JP6103127B1 - 燃料電池システム及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
Description
10 固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)
12 酸化剤ガス流路(カソードガス流路)
12A 入口部
12B 出口部
14 燃料ガス流路(アノードガス流路)
14A 入口部
14B 出口部
20 反応空気ブロア(酸化剤ガス供給器)
30 空気再生熱交換器(再生熱交換器)
31 反応空気供給ライン
32 反応空気バイパスライン
33 空気予熱ヒータ(第1の加熱部、加熱機構、電気ヒータ)
34 調整弁
35 調整弁
36 起動バーナ(第2の加熱部、加熱機構)
37 バーナ用ブロア
38 反応空気排気ライン
40 燃料再生熱交換器(再生熱交換器)
41 燃料供給ライン
42 燃料バイパスライン
43 燃料予熱ヒータ(電気ヒータ)
44 調整弁
45 調整弁
46 燃料排気ライン
50 制御部(加熱制御部)
Claims (7)
- 燃料ガスと酸化剤ガスの電気化学反応により発電する固体酸化物形燃料電池と、
前記固体酸化物形燃料電池からの排出ガスの熱を前記酸化剤ガスに熱交換する再生熱交換器と、
前記再生熱交換器を通過後の前記酸化剤ガスを加熱する第1、第2の加熱部と、
前記固体酸化物形燃料電池の起動時に、前記固体酸化物形燃料電池が所定の予熱温度閾値に到達するまでは前記第1の加熱部により前記酸化剤ガスを加熱し、前記固体酸化物形燃料電池が前記所定の予熱温度閾値に到達した後は前記第2の加熱部により前記酸化剤ガスを加熱する加熱制御部と、
を有することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記第1の加熱部は、前記酸化剤ガスを加熱する空気予熱ヒータを有し、
前記第2の加熱部は、燃料ガスと酸化剤ガスを燃焼させた燃焼ガスを前記酸化剤ガスに導入することにより前記酸化剤ガスを加熱する起動バーナを有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。 - 前記第1、第2の加熱部の少なくとも一方は、前記再生熱交換器を通過後の反応空気供給ラインに設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記第1、第2の加熱部の少なくとも一方は、前記反応空気供給ラインの一部であり且つ前記反応空気供給ラインから分岐したバイパスラインに設けら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。
- 前記所定の予熱温度閾値は、50℃〜100℃の範囲内で設定されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の燃料電池システム。
- 燃料ガスと酸化剤ガスの電気化学反応により発電する固体酸化物形燃料電池と、前記固体酸化物形燃料電池からの排出ガスの熱を前記酸化剤ガスに熱交換する再生熱交換器と、を有する燃料電池システムの運転方法であって、
前記再生熱交換器を通過後の前記酸化剤ガスを加熱する第1、第2の加熱ステップと、
前記固体酸化物形燃料電池の起動時に、前記固体酸化物形燃料電池が所定の予熱温度閾値に到達するまでは前記第1の加熱ステップにより前記酸化剤ガスを加熱し、前記固体酸化物形燃料電池が前記所定の予熱温度閾値に到達した後は前記第2の加熱ステップにより前記酸化剤ガスを加熱する加熱制御ステップと、
を有することを特徴とする燃料電池システムの運転方法。 - 前記第1の加熱ステップは、前記酸化剤ガスを加熱する空気予熱ヒータを使用して実行し、
前記第2の加熱ステップは、燃料ガスと酸化剤ガスを燃焼させた燃焼ガスを前記酸化剤ガスに導入することにより前記酸化剤ガスを加熱する起動バーナを使用して実行す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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CN110165251A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-08-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 氢燃料电池发动机启动加热方法及系统 |
CN110739470A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池辅助系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004071312A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 熱自立型固体酸化物形燃料電池システム |
JP2005203223A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温型燃料電池を用いたコンバインド発電システム |
JP2011009104A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toto Ltd | 燃料電池システム |
JP2014010896A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004071312A (ja) * | 2002-08-05 | 2004-03-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 熱自立型固体酸化物形燃料電池システム |
JP2005203223A (ja) * | 2004-01-15 | 2005-07-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 高温型燃料電池を用いたコンバインド発電システム |
JP2011009104A (ja) * | 2009-06-26 | 2011-01-13 | Toto Ltd | 燃料電池システム |
JP2014010896A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-20 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110739470A (zh) * | 2018-07-18 | 2020-01-31 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池辅助系统 |
CN110739470B (zh) * | 2018-07-18 | 2024-02-27 | 宇通客车股份有限公司 | 一种燃料电池辅助系统 |
CN110165251A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-08-23 | 潍柴动力股份有限公司 | 氢燃料电池发动机启动加热方法及系统 |
CN110165251B (zh) * | 2019-06-29 | 2021-01-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 氢燃料电池发动机启动加热方法及系统 |
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