JP2585210B2 - 燃料電池発電プラント - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は内部改質型溶融炭酸塩燃料電池を用いた燃料
電池発電プラントに係り、特に、起動時の昇温，昇圧を
容易にする燃料電池発電プラントに関する。
電池発電プラントに係り、特に、起動時の昇温，昇圧を
容易にする燃料電池発電プラントに関する。
溶融炭酸塩型燃料電池は、電池電圧が高く、発電効率
も高く、しかも高温作動型電池である事からタービン発
電機と組み合わせた複合発電機にすることにより更に高
い発電効率が得られることから、最近、注目されだして
いる。特に内部改質型の燃料電池は、その発電効率が高
い事から特に注目されている。内部改質型溶融炭酸塩燃
料電池を用いた発電システムについては、「6500BTU/kw
hの熱効率をもつ発電機の評価」（“Assesment of a 65
00−Btu/kwh Heat Rate Dispersed Generator"EPR/レポ
ートEM3307 1983年11月 Energy Research Corporatio
n,Flouv Engineers and Constractions Inc.）と題する
文献に詳細に論じられている。
も高く、しかも高温作動型電池である事からタービン発
電機と組み合わせた複合発電機にすることにより更に高
い発電効率が得られることから、最近、注目されだして
いる。特に内部改質型の燃料電池は、その発電効率が高
い事から特に注目されている。内部改質型溶融炭酸塩燃
料電池を用いた発電システムについては、「6500BTU/kw
hの熱効率をもつ発電機の評価」（“Assesment of a 65
00−Btu/kwh Heat Rate Dispersed Generator"EPR/レポ
ートEM3307 1983年11月 Energy Research Corporatio
n,Flouv Engineers and Constractions Inc.）と題する
文献に詳細に論じられている。
これによると、溶融炭酸塩型燃料電池は、反応温度が
約600℃〜800℃と高く、特にプラント起動時の燃料電池
の昇温に時間がかかり、起動損失の低減を図る事が技術
的課題の一つであるとされた。
約600℃〜800℃と高く、特にプラント起動時の燃料電池
の昇温に時間がかかり、起動損失の低減を図る事が技術
的課題の一つであるとされた。
この問題点を解決する方法として、第２図に示す燃料
電池発電プラントが開示されている。
電池発電プラントが開示されている。
即ち、燃料電池４のアノード６に圧縮機44により燃料
が流路1,2を通つて供給されるが、この流路１に起動用
ボイラ100を設け燃料を加熱し昇温する方法である。一
方、燃料電池４のカソードに供給される燃料はタービン
34に連結された圧縮機32によつて圧縮され触媒バーナ18
で所定温度に加熱される。
が流路1,2を通つて供給されるが、この流路１に起動用
ボイラ100を設け燃料を加熱し昇温する方法である。一
方、燃料電池４のカソードに供給される燃料はタービン
34に連結された圧縮機32によつて圧縮され触媒バーナ18
で所定温度に加熱される。
しかし、この開示された発電プラントは需要地分散配
置（オンサイト）用の比較的小規模の発電プラントに対
する電気と熱とを併給する熱電併給システム（コジエネ
レーシヨンシステム）用としての常圧の燃料電池発電シ
ステムの検討例であり、発電を目的とした比較的大規模
な加圧システムに対する問題に関しては認識されていな
い。即ち、作動温度の高い溶融炭酸塩型燃料電池は、特
に起動時の昇温，昇圧に問題あり、更に高価な起動用ボ
イラの設置等経済性の面でも問題があつた。
置（オンサイト）用の比較的小規模の発電プラントに対
する電気と熱とを併給する熱電併給システム（コジエネ
レーシヨンシステム）用としての常圧の燃料電池発電シ
ステムの検討例であり、発電を目的とした比較的大規模
な加圧システムに対する問題に関しては認識されていな
い。即ち、作動温度の高い溶融炭酸塩型燃料電池は、特
に起動時の昇温，昇圧に問題あり、更に高価な起動用ボ
イラの設置等経済性の面でも問題があつた。
本発明の目的は、特に起動時の昇温，昇圧を容易に、
しかもじん速に行える内部改質型溶融炭酸塩燃料電池発
電プラントを提供することにある。
しかもじん速に行える内部改質型溶融炭酸塩燃料電池発
電プラントを提供することにある。
上記目的は、アノード及びカソードを有する内部改質
型溶融炭酸塩燃料電池と、前記アノードに燃料を供給す
る装置と、ガスタービン及び該ガスタービンにより駆動
される空気圧縮機と、前記アノードからの排ガスの一部
を該アノードの入口に戻すリサイクル系統と、前記ガス
タービンの入口に設けられ前記アノードからの排ガスの
一部を前記カソードからの排ガスで燃焼して該ガスター
ビンに供給する燃焼器と、前記アノードからの排ガスの
残りを前記空気圧縮機からの空気で燃料して前記カソー
ドに供給する燃焼バーナとを備える燃料電池発電プラン
トにおいて、 前記燃料の一部を前記燃焼器（29:符号は第１図参
照）に直接供給する燃料バイパス流路と（15）と、プラ
ント起動時には前記燃料バイパス流路（15）を通し所定
量の燃料を前記燃焼器（29）に供給してガスタービン
（34）を単独運動させ該単独運転後の昇圧運転時には該
燃料を徐々に減量する第１燃料調整手段（46）と、前記
昇圧運転時に前記アノード（６）に供給する燃料を徐々
に増量する第２燃料調整手段（45）と、前記昇圧運転時
に前記空気圧縮機（32）からの空気を前記カソード
（７）に徐々に増量して供給する空気調整手段（50）
と、前記昇圧運転時に前記アノード（６）からの排ガス
を前記燃焼器（29）にバイパスするバイパス量の調整手
段（11）と、前記昇圧運転後の昇温運転時に前記アノー
ド（６）からの排ガスの一部を徐々に増量しながら前記
燃焼バーナ（18）に供給する第３燃料調整手段（16）と
を設けることで、達成される。
型溶融炭酸塩燃料電池と、前記アノードに燃料を供給す
る装置と、ガスタービン及び該ガスタービンにより駆動
される空気圧縮機と、前記アノードからの排ガスの一部
を該アノードの入口に戻すリサイクル系統と、前記ガス
タービンの入口に設けられ前記アノードからの排ガスの
一部を前記カソードからの排ガスで燃焼して該ガスター
ビンに供給する燃焼器と、前記アノードからの排ガスの
残りを前記空気圧縮機からの空気で燃料して前記カソー
ドに供給する燃焼バーナとを備える燃料電池発電プラン
トにおいて、 前記燃料の一部を前記燃焼器（29:符号は第１図参
照）に直接供給する燃料バイパス流路と（15）と、プラ
ント起動時には前記燃料バイパス流路（15）を通し所定
量の燃料を前記燃焼器（29）に供給してガスタービン
（34）を単独運動させ該単独運転後の昇圧運転時には該
燃料を徐々に減量する第１燃料調整手段（46）と、前記
昇圧運転時に前記アノード（６）に供給する燃料を徐々
に増量する第２燃料調整手段（45）と、前記昇圧運転時
に前記空気圧縮機（32）からの空気を前記カソード
（７）に徐々に増量して供給する空気調整手段（50）
と、前記昇圧運転時に前記アノード（６）からの排ガス
を前記燃焼器（29）にバイパスするバイパス量の調整手
段（11）と、前記昇圧運転後の昇温運転時に前記アノー
ド（６）からの排ガスの一部を徐々に増量しながら前記
燃焼バーナ（18）に供給する第３燃料調整手段（16）と
を設けることで、達成される。
以下、本発明を実施例に基づき更に説明する。
第１図は本発明に係わる燃料電池発電プラントであ
る。
る。
燃料電池４への燃料ガス（流路２通路、以下同様）
は、燃料電池アノード６での燃料ガス（流路１）の改質
に必要な水分を供給するために、アノード６からの排ガ
ス（流路３）の一部をリサイクルした混合ガスとして供
給される。
は、燃料電池アノード６での燃料ガス（流路１）の改質
に必要な水分を供給するために、アノード６からの排ガ
ス（流路３）の一部をリサイクルした混合ガスとして供
給される。
燃料電池４は、燃料電池の積層体で構成され、各燃料
電池は、正極と負極とこれらの両極の間に配置された電
解質５と、正極の非電解質側に設けられたガス通路（正
極及び正極ガス通路をカソード７と呼ぶ。）と負極の非
電解質側に設けられたガス通路（負極及び負極ガス通路
をアノード６と呼ぶ。）とを含む。
電池は、正極と負極とこれらの両極の間に配置された電
解質５と、正極の非電解質側に設けられたガス通路（正
極及び正極ガス通路をカソード７と呼ぶ。）と負極の非
電解質側に設けられたガス通路（負極及び負極ガス通路
をアノード６と呼ぶ。）とを含む。
本発明では、電解質に炭酸リチウム，炭酸カリウムな
どの炭酸塩を用い、それが溶融状態になる温度約600℃
〜700℃で運転する溶融炭酸塩を用いている。本燃料電
池は、メタン等の天然ガスをアノード電極の触媒作用に
より、あるいは、アノードに設置された改質触媒の触媒
作用により水素及び一酸化炭素に改質する機能をアノー
ドに持つ内部改質型燃料電池を用いる。
どの炭酸塩を用い、それが溶融状態になる温度約600℃
〜700℃で運転する溶融炭酸塩を用いている。本燃料電
池は、メタン等の天然ガスをアノード電極の触媒作用に
より、あるいは、アノードに設置された改質触媒の触媒
作用により水素及び一酸化炭素に改質する機能をアノー
ドに持つ内部改質型燃料電池を用いる。
アノード６へ供給される燃料ガス（流路２）は、カソ
ード７へ供給される空気と炭酸ガスの混合ガス（流路2
4）と反応する。カソード７では、混合ガスが電子を受
取つて炭酸イオンになり電解質の中に入る。アノード６
では、アノードの触媒作用により燃料ガス（流路２）が
改質され生成する水素と炭酸イオンが反応して炭酸ガス
および水を生成し、電子を放出する。この結果、アノー
ドからカソードへ電子が移動し電流が発生する。
ード７へ供給される空気と炭酸ガスの混合ガス（流路2
4）と反応する。カソード７では、混合ガスが電子を受
取つて炭酸イオンになり電解質の中に入る。アノード６
では、アノードの触媒作用により燃料ガス（流路２）が
改質され生成する水素と炭酸イオンが反応して炭酸ガス
および水を生成し、電子を放出する。この結果、アノー
ドからカソードへ電子が移動し電流が発生する。
アノードからの排ガス（流路３）の一部は、アノード
６での燃料ガス（流路１）の改質反応に必要な水分を供
給するためにアノード６入口リサイクルされ、流路12を
通つて一部は、触媒バーナ18へ供給される。
６での燃料ガス（流路１）の改質反応に必要な水分を供
給するためにアノード６入口リサイクルされ、流路12を
通つて一部は、触媒バーナ18へ供給される。
カソード７へ供給される酸素は、圧縮機32にで大気を
７〜10kg/cm2に圧縮して形成され、流路22を介して触媒
バーナ18へ供給され、その一部をアノード排ガス17の燃
焼用空気として使用される。
７〜10kg/cm2に圧縮して形成され、流路22を介して触媒
バーナ18へ供給され、その一部をアノード排ガス17の燃
焼用空気として使用される。
この際、触媒バーナ18では、 2H2＋O2→2H2O 2CO＋O2→2CO2 の反応が起り、触媒バーナ18からはH2O,CO2及び未燃焼
の酸素，空気中の窒素等が流路19に排出され、カソード
に供給される。カソードへ供給された混合ガスはアノー
ドの燃料ガスと反応する。
の酸素，空気中の窒素等が流路19に排出され、カソード
に供給される。カソードへ供給された混合ガスはアノー
ドの燃料ガスと反応する。
カソードからの排ガス（流路26）は、一部をリサイク
ル圧縮機25で昇圧し，カソード７入口へリサイクルす
る。残りのカソードからの排ガス（流路28）は、燃料電
池４の反応温度が約600℃〜800℃反応圧力が６〜10kg/c
m2と高温高圧のため、ガスタービン34にて熱回収され
る。
ル圧縮機25で昇圧し，カソード７入口へリサイクルす
る。残りのカソードからの排ガス（流路28）は、燃料電
池４の反応温度が約600℃〜800℃反応圧力が６〜10kg/c
m2と高温高圧のため、ガスタービン34にて熱回収され
る。
ガスタービン34での仕事は、一部を圧縮機32駆動動力
として使用され、残りは発電機36にて電気出力を発生さ
せる。
として使用され、残りは発電機36にて電気出力を発生さ
せる。
本発明では、ガスタービン34入口に設置の燃焼器29及
び触媒バーナ18及び、触媒バーナ出口ガス43とアノード
出口ガス（流路３）を用いる事により、燃料電池発電シ
ステムの起動を行つている。
び触媒バーナ18及び、触媒バーナ出口ガス43とアノード
出口ガス（流路３）を用いる事により、燃料電池発電シ
ステムの起動を行つている。
燃料圧縮機44にて昇圧された燃料は、ガスタービン34
入口に設置される燃焼器29へ、起動用燃料供給流路47,
起動用燃料調整弁46を通り供給される。一方燃料用空気
は、起動用空気供給流路49,起動用空気供給弁48を通
り、燃焼器29へ供給される。
入口に設置される燃焼器29へ、起動用燃料供給流路47,
起動用燃料調整弁46を通り供給される。一方燃料用空気
は、起動用空気供給流路49,起動用空気供給弁48を通
り、燃焼器29へ供給される。
ガスタービン34が起動し、ガスタービンは無負荷運転
となる。
となる。
燃料電池は、アノード6,カソード７の間に、差圧があ
るとアノード側に供給される燃料ガスとカソード側に供
給される空気と二酸化炭素の混合ガスが直接反応し、燃
料電池としての機能を果さなくなるため、アノードとカ
ソード間の差圧を常に微差圧に保つ事が必要である。こ
の差圧の許容値は典型的には約0.1kg/cm2以下である。
るとアノード側に供給される燃料ガスとカソード側に供
給される空気と二酸化炭素の混合ガスが直接反応し、燃
料電池としての機能を果さなくなるため、アノードとカ
ソード間の差圧を常に微差圧に保つ事が必要である。こ
の差圧の許容値は典型的には約0.1kg/cm2以下である。
アノード6,カソード７間の微差圧を保ちつつ燃料電池
を昇圧する方法として、本発明では、空気調整弁50及び
燃料調整弁45を徐開し、起動用空気調整弁48,起動用燃
料調整弁46を徐閉していく事により行われる。
を昇圧する方法として、本発明では、空気調整弁50及び
燃料調整弁45を徐開し、起動用空気調整弁48,起動用燃
料調整弁46を徐閉していく事により行われる。
発電プラントの昇圧状態では、燃料は、1,2の燃料流
路、アノード6,3,51のアノード出口流路、アノードリサ
イクル圧縮機８、燃料バイパス流路10,15を通り、燃焼
器29へ供給される。
路、アノード6,3,51のアノード出口流路、アノードリサ
イクル圧縮機８、燃料バイパス流路10,15を通り、燃焼
器29へ供給される。
一方空気は、33,22の空気供給流路、触媒バーナ18、
空気流路24,26,28を通つて燃焼器29へ供給される。
空気流路24,26,28を通つて燃焼器29へ供給される。
燃料電池４の昇温は、ガスタービン34の運転での昇圧
条件が確立したのち行う。触媒バーナ燃料供給弁16を徐
開し触媒バーナ18へ燃料を供給する。触媒バーナ18の燃
料供給量は流路10を介してバイパス流路15を通過する流
量と、流路17の流量との配分をバイパス調整弁11,燃料
調整弁16を制御することにより行う。触媒バーナ出口の
混合ガス出口ガス温度は、触媒バーナをバイパスする流
路20の空気の流量と、触媒バーナへ供給する流路22の空
気流量を制御する事により行う。昇温された混合ガス
は、燃料電池４のカソード７へ送られ、電池の昇温に用
いられる。
条件が確立したのち行う。触媒バーナ燃料供給弁16を徐
開し触媒バーナ18へ燃料を供給する。触媒バーナ18の燃
料供給量は流路10を介してバイパス流路15を通過する流
量と、流路17の流量との配分をバイパス調整弁11,燃料
調整弁16を制御することにより行う。触媒バーナ出口の
混合ガス出口ガス温度は、触媒バーナをバイパスする流
路20の空気の流量と、触媒バーナへ供給する流路22の空
気流量を制御する事により行う。昇温された混合ガス
は、燃料電池４のカソード７へ送られ、電池の昇温に用
いられる。
アノード６の通過ガス量に比べカソード７の通過ガス
量は、５〜10倍と大きいため、第３図に示す本発明の他
の実施例のように、カソード側を加熱し、熱伝導により
アノードガスを加熱する事も可能であるが、第１図に示
す実施例では、アノードガスの加熱用に、別に起動系統
Ａを設置している。触媒バーナ18の出口の加熱ガスは、
一部をバイパス流路43を通り、バイパス弁42を経て、熱
交換器39へ送られる。一方アノード出口ガスは、バイパ
ス流路33,バイパス弁37を通り、熱交換器39にて、触媒
バーナ18の出口ガス（流路19）と熱交換し昇温する。昇
温されたアノード出口ガス（流路40）は、リサイクル圧
縮機８を通り、アノードリサイクル系統（流路13）を経
てアノード入口へリサイクルされ、アノード入口ガス
（流路２）を昇温する。
量は、５〜10倍と大きいため、第３図に示す本発明の他
の実施例のように、カソード側を加熱し、熱伝導により
アノードガスを加熱する事も可能であるが、第１図に示
す実施例では、アノードガスの加熱用に、別に起動系統
Ａを設置している。触媒バーナ18の出口の加熱ガスは、
一部をバイパス流路43を通り、バイパス弁42を経て、熱
交換器39へ送られる。一方アノード出口ガスは、バイパ
ス流路33,バイパス弁37を通り、熱交換器39にて、触媒
バーナ18の出口ガス（流路19）と熱交換し昇温する。昇
温されたアノード出口ガス（流路40）は、リサイクル圧
縮機８を通り、アノードリサイクル系統（流路13）を経
てアノード入口へリサイクルされ、アノード入口ガス
（流路２）を昇温する。
触媒バーナ入口燃料調整弁16を徐開し、燃料バイパス
弁11を徐閉し、触媒バーナ18の負荷を上昇させる事によ
り昇温が行われる。昇温過程においてアノードリサイク
ル調整弁52を徐開し、バイパス弁37,42を徐閉して熱交
換器39のバイパス運転を切り換える。この切り換え時期
は、本実施例では、燃料電池４の電極５の材料である溶
融炭酸塩が溶融し、電池反応が起こり、電池での発熱作
用により、昇温が進みだす約500℃で切り換えている。
弁11を徐閉し、触媒バーナ18の負荷を上昇させる事によ
り昇温が行われる。昇温過程においてアノードリサイク
ル調整弁52を徐開し、バイパス弁37,42を徐閉して熱交
換器39のバイパス運転を切り換える。この切り換え時期
は、本実施例では、燃料電池４の電極５の材料である溶
融炭酸塩が溶融し、電池反応が起こり、電池での発熱作
用により、昇温が進みだす約500℃で切り換えている。
電池４が定格時の反応温度、本実施例では、平均反応
温度650℃まで昇温が進むと、徐々に燃料圧縮機の負荷
を上昇させ燃料供給弁45を徐開し、燃料調整弁46を徐閉
して、電池への通過ガス量を増やし燃料電池４の負荷を
増加させる。ガスタービン34の通過ガス量は、燃料電池
４のアノード６への燃料供給量に応じて増加し、負荷上
昇，昇圧し定格運転に至る。
温度650℃まで昇温が進むと、徐々に燃料圧縮機の負荷
を上昇させ燃料供給弁45を徐開し、燃料調整弁46を徐閉
して、電池への通過ガス量を増やし燃料電池４の負荷を
増加させる。ガスタービン34の通過ガス量は、燃料電池
４のアノード６への燃料供給量に応じて増加し、負荷上
昇，昇圧し定格運転に至る。
尚、本実施例では、起動方法の一例として、電池が昇
温したのちガスタービン34の負荷を上昇させ昇圧してい
るが、昇温時、触媒バーナへの通過ガス量を増やし、昇
温，昇圧を同時に行う事もできる。
温したのちガスタービン34の負荷を上昇させ昇圧してい
るが、昇温時、触媒バーナへの通過ガス量を増やし、昇
温，昇圧を同時に行う事もできる。
本発明によると、燃料電池の昇温，昇圧を、触媒バー
ナの燃焼熱及び、電池の反応熱により行う事ができるた
め、従来の起動方法に比べて、起動用ボイラを削除する
事ができ、例えば25MW級のプラントでは約100M円の建設
費を低減できる。
ナの燃焼熱及び、電池の反応熱により行う事ができるた
め、従来の起動方法に比べて、起動用ボイラを削除する
事ができ、例えば25MW級のプラントでは約100M円の建設
費を低減できる。
また、補助ボイラ等の起動装置を用いる場合は、起動
時の燃料の流量のアンバランスは、ボイラで吸収する事
になり、余分にボイラに燃料を供給する分だけ起動損失
が増える事、又燃焼ガス，ボイラ，燃料と間接的に加熱
するため熱ロスが発生する。本発明では、補助燃料使用
量を１回の起動につき約0.5t節約でき、一年に１ケ月定
検として、日々起動停止を行うとすると年に330回の起
動として年間10M円の燃料費節約となる。
時の燃料の流量のアンバランスは、ボイラで吸収する事
になり、余分にボイラに燃料を供給する分だけ起動損失
が増える事、又燃焼ガス，ボイラ，燃料と間接的に加熱
するため熱ロスが発生する。本発明では、補助燃料使用
量を１回の起動につき約0.5t節約でき、一年に１ケ月定
検として、日々起動停止を行うとすると年に330回の起
動として年間10M円の燃料費節約となる。
第３図は、本発明の他の実施例を示す。本実施例で
は、燃料電池４の加熱は、カソード７へ供給する混合ガ
スによつて行われ、アノードガスの加熱は電池を通じて
の熱伝導により行うという点に特徴がある。
は、燃料電池４の加熱は、カソード７へ供給する混合ガ
スによつて行われ、アノードガスの加熱は電池を通じて
の熱伝導により行うという点に特徴がある。
第１図の実施例に比べて、熱交換器が必要でないた
め、建設コストは小さくなるが、アノードガスは、電池
の熱伝導により加熱する事になり、起動時間は多少長く
なる。
め、建設コストは小さくなるが、アノードガスは、電池
の熱伝導により加熱する事になり、起動時間は多少長く
なる。
本発明によれば、燃料電池の昇温，昇圧を、簡単な燃
焼器と燃料バイパス流路及び燃料電池の燃料ガスを用い
て行う事ができるため、特別の起動装置を設置する必要
がなくなるため、建設コストの低減がはかれる。さらに
は、起動装置を駆動するための補助燃料が削減でき、起
動損失の低減がはかれる。
焼器と燃料バイパス流路及び燃料電池の燃料ガスを用い
て行う事ができるため、特別の起動装置を設置する必要
がなくなるため、建設コストの低減がはかれる。さらに
は、起動装置を駆動するための補助燃料が削減でき、起
動損失の低減がはかれる。
第１図は本発明の実施例を説明する図で燃料電池発電プ
ラントの起動系統の構成を示す図、第２図は従来の燃料
電池発電プラントの起動系統の構成を示す図、第３図は
本発明の他の実施例を説明する図で燃料電池発電プラン
トの起動系統を示す図である。 ４……燃料電池、５……電解質、６……アノード、７…
…カソード、８……リサイクル圧縮機、18……触媒バー
ナ、29……燃焼器、34……タービン、39……熱交換器。
ラントの起動系統の構成を示す図、第２図は従来の燃料
電池発電プラントの起動系統の構成を示す図、第３図は
本発明の他の実施例を説明する図で燃料電池発電プラン
トの起動系統を示す図である。 ４……燃料電池、５……電解質、６……アノード、７…
…カソード、８……リサイクル圧縮機、18……触媒バー
ナ、29……燃焼器、34……タービン、39……熱交換器。
フロントページの続き (72)発明者 工藤 文彦 東京都千代田区神田駿河台４丁目６番地 株式会社日立製作所内 (72)発明者 服部 洋市 日立市幸町３丁目２番１号 日立エンジ ニアリング株式会社内 (72)発明者 杉田 成久 土浦市神立町502番地 株式会社日立製 作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−165063（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−37673（ＪＰ，Ａ) 「燃料電池と電力貯蔵システム」昭和 60年３月１日発行講談社サイエンティフ ィック編
Claims (2)
- 【請求項１】アノード及びカソードを有する内部改質型
溶融炭酸塩燃料電池と、前記アノードに燃料を供給する
装置と、ガスタービン及び該ガスタービンにより駆動さ
れる空気圧縮機と、前記アノードからの排ガスの一部を
該アノードの入口に戻すリサイクル系統と、前記ガスタ
ービンの入口に設けられ前記アノードからの排ガスの一
部を前記カソードからの排ガスで燃焼して該ガスタービ
ンに供給する燃焼器と、前記アノードからの排ガスの残
りを前記空気圧縮機からの空気で燃料して前記カソード
に供給する燃焼バーナとを備える燃料電池発電プラント
において、前記燃料の一部を前記燃焼器に直接供給する
燃料バイパス流路と、プラント起動時には前記燃料バイ
パス流路を通し所定量の燃料を前記燃焼器に供給してガ
スタービンを単独運動させ該単独運転後の昇圧運転時に
は該燃料を徐々に減量する第１燃料調整手段と、前記昇
圧運転時に前記アノードに供給する燃料を徐々に増量す
る第２燃料調整手段と、前記昇圧運転時に前記空気圧縮
機からの空気を前記カソードに徐々に増量して供給する
空気調整手段と、前記昇圧運転時に前記アノードからの
排ガスを前記燃焼器にバイパスするバイパス量の調整手
段と、前記昇圧運転後の昇温運転時に前記アノードから
の排ガスの一部を徐々に増量しながら前記燃焼バーナに
供給する第３燃料調整手段とを備えることを特徴とする
燃料電池発電プラント。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記燃焼
バーナの高温の排ガスで前記アノードからの排ガスを昇
温させる熱交換器を備えることを特徴とする燃料電池発
電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219051A JP2585210B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60219051A JP2585210B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 燃料電池発電プラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6280968A JPS6280968A (ja) | 1987-04-14 |
| JP2585210B2 true JP2585210B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16729491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60219051A Expired - Fee Related JP2585210B2 (ja) | 1985-10-03 | 1985-10-03 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2585210B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011012942A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
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| JPH01225065A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-07 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置の触媒燃焼器保護装置 |
| JP2819598B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1998-10-30 | 石川島播磨重工業株式会社 | 多段燃焼式触媒燃焼器 |
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| US5449568A (en) * | 1993-10-28 | 1995-09-12 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Indirect-fired gas turbine bottomed with fuel cell |
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| DE102010011559A1 (de) * | 2010-03-16 | 2011-09-22 | Daimler Ag | Brennstoffzellensystem und Verfahren zum Betreiben eines Brennstoffzellensystems |
| JP5762068B2 (ja) * | 2011-03-16 | 2015-08-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池・ガスタービンコンバインド発電システム及びその燃料電池の起動方法 |
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| JP5536165B2 (ja) * | 2012-09-21 | 2014-07-02 | 三菱重工業株式会社 | 複合発電システム |
| EP4567939A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-11 | Volvo Truck Corporation | Methods for operating fuel cell systems in connection with start-up of the systems |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58165977U (ja) * | 1982-04-30 | 1983-11-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | 廃エネルギ−回収装置 |
| JPS60165063A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池発電方法 |
-
1985
- 1985-10-03 JP JP60219051A patent/JP2585210B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 「燃料電池と電力貯蔵システム」昭和６０年３月１日発行講談社サイエンティフィック編 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011012942A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
| CN102473948A (zh) * | 2009-07-30 | 2012-05-23 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池系统及其控制方法 |
| CN102473948B (zh) * | 2009-07-30 | 2014-08-13 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池系统及其控制方法 |
| US9406949B2 (en) | 2009-07-30 | 2016-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6280968A (ja) | 1987-04-14 |
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