JP6230925B2

JP6230925B2 - Fuel cell system

Info

Publication number: JP6230925B2
Application number: JP2014014429A
Authority: JP
Inventors: 真紀末廣; 栄造松井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2017-11-15
Anticipated expiration: 2034-01-29
Also published as: JP2015141825A

Description

本発明は、複数の発電系統を具備する燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system including a plurality of power generation systems.

近年、次世代エネルギーとして、種々の燃料電池装置が提案されており、このような燃料電池装置としては、外装ケース内に燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを収納してなるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, various fuel cell devices have been proposed as next-generation energy. As such a fuel cell device, a fuel cell module and an auxiliary machine for operating the fuel cell module are housed in an outer case. (See, for example, Patent Document 1).

この燃料電池装置では、外装ケース内が仕切板により上下に仕切られており、その上方側に燃料電池モジュールが収容され、下方側には、燃料電池モジュールを動作させるための補機類が収容されている。補機としては、空気を供給するブロア、原燃料を供給する原燃料ポンプ、脱硫器、改質器に水を供給するための水ポンプ等が挙げられ、これらの補機を制御する制御装置を具備している。 In this fuel cell device, the interior of the exterior case is partitioned up and down by a partition plate, the fuel cell module is accommodated on the upper side, and auxiliary equipment for operating the fuel cell module is accommodated on the lower side. ing. Auxiliary equipment includes a blower for supplying air, a raw fuel pump for supplying raw fuel, a desulfurizer, a water pump for supplying water to the reformer, etc., and a control device for controlling these auxiliary equipments. It has.

燃料電池モジュールは、収納容器内に、複数の燃料電池セルを電気的に直列に接続してなるスタック装置を収納して構成されている。 The fuel cell module is configured by housing a stack device in which a plurality of fuel cells are electrically connected in series in a storage container.

特開２０１２−１３８１８５号公報JP 2012-138185 A

しかしながら、従来の燃料電池システムは、一つの燃料電池モジュールに原燃料等を供給する補機類が１セット収納された単一の発電系統であり、一つの補機が故障すると、発電不能となり、燃料電池システム全体を停止せざるを得なかった。 However, the conventional fuel cell system is a single power generation system in which one set of auxiliary equipment for supplying raw fuel or the like to one fuel cell module is housed. If one auxiliary equipment fails, power generation becomes impossible. The entire fuel cell system had to be stopped.

本発明は、複数の発電系統のうち一部の発電系統が発電不能または発電量低下となった場合でも発電を継続できる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 fuel cell system capable of continuing power generation even when some power generation systems among a plurality of power generation systems are unable to generate power or have reduced power generation.

原燃料ガスを改質する改質器、該改質器に原燃料ガスを供給する原燃料ポンプ、前記改質器に水を供給する水ポンプ、前記改質器にて生成された改質ガスが供給されるスタック、該スタックに空気を供給するブロア、および前記改質器への前記原燃料ガスの供給路を開閉する開閉弁を含む、複数の発電系統と、
前記複数の発電系統におけるそれぞれの前記供給路に、それぞれの前記開閉弁を介して前記原燃料ガスを供給する、該複数の発電系統で共通の上流側原燃料供給路と、
前記複数の発電系統の一部の発電系統が発電不能となった場合、または前記一部の発電系統の発電量が所定量以下に低下した場合に、該一部の発電系統のみの前記開閉弁を閉に制御する制御装置とを具備し、
前記複数の発電系統の前記スタックおよび前記改質器が、それぞれ筐体内に収納されるとともに、複数の該筐体が隣接して配置されており、
前記制御装置は、前記一部の発電系統のスタックが収容された筐体に隣接する筐体の温度を上げるべく、原燃料ポンプにおける原燃料の供給量、水ポンプにおける水の供給量、およびブロアにおける空気の供給量の少なくとも１つを制御することを特徴とする。 Reformer for reforming raw fuel gas, the raw fuel pump for supplying the raw fuel gas to the reformer, the water pump for supplying water to the reformer, reformed generated in the reformer including off valve quality gas to open and close the supply passage of the raw fuel gas stack supplied, Bro a supplying air to the stack, and to the reformer, a plurality of power generating systems,
Each said supply channel in said plurality of power generating systems to supply the raw fuel gas through each of the on-off valve, and a common upstream GawaHara fuel supply passage by the power generation system of the plurality of,
If some of the power generation system of the plurality of power generating systems becomes unable to generate power, or when the power generation amount of the power generation system of the portion drops below a predetermined amount, the portion of the power generation system only the on-off valve And a control device for controlling the
The stack of the plurality of power generation systems and the reformer are each housed in a casing, and the plurality of casings are disposed adjacent to each other,
The control device includes: a feed amount of raw fuel in the raw fuel pump, a feed amount of water in the water pump, and a blower to increase the temperature of the housing adjacent to the housing in which the stack of the partial power generation system is housed. It controls at least one of the supply amount of air in.

本発明の燃料電池システムでは、制御装置は、複数の発電系統の一部の発電系統が発電不能となった場合、または一部の発電系統の発電量が低下した場合に、一部の発電系統のみの原燃料ガスの開閉弁を閉に制御するため、一部の発電系統が停止される一方で、他の発電系統の発電が継続され、複数の発電系統のうち一部の発電系統が発電不能または発電量低下となった場合でも発電を継続でき、さらに、発電不能または発電量が低下した一部の発電系統のスタックを収容した筐体に隣接する発電系統の筐体の温度を上げるべく、原燃料ポンプにおける原燃料の供給量、水ポンプにおける水の供給量およびブロアにおける空気の供給量の少なくとも１つを制御するので、スタックの温度の低下による、上記一部の発電系統以外の発電系統における発電量が低減してしまうことを抑制することができる。 In the fuel cell system of the present invention, the control device is configured such that a part of the power generation systems when a part of the power generation systems of the plurality of power generation systems becomes unable to generate power or when the power generation amount of the part of the power generation systems decreases. However, some power generation systems are stopped while other power generation systems continue to generate power, and some of the power generation systems generate power. In order to increase the temperature of the power generation system housing adjacent to the housing that houses the stack of some power generation systems where power generation is impossible or the power generation amount has decreased. Since at least one of the supply amount of raw fuel in the raw fuel pump, the supply amount of water in the water pump and the supply amount of air in the blower is controlled, power generation other than the part of the power generation system due to a decrease in stack temperature System The amount of power generation can be suppressed to result in reduced that.

複数の発電系統を有する燃料電池システムを示すブロック図である。It is a block diagram showing a fuel cell system having a plurality of power generation systems. 発電系統、貯湯ユニットおよびこれらの接続を示す構成図である。It is a block diagram which shows a power generation system, a hot water storage unit, and these connections. スタックが収容された筐体（燃料電池モジュール）を４個当接して配置した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which contacted and arrange | positioned four housing | casings (fuel cell module) in which the stack was accommodated. 燃料電池モジュールを示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows a fuel cell module. 図３に示す燃料電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell module shown in FIG.

図１は、４個の発電系統（燃料電池装置）１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を備える燃料電池システムの一形態を示すブロック図である。なお、図１においては、燃料電池装置として固体酸化物形の燃料電池を用いる場合を示しており、以降の説明においては、燃料電池として固体酸化物形の燃料電池を例示して説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a fuel cell system including four power generation systems (fuel cell devices) 1 (1a, 1b, 1c, 1d). FIG. 1 shows a case where a solid oxide fuel cell is used as the fuel cell device. In the following description, a solid oxide fuel cell will be described as an example of the fuel cell.

燃料電池システムは、図１および図２に示すように、４個の発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）と、それぞれの発電系統１に接続され、熱交換後の湯水を貯湯する一つの貯湯ユニット２と、発電系統１と貯湯ユニット２間を水が循環するための循環配管１５とから構成されている。発電系統１、貯湯ユニット２を、それぞれを図２に一点鎖線で囲って示す。なお、図２では、１個の発電系統１に貯湯ユニット２が接続されている状態を記載しているが、実際は４個の発電系統１に１個の貯湯ユニット２が接続されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell system is connected to four power generation systems 1 (1a, 1b, 1c, 1d) and the respective power generation systems 1, and stores hot water after heat exchange. One hot water storage unit 2 and a circulation pipe 15 for circulating water between the power generation system 1 and the hot water storage unit 2 are configured. The power generation system 1 and the hot water storage unit 2 are shown in FIG. In FIG. 2, a state where the hot water storage unit 2 is connected to one power generation system 1 is described, but actually, one hot water storage unit 2 is connected to four power generation systems 1.

発電系統１は、系統電源に連系し、燃料ガスと空気とで発電を行なう燃料電池スタック（以下、スタックということがある）５、都市ガス等の原燃料を供給する原燃料供給管１８、スタック５に空気を供給するための空気供給管１９、原燃料と空気または水蒸気とにより原燃料を改質する改質器３を備えている。 The power generation system 1 is connected to a system power source, a fuel cell stack (hereinafter sometimes referred to as a stack) 5 that generates power with fuel gas and air, a raw fuel supply pipe 18 that supplies raw fuel such as city gas, An air supply pipe 19 for supplying air to the stack 5 and a reformer 3 for reforming the raw fuel with the raw fuel and air or steam are provided.

原燃料供給管１８は電動式の原燃料ポンプ３５を具備し、この原燃料ポンプ３５で原燃料、例えば、都市ガス、プロパンガス等を改質器３に供給している。空気供給管１９は電動式のブロア３７を具備し、このブロア３７で空気をスタック５に供給している。改質器３、スタック５、原燃料供給管１８および空気供給管１９でスタック装置２１を構成しており、後述する合金製の筐体２２内にスタック装置２１を収容して燃料電池モジュール４が構成されている。発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）は、それぞれスタック５を具備している。 The raw fuel supply pipe 18 includes an electric raw fuel pump 35, and the raw fuel pump 35 supplies raw fuel such as city gas and propane gas to the reformer 3. The air supply pipe 19 includes an electric blower 37, and air is supplied to the stack 5 by the blower 37. The reformer 3, the stack 5, the raw fuel supply pipe 18, and the air supply pipe 19 constitute a stack device 21, and the fuel cell module 4 is accommodated by housing the stack device 21 in an alloy case 22 described later. It is configured. Each of the power generation systems 1 (1a, 1b, 1c, 1d) includes a stack 5.

発電系統１の原燃料ポンプ３５の上流側には原燃料ガス流量を測定する流量計３９が配置され、この流量計３９の上流側には、原燃料供給管１８からなる供給路を開閉する開閉弁４１が配置されている。発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）のそれぞれの原燃料供給管１８には、図１に示したように、１本の上流側原燃料供給管４５が接続され、この上流側原燃料供給管４５には、脱硫器４７が設けられている。 A flow meter 39 for measuring the flow rate of the raw fuel gas is disposed on the upstream side of the raw fuel pump 35 of the power generation system 1, and on the upstream side of the flow meter 39, an opening and closing for opening and closing a supply path composed of the raw fuel supply pipe 18. A valve 41 is arranged. As shown in FIG. 1, one upstream raw fuel supply pipe 45 is connected to each raw fuel supply pipe 18 of the power generation system 1 (1a, 1b, 1c, 1d). The supply pipe 45 is provided with a desulfurizer 47.

なお、後述するが、スタック５と改質器３とを筐体２２に収納することで、図４、５に示すような燃料電池モジュール４（以下、モジュールという場合がある）が構成されている。図２においては、モジュール４を二点鎖線により囲って示している。 As will be described later, the fuel cell module 4 (hereinafter sometimes referred to as a module) as shown in FIGS. 4 and 5 is configured by housing the stack 5 and the reformer 3 in the housing 22. . In FIG. 2, the module 4 is surrounded by a two-dot chain line.

また、図２に示す燃料電池システムにおいては、熱交換器８で生成された凝縮水を処理するための凝縮水処理装置９と、凝縮水処理装置９にて処理された水（純水）を貯水するための水タンク１１とが設けられており、水タンク１１と熱交換器８との間が凝縮水供給管１０により接続されている。発電系統１の熱交換器８と貯湯ユニット２の貯湯タンク１６との間は、水を循環させる循環配管１５とで接続されている。熱交換器８では、発電系統１のスタック５の発電により生じた排ガス（排熱）と、貯湯ユニット２の水との間で熱
交換を行なうように構成されている。 In the fuel cell system shown in FIG. 2, the condensed water treatment device 9 for treating the condensed water generated by the heat exchanger 8 and the water (pure water) treated by the condensed water treatment device 9 are used. A water tank 11 for storing water is provided, and the water tank 11 and the heat exchanger 8 are connected by a condensed water supply pipe 10. The heat exchanger 8 of the power generation system 1 and the hot water storage tank 16 of the hot water storage unit 2 are connected by a circulation pipe 15 that circulates water. The heat exchanger 8 is configured to exchange heat between exhaust gas (exhaust heat) generated by power generation of the stack 5 of the power generation system 1 and water of the hot water storage unit 2.

なお、熱交換器８での熱交換により生成される凝縮水の水質によっては、凝縮水処理装置９を設けない構成とすることもできる。また、凝縮水処理装置９が水を貯水する機能を有する場合には、水タンク１１を設けない構成とすることもできる。 In addition, depending on the quality of the condensed water produced | generated by the heat exchange in the heat exchanger 8, it can also be set as the structure which does not provide the condensed water processing apparatus 9. FIG. Moreover, when the condensed water processing apparatus 9 has the function to store water, it can also be set as the structure which does not provide the water tank 11. FIG.

水タンク１１と改質器３とは水供給管１３により接続されており、この水供給管１３には水供給装置である水ポンプ１２が設けられており、水タンク１１に貯水された水は水ポンプ１２により改質器３に供給されるように構成されている。 The water tank 11 and the reformer 3 are connected by a water supply pipe 13, and the water supply pipe 13 is provided with a water pump 12 that is a water supply device, and the water stored in the water tank 11 is stored in the water tank 11. The water pump 12 is configured to be supplied to the reformer 3.

さらに図２に示す発電系統１には、補機として、パワーコンディショナ（供給電力調整部）６、パワーコンディショナ６の換気ファン（図示せず）、原燃料供給管１８の原燃料ポンプ３５、空気供給管１９のブロア３７のほか、筐体２２内の各種センサ、循環配管１５内の水を循環させる循環ポンプ１７、出口水温センサ１４、後述する着火装置等が設けられている。 Further, the power generation system 1 shown in FIG. 2 includes, as auxiliary equipment, a power conditioner (supplied power adjustment unit) 6, a ventilation fan (not shown) of the power conditioner 6, a raw fuel pump 35 of the raw fuel supply pipe 18, In addition to the blower 37 of the air supply pipe 19, various sensors in the housing 22, a circulation pump 17 that circulates water in the circulation pipe 15, an outlet water temperature sensor 14, an ignition device that will be described later, and the like are provided.

なお、図１に示す燃料電池システムの発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）についても、それぞれ図２に示す補機を有しているが、図１においては、原燃料供給管１８の原燃料ポンプ３５、空気供給管１９のブロア３７、原燃料ガスの流量を検出する流量計３９、原燃料供給管１８の供給路を開閉する開閉弁４１等の一部のみ記載している。 The power generation system 1 (1a, 1b, 1c, 1d) of the fuel cell system shown in FIG. 1 also has the auxiliary equipment shown in FIG. 2, but in FIG. Only a part of the raw fuel pump 35, the blower 37 of the air supply pipe 19, the flow meter 39 for detecting the flow rate of the raw fuel gas, the open / close valve 41 for opening and closing the supply path of the raw fuel supply pipe 18 and the like are shown.

パワーコンディショナ６は、モジュール４にて発電された直流電力を交流電力に変換し、変換された電力を外部の負荷に供給する量を調整するものである。出口水温センサ１４は、熱交換器８の出口に設けられ熱交換器８の出口を流れる水（循環水流）の水温を測定する。 The power conditioner 6 converts the DC power generated by the module 4 into AC power and adjusts the amount of the converted power supplied to an external load. The outlet water temperature sensor 14 is provided at the outlet of the heat exchanger 8 and measures the water temperature of water (circulated water stream) flowing through the outlet of the heat exchanger 8.

本実施形態では、図１に示したように、４個の発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）を有しており、一つの貯湯ユニット２は４個の発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）に接続され、それぞれの発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）の熱交換器８において熱交換されて高温の湯水が貯湯タンク１６に溜められる。 In the present embodiment, as shown in FIG. 1, there are four power generation systems 1 (1a, 1b, 1c, 1d), and one hot water storage unit 2 has four power generation systems 1 (1a, 1b). 1 c, 1 d), heat exchange is performed in the heat exchanger 8 of each power generation system 1 (1 a, 1 b, 1 c, 1 d), and hot hot water is stored in the hot water storage tank 16.

そして、本実施形態では、制御装置７は、複数の発電系統１の一部の発電系統１が発電不能となった場合、または一部の発電系統１の発電量が所定量以下に低下した場合に、一部の発電系統１のみの原燃料ガスの開閉弁４１を閉に制御する。所定量とは、例えば、発電系統１の定格発電量の８０％以下とされている。 In the present embodiment, the control device 7 is configured such that when some of the power generation systems 1 of the plurality of power generation systems 1 cannot generate power, or when the power generation amount of some of the power generation systems 1 decreases below a predetermined amount. In addition, the raw fuel gas on-off valve 41 of only some of the power generation systems 1 is controlled to be closed. The predetermined amount is, for example, 80% or less of the rated power generation amount of the power generation system 1.

このような燃料電池システムでは、例えば、４個の発電系統１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）のうち、発電系統１ａの補機が故障した場合には、制御装置７は、発電系統１ａの原燃料ガスの開閉弁４１のみを閉にする。これにより、発電系統１ａのスタック５での発電が停止される一方で、発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄにおける発電は継続されるため、燃料電池システムとして発電を継続できる。 In such a fuel cell system, for example, when an auxiliary machine of the power generation system 1a out of the four power generation systems 1 (1a, 1b, 1c, 1d) fails, the control device 7 controls the power generation system 1a. Only the on-off valve 41 of the raw fuel gas is closed. Thereby, while power generation in the stack 5 of the power generation system 1a is stopped, power generation in the power generation systems 1b, 1c, and 1d is continued, so that power generation can be continued as a fuel cell system.

また、一部の発電系統１が発電不能もしくは発電量が低下した場合に、メンテナンスを促す信号を発信させたり、システムのリモコン等に表示させたりすることができる。 In addition, when a part of the power generation system 1 cannot generate power or the amount of power generation decreases, a signal prompting maintenance can be transmitted or displayed on a remote controller of the system.

さらに、各スタック５の電圧からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタック５の最大出力を抑制する。最大出力を抑制することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的には、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と電圧のテーブルを元に、最大出力を決定する。 Furthermore, the stack deterioration state is confirmed from the voltage of each stack 5, and the maximum output of each stack 5 is suppressed according to the deterioration state. By suppressing the maximum output, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. Specifically, the maximum output is determined for each stack 5 based on the output and voltage table stored in the control unit memory.

また、各スタック５の電圧からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタック５の燃料利用率を制御する。燃料利用率を制御することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的には、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と電圧のテーブルを元に、電圧が閾値よりも低下した場合には、燃料利用率を低下させる。 Further, the stack deterioration state is confirmed from the voltage of each stack 5, and the fuel utilization rate of each stack 5 is controlled according to the deterioration state. By controlling the fuel utilization rate, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. Specifically, for each stack 5, based on the output and voltage table stored in the control unit memory, when the voltage falls below the threshold, the fuel utilization rate is lowered.

さらに、各スタック５の代表的な温度からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタック５の最大出力を抑制する。最大出力を抑制することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的には、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、最大出力を決定する。 Furthermore, the stack deterioration state is confirmed from the representative temperature of each stack 5, and the maximum output of each stack 5 is suppressed according to the deterioration state. By suppressing the maximum output, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. Specifically, the maximum output is determined for each stack 5 based on the output and temperature table stored in the control unit memory.

また、各スタック５の代表的な温度からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタック５の空気利用率を制御する。空気利用率を制御することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的には、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも上昇した場合には、空気利用率を低下させる。または、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも低下した場合には、空気利用率を上昇させる。 Further, the stack deterioration state is confirmed from the representative temperature of each stack 5, and the air utilization rate of each stack 5 is controlled according to the deterioration state. By controlling the air utilization rate, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. Specifically, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, if the representative temperature of the stack 5 rises above the threshold, the air utilization rate is lowered. Alternatively, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, if the representative temperature of the stack 5 falls below the threshold, the air utilization rate is increased.

また、各スタック５の代表的な温度からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタック５の燃料利用率を制御する。燃料利用率を制御することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的には、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも上昇した場合には、燃料利用率を上昇させる。または、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも低下した場合には、燃料利用率を低下させる。 Further, the stack deterioration state is confirmed from the representative temperature of each stack 5, and the fuel utilization rate of each stack 5 is controlled according to the deterioration state. By controlling the fuel utilization rate, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. Specifically, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, when the representative temperature of the stack 5 rises above the threshold, the fuel utilization rate is raised. Alternatively, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, when the representative temperature of the stack 5 falls below the threshold, the fuel utilization rate is lowered.

さらに、各スタック５の代表的な温度からスタック劣化状況を確認し、劣化状況に応じて、各スタックのS/C（改質水と燃料ガスの比率）を制御する。S/Cを制御することで、スタック５の劣化を遅らせることができる。あるいは、スタック５の寿命を延ばすことができる。具体的な運転方法としては、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも上昇した場合には、S/Cを上昇させる。または、各スタック５について、制御部メモリに保存された出力と温
度のテーブルを元に、スタック５の代表的な温度が閾値よりも低下した場合には、S/Cを
低下させる。 Further, the stack deterioration state is confirmed from the representative temperature of each stack 5, and the S / C (ratio of reforming water and fuel gas) of each stack is controlled according to the deterioration state. By controlling the S / C, deterioration of the stack 5 can be delayed. Alternatively, the life of the stack 5 can be extended. As a specific operation method, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, when the representative temperature of the stack 5 rises above the threshold, S / C is set. Raise. Or, for each stack 5, based on the output and temperature table stored in the control unit memory, if the representative temperature of the stack 5 falls below the threshold, the S / C is lowered.

図３は、筐体２２内にスタック装置２１を収容した４個のモジュールを、当接もしくは近接して配置した状態を示している。これらのモジュールでは、原燃料ガスおよび水の供給位置が、隣接するモジュール間では筐体の対向面の位置とされ、また、空気の供給位置と排ガスの排出位置が、隣接するモジュール間では反対の位置とされ、各モジュールでの温度を均一化できるように構成されている。 FIG. 3 shows a state in which four modules that house the stack device 21 in the housing 22 are arranged in contact with or close to each other. In these modules, the supply position of raw fuel gas and water is the position of the opposite surface of the housing between adjacent modules, and the supply position of air and the exhaust gas discharge position are opposite between adjacent modules. The temperature of each module can be made uniform.

そして、制御装置７は、発電不能または発電量が低下した、例えば発電系統１ａのスタック５が収容された筐体２２に隣接する発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄの筐体２２の温度を上げるべく、原燃料ポンプ３５、水ポンプ１２およびブロア３７の少なくとも１つを制御する。例えば、原燃料ポンプ３５による原燃料の供給量を増加させ、発電系統１ａに隣接する発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄのスタック５の燃料利用率を下げる。これにより、燃料電池セルの発電に利用されなかった余剰の燃料ガスが燃焼し、発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄの筐
体２２内の温度を向上でき、燃料電池システムとして最適温度を維持できる。 Then, the control device 7 cannot increase the power generation or the power generation amount is decreased, for example, to increase the temperature of the housing 22 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d adjacent to the housing 22 in which the stack 5 of the power generation system 1a is accommodated. At least one of the raw fuel pump 35, the water pump 12, and the blower 37 is controlled. For example, the amount of raw fuel supplied by the raw fuel pump 35 is increased, and the fuel utilization rate of the stack 5 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d adjacent to the power generation system 1a is decreased. As a result, surplus fuel gas that has not been used for power generation of the fuel cell burns, the temperature in the housing 22 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d can be improved, and the optimum temperature as the fuel cell system can be maintained.

また、例えば、ブロア３７による空気供給量を低下させ、発電系統１ａに隣接する発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄのスタック５の空気利用率を上げる。これにより、発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄの筐体２２内への空気供給量を低下できるため、発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄの筐体２２内の温度を向上でき、燃料電池システムとして最適温度を維持できる。 Further, for example, the air supply amount by the blower 37 is decreased, and the air utilization rate of the stack 5 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d adjacent to the power generation system 1a is increased. As a result, the amount of air supplied to the housing 22 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d can be reduced, so that the temperature inside the housing 22 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d can be improved, and the optimum temperature for the fuel cell system can be achieved. Can be maintained.

さらに、例えば、水ポンプ１２および原燃料ポンプ３５による供給量を制御し、発電系統１ａに隣接する発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄのＳ／Ｃ（改質水と燃料ガスの比率）を低下させ、発電系統１ｂ、１ｃ、１ｄの筐体２２内の温度を向上でき、燃料電池システムとして最適温度を維持できる。 Further, for example, the supply amount by the water pump 12 and the raw fuel pump 35 is controlled, and the S / C (ratio of reformed water and fuel gas) of the power generation systems 1b, 1c, 1d adjacent to the power generation system 1a is reduced, The temperature in the housing 22 of the power generation systems 1b, 1c, and 1d can be improved, and the optimum temperature as the fuel cell system can be maintained.

図４、図５は、発電系統１を構成するモジュール４の一形態を示し、図４はモジュール４を示す外観斜視図であり、図５は図４に示すモジュール４の断面図である。 4 and 5 show one mode of the module 4 constituting the power generation system 1, FIG. 4 is an external perspective view showing the module 4, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the module 4 shown in FIG.

図４に示すモジュール４においては、筐体２２の内部に、複数の柱状の燃料電池セル２３の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材（図示せず）でガスタンク２４に固定してなるスタック５を２つ備えるスタック装置２１を収納している。スタック５は、複数の燃料電池セル２３を立設させた状態で一列に配列し、隣接する燃料電池セル２３間が集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続されている。燃料電池セル２３は、内部を燃料ガスが流通するガス流路（図示せず）を有している。 In the module 4 shown in FIG. 4, a stack in which the lower ends of a plurality of columnar fuel cells 23 are fixed to a gas tank 24 with an insulating bonding material (not shown) such as a glass sealing material inside a housing 22. The stacking device 21 having two 5 is housed. The stack 5 is arranged in a row in a state where a plurality of fuel cells 23 are erected, and adjacent fuel cells 23 are electrically connected in series via a current collecting member (not shown). . The fuel cell 23 has a gas flow path (not shown) through which fuel gas flows.

なお、スタック５の両端部には、スタック５（燃料電池セル２３）の発電により生じた電気を集電して外部に引き出すための、電流引き出し部を有する導電部材が配置されている（図示せず）。なお、図４においては、スタック装置２１が２個のスタック５を備えている場合を示しているが、適宜その個数は変更することができ、例えばスタック５を１個だけ備えていてもよく、３個以上備えていても良い。 At both ends of the stack 5, conductive members having current drawing portions for collecting the electricity generated by the power generation of the stack 5 (fuel cell 23) and drawing it out are arranged (not shown). ) 4 shows a case where the stack device 21 includes two stacks 5, the number of the stack devices 21 can be changed as appropriate. For example, only one stack 5 may be provided. Three or more may be provided.

また、筐体２２には、後述する燃料電池セル２３を通過した燃料ガスを燃焼させるための電動式の着火装置、モジュール４内の温度を測定するための熱電対が設けられている。 Further, the casing 22 is provided with an electric ignition device for burning fuel gas that has passed through a fuel cell 23 described later, and a thermocouple for measuring the temperature in the module 4.

また、図４においては、燃料電池セル２３として、内部を燃料ガスが長手方向に流通するガス流路を有する中空平板型で、ガス流路を有する支持体の表面に、燃料極層、固体電解質層および酸素極層を順に積層してなる固体酸化物形の燃料電池セル２３を例示している。なお、燃料電池セル２３においては、内部を空気が長手方向に流通するガス流路を有する形状とすることもできる。この場合、内側より酸素極層、固体電解質層、燃料極層を順に設け、モジュール４の構成は適宜変更すればよい。さらには、燃料電池セル２３は中空平板型に限られるものではなく、例えば平板型や円筒型とすることもでき、あわせて筐体２２の形状を適宜変更することが好ましい。 In FIG. 4, the fuel cell 23 is a hollow flat plate type having a gas flow path through which fuel gas flows in the longitudinal direction. A fuel electrode layer, a solid electrolyte is formed on the surface of a support having the gas flow path. 1 illustrates a solid oxide fuel cell 23 in which a layer and an oxygen electrode layer are sequentially laminated. In addition, in the fuel cell 23, it can also be set as the shape which has a gas flow path through which air distribute | circulates the inside in a longitudinal direction. In this case, an oxygen electrode layer, a solid electrolyte layer, and a fuel electrode layer are provided in this order from the inside, and the configuration of the module 4 may be changed as appropriate. Furthermore, the fuel battery cell 23 is not limited to the hollow plate type, and may be a plate type or a cylindrical type, for example, and it is preferable to change the shape of the housing 22 as appropriate.

また、図４に示すモジュール４においては、燃料電池セル２３の発電で使用する燃料ガスを得るために、改質器３をスタック５の上方に配置している。この改質器３に、原燃料供給管１８を介して都市ガス等の原燃料を供給し、改質して水素ガスを含む燃料ガスを生成する。 Further, in the module 4 shown in FIG. 4, the reformer 3 is disposed above the stack 5 in order to obtain fuel gas used for power generation of the fuel cell 23. A raw fuel such as city gas is supplied to the reformer 3 through a raw fuel supply pipe 18 and reformed to generate a fuel gas containing hydrogen gas.

また、改質器３は、効率のよい改質反応である水蒸気改質と、部分酸化改質とを行なうことができる構造とすることができ、水を気化させるための気化部２６と、原燃料を燃料ガスに改質するための改質触媒（図示せず）が配置された改質部２５とを備えている。 The reformer 3 can have a structure capable of performing steam reforming, which is an efficient reforming reaction, and partial oxidation reforming, and includes a vaporization unit 26 for vaporizing water, And a reforming unit 25 in which a reforming catalyst (not shown) for reforming fuel into fuel gas is disposed.

改質触媒としては、水蒸気改質のほか、部分酸化改質も可能な燃焼触媒を用いることが
できる。 As the reforming catalyst, a combustion catalyst capable of partial oxidation reforming in addition to steam reforming can be used.

そして、図４に示すように、改質器３で生成された燃料ガス（水素含有ガス）は、燃料ガス流通管２７を介してガスタンク２４に供給され、ガスタンク２４より燃料電池セル２３の内部に設けられたガス流路に供給される。なお、スタック装置２１の構成は、燃料電池セル２３の種類や形状により、適宜変更することができ、例えばスタック装置２１に改質器３を含むこともできる。 Then, as shown in FIG. 4, the fuel gas (hydrogen-containing gas) generated by the reformer 3 is supplied to the gas tank 24 through the fuel gas circulation pipe 27, and enters the fuel cell 23 from the gas tank 24. It is supplied to the gas flow path provided. Note that the configuration of the stack device 21 can be changed as appropriate depending on the type and shape of the fuel cell 23. For example, the reformer 3 can be included in the stack device 21.

また図４においては、筐体２２の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されるスタック装置２１を後方に取り出した状態を示している。ここで、図４に示したモジュール４においては、スタック装置２１を、筐体２２内にスライドして収納することが可能である。 Further, FIG. 4 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the housing 22 is removed and the stack device 21 housed inside is taken out rearward. Here, in the module 4 shown in FIG. 4, the stack device 21 can be slid and housed in the housing 22.

なお、筐体２２の内部には、空気が燃料電池セル２３の側方を下端部から上端部に向けて流れるように、空気を供給するための空気導入部材２９が配置されている。この空気導入部材２９は、ガスタンク２４に並置されたスタック５の間に配置されている。 Note that an air introduction member 29 for supplying air is arranged inside the housing 22 so that air flows from the lower end portion toward the upper end portion on the side of the fuel cell 23. The air introduction member 29 is disposed between the stacks 5 juxtaposed in the gas tank 24.

図５に示すように、モジュール４を構成する筐体２２は、内壁３３と外壁３４とを有する二重構造で、外壁３４により筐体２２の外枠が形成されるとともに、内壁３３によりスタック装置２１を収納する発電室３５が形成されている。さらに筐体２２においては、内壁３３と外壁３４との間を、燃料電池セル２３に導入する空気が流通する空気流路４０としている。この空気流路４０に、空気導入部材２９が接続されている。 As shown in FIG. 5, the casing 22 constituting the module 4 has a double structure having an inner wall 33 and an outer wall 34, and an outer frame of the casing 22 is formed by the outer wall 34, and a stacking device is formed by the inner wall 33. A power generation chamber 35 for accommodating 21 is formed. Further, in the housing 22, an air flow path 40 through which air introduced into the fuel cell 23 circulates between the inner wall 33 and the outer wall 34. An air introduction member 29 is connected to the air flow path 40.

ここで、筐体２２内には、空気導入部材２９が、内壁３３を貫通して挿入されて固定されている。空気導入部材２９は、筐体２２の上部より、上端側に空気が流入するための空気流入口（図示せず）とフランジ部４４とを備え、下端部にスタック５の下端部に空気を導入するための空気流出口が設けられている。 Here, an air introduction member 29 is inserted through the inner wall 33 and fixed in the housing 22. The air introduction member 29 includes an air inlet (not shown) through which air flows into the upper end side from the upper portion of the housing 22 and a flange portion 44, and introduces air into the lower end portion of the stack 5 at the lower end portion. An air outlet is provided for this purpose.

なお、図５においては、空気を筐体２２内に導入する空気導入部材２９が、筐体２２の内部に並置された２つのスタック５間に位置するように配置されているが、スタック５の数により、適宜配置することができる。例えば、筐体２２内にスタック５を１つだけ収納する場合には、空気導入部材２９を２つ設け、スタック５を両側から挟み込むように配置することができる。 In FIG. 5, the air introduction member 29 that introduces air into the housing 22 is arranged so as to be positioned between the two stacks 5 juxtaposed inside the housing 22. It can arrange | position suitably according to a number. For example, when only one stack 5 is accommodated in the housing 22, two air introduction members 29 can be provided and disposed so as to sandwich the stack 5 from both sides.

また発電室３５内には、モジュール４内の熱が極端に放散され、スタック５の温度が低下して発電量が低減しないよう、モジュール４内の温度を高温に維持するための断熱部材３７が適宜設けられている。 Further, in the power generation chamber 35, there is a heat insulating member 37 for maintaining the temperature in the module 4 at a high temperature so that the heat in the module 4 is extremely dissipated and the temperature of the stack 5 does not decrease to reduce the amount of power generation. It is provided as appropriate.

断熱部材３７は、スタック５の近傍に配置することが好ましく、特には、燃料電池セル２３の配列方向に沿ってスタック５の側面側に配置するとともに、スタック５の側面における燃料電池セル２３の配列方向に沿った幅と同等またはそれ以上の幅を有する断熱部材３７を配置することが好ましい。 The heat insulating member 37 is preferably arranged in the vicinity of the stack 5. In particular, the heat insulating member 37 is arranged on the side surface side of the stack 5 along the arrangement direction of the fuel cell 23, and the arrangement of the fuel cell cells 23 on the side surface of the stack 5. It is preferable to arrange the heat insulating member 37 having a width equal to or greater than the width along the direction.

また、燃料電池セル２３の配列方向に沿った内壁３３の内側には、排ガス用内壁３９が設けられており、内壁３３と排ガス用内壁３９との間が、発電室３５内の排ガスが上方から下方に向けて流れる排ガス流路４１とされている。なお、排ガス流路４１は、筐体２２の底部に設けられた排気孔４５と通じている。 Further, an exhaust gas inner wall 39 is provided on the inner side of the inner wall 33 along the arrangement direction of the fuel cells 23, and the exhaust gas in the power generation chamber 35 is located between the inner wall 33 and the exhaust gas inner wall 39 from above. The exhaust gas flow path 41 flows downward. The exhaust gas passage 41 communicates with an exhaust hole 45 provided at the bottom of the housing 22.

それにより、モジュール４の運転に伴って生じる排ガスは、排ガス流路４１を流れた後、排気孔４５より排気される構成となっている。なお、排気孔４５は筐体２２の底部の一部を切り欠くようにして形成してもよく、また管状の部材を設けることにより形成しても
よい。 Thereby, the exhaust gas generated by the operation of the module 4 flows through the exhaust gas passage 41 and is then exhausted from the exhaust hole 45. The exhaust hole 45 may be formed by cutting out a part of the bottom of the housing 22 or may be formed by providing a tubular member.

ここで、モジュール４においては、後述する燃料電池セル２３を通過した燃料ガスに着火させるための電動式の着火装置が、燃料電池セル２３と改質器３との間に位置するようにそれぞれ挿入されている。 Here, in the module 4, electric ignition devices for igniting fuel gas that has passed through the fuel cell 23 described later are inserted so as to be positioned between the fuel cell 23 and the reformer 3. Has been.

固体酸化物形の燃料電池においては、燃料電池セル２３が発電可能となる温度が高温であるため、燃料電池システムの起動工程においてはモジュール４の温度を高温に上昇させる必要があり、また燃料電池システムの通常運転工程には、モジュール４を高温に維持する必要がある。ここで、図４および図５に示すモジュールにおいては、着火装置を作動させて、燃料電池セル２３を通過した燃料ガスを燃焼させることで、モジュール４の温度を向上させることができ、それによりモジュール４の起動処理を行なうことができる。あわせて、改質器３の温度も向上させることができる。 In a solid oxide fuel cell, the temperature at which the fuel cell 23 can generate power is high. Therefore, it is necessary to raise the temperature of the module 4 to a high temperature in the startup process of the fuel cell system. The normal operation process of the system requires the module 4 to be kept at a high temperature. Here, in the module shown in FIG. 4 and FIG. 5, the temperature of the module 4 can be improved by operating the ignition device and burning the fuel gas that has passed through the fuel cell 23. 4 activation processing can be performed. In addition, the temperature of the reformer 3 can be improved.

なお、空気導入部材２９の内部には、スタック５近傍の温度を測定するための熱電対が配置されており、熱電対の測温部が燃料電池セル２３の長手方向の中央部でかつ燃料電池セル２３の配列方向における中央部に位置するように配置されている。 Note that a thermocouple for measuring the temperature in the vicinity of the stack 5 is disposed inside the air introduction member 29, and the temperature measuring portion of the thermocouple is the central portion in the longitudinal direction of the fuel cell 23 and the fuel cell. It arrange | positions so that it may be located in the center part in the sequence direction of the cell 23. FIG.

ここで、燃料電池システムの通常起動工程および通常運転工程について説明する。先ず原燃料供給管１８の電動式の原燃料ポンプ３５、空気供給管１９の電動式のブロア３７を作動させる。この時点ではモジュール４の温度が低いため、燃料電池セル２３での発電や改質器３での改質反応は行なわれない。 Here, the normal startup process and the normal operation process of the fuel cell system will be described. First, the electric raw fuel pump 35 of the raw fuel supply pipe 18 and the electric blower 37 of the air supply pipe 19 are operated. At this time, since the temperature of the module 4 is low, the power generation in the fuel cell 23 and the reforming reaction in the reformer 3 are not performed.

次に、発電系統１のモジュール４に設けられた着火装置を作動させる。それにより、原燃料供給管１８の原燃料ポンプ３５より供給され、スタック５を通過した燃料ガスが燃焼し、その燃焼熱により、モジュール４や改質器３の温度が上昇する。改質器３の温度が水蒸気改質可能な温度となれば、水ポンプ１２を作動させ改質器３に水を供給する。それにより、改質器３にて燃料電池セル２３の発電に必要な水素含有ガスである燃料ガスが生成される。燃料電池セル２３は、発電開始可能な温度となれば、改質器３にて生成された燃料ガスと、空気供給管１９より供給される空気とで発電を開始する。 Next, the ignition device provided in the module 4 of the power generation system 1 is operated. As a result, the fuel gas supplied from the raw fuel pump 35 of the raw fuel supply pipe 18 and passed through the stack 5 burns, and the temperature of the module 4 and the reformer 3 rises due to the combustion heat. When the temperature of the reformer 3 reaches a temperature at which steam reforming is possible, the water pump 12 is operated to supply water to the reformer 3. As a result, the reformer 3 generates a fuel gas that is a hydrogen-containing gas necessary for power generation of the fuel battery cell 23. When the fuel cell 23 reaches a temperature at which power generation can be started, it starts power generation using the fuel gas generated by the reformer 3 and the air supplied from the air supply pipe 19.

ここで、燃料電池システムの起動工程を完了させ、通常運転工程に切り替える。スタック５で生じた電力は、パワーコンディショナ６にて交流に変換された後、外部負荷の要求に応じて、制御装置７により外部負荷に供給制御されるとともに、補機にも、系統電源からの電力供給に替えてスタック５からの電力が供給されるように制御される。 Here, the start-up process of the fuel cell system is completed and switched to the normal operation process. The electric power generated in the stack 5 is converted into alternating current by the power conditioner 6, and then supplied and controlled to the external load by the control device 7 in response to a request from the external load. It is controlled so that the power from the stack 5 is supplied instead of the power supply.

なお、制御装置７は、スタック５の発電量に対応して必要となる空気を供給するように、空気供給管１９の電動式のブロア３７の動作を制御し、あわせて、改質器３にて、スタック５の発電量に対応して必要となる燃料ガスを生成するように、原燃料供給管１８の電動式の原燃料ポンプ３５の動作を制御するとともに、水供給装置である電動式の水ポンプ１２の動作を制御する。 The control device 7 controls the operation of the electric blower 37 of the air supply pipe 19 so as to supply air necessary for the amount of power generated by the stack 5. Thus, the operation of the electric raw fuel pump 35 of the raw fuel supply pipe 18 is controlled so as to generate the necessary fuel gas corresponding to the power generation amount of the stack 5, and The operation of the water pump 12 is controlled.

スタック５の運転に伴って生じた排ガスは、熱交換器８に供給され、循環配管１５を流れる水とで熱交換される。熱交換器８での熱交換により生じたお湯は、循環配管１５を流れて貯湯タンク１６に貯水される。一方、熱交換器８での熱交換によりスタック５より排出される排ガスに含まれる水が凝縮水となり、凝縮水供給管１０を通じて、凝縮水処理装置９に供給される。凝縮水は、凝縮水処理装置９にて純水とされて、水タンク１１に供給される。水タンク１１に貯水された水は、水供給装置である電動式の水ポンプ１２により水供給管１３を介して改質器３に供給される。このように、凝縮水を有効利用することにより、水自立運転を行なうことができる。 The exhaust gas generated by the operation of the stack 5 is supplied to the heat exchanger 8 and is heat-exchanged with water flowing through the circulation pipe 15. Hot water generated by heat exchange in the heat exchanger 8 flows through the circulation pipe 15 and is stored in the hot water storage tank 16. On the other hand, water contained in the exhaust gas discharged from the stack 5 by heat exchange in the heat exchanger 8 becomes condensed water, and is supplied to the condensed water treatment device 9 through the condensed water supply pipe 10. The condensed water is converted to pure water by the condensed water treatment device 9 and supplied to the water tank 11. The water stored in the water tank 11 is supplied to the reformer 3 through a water supply pipe 13 by an electric water pump 12 that is a water supply device. Thus, water self-sustained operation can be performed by effectively using condensed water.

以上、本実施形態について詳細に説明したが、本実施形態は上述の実施の形態の例に限定されるものではなく、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present embodiment has been described in detail above, the present embodiment is not limited to the example of the above-described embodiment, and various changes, improvements, and the like can be made without departing from the scope of the present embodiment. Is possible.

例えば、上記形態では、４つの発電系統を有する燃料電池システムについて記載したが、複数の発電系統を有する燃料電池システムであれば良い。 For example, although the fuel cell system having four power generation systems has been described in the above embodiment, any fuel cell system having a plurality of power generation systems may be used.

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ：発電系統
３：改質器
４：燃料電池モジュール
５：スタック
７：制御装置
８：熱交換器
１２：水ポンプ
１７：循環ポンプ
１８：原燃料供給管
１９：空気供給管
２１：スタック装置
２２：筐体
３５：原燃料ポンプ
３７：ブロア
３９：流量計
４１：開閉弁
４５：上流側原燃料供給管 1, 1a, 1b, 1c, 1d: Power generation system 3: Reformer 4: Fuel cell module 5: Stack 7: Controller 8: Heat exchanger 12: Water pump 17: Circulation pump 18: Raw fuel supply pipe 19: Air supply pipe 21: Stack device 22: Housing 35: Raw fuel pump 37: Blower 39: Flow meter 41: On-off valve 45: Upstream raw fuel supply pipe

Claims

Reformer for reforming raw fuel gas, the raw fuel pump for supplying the raw fuel gas to the reformer, the water pump for supplying water to the reformer, reformed generated in the reformer including off valve quality gas to open and close the supply passage of the raw fuel gas stack supplied, Bro a supplying air to the stack, and to the reformer, a plurality of power generating systems,
Each said supply channel in said plurality of power generating systems to supply the raw fuel gas through each of the on-off valve, and a common upstream GawaHara fuel supply passage by the power generation system of the plurality of,
If some of the power generation system of the plurality of power generating systems becomes unable to generate power, or when the power generation amount of the power generation system of the portion drops below a predetermined amount, the portion of the power generation system only the on-off valve And a control device for controlling the
The stack of the plurality of power generation systems and the reformer are each housed in a casing, and the plurality of casings are disposed adjacent to each other,
The control device includes: a feed amount of raw fuel in the raw fuel pump, a feed amount of water in the water pump, and a blower to increase the temperature of the housing adjacent to the housing in which the stack of the partial power generation system is housed. A fuel cell system that controls at least one of the air supply amounts in the fuel cell system.

The control device increases the supply amount of the raw fuel by the raw fuel pump of the power generation system adjacent to the partial power generation system in which the power generation is impossible or the power generation amount is reduced, and uses the fuel in the stack of the adjacent power generation system 2. The fuel cell system according to claim 1 , wherein the fuel cell system is controlled so as to lower the rate .

The control device reduces an air supply amount by a blower of the power generation system adjacent to the part of the power generation system in which the power generation is impossible or the power generation amount is reduced, and increases an air utilization rate in the stack of the adjacent power generation system The fuel cell system according to claim 1 , wherein the fuel cell system is controlled as follows .

The control device determines the supply amount of the raw fuel by the raw fuel pump of the power generation system adjacent to the partial power generation system in which the power generation is impossible or the power generation amount is reduced, and the supply amount of water by the water pump of the adjacent power generation system. 2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel cell system is adjusted so as to reduce a ratio of the reformed water and the fuel gas in the adjacent power generation system.