JP3137143B2 - 燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備 - Google Patents
燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備Info
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- JP3137143B2 JP3137143B2 JP04152517A JP15251792A JP3137143B2 JP 3137143 B2 JP3137143 B2 JP 3137143B2 JP 04152517 A JP04152517 A JP 04152517A JP 15251792 A JP15251792 A JP 15251792A JP 3137143 B2 JP3137143 B2 JP 3137143B2
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Description
【０００１】本発明は、燃料電池発電設備の温度制御方
法及び温度制御装置に係り、更に詳しくは、溶融炭酸塩
型燃料電池に供給されるアノードガスの温度を制御する
燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備
えた燃料電池発電設備に関する。
法及び温度制御装置に係り、更に詳しくは、溶融炭酸塩
型燃料電池に供給されるアノードガスの温度を制御する
燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備
えた燃料電池発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、高効率、かつ
環境への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特
徴を有しており、水力・火力・原子力に続く発電システ
ムとして注目を集め、現在世界各国で鋭意研究開発が行
われている。特に天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃
料電池を用いた発電設備では、図２に示すように天然ガ
ス等の燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する改
質器１０と、アノードガスと酸素を含むカソードガスと
から発電する燃料電池２０とを一般的に備えており、改
質器で作られたアノードガスは燃料電池に供給され、燃
料電池内でその大部分（例えば８０％）を消費した後、
アノード排ガスとして改質器の燃焼室に供給される。改
質器ではアノード排ガス中の可燃成分（水素、一酸化炭
素、メタン等）を燃焼室で燃焼し、高温の燃焼ガスによ
り改質室で改質管を加熱し改質管内を通る燃料を改質す
る。改質室を出た燃焼排ガスは燃料電池用のカソードガ
スに合流され、燃料電池のカソード側に必要な二酸化炭
素を供給する。カソードガスは燃料電池内でその一部が
反応した後、系外に排出される。
環境への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特
徴を有しており、水力・火力・原子力に続く発電システ
ムとして注目を集め、現在世界各国で鋭意研究開発が行
われている。特に天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃
料電池を用いた発電設備では、図２に示すように天然ガ
ス等の燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する改
質器１０と、アノードガスと酸素を含むカソードガスと
から発電する燃料電池２０とを一般的に備えており、改
質器で作られたアノードガスは燃料電池に供給され、燃
料電池内でその大部分（例えば８０％）を消費した後、
アノード排ガスとして改質器の燃焼室に供給される。改
質器ではアノード排ガス中の可燃成分（水素、一酸化炭
素、メタン等）を燃焼室で燃焼し、高温の燃焼ガスによ
り改質室で改質管を加熱し改質管内を通る燃料を改質す
る。改質室を出た燃焼排ガスは燃料電池用のカソードガ
スに合流され、燃料電池のカソード側に必要な二酸化炭
素を供給する。カソードガスは燃料電池内でその一部が
反応した後、系外に排出される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した発電設備にお
いて、改質器で改質されたアノードガスの温度は通常６
００〜７００°Ｃの高温であり、このアノードガスをそ
のまま燃料電池に供給すると燃料電池自体の温度が上昇
しすぎて電池性能が低下する。このため、燃料電池の運
転に適した温度（約５５０°Ｃ以上）までアノードガス
を冷却する必要がある。
いて、改質器で改質されたアノードガスの温度は通常６
００〜７００°Ｃの高温であり、このアノードガスをそ
のまま燃料電池に供給すると燃料電池自体の温度が上昇
しすぎて電池性能が低下する。このため、燃料電池の運
転に適した温度（約５５０°Ｃ以上）までアノードガス
を冷却する必要がある。
【０００４】従来、かかる高温のアノードガスを冷却す
るには、２つの高温用流量制御弁により高温のアノード
ガスを分岐し、分岐した一方のガスを低温の燃料ガスと
熱交換させて冷却し、この冷却ガスを分岐した他方の高
温ガスと混合することにより、燃料電池の運転に適した
温度まで冷却していた。しかし、従来の方法では、６０
０〜７００°Ｃに耐える高温用の流量制御弁が必要であ
り、この高温用流量制御弁は材質、構造が特殊であり、
製作に費用がかかる問題があった。また、高温用流量制
御弁の制御部を保護するために弁を作動させる軸に放熱
フィンが不可欠であり、このフィンからの放熱損失が大
きく、発電設備全体の効率を低下させる問題があった。
るには、２つの高温用流量制御弁により高温のアノード
ガスを分岐し、分岐した一方のガスを低温の燃料ガスと
熱交換させて冷却し、この冷却ガスを分岐した他方の高
温ガスと混合することにより、燃料電池の運転に適した
温度まで冷却していた。しかし、従来の方法では、６０
０〜７００°Ｃに耐える高温用の流量制御弁が必要であ
り、この高温用流量制御弁は材質、構造が特殊であり、
製作に費用がかかる問題があった。また、高温用流量制
御弁の制御部を保護するために弁を作動させる軸に放熱
フィンが不可欠であり、このフィンからの放熱損失が大
きく、発電設備全体の効率を低下させる問題があった。
【０００５】本発明は、かかる問題を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明は、高温用の流
量制御弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電
池に適した温度まで冷却することができる燃料電池発電
設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池
発電設備を提供し、これにより発電設備の製作コストを
下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率を高めること
を目的とするものである。
案されたものである。すなわち、本発明は、高温用の流
量制御弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電
池に適した温度まで冷却することができる燃料電池発電
設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池
発電設備を提供し、これにより発電設備の製作コストを
下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率を高めること
を目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の温度制御方法に
よれば、燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する
改質器（１０）と、前記アノードガスと酸素を含むカソ
ードガスとから発電する燃料電池（２０）と、を備える
燃料電池発電設備の温度制御方法において、低温の燃料
ガスを前記改質器（１０）を出た高温のアノードガスと
熱交換させて燃料ガスを加熱し、前記加熱された燃料ガ
スに低温の燃料ガスを混合し、前記混合した燃料ガスを
前記改質器（１０）に供給し、該改質器（１０）を出た
前記高温のアノードガスを前記低温の燃料ガスと熱交換
させてアノードガスを冷却する、ことを特徴とする燃料
電池発電設備の温度制御方法が提供される。
よれば、燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する
改質器（１０）と、前記アノードガスと酸素を含むカソ
ードガスとから発電する燃料電池（２０）と、を備える
燃料電池発電設備の温度制御方法において、低温の燃料
ガスを前記改質器（１０）を出た高温のアノードガスと
熱交換させて燃料ガスを加熱し、前記加熱された燃料ガ
スに低温の燃料ガスを混合し、前記混合した燃料ガスを
前記改質器（１０）に供給し、該改質器（１０）を出た
前記高温のアノードガスを前記低温の燃料ガスと熱交換
させてアノードガスを冷却する、ことを特徴とする燃料
電池発電設備の温度制御方法が提供される。
【０００７】更に、本発明の燃料電池発電設備によれ
ば、燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する改質
器（１０）と、前記アノードガスと酸素を含むカソード
ガスとから発電する燃料電池（２０）と、前記改質器
（１０）を出た高温のアノードガスと改質器（１０）に
供給する低温の燃料ガスとの間で熱交換する熱交換器
（４０）と、前記熱交換器（４０）に供給する燃料ガス
の流量を制御する第１の流量制御弁（４２）と、前記熱
交換器（４０）をバイパスする燃料ガスの流量を制御す
るために、前記第１の流量制御弁（４２）の上流側で分
岐し、前記改質器（１０）の上流側で合流する供給ライ
ン（１ａ）に設けられた第２の流量制御弁（４４）と、
前記熱交換器（４０）を出た燃料ガスと熱交換器（４
０）をバイパスした前記燃料ガスとを合流させて改質器
（１０）に供給する供給ライン（１ｂ）と、前記燃料電
池（２０）に供給されるアノードガスの温度を低下させ
たいときは、熱交換器（４０）をバイパスする低温の燃
料ガスを、第２の流量制御弁（４４）を調節して改質器
（１０）に多量に供給し、逆に、アノードガスの温度が
低下し過ぎたときは、この第２の流量制御弁（４４）を
調節して改質器（１０）に少量の低温の燃料ガスを供給
するように、前記バイパスする燃料ガスの流量を制御す
る制御装置（４６）と、を備えることを特徴とする温度
制御装置を備えた燃料電池発電設備が提供される。
ば、燃料ガスを水素を含むアノードガスに改質する改質
器（１０）と、前記アノードガスと酸素を含むカソード
ガスとから発電する燃料電池（２０）と、前記改質器
（１０）を出た高温のアノードガスと改質器（１０）に
供給する低温の燃料ガスとの間で熱交換する熱交換器
（４０）と、前記熱交換器（４０）に供給する燃料ガス
の流量を制御する第１の流量制御弁（４２）と、前記熱
交換器（４０）をバイパスする燃料ガスの流量を制御す
るために、前記第１の流量制御弁（４２）の上流側で分
岐し、前記改質器（１０）の上流側で合流する供給ライ
ン（１ａ）に設けられた第２の流量制御弁（４４）と、
前記熱交換器（４０）を出た燃料ガスと熱交換器（４
０）をバイパスした前記燃料ガスとを合流させて改質器
（１０）に供給する供給ライン（１ｂ）と、前記燃料電
池（２０）に供給されるアノードガスの温度を低下させ
たいときは、熱交換器（４０）をバイパスする低温の燃
料ガスを、第２の流量制御弁（４４）を調節して改質器
（１０）に多量に供給し、逆に、アノードガスの温度が
低下し過ぎたときは、この第２の流量制御弁（４４）を
調節して改質器（１０）に少量の低温の燃料ガスを供給
するように、前記バイパスする燃料ガスの流量を制御す
る制御装置（４６）と、を備えることを特徴とする温度
制御装置を備えた燃料電池発電設備が提供される。
【０００８】
【作用】上記発明によれば、熱交換器（４０）に供給さ
れた低温の燃料ガスは改質器（１０）を出た高温のアノ
ードガスにより加熱され、この加熱された燃料ガスに熱
交換器（４０）をバイパスして供給された低温の燃料ガ
スが混合される。混合した燃料ガスは改質器（１０）に
供給され、改質器（１０）でアノードガスに改質され、
熱交換器（４０）で冷却されて燃料電池（２０）に供給
される。例えば、燃料電池（２０）に供給されるアノー
ドガスの温度を低下させたいときは、熱交換器（４０）
をバイパスする低温の燃料ガスを、第２の流量制御弁
（４４）を調節して改質器（１０）に多量に供給する。
逆に、アノードガスの温度が低下し過ぎたときは、この
第２の流量制御弁（４４）を調節して改質器（１０）に
少量の低温の燃料ガスを供給する。このように第１の流
量制御弁（４２）及び第２の流量制御弁（４４）を制御
すると、熱交換器（４０）をバイパスする低温の燃料ガ
スの量が変化し、改質器（１０）に供給される燃料ガス
の温度を変化させることができる。これにより熱交換器
（４０）を介して燃料電池（２０）に供給されるアノー
ドガスを運転に適する温度に制御することができる。
れた低温の燃料ガスは改質器（１０）を出た高温のアノ
ードガスにより加熱され、この加熱された燃料ガスに熱
交換器（４０）をバイパスして供給された低温の燃料ガ
スが混合される。混合した燃料ガスは改質器（１０）に
供給され、改質器（１０）でアノードガスに改質され、
熱交換器（４０）で冷却されて燃料電池（２０）に供給
される。例えば、燃料電池（２０）に供給されるアノー
ドガスの温度を低下させたいときは、熱交換器（４０）
をバイパスする低温の燃料ガスを、第２の流量制御弁
（４４）を調節して改質器（１０）に多量に供給する。
逆に、アノードガスの温度が低下し過ぎたときは、この
第２の流量制御弁（４４）を調節して改質器（１０）に
少量の低温の燃料ガスを供給する。このように第１の流
量制御弁（４２）及び第２の流量制御弁（４４）を制御
すると、熱交換器（４０）をバイパスする低温の燃料ガ
スの量が変化し、改質器（１０）に供給される燃料ガス
の温度を変化させることができる。これにより熱交換器
（４０）を介して燃料電池（２０）に供給されるアノー
ドガスを運転に適する温度に制御することができる。
【０００９】上記構成によれば、改質器（１０）から燃
料電池（２０）までのアノードガスのラインに高温用の
流量制御弁を必要としない。従って、高温用の流量制御
弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電池（２
０）に適した温度まで冷却することができ、発電設備の
製作コストを下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率
を高めることができる。
料電池（２０）までのアノードガスのラインに高温用の
流量制御弁を必要としない。従って、高温用の流量制御
弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電池（２
０）に適した温度まで冷却することができ、発電設備の
製作コストを下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率
を高めることができる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の好ましい実施例を図面を参照
して説明する。図１は、本発明による方法を実施するた
めの発電設備を示す全体構成図である。この図におい
て、発電設備は、燃料ガスを水素を含むアノードガスに
改質する改質器１０と、アノードガスと酸素を含むカソ
ードガスとから発電する燃料電池２０と、アノード排ガ
スを燃焼させる触媒燃焼器３０と、改質器１０を出た高
温のアノードガスと改質器１０に供給する低温の燃料ガ
スとの間で熱を交換する熱交換器すなわち燃料予熱器４
０とを備える。更に、本発電設備は、燃料ガス中に含ま
れる硫黄分を除去する脱硫器１２と、空気を予熱する空
気予熱器１４と、排ガス中の水分を凝縮し分離するため
の凝縮器１６及び凝縮水分離器１８とを備えている。
して説明する。図１は、本発明による方法を実施するた
めの発電設備を示す全体構成図である。この図におい
て、発電設備は、燃料ガスを水素を含むアノードガスに
改質する改質器１０と、アノードガスと酸素を含むカソ
ードガスとから発電する燃料電池２０と、アノード排ガ
スを燃焼させる触媒燃焼器３０と、改質器１０を出た高
温のアノードガスと改質器１０に供給する低温の燃料ガ
スとの間で熱を交換する熱交換器すなわち燃料予熱器４
０とを備える。更に、本発電設備は、燃料ガス中に含ま
れる硫黄分を除去する脱硫器１２と、空気を予熱する空
気予熱器１４と、排ガス中の水分を凝縮し分離するため
の凝縮器１６及び凝縮水分離器１８とを備えている。
【００１１】天然ガス等の燃料ガスは脱硫器１２により
脱硫された後、ライン１を通って燃料加熱器４０に供給
され、この燃料予熱器４０で加熱されて改質器１０に供
給される。
脱硫された後、ライン１を通って燃料加熱器４０に供給
され、この燃料予熱器４０で加熱されて改質器１０に供
給される。
【００１２】改質器１０は、触媒燃焼器３０から燃焼ガ
スライン６を介して供給される高温の燃焼ガスが完全燃
焼する燃焼室Ｃｏと、燃焼室からの伝熱により燃料ガス
を改質する改質室Ｒｅとからなる。改質室Ｒｅ内には改
質触媒が充填され、燃焼室Ｃｏで発生した高温の燃焼ガ
スにより燃料ガスを水素を含む高温のアノードガスに改
質する。放熱により温度が下がった燃焼排ガスは、燃焼
排ガスライン７を介して空気予熱器１４に供給されて空
気を加熱し、次いで、凝縮器１６及び凝縮水分離器１８
により水分が凝縮し分離される。一方、改質器１０を出
た高温のアノードガスは、アノードガスライン２を介し
て燃料予熱器４０に供給され、この燃料予熱器４０で冷
却され、燃料電池２０に供給される。
スライン６を介して供給される高温の燃焼ガスが完全燃
焼する燃焼室Ｃｏと、燃焼室からの伝熱により燃料ガス
を改質する改質室Ｒｅとからなる。改質室Ｒｅ内には改
質触媒が充填され、燃焼室Ｃｏで発生した高温の燃焼ガ
スにより燃料ガスを水素を含む高温のアノードガスに改
質する。放熱により温度が下がった燃焼排ガスは、燃焼
排ガスライン７を介して空気予熱器１４に供給されて空
気を加熱し、次いで、凝縮器１６及び凝縮水分離器１８
により水分が凝縮し分離される。一方、改質器１０を出
た高温のアノードガスは、アノードガスライン２を介し
て燃料予熱器４０に供給され、この燃料予熱器４０で冷
却され、燃料電池２０に供給される。
【００１３】燃料電池２０は、アノードガスが通過する
アノード側Ａと、カソードガスが通過するカソード側Ｃ
とからなり、アノードガス中の水素、一酸化炭素と、カ
ソードガス中の酸素、二酸化炭素とから化学反応により
電気を発生するようになっている。この燃料電池は溶融
炭酸塩型燃料電池であるのが好ましい。
アノード側Ａと、カソードガスが通過するカソード側Ｃ
とからなり、アノードガス中の水素、一酸化炭素と、カ
ソードガス中の酸素、二酸化炭素とから化学反応により
電気を発生するようになっている。この燃料電池は溶融
炭酸塩型燃料電池であるのが好ましい。
【００１４】燃料電池２０を出たアノード排ガスとカソ
ード排ガスはアノード排ガスライン４及びカソード排ガ
スライン５を介して触媒燃焼器３０に供給される。この
触媒燃焼器３０内には、ハニカム形状のニッケルを主成
分とする燃焼触媒が充填されており、アノード排ガスに
含まれる未燃分をカソード排ガスに含まれる酸素により
燃焼させるようになっている。この触媒燃焼器３０で発
生した高温の燃焼ガスはライン６を介して改質器１０の
燃焼室Ｃｏに供給される。
ード排ガスはアノード排ガスライン４及びカソード排ガ
スライン５を介して触媒燃焼器３０に供給される。この
触媒燃焼器３０内には、ハニカム形状のニッケルを主成
分とする燃焼触媒が充填されており、アノード排ガスに
含まれる未燃分をカソード排ガスに含まれる酸素により
燃焼させるようになっている。この触媒燃焼器３０で発
生した高温の燃焼ガスはライン６を介して改質器１０の
燃焼室Ｃｏに供給される。
【００１５】燃料電池２０のカソードガスライン３には
空気源（図示せず）から空気ライン８、空気予熱器１４
を介して空気が供給される。この空気ライン８には凝縮
器１６及び凝縮水ドラム１８により水分が除去された燃
焼排ガスが供給され、電池の反応に必要な二酸化炭素を
供給するようになっている。
空気源（図示せず）から空気ライン８、空気予熱器１４
を介して空気が供給される。この空気ライン８には凝縮
器１６及び凝縮水ドラム１８により水分が除去された燃
焼排ガスが供給され、電池の反応に必要な二酸化炭素を
供給するようになっている。
【００１６】更に、燃料電池のカソード側Ｃを通過した
カソード排ガスの一部はカソード循環ライン９を介して
カソードライン３に循環される。このカソード循環ライ
ン９には通常、熱交換器（図示せず）、ブロア２２が設
けられ、循環するカソードガスの温度、流量を制御でき
るようになっている。
カソード排ガスの一部はカソード循環ライン９を介して
カソードライン３に循環される。このカソード循環ライ
ン９には通常、熱交換器（図示せず）、ブロア２２が設
けられ、循環するカソードガスの温度、流量を制御でき
るようになっている。
【００１７】本発明による発電設備は、更に、熱交換器
すなわち燃料予熱器４０に供給される燃料ガスの流量を
制御する第１の流量制御弁４２と、燃料予熱器４０をバ
イパスする燃料ガスの流量を制御する第２の流量制御弁
４４と、燃料予熱器４０を出た燃料ガスと燃料予熱器を
バイパスした燃料ガスとを合流させて改質器１０に供給
する供給ライン１ａ、１ｂと、燃料電池に供給されるア
ノードガスの温度を制御するようにバイパスする燃料ガ
スの流量を制御する制御装置４６と、を備えている。
すなわち燃料予熱器４０に供給される燃料ガスの流量を
制御する第１の流量制御弁４２と、燃料予熱器４０をバ
イパスする燃料ガスの流量を制御する第２の流量制御弁
４４と、燃料予熱器４０を出た燃料ガスと燃料予熱器を
バイパスした燃料ガスとを合流させて改質器１０に供給
する供給ライン１ａ、１ｂと、燃料電池に供給されるア
ノードガスの温度を制御するようにバイパスする燃料ガ
スの流量を制御する制御装置４６と、を備えている。
【００１８】第１流量制御弁４２と第２流量制御弁４４
は、燃料予熱器４０をバイパスする燃料ガスの流量を変
化させるように制御される。第１流量制御弁４２は、か
ならずしも流量を可変に調節できる調節弁でなくとも良
く、例えば、オリフィスであっても良い。第２流量制御
弁４４は流量を可変に調節できる調節弁であるのが好ま
しい。また、供給ライン１ａ、１ｂは燃料予熱器４０の
後流（改質器の側）で合流する配管ラインである。
は、燃料予熱器４０をバイパスする燃料ガスの流量を変
化させるように制御される。第１流量制御弁４２は、か
ならずしも流量を可変に調節できる調節弁でなくとも良
く、例えば、オリフィスであっても良い。第２流量制御
弁４４は流量を可変に調節できる調節弁であるのが好ま
しい。また、供給ライン１ａ、１ｂは燃料予熱器４０の
後流（改質器の側）で合流する配管ラインである。
【００１９】かかる構成により、熱交換器に供給された
低温の燃料ガスは改質器を出た高温のアノードガスによ
り加熱され、この加熱された燃料ガスに熱交換器をバイ
パスして供給された低温の燃料ガスが混合する。更に、
混合した燃料ガスは改質器に供給され、改質器でアノー
ドガスに改質され、熱交換器で冷却されて燃料電池に供
給される。第１流量制御弁及び第２流量制御弁を制御す
ると、熱交換器をバイパスする低温の燃料ガスの量が変
化し、改質器に供給される燃料ガスの温度を変化させる
ことができる。これにより熱交換器を介して燃料電池に
供給されるアノードガスを運転に適する温度に制御する
ことができる。
低温の燃料ガスは改質器を出た高温のアノードガスによ
り加熱され、この加熱された燃料ガスに熱交換器をバイ
パスして供給された低温の燃料ガスが混合する。更に、
混合した燃料ガスは改質器に供給され、改質器でアノー
ドガスに改質され、熱交換器で冷却されて燃料電池に供
給される。第１流量制御弁及び第２流量制御弁を制御す
ると、熱交換器をバイパスする低温の燃料ガスの量が変
化し、改質器に供給される燃料ガスの温度を変化させる
ことができる。これにより熱交換器を介して燃料電池に
供給されるアノードガスを運転に適する温度に制御する
ことができる。
【００２０】
【発明の効果】上述した本発明によれば、改質器から燃
料電池までのアノードガスのラインに流量を制御する高
温用の流量制御弁を必要としない。従って、高温用の流
量制御弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電
池に適した温度まで冷却することができ、発電設備の製
作コストを下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率を
高めることができる。
料電池までのアノードガスのラインに流量を制御する高
温用の流量制御弁を必要としない。従って、高温用の流
量制御弁を用いることなく高温のアノードガスを燃料電
池に適した温度まで冷却することができ、発電設備の製
作コストを下げ、かつ放熱損失を少なくして発電効率を
高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施する発電設備を示す全
体構成図である。
体構成図である。
【図２】従来の発電設備を示す全体構成図である。
１ 燃料ガスライン ２ アノードガスライン ３ カソードガスライン ４ アノード排ガスライン ５ カソード排ガスライン ６ 燃焼ガスライン ７ 燃焼排ガスライン ８ カソードガスライン ９ カソード循環ライン １０ 改質器 １２ 脱硫器 １４ 空気予熱器 １６ 凝縮器 １７ 凝縮水分離器 ２０ 燃料電池 ３０ 触媒燃焼器 ４０ 燃料予熱器（熱交換器） ４２ 第１の流量制御弁 ４４ 第２の流量制御弁 ４６ 制御装置
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料ガスを水素を含むアノードガスに改
質する改質器（１０）と、前記アノードガスと酸素を含
むカソードガスとから発電する燃料電池（２０）と、を
備える燃料電池発電設備の温度制御方法において、 低温の燃料ガスを前記改質器（１０）を出た高温のアノ
ードガスと熱交換させて燃料ガスを加熱し、 前記加熱された燃料ガスに低温の燃料ガスを混合し、 前記混合した燃料ガスを前記改質器（１０）に供給し、該 改質器（１０）を出た前記高温のアノードガスを前記
低温の燃料ガスと熱交換させてアノードガスを冷却す
る、ことを特徴とする燃料電池発電設備の温度制御方
法。 - 【請求項２】 燃料ガスを水素を含むアノードガスに改
質する改質器（１０）と、 前記アノードガスと酸素を含むカソードガスとから発電
する燃料電池（２０）と、 前記改質器（１０）を出た高温のアノードガスと改質器
（１０）に供給する低温の燃料ガスとの間で熱交換する
熱交換器（４０）と、 前記熱交換器（４０）に供給する燃料ガスの流量を制御
する第１の流量制御弁（４２）と、 前記熱交換器（４０）をバイパスする燃料ガスの流量を
制御するために、前記第１の流量制御弁（４２）の上流
側で分岐し、前記改質器（１０）の上流側で合流する供
給ライン（１ａ）に設けられた第２の流量制御弁（４
４）と、 前記熱交換器（４０）を出た燃料ガスと熱交換器（４
０）をバイパスした前記燃料ガスとを合流させて改質器
（１０）に供給する供給ライン（１ｂ）と、前記 燃料電池（２０）に供給されるアノードガスの温度
を低下させたいときは、熱交換器（４０）をバイパスす
る低温の燃料ガスを、第２の流量制御弁（４４）を調節
して改質器（１０）に多量に供給し、逆に、アノードガ
スの温度が低下し過ぎたときは、この第２の流量制御弁
（４４）を調節して改質器（１０）に少量の低温の燃料
ガスを供給するように、前記バイパスする燃料ガスの流
量を制御する制御装置（４６）と、を備えることを特徴
とする温度制御装置を備えた燃料電池発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04152517A JP3137143B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04152517A JP3137143B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343089A JPH05343089A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3137143B2 true JP3137143B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=15542178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04152517A Expired - Fee Related JP3137143B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3137143B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6256202B2 (ja) | 2014-05-29 | 2018-01-10 | 住友電気工業株式会社 | 電解液循環型電池 |
| CN116960394B (zh) * | 2023-09-20 | 2023-12-15 | 北京英博新能源有限公司 | 用于燃料电池系统的氢气温控方法、设备及燃料电池汽车 |
| CN117525479A (zh) * | 2023-12-15 | 2024-02-06 | 新研氢能源科技有限公司 | 一种用于燃料电池堆的快速升温方法 |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP04152517A patent/JP3137143B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05343089A (ja) | 1993-12-24 |
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