JP2020107558A - Power generation system - Google Patents

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Masashi Tanaka
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Abstract

To provide a power generation system in which a power generation section can generate electricity even if a supply of city gas stops, in a form that is advantageous in terms of space and installation cost.SOLUTION: A power generation system is provided with: a city gas supply section Q for supplying city gas as fuel gas; a power generation section M for generating electricity using the fuel gas; and an operation control section H for controlling the operation of the power generation section M. The power generation system is also provided with: a cassette gas cylinder type gas supply section P for supplying cylinder gas from a cassette gas cylinder B, as the fuel gas; and a gas supply switching section F for switching between a city gas supply state where the city gas is supplied to the power generation section M and a cylinder gas supply state where the cylinder gas is supplied to the power generation section M.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料ガスとして都市ガスを供給する都市ガス供給部と、
前記燃料ガスを用いて発電する発電部と、
前記発電部の運転を制御する運転制御部と、が設けられた発電システムに関する。
The present invention is a city gas supply unit that supplies city gas as fuel gas,
A power generation unit that generates power using the fuel gas,
And an operation control unit that controls the operation of the power generation unit.

かかる発電システムは、都市ガス供給管等の都市ガス供給部から供給される都市ガスを燃料ガスとして発電部に供給して発電することにより、一般家庭や医療施設等において、分散型電源として利用されることになり、また、発電部の排熱を利用した熱供給部を備えて、熱電併給設備として構成されることが多い。 Such a power generation system is used as a distributed power source in general homes, medical facilities, etc. by supplying city gas supplied from a city gas supply section such as a city gas supply pipe to the power generation section as fuel gas to generate power. In addition, it is often configured as a combined heat and power facility including a heat supply unit that uses the waste heat of the power generation unit.

そして、かかる発電システムは、商用電力系統の停電が発生した際には非常用電源として用いることが望まれるものであり、そして、商用電力系統の停電に併せて都市ガスの供給が停止した場合においても、非常用電源として用いることが望まれるものである。 Further, such a power generation system is desired to be used as an emergency power source when a power failure of the commercial power system occurs, and when the supply of city gas is stopped along with the power failure of the commercial power system. Is also desired to be used as an emergency power source.

このような発電システムの従来例として、LPガスを燃料ガスとして供給するLPガスボンベを設け、都市ガスを発電部に供給する状態とLPガスを発電部に供給する状態とに切換えるように構成して、都市ガスの代わりにLPガスを発電部に供給することにより、発電部の発電を行えるようにしたものがある(例えば、特許文献1参照。)。 As a conventional example of such a power generation system, an LP gas cylinder for supplying LP gas as a fuel gas is provided, and configured to switch between a state of supplying city gas to the power generation unit and a state of supplying LP gas to the power generation unit. In some cases, LP gas is supplied to the power generation section instead of city gas so that the power generation section can generate power (see, for example, Patent Document 1).

つまり、特許文献1の発電システムにおいては、都市ガスの供給が停止した場合においては、都市ガスの代わりにLPガスを発電部に供給することにより、発電部の発電を行えるようにして、非常用電源として用いることができるようにしたものである。 That is, in the power generation system of Patent Document 1, when the supply of the city gas is stopped, the LP gas is supplied to the power generation unit instead of the city gas so that the power generation unit can perform power generation. It is designed to be used as a power source.

特開2017−188216号公報JP, 2017-188216, A

従来の発電システムにおいては、都市ガスの代わりにLPガスボンベから供給されるLPガスを燃料ガスとして使用するものであるが、発電システムの設置箇所にLPガスボンベを設置することは、スペース面及び設置費用面において実現し難いものであった。 In the conventional power generation system, LP gas supplied from the LP gas cylinder is used as fuel gas instead of city gas. However, installing the LP gas cylinder at the installation location of the power generation system requires space and installation cost. In terms of aspects, it was difficult to realize.

すなわち、例えば、一般家庭においてLPガスを設置するには、庭先やベランダ等にLPガスボンベを設置することになるが、大きなLPガスボンベを庭先やベランダ等に設置することは、スペース面において実現し難い場合があり、しかも、LPガスボンベを設置するには、専門の業者に依頼して設置することになる等に起因して、設置費用が高くなる虞があり、設置費用面においても実現し難いものとなる等、発電システムの設置箇所にLPガスボンベを設置することは、スペース面及び設置費用面において実現し難いものであった。 That is, for example, in order to install LP gas in a general household, an LP gas cylinder is installed in a garden or a veranda, but it is difficult to install a large LP gas cylinder in a garden or a veranda in terms of space. In some cases, the installation cost of the LP gas cylinder may be high due to having to ask a specialist to install it, and it is difficult to realize the installation cost. Therefore, it is difficult to install the LP gas cylinder at the installation location of the power generation system in terms of space and installation cost.

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、スペース面及び設置費用面において有利な形態で、都市ガスの供給が停止した場合においても発電部の発電を行うことができる発電システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to perform power generation in a power generation unit even when supply of city gas is stopped in an advantageous form in terms of space and installation cost. The point is to provide a power generation system that can

本発明の発電システムは、燃料ガスとして都市ガスを供給する都市ガス供給部と、
前記燃料ガスを用いて発電する発電部と、
前記発電部の運転を制御する運転制御部と、が設けられたものであって、その特徴構成は、
カセットボンベからのボンベガスを前記燃料ガスとして供給するカセットボンベ式ガス供給部が設けられ、
前記都市ガスを前記発電部に供給する都市ガス供給状態と前記ボンベガスを前記発電部に供給するボンベガス供給状態とに切換えるガス供給切換部が設けられている点にある。
The power generation system of the present invention includes a city gas supply unit that supplies city gas as fuel gas,
A power generation unit that generates power using the fuel gas,
An operation control unit for controlling the operation of the power generation unit is provided, and its characteristic configuration is
A cassette cylinder type gas supply unit for supplying cylinder gas from the cassette cylinder as the fuel gas is provided.
A gas supply switching unit that switches between a city gas supply state in which the city gas is supplied to the power generation unit and a cylinder gas supply state in which the cylinder gas is supplied to the power generation unit is provided.

すなわち、都市ガスの供給が停止した場合においては、ガス供給切換部を都市ガス供給状態からボンベガス供給状態に切換えることにより、カセットボンベからのボンベガスを燃料ガスとして発電部に供給して、発電部の発電を行わせることができる。
つまり、都市ガスの供給が停止した場合などにおいて、非常用電源として、発電部を発電させることができる。
That is, when the supply of city gas is stopped, by switching the gas supply switching unit from the city gas supply state to the cylinder gas supply state, the cylinder gas from the cassette cylinder is supplied as fuel gas to the power generation unit, It can generate electricity.
That is, when the supply of city gas is stopped, the power generation unit can generate power as an emergency power source.

そして、カセットボンベは小型で軽量であるから、例えば、発電部を収納する筐体の内部に、発電部と並ぶ状態に設置する等、カセットボンベは大きなスペースを要することなく設置できる。
しかも、カセットボンベは、カセットコンロを扱う小売店等において、安価に購入できるものであり、しかも、カセットボンベは、一般の使用者によって、カセットボンベ式ガス供給部に設置できるものである。
つまり、カセットボンベは、スペース面及び設置費用面において有利な形態で設置できるものである。
Since the cassette cylinder is small and lightweight, the cassette cylinder can be installed without requiring a large space, for example, by installing the cassette cylinder inside the housing accommodating the power generation unit in a state of being aligned with the power generation unit.
Moreover, the cassette cylinder can be purchased at a low price at a retail store that handles cassette stoves, and the cassette cylinder can be installed in the cassette cylinder type gas supply unit by a general user.
That is, the cassette cylinder can be installed in an advantageous form in terms of space and installation cost.

要するに、本発明の発電システムの特徴構成によれば、スペース面及び設置費用面において有利な形態で、都市ガスの供給が停止した場合においても発電部の発電を行うことができる。 In short, according to the characteristic configuration of the power generation system of the present invention, it is possible to generate power in the power generation unit even in the case where the supply of city gas is stopped in an advantageous form in terms of space and installation cost.

本発明の発電システムの更なる特徴構成は、前記発電部が、前記燃料ガスを水素成分が多い改質ガスに改質する改質部と、前記改質ガスが供給されて発電する燃料電池発電部とを備える形態に構成されている点にある。 In a further characteristic configuration of the power generation system of the present invention, the power generation unit reforms the fuel gas into a reformed gas containing a large amount of hydrogen component, and a fuel cell power generation in which the reformed gas is supplied to generate power. And a part.

すなわち、燃料ガスが、改質部にて、水素成分が多い改質ガスに改質され、改質ガスが燃料電池発電部に供給されて、燃料電池発電部が発電することになる。
そして、改質部及び燃料電池発電部を備える発電部は、効率良く発電できるため、相対的に二酸化炭素の排出量が少なく、しかも、大きな騒音を発生することなく稼働するものであるから、環境面に優れた状態で発電できる。
That is, the fuel gas is reformed into a reformed gas containing a large amount of hydrogen in the reforming unit, the reformed gas is supplied to the fuel cell power generation unit, and the fuel cell power generation unit generates power.
Since the power generation unit including the reforming unit and the fuel cell power generation unit can generate power efficiently, it emits a relatively small amount of carbon dioxide and operates without generating a large noise. It can generate electricity in excellent condition.

要するに、本発明の発電システムの更なる特徴構成によれば、環境面に優れた状態で発電できる。 In short, according to the further characteristic configuration of the power generation system of the present invention, it is possible to generate power in an environmentally excellent state.

本発明の発電システムの更なる特徴構成は、前記都市ガス供給状態と前記ボンベガス供給状態とを選択する選択指令を指令する操作部が設けられ、
前記運転制御部が、前記操作部の前記選択指令に基づいて前記ガス供給切換部を切換え操作するように構成され、且つ、前記発電部の運転条件を供給される前記燃料ガスの種別に応じて設定するように構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the power generation system of the present invention is provided with an operation unit that issues a selection command for selecting the city gas supply state and the cylinder gas supply state,
The operation control unit is configured to perform a switching operation of the gas supply switching unit based on the selection command of the operation unit, and, according to the type of the fuel gas supplied with the operating condition of the power generation unit. It is configured to be set.

すなわち、操作部にて、都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とのいずれかを選択する選択指令を指令すれば、運転制御部が、ガス供給切換部を切換え操作して、都市ガスを燃料ガスとして発電部にて発電する状態とカセットボンベからのボンベガスを燃料ガスとして発電部にて発電する状態とに切換えることになる。 That is, if the operation unit issues a selection command for selecting either the city gas supply state or the cylinder gas supply state, the operation control unit switches the gas supply switching unit to use city gas as fuel gas. The power generation section switches to a state in which power is generated and the cylinder gas from the cassette cylinder is used as fuel gas to generate power in the power generation section.

したがって、操作部にて選択指令を指令するという簡単な操作にて、都市ガスを燃料ガスとして発電部にて発電する状態とカセットボンベからのボンベガスを燃料ガスとして発電部にて発電する状態とに切換えることができるものであるから、操作の簡便化を図ることができる。 Therefore, by a simple operation of issuing a selection command from the operation unit, the power generation unit can generate power using the city gas as the fuel gas and the cylinder gas from the cassette cylinder can be used as the fuel gas in the power generation unit. Since it can be switched, the operation can be simplified.

また、運転制御部が、操作部の選択指令に基づいてガス供給切換部を切換え操作することに加えて、発電部の運転条件を供給される燃料ガスの種別に応じて設定するものであるから、都市ガスを燃料ガスとして発電部に供給する都市ガス供給状態及びカセットボンベからのボンベガスを燃料ガスとして発電部に供給するボンベガス供給状態のいずれにおいても、発電部を良好に作動させることができる。 Further, the operation control unit sets the operating condition of the power generation unit according to the type of the fuel gas supplied, in addition to the switching operation of the gas supply switching unit based on the selection command of the operation unit. In any of the city gas supply state in which city gas is supplied to the power generation unit as fuel gas and the cylinder gas supply state in which cylinder gas from the cassette cylinder is supplied to the power generation unit as fuel gas, the power generation unit can be operated well.

つまり、ブタンを主成分として多く含むボンベガスは、メタンを主成分として多く含む都市ガスよりも熱量(発熱量)が高いものであるから、運転制御部が、例えば、発電部への燃料ガスの単位時間当たりの供給量(流量)を、ボンベガス供給状態においては都市ガス供給状態よりも低下させる等、発電部の運転条件を供給される燃料ガスの種別に応じて設定することにより、都市ガス供給状態及びボンベガス供給状態のいずれにおいても、発電部を良好に作動させることができる。 That is, since the cylinder gas containing a large amount of butane as a main component has a higher calorific value (calorific value) than the city gas containing a large amount of methane as a main component, the operation control unit may, for example, By setting the operating conditions of the power generation unit according to the type of fuel gas supplied, such as lowering the supply amount (flow rate) per hour in the cylinder gas supply state compared to the city gas supply state, the city gas supply state In any of the gas supply state and the cylinder gas supply state, the power generation section can be operated well.

要するに、本発明の発電システムの更なる特徴構成によれば、操作の簡便化を図りながら、都市ガス供給状態及びボンベガス供給状態のいずれにおいても、発電部を良好に作動させることができる。 In short, according to the further characteristic configuration of the power generation system of the present invention, the power generation unit can be favorably operated in both the city gas supply state and the cylinder gas supply state while simplifying the operation.

本発明の発電システムの更なる特徴構成は、前記カセットボンベ式ガス供給部が、前記カセットボンベを接続する複数のボンベ接続部をガス供給路に対して並列に接続する形態で備えかつ複数の前記ボンベ接続部の夫々と前記ガス供給路との連通を各別に開閉する複数の開閉弁を備えるように構成され、
前記運転制御部が、複数の前記ボンベ接続部を前記ガス供給路に対して択一的に連通させ、且つ、前記ガス供給路に連通する前記ボンベ接続部に接続された前記カセットボンベから前記ボンベガスを供給するガス供給時間が設定継続時間に達するごとに、他の前記ボンベ接続部を前記ガス供給路に連通する状態に切換える形態で、複数の前記開閉弁を開閉制御するように構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the power generation system of the present invention is such that the cassette cylinder type gas supply unit has a configuration in which a plurality of cylinder connection units connecting the cassette cylinders are connected in parallel to a gas supply path, and It is configured to include a plurality of open/close valves that separately open and close the communication between each of the cylinder connecting portions and the gas supply path,
The operation control unit selectively communicates the plurality of cylinder connection parts with the gas supply path, and the cylinder gas from the cassette cylinder connected to the cylinder connection part that communicates with the gas supply path. Each time the gas supply time for supplying the gas reaches a set continuation time, the other cylinder connection part is configured to switch to a state of communicating with the gas supply path, and the plurality of on-off valves are configured to be opened and closed. There is a point.

すなわち、カセットボンベ式ガス供給部が備える複数のボンベ接続部の夫々に、複数本のカセットボンベが各別に接続され、それら複数本のカセットボンベのうちの1つのカセットボンベからのボンベガスがガス供給路に供給されて、そのガス供給路から発電部に供給されることになる。 That is, a plurality of cassette cylinders are separately connected to each of the plurality of cylinder connection parts provided in the cassette cylinder type gas supply section, and the cylinder gas from one of the plurality of cassette cylinders is supplied to the gas supply path. Is supplied to the power generation section from the gas supply path.

そして、運転制御部が、ガス供給路に連通するボンベ接続部に接続されたカセットボンベからボンベガスを供給するガス供給時間が設定継続時間に達するごとに、他のボンベ接続部をガス供給路に連通する状態に切換える形態で、複数の開閉弁を開閉制御することになる。 The operation control unit connects the other cylinder connection units to the gas supply path every time the gas supply time for supplying the cylinder gas from the cassette cylinder connected to the cylinder connection unit communicating with the gas supply path reaches the set duration. A plurality of on-off valves are controlled to be opened and closed by switching to a state in which they are turned on.

したがって、1つのカセットボンベにおけるボンベガスの貯留量は少ないものの、複数のカセットボンベに貯留されているボンベガスを用いて、長時間に亘って継続して発電させることができる。 Therefore, although the amount of cylinder gas stored in one cassette cylinder is small, it is possible to continuously generate power for a long time by using the cylinder gas stored in a plurality of cassette cylinders.

要するに、本発明の発電システムの更なる特徴構成によれば、ボンベガス供給状態においても長時間に亘って継続して発電させることができる。 In short, according to the further characteristic configuration of the power generation system of the present invention, power can be continuously generated for a long time even in the cylinder gas supply state.

本発明の発電システムの更なる特徴構成は、前記運転制御部が、複数の前記ボンベ接続部に接続された複数の前記カセットボンベの使用済情報を表示部に表示するように構成されている点にある。 A further characteristic configuration of the power generation system of the present invention is such that the operation control unit is configured to display used information of the plurality of cassette cylinders connected to the plurality of cylinder connection units on a display unit. It is in.

すなわち、複数の前記ボンベ接続部に接続された複数のカセットボンベの使用済情報が表示部に表示されるから、使用者は、複数のカセットボンベのうちの使用済みのカセットボンベが増えた場合には、使用済みのカセットボンベを未使用の新たなカセットボンベに交換して、ボンベガス供給状態において発電を継続することを良好に行うことができる。 In other words, since the used information of the plurality of cassette cylinders connected to the plurality of cylinder cylinders is displayed on the display unit, the user can check the number of used cassette cylinders among the plurality of cassette cylinders. Can replace the used cassette cylinder with a new cassette cylinder that has not been used, and can favorably continue power generation in the cylinder gas supply state.

要するに、本発明の発電システムの更なる特徴構成によれば、ボンベガス供給状態において発電を継続することを良好に行うことができる。 In short, according to the further characteristic configuration of the power generation system of the present invention, it is possible to favorably continue power generation in the cylinder gas supply state.

熱電併給システムの構成を示す概略図Schematic diagram showing the configuration of the combined heat and power system 運転制御部の制御作動を示すフローチャートFlowchart showing the control operation of the operation control unit

〔実施形態〕
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(熱電併給システムの全体構成)
図1に示すように、熱電併給システムは、燃料ガスを用いて発電する発電部としての燃料電池式発電モジュールMと、湯水を貯留する貯湯タンクTと、燃料電池式発電モジュールMの排熱を回収する排熱回収熱交換器N、貯湯タンクTと排熱回収熱交換器Nとの間で湯水を循環する湯水循環ポンプJ、排熱回収熱交換器Nにて発生した凝縮水を回収する回収タンクD、及び、運転制御部Hを、筐体(ケーシング)Kの内部に備える形態に構成されている。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Overall structure of combined heat and power supply system)
As shown in FIG. 1, the combined heat and power system includes a fuel cell type power generation module M as a power generation unit for generating power using fuel gas, a hot water storage tank T for storing hot water, and exhaust heat of the fuel cell power generation module M. Exhaust heat recovery heat exchanger N for recovery, hot water circulation pump J for circulating hot water between hot water storage tank T and exhaust heat recovery heat exchanger N, and condensed water generated in exhaust heat recovery heat exchanger N are recovered. The recovery tank D and the operation control unit H are configured to be provided inside the casing (casing) K.

(燃料電池式発電モジュールの詳細)
燃料電池式発電モジュールMは、燃料ガスを脱硫処理する脱硫器1、脱硫器1からの燃料ガスに混合する水蒸気を生成する蒸発部2、水蒸気が混合された燃料ガスを水蒸気改質して改質ガスを生成する改質部3と、改質部3で生成された改質ガスが供給されるマニホールド4、当該マニホールド4より改質ガスが供給されて発電する複数の燃料電池セル5を有するセルスタック6と、セルスタック6からのオフガスを燃焼する燃焼部7とを備えている。
蒸発部2、改質部3、マニホールド4、セルスタック6及び燃焼部7は、高温容器8の内部に収容されている。
(Details of fuel cell power generation module)
The fuel cell power generation module M includes a desulfurizer 1 for desulfurizing a fuel gas, an evaporator 2 for generating steam mixed with the fuel gas from the desulfurizer 1, and a steam-reformed fuel gas for steam reforming. It has a reforming section 3 that produces a quality gas, a manifold 4 to which the reformed gas produced in the reforming section 3 is supplied, and a plurality of fuel battery cells 5 that are supplied with the reformed gas from the manifold 4 to generate electricity. The cell stack 6 and the combustor 7 that combusts the off gas from the cell stack 6 are provided.
The evaporation unit 2, the reforming unit 3, the manifold 4, the cell stack 6, and the combustion unit 7 are housed inside a high temperature container 8.

脱硫器1は、燃料ガスに含まれる硫黄成分(例えば、都市ガスが含有している付臭剤など)を除去することになり、脱硫器1には、燃料ガスが燃料ガス供給路L1を通して供給されている。 The desulfurizer 1 will remove the sulfur component contained in the fuel gas (for example, the odorant contained in the city gas), and the fuel gas is supplied to the desulfurizer 1 through the fuel gas supply passage L1. Has been done.

蒸発部2には、水蒸気改質に用いられる改質用水が改質用水供給路L2を通して供給される。改質用水供給路L2を通して蒸発部2に供給される改質用水は、回収タンクDに貯えられている水である。
蒸発部2には、燃焼部7で発生した燃焼熱が伝達され、その熱によって改質用水の蒸発が行われ、蒸発部2の内部において、生成された水蒸気と燃料ガスとの混合が行われ、混合ガスが混合ガス供給路L3を通して改質部3に供給される。
The reforming water used for steam reforming is supplied to the evaporation unit 2 through the reforming water supply passage L2. The reforming water supplied to the evaporation unit 2 through the reforming water supply passage L2 is the water stored in the recovery tank D.
The combustion heat generated in the combustion unit 7 is transferred to the evaporation unit 2, and the reforming water is evaporated by the heat, and the generated steam and the fuel gas are mixed inside the evaporation unit 2. The mixed gas is supplied to the reforming section 3 through the mixed gas supply path L3.

改質部3は、燃料ガスの水蒸気改質処理を行い、水素を主成分とする改質ガスを生成する。尚、改質部3にも、燃焼部7で発生した燃焼熱が伝達され、その熱によって改質反応が促進される。
改質部3で生成された改質ガスが、改質ガス供給路L4を通ってマニホールド4に供給され、マニホールド4に供給された改質ガスが複数の燃料電池セル5(燃料電池発電部の一例)の夫々に分配される。
The reforming unit 3 performs a steam reforming process on the fuel gas to generate a reformed gas containing hydrogen as a main component. The combustion heat generated in the combustion unit 7 is also transmitted to the reforming unit 3, and the heat accelerates the reforming reaction.
The reformed gas generated in the reforming unit 3 is supplied to the manifold 4 through the reformed gas supply path L4, and the reformed gas supplied to the manifold 4 is supplied to the plurality of fuel battery cells 5 (fuel cell power generation unit One example).

燃料電池セル5は、燃料極と空気極との間に固体電解質層を備えた固体酸化物形に構成されている。つまり、燃料電池セル5は、改質部3で生成された改質ガスが通流する燃料通流部(図示せず)と空気(即ち、酸化剤)が通流する空気通流部(図示せず)とを備え、燃料通流部を改質ガスが上向きに通流することで燃料極の全体に改質ガスが供給され、空気通流部を上向きに空気が通流することで空気極の全体に空気が供給され、それら改質ガス及び空気が発電反応に用いられ、発電するように構成されている。 The fuel battery cell 5 is formed in a solid oxide type having a solid electrolyte layer between the fuel electrode and the air electrode. That is, the fuel cell 5 includes a fuel passage (not shown) through which the reformed gas generated in the reformer 3 flows and an air passage (see FIG. (Not shown), the reformed gas flows upward through the fuel flow section to supply the reformed gas to the entire fuel electrode, and the air flows upward through the air flow section to generate air. Air is supplied to the entire pole, and the reformed gas and the air are used in a power generation reaction to generate power.

セルスタック6は、複数の燃料電池セル5を電気的に直列接続した状態で備える形態に構成されている。
そして、燃料電池セル5において発電反応に供された後の排燃料ガスが、燃料通流部の上端の排出口から排出され、燃料電池セル5において発電反応に供された後の排空気が、空気通流部の上端の排出口から排出される。
The cell stack 6 is configured to include a plurality of fuel cells 5 electrically connected in series.
Then, the exhaust fuel gas that has been used for the power generation reaction in the fuel cell 5 is discharged from the exhaust port at the upper end of the fuel flow section, and the exhaust air that has been used for the power generation reaction in the fuel cell 5 is It is discharged from the discharge port at the upper end of the air flow section.

セルスタック6の上方には、オフガス(即ち、各燃料電池セル5の燃料通流部から排出される排燃料ガスと空気通流部から排出される排空気)を燃焼させる燃焼空間が、燃焼部7として形成されている。換言すれば、セルスタック6が燃焼部7を形成する構成部材として機能する。
そして、蒸発部2及び改質部3が、燃焼部7に隣接して設けられている結果、上述の如く、燃焼部7で発生する燃焼熱によって、蒸発部2及び改質部3が加熱され、また、セルスタック6が加熱される。
Above the cell stack 6, a combustion space for burning off-gas (that is, exhausted fuel gas discharged from the fuel flow section of each fuel cell 5 and exhaust air discharged from the air flow section) is formed in the combustion section. It is formed as 7. In other words, the cell stack 6 functions as a constituent member forming the combustion section 7.
As a result of the evaporation part 2 and the reforming part 3 being provided adjacent to the combustion part 7, as described above, the evaporation part 2 and the reforming part 3 are heated by the combustion heat generated in the combustion part 7. Also, the cell stack 6 is heated.

高温容器8の内部には、給気部9を通して空気(酸素)が供給される。つまり、給気部9に、空気(外気)を供給する給気ブロア10が接続されている。
高温容器8の内部に供給された空気(酸素)は、燃料電池セル5での発電反応に用いられ、また、燃焼部7での排燃料ガスの燃焼に用いられる。
Air (oxygen) is supplied to the inside of the high temperature container 8 through the air supply unit 9. That is, the air supply blower 10 for supplying air (outside air) is connected to the air supply unit 9.
The air (oxygen) supplied to the inside of the high temperature container 8 is used for the power generation reaction in the fuel cell 5 and also used for the combustion of the exhaust fuel gas in the combustion section 7.

また、高温容器8には、燃焼部7で発生した燃焼排ガスを外部に排出するための排気部11が形成され、その排気部11には、燃焼部7で発生した燃焼排ガスが流れる燃焼排ガス路L5が接続されている。 Further, the high temperature container 8 is formed with an exhaust part 11 for discharging the combustion exhaust gas generated in the combustion part 7 to the outside, and the exhaust part 11 has a combustion exhaust gas passage through which the combustion exhaust gas generated in the combustion part 7 flows. L5 is connected.

(電気供給構成の詳細)
セルスタック6からの直流電力を交流電力に変換するインバータなどの電力変換部12が、セルスタック6に電気的に接続された状態で設けられている。そして、電力変換部12にて変換された交流電力が、電力線13を介して、電力負荷装置や電力系統などに供給される。
(Details of electricity supply configuration)
A power conversion unit 12 such as an inverter that converts DC power from the cell stack 6 into AC power is provided in a state of being electrically connected to the cell stack 6. Then, the AC power converted by the power converter 12 is supplied to the power load device, the power system, and the like via the power line 13.

また、セルスタック6からの直流電力を蓄電する蓄電池14が設けられており、この蓄電池14の電力が、運転制御部Hの作動用電力や熱電併給システムを起動運転するときの起動運転用電力等に使用されるように構成されている。 Further, a storage battery 14 that stores DC power from the cell stack 6 is provided, and the power of the storage battery 14 is the operating power of the operation control unit H, the startup operation power when the combined heat and power system is started up, and the like. Is configured to be used.

(排熱回収構成の詳細)
排熱回収熱交換器Nには、高温容器8から排出された燃焼排ガスが流れる燃焼排ガス路L5が接続され、また、排熱回収熱交換器Nには、貯湯タンクTに接続された湯水循環路15におけるタンク底部側に接続された往路15A及びタンク上部側に接続された復路15Bが接続されている。
(Details of exhaust heat recovery configuration)
The exhaust heat recovery heat exchanger N is connected to a combustion exhaust gas passage L5 through which the combustion exhaust gas discharged from the high temperature container 8 flows, and the exhaust heat recovery heat exchanger N is connected to a hot water circulation connected to a hot water storage tank T. A forward path 15A connected to the tank bottom side of the path 15 and a return path 15B connected to the tank upper side are connected.

つまり、排熱回収熱交換器Nには、燃焼排ガスと貯湯タンクTに貯えられている湯水とが供給されて、両者の熱交換が行われるように構成されている。
そして、排熱回収熱交換器Nでの熱交換により、燃焼排ガスが冷却され、燃焼排ガスに含まれている水蒸気が凝縮して水となり、その凝縮水を、回収水路L6を通して自重落下により流動させるように構成され、また、熱交換後の燃焼排ガスを、排ガス放出路L7を通して外部に放出するように構成されている。
That is, the exhaust heat recovery heat exchanger N is configured to be supplied with the combustion exhaust gas and the hot and cold water stored in the hot water storage tank T to exchange heat between them.
Then, the combustion exhaust gas is cooled by heat exchange in the exhaust heat recovery heat exchanger N, the water vapor contained in the combustion exhaust gas is condensed into water, and the condensed water is caused to flow by its own weight through the recovery water passage L6. In addition, the combustion exhaust gas after heat exchange is discharged to the outside through the exhaust gas discharge path L7.

また、湯水循環路15を通して貯湯タンクTに貯えられた湯水を循環させる湯水循環ポンプJが、往路15Aに配置する状態で設けられている。
湯水循環路15の往路15Aには、排熱回収熱交換器Nに供給される前の湯水を冷却する湯水冷却ラジエータ16が設けられており、貯湯タンクTに貯湯されている湯水の温度が高くなっている状態においても、湯水を冷却することにより、排熱回収熱交換器Nでの熱交換により、燃焼排ガスを適切に冷却できるように構成されている。
A hot water circulation pump J that circulates the hot water stored in the hot water storage tank T through the hot water circulation passage 15 is provided in a state of being arranged in the outward passage 15A.
A hot water cooling radiator 16 that cools the hot water before being supplied to the exhaust heat recovery heat exchanger N is provided in the forward path 15A of the hot water circulation path 15, and the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank T is high. Even in the state where the hot exhaust water is cooled, the exhaust heat recovery heat exchanger N exchanges heat to appropriately cool the combustion exhaust gas.

また、回収水路L6を通して流動する凝縮水を純水に精製する水精製器17が設けられ、精製された水が改質水として回収タンクDに回収され、そして、回収タンクDに回収された改質水を、改質用水供給路L2を通して蒸発部2に供給する改質水ポンプ18が設けられている。 Further, a water purifier 17 for purifying the condensed water flowing through the recovery water passage L6 into pure water is provided, and the refined water is recovered in the recovery tank D as reformed water, and then is recovered in the recovery tank D. A reforming water pump 18 for supplying quality water to the evaporation unit 2 through the reforming water supply passage L2 is provided.

(貯湯タンクについて)
貯湯タンクTに貯湯された湯水が、タンク底部側から取出しかつタンク上部側に戻す形態で、湯水循環路15を通して排熱回収熱交換器Nを経由して循環されることになり、その結果、貯湯タンクTには、上部ほど温度が高く、下部ほど温度が低い湯水が貯えられる状態、即ち、温度成層を形成する状態で湯水が貯えられるように構成されている。
(About hot water storage tank)
The hot and cold water stored in the hot water storage tank T is circulated through the hot and cold water circulation passage 15 via the exhaust heat recovery heat exchanger N in such a form that it is taken out from the tank bottom side and returned to the tank top side. The hot water storage tank T is configured to store hot water having a higher temperature in an upper portion and a lower temperature in a lower portion, that is, in a state of forming a temperature stratification.

貯湯タンクTの上部には給湯路19が接続されており、その給湯路19を通って貯湯タンクTに貯えられている湯水が湯水消費部へと供給される。また、貯湯タンクTの下部には、水道水等を給水する給水路20が接続されており、湯水消費部に給湯された分の水が貯湯タンクTへと補充される。 A hot water supply path 19 is connected to the upper part of the hot water storage tank T, and hot water stored in the hot water storage tank T is supplied to the hot water consumption section through the hot water supply path 19. A water supply path 20 for supplying tap water or the like is connected to a lower portion of the hot water storage tank T, and the hot water storage tank T is replenished with the amount of water supplied to the hot water consuming portion.

(燃料ガス供給構成について)
燃料ガス供給路L1の入口側端部には、燃料ガスとして都市ガスを供給する都市ガス供給部としてのガス導管Qに接続された都市ガス供給路L8及びカセットボンベ式ガス供給部Pに接続されたボンベガス供給路L9が接続されている。
カセットボンベ式ガス供給部Pは、カセットボンベBからのボンベガスを燃料ガスとして供給するように構成されている。
ちなみに、筐体(ケーシング)Kにおけるカセットボンベ式ガス供給部Pの設置箇所に対応する部分には、開閉蓋Khが設けられて、当該開閉蓋Khを開いた状態で、カセットボンベBの装着作業及び交換作業を行えるように構成されている。
(About fuel gas supply structure)
The inlet side end of the fuel gas supply path L1 is connected to a city gas supply path L8 and a cassette cylinder type gas supply section P, which are connected to a gas conduit Q as a city gas supply section for supplying city gas as fuel gas. A cylinder gas supply path L9 is connected.
The cassette cylinder type gas supply unit P is configured to supply the cylinder gas from the cassette cylinder B as fuel gas.
By the way, an opening/closing lid Kh is provided at a portion of the casing (casing) K corresponding to the installation location of the cassette cylinder type gas supply unit P, and with the opening/closing lid Kh opened, the mounting work of the cassette cylinder B is performed. It is also configured so that replacement work can be performed.

都市ガス供給路L8には、都市ガス側開閉弁21が設けられ、ボンベガス供給路L9には、ボンベガス側開閉弁22が設けられている。尚、都市ガス側開閉弁21及びボンベガス側開閉弁22は、後述の如く、運転制御部Hにて開閉制御される。
そして、都市ガス側開閉弁21を開きかつボンベガス側開閉弁22を閉じると、都市ガスを燃料電池式発電モジュールMに供給する都市ガス供給状態となり、ボンベガス側開閉弁22を開きかつ都市ガス側開閉弁21を閉じると、カセットボンベ式ガス供給部Pからのボンベガスを燃料電池式発電モジュールMに供給するボンベガス供給状態となるように構成されている。
The city gas supply passage L8 is provided with a city gas side opening/closing valve 21, and the cylinder gas supply passage L9 is provided with a cylinder gas side opening/closing valve 22. The city gas side opening/closing valve 21 and the cylinder gas side opening/closing valve 22 are controlled to be opened/closed by the operation control unit H as described later.
Then, when the city gas side opening/closing valve 21 is opened and the cylinder gas side opening/closing valve 22 is closed, the city gas is supplied to the fuel cell power generation module M, and the cylinder gas side opening/closing valve 22 is opened and the city gas side opening/closing is performed. When the valve 21 is closed, the cylinder gas is supplied from the cassette cylinder gas supply unit P to the fuel cell power generation module M.

つまり、都市ガス側開閉弁21及びボンベガス側開閉弁22が、都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とを切換えるガス供給切換部Fとして機能するように構成されている。 That is, the city gas side opening/closing valve 21 and the cylinder gas side opening/closing valve 22 are configured to function as a gas supply switching unit F that switches between the city gas supply state and the cylinder gas supply state.

運転制御部Hには、運転指令用のリモコンR(操作部の一例)が接続されている。そして、リモコンRに備えた指令操作部Rsを操作することにより、リモコンRが都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とを選択する選択指令を運転制御部Hに指令するように構成されている。
運転制御部Hが、その選択指令に基づいて、都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とを切換えるように、都市ガス側開閉弁21及びボンベガス側開閉弁22を開閉制御するように構成されている。
The operation control unit H is connected to a remote control R for driving commands (an example of an operation unit). Then, by operating the command operation unit Rs provided in the remote controller R, the remote controller R is configured to issue a selection command for selecting the city gas supply state and the cylinder gas supply state to the operation control unit H.
Based on the selection command, the operation control unit H is configured to open/close the city gas side opening/closing valve 21 and the cylinder gas side opening/closing valve 22 so as to switch between the city gas supply state and the cylinder gas supply state.

つまり、初期設置時には、都市ガス供給状態に設定されているが、都市ガスの供給が停止した際等において、リモコンRにてボンベガス供給状態の選択指令を指令することができることになる。
また、都市ガスの供給が復帰した際等において、リモコンRにて都市ガス供給状態の選択指令を指令することができることになる。
尚、リモコンRには、各種の情報を表示する表示画面Rhが備えられている。
That is, at the time of initial installation, the city gas supply state is set, but when the supply of city gas is stopped, the remote control R can issue a command to select the cylinder gas supply state.
Further, when the supply of the city gas is restored, the remote control R can issue a command for selecting the city gas supply state.
The remote control R is provided with a display screen Rh that displays various information.

都市ガス供給路L8には、都市ガスの供給圧力を検出する都市ガス側圧力センサ23が設けられ、ボンベガス供給路L9には、ボンベガスの供給圧力を検出するボンベガス側圧力センサ24が設けられ、その検出情報が運転制御部Hに入力されている。 The city gas supply passage L8 is provided with a city gas side pressure sensor 23 for detecting the supply pressure of city gas, and the cylinder gas supply passage L9 is provided with a cylinder gas side pressure sensor 24 for detecting the supply pressure of cylinder gas. The detection information is input to the operation control unit H.

燃料ガス供給路L1には、上流側から下流側に向かって、当該燃料ガス供給路L1を開閉する元ガス弁25、当該燃料ガス供給路L1を流動する燃料ガスの流量を調節する流量調節弁26、当該燃料ガス供給路L1を流動する燃料ガスの流量を検出する流量センサ27、当該燃料ガス供給路L1を流動する燃料ガスの供給圧を設定圧力に調整するガバナ28が備えられている。 In the fuel gas supply path L1, from the upstream side to the downstream side, a source gas valve 25 that opens and closes the fuel gas supply path L1 and a flow rate control valve that adjusts the flow rate of the fuel gas flowing through the fuel gas supply path L1. 26, a flow rate sensor 27 that detects the flow rate of the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage L1, and a governor 28 that adjusts the supply pressure of the fuel gas flowing through the fuel gas supply passage L1 to a set pressure.

(カセットボンベ式ガス供給部の詳細)
カセットボンベ式ガス供給部Pが、カセットボンベBを接続する複数のボンベ接続部Aをガス供給路としてのボンベガス供給路L9に対して並列に接続する形態で備えている。
ちなみに、図示は省略するが、4つのボンベ接続部Aの夫々に対応して、カセットボンベBを載置支持するボンベ支持枠が設けられている。
また、複数のボンベ接続部Aの夫々とボンベガス供給路L9との連通を各別に開閉する複数の開閉弁29を備えるように構成されている。
(Details of cassette cylinder type gas supply section)
The cassette cylinder type gas supply part P is provided with a plurality of cylinder connection parts A for connecting the cassette cylinder B connected in parallel to a cylinder gas supply path L9 as a gas supply path.
By the way, although not shown, a cylinder support frame for mounting and supporting the cassette cylinder B is provided corresponding to each of the four cylinder connection portions A.
Further, it is configured to include a plurality of open/close valves 29 for individually opening/closing the communication between each of the plurality of cylinder connecting portions A and the cylinder gas supply passage L9.

本実施形態においては、4つのボンベ接続部Aが設けられ、4本のカセットボンベBをカセットボンベ式ガス供給部Pに装着自在に構成されている。
また、4本のカセットボンベBの夫々の装着箇所に対応して、カセットボンベBの存否を検出する存否検出センサSが設けられている。
尚、存否検出センサSとしては、例えば、ボンベ接続部Aに接続されたカセットボンベBにて押圧操作される押操作式スイッチを用いて構成することができる。
In this embodiment, four cylinder connection parts A are provided, and four cassette cylinders B are configured to be attachable to the cassette cylinder gas supply part P.
Further, presence/absence detection sensors S for detecting the presence/absence of the cassette cylinders B are provided corresponding to the respective mounting positions of the four cassette cylinders B.
The presence/absence detection sensor S can be configured using, for example, a push-operation switch that is pressed by the cassette cylinder B connected to the cylinder connection portion A.

(運転制御について)
運転制御部Hは、上述の如く、リモコンRから都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とを選択する選択指令が指令されると、その選択指令に基づいて、都市ガス供給状態とボンベガス供給状態とを切換えるように、都市ガス側開閉弁21及びボンベガス側開閉弁22を開閉制御するように構成されている。
(About operation control)
When the selection command for selecting the city gas supply state and the cylinder gas supply state is commanded from the remote controller R as described above, the operation control unit H switches the city gas supply state and the cylinder gas supply state based on the selection command. The city gas side opening/closing valve 21 and the cylinder gas side opening/closing valve 22 are configured to be opened/closed so as to be switched.

運転制御部Hは、都市ガス供給状態において、リモコンRから運転開始指令が指令された場合には、都市ガス側圧力センサ23の検出値が、都市ガスが正常に供給されていることを示す設定供給圧力以上であるときには、元ガス弁25を開く処理を実行するように構成されている。
尚、運転制御部Hは、都市ガス供給状態において、リモコンRから運転開始指令が指令された場合には、元ガス弁25を開く処理に加えて、燃料電池式発電モジュールMの各部を昇温する起動運転を実行し、その後、燃料電池式発電モジュールMにて発電する発電運転を実行することになる。
When the operation start command is issued from the remote controller R in the city gas supply state, the operation control unit H sets the detection value of the city gas side pressure sensor 23 to indicate that the city gas is normally supplied. When the pressure is equal to or higher than the supply pressure, the process for opening the original gas valve 25 is executed.
When the operation start command is issued from the remote controller R in the city gas supply state, the operation controller H raises the temperature of each part of the fuel cell power generation module M in addition to the process of opening the original gas valve 25. The start-up operation is performed, and then the power-generating operation in which the fuel cell power generation module M generates power is performed.

運転制御部Hは、ボンベガス供給状態において、リモコンRから運転開始指令が指令された場合には、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が、ボンベガスが正常に供給されていることを示す設定供給圧力以上であるときには、元ガス弁25を開く処理を実行するように構成されている。
尚、運転制御部Hは、ボンベガス供給状態において、リモコンRから運転開始指令が指令された場合には、元ガス弁25を開く処理に加えて、燃料電池式発電モジュールMの各部を昇温する起動運転を実行し、その後、燃料電池式発電モジュールMにて発電する発電運転を実行することになる。
When the operation start command is issued from the remote controller R in the cylinder gas supply state, the operation control unit H detects that the value detected by the cylinder gas side pressure sensor 24 is equal to or higher than the set supply pressure indicating that the cylinder gas is normally supplied. When it is, the processing for opening the original gas valve 25 is executed.
When the operation start command is issued from the remote controller R in the cylinder gas supply state, the operation control unit H raises the temperature of each part of the fuel cell power generation module M in addition to the process of opening the original gas valve 25. The start-up operation is executed, and thereafter, the power generation operation for generating power in the fuel cell type power generation module M is executed.

運転制御部Hは、都市ガス供給状態において、都市ガス側圧力センサ23の検出値が、都市ガスが正常に供給されていることを示す設定供給圧力よりも低くなる、あるいは、リモコンRから停止指令が指令されることにより停止条件が満たされる、元ガス弁25を閉じる処理を実行するように構成されている。
同様に、運転制御部Hは、ボンベガス供給状態において、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が、ボンベガスが正常に供給されていることを示す設定供給圧力よりも低くなる、あるいは、リモコンRから停止指令が指令されることにより停止条件が満たされると、元ガス弁25を閉じる処理を実行するように構成されている。
In the city gas supply state, the operation control unit H causes the detection value of the city gas side pressure sensor 23 to become lower than the set supply pressure indicating that the city gas is normally supplied, or the remote control R issues a stop command. Is executed to satisfy the stop condition, and the process for closing the original gas valve 25 is executed.
Similarly, in the cylinder gas supply state, the operation control unit H causes the detection value of the cylinder gas side pressure sensor 24 to become lower than the set supply pressure indicating that the cylinder gas is normally supplied, or a stop command from the remote controller R. When the stop condition is satisfied by issuing the command, the processing for closing the original gas valve 25 is executed.

運転制御部Hは、ボンベガス供給状態での発電運転の実行中等において、都市ガス側圧力センサ23の検出値が設定供給圧力以上である場合には、リモコンRの表示画面Rhに、都市ガスが正常に供給されていることを示す都市ガス正常情報を表示するように構成されている。
したがって、使用者は、ボンベガス供給状態の実行中において、リモコンRの表示画面Rhに表示される都市ガス正常情報にて、都市ガス供給状態の選択指令を指令できることになる。
When the detected value of the city gas side pressure sensor 23 is equal to or higher than the set supply pressure during execution of power generation operation in the cylinder gas supply state, the operation control unit H displays the normality of city gas on the display screen Rh of the remote controller R. Is configured to display the city gas normal information indicating that the gas is being supplied to.
Therefore, the user can instruct the selection command of the city gas supply state by the city gas normal information displayed on the display screen Rh of the remote controller R during the execution of the cylinder gas supply state.

(運転条件について)
運転制御部Hは、都市ガス供給状態及びボンベガス供給状態での発電運転において、燃料電池式発電モジュールMに供給される燃料ガスの種別に応じて、燃料電池式発電モジュールMの運転条件を設定するように構成されている。
燃料電池式発電モジュールMの運転条件として、本実施形態においては、燃料ガスの供給量及び蒸発部2に供給する改質水の供給量を燃料ガスの種別に応じて設定するように構成されている。
(About operating conditions)
The operation control unit H sets the operating conditions of the fuel cell power generation module M in accordance with the type of fuel gas supplied to the fuel cell power generation module M in the power generation operation in the city gas supply state and the cylinder gas supply state. Is configured.
As the operating condition of the fuel cell power generation module M, in the present embodiment, the supply amount of the fuel gas and the supply amount of the reforming water to be supplied to the evaporation unit 2 are set according to the type of the fuel gas. There is.

すなわち、ブタンを主成分として多く含むボンベガスは、メタンを主成分として多く含む都市ガスよりも熱量(発熱量)が3倍程度高いものであるから、燃料ガスの供給量を、都市ガス供給状態に較べて、ボンベガス供給状態においては、3分の1程度に設定することになる。尚、燃料ガスの供給量は、燃料電池式発電モジュールMのセルスタック6の温度等、各部の検出温度に基づいて微調節されることになる。
ちなみに、燃料ガスの供給量に応じて、給気部9からの空気供給量を適切な量に調節するために給気ブロア10の駆動速度が調整されることになる。
That is, since the cylinder gas containing a large amount of butane as a main component has about three times as much heat (heat generation amount) as the city gas containing a large amount of methane as a main component, the supply amount of the fuel gas is changed to the city gas supply state. In comparison, in the cylinder gas supply state, it is set to about 1/3. The amount of fuel gas supplied is finely adjusted based on the temperature detected by each part, such as the temperature of the cell stack 6 of the fuel cell power generation module M.
Incidentally, the drive speed of the air supply blower 10 is adjusted in order to adjust the air supply amount from the air supply unit 9 to an appropriate amount according to the supply amount of the fuel gas.

また、ブタンを主成分として多く含むボンベガスは、メタンを主成分として多く含む都市ガスよりも、分子当たりの炭素が多いので、スチームカーボン比(S/C)を、ボンベガス供給状態においては都市ガス供給状態に較べて、高めに設定することになる。 Further, since the cylinder gas containing a large amount of butane as a main component has more carbon per molecule than the city gas containing a large amount of methane as a main component, the steam carbon ratio (S/C) is set to the city gas supply state in the cylinder gas supply state. It will be set higher than the state.

つまり、運転制御部Hは、燃料ガスの供給量を燃料ガスの種別に応じて設定する燃料ガス供給量設定処理、及び、改質水の供給量を燃料ガスの種別に応じて設定する改質水供給量設定処理を実行するように構成されている。
説明を加えると、運転制御部Hは、燃料ガス供給量設定処理において、流量センサ27にて検出される燃料ガスの流量が目標流量となるように、流量調節弁26の開度を調節する制御を実行することになる。
That is, the operation control unit H sets the fuel gas supply amount setting process for setting the supply amount of the fuel gas according to the type of the fuel gas, and the reforming process for setting the supply amount of the reforming water according to the type of the fuel gas. It is configured to execute a water supply amount setting process.
In addition, in the fuel gas supply amount setting process, the operation control unit H controls the opening degree of the flow rate adjusting valve 26 so that the flow rate of the fuel gas detected by the flow rate sensor 27 becomes the target flow rate. Will be executed.

運転制御部Hは、改質水供給量設定処理において、目標スチームカーボン比(S/C)となる目標供給量の改質水を供給すべく、改質水ポンプ18の駆動速度を制御することになる。つまり、例えば、改質用水供給路L2に設けた改質水流量センサ30にて検出される改質水の流量が目標供給量となるように、改質水ポンプ18の駆動速度を制御することになる。 The operation control unit H controls the drive speed of the reforming water pump 18 in the reforming water supply amount setting process so as to supply the target supply amount of the reforming water that is the target steam carbon ratio (S/C). become. That is, for example, the drive speed of the reforming water pump 18 is controlled so that the reforming water flow rate detected by the reforming water flow rate sensor 30 provided in the reforming water supply passage L2 becomes the target supply rate. become.

(カセットボンベの切換え)
運転制御部Hが、ボンベガス供給状態での発電運転中においては、順次新たなカセットボンベBをボンベガス供給路L9に接続する状態に切換る処理を実行するように構成されている。
つまり、運転制御部Hが、複数のボンベ接続部Aをボンベガス供給路L9に対して択一的に連通させ、且つ、ボンベガス供給路L9に連通するボンベ接続部Aに接続されたカセットボンベBからボンベガスを供給するガス供給時間が設定継続時間に達するごとに、他のボンベ接続部Aをボンベガス供給路L9に連通する状態に切換える形態で、複数の開閉弁29を開閉制御する処理を実行するように構成されている。
(Cassette cylinder switching)
The operation control unit H is configured to execute a process of sequentially switching the new cassette cylinder B to the state of connecting to the cylinder gas supply path L9 during the power generation operation in the cylinder gas supply state.
That is, the operation control unit H selectively communicates the plurality of cylinder connecting portions A with the cylinder gas supply passage L9, and from the cassette cylinder B connected with the cylinder connecting portion A communicating with the cylinder gas supply passage L9. Every time the gas supply time for supplying the cylinder gas reaches the set continuation time, the process for controlling the opening/closing of the plurality of on-off valves 29 is executed by switching the other cylinder connection part A to the state of communicating with the cylinder gas supply passage L9. Is configured.

また、運転制御部Hが、ボンベガス供給状態での発電運転中において、リモコンRの表示画面Rh(表示部の一例)に、複数のボンベ接続部Aに接続された複数本のカセットボンベBについての使用済み情報を表示する使用済情報表示処理を実行するように構成されている。
つまり、例えば、表示画面Rhに、複数本のカセットボンベBの並置状態を概略的に表示し、かつ、表示する複数本のカセットボンベBの表示形態を、使用済みか否かで異なる表示形態にするように構成されている。
Further, the operation control unit H displays a plurality of cassette cylinders B connected to the plurality of cylinder connection units A on the display screen Rh (an example of the display unit) of the remote controller R during the power generation operation in the cylinder gas supply state. It is configured to execute a used information display process for displaying used information.
That is, for example, on the display screen Rh, the juxtaposed state of the plurality of cassette cylinders B is schematically displayed, and the display form of the plurality of cassette cylinders B to be displayed is changed depending on whether or not the cassette cylinders B have been used. Is configured to.

ちなみに、運転制御部Hは、カセットボンベBの存否を検出する存否検出センサSの検出情報に基づいて、複数のボンベ接続部Aの夫々に対して装着されているカセットボンベBの存否を確認し、且つ、各存否検出センサSが否存在検出状態から存在検出状態になると、満杯状態のカセットボンベBが装着されたと判断するように構成されている。 Incidentally, the operation control unit H confirms the presence/absence of the cassette cylinder B attached to each of the plurality of cylinder connection units A based on the detection information of the presence/absence detection sensor S for detecting the presence/absence of the cassette cylinder B. Further, when each presence/absence detection sensor S changes from the presence/absence detection state to the presence detection state, it is determined that the cassette cylinder B in the full state is attached.

尚、運転制御部Hは、複数のカセットボンベBのうちの、先に装着されたカセットボンベBに収納されているボンベガスを先に消費する形態で、カセットボンベBを切換える処理を実行するように構成されている。 In addition, the operation control unit H executes the process of switching the cassette cylinders B in such a form that the cylinder gas stored in the cassette cylinder B that is mounted first among the plurality of cassette cylinders B is consumed first. It is configured.

(ボンベガス供給処理について)
次に、ボンベガス供給状態において、運転制御部Hがボンベガスの供給のために実行するボンベガス供給処理について、図2のフローチャートに基づいて説明する。
先ず、運転開始指令が指令されているか否かを判別し(#1)、運転開始指令が指令されている場合には、続いて、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が設定供給圧力以上であるか否かを判別する(#2)。
(About cylinder gas supply processing)
Next, the cylinder gas supply process executed by the operation control unit H for supplying the cylinder gas in the cylinder gas supply state will be described based on the flowchart of FIG.
First, it is determined whether or not the operation start command is issued (#1). If the operation start command is issued, then the detected value of the cylinder gas side pressure sensor 24 is equal to or higher than the set supply pressure. It is determined whether or not (#2).

#2の処理にて、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が設定供給圧力以上であると判別した場合には、元ガス弁25を開くボンベガス供給開始処理を実行する(#3)。
また、#2の処理にて、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が設定供給圧力未満であると判別した場合には、ボンベガスを供給する処理を終了する。
When it is determined in the process of #2 that the detected value of the cylinder gas side pressure sensor 24 is equal to or higher than the set supply pressure, the cylinder gas supply start process of opening the original gas valve 25 is executed (#3).
Further, in the process of #2, when it is determined that the detection value of the cylinder gas side pressure sensor 24 is less than the set supply pressure, the process of supplying the cylinder gas is ended.

#3の処理を実行した後は、次に、ボンベガス供給路L9に連通するボンベ接続部Aに接続されたカセットボンベBからボンベガスを供給するガス供給時間をカウントするガス供給時間カウント処理を実行し(#4)、続いて、ガス供給時間が設定継続時間に達した時点であるカセットボンベ切換タイミングであるか否かを判別する(#5)。 After performing the process of #3, next, the gas supply time counting process of counting the gas supply time for supplying the cylinder gas from the cassette cylinder B connected to the cylinder connection portion A communicating with the cylinder gas supply passage L9 is executed. (#4) Then, it is determined whether or not it is the cassette cylinder switching timing when the gas supply time has reached the set continuation time (#5).

#5の処理にて、カセットボンベ切換タイミングであると判別した場合には、他のボンベ接続部Aをボンベガス供給路L9に連通する状態に切換えるように、複数の開閉弁29を開閉制御するカセットボンベ切換処理を実行し(#6)、続いて、表示画面RhにカセットボンベBの使用済み情報を表示する使用済情報表示処理を実行する(#7)。 In the process of #5, when it is determined that it is the cassette cylinder switching timing, the cassette that controls the opening/closing of the plurality of opening/closing valves 29 so as to switch the other cylinder connecting portion A to the state of communicating with the cylinder gas supply path L9. The cylinder switching process is executed (#6), and then the used information display process for displaying the used information of the cassette cylinder B on the display screen Rh is executed (#7).

#5の処理にて、カセットボンベ切換タイミングでないと判別した場合や、#7の処理を実行した場合は、続いて、ボンベガス側圧力センサ24の検出値が設定供給圧力未満になる、あるいは、リモコンRから停止指令が指令されることにより停止条件が満たされているか否かを判別し(#8)、停止条件が満たされていると、元ガス弁25を閉じるボンベガス供給停止処理(#9)を実行して、ボンベガスの供給を終了する。 In the process of #5, when it is determined that it is not the cassette cylinder switching timing, or when the process of #7 is executed, subsequently, the detected value of the cylinder gas side pressure sensor 24 becomes less than the set supply pressure, or the remote control When a stop command is issued from R, it is determined whether or not the stop condition is satisfied (#8). If the stop condition is satisfied, the cylinder gas supply stop process of closing the original gas valve 25 (#9). To finish supplying the cylinder gas.

また、#8の処理にて、停止条件が満たされていないと判別した場合には、#4の処理に移行して、ボンベガスの供給を継続する。 Further, when it is determined in the process of #8 that the stop condition is not satisfied, the process proceeds to the process of #4 and the supply of the cylinder gas is continued.

<別実施形態>
以下、その他の別実施形態を列記する。
(1)上記実施形態では、発電部として、燃料電池式発電モジュールMを備える場合を例示したが、発電部として、ガスエンジンにて駆動される発電機を備える形態で実施してもよい。
<Other embodiment>
Other other embodiments will be listed below.
(1) In the above embodiment, the fuel cell power generation module M is provided as the power generation unit, but the power generation unit may be provided with a generator driven by a gas engine.

(2)上記実施形態では、固体酸化物形に構成された燃料電池セル5を、燃料電池発電部として備える形態を例示したが、燃料電池発電部として、固体高分子形燃料電池を備える形態で実施してもよい。
この場合において、発電部の運転条件として、燃料ガスの流量の調節や、スチームカーボン比(S/C)の調節に加えて、改質部3を加熱するバーナへの燃料供給量の調整により、改質部3の加熱温度を調整するようにしてもよい。
(2) In the above-described embodiment, the solid oxide fuel cell unit 5 is provided as the fuel cell power generation unit, but the solid polymer fuel cell is provided as the fuel cell power generation unit. You may implement.
In this case, as the operating conditions of the power generation unit, in addition to the adjustment of the flow rate of the fuel gas, the adjustment of the steam carbon ratio (S/C), the adjustment of the fuel supply amount to the burner that heats the reforming unit 3, The heating temperature of the reforming section 3 may be adjusted.

(3)上記実施形態では、カセットボンベ式ガス供給部Pに4本のカセットボンベBを装着する場合を例示したが、カセットボンベ式ガス供給部Pに装着するカセットボンベBの数は、2本、3本、又は、5本以上にする等、各種変更できる。 (3) In the above embodiment, the case where four cassette cylinders B are mounted in the cassette cylinder type gas supply unit P is illustrated, but the number of cassette cylinders B mounted in the cassette cylinder type gas supply unit P is two. Various changes can be made, such as three or five or more.

(4)上記実施形態では、ボンベガス供給状態において、都市ガス供給状態の選択指令が指令されると、都市ガス供給状態に切換える場合を例示したが、ボンベガス供給状態において、都市ガス側圧力センサ23の検出値が、都市ガスが正常に供給されていることを示す設定供給圧力以上になると、運転制御部Hが、都市ガス供給状態に自動的に切換える形態で実施してもよい。 (4) In the above-described embodiment, when the selection command for the city gas supply state is issued in the cylinder gas supply state, the city gas supply state is switched to. However, in the cylinder gas supply state, the city gas side pressure sensor 23 The operation control unit H may be configured to automatically switch to the city gas supply state when the detected value becomes equal to or higher than the set supply pressure indicating that the city gas is normally supplied.

(5)本発明を実施するに、燃料ガスの熱量や成分等を判別する燃料ガス種判別部を設けて、当該燃料ガス種判別部の判別結果に基づいて、発電部の運転条件を設定する形態で実施してもよい。 (5) In carrying out the present invention, a fuel gas type discriminating unit for discriminating the heat quantity, composition, etc. of the fuel gas is provided, and the operating condition of the power generation unit is set based on the discrimination result of the fuel gas type discriminating unit. You may implement by a form.

尚、上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 Note that the configurations disclosed in the above-described embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with the configurations disclosed in other embodiments as long as no contradiction arises, and are also described in this specification. The embodiment disclosed in 1 is an exemplification, and the embodiment of the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified within a range not departing from the object of the present invention.

3 改質部
5 燃料電池発電部
29 開閉弁
A ボンベ接続部
B カセットボンベ
F ガス供給切換部
H 運転制御部
L9 ボンベガス供給路
M 発電部
P カセットボンベ式ガス供給部
Q 都市ガス供給部
R 操作部
Rh 表示部
3 reforming section 5 fuel cell power generation section 29 on-off valve A cylinder connection section B cassette cylinder F gas supply switching section H operation control section L9 cylinder gas supply path M power generation section P cassette cylinder type gas supply section Q city gas supply section R operation section Rh display

Claims (5)

燃料ガスとして都市ガスを供給する都市ガス供給部と、
前記燃料ガスを用いて発電する発電部と、
前記発電部の運転を制御する運転制御部と、が設けられた発電システムであって、
カセットボンベからのボンベガスを前記燃料ガスとして供給するカセットボンベ式ガス供給部が設けられ、
前記都市ガスを前記発電部に供給する都市ガス供給状態と前記ボンベガスを前記発電部に供給するボンベガス供給状態とに切換えるガス供給切換部が設けられている発電システム。
A city gas supply unit that supplies city gas as fuel gas,
A power generation unit that generates power using the fuel gas,
An operation control unit that controls the operation of the power generation unit, and a power generation system including:
A cassette cylinder type gas supply unit for supplying cylinder gas from the cassette cylinder as the fuel gas is provided.
A power generation system provided with a gas supply switching unit for switching between a city gas supply state for supplying the city gas to the power generation unit and a cylinder gas supply state for supplying the cylinder gas to the power generation unit.
前記発電部が、前記燃料ガスを水素成分が多い改質ガスに改質する改質部と、前記改質ガスが供給されて発電する燃料電池発電部とを備える形態に構成されている請求項1に記載の発電システム。 The power generation unit is configured to include a reforming unit that reforms the fuel gas into a reformed gas containing a large amount of hydrogen, and a fuel cell power generation unit that is supplied with the reformed gas to generate power. The power generation system according to 1. 前記都市ガス供給状態と前記ボンベガス供給状態とを選択する選択指令を指令する操作部が設けられ、
前記運転制御部が、前記操作部の前記選択指令に基づいて前記ガス供給切換部を切換え操作するように構成され、且つ、前記発電部の運転条件を供給される前記燃料ガスの種別に応じて設定するように構成されている請求項1又は2に記載の発電システム。
An operation unit for instructing a selection command for selecting the city gas supply state and the cylinder gas supply state is provided,
The operation control unit is configured to perform a switching operation of the gas supply switching unit based on the selection command of the operation unit, and, according to the type of the fuel gas supplied with the operating condition of the power generation unit. The power generation system according to claim 1, wherein the power generation system is configured to be set.
前記カセットボンベ式ガス供給部が、前記カセットボンベを接続する複数のボンベ接続部をガス供給路に対して並列に接続する形態で備えかつ複数の前記ボンベ接続部の夫々と前記ガス供給路との連通を各別に開閉する複数の開閉弁を備えるように構成され、
前記運転制御部が、複数の前記ボンベ接続部を前記ガス供給路に対して択一的に連通させ、且つ、前記ガス供給路に連通する前記ボンベ接続部に接続された前記カセットボンベから前記ボンベガスを供給するガス供給時間が設定継続時間に達するごとに、他の前記ボンベ接続部を前記ガス供給路に連通する状態に切換える形態で、複数の前記開閉弁を開閉制御するように構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の発電システム。
The cassette cylinder type gas supply unit is provided with a plurality of cylinder connection units connecting the cassette cylinders in parallel to the gas supply passage, and each of the plurality of cylinder connection units and the gas supply passage. It is configured to have a plurality of on-off valves that open and close the communication separately,
The operation control unit selectively communicates the plurality of cylinder connection parts with the gas supply path, and the cylinder gas from the cassette cylinder connected to the cylinder connection part that communicates with the gas supply path. Each time the gas supply time for supplying the gas reaches a set continuation time, the other cylinder connection part is configured to switch to a state of communicating with the gas supply path, and the plurality of on-off valves are configured to be opened and closed. The power generation system according to claim 1.
前記運転制御部が、複数の前記ボンベ接続部に接続された複数の前記カセットボンベの使用済情報を表示部に表示するように構成されている請求項4に記載の発電システム。 The power generation system according to claim 4, wherein the operation control unit is configured to display, on a display unit, used information of the plurality of cassette cylinders connected to the plurality of cylinder connection units.
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