JP6079988B2 - Fuel cell cogeneration system - Google Patents
Fuel cell cogeneration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6079988B2 JP6079988B2 JP2012170092A JP2012170092A JP6079988B2 JP 6079988 B2 JP6079988 B2 JP 6079988B2 JP 2012170092 A JP2012170092 A JP 2012170092A JP 2012170092 A JP2012170092 A JP 2012170092A JP 6079988 B2 JP6079988 B2 JP 6079988B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- storage tank
- water storage
- desulfurizer
- fuel cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
本発明は、脱硫器を備えた燃料電池コージェネレーションシステムに関する。 The present invention relates to a fuel cell cogeneration system comprising a desulfurizer.
燃料電池コージェネレーションシステムの一例として、特許文献1に記載されたものがある。
同文献に記載されたコージェネレーションシステムは、燃料電池の原料となる燃料ガスから硫黄成分を除去するための脱硫装置を備えている。燃料ガス中の硫黄成分は、セルモジュールや燃料改質用の触媒に悪影響を与えるからである。前記の脱硫装置は、脱硫剤を内部に充填した脱硫器と、脱粒剤を加熱するための加熱手段とが組み合わされたものである。脱硫剤としては、たとえばゼオライト系のものが用いられるが、このような脱硫剤は、燃料ガス中の水分をも吸着する性質があり、水分を吸着することによって硫黄化合物に対する吸着性能が大幅に低下する。これに対し、脱硫剤を加熱し、その温度を所定温度以上にすれば、露点が高めの燃料ガスが供給されてきた場合の水分吸着を回避し、脱硫剤の性能劣化を抑制することが可能である。前記した脱硫装置の加熱手段は、そのような加熱を行なうのに利用される。
An example of a fuel cell cogeneration system is described in Patent Document 1.
The cogeneration system described in this document includes a desulfurization device for removing sulfur components from fuel gas that is a raw material of a fuel cell. This is because the sulfur component in the fuel gas adversely affects the cell module and the fuel reforming catalyst. The aforementioned desulfurization apparatus is a combination of a desulfurizer filled with a desulfurizing agent and a heating means for heating the degreasing agent. For example, zeolite-based desulfurization agents are used, but such desulfurization agents also have the property of adsorbing moisture in fuel gas, and adsorbing moisture significantly reduces the adsorption performance for sulfur compounds. To do. On the other hand, if the desulfurizing agent is heated and the temperature is set to a predetermined temperature or higher, it is possible to avoid moisture adsorption when a fuel gas with a high dew point is supplied and to suppress performance deterioration of the desulfurizing agent. It is. The heating means of the desulfurization apparatus described above is used to perform such heating.
しかしながら、従来においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。 However, in the past, as described below, there is still room for improvement.
すなわち、特許文献1には、脱硫剤を加熱する手段の具体例として、コージェネレーションシステムに付属して設けられている貯湯タンクを、脱硫器に配管接続した上で、所定のポンプを利用して貯湯タンクの湯水を脱硫器に供給する手段が記載されている。
ところが、このような手段において、脱硫剤を加熱するには、貯湯タンクの湯水を脱硫器に供給するためのポンプを運転させる必要があり、ポンプ運転に伴う電力消費を生じる。脱硫剤を加熱する目的のためだけに、所定のポンプを運転させて電力を消費することは、コージェネレーションシステムを効率良く稼働させる観点からすると、未だ改善の余地がある。また、前記したポンプを必ず設ける必要があるため、その分だけ設備コストも高くなる。
That is, in Patent Document 1, as a specific example of the means for heating the desulfurizing agent, a hot water storage tank attached to the cogeneration system is connected to the desulfurizer by piping and a predetermined pump is used. Means for supplying hot water from the hot water storage tank to the desulfurizer is described.
However, in such a means, in order to heat the desulfurizing agent, it is necessary to operate a pump for supplying hot water in the hot water storage tank to the desulfurizer, resulting in power consumption accompanying the pump operation. From the viewpoint of operating the cogeneration system efficiently, there is still room for improvement in operating a predetermined pump and consuming electric power only for the purpose of heating the desulfurizing agent. In addition, since the above-described pump must be provided, the equipment cost increases accordingly.
なお、従来においては、前記とは異なり、電熱ヒータを用いて脱硫剤を加熱する手段もある。しかしながら、このような手段では、電熱ヒータが別途必要となる他、電熱ヒータの駆動時の電力消費量も多い。したがって、やはり改善すべき余地がある。 Conventionally, unlike the above, there is also means for heating the desulfurizing agent using an electric heater. However, such means requires a separate electric heater and also consumes a large amount of power when driving the electric heater. Therefore, there is still room for improvement.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、燃料ガスの脱硫処理を図るための脱硫剤の加熱を、エネルギ効率良く、しかも専用の加熱機器などを用いることなく適切に行なうことが可能な燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances described above, and heating of the desulfurizing agent for desulfurizing the fuel gas is energy efficient and without using a dedicated heating device or the like. The problem is to provide a fuel cell cogeneration system that can be performed appropriately.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池発電部と、この燃料電池発電部からの排熱を利用して加熱された湯水を貯留するための貯湯タンクと、内部に脱硫剤が充填され、かつ前記燃料電池発電部に供給される燃料ガスの脱硫処理を図るための脱硫器と、前記貯湯タンクの湯水を利用して前記脱硫剤を加熱するための手段と、を備えている、燃料電池コージェネレーションシステムであって、前記脱硫剤を加熱するための手段として、前記脱硫器を、前記貯湯タンクに接触もしくは接近させて設け、または前記貯湯タンク内に収容させた構造が用いられており、湯水加熱が可能な補助熱源機と、前記脱硫器の温度、または前記貯湯タンクの前記脱硫器に対応する箇所の温度を検知するための温度検知手段と、この温度検知手段を利用して検知される温度が所定温度以下に低下した場合に、前記貯湯タンクからの出湯を防止するともに、前記補助熱源機を駆動させて、この補助熱源機によって加熱された湯水を出湯させる動作、または前記貯湯タンクに流入させる動作を実行させる制御手段と、をさらに備えていることを特徴としている。 Fuel cell cogeneration system further provided in the present invention, a fuel cell power generation part, and the hot water storage tank for storing hot water which is heated by utilizing the waste heat from the fuel cell power generation part, inside the desulfurizing agent And a desulfurizer for desulfurizing the fuel gas supplied to the fuel cell power generation unit, and means for heating the desulfurizing agent using the hot water of the hot water storage tank. In the fuel cell cogeneration system, as the means for heating the desulfurizing agent, a structure in which the desulfurizer is provided in contact with or close to the hot water storage tank, or accommodated in the hot water storage tank is used. is and, a temperature detecting means for detecting a hot water heating is possible auxiliary heat source machine, the desulfurizer of temperature, or the temperature of the portion corresponding to the desulfurizer of the hot water storage tank When the temperature detected using this temperature detecting means falls below a predetermined temperature, the hot water from the hot water storage tank is prevented and the auxiliary heat source device is driven and heated by the auxiliary heat source device. Control means for executing an operation of discharging hot water or an operation of flowing hot water into the hot water storage tank is further provided .
このような構成によれば、貯湯タンクの湯水の熱を利用して脱硫剤を加熱できる結果、脱硫剤への水分吸着を抑制し、脱硫剤の性能が低下する不具合を防止できることは勿論のこと、次のような効果が得られる。
すなわち、本発明においては、前記従来技術とは異なり、貯湯タンクの湯水をポンプを用いて脱硫器の設置箇所まで送る必要はない。したがって、前記ポンプをなくし、設備コストを削減することができる。さらには、前記ポンプの運転に伴う電力消費をなくすことができるために、コージェネレーションシステムを、従来よりもエネルギ効率よく稼働させることが可能となる。
さらに、脱硫剤の温度が所定の温度未満に低下しないように、脱硫剤の加熱を適切に継続することができる。
According to such a configuration, as a result of heating the desulfurizing agent using the hot water of the hot water storage tank, it is possible to suppress the moisture adsorption to the desulfurizing agent and prevent the problem that the performance of the desulfurizing agent is deteriorated. The following effects can be obtained.
That is, in the present invention, unlike the prior art, it is not necessary to send the hot water in the hot water storage tank to the installation location of the desulfurizer using the pump. Therefore, the pump can be eliminated and the equipment cost can be reduced. Furthermore, since the power consumption accompanying the operation of the pump can be eliminated, the cogeneration system can be operated more energy-efficient than before.
Furthermore, heating of the desulfurizing agent can be appropriately continued so that the temperature of the desulfurizing agent does not drop below a predetermined temperature.
本発明において、好ましくは、前記貯湯タンクへの加熱湯水の貯留は、前記貯湯タンク内の上部から行なわれるように構成され、前記脱硫器は、前記貯湯タンクの上部に接触もしくは接近して設けられ、または前記貯湯タンク内の上部に収容されている。 In the present invention, preferably, the hot water is stored in the hot water storage tank from the upper part in the hot water storage tank, and the desulfurizer is provided in contact with or close to the upper part of the hot water storage tank. Or in the upper part of the hot water storage tank.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
貯湯タンク内における湯水の温度分布は、通常時において貯湯タンク内の上部が最も高温となる。これに対し、脱硫器はそのような部分に対応した配置とされている。したがって、脱硫器を長時間にわたって高温に加熱する上で、より好ましいものとなる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
Regarding the temperature distribution of the hot water in the hot water storage tank, the upper part in the hot water storage tank is the hottest in normal times. On the other hand, the desulfurizer is arranged corresponding to such a portion. Therefore, it becomes more preferable when the desulfurizer is heated to a high temperature for a long time.
本発明において、好ましくは、前記貯湯タンクを覆う断熱材を備えており、この断熱材のうち、前記貯湯タンクに対面する箇所には、凹状部が設けられ、かつこの凹状部に、前記脱硫器が収容されている。 In the present invention, preferably, a heat insulating material covering the hot water storage tank is provided, and a concave portion is provided in a portion of the heat insulating material facing the hot water storage tank, and the desulfurizer is provided in the concave portion. Is housed.
このような構成によれば、断熱材に設けられた凹状部内に、貯湯タンク内の湯水から放出される熱を封じ込めた状態で脱硫器を加熱することができる。したがって、放熱ロスを少なくし、脱硫器内の脱硫剤をより効率良く加熱することが可能となる。また、断熱材の凹状部に脱硫器を支持させれば、脱硫器用のブラケットを別途用いる必要もなくすことができる。 According to such a configuration, the desulfurizer can be heated in a state in which the heat released from the hot water in the hot water storage tank is contained in the concave portion provided in the heat insulating material. Therefore, it is possible to reduce heat dissipation loss and to heat the desulfurization agent in the desulfurizer more efficiently. Further, if the desulfurizer is supported by the concave portion of the heat insulating material, it is possible to eliminate the need to separately use a bracket for the desulfurizer.
本発明において、好ましくは、前記脱硫器は、前記貯湯タンクの外周に巻き付けられた管体、または前記貯湯タンクの外部から内部に一部が進入するように設けられた管体の内部に、脱硫剤が充填された構成とされている。 In the present invention, preferably, the desulfurizer is desulfurized inside a pipe wound around an outer periphery of the hot water storage tank or a pipe provided so that a part of the hot water storage tank enters from the outside. The composition is filled with an agent.
このような構成によれば、脱硫器の嵩張りを抑制しつつ、貯湯タンクの外部または内部において、貯湯タンク内の湯水の熱を脱硫器に伝達させ易くすることができる。 According to such a configuration, the heat of the hot water in the hot water storage tank can be easily transmitted to the desulfurizer outside or inside the hot water storage tank while suppressing the bulk of the desulfurizer.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示す燃料電池コージェネレーションシステムCは、燃料電池システム1と、貯湯タンク3を有する貯湯タンクユニットUとを組み合わせて構成されている。
貯湯タンクユニットUには、燃料電池システム1の原燃料として用いられる燃料ガスの脱硫処理を図るための脱硫器4が後述する所定の構造で設けられており、本実施形態は、この点に大きな特徴がある。
A fuel cell cogeneration system C shown in FIG. 1 is configured by combining a fuel cell system 1 and a hot water storage tank unit U having a hot
In the hot water storage tank unit U, a
脱硫器4は、ガス導入口40aおよび流出口40bを有する容器40内に、脱硫剤41が収容された構成である。脱硫剤41は、たとえば銀担持Y型ゼオライトなどの金属担持型ゼオライト系であり、粒状(ペレット状を含む)である。容器40内には、フィルタ42が適宜設けられている。
The
燃料電池システム1は、たとえばSOFC(固体酸化物形燃料電池)を用いた燃料電池発電部10、および排熱回収用の熱交換部11を備えている。燃料電池システム1と脱硫器4とは、ガス配管部90を介して接続されており、ガス供給口91に供給された都市ガスあるいはLPGなどの燃料ガスは、脱硫器4に送られて、脱硫処理が図られる。その後、この燃料ガスは、ガス配管部90を介して改質器12に向けて送られる。燃料電池発電
部10には、改質器12によって改質された燃料ガスが供給される。なお、ガス配管部90を通過してきた燃料ガスの一部は、改質器12が備えた燃料ガス改質用触媒を加熱するためのバーナ13にも供給される。
The fuel cell system 1 includes a fuel cell
排熱回収用の熱交換部11は、燃料電池発電部10から排出される高温の排ガスから熱を回収し、この熱を利用して湯水加熱を行なうものである。熱交換部11には、貯湯タンクユニットUのポンプPが運転されることにより、貯湯タンク3の湯水が配管部60aを介して供給され、熱交換部11によって加熱されるようになっている。熱交換部11によって加熱された湯水は、配管部60bを介して貯湯タンク3内の上部に戻される。したがって、貯湯タンク3内への高温湯水の貯留は、貯湯タンク3の上部側から順次行なわれる。
The
貯湯タンクユニットUは、外装ケース7内に貯湯タンク3、および貯湯タンク3を覆う断熱材8が収容された構成である。また、この貯湯タンクユニットUは、前述した脱硫器4の他に、補助熱源機2や制御部5も備えている。図1(a)では、便宜上、補助熱源機2や制御部5が外装ケース7の外部に位置するように示されているが、これらの構成機器は、実際には、ケース7内のうち、貯湯タンク3および断熱材8を避けた位置に設けられている。
The hot water storage tank unit U is configured such that a hot
貯湯タンク3の上部および下部には、出湯管61および入水管62が三方弁V1,V2を介して接続されている。出湯管61の出湯口61aに配管接続されている先栓(図示略)が開かれた際には、貯湯タンク3内の湯水を、入水管62から貯湯タンク3内に作用する入水圧を利用して出湯管61に流出させ、出湯口61aから出湯させることが可能である。補助熱源機2は、たとえば貯湯タンク3内の熱量不足を生じた場合や、熱消費量の多い暖房給湯や風呂給湯を行なうような場合に湯水加熱を行なうためのものである。この補助熱源機2は、たとえば瞬間式ガス給湯器と同様な構成であり、迅速な湯水加熱が可能である。
A hot
断熱材8は、貯湯タンク3の保温性を高めるためのものであり、この断熱材8として、貯湯タンク3の上部鏡板部を覆う断熱材8(8A)、および胴部を覆う断熱材8(8B,8C)がある。図2によく表われているように、断熱材8B,8Cは、貯湯タンク3の左右両側から貯湯タンク3の胴部を挟むようにして取り付けられる。断熱材8A,8Bには、凹状部80a,80bが設けられている。これらの凹状部80a,80bは、断熱材8が貯湯タンク3に装着された状態においては、上下方向において互いに繋がり、これらの内部に脱硫器4が収容されている。凹状部80a,80bの開口部の周縁は、貯湯タンク3の外面に接触しており、このことにより凹状部80a,80b内は、略密閉状の空間部となっている。
The
図1に示すように、脱硫器4の一部は、貯湯タンク3の外面に接触して設けられているが、これらは非接触状態であってもよい。脱硫器4の重量は、断熱材8Bによって受けられているが、断熱材8Bの材質が既述した発泡樹脂成形体であれば、脱硫器4を支持するのに十分な耐久強度を確保することが可能である。断熱材8には、既述したガス配管部90、およびガス供給口91を一端に有するガス配管部を通過させるための通路などが適宜設けられている。
As shown in FIG. 1, a part of the
制御部5は、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、貯湯タンクユニットUの各部の動作制御を実行する。貯湯タンク3には、湯水温度検出用の複数の温度センサSa(本発明でいう温度検知手段の一例に相当)が上下高さ方向に適当な間隔で設けられており、制御部5は、これらの温度センサSaを利用して貯湯タンク3内の湯水温度分布状況を把握可能であり、脱硫器4が所定温度未満に低下しないように、貯湯タンク3の湯
水温度を制御する。ただし、この点については後述する。
The
次に、前記した燃料電池コージェネレーションシステムCの作用について説明する。 Next, the operation of the fuel cell cogeneration system C will be described.
まず、脱硫器4については、貯湯タンク3の湯水の熱を利用して効率よく、かつ継続して加熱することができる。このため、脱硫器4内において不当な結露が生じることを防止し、脱硫剤41の水分吸着に起因して脱硫剤41の性能が低下する不具合を抑制することができる。
一方、本実施形態では、従来技術とは異なり、貯湯タンク3の湯水をポンプを用いて脱硫器4に送るといった必要はなく、脱硫器4は、貯湯タンクユニットU内に固定配置させておけばよい。したがって、従来技術で用いられていたポンプは不要であるとともに、ポンプ運転に要する電気エネルギの消費も無くし、システム全体を効率良く稼働させることができる。なお、脱硫器4と燃料電池システム1とを接続するガス配管部90における燃料ガスの流通は、燃料ガス供給口91へのガス供給圧を利用して適切に行なわれる。
First, the
On the other hand, in the present embodiment, unlike the prior art, it is not necessary to send hot water from the hot
貯湯タンク3内の通常時の湯水分布は、貯湯タンク3の上部が最も高温の分布となる。これに対し、脱硫器4は、貯湯タンク3の上部に隣接して設けられているために、脱硫器4を高温に、かつ適切に加熱する上でより好ましいものとなる。とくに、本実施形態では、脱硫器4が貯湯タンク3の外面に接触しており、貯湯タンク3から脱硫器4への直接的な熱伝達があるために、脱硫器4の加熱効率がよい。また、脱硫器4は、断熱材8の凹状部80a,80bに収容され、断熱材8によって囲まれているが、凹状部80a,80bは、その開口部が貯湯タンク3の外面によって塞がれた略密閉状の空間部であって、貯湯タンク3からの熱を封じ込める構造である。したがって、このような構造に基づき、脱硫器4の加熱がより効率良く行なわれる。脱硫器4を凹状部80a,80bに収容させて支持させれば、脱硫器4用の専用ブラケットを用いる必要もない。
The normal hot water distribution in the hot
制御部5は、次のような動作制御を実行するように構成されている。この動作について、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。
The
まず、制御部5は、温度センサSa(Sa’)からの検知信号に基づき、貯湯タンク3内の上部の湯水温度を常時または短周期間隔で監視している(S1)。もちろん、温度センサSa’とは別の温度センサSaによる温度も監視されている。温度センサSa’による検出温度が、所定の第1の温度T1以下に低下したことが判明した場合、その時点で貯湯タンク3からの出湯が停止された状態とされ、かつ補助熱源機2およびポンプPが駆動を開始し、この補助熱源機2によって加熱された湯水が貯湯タンク3内に貯留される動作が実行される(S2:YES,S3,S4)。また、出湯要請がある場合には、補助熱源機2によって加熱された湯水をその出湯要請箇所に送る。脱硫器4を、たとえば40℃以上に維持したい場合、前記した第1の温度T1は、たとえば40℃に適当な余裕値を加えた温度とされる。前記した動作の結果、温度センサSa’による検出温度が上昇し、所定の第2の温度(第1の温度よりも適当量だけ高い温度)になると、その時点で補助熱源機2やポンプPの運転が停止され、貯湯タンク3からの出湯停止状態も解除される(S5:YES,S6)。
First, the
前記した制御によれば、脱硫器4が所定の温度(たとえば40℃)未満に低下することが適切に防止される。ガス供給口91に接続されるガス管の配管工事などにおいて、ガス配管内に水分が進入した場合、露点20〜30℃程度の燃料ガスが長期間にわたってガス供給口91に供給される場合がある。脱硫器4をたとえば40℃以上に継続して加熱すれば、脱硫器4内における結露は防止され、脱硫剤41の水分吸着を適切に回避することが可能である。脱硫剤41が金属担持型のゼオライトである場合、その加熱温度は、80℃程度が最適であって、150℃を超えると性能が低下し、そのような温度を避ける必要が
あるが、貯湯タンク3内の上部の湯水温度は、前記したような範囲の加熱を行なうのに最適である。なお、通常時には、図3に示した動作制御を行なう一方、燃料電池発電部10の運転を開始させる際には、脱硫剤41をたとえば80℃程度に加熱して維持するための動作制御を開始させるように構成してもよい。
According to the control described above, the
図3に示した動作制御は、貯湯タンク3に取り付けられた温度センサSa’を利用して行なわれているが、これに代えて、脱硫器4の温度を検出するための温度センサを利用してもよい。この温度センサは、脱硫器4に直接取り付ける他、たとえば凹状部80a,80bに設けてもよい。
The operation control shown in FIG. 3 is performed using a temperature sensor Sa ′ attached to the hot
図4〜図6は、本発明の他の実施形態を示している。これらの図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。 4 to 6 show another embodiment of the present invention. In these drawings, elements that are the same as or similar to those in the above embodiment are given the same reference numerals as in the above embodiment.
図4に示す実施形態においては、脱硫器4Aの平面視形状が略矩形状に近い形態とされているが、その一側面4aは、貯湯タンク3の外面に面接触可能な曲面とされている。このような構成によれば、貯湯タンク3から脱硫器4Aへの熱伝達量を多くすることが可能である。本実施形態から理解されるように、脱硫器の形状は、適宜変更可能である。なお、本発明では、脱硫器を貯湯タンクの外面に接触させなくてもよいことは前に述べたとおりであり、貯湯タンクに単に接近させて設けただけでもよい。このような場合であっても、貯湯タンク内の湯水の熱を脱硫器に作用させることが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 4, the planar view shape of the
図5に示す実施形態においては、脱硫器4Bが、貯湯タンク3の周囲に巻かれた金属製などの管体40Bを利用して構成されている。より詳細には、管体40Bは、曲げ加工が施されていることにより、貯湯タンク3の周囲に巻き付け可能な螺旋ループ状に形成されており、この管体40Bの内部に脱硫剤41が充填されている。管体40Bのガス導入口40aや流出口40bの奥部には、フィルタ42が設けられている。
本実施形態によれば、貯湯タンク3の外部に脱硫器4Bを大きな嵩張らないように取り付けることができる。また、貯湯タンク3と脱硫器4Bとの接触面積(伝熱面積)を大きくすることもできる。
In the embodiment shown in FIG. 5, the
According to this embodiment, the
図6(a),(b)に示す実施形態においては、貯湯タンク3内に脱硫器4C,4Dが収容されている。脱硫器4Cは、金属製の管体40Cの一部が螺旋ループ状とされ、かつその内部に脱硫剤(図示略)が充填された構成である。前記の螺旋ループ状の部分が、貯湯タンク3内に配置されている。脱硫器4Dは、U字管として形成され、かつ貯湯タンク3内に一部分が挿入された金属製の管体40D内に、脱硫剤が充填された構成である。
本実施形態においては、脱硫器4C,4Dが貯湯タンク3内の湯水に直接接触するために、加熱効率が一層よい。また、脱硫器4C,4Dが貯湯タンク3の外部において嵩張らないようにすることもできる。本実施形態から理解されるように、本発明では、脱硫器を貯湯タンク内に収容した構成とすることもできる。
In the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B,
In the present embodiment, since the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃料電池コージェネレーションシステムの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the fuel cell cogeneration system according to the present invention can be modified in various ways within the intended scope of the present invention.
脱硫剤の種類は、金属担持型ゼオライト系に限らず、これ以外の脱硫剤を用いることができる。脱硫剤として、加熱を行なうことにより性能が向上し、または性能劣化を防止し得る性質のものが用いられている場合、本発明が意図する作用を好適に得ることができる。脱硫器は、貯湯タンクの上部、または貯湯タンク内の上部に配置することが好ましいものの、これ以外の高さに設けることもできる。 The type of the desulfurizing agent is not limited to the metal-supported zeolite system, and other desulfurizing agents can be used. When a desulfurizing agent having a property that improves performance by heating or prevents performance deterioration is used, the intended effect of the present invention can be suitably obtained. Although it is preferable to arrange the desulfurizer at the upper part of the hot water storage tank or the upper part of the hot water storage tank, the desulfurizer can also be provided at other heights.
C 燃料電池コージェネレーションシステム
U 貯湯タンクユニット
Sa 温度センサ(温度検知手段)
1 燃料電池システム
2 補助熱源機
3 貯湯タンク
4,4A〜4D 脱硫器
5 制御部(制御手段)
8 断熱材
10 燃料電池発電部
11 排熱回収用の熱交換部
41 脱硫剤
80a,80b 凹状部
C Fuel cell cogeneration system U Hot water storage tank unit Sa Temperature sensor (temperature detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8
Claims (4)
この燃料電池発電部からの排熱を利用して加熱された湯水を貯留するための貯湯タンクと、
内部に脱硫剤が充填され、かつ前記燃料電池発電部に供給される燃料ガスの脱硫処理を図るための脱硫器と、
前記貯湯タンクの湯水を利用して前記脱硫剤を加熱するための手段と、
を備えている、燃料電池コージェネレーションシステムであって、
前記脱硫剤を加熱するための手段として、前記脱硫器を、前記貯湯タンクに接触もしくは接近させて設け、または前記貯湯タンク内に収容させた構造が用いられており、
湯水加熱が可能な補助熱源機と、
前記脱硫器の温度、または前記貯湯タンクの前記脱硫器に対応する箇所の温度を検知するための温度検知手段と、
この温度検知手段を利用して検知される温度が所定温度以下に低下した場合に、前記貯湯タンクからの出湯を防止するともに、前記補助熱源機を駆動させて、この補助熱源機によって加熱された湯水を出湯させる動作、または前記貯湯タンクに流入させる動作を実行させる制御手段と、
をさらに備えていることを特徴とする、燃料電池コージェネレーションシステム。 A fuel cell power generation unit;
A hot water storage tank for storing hot water heated using the exhaust heat from the fuel cell power generation unit;
A desulfurizer filled with a desulfurizing agent and for desulfurizing the fuel gas supplied to the fuel cell power generation unit;
Means for heating the desulfurizing agent using hot water in the hot water storage tank;
A fuel cell cogeneration system comprising:
As a means for heating the desulfurizing agent, the desulfurizer is provided in contact with or close to the hot water storage tank, or a structure in which the hot water storage tank is accommodated, is used .
Auxiliary heat source machine capable of hot water heating,
Temperature detection means for detecting the temperature of the desulfurizer or the temperature of the hot water storage tank corresponding to the desulfurizer;
When the temperature detected using this temperature detecting means falls below a predetermined temperature, the hot water from the hot water storage tank is prevented and the auxiliary heat source device is driven and heated by the auxiliary heat source device. Control means for executing an operation of discharging hot water or an operation of flowing the hot water into the hot water storage tank;
A fuel cell cogeneration system, further comprising:
前記貯湯タンクへの加熱湯水の貯留は、前記貯湯タンク内の上部から行なわれるように構成され、
前記脱硫器は、前記貯湯タンクの上部に接触もしくは接近して設けられ、または前記貯湯タンク内の上部に収容されている、燃料電池コージェネレーションシステム。 The fuel cell cogeneration system according to claim 1,
Storage of heated hot water in the hot water storage tank is configured to be performed from an upper part in the hot water storage tank,
The fuel cell cogeneration system, wherein the desulfurizer is provided in contact with or close to an upper portion of the hot water storage tank, or is accommodated in an upper portion of the hot water storage tank.
前記貯湯タンクを覆う断熱材を備えており、
この断熱材のうち、前記貯湯タンクに対面する箇所には、凹状部が設けられ、かつこの凹状部に、前記脱硫器が収容されている、燃料電池コージェネレーションシステム。 A fuel cell cogeneration system according to claim 1 or 2,
Comprising a heat insulating material covering the hot water storage tank;
A fuel cell cogeneration system in which a concave portion is provided at a portion of the heat insulating material facing the hot water storage tank, and the desulfurizer is accommodated in the concave portion.
前記脱硫器は、前記貯湯タンクの外周に巻き付けられた管体、または前記貯湯タンクの外部から内部に一部が進入するように設けられた管体の内部に、脱硫剤が充填された構成とされている、燃料電池コージェネレーションシステム。 A fuel cell cogeneration system according to any one of claims 1 to 3,
The desulfurizer has a configuration in which a desulfurizing agent is filled in a pipe wound around an outer periphery of the hot water storage tank, or a pipe provided so that a part of the hot water storage tank enters from the outside. A fuel cell cogeneration system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170092A JP6079988B2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Fuel cell cogeneration system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012170092A JP6079988B2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Fuel cell cogeneration system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014029805A JP2014029805A (en) | 2014-02-13 |
JP6079988B2 true JP6079988B2 (en) | 2017-02-15 |
Family
ID=50202250
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012170092A Active JP6079988B2 (en) | 2012-07-31 | 2012-07-31 | Fuel cell cogeneration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6079988B2 (en) |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5032992B2 (en) * | 2005-08-12 | 2012-09-26 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Hydrocarbon oil desulfurization agent and desulfurization method |
JP2007242491A (en) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Toray Eng Co Ltd | Fuel cell system and its operation control method |
JP5129544B2 (en) * | 2007-10-30 | 2013-01-30 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Reformed raw material manufacturing apparatus and fuel cell system |
JP5248228B2 (en) * | 2008-07-22 | 2013-07-31 | 株式会社コロナ | Hot water storage device |
JP5509671B2 (en) * | 2009-05-12 | 2014-06-04 | パナソニック株式会社 | Fuel cell cogeneration system |
JP2010270942A (en) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Panasonic Corp | Cogeneration system |
JP5146437B2 (en) * | 2009-10-09 | 2013-02-20 | パナソニック株式会社 | Water heater |
JP5372980B2 (en) * | 2011-02-10 | 2013-12-18 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
-
2012
- 2012-07-31 JP JP2012170092A patent/JP6079988B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014029805A (en) | 2014-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5129452B2 (en) | Fuel cell power generation system | |
JP5507119B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5302990B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6248376B2 (en) | Solid oxide fuel cell system | |
JP5372980B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5302989B2 (en) | Fuel cell system | |
WO2015004827A1 (en) | Dehydrogenation system | |
EP2452917B1 (en) | Fuel cell system | |
WO2011052233A1 (en) | Fuel cell cogeneration system | |
JP5589155B1 (en) | Hydrogen generator and fuel cell system | |
JP6079988B2 (en) | Fuel cell cogeneration system | |
JP5063189B2 (en) | Fuel cell device | |
JP6946833B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5809365B2 (en) | Humidification heat exchanger for fuel cells | |
JP5764341B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5725851B2 (en) | Fuel cell device | |
JP5593808B2 (en) | Fuel cell hot water supply system | |
CA2544705A1 (en) | Fuel cell system | |
KR102236160B1 (en) | hollow fiber membrane module | |
JP5907372B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5904828B2 (en) | Fuel cell device | |
KR101695160B1 (en) | hydrogen producing apparatus | |
JP2012082088A (en) | Hydrogen production apparatus, and fuel cell power generation apparatus having hydrogen production apparatus | |
JP5626154B2 (en) | Fuel cell reforming system and sulfur detector | |
KR101747516B1 (en) | Heat exchanging device of hydrogen producing apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150618 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160526 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6079988 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |