JP4176130B2 - 燃料電池発電システム - Google Patents
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Description
アノードに供給される燃料ガスとカソードに供給される酸化ガスとの電気化学反応により発電する固体高分子型の燃料電池と、
炭化水素系燃料と水との反応により得られる水素リッチなガスを前記燃料ガスとして生成し該燃料ガスを前記アノードへ供給する燃料ガス生成部と、
燃焼用ガスを燃焼することにより前記燃料ガス生成部を加熱して前記反応に必要な熱を前記燃料ガス生成部へ供給する燃焼部と、
バルブを有し、前記アノードから排出されるアノードオフガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部へ供給可能な第1の経路と、
前記アノードオフガスとは別のガスである都市ガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部へ供給する第2の経路と、
前記燃焼部から排出された燃焼排ガスの熱を熱交換媒体により回収する燃焼排ガス熱交換部と、
前記燃料電池を冷却する冷却媒体の熱を前記熱交換媒体により回収する冷却媒体熱交換部と、
前記熱交換媒体として水又は湯を蓄える貯湯槽と、
前記熱交換媒体が前記貯湯槽から前記燃焼排ガス熱交換部、前記冷却媒体熱交換部の順で熱交換を行ったあと前記貯湯槽へ戻るという循環経路に前記熱交換媒体を循環させる熱交換媒体循環部と、
システム起動時には、前記第1の経路のバルブを閉鎖して前記第2の経路から前記都市ガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部に供給することにより該燃焼部が前記燃料ガス生成部を加熱して該燃料ガス生成部で前記燃料ガスを生成させると共に該燃料ガスが前記燃料電池のアノードへ供給されるのを阻止し、該燃料ガスが前記燃料電池をバイパスして前記アノードから排出されたアノードオフガスの熱を前記熱交換媒体により回収するアノードオフガス熱交換部を介して前記第1の経路に入り、該第1の経路から、前記冷却媒体を前記燃料電池に循環させる冷却媒体循環経路に設けられた初期オフガス燃焼器、初期オフガス熱交換器に供給され、前記初期オフガス燃焼器で触媒燃焼されたあと前記初期オフガス熱交換器で前記冷却媒体と熱交換されて外部へ放出されるようにし、
定常運転時には、前記第1の経路のバルブを開放して該第1の経路から前記アノードオフガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部に供給することにより該燃焼部が前記燃料ガス生成部を加熱して該燃料ガス生成部で前記燃料ガスを生成させると共に該燃料ガスが前記燃料電池のアノードへ供給されるのを許容するように制御する制御部と、
を備えたものである。
CH4+H2O→CO+3H2 (1)
CO+H2O→CO2+H2 (2)
Claims (3)
- アノードに供給される燃料ガスとカソードに供給される酸化ガスとの電気化学反応により発電する固体高分子型の燃料電池と、
炭化水素系燃料と水との反応により得られる水素リッチなガスを前記燃料ガスとして生成し該燃料ガスを前記アノードへ供給する燃料ガス生成部と、
燃焼用ガスを燃焼することにより前記燃料ガス生成部を加熱して前記反応に必要な熱を前記燃料ガス生成部へ供給する燃焼部と、
バルブを有し、前記アノードから排出されるアノードオフガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部へ供給可能な第1の経路と、
前記アノードオフガスとは別のガスである都市ガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部へ供給する第2の経路と、
前記燃焼部から排出された燃焼排ガスの熱を熱交換媒体により回収する燃焼排ガス熱交換部と、
前記燃料電池を冷却する冷却媒体の熱を前記熱交換媒体により回収する冷却媒体熱交換部と、
前記熱交換媒体として水又は湯を蓄える貯湯槽と、
前記熱交換媒体が前記貯湯槽から前記燃焼排ガス熱交換部、前記冷却媒体熱交換部の順で熱交換を行ったあと前記貯湯槽へ戻るという循環経路に前記熱交換媒体を循環させる熱交換媒体循環部と、
システム起動時には、前記第1の経路のバルブを閉鎖して前記第2の経路から前記都市ガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部に供給することにより該燃焼部が前記燃料ガス生成部を加熱して該燃料ガス生成部で前記燃料ガスを生成させると共に該燃料ガスが前記燃料電池のアノードへ供給されるのを阻止し、該燃料ガスが前記燃料電池をバイパスして前記アノードから排出されたアノードオフガスの熱を前記熱交換媒体により回収するアノードオフガス熱交換部を介して前記第1の経路に入り、該第1の経路から、前記冷却媒体を前記燃料電池に循環させる冷却媒体循環経路に設けられた初期オフガス燃焼器、初期オフガス熱交換器に供給され、前記初期オフガス燃焼器で触媒燃焼されたあと前記初期オフガス熱交換器で前記冷却媒体と熱交換されて外部へ放出されるようにし、
定常運転時には、前記第1の経路のバルブを開放して該第1の経路から前記アノードオフガスを前記燃焼用ガスとして前記燃焼部に供給することにより該燃焼部が前記燃料ガス生成部を加熱して該燃料ガス生成部で前記燃料ガスを生成させると共に該燃料ガスが前記燃料電池のアノードへ供給されるのを許容するように制御する制御部と、
を備えた燃料電池発電システム。 - 前記冷却媒体は、システム起動時に前記燃料電池に循環される、
請求項1に記載の燃料電池発電システム。 - 前記貯湯槽は、満水になるように水道水が補給される、
請求項1又は2に記載の燃料電池発電システム。
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JP2007011938A JP4176130B2 (ja) | 2001-12-26 | 2007-01-22 | 燃料電池発電システム |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002023659A Division JP3943405B2 (ja) | 2001-12-26 | 2002-01-31 | 燃料電池発電システム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2007115715A JP2007115715A (ja) | 2007-05-10 |
JP2007115715A5 JP2007115715A5 (ja) | 2007-11-15 |
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Family Applications (1)
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Families Citing this family (2)
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CN114765266A (zh) * | 2021-01-14 | 2022-07-19 | 清华大学 | 一种提高热效率并优化水管理的sofc热电联供系统 |
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2007
- 2007-01-22 JP JP2007011938A patent/JP4176130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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