JP5849186B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
で、例えば、燃焼機器で広く一般的に使用される火炎検知装置である、整流式のフレームロッド(以下、単に「フレームロッド」と呼ぶ)を用いて火炎の有無を検知しようとした場合、順調に燃焼しているにも関わらず、消火状態であると誤検知する場合がある。
せるよう制御しており、かつ、前記改質器の温度が予め定められている第1温度以上である場合、消火状態と推定するものである。これにより、火炎検知装置の出力値を確認することなく、燃焼器の燃焼状態が不安定になっていると判断できるので、あらかじめ燃料電池の出力指令値を上昇させる消火検知回避運転に移行させることができ、燃焼器の燃焼状態を消火と誤検知することなく、燃料電池システムの発電運転を継続させることができる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る燃料電池システム1の構成を示し、燃料電池システム1の構成要素は、筺体2に収納されている。図1において、水素生成装置3は、原料ガスを水素リッチなガスに改質する改質器4、改質器4で発生したCOを変成させるCO変成器5、さらに含有するCOを除去するCO除去機6から構成されている。改質器4を始めとする水素生成装置3を適切な温度に加熱するために燃焼器7が設けられている。
本発明の実施の形態2に係る燃料電池システム1の構成は、実施の形態1と同様に図1で説明することができる。基本的な構成及び動作は実施の形態1と同じであるので、重複する内容の説明は割愛する。
図5は、本発明の実施の形態3に係る燃料電池システム1の構成を示している。基本的な構成及び動作は実施の形態1と同じであるので、重複する内容の説明は割愛し、異なる点のみ説明する。
火と誤検知をすることなく、燃料電池システムの運転を継続させることができる。
図6は、本発明の実施の形態4に係る燃料電池システム1の構成を示している。基本的な構成及び動作は実施の形態1と同じであるので、重複する内容の説明は割愛し、異なる点のみ説明する。
温度と実際の温度との乖離がより大きくなり、燃焼器の燃焼状態を消火と判断する可能性が高くなる。このような変化が頻繁に発生すると考えられる家庭用の燃料電池システムに対して、本発明の燃料電池システムに用いた制御方法を導入することは非常に有効である。
3 水素生成装置
4 改質器
7 燃焼器
10 燃焼空気供給装置
12 燃料電池
23 制御器
24 消火推定手段
25 火炎検知装置
26 温度検出器
Claims (6)
- 燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電をする燃料電池と、
少なくとも炭化水素ガスを含む原料ガスと水蒸気とを改質させ、水素を含む前記燃料ガスを生成する水素生成装置と、
少なくとも前記燃料電池から排出されるオフ燃料ガスを燃焼するように構成されており、前記水素生成装置を加熱する燃焼器と、
前記燃焼器に燃焼用の空気を供給する燃焼空気供給装置と、
前記燃焼器の火炎が燃焼状態か消火状態かを推定する消火推定手段と、
前記燃料電池の発電出力を制御する制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記消火推定手段が消火状態と推定した場合、前記燃料電池の出力指令値を消火状態と推定する前の出力指令値より上昇させて前記燃料電池の発電を継続させる、又は、燃料電池システムの運転を停止させ、その後、前記燃料電池システムの運転を行う場合、前記燃料電池の出力指令値を消火状態と推定する前の出力指令値より上昇させるよう制御する、
燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記消火推定手段が消火状態と推定した場合、前記水素生成装置に供給する原料ガスの供給指令値を消火状態と推定する前の供給指令値より上昇させて前記燃料電池の発電を継続させる、又は、燃料電池システムの運転を停止させ、その後、前記燃料電池システムの運転を行う場合、前記水素生成装置に供給する原料ガスの供給指令値を消火状態と推定する前の供給指令値より上昇させるよう制御する、請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記燃焼器の火炎を受けて発生する電流値によって前記燃焼器の燃焼状態を検知する火炎検知装置を備え、
前記消火推定手段は、火炎検知装置で計測された電流値が予め定められる第1電流値以下に低下した場合、消火状態と推定する、請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記火炎検知装置で計測された電流値が、予め定められる第1運転時間又は第1回数、前記第1電流値より大きい状態になった場合、前記燃料電池の出力指令値を、上昇させる前の出力指令値に戻す、
請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記水素生成装置は、原料ガスと水蒸気との改質反応を行う改質器と、前記改質器の温度を検出する温度検出器と、を備え、
前記消火推定手段は、前記制御器が前記燃料電池の発電出力を低下させるよう制御しており、かつ、前記改質器の温度が予め定められている第1温度以上である場合、消火状態と推定する、請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記制御器は、前記温度検出器で検出される温度が、予め定められる第2運転時間又は第2回数、前記第1温度より低い状態になった場合、前記燃料電池の出力指令値を、上昇させる前の出力指令値に戻す、
請求項5に記載の燃料電池システム。
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