JP3949460B2 - Fuel cell power generation system and operation method thereof - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池発電システムおよびその運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コージェネレーションシステムとして、環境問題を考慮して燃料電池を組み入れた発電システムが提案されている。また、燃料電池としては、電解質膜とこの電解質膜を狭持するアノード電極およびカソード電極とこのアノード電極およびカソード電極に燃料ガスと空気とを供給すると共にセル間の隔壁をなすセパレータとからなる単セルを複数積層してなる固体高分子電解質型の燃料電池が知られている。
【０００３】
ところで、燃料電池における電気化学反応が発熱反応であることから、燃料電池の温度を適温に保つために燃料電池に冷却水を循環させる冷却水循環経路が設けられているが、外気温が下がるとこの冷却水が凍結してしまい、燃料電池発電システムの運転に支障が生じるおそれがある。特にこのおそれは低温且つ燃料電池の停止時（例えば長期放置時など）に顕著になる。この点を考慮して、例えば特開平７−１６９４７６号公報には、外気温が低いとき原燃料を燃焼させて燃料電池を保温することが提案され、特開平１１−２１４０２５号公報には、外気温が低いとき燃料電池を駆動させその電気化学反応で発生する熱により冷却水循環経路内の冷却水を暖めて凍結を防止することが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの公報では、発電する必要がないのに原燃料を燃焼させたり燃料電池を駆動させたりするため、長期的にみたときにシステム効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであり、システム効率を高く維持しつつ燃料電池冷媒の凍結を防止することができる燃料電池発電システムおよびその運転方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述した目的を達成するために、本発明の第１は、燃料電池発電システムであって、
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、
熱交換媒体を貯留する熱交換媒体貯留手段と、
前記燃料電池を冷却する燃料電池冷媒と前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体との間で熱交換を行い前記燃料電池の発電時には前記熱交換媒体により前記燃料電池冷媒の熱を回収する熱交換手段と、
前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記熱を回収した熱交換媒体により前記熱交換手段にて前記燃料電池冷媒を暖める凍結防止手段と
外気温を検出する外気温検出手段と、
を備え、
前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときとは、前記外気温検出手段によって検出された外気温が予め前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあると定められた所定の外気温範囲のときとするものである。
【０００７】
この燃料電池発電システムでは、燃料電池が発電しているときには、発熱反応である電気化学反応によって熱を帯びる燃料電池を燃料電池冷媒が冷却し、この燃料電池冷媒の熱を熱交換媒体が回収する。一方、燃料電池冷媒が凍結するおそれがあるとき（例えば低温で燃料電池の停止時（長期放置時）など）には、燃料電池の発電中に熱を回収した熱交換媒体により燃料電池冷媒を暖めて凍結を防止する。このように燃料電池発電システムで発生した熱を利用して燃料電池冷媒の凍結を防止するため、システム効率を高く維持できる。また、燃料電池冷媒が凍結するおそれがあるか否かを外気温に基づいて適切に判定することができる。
【０００８】
本発明の第１の燃料電池発電システムにおいて、前記凍結防止手段は、前記燃料電池冷媒を暖める熱交換媒体として前記熱交換媒体貯留手段の中層部以上に貯留する熱交換媒体を用いてもよい。熱交換媒体貯留手段に貯留されている熱交換媒体は中層部以下よりも中層部以上の方が温度勾配からみて高温になりやすいので、中層部以上に貯留する熱交換媒体により燃料電池冷媒を暖めるのが凍結防止するうえで有利である。特に、熱交換手段で熱交換したあとの熱交換媒体を熱交換貯留手段の上層部に戻す場合には、中層部以上の方が高温になりやすい傾向が高いので、中層部以上に貯留する熱交換媒体を利用することが好ましい。
【０００９】
本発明の第１の燃料電池発電システムは、前記熱交換媒体貯留手段の下層部の熱交換媒体を前記熱交換手段へ送り込み前記燃料電池冷媒と熱交換させたあと前記熱交換媒体貯留手段へ戻す第１経路と、前記熱交換媒体貯留手段の中層部以上に貯留する熱交換媒体を前記熱交換手段へ送り込み前記燃料電池冷媒と熱交換させたあと前記熱交換媒体貯留手段へ戻す第２経路とを備え、前記凍結防止手段は、前記燃料電池の発電時には前記第１経路を開き前記第２経路を閉じて前記熱交換手段にて熱交換を行うことにより前記燃料電池冷媒の熱を前記熱交換媒体で回収し、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記第２経路を開き前記第１経路を閉じて前記熱交換手段にて熱交換を行うことにより前記燃料電池冷媒を前記熱交換媒体で暖めるようにしてもよい。こうすれば、比較的低温の熱交換媒体で燃料電池冷媒の熱を回収するため熱回収効率がよく、また、比較的高温の熱交換媒体で凍結のおそれのある燃料電池冷媒を暖めるため早期に凍結のおそれが解消する。
【００１０】
本発明の第１の燃料電池発電システムは、前記熱交換媒体貯留手段に貯められた前記熱交換媒体に熱量を付与する熱量付与手段を備え、前記凍結防止手段は、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあり且つ前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときには、前記熱量付与手段が熱量を付与したあとの熱交換媒体で前記燃料電池冷媒を暖めるようにしてもよい。こうすれば、燃料電池発電システムで発生した熱だけでは燃料電池冷媒の凍結防止を賄いきれなかったとしても、熱交換媒体に熱量を付与することにより燃料電池冷媒の凍結を防止することができる。
【００１１】
このとき、前記熱交換媒体貯留手段に貯められた前記熱交換媒体の熱量を検出する熱量検出手段を備えていてもよく、前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときとは、前記熱量検出手段によって検出された熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに必要な所定の熱量範囲でないときとしてもよい。こうすれば、凍結防止手段は熱交換媒体の熱量が燃料電池冷媒の凍結を防止するのに不足しているか否かを適切に判定することができる。
【００１４】
本発明の第１の燃料電池発電システムにおいて、前記熱交換媒体は水又は湯であってもよい。こうすれば、燃料電池の発電時に燃料電池からの熱を湯水で回収することができるので給湯が可能となる。
【００１５】
本発明の第１の燃料電池発電システムにおいて、前記燃料電池冷媒は閉じた系内を循環するように構成してもよい。こうすれば、通常は燃料電池冷媒を抜いたり補充したりする必要がない。
【００１８】
本発明の第１の燃料電池発電システムは、前記燃料電池の運転状態を検出する運転状態検出手段を備え、前記凍結防止手段は、前記運転状態検出手段により前記燃料電池が運転停止中であると検出されたときに前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるか否かを判定してもよい。燃料電池冷媒の凍結のおそれは燃料電池が運転停止中のときに特に発生しやすいため、燃料電池の運転停止時に燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるか否かを判定することが好ましい。なお、燃料電池冷媒が凍結するおそれがあるか否かについては、外気温と燃料電池冷媒の温度の両方に基づいて判定することが好ましく、外気温と燃料電池冷媒の温度のいずれか一方又は両方と燃料電池の運転状態（運転中、運転停止中など）との組合せに基づいて判定することが特に好ましい。
【００１９】
本発明の第２は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を冷却する燃料電池冷媒と熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体との間で熱交換を行う燃料電池発電システムを運転する方法であって、前記燃料電池の発電時には前記燃料電池冷媒の熱を前記熱交換媒体で回収し、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記燃料電池の発電時に熱を回収した熱交換媒体により前記燃料電池冷媒を暖めるものであり、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときとは、外気温が予め前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあると定められた所定の凍結温度範囲のときとするものである。こうすれば、燃料電池発電システムで発生した熱を利用して燃料電池冷媒の凍結を防止するため、システム効率を高く維持できる。また、燃料電池冷媒が凍結するおそれがあるか否かを外気温に基づいて適切に判定することができる。
【００２０】
本発明の第２の燃料電池発電システムの運転方法において、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあり且つ前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときには、前記熱交換媒体に熱量を付与したあと該熱交換媒体で前記燃料電池冷媒を暖めてもよい。こうすれば、燃料電池発電システムで発生した熱だけでは燃料電池冷媒の凍結防止を賄いきれなかったとしても、熱交換媒体に熱量を付与することにより燃料電池冷媒の凍結を防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、燃料電池発電システム１０の概略を示す構成図である。この燃料電池発電システム１０は、図示するように、ガス配管２２から都市ガス（１３Ａ）の供給を受けて都市ガスを水素リッチな改質ガスに改質する改質器３０と、改質ガス中の一酸化炭素を低減して燃料ガスとするＣＯ選択酸化部３４と、燃料ガスと酸化ガス（ここでは空気）の供給を受けて電気化学反応により発電する燃料電池４０と、燃料電池４０の冷媒である冷却水と貯湯槽４４に貯留される熱交換媒体である水との熱交換を行う熱交換器４２と、熱交換器４２にて燃料電池４０の熱を回収して加温された水を貯留する貯湯槽４４と、燃料電池４０からの直流電力を交流電力に変換して外部に供給する系統連係パッケージ７０と、システム全体をコントロールする電子制御ユニット６０とを備えている。なお、貯湯槽４４に貯留される水とは、冷水の場合もあるし温水の場合もある。
【００２３】
改質器３０は、ガス配管２２から調節弁２４と昇圧ポンプ２６と硫黄分を除く脱硫器２７とを介して供給される都市ガスと図示しない配管により供給される水蒸気とによる次式（１）および次式（２）の水蒸気改質反応およびシフト反応により水素リッチな改質ガスを生成する。改質器３０には、こうした反応に必要な熱を供給する燃焼部３２が設けられており、燃焼部３２にはガス配管２２から調節弁２４と昇圧ポンプ２８とを介して都市ガスが供給されるようになっている。また、燃焼部３２には、燃料電池４０のアノード側の排出ガス（アノードオフガス）が供給され、アノードオフガス中の未反応の水素を燃料として用いることができるようになっている。
【００２４】
【数１】
ＣＨ4＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 （１）
ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2 （２）
【００２５】
ＣＯ選択酸化部３４は、図示しない配管による空気の供給を受けて水素の存在下で一酸化炭素を選択して酸化する一酸化炭素選択酸化触媒（例えば白金とルテニウムの合金による触媒）により、改質ガス中の一酸化炭素を選択酸化して一酸化炭素濃度が極めて低い（本実施形態では数ｐｐｍ程度）水素リッチな燃料ガスとする。
【００２６】
燃料電池４０は、電解質膜とこの電解質膜を狭持するアノード電極およびカソード電極とこのアノード電極およびカソード電極に燃料ガスと空気とを供給すると共にセル間の隔壁をなすセパレータとからなる単セルを複数積層してなる固体高分子型の燃料電池として構成されており、ＣＯ選択酸化部３４からの燃料ガス中の水素とブロア４１からの空気中の酸素とによる電気化学反応（発熱反応）によって発電する。
【００２７】
燃料電池４０と熱交換器４２との間には、発熱反応によって高温化する燃料電池４０を適温に保持するための冷却水循環経路４８が形成されている。この冷却水循環経路４８の途中には、所定量の冷却水を蓄えておく図示しないリザーバタンクと、リザーバタンク内の冷却水を循環させる冷却水ポンプ４３と、冷却水循環経路４８内の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ４９とが設けられている。また、冷却水循環経路４８は閉じた系であり、通常、冷却水循環経路４８内の水を抜いたり足したりすることは行われない。この冷却水循環経路４８に冷却水を循環させることにより、燃料電池４０は適温（本実施形態では、８０〜９０℃程度）に保持される。
【００２８】
熱交換器４２は、燃料電池４０の冷却水と貯湯槽４４に貯留される水との熱交換を行うものである。システム運転時つまり燃料電池４０の発電時には燃料電池４０の熱を冷却水循環経路４８を循環する冷却水が奪い、その冷却水の熱を貯湯槽４４に貯留される水が熱交換器４２にて回収し、温水となって貯湯槽４４に貯湯されるようになっている。つまり、貯湯槽４４は燃料電池４０を冷却する冷却水から回収した熱を蓄える役割を果たす。この貯湯槽４４は、所定容量のタンクであり、下方内部から熱交換器４２を経て上方内部に通じる第１経路５１と、上方内部から熱交換器４２を経て上方内部へと通じる第２経路５２と、絶えずタンク内に水道水が満たされるように補給する図示しない補給路とを備えている。第１経路５１には、熱交換器４２に至る手前に貯湯ポンプ４５が配置され、貯湯槽４４から貯湯ポンプ４５へ至る途中にソレノイドバルブである第１バルブ４６が配置されている。また、第２経路５２には、熱交換器４２に至る手前に貯湯ポンプ４５が配置され、貯湯槽４４から貯湯ポンプ４５へ至る途中にソレノイドバルブである第２バルブ４７が配置されている。したがって、貯湯ポンプ４５は、第１バルブ４６が開き第２バルブ４７が閉じているときには貯湯槽４４に貯留されている水を第１経路５１に循環させる役割を果たし、第１バルブ４６が閉じ第２バルブ４７が開いているときには貯湯槽４４に貯留されている水を第２経路５２に循環させる役割を果たす。
【００２９】
外気温センサ６１は、外気の温度を検出するセンサであり、改質器３０、ＣＯ選択酸化部３４、燃料電池４０、熱交換器４２、電子制御ユニット６０等を収納する図示しない本体パッケージの筐体外側に取り付けられている。なお、本実施形態の燃料電池発電システム１０は、本体パッケージのほか、貯湯槽４４を収納する貯湯パッケージや、系統連係パッケージ７０を備えている。
【００３０】
電子制御ユニット６０は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを中心とするマイクロプロセッサとして構成されている。この電子制御ユニット６０には、系統連係パッケージ７０内の図示しないインバータの電流センサからの出力電圧や、同インバータの電圧センサからの出力電流や、冷却水温センサ４９からの冷却水の水温や、外気温センサ６１からの外気温などが入力される。また、電子制御ユニット６０からは、調節弁２４、第１バルブ４６及び第２バルブ４７のソレノイドへの駆動信号や、昇圧ポンプ２６，２８，ブロア４１，冷却水ポンプ４３，貯湯ポンプ４５などへの駆動信号や、燃焼部３２への点火信号や、系統連係パッケージ７０内の図示しないインバータへのスイッチング制御信号などが出力される。
【００３１】
この電子制御ユニット６０は、ハイ、ミドル、ローのいずれかの運転モードが決まると、その運転モードに応じて定められた電力を目標出力電力として、燃料電池４０からの直流電力を系統連係パッケージ７０内の図示しないインバータで変換した交流電力が目標出力電力となるように、燃料電池４０の発電量を制御する。ここで、燃料電池４０の発電量の制御とは、例えば都市ガスの調節弁２４や昇圧ポンプ２６を制御することにより燃料電池４０への燃料ガスの供給量を制御したり、ブロア４１を制御することにより酸化ガスの供給量を制御したりすることをいう。
【００３２】
次に、こうして構成された燃料電池発電システム１０の動作について説明する。図２は熱交換制御プログラムの一例を示すフローチャートであり、このプログラムは電子制御ユニット６０の図示しないＲＯＭに記録され、所定タイミング毎に電子制御ユニット６０の図示しないＣＰＵにより読み出され実行される。また、熱交換制御は凍結防止制御を含む。このプログラムが開始されると、電子制御ユニット６０は、まず燃料電池４０が運転中か運転停止中かを判定し（ステップＳ１００）、燃料電池４０が運転中のときには、第１バルブ４６を開き第２バルブ４７を閉じることにより第１経路５１を開き第２経路５２を閉じ（ステップＳ１１０）、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させ（ステップＳ１２０）、このプログラムを終了する。すると、冷却水は冷却水循環経路４８を循環し、貯湯槽４４に貯留された水は貯湯槽４４の下層部から第１経路５１を循環して貯湯槽４４の上層部へ戻る。このとき、冷却水は電気化学反応（発熱反応）によって熱を帯びた燃料電池４０を冷却して自らの温度が上昇し、熱交換器４２にて貯湯槽４４から流通してきた水により熱を回収される。この結果、燃料電池４０は適温に保持されると共に貯湯槽４４にはお湯が貯められる。
【００３３】
一方、燃料電池４０が運転停止中のときには、電子制御ユニット６０は外気温センサ６１から外気温を読み込み（ステップＳ１３０）、その外気温が予め定められた所定温度Ｔａ以下か否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、所定温度Ｔａは、予め冷却水の凍結温度（凝固点）に基づいて冷却水が凍結するおそれのある外気温に定められており、例えばＴａは冷却水凍結温度と一致するように定められていてもよい。そして、外気温が所定温度Ｔａを越えているときには、冷却水循環経路４８内の冷却水が凍結するおそれはないため、このプログラムを終了する。一方、外気温が所定温度Ｔａ以下のときには、続いて冷却水温センサ４９から冷却水温を読み込み（ステップＳ１５０）、その冷却水温が予め定められた所定温度Ｔｗ１以下か否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定温度Ｔｗ１は、冷却水の凍結温度に基づいて冷却水が凍結するおそれがある水温に定められており、例えばＴｗ１は冷却水凍結温度より僅かに高い温度と定めてもよい。そして、冷却水温が所定温度Ｔｗ１を越えているときには、外気温が低くても直ぐに冷却水循環経路４８内の冷却水が凍結するおそれはないため、このプログラムを終了する。一方、冷却水温が所定温度Ｔｗ１以下のときには、外気温及び冷却水温の両方からみて冷却水が凍結するおそれがあるため、第１バルブ４６を閉じ第２バルブ４７を開くことにより第１経路５１を閉じ第２経路５２を開き（ステップＳ１７０）、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させる（ステップＳ１８０）。すると、冷却水は冷却水循環経路４８を循環し、貯湯槽４４に貯留された水は貯湯槽４４の上層部から第２経路５２を循環して貯湯槽４４の上層部へ戻る。このとき、貯湯槽４４に貯留された水は燃料電池４０が運転中のときに燃料電池４０の冷却水の熱を回収してお湯になっているため、熱交換器４２にて貯湯槽４４から流通してきた水により冷却水が暖められる。この結果、冷却水温が上昇する。
【００３４】
その後、冷却水温センサ４９から冷却水温を読み込み（ステップＳ１９０）、その冷却水温が予め定められた所定温度Ｔｗ２を越えたか否かを判定する（ステップＳ２００）。ここで、所定温度Ｔｗ２は所定温度Ｔｗ１よりも高い値に設定されており、一旦冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えたあとは直ちに所定温度Ｔｗ１以下に戻らないような値に設定されている。また、所定温度Ｔｗ２を必要以上に高い値に設定すると貯湯槽４４に貯留されたお湯が冷めてしまうため、その点も考慮して設定されている。なお、この所定温度Ｔｗ２は外気温に応じて異なる値を採用してもよい。そして、冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えていないときには、再びステップＳ１９０に戻り、冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えたときには、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を停止させ（ステップＳ２１０）、このプログラムを終了する。この結果、冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えるまで貯湯槽４４から流通してきたお湯が冷却水を暖め続ける。
【００３５】
以上詳述した本実施形態によれば、冷却水循環経路４８内の冷却水が凍結するおそれがあるときには、燃料電池４０の発電中に熱を回収した貯湯槽４４の水（お湯）により冷却水を暖めて凍結を防止しており、換言すれば燃料電池発電システム１０で発生した熱を利用して燃料電池４０の冷却水の凍結を防止しているため、システム効率を高く維持したまま冷却水の凍結を防止できる。
【００３６】
また、外気温と冷却水温の両方に基づいて冷却水が凍結するおそれがあるか否かを適切に判定することができる。なお、上述した実施形態では、外気温が所定温度Ｔａ以下で冷却水温が所定温度Ｔｗ１以下という温度範囲が、予め冷却水の凍結のおそれがあると定められた所定の温度範囲に相当する。
【００３７】
更に、貯湯槽４４に貯留されている水（お湯）は中層部以上の方が温度勾配からみて高温になりやすいことから、その中層部以上の水を用いて冷却水を暖めているため、冷却水の凍結を防止するうえで有利である。
【００３８】
更にまた、燃料電池４０の発電時には第１経路５１を利用して貯湯槽４４のうち下層部にある比較的低温の水で燃料電池４０の冷却水の熱を回収するため熱回収効率がよく、また、冷却水の凍結のおそれがあるときには第２経路５２を利用して貯湯槽４４のうち中層部以上にある比較的高温の水で冷却水を暖めるため早期に凍結のおそれが解消する。
【００３９】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【００４０】
例えば、上述した実施形態では、燃料電池４０の運転停止中のときにステップＳ１３０以下の処理を行ったが、燃料電池発電システム１０に凍結防止モードを設定するモード設定ボタンを設け、凍結防止モードに設定されているときにステップＳ１３０以下の処理を行ってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態において、貯湯槽４４に貯留された水は、燃料電池４０の運転中に、燃料電池４０のアノードから排出されるアノードオフガスの熱や、カソードから排出されるカソードオフガスの熱や、燃焼部３２から排出される燃焼排ガスの熱などを回収してもよい。こうすれば、燃料電池発電システム１０で発生した熱をより有効に回収することができるし、冷却水の凍結を防止するうえでも有効である。
【００４２】
更に、上述した実施形態において、電子制御ユニット６０は、図３に示すように、ステップＳ１００で燃料電池４０の運転停止中のときには、外気温を読み込み（ステップＳ１３０）、その外気温と所定温度Ｔａとを比較し（ステップＳ１４０）、その外気温が所定温度Ｔａ以下のときには、第１バルブ４６を閉じ第２バルブ４７を開いたうえで冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させ（ステップＳ１７０、Ｓ１８０）、貯湯槽４４に貯留されているお湯で凍結するおそれのある冷却水を暖め、その後所定時間経過したか否かを判定し（ステップＳ２０５）、所定時間経過したあと両ポンプ４３，４５を停止する（ステップＳ２１０）ようにしてもよい。つまり、外気温のみに基づいて冷却水が凍結するおそれがあるか否かを判定してもよい。なお、図３のフローチャートのうち図２のフローチャートと共通する部分については、同じステップで表示した。
【００４３】
あるいは、上述した実施形態において、電子制御ユニット６０は、図４に示すように、ステップＳ１００で燃料電池４０の運転停止中のときには、冷却水温を読み込み（ステップＳ１５０）、その冷却水温と所定温度Ｔｗ１とを比較し（ステップＳ１６０）、その冷却水温が所定温度Ｔｗ１以下のときには、第１バルブ４６を閉じ第２バルブ４７を開いたうえで冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させ（ステップＳ１７０、Ｓ１８０）、貯湯槽４４に貯留されているお湯で凍結するおそれのある冷却水を暖め、その後冷却水温を読み込み（ステップＳ１９０）、その冷却水温と所定温度Ｔｗ２とを比較し（ステップＳ２００）、その冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えたときには両ポンプ４３，４５を停止する（ステップＳ２１０）ようにしてもよい。つまり、冷却水温のみに基づいて冷却水が凍結するおそれがあるか否かを判定してもよい。なお、図４のフローチャートのうち図２のフローチャートと共通する部分については、同じステップで表示した。
【００４４】
更に、上述した実施形態において、図５に示すように、貯湯槽４４の取水口に追焚き給湯器５５を取り付け、電子制御ユニット６０は貯湯槽４４の水の温度（貯湯温）を貯湯温センサ４４ａから読み込み、その貯湯温が低下した場合には追焚き給湯器５５を作動させて追焚きにより貯湯温を上げて給湯するようにし、また、貯湯槽４４から追焚き給湯器５５、第３バルブ５４、貯留ポンプ４５及び熱交換器４２を経て貯湯槽４４へ戻る第３経路５３を設け、電子制御ユニット６０が図６に示す熱交換制御プログラムのフローチャートに基づいて処理を実行してもよい。この図６のフローチャートのうち図２のフローチャートと共通する部分については、同じステップで表示する。電子制御ユニット６０は、燃料電池４０が運転中のときには、第１バルブ４６を開き第２バルブ４７と第３バルブ５４とを閉じ（ステップＳ１１５）、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させる（ステップＳ１２０）。これにより、燃料電池４０の運転時には第１経路５１を利用して貯湯槽４４のうち下層部にある比較的低温の水で燃料電池４０の冷却水の熱を回収する。一方、燃料電池４０の運転停止中で外気温が所定温度Ｔａ以下で冷却水温が所定温度Ｔｗ１以下のときには、貯湯槽４４に貯留された水が冷却水の凍結を防止できるかどうかを判定する（ステップＳ１６５）。この判定は、貯湯温センサ４４ａから読み込んだ貯湯温（熱量）が、予め定められた所定水温（凍結するおそれのある冷却水を凍結するおそれのない状態にすることのできる温度）以上か否かによって行われる。そして、貯湯槽４４に貯留された水が冷却水の凍結を防止できるときには、第１バルブ４６と第３バルブ５４とを閉じ第２バルブ４７を開き（ステップＳ１６６）、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させ（ステップＳ１８０）、冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えたあと両ポンプ４３，４５の駆動を停止させる（ステップＳ１９０，Ｓ２００，Ｓ２１０）。これにより、冷却水が凍結するおそれがあるときには第２経路５２を利用して貯湯槽４４のうち中層部以上にある比較的高温の水で冷却水を暖めて凍結するおそれのない状態にする。一方、ステップＳ１６５で貯湯槽４４に貯留された水が冷却水の凍結を防止できないとき、つまり貯湯槽４４の水の熱量が冷却水を暖めるのに不足しているときには、第１バルブ４６と第２バルブ４７とを閉じ第３バルブ５４を開き（ステップＳ１６７）、追焚き給湯器５５を作動させ（ステップＳ１６８）、冷却水ポンプ４３及び貯湯ポンプ４５を駆動させ（ステップＳ１８０）、冷却水温が所定温度Ｔｗ２を越えたあと両ポンプ４３，４５を停止させる（ステップＳ１９０，Ｓ２００，Ｓ２１０）。なお、このときステップＳ２１０では追焚き給湯器５５も停止させる。これにより、貯湯槽４４に貯留された水は追焚き給湯器５５にて熱量を付与されて高温になったあと第３経路５３を循環し、その第３経路５３に配置されている熱交換器４２にて冷却水を暖め、冷却水の凍結を防止する。こうすれば、燃料電池発電システム１０で発生した熱だけでは冷却水の凍結防止を賄いきれなかったとしても、貯湯槽４４の水に熱量を付与することにより冷却水の凍結を防止することができる。
【００４５】
このとき、貯湯槽４４が追焚き給湯機能を有していてもよく、この場合には第３経路５３や第３バルブ５４や追焚き給湯器５５は不要であり、図２のフローチャートで燃料電池４０の運転停止中で外気温が所定温度Ｔａ以下で冷却水温が所定温度Ｔｗ１以下のときに、貯湯槽４４に貯留された水で冷却水の凍結を防止できるか否かを判定し、防止できるときにはステップＳ１８０以下に進み、防止できないときには追焚き機能を作動させたあとステップＳ１８０以下に進めばよい。但し、追焚き機能を作動させたときにはステップＳ２１０で追焚き機能を停止させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である燃料電池発電システムの概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニットにより実行される熱交換制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図３】電子制御ユニットにより実行される熱交換制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図４】電子制御ユニットにより実行される熱交換制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施形態である燃料電池発電システムの概略を示す構成図である。
【図６】電子制御ユニットにより実行される熱交換制御プログラムの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…燃料電池発電システム、２２…ガス配管、２４…調節弁、２６…昇圧ポンプ、２７…脱硫器、２８…昇圧ポンプ、３０…改質器、３２…燃焼部、３４…ＣＯ選択酸化部、４０…燃料電池、４１…ブロア、４２…熱交換器、４３…冷却水ポンプ、４４…貯湯槽、４５…貯湯ポンプ、４６…第１バルブ、４７…第２バルブ、４８…冷却水循環経路、４９…冷却水温センサ、５１…第１経路、５２…第２経路、５３…第３経路、５４…第３バルブ、５５…追焚き給湯器、６０…電子制御ユニット、６１…外気温センサ、７０…系統連係パッケージ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power generation system and an operation method thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, a power generation system incorporating a fuel cell has been proposed as a cogeneration system in consideration of environmental problems. In addition, a fuel cell includes a single electrode comprising an electrolyte membrane, an anode electrode and a cathode electrode that sandwich the electrolyte membrane, and a separator that supplies fuel gas and air to the anode electrode and the cathode electrode and forms a partition between cells. 2. Description of the Related Art A solid polymer electrolyte type fuel cell in which a plurality of cells are stacked is known.
[0003]
By the way, since the electrochemical reaction in the fuel cell is an exothermic reaction, in order to keep the temperature of the fuel cell at an appropriate temperature, a cooling water circulation path for circulating the cooling water to the fuel cell is provided. The cooling water may freeze, which may hinder the operation of the fuel cell power generation system. In particular, this fear becomes conspicuous when the fuel cell is stopped at a low temperature (for example, when left for a long period of time). In consideration of this point, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-169476 proposes to keep the fuel cell by burning the raw fuel when the outside air temperature is low. It has been proposed that the fuel cell is driven when the temperature is low, and the cooling water in the cooling water circulation path is warmed by heat generated by the electrochemical reaction to prevent freezing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these publications, there is a problem that the system efficiency is lowered in the long term because the raw fuel is burned or the fuel cell is driven although it is not necessary to generate power.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system capable of preventing freezing of the fuel cell refrigerant while maintaining high system efficiency and an operation method thereof.
[0006]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
  In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a fuel cell power generation system,
  A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas;
  Heat exchange medium storage means for storing the heat exchange medium;
  Heat exchange is performed between the fuel cell refrigerant for cooling the fuel cell and the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means, and the heat of the fuel cell refrigerant is recovered by the heat exchange medium during power generation of the fuel cell. Heat exchange means to
  Anti-freezing means for warming the fuel cell refrigerant by the heat exchange means by a heat exchange medium that has recovered the heat when there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant;
  An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
With
The time when the fuel cell refrigerant is likely to freeze is when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is within a predetermined outside air temperature range in which it is determined that there is a risk of freezing the fuel cell refrigerant.Is.
[0007]
  In this fuel cell power generation system, when the fuel cell is generating power, the fuel cell refrigerant cools the fuel cell that is heated by an electrochemical reaction that is an exothermic reaction, and the heat exchange medium recovers the heat of the fuel cell refrigerant. . On the other hand, when the fuel cell refrigerant may freeze (for example, when the fuel cell is stopped at a low temperature (for a long time)), the fuel cell refrigerant is warmed by a heat exchange medium that recovers heat during power generation of the fuel cell. To prevent freezing. Thus, since the heat generated in the fuel cell power generation system is used to prevent the fuel cell refrigerant from freezing, the system efficiency can be maintained high.Further, whether or not the fuel cell refrigerant is likely to freeze can be appropriately determined based on the outside air temperature.
[0008]
In the first fuel cell power generation system of the present invention, the freeze prevention means may use a heat exchange medium stored in a middle layer or more of the heat exchange medium storage means as a heat exchange medium for warming the fuel cell refrigerant. Since the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means is more likely to be hot at the middle layer or higher than the middle layer or lower than the middle layer or lower, the fuel cell refrigerant is warmed by the heat exchange medium stored at the middle layer or higher. This is advantageous in preventing freezing. In particular, when returning the heat exchange medium after heat exchange by the heat exchanging means to the upper layer part of the heat exchange storage means, the temperature of the middle layer part or higher tends to be higher, so the heat stored in the middle layer part or higher Preferably, an exchange medium is used.
[0009]
In the first fuel cell power generation system according to the present invention, the heat exchange medium in the lower layer of the heat exchange medium storage means is sent to the heat exchange means, exchanges heat with the fuel cell refrigerant, and then returns to the heat exchange medium storage means. A first path, and a second path for returning to the heat exchange medium storage means after sending the heat exchange medium stored in the middle layer or more of the heat exchange medium storage means to the heat exchange means and exchanging heat with the fuel cell refrigerant. And the freeze prevention means opens the first path and closes the second path and performs heat exchange with the heat exchange means during power generation of the fuel cell, thereby exchanging heat of the fuel cell refrigerant with the heat exchange. When the fuel cell refrigerant is recovered by the medium and there is a risk of freezing the fuel cell refrigerant, the second path is opened, the first path is closed, and heat exchange is performed by the heat exchanging means, whereby the fuel cell refrigerant is removed from the heat exchange medium. Warm It may be so that. In this way, the heat recovery efficiency is good because the heat of the fuel cell refrigerant is recovered with a relatively low temperature heat exchange medium, and early because the fuel cell refrigerant that may be frozen is warmed with a relatively high temperature heat exchange medium. The risk of freezing is eliminated.
[0010]
A first fuel cell power generation system according to the present invention includes a heat amount applying unit that applies a heat amount to the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage unit, and the freeze prevention unit is configured to freeze the fuel cell refrigerant. When there is a possibility that the amount of heat of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage unit is insufficient to warm the fuel cell refrigerant, the heat exchange medium after the heat amount application unit has applied the heat amount The fuel cell refrigerant may be warmed. In this way, even if the heat generated by the fuel cell power generation system alone cannot prevent the fuel cell refrigerant from freezing, it is possible to prevent the fuel cell refrigerant from freezing by applying a heat amount to the heat exchange medium.
[0011]
  At this time, the heat exchange medium storing means may further include a heat amount detecting means for detecting a heat amount of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storing means, and the heat amount of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storing means is the fuel. When the battery refrigerant is insufficient to warm up, the amount of heat detected by the heat amount detecting meansBeforeThe fuel cell refrigerant may not be in a predetermined heat amount range necessary for warming the fuel cell refrigerant. In this way, the freeze prevention means can appropriately determine whether or not the amount of heat of the heat exchange medium is insufficient to prevent the fuel cell refrigerant from freezing.
[0014]
In the first fuel cell power generation system of the present invention, the heat exchange medium may be water or hot water. By doing so, the heat from the fuel cell can be recovered with hot water during power generation of the fuel cell, so that hot water can be supplied.
[0015]
In the first fuel cell power generation system of the present invention, the fuel cell refrigerant may be configured to circulate in a closed system. In this way, it is usually not necessary to remove or replenish the fuel cell refrigerant.
[0018]
The first fuel cell power generation system according to the present invention includes an operation state detection unit that detects an operation state of the fuel cell, and the freeze prevention unit is configured to stop the operation of the fuel cell by the operation state detection unit. When detected, it may be determined whether or not the fuel cell refrigerant may be frozen. Since the risk of freezing of the fuel cell refrigerant is particularly likely to occur when the fuel cell is stopped, it is preferable to determine whether or not the fuel cell refrigerant may be frozen when the fuel cell is stopped. Whether or not the fuel cell refrigerant may freeze is preferably determined based on both the outside air temperature and the temperature of the fuel cell refrigerant, and either one or both of the outside air temperature and the temperature of the fuel cell refrigerant. It is particularly preferable to make a determination based on the combination of the fuel cell operating state (during operation, operation stop, etc.).
[0019]
  A second aspect of the present invention is a fuel that exchanges heat between a fuel cell refrigerant that cools a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and a heat exchange medium stored in a heat exchange medium storage means. A method of operating a battery power generation system, wherein heat of the fuel cell refrigerant is recovered by the heat exchange medium during power generation of the fuel cell, and heat is generated during power generation of the fuel cell when there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant. The fuel cell refrigerant is warmed by the heat exchange medium recovered.That is, when the fuel cell refrigerant is likely to freeze, the outside air temperature is within a predetermined freezing temperature range in which the fuel cell refrigerant is preliminarily determined to be frozen.. In this way, the heat generated in the fuel cell power generation system is used to prevent the fuel cell refrigerant from freezing, so that the system efficiency can be maintained high.Further, whether or not the fuel cell refrigerant is likely to freeze can be appropriately determined based on the outside air temperature.
[0020]
In the operation method of the second fuel cell power generation system of the present invention, the fuel cell refrigerant may freeze and the amount of heat of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means warms the fuel cell refrigerant. When the amount is insufficient, the fuel cell refrigerant may be warmed with the heat exchange medium after the heat exchange medium has been given heat. In this way, even if the heat generated by the fuel cell power generation system alone cannot prevent the fuel cell refrigerant from freezing, it is possible to prevent the fuel cell refrigerant from freezing by applying a heat amount to the heat exchange medium.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a fuel cell power generation system 10. As shown in the figure, the fuel cell power generation system 10 includes a reformer 30 that receives supply of city gas (13A) from a gas pipe 22 and reforms the city gas into a hydrogen-rich reformed gas, CO selective oxidation unit 34 that reduces carbon monoxide as fuel gas, fuel cell 40 that receives supply of fuel gas and oxidizing gas (air in this case), and generates electric power through an electrochemical reaction, and refrigerant for fuel cell 40 The heat exchanger 42 that performs heat exchange between the cooling water and the water that is the heat exchange medium stored in the hot water storage tank 44, and the water that is heated by recovering the heat of the fuel cell 40 in the heat exchanger 42 A hot water storage tank 44, a system linkage package 70 that converts DC power from the fuel cell 40 into AC power and supplies it to the outside, and an electronic control unit 60 that controls the entire system. The water stored in the hot water tank 44 may be cold water or hot water.
[0023]
The reformer 30 has the following equation (1) based on city gas supplied from the gas pipe 22 through the control valve 24, the booster pump 26, and the desulfurizer 27 excluding sulfur, and water vapor supplied through a pipe (not shown). And the hydrogen-rich reformed gas is generated by the steam reforming reaction and shift reaction of the following formula (2). The reformer 30 is provided with a combustion section 32 that supplies heat necessary for such a reaction. The combustion section 32 is supplied with city gas from a gas pipe 22 through a control valve 24 and a booster pump 28. It has become so. Further, exhaust gas (anode offgas) on the anode side of the fuel cell 40 is supplied to the combustion unit 32 so that unreacted hydrogen in the anode offgas can be used as fuel.
[0024]
[Expression 1]
CHFour+ H2O → CO + 3H2    (1)
CO + H2O → CO2+ H2      (2)
[0025]
The CO selective oxidation unit 34 is modified by a carbon monoxide selective oxidation catalyst (for example, a catalyst made of an alloy of platinum and ruthenium) that receives supply of air from a pipe (not shown) and selects and oxidizes carbon monoxide in the presence of hydrogen. Carbon monoxide in the gas is selectively oxidized to obtain a hydrogen-rich fuel gas having a very low carbon monoxide concentration (about several ppm in this embodiment).
[0026]
The fuel cell 40 includes a single cell composed of an electrolyte membrane, an anode electrode and a cathode electrode that sandwich the electrolyte membrane, a fuel gas and air to the anode electrode and the cathode electrode, and a separator that forms a partition between the cells. It is configured as a polymer electrolyte fuel cell in which a plurality of layers are stacked, and generates electricity by an electrochemical reaction (exothermic reaction) between hydrogen in the fuel gas from the CO selective oxidation unit 34 and oxygen in the air from the blower 41. To do.
[0027]
A cooling water circulation path 48 is formed between the fuel cell 40 and the heat exchanger 42 to keep the fuel cell 40 that is heated by an exothermic reaction at an appropriate temperature. In the middle of the cooling water circulation path 48, a reservoir tank (not shown) for storing a predetermined amount of cooling water, a cooling water pump 43 for circulating the cooling water in the reservoir tank, and the temperature of the cooling water in the cooling water circulation path 48 And a cooling water temperature sensor 49 for detecting the above. Further, the cooling water circulation path 48 is a closed system, and normally, water in the cooling water circulation path 48 is not drained or added. By circulating the cooling water through the cooling water circulation path 48, the fuel cell 40 is maintained at an appropriate temperature (in this embodiment, about 80 to 90 ° C.).
[0028]
The heat exchanger 42 performs heat exchange between the cooling water of the fuel cell 40 and the water stored in the hot water storage tank 44. During system operation, that is, when the fuel cell 40 generates power, the heat of the fuel cell 40 is taken away by the cooling water circulating in the cooling water circulation path 48, and the water stored in the hot water storage tank 44 is recovered by the heat exchanger 42. The hot water is then stored in the hot water storage tank 44. That is, the hot water tank 44 plays a role of storing heat recovered from the cooling water that cools the fuel cell 40. The hot water storage tank 44 is a tank having a predetermined capacity, and a first path 51 that communicates from the lower interior through the heat exchanger 42 to the upper interior, and a second path 52 that communicates from the upper interior through the heat exchanger 42 to the upper interior. And a replenishment path (not shown) for replenishing the tank so that tap water is constantly filled in the tank. In the first path 51, a hot water storage pump 45 is disposed before reaching the heat exchanger 42, and a first valve 46 that is a solenoid valve is disposed on the way from the hot water storage tank 44 to the hot water storage pump 45. In addition, a hot water storage pump 45 is disposed in the second path 52 before reaching the heat exchanger 42, and a second valve 47 that is a solenoid valve is disposed on the way from the hot water storage tank 44 to the hot water storage pump 45. Accordingly, the hot water storage pump 45 serves to circulate water stored in the hot water storage tank 44 to the first path 51 when the first valve 46 is opened and the second valve 47 is closed, and the first valve 46 is closed. When the two-valve 47 is open, the water stored in the hot water tank 44 is circulated to the second path 52.
[0029]
The outside air temperature sensor 61 is a sensor that detects the temperature of the outside air, and is a housing of a main body package (not shown) that houses the reformer 30, the CO selective oxidation unit 34, the fuel cell 40, the heat exchanger 42, the electronic control unit 60, and the like. It is attached to the outside of the body. The fuel cell power generation system 10 of this embodiment includes a hot water storage package for storing the hot water storage tank 44 and a system linkage package 70 in addition to the main body package.
[0030]
The electronic control unit 60 is configured as a microprocessor centered on a well-known CPU, ROM, and RAM. The electronic control unit 60 includes an output voltage from an inverter current sensor (not shown) in the system linkage package 70, an output current from the inverter voltage sensor, a coolant temperature from the coolant temperature sensor 49, and an external temperature. The outside temperature from the temperature sensor 61 is input. Further, the electronic control unit 60 sends drive signals to the solenoids of the control valve 24, the first valve 46, and the second valve 47, the boost pumps 26, 28, the blower 41, the cooling water pump 43, the hot water storage pump 45, and the like. A drive signal, an ignition signal to the combustion unit 32, a switching control signal to an inverter (not shown) in the system linkage package 70, and the like are output.
[0031]
When one of the high, middle, and low operation modes is determined, the electronic control unit 60 uses the power determined in accordance with the operation mode as the target output power and the DC power from the fuel cell 40 as the system linkage package 70. The power generation amount of the fuel cell 40 is controlled so that the AC power converted by the inverter (not shown) becomes the target output power. Here, the control of the power generation amount of the fuel cell 40 is, for example, controlling the supply amount of the fuel gas to the fuel cell 40 by controlling the city gas regulating valve 24 or the booster pump 26, or controlling the blower 41. This means that the supply amount of the oxidizing gas is controlled.
[0032]
Next, the operation of the fuel cell power generation system 10 thus configured will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a heat exchange control program. This program is recorded in a ROM (not shown) of the electronic control unit 60, and is read and executed by a CPU (not shown) of the electronic control unit 60 at predetermined timings. Further, the heat exchange control includes freeze prevention control. When this program is started, the electronic control unit 60 first determines whether the fuel cell 40 is in operation or is stopped (step S100). When the fuel cell 40 is in operation, the first valve 46 is opened and the first control unit 60 is opened. By closing the 2 valve 47, the first path 51 is opened and the second path 52 is closed (step S110), the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are driven (step S120), and this program is terminated. Then, the cooling water circulates in the cooling water circulation path 48, and the water stored in the hot water storage tank 44 circulates from the lower layer part of the hot water storage tank 44 through the first path 51 and returns to the upper layer part of the hot water storage tank 44. At this time, the cooling water cools the fuel cell 40 heated by an electrochemical reaction (exothermic reaction) to increase its own temperature, and the heat is recovered by the water flowing from the hot water tank 44 in the heat exchanger 42. Is done. As a result, the fuel cell 40 is maintained at an appropriate temperature, and hot water is stored in the hot water storage tank 44.
[0033]
On the other hand, when the fuel cell 40 is not operating, the electronic control unit 60 reads the outside air temperature from the outside air temperature sensor 61 (step S130), and determines whether the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature Ta (step S130). Step S140). Here, the predetermined temperature Ta is set in advance to an outside air temperature at which the cooling water may freeze based on the freezing temperature (freezing point) of the cooling water. For example, Ta is determined to match the cooling water freezing temperature. It may be. When the outside air temperature exceeds the predetermined temperature Ta, the cooling water in the cooling water circulation path 48 is not likely to freeze, so this program is terminated. On the other hand, when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Ta, the cooling water temperature is read from the cooling water temperature sensor 49 (step S150), and it is determined whether or not the cooling water temperature is equal to or lower than a predetermined temperature Tw1 (step S160). . Here, the predetermined temperature Tw1 is set to a water temperature at which the cooling water may freeze based on the freezing temperature of the cooling water. For example, Tw1 may be set to a temperature slightly higher than the cooling water freezing temperature. When the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw1, the cooling water in the cooling water circulation path 48 is not likely to freeze immediately even if the outside air temperature is low, so this program is terminated. On the other hand, when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tw1, the cooling water may be frozen in view of both the outside air temperature and the cooling water temperature. Therefore, the first valve 51 is closed and the second valve 47 is opened to open the first path 51. The closed second path 52 is opened (step S170), and the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are driven (step S180). Then, the cooling water circulates in the cooling water circulation path 48, and the water stored in the hot water storage tank 44 circulates in the second path 52 from the upper layer part of the hot water storage tank 44 and returns to the upper layer part of the hot water storage tank 44. At this time, the water stored in the hot water storage tank 44 is recovered from the heat of the cooling water of the fuel cell 40 when the fuel cell 40 is in operation, so that the water is stored in the heat exchanger 42 from the hot water storage tank 44. The cooling water is warmed by the flowing water. As a result, the cooling water temperature rises.
[0034]
Thereafter, the coolant temperature is read from the coolant temperature sensor 49 (step S190), and it is determined whether or not the coolant temperature has exceeded a predetermined temperature Tw2 determined in advance (step S200). Here, the predetermined temperature Tw2 is set to a value higher than the predetermined temperature Tw1, and is set to a value that does not immediately return below the predetermined temperature Tw1 once the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw2. In addition, when the predetermined temperature Tw2 is set to a value higher than necessary, the hot water stored in the hot water storage tank 44 is cooled. The predetermined temperature Tw2 may be a different value depending on the outside air temperature. When the cooling water temperature does not exceed the predetermined temperature Tw2, the process returns to step S190 again. When the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw2, the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are stopped (step S210). finish. As a result, the hot water circulated from the hot water storage tank 44 continues to warm the cooling water until the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw2.
[0035]
According to the embodiment described in detail above, when there is a possibility that the cooling water in the cooling water circulation path 48 is frozen, the cooling water is supplied by the water (hot water) of the hot water storage tank 44 that has recovered heat during the power generation of the fuel cell 40. In other words, the cooling water is prevented from freezing by using the heat generated in the fuel cell power generation system 10 to prevent freezing of the cooling water of the fuel cell 40, so that the cooling water is maintained with high system efficiency. Freezing can be prevented.
[0036]
Moreover, it can be determined appropriately whether there exists a possibility that cooling water may freeze based on both external temperature and cooling water temperature. In the above-described embodiment, the temperature range in which the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Ta and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tw1 corresponds to a predetermined temperature range in which it is determined in advance that the cooling water may be frozen.
[0037]
Furthermore, since the water (hot water) stored in the hot water storage tank 44 is more likely to be hot at the middle layer or higher as viewed from the temperature gradient, the cooling water is warmed by using the water at the middle layer or higher. This is advantageous in preventing water from freezing.
[0038]
Furthermore, since the heat of the cooling water of the fuel cell 40 is recovered with relatively low temperature water in the lower layer of the hot water storage tank 44 using the first path 51 during power generation of the fuel cell 40, the heat recovery efficiency is good. In addition, when there is a risk of freezing of the cooling water, the second path 52 is used to warm the cooling water with relatively high temperature water in the hot water storage tank 44 above the middle layer portion, so that the risk of freezing is eliminated at an early stage.
[0039]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course be implemented in various forms within the scope belonging to the technical scope of the present invention.
[0040]
For example, in the above-described embodiment, the processing after step S130 is performed when the operation of the fuel cell 40 is stopped. However, the mode setting button for setting the freeze prevention mode is provided in the fuel cell power generation system 10 so that the freeze prevention mode is set. When it is set, the processing from step S130 onward may be performed.
[0041]
In the above-described embodiment, the water stored in the hot water tank 44 is the heat of the anode offgas discharged from the anode of the fuel cell 40 and the heat of the cathode offgas discharged from the cathode during the operation of the fuel cell 40. Alternatively, the heat of the combustion exhaust gas discharged from the combustion unit 32 may be recovered. By doing so, the heat generated in the fuel cell power generation system 10 can be recovered more effectively, and it is also effective in preventing the cooling water from freezing.
[0042]
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, when the operation of the fuel cell 40 is stopped in step S100, the electronic control unit 60 reads the outside air temperature (step S130), and the outside air temperature and the predetermined temperature Ta. (Step S140), and when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Ta, the first valve 46 is closed and the second valve 47 is opened, and then the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are driven (step S170, S180), the cooling water that may be frozen with hot water stored in the hot water tank 44 is warmed, and then it is determined whether or not a predetermined time has passed (step S205), and both pumps 43 and 45 are turned on after the predetermined time has passed. You may make it stop (step S210). That is, you may determine whether there exists a possibility that cooling water may freeze based only on outside temperature. Note that, in the flowchart of FIG. 3, portions common to the flowchart of FIG. 2 are displayed in the same steps.
[0043]
Alternatively, in the embodiment described above, as shown in FIG. 4, when the operation of the fuel cell 40 is stopped in step S100, the electronic control unit 60 reads the cooling water temperature (step S150), and the cooling water temperature and the predetermined temperature Tw1. (Step S160), when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tw1, the first valve 46 is closed and the second valve 47 is opened, and then the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are driven (step S170, S180), warming the cooling water that may be frozen with hot water stored in the hot water tank 44, and then reading the cooling water temperature (step S190), comparing the cooling water temperature with a predetermined temperature Tw2 (step S200), When the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw2, both pumps 43 and 45 are stopped (step S210). It may be. That is, it may be determined whether or not the cooling water may freeze based only on the cooling water temperature. Note that, in the flowchart of FIG. 4, portions common to the flowchart of FIG. 2 are displayed in the same steps.
[0044]
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5, a reheating water heater 55 is attached to the intake port of the hot water storage tank 44, and the electronic control unit 60 determines the water temperature (hot water storage temperature) of the hot water storage tank 44. 44a, when the hot water storage temperature decreases, the reheating water heater 55 is operated to increase the hot water storage temperature by reheating, and the reheating water heater 55 and the third valve are heated from the hot water storage tank 44. 54, the 3rd path | route 53 which returns to the hot water storage tank 44 through the storage pump 45 and the heat exchanger 42 may be provided, and the electronic control unit 60 may perform a process based on the flowchart of the heat exchange control program shown in FIG. In the flowchart of FIG. 6, the same part as the flowchart of FIG. 2 is displayed in the same step. When the fuel cell 40 is in operation, the electronic control unit 60 opens the first valve 46, closes the second valve 47 and the third valve 54 (step S115), and drives the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 (step S115). Step S120). Thus, during operation of the fuel cell 40, the heat of the cooling water of the fuel cell 40 is recovered with relatively low-temperature water in the lower layer portion of the hot water tank 44 using the first path 51. On the other hand, when the operation of the fuel cell 40 is stopped and the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Ta and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tw1, it is determined whether or not the water stored in the hot water tank 44 can prevent the cooling water from freezing. Step S165). This determination is whether or not the stored hot water temperature (amount of heat) read from the stored hot water temperature sensor 44a is equal to or higher than a predetermined water temperature (a temperature at which cooling water that may be frozen can be brought into a state where there is no risk of freezing). Is done by. When the water stored in the hot water storage tank 44 can prevent the cooling water from freezing, the first valve 46 and the third valve 54 are closed and the second valve 47 is opened (step S166), and the cooling water pump 43 and the hot water pump 45 is driven (step S180), and the pumps 43 and 45 are stopped after the cooling water temperature exceeds the predetermined temperature Tw2 (steps S190, S200, and S210). Accordingly, when there is a possibility that the cooling water is frozen, the second path 52 is used to warm the cooling water with a relatively high temperature water in the hot water storage tank 44 or higher so that there is no possibility of freezing. On the other hand, when the water stored in the hot water storage tank 44 in step S165 cannot prevent the cooling water from freezing, that is, when the amount of water in the hot water storage tank 44 is insufficient to warm the cooling water, the first valve 46 and the The second valve 47 is closed and the third valve 54 is opened (step S167), the reheating water heater 55 is operated (step S168), the cooling water pump 43 and the hot water storage pump 45 are driven (step S180), and the cooling water temperature is predetermined. After the temperature Tw2 is exceeded, both pumps 43, 45 are stopped (steps S190, S200, S210). At this time, in step S210, the reheating water heater 55 is also stopped. As a result, the water stored in the hot water tank 44 is circulated through the third path 53 after the amount of heat is given by the reheating water heater 55 to become high temperature, and the heat exchanger disposed in the third path 53 The cooling water is warmed at 42 to prevent the cooling water from freezing. In this way, even if the heat generated by the fuel cell power generation system 10 alone cannot prevent the cooling water from freezing, the cooling water can be prevented from freezing by giving heat to the water in the hot water tank 44. .
[0045]
At this time, the hot water storage tank 44 may have a reheating hot water supply function. In this case, the third path 53, the third valve 54, and the reheating water heater 55 are unnecessary, and the fuel cell is shown in the flowchart of FIG. It is possible to determine whether or not the water stored in the hot water tank 44 can prevent the cooling water from being frozen when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Ta and the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature Tw1. Sometimes the process proceeds to step S180 and subsequent steps, and when it cannot be prevented, the tracking function is activated and then the process proceeds to step S180 and subsequent steps. However, when the chasing function is activated, the chasing function is stopped in step S210.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a heat exchange control program executed by the electronic control unit.
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a heat exchange control program executed by the electronic control unit.
FIG. 4 is a flowchart showing an example of a heat exchange control program executed by the electronic control unit.
FIG. 5 is a configuration diagram showing an outline of a fuel cell power generation system according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a heat exchange control program executed by the electronic control unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell power generation system, 22 ... Gas piping, 24 ... Control valve, 26 ... Booster pump, 27 ... Desulfurizer, 28 ... Booster pump, 30 ... Reformer, 32 ... Combustion part, 34 ... CO selective oxidation part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Fuel cell, 41 ... Blower, 42 ... Heat exchanger, 43 ... Cooling water pump, 44 ... Hot water storage tank, 45 ... Hot water storage pump, 46 ... 1st valve, 47 ... 2nd valve, 48 ... Cooling water circulation path, 49 ... cooling water temperature sensor, 51 ... first path, 52 ... second path, 53 ... third path, 54 ... third valve, 55 ... reheating water heater, 60 ... electronic control unit, 61 ... outside air temperature sensor, 70 ... System linkage package.

Claims (10)

燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池と、
熱交換媒体を貯留する熱交換媒体貯留手段と、
前記燃料電池を冷却する燃料電池冷媒と前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体との間で熱交換を行い前記燃料電池の発電時には前記熱交換媒体により前記燃料電池冷媒の熱を回収する熱交換手段と、
前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記熱を回収した熱交換媒体により前記熱交換手段にて前記燃料電池冷媒を暖める凍結防止手段と
外気温を検出する外気温検出手段と、
を備え、
前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときとは、前記外気温検出手段によって検出された外気温が予め前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあると定められた所定の凍結温度範囲のときである、
燃料電池発電システム。A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas;
Heat exchange medium storage means for storing the heat exchange medium;
Heat exchange is performed between the fuel cell refrigerant for cooling the fuel cell and the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means, and the heat of the fuel cell refrigerant is recovered by the heat exchange medium during power generation of the fuel cell. Heat exchange means to
Anti-freezing means for warming the fuel cell refrigerant by the heat exchange means with a heat exchange medium that has recovered the heat when there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant;
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
With
The time when the fuel cell refrigerant is likely to freeze is when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is within a predetermined freezing temperature range in which the fuel cell refrigerant may be frozen in advance. ,
Fuel cell power generation system. 前記凍結防止手段は、前記燃料電池冷媒を暖める熱交換媒体として前記熱交換媒体貯留手段の中層部以上に貯留する熱交換媒体を用いる
請求項１記載の燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the freeze prevention unit uses a heat exchange medium stored in a middle layer or more of the heat exchange medium storage unit as a heat exchange medium for warming the fuel cell refrigerant. 請求項１又は２記載の燃料電池発電システムであって、
前記熱交換媒体貯留手段の下層部の熱交換媒体を前記熱交換手段へ送り込み前記燃料電池冷媒と熱交換させたあと前記熱交換媒体貯留手段へ戻す第１経路と、
前記熱交換媒体貯留手段の中層部以上に貯留する熱交換媒体を前記熱交換手段へ送り込み前記燃料電池冷媒と熱交換させたあと前記熱交換媒体貯留手段へ戻す第２経路と
を備え、
前記凍結防止手段は、前記燃料電池の発電時には前記第１経路を開き前記第２経路を閉じて前記熱交換手段にて熱交換を行うことにより前記燃料電池冷媒の熱を前記熱交換媒体で回収し、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記第２経路を開き前記第１経路を閉じて前記熱交換手段にて熱交換を行うことにより前記燃料電池冷媒を前記熱交換媒体で暖める
燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to claim 1 or 2,
A first path for sending a heat exchange medium in a lower layer of the heat exchange medium storage means to the heat exchange means, exchanging heat with the fuel cell refrigerant, and then returning to the heat exchange medium storage means;
A second path for sending a heat exchange medium stored in the middle layer or more of the heat exchange medium storage means to the heat exchange means, exchanging heat with the fuel cell refrigerant, and returning to the heat exchange medium storage means;
The freeze prevention means recovers the heat of the fuel cell refrigerant with the heat exchange medium by opening the first path and closing the second path and exchanging heat with the heat exchange means during power generation of the fuel cell. When there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant, the fuel cell refrigerant is warmed by the heat exchange medium by opening the second path and closing the first path and exchanging heat with the heat exchanging means. Battery power generation system. 請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池発電システムであって、
前記熱交換媒体貯留手段に貯められた前記熱交換媒体に熱量を付与する熱量付与手段
を備え、
前記凍結防止手段は、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあり且つ前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときには、前記熱量付与手段が熱量を付与したあとの熱交換媒体で前記燃料電池冷媒を暖める
燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 3,
A calorie imparting means for imparting a calorie to the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means,
The anti-freezing means provides the amount of heat when there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant and the amount of heat of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means is insufficient to warm the fuel cell refrigerant. A fuel cell power generation system that warms the fuel cell refrigerant with a heat exchange medium after the means imparts heat. 請求項４記載の燃料電池発電システムであって、
前記熱交換媒体貯留手段に貯められた前記熱交換媒体の熱量を検出する熱量検出手段
を備え、
前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときとは、前記熱量検出手段によって検出された熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに必要な所定の熱量範囲でないときである
燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to claim 4,
A heat quantity detecting means for detecting a heat quantity of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storing means,
And when the heat of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means is insufficient to warm the fuel cell coolant, the amount of heat detected by the heat detecting means warms the pre-Symbol fuel cell coolant The fuel cell power generation system is when it is not in the predetermined heat amount range required for the fuel cell. 前記熱交換媒体は水又は湯である
請求項１〜５のいずれかに記載の燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 5, wherein said heat exchange medium is water or hot water. 前記燃料電池冷媒は閉じた系内を循環する
請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 6, circulating the fuel cell refrigerant inside a closed system. 請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池発電システムであって、
前記燃料電池の運転状態を検出する運転状態検出手段
を備え、
前記凍結防止手段は、前記運転状態検出手段により前記燃料電池が運転停止中であると検出されたときに前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるか否かを判定する
燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 7 ,
An operating state detecting means for detecting the operating state of the fuel cell;
The freeze prevention means determines whether or not there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant when the operation state detection means detects that the fuel cell is stopped. 燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を冷却する燃料電池冷媒と熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体との間で熱交換を行う燃料電池発電システムを運転する方法であって、
前記燃料電池の発電時には前記燃料電池冷媒の熱を前記熱交換媒体で回収し、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときには前記燃料電池の発電時に熱を回収した熱交換媒体により前記燃料電池冷媒を暖めるものであり、前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあるときとは、外気温が予め前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあると定められた所定の凍結温度範囲のときである、
燃料電池発電システムの運転方法。Method of operating a fuel cell power generation system that performs heat exchange between a fuel cell refrigerant that cools a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and a heat exchange medium stored in a heat exchange medium storage means Because
When the fuel cell generates electricity, the heat of the fuel cell refrigerant is recovered by the heat exchange medium, and when there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant, the fuel cell refrigerant is recovered by the heat exchange medium that recovered the heat at the time of power generation of the fuel cell. When the fuel cell refrigerant is likely to freeze, it is when the outside air temperature is within a predetermined freezing temperature range in which the fuel cell refrigerant is preliminarily determined to be frozen.
Operation method of fuel cell power generation system. 前記燃料電池冷媒の凍結のおそれがあり且つ前記熱交換媒体貯留手段に貯留された熱交換媒体の熱量が前記燃料電池冷媒を暖めるのに不足しているときには、前記熱交換媒体に熱量を付与したあと該熱交換媒体で前記燃料電池冷媒を暖める
請求項９記載の燃料電池発電システムの運転方法。When there is a risk of freezing of the fuel cell refrigerant and the amount of heat of the heat exchange medium stored in the heat exchange medium storage means is insufficient to warm the fuel cell refrigerant, the amount of heat is given to the heat exchange medium. The operation method of the fuel cell power generation system according to claim 9, further comprising heating the fuel cell refrigerant with the heat exchange medium.
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JP4898520B2 (en) * 2007-03-29 2012-03-14 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 Cogeneration system
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