JP4248182B2 - Fuel cell power generation system and fuel cell purging method - 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燃料電池のパージ方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の燃料電池のパージ方法としては、燃焼ガスを用いてパージするものが提案されている(例えば、特開2000−243423号公報など)。このパージ方法では、燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガスを水素を含むガスを用いて混合燃焼して得られる還元雰囲気ガスでアノードをパージし、アノードから排出されるアノードオフガスを酸素を含むガスを用いて混合燃焼して得られる酸化雰囲気ガスでカソードをパージすることにより、アノードを還元雰囲気で保持すると共にカソードを酸化雰囲気で保持してパージしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした燃料電池のパージ方法では、燃焼ガスの温度や水分などを調整する必要があるために、パージに時間を要してしまう。また、カソードオフガスを混合燃焼するカソードオフガス用の燃焼部とアノードオフガスを混合燃焼するアノードオフガス用の燃焼部の双方を備える必要があるため、システムが複雑になってしまう。
【0004】
本発明の燃料電池発電システムおよび燃料電池のパージ方法は、専用のパージ用のガスを用いることなくパージすることを目的の一つとする。また、本発明の燃料電池発電システムおよび燃料電池のパージ方法は、迅速にパージすることを目的の一つとする。さらに、本発明の燃料電池発電システムは、パージに要する設備をシンプル化することを目的の一つとする。
【0005】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の燃料電池発電システムおよび燃料電池のパージ方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【0006】
本発明の燃料電池発電システムは、
気体の炭化水素系燃料を水素リッチな燃料ガスに改質する改質手段と、
該改質手段から供給される燃料ガスを用いて発電する燃料電池と、
前記改質手段に炭化水素系燃料を供給する燃料供給管から分岐すると共に炭化水素系燃料を前記燃料電池のアノード側に供給する分岐管と、
前記分岐管に設けられた開閉可能な調節弁と、
所定のパージ指示がなされたときに前記調節弁を開弁し、前記調節弁を開弁した後に前記燃料電池のパージに必要な時間が経過するのを待って前記調節弁を閉弁して前記燃料電池への炭化水素系燃料の供給を一時停止し、該炭化水素系燃料の供給を一時停止してから所定時間経過した後に前記調節弁を開弁して前記燃料電池の負圧を解消するのに必要な炭化水素系燃料を前記燃料電池に供給する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【0007】
この本発明の燃料電池発電システムでは、所定のパージ指示がなされたときに、調節弁を開弁し、分岐管を経由して改質手段で用いる改質原料としての気体の炭化水素系燃料を用いて燃料電池をパージするから、専用のパージ用のガスを用いることなくパージすることができる。この結果、専用のパージ用のガスを用いるものや燃料電池からのオフガスを燃焼して用いるものに比してシステムをシンプルなものにすることができる。しかも、炭化水素系燃料の温度や水分などを調整する必要がないから、迅速にパージを完了することができる。
【0008】
こうした本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記炭化水素系燃料は都市ガスであるものとすることもできる。この場合、前記燃料供給管に取り付けられて都市ガスの硫黄分を除去する脱硫手段を備え、前記分岐管は、前記燃料供給管の前記脱硫手段の後流側で分岐する管である、ものとすることもできる。
【0009】
本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記所定のパージ指示に伴って行なわれるパージの際に排出される排ガス中の可燃成分を燃焼する燃焼手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、パージの際に排出される排ガス中の可燃成分を燃焼して排気することができる。この態様の本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記燃焼手段は、パージに用いられた炭化水素系燃料を燃焼可能な手段であるものとすることもできる。こうすれば、パージに用いた炭化水素系燃料を燃焼して排気することができる。こうした燃焼手段を備える態様の本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記燃焼手段は、前記改質手段における改質反応に必要な熱を得るために該改質手段に設けられた燃焼部であるものとすることもできる。こうすれば、パージの際に排出される排ガス中の可燃成分の燃焼やパージに用いられた炭化水素系燃料の燃焼に用いる専用の燃焼部を設ける必要がない。この結果、システムをシンプル化することができる。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
本発明の燃料電池発電システムにおいて、前記燃料電池からの直流電力を所望の電力に変換して他系統電源から負荷への電力供給ラインに供給可能な電力変換供給手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、他系統電源と共に付加に電力を供給することができる。
【0014】
本発明の燃料電池発電システムにおいて、少なくとも前記燃料電池からの熱を用いて加温される水を貯湯する貯湯手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、燃料電池からの熱を利用することができるから、システムのエネルギー効率を向上させることができる。なお、燃料電池からの熱以外の熱をも用いるものとしてもよいのは勿論である。
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図1は、本発明の参考例である燃料電池発電システム20の構成の概略を示す構成図である。参考例の燃料電池発電システム20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、燃料ガスと空気と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の冷却水と貯湯槽44の低温水との熱交換を行なう熱交換器42と、燃料電池40からの直流電力の電圧および電流を調整して所望の直流電力に変換するDC/DCコンバータ52と、変換された直流電力を商用電源10と同位相の交流電力に変換して商用電源10から遮断器14を介して負荷16へ電力を供給する電力ライン12に遮断器55を介して供給するインバータ54と、電圧または電流が調整された直流電力の一部を降圧して補機電源として機能するDC/DCコンバータ56と、負荷16で消費する負荷電力を検出する負荷電力計58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とを備える。
【0019】
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と調節弁28とを介して供給される都市ガスと水タンク36から蒸発器37を介して調節弁38によりその流量が調整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23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。なお、アノードオフガス中の水素量が所定量より多いときには、バルブ47およびバルブ48の操作によりアノードオフガスの一部または全部を燃焼器49に導いて燃焼して排気できるようになっている。
【0020】
CH4+H2O→CO+3H2 (1)
CO+H2O→CO2+H2 (2)
【0021】
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(参考例では数ppm程度)水素リッチな燃料ガスとする。
【0022】
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によって発電する。燃料電池40には循環する冷却水の流路が形成されており、冷却水を循環させることによって適温(参考例では、80〜90℃程度)に保持される。この冷却水の循環流路には、熱交換器42が設けられており、燃料電池40の冷却水との熱交換により貯湯槽44からポンプ46により供給される低温水が加温されて貯湯槽44に貯湯されるようになっている。
【0023】
燃料電池40の図示しない出力端子は、DC/DCコンバータ52,インバータ54,遮断器55を介して商用電源10から負荷16への電力ライン12に接続されており、燃料電池40からの直流電力が商用電源10と同位相の交流電力に変換されて商用電源10からの交流電力に付加されて負荷16に供給できるようになっている。DC/DCコンバータ52やインバータ54は、一般的なDC/DCコンバータ回路やインバータ回路として構成されているから、その詳細な説明は省略する。なお、負荷16は、遮断器18を介して電力ライン12に接続されている。
【0024】
DC/DCコンバータ52の出力側から分岐した電力ラインには、調節弁24のアクチュエータや昇圧ポンプ26,28,ブロア41,ポンプ46などの補機に直流電力を供給する直流電源として機能するDC/DCコンバータ56が接続されている。
【0025】
電子制御ユニット60は、CPU62を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU62の他に処理プログラムを記憶するROM64と、データを一時的に記憶するRAM66と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット60には、図示しないインバータ54内の電流センサや電圧センサからの出力電流iや電圧V,負荷電力計58からの負荷電力Po,改質器30やCO選択酸化部34,燃料電池40に取り付けられた図示しない温度センサからの各温度などが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット60からは、調節弁24,28のアクチュエータや昇圧ポンプ23,26,ブロア41,循環ポンプ43,ポンプ46などへの駆動信号や燃焼部32への点火信号,バルブ47,48への駆動信号、DC/DCコンバータ52やDC/DCコンバータ56への制御信号,インバータ54へのスイッチング制御信号,遮断器55への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
【0026】
次に、こうして構成された燃料電池発電システム20の動作、特にシステムを停止する際のパージの動作について説明する。図2は電子制御ユニット60により実行されるパージ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、遮断器55により商用電源10側と遮断されると共にインバータ54をオフした後にパージ指示がなされたときに実行される。
【0027】
このパージ処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット60のCPU62は、まず、調節弁38を閉成すると共に蒸発器37を停止して改質反応に用いられる水蒸気の供給を停止すると共に(ステップS100)、調節弁47を閉成すると共に調節弁48を開成してアノードオフガスの燃焼経路をパージ用に切り替え(ステップS102)、燃焼器49を作動させると共に(ステップS104)、改質器30の燃焼部32を停止する(ステップS106)。改質器30への水蒸気の供給の停止と改質器30の燃焼部32の停止により、ガス配管22から供給され脱硫器27で脱硫された後の都市ガスは、改質器30で改質反応することなく、改質器30,CO選択酸化部34,燃料電池40の順に反応途中にある都市ガスや燃料ガスを押し出しながら流れる。このとき、燃料電池40のアノード側から排出されるガスは、燃焼器49に導入されて燃焼されて排気される。
【0028】
こうした処理を行なってからパージに必要な時間経過するのを待って(ステップS108)、調節弁28と調節弁48とを閉成して改質器30から燃料電池40に至る燃料ガス系を密閉する(ステップS110)。ここで、パージに必要な時間は、改質器30やCO選択酸化部34,燃料電池40内のガスを都市ガスに置き換えるのに必要な時間であり、都市ガスの供給流量や改質器30,CO選択酸化部34,燃料電池40の容量、燃料ガス系の配管の容量などにより設定できる。
【0029】
燃料ガス系を密閉すると、燃料ガス系を密閉してから所定時間経過するのを待って(ステップS112)、都市ガスを所定量だけ改質器30に供給して(ステップS114)、本ルーチンを終了する。ここで、所定時間は改質器30の温度がある程度低くなるのに要する時間として設定されるものである。このように、改質器30の温度が低くなってから都市ガスを改質器30に所定量だけ供給するのは、温度の低下に伴って生じる改質器30の負圧を緩和するためである。
【0030】
以上説明した参考例の燃料電池発電システム20によれば、改質原料としての都市ガスをパージ用のガスとして用いて改質器30と燃料電池40とをパージするから、パージ専用のガスを準備する必要がない。しかも、改質器30から燃料電池40への燃料ガスの供給流路をそのまま用いることができるから、パージ用の配管を行なう必要がない。この結果、システムをシンプルなものとすることができる。また、パージ用のガスとして用いる都市ガスに対して温度の調整や水分の調整を行なう必要がないから、迅速にパージすることができる。
【0031】
参考例の燃料電池発電システム20によれば、都市ガスを用いて改質器30と燃料電池40とをパージした後に改質器30の温度がある程度低くなるのを待って都市ガスを改質器30に供給するから、改質器30の負圧を緩和することができる。この結果、改質器30に外気が混入するのを抑制することができる。
【0032】
参考例の燃料電池発電システム20では、パージ完了後所定時間経過したときに所定量の都市ガスを改質器30に供給するものとしたが、改質器30の温度が予め定めた温度以下のなったのを検出したときに所定量の都市ガスを改質器30に供給するものとしてもよい。また、パージ完了後に改質器30に都市ガスを供給する回数は1回に限定されるものではなく、パージ完了後複数回に亘って改質器30に都市ガスを供給するものとしてもよい。
【0033】
また、参考例の燃料電池発電システム20では、パージ完了後所定時間経過したときに所定量の都市ガスを改質器30に供給するものとしたが、改質器30の密閉性が非常に高い場合には、パージ完了後は都市ガスを改質器30に供給しないものとしても差し支えない。
【0034】
参考例の燃料電池発電システム20では、パージ処理の際に都市ガスにより押し出されて燃料電池40から排出されるガスを燃焼器49に導いて燃焼して排気したが、燃焼器49に代えて改質器30の燃焼部32に導いて燃焼して排気するものとしてもよい。こうすれば、燃焼器49を備える必要がない。
【0035】
参考例の燃料電池発電システム20では、都市ガスにより改質器30と燃料電池40とパージするものとしたが、都市ガスにより燃料電池40だけをパージするものとしてもよい。実施例の燃料電池発電システム20Bの構成の概略を図3に示す。この実施例の燃料電池発電システム20Bでは、図示するように、ガス配管22から改質器30への供給管の脱硫器27の後段側でパージ用配管70を分岐して燃料電池40のアノードへの供給管に接続し、パージ用配管70に調節弁72を取り付けると共に燃料電池40のアノードへの供給管に調節弁76を取り付ける。そして、パージ指示がなされたときには、図2のパージ処理ルーチンに代えて図4のパージ処理を実行する。この実施例の燃料電池発電システム20Bでは、まず、改質反応に用いられる水蒸気の供給を停止すると共に(ステップS200)、改質器30の燃焼部32を停止する(ステップS202)。そして、調節弁28および調節弁76を閉成して改質器30およびCO選択酸化部34を密閉すると共に(ステップS204)、調節弁72および調節弁48を開成すると共に調節弁47を閉成してパージ用の配管を形成し(ステップS206)、燃焼器49を作動する(ステップS208)。ガス配管22から供給され脱硫器27で脱硫された後の都市ガスは、パージ用配管70を介して燃料電池40に供給され、燃料電池40のアノード側から排出されるガスは、燃焼器49で燃焼されて排気される。こうしてパージを開始したら、パージに必要な時間が経過するのを待って(ステップS210)、調節弁24を閉成してガス配管22からの都市ガスの供給を一時停止する(ステップS212)。そして、燃料電池40の温度がある程度低くなるまでの所定時間経過するのを待って(ステップS214)、燃料電池40の負圧を解消するのに必要な量の都市ガスを供給して(ステップS216)、本ルーチンを終了する。こうした実施例の燃料電池発電システム20Bでも改質原料としての都市ガスを用いて燃料電池40をパージすることができる。なお、この実施例では、改質器30はパージされない。改質器30は必ずしもパージされる必要はないからである。
【0036】
参考例の燃料電池発電システム20や実施例の燃料電池発電システム20Bでは、都市ガス(13A)を改質原料として用いると共にパージ用のガスとして用いたが、都市ガス(12A)やガスボンベに充填されたプロパンガスを改質原料として用いると共にパージ用のガスとして用いるものとしてもよい。パージ用のガスとして用いる改質原料は、都市ガスやプロパンガスに限定されるものではなく、常温で気体であれば如何なる感化水素系の燃料としてもよい。
【0037】
参考例の燃料電池発電システム20や実施例の燃料電池発電システム20Bでは、燃料電池40からの直流電力をDC/DCコンバータ52およびインバータ54により変換して商用電源10から負荷16への電力ライン12に供給するものとしたが、燃料電池40からの直流電力の用い方についてはこれに限定されるものではなく、如何なる用い方を行なうものとしてもよい。
【0038】
参考例の燃料電池発電システム20や実施例の燃料電池発電システム20Bでは、燃料電池40の熱を用いて加温された水を貯湯槽44に蓄えるものとしたが、貯湯槽44を備えないものとしても差し支えない。
【0039】
参考例の燃料電池発電システム20や実施例の燃料電池発電システム20Bでは、都市ガスの硫黄分を除去する脱硫器27を備えるものとしたが、都市ガスが硫黄分を含まない場合には脱硫器27を備える必要はない。
【0040】
以上、本発明の実施の形態について参考例と実施例とを用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の参考例である燃料電池発電システム20の構成の概略を示す構成図である。
【図2】 電子制御ユニット60により実行されるパージ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図3】 実施例の燃料電池発電システム20Bの構成の概略を示す構成図である。
【図4】 実施例の燃料電池発電システム20Bで実行されるパージ処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10 商用電源、12 電力ライン、14 遮断器、16 負荷、18 遮断器、20,20B 燃料電池発電システム、22 ガス配管、24,28 調節弁、23,26 昇圧ポンプ、27 脱硫器、30 改質器、32 燃焼部、34 CO選択酸化部、36 水タンク、37 蒸発器、38 調節弁、40 燃料電池、41 ブロア、42 熱交換器、43 循環ポンプ、44 貯湯槽、46 ポンプ、52 DC/DCコンバータ、54 インバータ、55 遮断器、56 DC/DCコンバータ、58 負荷電力計、60 電子制御ユニット、62 CPU、64 ROM、66 RAM、68 タイマ、70 パージ用配管70、72,76 調節弁。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel cell power generation system and a fuel cell purge method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a purge method using a combustion gas has been proposed as a purge method for this type of fuel cell (for example, JP 2000-243423 A). In this purge method, the anode is purged with a reducing atmosphere gas obtained by mixing and burning the cathode off-gas discharged from the cathode of the fuel cell using a gas containing hydrogen, and the anode off-gas discharged from the anode is a gas containing oxygen. By purging the cathode with an oxidizing atmosphere gas obtained by mixing and burning using the gas, the anode is held in a reducing atmosphere and the cathode is held in an oxidizing atmosphere for purging.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a fuel cell purging method, since it is necessary to adjust the temperature, moisture, etc. of the combustion gas, it takes time for purging. Further, since it is necessary to include both a cathode offgas combustion section for mixing and burning the cathode offgas and an anode offgas combustion section for mixing and burning the anode offgas, the system becomes complicated.
[0004]
The fuel cell power generation system and the fuel cell purging method of the present invention have an object of purging without using a dedicated purging gas. Another object of the fuel cell power generation system and the fuel cell purge method of the present invention is to quickly purge. Furthermore, the fuel cell power generation system of the present invention has an object to simplify the equipment required for purging.
[0005]
[Means for solving the problems and their functions and effects]
The fuel cell power generation system and the fuel cell purging method of the present invention employ the following means in order to achieve at least a part of the above-described object.
[0006]
The fuel cell power generation system of the present invention comprises:
Reforming means for reforming gaseous hydrocarbon fuel into hydrogen-rich fuel gas;
A fuel cell that generates power using the fuel gas supplied from the reforming means;
A branch pipe for branching from a fuel supply pipe for supplying hydrocarbon fuel to the reforming means and for supplying hydrocarbon fuel to the anode side of the fuel cell;
An openable and closable control valve provided in the branch pipe;
When the predetermined purge instruction is given, the control valve is opened, and after the control valve is opened, the control valve is closed after waiting for a time necessary for purging the fuel cell to elapse. The supply of hydrocarbon fuel to the fuel cell is temporarily stopped, and after the predetermined time has elapsed since the supply of the hydrocarbon fuel is temporarily stopped, the control valve is opened to eliminate the negative pressure of the fuel cell. Control means for supplying the fuel cell with a hydrocarbon-based fuel necessary for
It is a summary to provide.
[0007]
In this fuel cell power generation system of the present invention, when a predetermined purge instruction is given, the control valve is opened, and gaseous hydrocarbon fuel as a reforming raw material used in the reforming means is supplied via the branch pipe. Since the fuel cell is purged by using it, it can be purged without using a dedicated purge gas. As a result, the system can be made simpler than those using a dedicated purging gas or using the off-gas from the fuel cell after burning. Moreover, since it is not necessary to adjust the temperature and moisture of the hydrocarbon fuel, the purge can be completed quickly.
[0008]
In the fuel cell power generation system of the present invention, the hydrocarbon fuel may be city gas. In this case, provided with a desulfurization means attached to the fuel supply pipe to remove the sulfur content of the city gas, the branch pipe is a pipe branched on the downstream side of the desulfurization means of the fuel supply pipe, You can also
[0009]
The fuel cell power generation system of the present invention may include a combustion means for burning the combustible component in the exhaust gas discharged at the time of purging performed in accordance with the predetermined purge instruction. If it carries out like this, the combustible component in the waste gas discharged | emitted in the case of a purge can be burned and exhausted. In this aspect of the fuel cell power generation system of the present invention, the combustion means may be means capable of combusting the hydrocarbon-based fuel used for purging. If it carries out like this, the hydrocarbon fuel used for purge can be burned and exhausted. In the fuel cell power generation system of the present invention having such combustion means, the combustion means is a combustion section provided in the reforming means in order to obtain heat necessary for the reforming reaction in the reforming means. It can also be. In this way, there is no need to provide a dedicated combustion section used for combustion of combustible components in the exhaust gas discharged at the time of purging or combustion of hydrocarbon fuel used for purging. As a result, the system can be simplified.
[0010]
[0011]
[0012]
[0013]
The fuel cell power generation system of the present invention may further include power conversion supply means capable of converting DC power from the fuel cell into desired power and supplying the power supply line from another system power source to the load. . If it carries out like this, electric power can be additionally supplied with other system power supplies.
[0014]
The fuel cell power generation system according to the present invention may include a hot water storage unit that stores at least water that is heated using heat from the fuel cell. In this way, since the heat from the fuel cell can be used, the energy efficiency of the system can be improved. Of course, heat other than the heat from the fuel cell may be used.
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described using examples. FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a fuel cell
[0019]
The
[0020]
CH4 + H2O → CO + 3H2 (1)
CO + H2O → CO2 + H2 (2)
[0021]
The CO
[0022]
The
[0023]
An output terminal (not shown) of the
[0024]
The power line branched from the output side of the DC /
[0025]
The
[0026]
Next, the operation of the fuel cell
[0027]
When this purge processing routine is executed, the
[0028]
After the time required for purging has elapsed after performing such processing (step S108), the
[0029]
When the fuel gas system is sealed, after waiting for a predetermined time since the fuel gas system is sealed (step S112), a predetermined amount of city gas is supplied to the reformer 30 (step S114). finish. Here, the predetermined time is set as a time required for the temperature of the
[0030]
According to the fuel cell
[0031]
According to the fuel cell
[0032]
In the fuel cell
[0033]
In the fuel cell
[0034]
In the fuel cell
[0035]
In the fuel cell
[0036]
In the fuel cell
[0037]
In the fuel cell
[0038]
In the fuel cell
[0039]
The fuel cell
[0040]
As described above, the embodiments of the present invention have been described using the reference examples and examples . However, the present invention is not limited to these examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a fuel cell
FIG. 2 is a flowchart showing an example of a purge process routine executed by the
3 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel cell power generation system 20B examples.
4 is a flowchart showing an example of the purge processing routine executed in the fuel cell power generation system 20B examples.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Commercial power supply, 12 Electric power line, 14 Circuit breaker, 16 Load, 18 Circuit breaker, 20, 20B Fuel cell power generation system, 22 Gas piping, 24, 28 Control valve, 23, 26 Booster pump, 27 Desulfurizer, 30 Reformation , 32 Combustion unit, 34 CO selective oxidation unit, 36 Water tank, 37 Evaporator, 38 Control valve, 40 Fuel cell, 41 Blower, 42 Heat exchanger, 43 Circulation pump, 44 Hot water storage tank, 46 pump, 52 DC / DC converter, 54 inverter, 55 circuit breaker, 56 DC / DC converter, 58 load power meter, 60 electronic control unit, 62 CPU, 64 ROM, 66 RAM, 68 timer, 70 purge piping 70, 72, 76 control valve.
Claims (7)
該改質手段から供給される燃料ガスを用いて発電する燃料電池と、
前記改質手段に炭化水素系燃料を供給する燃料供給管から分岐すると共に炭化水素系燃料を前記燃料電池のアノード側に供給する分岐管と、
前記分岐管に設けられた開閉可能な調節弁と、
所定のパージ指示がなされたときに前記調節弁を開弁し、前記調節弁を開弁した後に前記燃料電池のパージに必要な時間が経過するのを待って前記調節弁を閉弁して前記燃料電池への炭化水素系燃料の供給を一時停止し、該炭化水素系燃料の供給を一時停止してから所定時間経過した後に前記調節弁を開弁して前記燃料電池の負圧を解消するのに必要な炭化水素系燃料を前記燃料電池に供給する制御手段と、
を備える燃料電池発電システム。Reforming means for reforming gaseous hydrocarbon fuel into hydrogen-rich fuel gas;
A fuel cell that generates power using the fuel gas supplied from the reforming means;
A branch pipe for branching from a fuel supply pipe for supplying hydrocarbon fuel to the reforming means and for supplying hydrocarbon fuel to the anode side of the fuel cell;
An openable and closable control valve provided in the branch pipe;
When the predetermined purge instruction is given , the control valve is opened, and after the control valve is opened, the control valve is closed after waiting for a time necessary for purging the fuel cell to elapse. The supply of hydrocarbon fuel to the fuel cell is temporarily stopped, and after the predetermined time has elapsed since the supply of the hydrocarbon fuel is temporarily stopped, the control valve is opened to eliminate the negative pressure of the fuel cell. Control means for supplying the fuel cell with a hydrocarbon-based fuel necessary for
A fuel cell power generation system comprising:
前記燃料供給管に取り付けられて都市ガスの硫黄分を除去する脱硫手段を備え、
前記分岐管は、前記燃料供給管の前記脱硫手段の後流側で分岐する管である、
燃料電池発電システム。A fuel cell power generation system according to claim 2,
A desulfurization means attached to the fuel supply pipe to remove the sulfur content of the city gas;
The branch pipe is a pipe branched on the downstream side of the desulfurization means of the fuel supply pipe.
Fuel cell power generation system.
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