JP2021057167A - 燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態について詳細に説明する。図1には、本発明の実施形態に係る燃料電池システム10Aの主要構成の概略が示されている。本発明の実施形態に係る燃料電池システム10Aは、主要な構成として、気化器12、改質器14、燃料電池セルスタック16、熱交換部18、燃料再生部20、燃焼器22、及び、ブロワ24を備えている。なお、燃料電池システム10Aを流通する気体として、本実施形態では、燃料電池セルスタック16のアノード(燃料極)側へ入力され、アノード側から送出される気体のみを図示しており、カソード(空気極)側へ入力され、カソード側から送出される気体についての図示は省略している。
1/2O2+2e− →O2− …(1)
H2 +O2− →H2O+2e− …(2)
CO+O2− →CO2+2e− …(3)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1、第2実施形態と同様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態では、第1〜第3実施形態と同様の部分については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
14 改質器
16 燃料電池セルスタック
18 熱交換部
20 燃料再生部
22 燃焼器
24 ブロワ
G1 合流部(水混合部)
P4 混合ガス管P4(循環部)
Claims (12)
- 炭化水素ガスが改質された燃料ガスと空気とを反応させて発電する燃料電池セルスタックと、
前記燃料電池セルスタックから排出されたアノードオフガスから水を除去して再生燃料ガスを生成する燃料再生部と、
前記再生燃料ガスに水を混合する水混合部と、
前記水混合部よりも下流側に設けられ、前記アノードオフガスと前記再生燃料ガスとの間で熱交換が行われ、前記再生燃料ガスを昇温すると共に前記燃料再生部を経ない前記アノードオフガスが前記再生燃料ガスと非合流とされた熱交換部と、
前記熱交換部で昇温された前記再生燃料ガスを前記燃料電池セルスタックへ供給する循環部と、
を備えた燃料電池システム。 - 前記アノードオフガスの一部を前記燃料再生部よりも上流側で分岐させた分岐アノードオフガスを燃焼させる燃焼器、
を備えた、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記再生燃料ガスの一部を前記水混合部よりも上流側で分岐させた分岐再生燃料ガスを燃焼させる燃焼器、
を備えた、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料再生部よりも下流側、且つ前記燃焼器へ前記アノードオフガスを分岐させる分岐部よりも上流側に、前記再生燃料ガスを送出するブロワが設けられている、請求項3に記載の燃料電池システム。
- 前記水混合部では、水と共に前記燃料電池セルスタックへ供給される前の原料ガスが混合される、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料再生部は、前記アノードオフガスから二酸化炭素をさらに除去する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 炭化水素ガスが改質された燃料ガスと空気とを反応させて燃料電池セルスタックで発電し、
前記燃料電池セルスタックから排出されたアノードオフガスから燃料再生部で水を除去して再生燃料ガスを生成し、
前記再生燃料ガスに水混合部で水を混合し、
前記水混合部よりも下流側の熱交換部で、前記再生燃料ガスを昇温すると共に前記燃料再生部を経ない前記アノードオフガスが前記再生燃料ガスと非合流として、前記アノードオフガスと前記再生燃料ガスとの間で熱交換を行い、
前記熱交換部で昇温された前記再生燃料ガスを前記燃料電池セルスタックへ供給する、
燃料電池システムの運転方法。 - 前記アノードオフガスの一部を前記燃料再生部よりも上流側で分岐させた分岐アノードオフガスを燃焼器で燃焼させる、
請求項7に記載の燃料電池システムの運転方法。 - 前記再生燃料ガスの一部を前記水混合部よりも上流側で分岐させた分岐再生燃料ガスを燃焼器で燃焼させる、
請求項7に記載の燃料電池システムの運転方法。 - 前記燃料再生部よりも下流側、且つ前記燃焼器へ前記アノードオフガスを分岐させる分岐部よりも上流側にブロワを設けて、前記再生燃料ガスを送出する、請求項9に記載の燃料電池システムの運転方法。
- 前記水混合部で、水と共に前記燃料電池セルスタックへ供給される前の原料ガスが混合される、請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の燃料電池システムの運転方法。
- 前記燃料再生部で、前記アノードオフガスから二酸化炭素をさらに除去する、請求項7〜請求項11のいずれか1項に記載の燃料電池システムの運転方法。
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