JP5597725B2 - 燃料電池システムおよびその運転方法 - Google Patents
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Description
燃料電池近傍の温度を測定する温度検出装置と、少なくとも前記燃料ガス供給装置および前記酸素含有ガス供給装置を制御する制御装置と、を具備し、前記燃料電池の運転停止後の再起動の際に、前記記憶装置で記憶された前記燃料電池の運転停止が緊急停止であった場合において、前記燃料電池の再起動中における前記温度検出装置による温度が前記燃料極層を構成する前記金属の酸化物が還元する温度に達すると、前記燃料電池の運転停止が通常停止であった後の再起動時に前記燃料電池に供給する燃料ガス供給量よりも減少させることを特徴とする。
さらに、燃料電池1には、空気等の酸素含有ガスを酸素含有ガス供給ライン12を介して供給するようになっている。燃料電池1への酸素含有ガスの供給は、酸素含有ガス供給ライン12に設けられたブロア13で供給され、ブロア13は、制御装置10により制御される。酸素含有ガス供給装置は、ブロア13を具備して構成されている。
一方、燃料電池1の再起動時に燃料ガスを燃焼させるため、燃料電池1の燃焼する側の第1端部(上端部)に対して、燃料電池1の燃焼する側の第1端部(上端部)と反対側の第2端部(下端部)は低温である。特に、燃料電池1の下端部の温度が、燃料ガス中の水が水蒸気化する温度未満の場合には、低温の燃料電池1の下端部に燃料ガスが供給されると、燃料ガス中の水蒸気が液化して水となり、燃料電池1の燃焼する側の端部(上端部)に供給される燃料ガス中のS/Cが設計値よりも低くなり、燃料極層23や該燃料極層23が設けられる導電性支持体21等にカーボンが析出するおそれがある。
7:保安メータ
9:燃料ガス供給ライン
10:制御装置
12:酸素含有ガス供給ライン
15:燃焼領域
16:着火装置
17:温度センサ
20:燃料電池セル
21:導電性支持体
22:燃料ガス流路
23:燃料極層
24:固体電解質
26:酸素極層
28:インターコネクタ
38:燃料電池モジュール
43:燃料電池装置
Claims (7)
- 固体電解質と該固体電解質を挟むように設けられた酸素極層と金属を含有する燃料極層とを備え、燃料ガスおよび酸素含有ガスを用いて発電するとともに、発電に使用されなかった前記燃料ガスを第1端部側で燃焼させる燃料電池と、前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するための燃料ガス供給装置と、前記酸素含有ガスを前記燃料電池に供給するための酸素含有ガス供給装置と、前記燃料電池の運転停止が通常停止または緊急停止のいずれであるかを記憶する記憶装置と、少なくとも前記燃料ガス供給装置および前記酸素含有ガス供給装置を制御する制御装置と、前記燃料電池近傍の温度を測定する温度検出装置とを具備し、
該制御装置は、前記燃料電池の運転停止後の再起動の際に、前記記憶装置で記憶された前記燃料電池の運転停止が緊急停止であった場合において、前記燃料電池の再起動中における前記温度検出装置による温度が前記燃料極層を構成する前記金属の酸化物が還元する温度に達すると、前記燃料電池の運転停止が通常停止であった後の再起動時よりも前記燃料電池に供給される燃料ガス供給量を減少させる燃料ガス供給減少モードを備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 前記制御装置は、前記燃料電池の再起動中における前記温度検出装置による温度が前記燃料極層を構成する前記金属の酸化物が還元する温度に達すると、前記金属の酸化物が還元する温度以前よりも前記燃料電池に供給される燃料ガス供給量を減少させるように、前記燃料ガス供給装置を制御することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、複数の長尺状の燃料電池セルが、該燃料電池セルの長手方向と直交する方向に列状に配列され、前記複数の燃料電池セルを電気的に接続して構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池システム。
- 前記温度検出装置が、前記燃料電池における前記燃料電池セルの配列方向中央部で、かつ前記燃料電池セルの長手方向中央部に配置されていることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池システム。
- 前記燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれかに記載の燃料電池システム。
- 固体電解質と該固体電解質を挟むように設けられた酸素極層と金属を含有する燃料極層とを備え、燃料ガスおよび酸素含有ガスを用いて発電するとともに、発電に使用されなか
った前記燃料ガスを第1端部側で燃焼させる燃料電池と、
前記燃料ガスを前記燃料電池に供給するための燃料ガス供給装置と、
前記酸素含有ガスを前記燃料電池に供給するための酸素含有ガス供給装置と、
前記燃料電池の運転停止が通常停止または緊急停止のいずれかであることを記憶する記憶装置と、
前記燃料電池近傍の温度を測定する温度検出装置と、
少なくとも前記燃料ガス供給装置および前記酸素含有ガス供給装置を制御する制御装置と、を具備し、
前記燃料電池の運転停止後の再起動の際に、前記記憶装置で記憶された前記燃料電池の運転停止が緊急停止であった場合において、前記燃料電池の再起動中における前記温度検出装置による温度が前記燃料極層を構成する前記金属の酸化物が還元する温度に達すると、前記燃料電池の運転停止が通常停止であった後の再起動時に前記燃料電池に供給する燃料ガス供給量よりも減少させることを特徴とする燃料電池システムの運転方法。 - 前記燃料極層を構成する前記金属の酸化物が還元する温度に達すると、前記金属の酸化物が還元する温度以前に前記燃料電池に供給していた燃料ガス供給量よりも減少させることを特徴とする請求項6に記載の燃料電池システムの運転方法。
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