 (also referred to as the recycled gas temperature), the recycling fuel pump 39a The number of rotations can be controlled.

還元剤の流量（リサイクルガス流量）を制御対象とする場合、制御装置１５（還元処理部５２）は、還元剤の流量（リサイクルガス流量）が目標流量となるように、リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御を行うと良い。具体的には、制御装置１５（還元処理部５２）は、流量センサ３９ｃによって検出された流量が目標流量となるように、目標流量に応じた制御指令値（例えば、ＰＷＭ制御におけるデューティ比）をリサイクル燃料ポンプ３９ａに対して出力する。   When the flow rate of reductant (recycle gas flow rate) is a control target, the control device 15 (reduction processing unit 52) controls the recycle fuel pump 39a so that the flow rate of reductant (recycle gas flow rate) becomes the target flow rate. Good to do. Specifically, the control device 15 (reduction processing unit 52) sets a control command value (for example, a duty ratio in PWM control) according to the target flow rate so that the flow rate detected by the flow rate sensor 39c becomes the target flow rate. Output to the recycled fuel pump 39a.

目標流量は、第一改質部３３から改質ガス供給管３８を介して燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の供給量に所定比率を乗算して得た値に設定することができる。ここで、原料ポンプ１１ａ５が吐出する燃料（改質用原料）の供給量（流量）を変更しないで、上記所定比率を変更して、脱硫器１１ａ６に供給する還元剤の供給量（流量）を増大させようとすると、燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の供給量（流量）が低下する。そのため、制御装置１５（還元処理部５２）は、上記所定比率を変更しないで、原料ポンプ１１ａ５が吐出する燃料（改質用原料）の供給量（流量）を増大させると良い。以上により、還元処理部５２は、リサイクル燃料ポンプ３９ａが吐出する還元剤の供給量（流量）を燃焼部３６が吹き消え状態でない場合と比べて増大させることができる。   The target flow rate is set to a value obtained by multiplying the supply amount of fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 via the reformed gas supply pipe 38 by a predetermined ratio. Can do. Here, the supply amount (flow rate) of the reducing agent supplied to the desulfurizer 11a6 is changed by changing the predetermined ratio without changing the supply amount (flow rate) of the fuel (reforming raw material) discharged from the raw material pump 11a5. If it is attempted to increase, the supply amount (flow rate) of the fuel (reformed gas) supplied to the fuel cell 34 decreases. Therefore, the control device 15 (reduction processing unit 52) may increase the supply amount (flow rate) of the fuel (reforming raw material) discharged from the raw material pump 11a5 without changing the predetermined ratio. As described above, the reduction processing unit 52 can increase the supply amount (flow rate) of the reducing agent discharged from the recycled fuel pump 39a as compared with the case where the combustion unit 36 is not blown out.

還元剤の温度（リサイクルガス温度）を制御対象とする場合、リサイクルガス流量とリサイクルガス温度とは相関関係にあるため、制御装置１５（還元処理部５２）は、目標流量に応じた目標温度となるように、リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御を行うことができる。なお、リサイクルガス流量とリサイクルガス温度との相関関係は、リサイクルガス流量が多くなるほどリサイクルガス温度は高くなる関係をいう。具体的には、制御装置１５（還元処理部５２）は、温度センサ３９ｂによって検出された検出温度が目標温度となるように、リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御を行う。   When the temperature of the reducing agent (recycle gas temperature) is to be controlled, since the recycle gas flow rate and the recycle gas temperature are correlated, the control device 15 (reduction processing unit 52) determines the target temperature according to the target flow rate. Thus, the recycle fuel pump 39a can be controlled. The correlation between the recycle gas flow rate and the recycle gas temperature is a relationship in which the recycle gas temperature increases as the recycle gas flow rate increases. Specifically, the control device 15 (reduction processing unit 52) controls the recycle fuel pump 39a so that the detected temperature detected by the temperature sensor 39b becomes the target temperature.

リサイクル燃料ポンプ３９ａの回転数を制御対象とする場合、制御装置１５（還元処理部５２）は、目標流量に応じた目標回転数となるように、リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御を行うと良い。なお、リサイクルガス流量とリサイクル燃料ポンプ３９ａの回転数との相関関係は、リサイクル燃料ポンプ３９ａの回転数が大きくなるほど、リサイクルガス流量が多くなる関係をいう。具体的には、制御装置１５（還元処理部５２）は、回転数センサ３９ａ１によって検出された回転数が目標回転数となるように、リサイクル燃料ポンプ３９ａの制御を行う。   When the number of revolutions of the recycled fuel pump 39a is to be controlled, the control device 15 (reduction processing unit 52) may control the recycled fuel pump 39a so as to achieve the target number of revolutions according to the target flow rate. The correlation between the flow rate of the recycle gas and the rotation speed of the recycle fuel pump 39a is a relationship in which the flow rate of the recycle gas increases as the rotation speed of the recycle fuel pump 39a increases. Specifically, the control device 15 (reduction processing unit 52) controls the recycle fuel pump 39a so that the rotational speed detected by the rotational speed sensor 39a1 becomes the target rotational speed.

還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量は、脱硫剤の酸化状態に応じて増大させることもできる。燃料電池システム１の停止期間に応じて、脱硫剤の酸化状態は変化する。具体的には、燃料電池システム１の停止期間が長期間になる程、脱硫剤の酸化が進行し、その後、脱硫剤の酸化状態が変化しない飽和状態になる。そのため、制御装置１５（還元処理部５２）は、燃料電池システム１が前回停止したときの日時、時刻などを記憶しておき、今回起動するまでの燃料電池システム１の停止期間に応じて、脱硫剤の酸化状態を推定することができる。   The supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40 can be increased according to the oxidation state of the desulfurizing agent. The oxidation state of the desulfurization agent changes according to the stop period of the fuel cell system 1. Specifically, the longer the stop period of the fuel cell system 1, the more the oxidation of the desulfurizing agent proceeds, and then the saturated state where the oxidation state of the desulfurizing agent does not change. Therefore, the control device 15 (reduction processing unit 52) stores the date and time when the fuel cell system 1 was stopped last time, and desulfurization according to the stop period of the fuel cell system 1 until it is started this time. The oxidation state of the agent can be estimated.

そして、還元処理部５２は、燃料電池システム１の停止期間に応じて、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量を増大させることができる。具体的には、燃料電池システム１の停止期間が長期間になる程、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量を多くする。燃料電池システム１の停止期間が、脱硫剤の酸化状態が飽和状態になる期間を超えているときには、脱硫剤の酸化状態が飽和状態のときに脱硫剤を還元可能な還元剤の供給量に設定する。   And the reduction process part 52 can increase the supply amount of the reducing agent which the reducing agent supply part 40 supplies according to the stop period of the fuel cell system 1. FIG. Specifically, as the stop period of the fuel cell system 1 becomes longer, the amount of reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40 is increased. When the stop period of the fuel cell system 1 exceeds the period when the oxidation state of the desulfurization agent is saturated, the supply amount of the reducing agent that can reduce the desulfurization agent when the oxidation state of the desulfurization agent is saturated is set. To do.

着火再試行部５３は、脱硫器１１ａ６の還元処理が終了した後に、燃焼部３６の着火を再試行する（ステップＳ１６）。脱硫器１１ａ６内の温度が還元開始温度より低くなると、脱硫剤の還元が進行しにくくなる。そのため、着火再試行部５３は、脱硫器１１ａ６内の温度が還元開始温度より低下したときに、脱硫器１１ａ６の還元処理が終了したと判断することができる。脱硫器１１ａ６内の温度は、既述の温度センサと同等の温度センサによって直接、検出することができる。なお、脱硫器１１ａ６の還元処理は、酸化した脱硫剤が完全に還元された場合の他、酸化した脱硫剤の一部が還元されていない場合にも終了することができる。また、脱硫器１１ａ６を加熱する加熱装置を設けることもできる。この場合、加熱装置によって脱硫器１１ａ６内の温度を還元開始温度以上に保持して、酸化した脱硫剤を完全に還元することもできる。   The ignition retry unit 53 retries ignition of the combustion unit 36 after the reduction process of the desulfurizer 11a6 is completed (step S16). When the temperature in the desulfurizer 11a6 becomes lower than the reduction start temperature, the reduction of the desulfurizing agent becomes difficult to proceed. Therefore, the ignition retry unit 53 can determine that the reduction process of the desulfurizer 11a6 is completed when the temperature in the desulfurizer 11a6 is lower than the reduction start temperature. The temperature in the desulfurizer 11a6 can be directly detected by a temperature sensor equivalent to the temperature sensor described above. Note that the reduction treatment of the desulfurizer 11a6 can be completed not only when the oxidized desulfurizing agent is completely reduced, but also when a portion of the oxidized desulfurizing agent is not reduced. Further, a heating device for heating the desulfurizer 11a6 can be provided. In this case, the oxidized desulfurizing agent can be completely reduced by maintaining the temperature in the desulfurizer 11a6 at or above the reduction start temperature by the heating device.

脱硫器１１ａ６内の温度は、燃料電池モジュール１１のケーシング３１内の温度（例えば、燃料電池３４の中心部の温度）から推定することもできる。脱硫器１１ａ６内の温度と燃料電池モジュール１１のケーシング３１内の温度とは相間関係にある。そのため、制御装置１５（着火再試行部５３）は、例えば、温度センサ３６ｃによって検出された燃料電池３４の中心部の温度に基づいて、脱硫器１１ａ６内の温度を推定することができる。脱硫器１１ａ６内の温度とケーシング３１内の温度との相間関係は、ケーシング３１内の温度の低下に伴って、脱硫器１１ａ６内の温度も低下する関係をいう。なお、本実施形態では、脱硫器１１ａ６は、ケーシング３１の外面に配設されているので、ケーシング３１内の温度低下率と比べて、脱硫器１１ａ６内の温度低下率は大きい。   The temperature in the desulfurizer 11a6 can also be estimated from the temperature in the casing 31 of the fuel cell module 11 (for example, the temperature at the center of the fuel cell 34). The temperature in the desulfurizer 11a6 and the temperature in the casing 31 of the fuel cell module 11 are in a phase relationship. Therefore, the control device 15 (ignition retry unit 53) can estimate the temperature in the desulfurizer 11a6 based on the temperature at the center of the fuel cell 34 detected by the temperature sensor 36c, for example. The interphase relationship between the temperature in the desulfurizer 11a6 and the temperature in the casing 31 refers to a relationship in which the temperature in the desulfurizer 11a6 decreases as the temperature in the casing 31 decreases. In the present embodiment, since the desulfurizer 11a6 is disposed on the outer surface of the casing 31, the temperature decrease rate in the desulfurizer 11a6 is larger than the temperature decrease rate in the casing 31.

着火再試行部５３は、脱硫器１１ａ６の還元処理が終了した後に、燃焼部３６の着火を再試行する。具体的には、着火再試行部５３は、着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２への着火指示を行う。そして、起動制御は、ステップＳ１１に戻る。このとき、投入する燃料（改質用原料）は、燃焼部３６が吹き消えを起こしたとき（１回目の着火時）と同等の供給量にすることができる。脱硫剤の還元が進行しているので、再着火時に燃料電池３４に導入される燃料（改質ガス）が脱硫剤の還元のために使用されて減少する可能性が少なくなっている。そのため、再着火時に燃焼部３６が吹き消えを起こして、燃料電池システム１の起動が失敗することが低減されている。   The ignition retry unit 53 retries ignition of the combustion unit 36 after the reduction process of the desulfurizer 11a6 is completed. Specifically, the ignition retry unit 53 gives an ignition instruction to the ignition heaters 36a1 and 36a2. Then, the activation control returns to step S11. At this time, the supplied fuel (reforming raw material) can be supplied in the same amount as when the combustion unit 36 blows out (during the first ignition). Since the reduction of the desulfurizing agent is progressing, the possibility that the fuel (reformed gas) introduced into the fuel cell 34 at the time of re-ignition is used for the reduction of the desulfurizing agent is reduced. Therefore, it is reduced that the combustion part 36 blows off at the time of re-ignition and the start-up of the fuel cell system 1 fails.

なお、燃焼部３６の温度が基準温度より高い場合（ステップＳ１３で「Ｎｏ」の場合）、吹き消え判定部５１は、燃焼部３６が吹き消え状態でないと判断する（ステップＳ１７）。この場合、燃焼部３６では、燃料オフガスと酸化剤オフガスとの燃焼が継続している。そのため、起動制御は、終了する。   When the temperature of the combustion unit 36 is higher than the reference temperature (“No” in step S13), the blow-off determination unit 51 determines that the combustion unit 36 is not blown off (step S17). In this case, in the combustion unit 36, combustion of the fuel off-gas and the oxidant off-gas continues. Therefore, the activation control ends.

また、燃料電池システム１は、起動運転中（少なくとも、吹き消え判定部５１、還元処理部５２および着火再試行部５３における制御中）は、燃料電池３４から直流電力を掃引しないことが好ましい。つまり、制御装置１５は、燃料電池モジュール１１に対して、燃料（改質用原料）および酸化剤ガスを供給するが、燃料電池３４で発電させないことが好ましい。これにより、通常運転時と比べて燃料（改質ガス）が希薄な状態で燃料電池３４が発電することによる燃料電池３４の劣化を抑制することができる。   Further, it is preferable that the fuel cell system 1 does not sweep DC power from the fuel cell 34 during start-up operation (at least during control in the blow-off determination unit 51, the reduction processing unit 52, and the ignition retry unit 53). That is, it is preferable that the control device 15 supplies the fuel (reforming raw material) and the oxidant gas to the fuel cell module 11 but does not cause the fuel cell 34 to generate power. As a result, it is possible to suppress deterioration of the fuel cell 34 caused by the power generation of the fuel cell 34 in a state where the fuel (reformed gas) is lean as compared with the normal operation.

本実施形態の燃料電池システム１によれば、制御装置１５は、吹き消え判定部５１、還元処理部５２および着火再試行部５３を備えている。吹き消え判定部５１は、燃料電池システム１の起動運転中に、燃焼部３６が吹き消え状態であるか否かを判断する。また、還元処理部５２は、吹き消え判定部５１によって燃焼部３６が吹き消え状態であると判断されたときに、還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量を燃焼部３６が吹き消え状態でない場合と比べて増大させて、脱硫器１１ａ６に対して脱硫剤を還元する還元処理を行わせる。これらにより、酸化した脱硫剤の還元が促進される。さらに、着火再試行部５３は、脱硫器１１ａ６の還元処理が終了した後に、燃焼部３６の着火を再試行する。そのため、再度の燃焼部３６の吹き消えの発生が低減されて、燃料電池システム１を再起動させることができる。   According to the fuel cell system 1 of the present embodiment, the control device 15 includes the blow-off determination unit 51, the reduction processing unit 52, and the ignition retry unit 53. The blow-off determination unit 51 determines whether or not the combustion unit 36 is in a blow-off state during the startup operation of the fuel cell system 1. Further, the reduction processing unit 52 blows off the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40 when the blow-off determination unit 51 determines that the combustion unit 36 is in the blow-off state. The desulfurizer 11a6 is made to perform a reduction process for reducing the desulfurizing agent, as compared with the case where it is not in a state. These promote the reduction of the oxidized desulfurizing agent. Further, the ignition retry unit 53 retries ignition of the combustion unit 36 after the reduction process of the desulfurizer 11a6 is completed. Therefore, the occurrence of blowout of the combustion unit 36 again is reduced, and the fuel cell system 1 can be restarted.

また、本実施形態の燃料電池システム１は、上述の起動制御によって脱硫剤の還元を行う。そのため、本実施形態の燃料電池システム１は、燃料電池システム１の停止時に、脱硫器１１ａ６内を気密にして脱硫剤の酸化を抑制する必要がない。よって、本実施形態の燃料電池システム１は、脱硫器１１ａ６内を気密する気密部材を必要とする燃料電池システムと比べて、システムの簡素化および低コスト化を図ることができる。   Further, the fuel cell system 1 of the present embodiment reduces the desulfurizing agent by the above-described start control. Therefore, the fuel cell system 1 of the present embodiment does not need to suppress the oxidation of the desulfurization agent by making the inside of the desulfurizer 11a6 airtight when the fuel cell system 1 is stopped. Therefore, the fuel cell system 1 of the present embodiment can simplify the system and reduce the cost as compared with a fuel cell system that requires an airtight member that hermetically seals the inside of the desulfurizer 11a6.

さらに、本実施形態の燃料電池システム１によれば、改質用原料供給管１１ａおよび原料ポンプ１１ａ５を備えている。改質用原料供給管１１ａは、脱硫器１１ａ６に改質用原料を供給する。原料ポンプ１１ａ５は、改質用原料供給管１１ａに設けられており、脱硫器１１ａ６に改質用原料を圧送する。また、還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびリサイクル燃料ポンプ３９ａを備えている。リサイクル燃料管３９は、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を還元剤として改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の出力側に戻す。リサイクル燃料ポンプ３９ａは、リサイクル燃料管３９に設けられており、上記還元剤を圧送する。よって、還元剤供給部４０としてリサイクル燃料管３９およびリサイクル燃料ポンプ３９ａを備える燃料電池システム１において、上述の作用効果を得ることができる。   Furthermore, according to the fuel cell system 1 of the present embodiment, the reforming material supply pipe 11a and the material pump 11a5 are provided. The reforming material supply pipe 11a supplies the reforming material to the desulfurizer 11a6. The raw material pump 11a5 is provided in the reforming raw material supply pipe 11a, and pumps the reforming raw material to the desulfurizer 11a6. The reducing agent supply unit 40 includes a recycled fuel pipe 39 and a recycled fuel pump 39a. The recycled fuel pipe 39 returns a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 to the output side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a as a reducing agent. The recycle fuel pump 39a is provided in the recycle fuel pipe 39 and pumps the reducing agent. Therefore, in the fuel cell system 1 including the recycle fuel pipe 39 and the recycle fuel pump 39a as the reducing agent supply unit 40, the above-described effects can be obtained.

＜第二実施形態＞
本実施形態の還元剤供給部４０は、リサイクル燃料ポンプ３９ａの代わりにオリフィス３９ｄを備える点で、概ね第一実施形態と異なる。 <Second embodiment>
The reducing agent supply unit 40 of the present embodiment is generally different from the first embodiment in that an orifice 39d is provided instead of the recycled fuel pump 39a.

図５に示すように、還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびオリフィス３９ｄを備えている。リサイクル燃料管３９の一端側は、改質ガス供給管３８に接続されている。リサイクル燃料管３９の他端側は、改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の入力側に接続されている。これにより、リサイクル燃料管３９は、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を還元剤として改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の入力側に戻すことができる。このように、本実施形態では、リサイクル燃料管３９の他端側が、改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の入力側に接続されている点で、改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の出力側に接続されている第一実施形態と異なる。なお、本実施形態においても、上記還元剤として、主に、燃料（改質ガス）に含まれる水素、一酸化炭素などが使用される。   As shown in FIG. 5, the reducing agent supply unit 40 includes a recycled fuel pipe 39 and an orifice 39d. One end of the recycled fuel pipe 39 is connected to a reformed gas supply pipe 38. The other end of the recycled fuel pipe 39 is connected to the input side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a. As a result, the recycled fuel pipe 39 is provided on the input side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a using a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 as a reducing agent. Can be returned to. Thus, in this embodiment, the other end side of the recycle fuel pipe 39 is connected to the input side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a, and thus the raw material pump of the reforming raw material supply pipe 11a. It is different from the first embodiment connected to the output side of 11a5. In the present embodiment, hydrogen, carbon monoxide and the like contained in the fuel (reformed gas) are mainly used as the reducing agent.

オリフィス３９ｄは、リサイクル燃料管３９に設けられており、還元剤の供給量を原料ポンプ１１ａ５とともに調整する。オリフィス３９ｄは、流路孔を有する板状（例えば、円板状）に形成されており、オリフィス３９ｄの孔径（絞り部分の断面積）を変更することにより、還元剤の供給量（流量）を調整することができる。還元剤供給部４０が供給する還元剤の供給量（流量）を増大させる場合は、第一実施形態と同様に、原料ポンプ１１ａ５が吐出する燃料（改質用原料）の供給量を増大させて、オリフィス３９ｄによって還元剤の供給量を調整する。なお、オリフィス３９ｄは、オリフィス３９ｄの孔径（絞り部分の断面積）を小さくする程、還元剤の流速が増大し、還元剤の単位時間あたりの流量が増大する。オリフィス３９ｄの孔径（絞り部分の断面積）は、還元剤の供給量（流量）に合わせて予め設定しておくと良い。   The orifice 39d is provided in the recycled fuel pipe 39, and adjusts the supply amount of the reducing agent together with the raw material pump 11a5. The orifice 39d is formed in a plate shape (for example, a disk shape) having flow passage holes, and the supply amount (flow rate) of the reducing agent is changed by changing the hole diameter (cross-sectional area of the throttle portion) of the orifice 39d. Can be adjusted. When increasing the supply amount (flow rate) of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit 40, the supply amount of fuel (reforming raw material) discharged from the raw material pump 11a5 is increased as in the first embodiment. The supply amount of the reducing agent is adjusted by the orifice 39d. In the orifice 39d, the flow rate of the reducing agent increases and the flow rate of the reducing agent per unit time increases as the hole diameter of the orifice 39d (cross-sectional area of the throttle portion) decreases. The hole diameter of the orifice 39d (cross-sectional area of the throttle portion) is preferably set in advance according to the supply amount (flow rate) of the reducing agent.

なお、オリフィス３９ｄが設けられていないリサイクル燃料管３９（第一流路）と、オリフィス３９ｄが設けられているリサイクル燃料管３９（第二流路）とを並列接続してリサイクル燃料管３９を構成することもできる。そして、制御装置１５（還元処理部５２）は、切り替え弁などによって、還元剤の流路を切り替えることもできる。具体的には、還元剤の供給量（流量）を増大させる場合、制御装置１５（還元処理部５２）は、還元剤の流路を第一流路から第二流路に切り替える。   The recycled fuel pipe 39 is configured by connecting in parallel the recycled fuel pipe 39 (first flow path) not provided with the orifice 39d and the recycled fuel pipe 39 (second flow path) provided with the orifice 39d. You can also. And the control apparatus 15 (reduction | reduction process part 52) can also switch the flow path of a reducing agent with a switching valve etc. FIG. Specifically, when increasing the supply amount (flow rate) of the reducing agent, the control device 15 (reduction processing unit 52) switches the flow path of the reducing agent from the first flow path to the second flow path.

また、原料ポンプ１１ａ５の入力側の改質用原料供給管１１ａには、燃料（改質用原料）の圧力を調整する既述の圧力調整装置１１ａ４が設けられている。圧力調整装置１１ａ４は、第一改質部３３から供給する燃料（改質ガス）の吐出圧力と比べて、原料ポンプ１１ａ５が吸入する燃料（改質用原料）の吸入圧力を小さくすることができる。圧力調整装置１１ａ４は、例えば、ゼロガバナによって、原料ポンプ１１ａ５の吸入圧力を大気圧と同等の圧力にすることができる。そのため、還元剤供給部４０は、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を、リサイクル燃料管３９を介して改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の入力側に戻し、脱硫器１１ａ６に還元剤を供給することが容易である。   The reforming material supply pipe 11a on the input side of the material pump 11a5 is provided with the pressure adjusting device 11a4 described above for adjusting the pressure of the fuel (reforming material). The pressure adjustment device 11a4 can reduce the suction pressure of the fuel (reforming raw material) sucked by the raw material pump 11a5 as compared with the discharge pressure of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33. . For example, the pressure adjusting device 11a4 can set the suction pressure of the raw material pump 11a5 to a pressure equivalent to the atmospheric pressure by using a zero governor. Therefore, the reducing agent supply unit 40 uses a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming unit 33 to the fuel cell 34 as a raw material in the reforming raw material supply pipe 11 a via the recycle fuel pipe 39. It is easy to return to the input side of the pump 11a5 and supply the reducing agent to the desulfurizer 11a6.

本実施形態の燃料電池システム１によれば、改質用原料供給管１１ａ、圧力調整装置１１ａ４および原料ポンプ１１ａ５を備えている。改質用原料供給管１１ａは、脱硫器１１ａ６に改質用原料を供給する。圧力調整装置１１ａ４は、改質用原料供給管１１ａに設けられており、改質用原料の圧力を調整する。原料ポンプ１１ａ５は、圧力調整装置１１ａ４の出力側に設けられており、脱硫器１１ａ６に改質用原料を圧送する。また、還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびオリフィス３９ｄを備えている。リサイクル燃料管３９は、第一改質部３３から燃料電池３４に供給される燃料（改質ガス）の一部を還元剤として改質用原料供給管１１ａの原料ポンプ１１ａ５の入力側に戻す。オリフィス３９ｄは、リサイクル燃料管３９に設けられており、還元剤の供給量を原料ポンプ１１ａ５とともに調整する。これらにより、還元剤供給部４０は、第一実施形態と同様に、脱硫器１１ａ６に還元剤を供給することができる。よって、還元剤供給部４０としてリサイクル燃料管３９およびオリフィス３９ｄを備える燃料電池システム１において、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。   According to the fuel cell system 1 of the present embodiment, the reforming material supply pipe 11a, the pressure adjusting device 11a4, and the material pump 11a5 are provided. The reforming material supply pipe 11a supplies the reforming material to the desulfurizer 11a6. The pressure adjusting device 11a4 is provided in the reforming material supply pipe 11a and adjusts the pressure of the reforming material. The raw material pump 11a5 is provided on the output side of the pressure adjusting device 11a4, and pumps the reforming raw material to the desulfurizer 11a6. The reducing agent supply unit 40 includes a recycled fuel pipe 39 and an orifice 39d. The recycled fuel pipe 39 returns a part of the fuel (reformed gas) supplied from the first reforming section 33 to the fuel cell 34 to the input side of the raw material pump 11a5 of the reforming raw material supply pipe 11a as a reducing agent. The orifice 39d is provided in the recycled fuel pipe 39, and adjusts the supply amount of the reducing agent together with the raw material pump 11a5. By these, the reducing agent supply part 40 can supply a reducing agent to the desulfurizer 11a6 similarly to 1st embodiment. Therefore, in the fuel cell system 1 including the recycle fuel pipe 39 and the orifice 39d as the reducing agent supply unit 40, it is possible to obtain the same operational effects as those described in the first embodiment.

＜第三実施形態＞
本実施形態の還元剤供給部４０は、リサイクル燃料管３９およびリサイクル燃料ポンプ３９ａの代わりに第二改質部４１を備える点で、概ね第一実施形態と異なる。 <Third embodiment>
The reducing agent supply unit 40 of the present embodiment is generally different from the first embodiment in that it includes a second reforming unit 41 instead of the recycled fuel pipe 39 and the recycled fuel pump 39a.

図６に示すように、還元剤供給部４０は、ケーシング３１内に第二改質部４１を備えている。本実施形態では、蒸発部３２には、脱硫器１１ａ６を介さずに直接、改質用原料供給管１１ａの一端側が接続されている。蒸発部３２の出力側（混合ガスの導出側）は、第二改質部４１の入力側に接続されている。第二改質部４１内には、第一改質部３３と同様の触媒が充填されており、第二改質部４１は、蒸発部３２から供給された水蒸気と燃料（改質用原料）の混合ガスから還元剤を生成する。つまり、第二改質部４１では、第一改質部３３と同様にして、水素ガスや一酸化炭素ガスなどを含む改質ガスが生成される。   As shown in FIG. 6, the reducing agent supply unit 40 includes a second reforming unit 41 in the casing 31. In the present embodiment, one end side of the reforming raw material supply pipe 11a is directly connected to the evaporation section 32 without going through the desulfurizer 11a6. The output side of the evaporation unit 32 (mixed gas outlet side) is connected to the input side of the second reforming unit 41. The second reforming unit 41 is filled with the same catalyst as that of the first reforming unit 33. The second reforming unit 41 includes steam and fuel (reforming raw material) supplied from the evaporation unit 32. A reducing agent is produced from the mixed gas. That is, in the second reforming unit 41, a reformed gas containing hydrogen gas, carbon monoxide gas, and the like is generated in the same manner as the first reforming unit 33.

第二改質部４１の出力側は、脱硫器１１ａ６に接続されている。第二改質部４１によって生成された改質ガスは、還元剤として脱硫器１１ａ６に供給される。よって、本実施形態においても、上記還元剤として、主に、改質ガスに含まれる水素、一酸化炭素などが使用される。なお、脱硫器１１ａ６は、第二改質部４１によって改質されなかった未改質の燃料（改質用原料）に含まれる硫黄成分を脱硫剤によって除去して第一改質部３３に供給する。第一改質部３３は、未改質の燃料（改質用原料）と改質水とから燃料（改質ガス）を生成して燃料電池３４に供給する。以上のようにして、第二改質部４１は、蒸発部３２から供給された水蒸気と燃料（改質用原料）の混合ガスから還元剤を生成して、脱硫器１１ａ６に供給することができる。   The output side of the second reforming unit 41 is connected to the desulfurizer 11a6. The reformed gas generated by the second reforming unit 41 is supplied to the desulfurizer 11a6 as a reducing agent. Therefore, also in this embodiment, hydrogen, carbon monoxide, etc. contained in the reformed gas are mainly used as the reducing agent. The desulfurizer 11a6 removes sulfur components contained in the unreformed fuel (reforming raw material) that has not been reformed by the second reforming unit 41 with the desulfurizing agent and supplies the sulfur component to the first reforming unit 33. To do. The first reforming unit 33 generates fuel (reformed gas) from unreformed fuel (reforming raw material) and reformed water and supplies the fuel (reformed gas) to the fuel cell 34. As described above, the second reforming unit 41 can generate the reducing agent from the mixed gas of water vapor and fuel (reforming raw material) supplied from the evaporation unit 32 and supply the reducing agent to the desulfurizer 11a6. .

本実施形態の燃料電池システム１によれば、蒸発部３２を備えている。蒸発部３２は、燃焼部３６により加熱され、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに供給された改質用原料を予熱する。また、還元剤供給部４０は、第二改質部４１を備えている。第二改質部４１は、蒸発部３２から供給された水蒸気と改質用原料の混合ガスから還元剤を生成して脱硫器１１ａ６に供給する。これらにより、還元剤供給部４０は、第一実施形態と同様に、脱硫器１１ａ６に還元剤を供給することができる。よって、還元剤供給部４０として第二改質部４１を備える燃料電池システム１において、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。   According to the fuel cell system 1 of the present embodiment, the evaporation unit 32 is provided. The evaporation unit 32 is heated by the combustion unit 36 to evaporate the supplied reforming water to generate water vapor and to preheat the supplied reforming raw material. The reducing agent supply unit 40 includes a second reforming unit 41. The second reforming unit 41 generates a reducing agent from the mixed gas of the steam and the reforming raw material supplied from the evaporation unit 32 and supplies the reducing agent to the desulfurizer 11a6. By these, the reducing agent supply part 40 can supply a reducing agent to the desulfurizer 11a6 similarly to 1st embodiment. Therefore, in the fuel cell system 1 including the second reforming unit 41 as the reducing agent supply unit 40, it is possible to obtain the same operational effects as those described above in the first embodiment.

＜その他＞
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。 <Others>
The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications without departing from the scope of the invention.

１：燃料電池システム、
１１ａ：改質用原料供給管、１１ａ４：圧力調整装置、１１ａ５：原料ポンプ、
１１ａ６：脱硫器、
１５：制御装置、
３２：蒸発部、３３：第一改質部、３４：燃料電池、３６：燃焼部、
３９：リサイクル燃料管、３９ａ：リサイクル燃料ポンプ、３９ｄ：オリフィス、
４０：還元剤供給部、４１：第二改質部、
５１：吹き消え判定部、５２：還元処理部、５３：着火再試行部。
1: Fuel cell system,
11a: raw material supply pipe for reforming, 11a4: pressure regulator, 11a5: raw material pump,
11a6: desulfurizer,
15: Control device,
32: evaporation section, 33: first reforming section, 34: fuel cell, 36: combustion section,
39: Recycled fuel pipe, 39a: Recycled fuel pump, 39d: Orifice,
40: reducing agent supply unit, 41: second reforming unit,
51: Blow-out determination unit, 52: Reduction processing unit, 53: Ignition retry unit

Claims (4)

燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
改質用原料と改質水とから前記燃料を生成して前記燃料電池に供給する第一改質部と、
前記改質用原料に含まれる硫黄成分を脱硫剤によって除去して前記第一改質部に供給する脱硫器と、
酸化した前記脱硫剤を還元させる還元剤を前記脱硫器に供給する還元剤供給部と、
前記燃料のオフガスである燃料オフガスと前記酸化剤ガスのオフガスである酸化剤オフガスとが燃焼して前記第一改質部を加熱する燃焼部と、
前記還元剤供給部が供給する前記還元剤の供給量および前記燃焼部における前記燃焼を制御する制御装置と、
を備える燃料電池システムであって、
前記制御装置は、前記燃料電池システムの起動運転中に、前記燃焼部が吹き消え状態であるか否かを判断する吹き消え判定部と、
前記吹き消え判定部によって前記燃焼部が前記吹き消え状態であると判断されたときに、前記還元剤供給部が供給する前記還元剤の前記供給量を前記燃焼部が前記吹き消え状態でない場合と比べて増大させて、前記脱硫器に対して前記脱硫剤を還元する還元処理を行わせる還元処理部と、
前記脱硫器の前記還元処理が終了した後に、前記燃焼部の着火を再試行する着火再試行部と、
を備える燃料電池システム。 A fuel cell that generates electricity using fuel and oxidant gas;
A first reforming unit that generates the fuel from the reforming raw material and reforming water and supplies the fuel to the fuel cell;
A desulfurizer for removing sulfur components contained in the reforming raw material with a desulfurizing agent and supplying the first reforming portion;
A reducing agent supply unit for supplying a reducing agent for reducing the oxidized desulfurizing agent to the desulfurizer;
A combustion section in which a fuel off-gas that is an off-gas of the fuel and an oxidant off-gas that is an off-gas of the oxidant gas burn to heat the first reforming section;
A controller for controlling the amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit and the combustion in the combustion unit;
A fuel cell system comprising:
The control device, during the start-up operation of the fuel cell system, a blow-off determination unit that determines whether the combustion unit is in a blow-off state,
When the burn-off determination unit determines that the combustion unit is in the blow-off state, the supply amount of the reducing agent supplied by the reducing agent supply unit is determined when the combustion unit is not in the blow-off state. A reduction processing unit that increases the comparison and causes the desulfurizer to perform a reduction process for reducing the desulfurization agent;
After the reduction treatment of the desulfurizer is completed, an ignition retry unit for retrying ignition of the combustion unit;
A fuel cell system comprising: 前記脱硫器に前記改質用原料を供給する改質用原料供給管と、
前記改質用原料供給管に設けられ前記脱硫器に前記改質用原料を圧送する原料ポンプと、
を備え、
前記還元剤供給部は、
前記第一改質部から前記燃料電池に供給される前記燃料の一部を前記還元剤として前記改質用原料供給管の前記原料ポンプの出力側に戻すリサイクル燃料管と、
前記リサイクル燃料管に設けられ前記還元剤を圧送するリサイクル燃料ポンプと、
を備える請求項１に記載の燃料電池システム。 A reforming material supply pipe for supplying the reforming material to the desulfurizer;
A raw material pump provided in the reforming raw material supply pipe and pumping the reforming raw material to the desulfurizer;
With
The reducing agent supply unit
A recycled fuel pipe for returning a part of the fuel supplied from the first reforming section to the fuel cell as the reducing agent to the output side of the raw material pump of the raw material supply pipe for reforming;
A recycled fuel pump provided in the recycled fuel pipe and pumping the reducing agent;
A fuel cell system according to claim 1. 前記脱硫器に前記改質用原料を供給する改質用原料供給管と、
前記改質用原料供給管に設けられ前記改質用原料の圧力を調整する圧力調整装置と、
前記圧力調整装置の出力側に設けられ前記脱硫器に前記改質用原料を圧送する原料ポンプと、
を備え、
前記還元剤供給部は、
前記第一改質部から前記燃料電池に供給される前記燃料の一部を前記還元剤として前記改質用原料供給管の前記原料ポンプの入力側に戻すリサイクル燃料管と、
前記リサイクル燃料管に設けられ前記還元剤の前記供給量を前記原料ポンプとともに調整するオリフィスと、
を備える請求項１に記載の燃料電池システム。 A reforming material supply pipe for supplying the reforming material to the desulfurizer;
A pressure adjusting device provided in the reforming raw material supply pipe for adjusting the pressure of the reforming raw material;
A raw material pump that is provided on the output side of the pressure adjusting device and pumps the reforming raw material to the desulfurizer;
With
The reducing agent supply unit
A recycled fuel pipe that returns a part of the fuel supplied from the first reforming section to the fuel cell as the reducing agent to the input side of the raw material pump of the raw material supply pipe for reforming;
An orifice provided in the recycled fuel pipe for adjusting the supply amount of the reducing agent together with the raw material pump;
A fuel cell system according to claim 1. 前記燃焼部により加熱され、供給された前記改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに供給された前記改質用原料を予熱する蒸発部を備え、
前記還元剤供給部は、前記蒸発部から供給された前記水蒸気と前記改質用原料の混合ガスから前記還元剤を生成して前記脱硫器に供給する第二改質部を備える請求項１に記載の燃料電池システム。
An evaporation section that is heated by the combustion section and evaporates the supplied reforming water to generate steam and preheats the supplied reforming raw material;
The said reducing agent supply part is provided with the 2nd reforming part which produces | generates the said reducing agent from the mixed gas of the said water vapor | steam supplied from the said evaporation part, and the said raw material for a reforming, and supplies it to the said desulfurizer. The fuel cell system described.
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