JP5390887B2 - Hydrogen production apparatus and fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、水素リッチな改質ガスを生成する水素製造装置、及びそのような水素製造装置を備える燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a hydrogen production apparatus that generates a hydrogen-rich reformed gas, and a fuel cell system including such a hydrogen production apparatus.
灯油やガソリンなどの水素製造用原料を水蒸気改質して改質ガスを生成し、生成した改質ガスを燃料電池スタックに供給する水素製造装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この種の水素製造装置は、改質触媒を収容する改質器を備えている。改質器内には、燃料ガスと水蒸気とが導入される。改質器内の改質触媒は、バーナなどによって所定の温度まで加熱される。燃料ガス及び水蒸気は、所定の温度まで加熱された改質触媒によって水蒸気改質が促進される。改質器で生成された改質ガス中には、被毒によって発電効率を低下させる一酸化炭素が含まれている。そのため、水素製造装置には、水性シフト反応によって一酸化炭素を低減するシフト反応部と、選択酸化反応によって一酸化炭素を更に低減する選択酸化反応部とが設けられている。 A hydrogen production apparatus is known in which a raw material for hydrogen production such as kerosene or gasoline is steam reformed to produce a reformed gas, and the produced reformed gas is supplied to a fuel cell stack (see, for example, Patent Document 1). . This type of hydrogen production apparatus includes a reformer that houses a reforming catalyst. Fuel gas and water vapor are introduced into the reformer. The reforming catalyst in the reformer is heated to a predetermined temperature by a burner or the like. The steam reforming of the fuel gas and steam is promoted by the reforming catalyst heated to a predetermined temperature. The reformed gas produced by the reformer contains carbon monoxide that reduces power generation efficiency due to poisoning. Therefore, the hydrogen production apparatus is provided with a shift reaction unit that reduces carbon monoxide by an aqueous shift reaction and a selective oxidation reaction unit that further reduces carbon monoxide by a selective oxidation reaction.
しかしながら、このような水素製造装置では、シフト反応部の温度を調節することは容易ではなく、水素製造装置における温度調節能力は低く、その安定運転性も低くならざるを得ない。 However, in such a hydrogen production apparatus, it is not easy to adjust the temperature of the shift reaction unit, the temperature adjustment capability in the hydrogen production apparatus is low, and the stable operability must be low.
本発明は、温度調節能力を向上し、安定運転性の向上を図ることが可能な水素製造装置、及びこれを備えた燃料電池システムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a hydrogen production apparatus capable of improving temperature control ability and improving stable operability, and a fuel cell system including the same.
本発明に係る水素製造装置は、液体燃料を改質して改質ガスを生成する改質反応部と、改質反応部からの改質ガスに含まれる一酸化炭素を水性シフト反応により除去するシフト反応部と、改質反応部とシフト反応部との間に配置され、改質反応部からの改質ガスの温度を調節する熱交換部と、を備えていることを特徴とする。 The hydrogen production apparatus according to the present invention removes carbon monoxide contained in the reformed gas from the reforming reaction section by reforming the liquid fuel and generating the reformed gas by the aqueous shift reaction. It is characterized by comprising a shift reaction section, and a heat exchange section that is arranged between the reforming reaction section and the shift reaction section and adjusts the temperature of the reformed gas from the reforming reaction section.
本発明に係る水素製造装置では、改質反応部からの改質ガスの温度を調節する熱交換部が改質反応部とシフト反応部との間に配置されている。このため、シフト反応部の温度が調節されることとなり、水素製造装置における温度調節能力が向上する。この結果、水素製造装置の安定運転性の向上を図ることができる。 In the hydrogen production apparatus according to the present invention, a heat exchange unit for adjusting the temperature of the reformed gas from the reforming reaction unit is disposed between the reforming reaction unit and the shift reaction unit. For this reason, the temperature of a shift reaction part will be adjusted and the temperature control capability in a hydrogen production apparatus will improve. As a result, the stable operability of the hydrogen production apparatus can be improved.
好ましくは、熱交換部は、改質反応部からの改質ガスと排熱回収水との間で熱交換する。この場合、シフト反応部の過度な昇温を防ぐことができ、水素製造装置からの放熱を減少させることができる。また、排熱回収効率を向上することもできる。 Preferably, the heat exchange unit exchanges heat between the reformed gas from the reforming reaction unit and the exhaust heat recovery water. In this case, excessive temperature rise in the shift reaction unit can be prevented, and heat radiation from the hydrogen production apparatus can be reduced. Moreover, exhaust heat recovery efficiency can also be improved.
好ましくは、シフト反応部の温度を測定する温度測定手段と、温度測定手段によって測定される温度に基づいて熱交換部にて熱交換される排熱回収水の量を調節する調節手段と、を更に備えている。この場合、シフト反応部の温度に応じて、熱交換部での熱交換度が調整されることとなり、シフト反応部の温度をより一層適切に調節することができる。 Preferably, a temperature measuring unit that measures the temperature of the shift reaction unit, and an adjusting unit that adjusts the amount of exhaust heat recovery water that is heat-exchanged in the heat exchange unit based on the temperature measured by the temperature measuring unit. In addition. In this case, the degree of heat exchange in the heat exchange unit is adjusted according to the temperature of the shift reaction unit, and the temperature of the shift reaction unit can be more appropriately adjusted.
好ましくは、調節手段は、排熱回収水ラインから分岐して熱交換部に接続された排熱回収水分岐ラインに設けられた開閉弁と、温度測定手段によって測定される温度が所定温度よりも低いときに開閉弁を閉じるよう制御し、温度測定手段によって測定される温度が所定温度以上であるときに開閉弁を開くよう制御する制御部と、を有している。この場合、シフト反応部の温度が過度に上昇してしまうのを防ぐことができる。 Preferably, the adjusting means includes an on-off valve provided in the exhaust heat recovery water branch line branched from the exhaust heat recovery water line and connected to the heat exchange unit, and a temperature measured by the temperature measurement means is lower than a predetermined temperature. A control unit that controls to close the on-off valve when the temperature is low, and controls to open the on-off valve when the temperature measured by the temperature measuring means is equal to or higher than a predetermined temperature. In this case, it can prevent that the temperature of a shift reaction part rises too much.
本発明に係る燃料電池システムは、上記水素製造装置と、少なくともシフト反応部によって一酸化炭素が除去された改質ガスを用いて発電を行う燃料電池スタックと、を備えていることを特徴とする。 A fuel cell system according to the present invention includes the hydrogen production apparatus, and a fuel cell stack that generates power using a reformed gas from which carbon monoxide has been removed at least by a shift reaction unit. .
本発明に係る燃料電池システムでは、上記水素製造装置を備えているため、燃料電池システムにおける温度調節能力を向上し、燃料電池システムの安定運転性の向上を図ることを図ることができる。 Since the fuel cell system according to the present invention includes the hydrogen production apparatus, it is possible to improve the temperature adjustment capability of the fuel cell system and improve the stable operability of the fuel cell system.
本発明によれば、温度調節能力を向上し、安定運転性の向上を図ることが可能な水素製造装置、及びこれを備えた燃料電池システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature control capability can be improved and the hydrogen production apparatus which can aim at the improvement of a stable driving | operation property, and a fuel cell system provided with the same can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description, the same reference numerals are used for the same elements or elements having the same function, and redundant description is omitted.
図1は、本実施形態に係る燃料電池システムの一実施形態の概略構成図である。本実施形態に係る燃料電池システムは、原燃料として液体燃料又はガス燃料を用いて発電を行なうものであり、例えば家庭用の電力供給源として採用される。ここでは、入手が容易であり且つ独立して貯蔵可能であるという観点から液体燃料である灯油が用いられている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a fuel cell system according to the present embodiment. The fuel cell system according to the present embodiment generates power using liquid fuel or gas fuel as raw fuel, and is employed as, for example, a household power supply source. Here, kerosene, which is a liquid fuel, is used from the viewpoint that it is easily available and can be stored independently.
図1に示されるように、燃料電池システム1は、水素製造装置としての燃料処理システム(FPS)2と、燃料電池として固体高分子形燃料電池(以下「PEFC」とする)スタック3、及びインバータ4を備えている。
As shown in FIG. 1, a
燃料処理システム2は、脱硫器5、改質反応部6及びシフト反応部7を有している。脱硫器5は、導入された液体燃料を脱硫するものである。脱硫器5には、脱硫触媒及びヒータが設けられている。脱硫触媒は、ヒータにより例えば220℃〜230℃まで加熱されて脱硫に用いられる。脱硫器5の上流側の流路には、燃料タンク8から脱硫器5へ液体燃料を送入するポンプ9が設けられている。ポンプ9は、液体燃料を加圧しながら脱硫器5に送入できるものであり、例えば、定流量型の電磁ポンプを用いることができる。脱硫器5内の液体燃料が加圧されることで、脱硫触媒を比較的高温にしても液体燃料が気化されに難くなる。このため、液体燃料を安定して液状に保ちながら、加熱された脱硫触媒に接触させることができる。定流量型の電磁ポンプを用いることで、脱硫器5に送入する液体燃料の圧力を安定化させることができるので、安定して脱硫することができる。 The fuel processing system 2 includes a desulfurizer 5, a reforming reaction unit 6, and a shift reaction unit 7. The desulfurizer 5 desulfurizes the introduced liquid fuel. The desulfurizer 5 is provided with a desulfurization catalyst and a heater. The desulfurization catalyst is heated to, for example, 220 ° C. to 230 ° C. by a heater and used for desulfurization. A flow path upstream of the desulfurizer 5 is provided with a pump 9 that feeds liquid fuel from the fuel tank 8 to the desulfurizer 5. The pump 9 can be fed into the desulfurizer 5 while pressurizing liquid fuel. For example, a constant flow type electromagnetic pump can be used. By pressurizing the liquid fuel in the desulfurizer 5, the liquid fuel is hardly vaporized even if the desulfurization catalyst is at a relatively high temperature. For this reason, the liquid fuel can be brought into contact with the heated desulfurization catalyst while being stably kept in a liquid state. By using a constant flow type electromagnetic pump, the pressure of the liquid fuel fed into the desulfurizer 5 can be stabilized, so that desulfurization can be performed stably.
脱硫器5にて脱硫された液体燃料は、液体燃料ラインL1を通して改質反応部6へ供給される。改質反応部6は、脱硫器5から供給された液体燃料を改質して改質ガスを生成するためのものであり、改質器及びバーナ燃焼器(いずれも、図示せず)を有している。改質器は、脱硫された液体燃料と水蒸気とを水蒸気改質反応させて、水素を含有する水蒸気改質ガスを生成する。 The liquid fuel desulfurized by the desulfurizer 5 is supplied to the reforming reaction unit 6 through the liquid fuel line L1. The reforming reaction section 6 is for reforming the liquid fuel supplied from the desulfurizer 5 to generate reformed gas, and has a reformer and a burner combustor (both not shown). doing. The reformer causes a steam reforming reaction between the desulfurized liquid fuel and steam to generate steam reformed gas containing hydrogen.
改質器は、脱硫された液体燃料及び原料水を気化させるための気化器と、改質触媒とを有している。改質器の気化器には、液体燃料ラインL1と、水蒸気改質に用いる水(原料水)を水タンク10から改質器に導入するための改質水ラインL2とが連結されている。改質水ラインL2には、水タンク10から水を送るポンプ11が設けられている。
The reformer has a vaporizer for vaporizing the desulfurized liquid fuel and raw material water, and a reforming catalyst. A liquid fuel line L1 and a reforming water line L2 for introducing water (raw water) used for steam reforming from the
気化された原燃料ガス及び水蒸気が改質触媒に接触しながら流通することで、水蒸気改質反応が進行して水蒸気改質ガスがされる。改質触媒としては、例えば、ニッケル系、ルテニウム系、ロジウム系等の金属をアルミナやジルコニア等からなる担体に担持させたものが挙げられる。水蒸気改質反応は非常に大きな吸熱反応であり、反応温度が550〜750℃程度と比較的高いので、改質触媒が700℃程度となるようにバーナ燃焼器で加熱されている。バーナ燃焼器は、PEFCスタック3で使用されずに排出された改質ガスの余剰分であるオフガスなどを燃焼させる。 The vaporized raw fuel gas and steam flow while contacting the reforming catalyst, whereby the steam reforming reaction proceeds and steam reformed gas is produced. Examples of the reforming catalyst include a catalyst in which a metal such as nickel, ruthenium, or rhodium is supported on a support made of alumina, zirconia, or the like. The steam reforming reaction is a very large endothermic reaction, and since the reaction temperature is relatively high at about 550 to 750 ° C., the reforming catalyst is heated by a burner combustor so as to be about 700 ° C. The burner combustor burns off gas or the like that is a surplus of reformed gas discharged without being used in the PEFC stack 3.
改質反応部6(改質器)で生成された水蒸気改質ガスは、改質ガスラインL3を通してシフト反応部7へ供給される。シフト反応部7は、改質反応部6から供給された水蒸気改質ガスを水性シフト反応させて、一酸化炭素の濃度を低下させた発電反応に用いられる改質ガスを生成するためのものであり、シフト触媒(図示せず)を有している。シフト反応部7を用いることで、一酸化炭素の濃度が1000ppm以下の改質ガスが生成される。シフト触媒としては、例えば、Cu、Zn、Fe、Cr等をアルミナやジルコニア等からなる担体に担持させたものが挙げられる。シフト触媒による水性シフト反応が活性化される温度範囲は、触媒の種類により異なるものの、凡そ200〜500℃の範囲である。 The steam reformed gas generated in the reforming reaction unit 6 (reformer) is supplied to the shift reaction unit 7 through the reformed gas line L3. The shift reaction unit 7 performs an aqueous shift reaction of the steam reformed gas supplied from the reforming reaction unit 6 to generate a reformed gas used in a power generation reaction in which the concentration of carbon monoxide is reduced. Yes, with a shift catalyst (not shown). By using the shift reaction unit 7, a reformed gas having a carbon monoxide concentration of 1000 ppm or less is generated. Examples of the shift catalyst include a catalyst in which Cu, Zn, Fe, Cr or the like is supported on a carrier made of alumina, zirconia, or the like. The temperature range in which the aqueous shift reaction by the shift catalyst is activated is approximately 200 to 500 ° C., although it varies depending on the type of catalyst.
改質ガスラインL3には、水性シフト反応に用いるシフト水(原料水)を水タンク10からシフト反応部7に導入するためのシフト水ラインL4が連結されている。すなわち、シフト水ラインL4は、改質反応部6とシフト反応部7との間に接続されている。シフト水ラインL4には、水タンク10から水を送るポンプ12と、シフト水を昇温する昇温部13とが設けられている。昇温部13は、脱硫器5及び改質反応部6の少なくとも一方を熱源としてシフト水ラインL4を流れるシフト水を昇温する。すなわち、シフト反応部7には、昇温部13にて昇温されたシフト水が供給されることとなる。
A shift water line L4 for introducing shift water (raw water) used for the aqueous shift reaction from the
改質ガスラインL3には、改質反応部6からの改質ガスの温度を調節する熱交換部14が設けられている。熱交換部14は、改質ガスラインL3を流れる水蒸気改質ガスと、排熱回収水ラインL5から分岐した排熱回収水分岐ラインL6を流れる排熱回収水との間で熱交換する。排熱回収水ラインL5は、両端部が貯湯槽15に接続されている。貯湯槽15内の排熱回収水はポンプ(図示せず)を駆動することで排熱回収水ラインL5に供給され、熱交換部14を含む複数の熱交換部で熱交換により排熱回収をすることで加熱されて貯湯槽15内に返送され、貯湯槽15内の湯水を加熱する。熱交換部14以外の熱交換部としては、アノードオフガスと排熱回収水との間で熱交換する熱交換部、カソードオフガスと排熱回収水との間で熱交換する熱交換部、及び、改質反応部6のバーナ燃焼器からの燃焼排ガスと排熱回収水との間で熱交換する熱交換部などが設けられる。
The reformed gas line L3 is provided with a
排熱回収水分岐ラインL6には、排熱回収水分岐ラインL6を流れる排熱回収水の量を調整する電磁バルブ16(開閉弁)が設けられている。電磁バルブ16の作動は、制御部17により制御される。制御部17は、シフト反応部7に設けられ且つシフト反応部7の温度を測定する温度計18(温度測定手段)によって測定された温度に基づいて、電磁バルブ16の作動を制御する。
The exhaust heat recovery water branch line L6 is provided with an electromagnetic valve 16 (open / close valve) that adjusts the amount of exhaust heat recovery water flowing through the exhaust heat recovery water branch line L6. The operation of the
ここで、制御部17による電磁バルブ16の制御について説明する。図2は、排熱回収水分岐ラインに設けられた電磁バルブの制御動作を示すフローチャートである。
Here, the control of the
図2に示されるように、電磁バルブ16の制御が開始されると、温度計18によって測定されたシフト反応部7の温度が「A」以上であるか否かを判断する(S101)。閾値となる「A」は、シフト触媒による水性シフト反応が活性化される温度範囲を考慮して、例えば、450℃程度に設定することができる。
As shown in FIG. 2, when the control of the
制御部17は、ステップS101にて、シフト反応部7の温度が「A」以上でないと判断すると、電磁バルブ16を閉じるように制御し(S103)、ステップS101の判断に戻る。これにより、排熱回収水分岐ラインL6を通して熱交換部14に向かう排熱回収水の流れが遮断され、熱交換部14における水蒸気改質ガスと排熱回収水との間での熱交換は行われない。したがって、水蒸気改質ガスは、熱交換部14にて降温されることなく、シフト反応部7に供給され、シフト反応部7での水性シフト反応が促進される。
When determining that the temperature of the shift reaction unit 7 is not equal to or higher than “A” in step S101, the
一方、制御部17は、ステップS101にて、シフト反応部7の温度が「A」以上であると判断すると、電磁バルブ16を開くように制御し(S105)、ステップS101の判断に戻る。これにより、排熱回収水分岐ラインL6を通して熱交換部14に排熱回収水が供給され、熱交換部14における水蒸気改質ガスと排熱回収水との間での熱交換が行われる。したがって、水蒸気改質ガスは、熱交換部14にて降温された後に、シフト反応部7に供給され、シフト反応部7での水性シフト反応が抑制される。この結果、シフト反応部7の温度が過度に昇温するのを防ぐことができる。
On the other hand, if the
再び、図1を参照する。PEFCスタック3は、複数の電池セル(図示せず)が積み重ねられて構成されており、燃料処理システム2で得られた水素リッチな改質ガスを用いて発電してDC電流を出力する。電池セルは、アノードと、カソードと、アノード及びカソード間に配置された固体酸化物である電解質とを有しており、アノードに改質ガスを導入させると共に、カソードに空気を導入させることで、各電池セルにおいて電気化学的な発電反応が行われることになる。PEFCスタック3は、通常、70℃程度の温度で作動する。 Reference is again made to FIG. The PEFC stack 3 is configured by stacking a plurality of battery cells (not shown), and generates power using the hydrogen-rich reformed gas obtained by the fuel processing system 2 to output a DC current. The battery cell has an anode, a cathode, and an electrolyte that is a solid oxide disposed between the anode and the cathode. By introducing the reformed gas into the anode and introducing air into the cathode, An electrochemical power generation reaction is performed in each battery cell. The PEFC stack 3 normally operates at a temperature of about 70 ° C.
インバータ4は、出力されたDC電流をAC電流に変換する。脱硫器5、燃料処理システム2(改質反応部6及びシフト反応部7)、PEFCスタック3、及びインバータ4は、筐体(図示せず)に収容されて、モジュール化されている。 The inverter 4 converts the output DC current into AC current. The desulfurizer 5, the fuel processing system 2 (the reforming reaction unit 6 and the shift reaction unit 7), the PEFC stack 3, and the inverter 4 are accommodated in a housing (not shown) and modularized.
以上のように、本実施形態では、改質反応部6からの改質ガスの温度を調節する熱交換部14が改質反応部6とシフト反応部7との間に配置されている。このため、シフト反応部7の温度が調節されることとなり、燃料処理システム2おける温度調節能力が向上する。この結果、燃料処理システム2の安定運転性の向上を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the
本実施形態では、熱交換部14が、改質反応部6からの改質ガスと排熱回収水分岐ラインL6を流れる排熱回収水との間で熱交換する。このため、シフト反応部7の過度な昇温を防ぐことができ、燃料処理システム2からの放熱を減少させることができる。また、燃料電池システム1における排熱回収効率の向上を図ることもできる。
In the present embodiment, the
本実施形態では、シフト反応部7の温度を測定する温度計18と、温度計18によって測定される温度に基づいて熱交換部14にて熱交換される排熱回収水の量を調節する電磁バルブ16と、電磁バルブ16の作動を制御する制御部17と、が備えられている。このため、シフト反応部7の温度に応じて、熱交換部14での熱交換度が調整されることとなり、シフト反応部7の温度をより一層適切に調節することができる。
In the present embodiment, a
本実施形態では、制御部17は、温度計18によって測定される温度が所定温度よりも低いときに電磁バルブ16を閉じるよう制御し、温度計18によって測定される温度が所定温度以上であるときに電磁バルブ16を開くよう制御している。このため、シフト反応部7の温度が過度に上昇してしまうのを確実に防ぐことができる。
In the present embodiment, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明してきたが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not necessarily limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、PEFCスタック3は、固体高分子形燃料電池スタックに限定されず、固体酸化物形燃料電池スタック等であってもよい。 For example, the PEFC stack 3 is not limited to a solid polymer fuel cell stack, and may be a solid oxide fuel cell stack or the like.
例えば、改質反応部6の改質器は、水蒸気改質するものに限定されず、部分酸化改質や自己熱改質するものであってもよい。改質器による改質方法は、灯油の他、ガソリン、ナフサ、軽油、メタノール、エタノール、DME(ジメチルエーテル)、バイオマスを利用したバイオ燃料等、液体燃料の特性に応じたものとされる。 For example, the reformer of the reforming reaction unit 6 is not limited to one that performs steam reforming, and may be one that undergoes partial oxidation reforming or autothermal reforming. The reforming method using the reformer is based on characteristics of liquid fuel such as kerosene, gasoline, naphtha, light oil, methanol, ethanol, DME (dimethyl ether), biofuel using biomass, and the like.
制御部17は、温度計18によって測定される温度に基づいて電磁バルブ16を開閉制御しているが、これに限られることなく、温度計18によって測定される温度に基づいて電磁バルブ16の開度を制御してもよい。
The
本実施形態では、シフト反応部7によって、改質反応部6から送られた改質ガスの一酸化炭素の濃度を低下させているが、これに限られない。シフト反応部7の後段に、選択酸化反応によって一酸化炭素を更に低減する選択酸化反応部を設け、シフト反応部7及び選択酸化反応部によって改質反応部6から送られた改質ガスの一酸化炭素の濃度を低下させてもよい。 In the present embodiment, the shift reaction unit 7 reduces the concentration of carbon monoxide in the reformed gas sent from the reforming reaction unit 6, but the present invention is not limited to this. A selective oxidation reaction unit that further reduces carbon monoxide by a selective oxidation reaction is provided at the subsequent stage of the shift reaction unit 7, and one of the reformed gases sent from the reforming reaction unit 6 by the shift reaction unit 7 and the selective oxidation reaction unit. The concentration of carbon oxide may be reduced.
1…燃料電池システム、2…燃料処理システム、6…改質反応部、7…シフト反応部、14…熱交換部、16…電磁バルブ、17…制御部、18…温度計、L3…改質ガスライン、L5…排熱回収水ライン、L6…排熱回収水分岐ライン。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記改質反応部からの改質ガスに含まれる一酸化炭素を水性シフト反応により除去するシフト反応部と、
前記改質反応部と前記シフト反応部との間に配置され、前記改質反応部からの改質ガスの温度を調節する熱交換部と、を備え、
前記熱交換部は、前記改質反応部からの改質ガスと、貯湯槽に接続された排熱回収ラインから分岐して前記熱交換部に接続される排熱回収分岐ラインを流れる排熱回収水と、の間で熱交換し、前記排熱回収分岐ラインを流れる排熱回収水は、前記熱交換部のみと熱交換されることを特徴とする水素製造装置。 A reforming reaction section for reforming liquid fuel to generate reformed gas;
A shift reaction section for removing carbon monoxide contained in the reformed gas from the reforming reaction section by an aqueous shift reaction;
A heat exchange part that is arranged between the reforming reaction part and the shift reaction part and adjusts the temperature of the reformed gas from the reforming reaction part,
The heat exchange unit recovers the reformed gas from the reforming reaction unit and the exhaust heat recovery branching from the exhaust heat recovery line connected to the hot water tank and flowing through the exhaust heat recovery branch line connected to the heat exchange unit Exhaust heat recovery water that exchanges heat with water and flows through the exhaust heat recovery branch line is heat-exchanged only with the heat exchange unit.
前記温度測定手段によって測定される温度に基づいて前記熱交換部にて熱交換される排熱回収水の量を調節する調節手段と、を更に備えていることを特徴とする請求項1に記載の水素製造装置。 Temperature measuring means for measuring the temperature of the shift reaction section;
2. The apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts an amount of exhaust heat recovery water that is heat-exchanged in the heat exchange unit based on a temperature measured by the temperature measuring unit. Hydrogen production equipment.
前記排熱回収水分岐ラインに設けられた開閉弁と、
前記温度測定手段によって測定される温度が所定温度よりも低いときに前記開閉弁を閉じるよう制御し、前記温度測定手段によって測定される温度が所定温度以上であるときに前記開閉弁を開くよう制御する制御部と、を有していることを特徴とする請求項2に記載の水素製造装置。 The adjusting means is
An opening and closing valve provided in the exhaust heat recovery water branch line,
Control to close the on-off valve when the temperature measured by the temperature measuring means is lower than a predetermined temperature, and control to open the on-off valve when the temperature measured by the temperature measuring means is equal to or higher than a predetermined temperature. The hydrogen production apparatus according to claim 2, further comprising:
少なくとも前記シフト反応部によって一酸化炭素が除去された改質ガスを用いて発電を行う燃料電池スタックと、を備えていることを特徴とする燃料電池システム。 The hydrogen production apparatus according to any one of claims 1 to 3,
A fuel cell system, comprising: a fuel cell stack that generates power using at least the reformed gas from which carbon monoxide has been removed by the shift reaction unit.
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