JP6454874B2 - Fuel cell system and operation method thereof - Google Patents

Fuel cell system and operation method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6454874B2
JP6454874B2 JP2015067872A JP2015067872A JP6454874B2 JP 6454874 B2 JP6454874 B2 JP 6454874B2 JP 2015067872 A JP2015067872 A JP 2015067872A JP 2015067872 A JP2015067872 A JP 2015067872A JP 6454874 B2 JP6454874 B2 JP 6454874B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
power generation
cooling water
purification
cell system
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
Application number
JP2015067872A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016189235A (en
Inventor
吉村 晃久
晃久 吉村
耕平 露口
耕平 露口
中村 彰成
彰成 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2015067872A priority Critical patent/JP6454874B2/en
Publication of JP2016189235A publication Critical patent/JP2016189235A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6454874B2 publication Critical patent/JP6454874B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池システムとその運転方法に関する。   The present invention relates to a fuel cell system that generates power using an oxidant gas and a fuel gas, and an operation method thereof.

燃料電池システムは、通常、一般的な原料インフラである天然ガスやLPGから水素含有ガス(以後、改質ガスと呼ぶ)を生成させる改質器を有する水素製造装置(以後、改質器と呼ぶ)と、改質ガスを利用して発電する燃料電池スタックとで、構成されている。   A fuel cell system usually has a hydrogen production apparatus (hereinafter referred to as a reformer) having a reformer that generates a hydrogen-containing gas (hereinafter referred to as reformed gas) from natural gas or LPG, which is a general raw material infrastructure. ) And a fuel cell stack that generates power using the reformed gas.

燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する燃料電池を発電部として備える燃料電池システムは、安定した発電を行うために、燃料電池発電部で発生した熱を冷却する機構(例えば、冷却水を循環させる回路と冷却水を蓄える冷却水タンク)を備える。   A fuel cell system including a fuel cell that generates power by reacting a fuel gas and an oxidant gas as a power generation unit is a mechanism for cooling heat generated in the fuel cell power generation unit (for example, using cooling water) in order to perform stable power generation. A circulating circuit and a cooling water tank for storing cooling water).

そして、燃料電池発電部のカソードから排出される酸化剤オフガスや、燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガス、バーナーから排出される燃焼オフガスなどに含まれる水蒸気を凝縮して生成された水などを回収し蓄える凝縮水タンクを備える燃料電池発電装置が知られている。回収された凝縮水は、再度改質水として利用され、外部から水を補給せずとも自立して発電を継続することが可能である。   Then, water generated by condensing water vapor contained in oxidant off-gas discharged from the cathode of the fuel cell power generation unit, anode off-gas discharged from the anode of the fuel cell, combustion off-gas discharged from the burner, etc. 2. Description of the Related Art A fuel cell power generation device including a condensed water tank that collects and stores is known. The collected condensed water is used again as reformed water, and can continue to generate electricity independently without replenishing water from the outside.

しかしながら、設置・施工時などの発電を行っていない状態では、水の生成はなく、手動あるいは自動で、これらの冷却水や改質水を投入する必要がある。このとき、水道水などの市水を投入する場合は、冷却水の導電率が高くなり、燃料電池発電部を構成するセパレータなどにダメージとなる場合があり、水道水を適切な導電率となるように浄化を行うことがある。   However, in the state where power generation is not performed at the time of installation and construction, there is no generation of water, and it is necessary to add these cooling water and reforming water manually or automatically. At this time, when city water such as tap water is introduced, the conductivity of the cooling water is increased, and the separator constituting the fuel cell power generation unit may be damaged, and the tap water has an appropriate conductivity. May be purified.

例えば、特許文献1には、冷却水経路と冷却水タンクと給水部と浄化部が構成され、冷却水タンクに給水された後に浄化動作を行う燃料電池システムが開示されている。   For example, Patent Literature 1 discloses a fuel cell system that includes a cooling water path, a cooling water tank, a water supply unit, and a purification unit, and performs a purification operation after the water is supplied to the cooling water tank.

特開2014−135125号公報JP 2014-135125 A

上記従来の技術に用いられる燃料電池システムでは、燃料電池システムを設置したときに試運転動作させる場合や、メンテナンスのために水抜きを行いメンテナンス完了後に試運転動作させる場合に、燃料電池システムの冷却水タンクに市水を給水した後に浄化器による浄化動作を行ってから発電運転を行う必要がある。   In the fuel cell system used in the above-described conventional technology, when performing a test operation when the fuel cell system is installed, or when draining water for maintenance and performing a test operation after the maintenance is completed, a cooling water tank of the fuel cell system is used. It is necessary to perform the power generation operation after performing the purification operation with the purifier after the city water is supplied.

また、給水された市水の水質によっては浄化動作に相応の時間が掛かり、施工者の拘束時間を増加させ、施工費用が増大する課題がある。   In addition, depending on the quality of the city water supplied, it takes a considerable amount of time for the purification operation, and there is a problem that the construction worker's restraint time increases and the construction cost increases.

また、浄化動作を短時間に実施させるためには、大流量を処理可能なポンプや浄化器が必要となりコストアップとなる。   Further, in order to perform the purification operation in a short time, a pump and a purifier capable of processing a large flow rate are required, resulting in an increase in cost.

本発明は、上記課題を鑑みて為されたものであり、燃料電池システムの給水時に作業者の拘束時間を短縮し、かつ、低コストな燃料電池システムとその運転方法を提供すること
を目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has an object to provide a fuel cell system and a method for operating the fuel cell system that reduce the restraint time of an operator when water is supplied to the fuel cell system. To do.

上記目的を達成するために、本発明は、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路の冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記冷却水を浄化器で浄化させる浄化動作を行う前に、前記冷却水を循環させる循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うようにしたのである。   In order to achieve the above object, the present invention provides heat generated by a fuel cell in at least one of a case where a fuel cell system is installed and a test operation is performed, and a case where a test operation after maintenance is performed. Operates the circulator that circulates the cooling water after the supply of water to the cooling water tank in the circulation path through which the cooling water to be absorbed starts and before the purification operation to purify the cooling water with the purifier Thus, the pre-purification power generation operation for starting the power generation of the fuel cell is performed.

これにより、より低コストかつ単純な方法で、設置時の試運転時間を短縮し、設置者の拘束時間を短縮することが可能となる。   Thereby, it becomes possible to shorten the trial run time at the time of installation and the restraint time of the installer by a lower cost and simple method.

この発明によれば、より低コストかつ単純な方法で、設置時の試運転時間を短縮し、設置者の拘束時間を短縮することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the trial run time at the time of installation and the restraint time of the installer by a lower cost and simple method.

本発明の実施の形態における燃料電池システムの模式図Schematic diagram of a fuel cell system in an embodiment of the present invention 本発明の実施の形態における燃料電池システムの運転動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the driving | operation operation | movement of the fuel cell system in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における燃料電池システムの運転動作の一部を詳細に示すフローチャートThe flowchart which shows a part of driving | operation operation | movement of the fuel cell system in embodiment of this invention in detail

第1の発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、前記冷却水を浄化する浄化器と、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行う制御器と、を備え、前記制御器が、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記浄化動作を行う前に、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うよう制御する、燃料電池システムである。   1st invention is arrange | positioned on the said circulation path, the fuel cell which produces electric power using oxidant gas and fuel gas, the circulation path through which the cooling water which absorbs the heat which the said fuel cell generate | occur | produces circulates, A cooling water tank configured to be supplied with cooling water via a water supply unit; a circulator disposed on the circulation path for circulating the cooling water; a purifier for purifying the cooling water; A controller that performs a purifying operation for purifying the cooling water with the purifier, and the controller performs at least a test operation when a fuel cell system is installed and a test operation after maintenance. In any one of the cases, after the water supply to the cooling water tank is started and before the purification operation is performed, the pre-purification power generation operation is performed in which the circulator is operated to start the power generation of the fuel cell. To control the fuel A pond system.

これにより、浄化動作を行なわずに試運転するため、試運転にかかる時間を短縮することができる。   Thereby, since the test run is performed without performing the purification operation, the time required for the test run can be shortened.

第2の発明は、特に、第1の発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、前記浄化動作を実行するように制御するものである。これにより、停止中に浄化動作を行うことができ、浄化動作による施工者の待ち時間の発生が無い。   In a second aspect of the invention, in particular, in the first aspect of the invention, the controller controls the purification operation to be executed after the pre-purification power generation operation is stopped and before the next power generation is started. Thereby, purification operation | movement can be performed during a stop and there is no generation | occurrence | production of the waiting time of a constructor by purification operation.

第3の発明は、特に、第2の発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、前記浄化動作を実行するように制御するものである。これにより、浄化直後に水抜き及び水張りが行われた場合に、浄化器に用いるイオン交換樹脂を無駄に消費してしまうことを防止できる。   According to a third aspect of the invention, in particular, in the second aspect of the invention, when the controller receives a predetermined operation input related to power generation from a user after the power generation operation before purification is stopped, the purification operation is executed. Is to control. Thereby, when draining and water filling are performed immediately after purification, it is possible to prevent wasteful consumption of the ion exchange resin used in the purifier.

第4の発明は、特に、第1〜第3のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の積算時間が、予め設定された第1時間を超えた場合、前記浄化前発電運転を
行わず、前記浄化動作の後に、前記循環器を動作させ発電を開始するよう制御するものである。これにより、水道水発電時間を制限することができ、燃料電池(例えば、セパレータ)の腐食や溶出を抑制することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, in particular, when the controller in any one of the first to third aspects of the present invention includes a pre-purification power generation operation in which an integrated time exceeds a preset first time, the pre-purification The power generation operation is not performed, and the circulator is operated to start power generation after the purification operation. Thereby, tap water power generation time can be limited and corrosion and elution of a fuel cell (for example, a separator) can be suppressed.

第5の発明は、特に、第1〜第4のいずれかの発明における、前記制御器が、1回あたりの前記浄化前発電運転の時間が、予め設定された第2時間を超えた場合、前記試運転を停止するよう制御するものである。これにより、1回あたりの水道水発電時間を制限することができ、燃料電池(例えば、セパレータ)の腐食や溶出を抑制することができる。   In a fifth aspect of the invention, in particular, in any one of the first to fourth aspects of the invention, when the time of the pre-purification power generation operation per time exceeds a preset second time, The trial operation is controlled to stop. Thereby, the tap water power generation time per time can be limited, and corrosion and elution of a fuel cell (for example, a separator) can be suppressed.

第6の発明は、特に、第1〜第5のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転での前記燃料電池の出力が、所定の出力以上になるよう制御するものである。これにより、燃料電池スタックの電圧を下げることができ、燃料電池(例えば、セパレータ)の腐食や溶出を抑制することができる。   In a sixth aspect of the invention, in particular, the controller according to any one of the first to fifth aspects of the invention controls the output of the fuel cell in the pre-purification power generation operation to be a predetermined output or more. is there. Thereby, the voltage of the fuel cell stack can be lowered, and corrosion and elution of the fuel cell (for example, a separator) can be suppressed.

第7の発明は、特に、第1〜第6のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転における前記燃料電池の制御温度が、通常運転時に比べて低くなるように制御するものである。これにより、燃料電池スタックの運転温度を下げるこができ、燃料電池(例えば、セパレータ)の腐食や溶出を抑制することができる。   In a seventh aspect of the invention, in particular, the controller according to any one of the first to sixth aspects of the invention controls the control temperature of the fuel cell in the pre-purification power generation operation to be lower than that in normal operation. Is. Thereby, the operating temperature of the fuel cell stack can be lowered, and corrosion and elution of the fuel cell (for example, a separator) can be suppressed.

第8の発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、前記冷却水を浄化する浄化器と、を備える燃料電池システムの運転方法であって、前記燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うステップと、前記浄化前発電運転を行うステップの後に、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行うステップと、を備えるのである。   The eighth invention is disposed on the circulation path, a fuel cell that generates power using oxidant gas and fuel gas, a circulation path through which cooling water that absorbs heat generated by the fuel cell circulates, A cooling water tank configured to be supplied with cooling water via a water supply unit; a circulator disposed on the circulation path for circulating the cooling water; a purifier for purifying the cooling water; When the fuel cell system is installed and a test operation is performed, and when at least one of a test operation after maintenance is performed, the cooling water tank is supplied to the cooling water tank. After water supply is started, after the step of performing the pre-purification power generation operation for operating the circulator and starting the power generation of the fuel cell, and the step of performing the pre-purification power generation operation, the cooling water is supplied to the purifier. Clean Performing a cleaning operation for, it is provided with a.

これにより、浄化動作を行なわずに試運転するため、試運転にかかる時間を短縮することができる。   Thereby, since the test run is performed without performing the purification operation, the time required for the test run can be shortened.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1について説明する。図1は本発明の実施の形態1による浄化器と水素製造装置と燃料電池発電部と冷却水タンクと凝縮水タンクを含む燃料電池システムの構成図である。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described below. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system including a purifier, a hydrogen production apparatus, a fuel cell power generation unit, a cooling water tank, and a condensed water tank according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、符号の1が示す構成要素は原料ガスを昇圧・供給する原料ポンプ、符号の2が示す構成要素は水蒸気改質に用いる改質用水を供給する改質水ポンプ、符号の3が示す構成要素は原料ガスと改質用水が混合する原料・水混合部、符号の4が示す構成要素は原料および改質水から改質反応により水素を製造する燃料処理機である。   In FIG. 1, a constituent element indicated by reference numeral 1 is a raw material pump that pressurizes and supplies a raw material gas, a constituent element indicated by reference numeral 2 is a reforming water pump that supplies reforming water used for steam reforming, and a reference numeral 3 indicates The constituent element shown is a raw material / water mixing section in which the raw material gas and the reforming water are mixed, and the constituent element indicated by reference numeral 4 is a fuel processor that produces hydrogen from the raw material and the reforming water by a reforming reaction.

また、符号の5が示す構成要素は燃料処理機4から燃料電池発電部(燃料電池)19まで燃料を供給する燃料電池発電部アノード入口配管、符号の6が示す構成要素は燃料電池発電部アノード出口配管、符号の7が示す構成要素は、燃料電池発電部19から排出されるアノードオフガスと排熱回収経路23の間で熱交換を行うアノード排ガス熱交換器である。   Further, a component indicated by reference numeral 5 is a fuel cell power generation unit anode inlet pipe for supplying fuel from the fuel processor 4 to the fuel cell power generation unit (fuel cell) 19, and a component indicated by reference numeral 6 is a fuel cell power generation unit anode. The component indicated by reference numeral 7 in the outlet pipe is an anode exhaust gas heat exchanger that exchanges heat between the anode off-gas discharged from the fuel cell power generation unit 19 and the exhaust heat recovery path 23.

また、符号の8が示す構成要素はアノードオフガスに含まれる未利用燃料などを燃焼させるオフガス燃焼器、符号の9が示す構成要素はオフガス燃焼器8で燃焼された排ガスと排熱回収経路23の間で熱交換を行う燃焼排ガス熱交換器、符号の10が示す構成要素は燃焼排ガスを燃料電池システム外に排出するための排気口である。   Further, the constituent element indicated by reference numeral 8 is an off-gas combustor that burns unused fuel or the like contained in the anode off-gas, and the constituent element indicated by reference numeral 9 is the exhaust gas burned by the off-gas combustor 8 and the exhaust heat recovery path Combustion exhaust gas heat exchanger for exchanging heat between them, a component indicated by reference numeral 10 is an exhaust port for discharging the combustion exhaust gas to the outside of the fuel cell system.

また、符号の11が示す構成要素はアノードオフガス熱交換器7や燃焼排ガス熱交換器9などで凝縮した生成水を回収・貯留するための凝縮水タンク、符号の12が示す構成要素は凝縮水や供給された市水などを浄化するための浄化器、符号の13が示す構成要素は改質水ポンプ2から供給される改質水を燃料処理機4へ導くための改質水電磁弁である。   Further, a constituent element indicated by reference numeral 11 is a condensed water tank for collecting and storing the produced water condensed in the anode off-gas heat exchanger 7 and the combustion exhaust gas heat exchanger 9, and a constituent element indicated by reference numeral 12 is condensed water. The purifier for purifying the supplied city water and the like, and the component indicated by reference numeral 13 is a reforming water solenoid valve for guiding the reforming water supplied from the reforming water pump 2 to the fuel processor 4. is there.

また、符号の14が示す構成要素は改質水ポンプ2によって凝縮水タンク11から汲み上げられた水を冷却水タンク15へ導くための給水電磁弁、符号の16が示す構成要素は冷却水タンク15などに水を給水するための給水部、符号の17が示す構成要素は冷却水タンク15と接続し冷却水循環経路18と排熱回収経路23との間で熱交換する冷却水熱交換器である。   Further, a component indicated by reference numeral 14 is a water supply electromagnetic valve for guiding water pumped up from the condensed water tank 11 by the reforming water pump 2 to the cooling water tank 15, and a component indicated by reference numeral 16 is the cooling water tank 15. The component indicated by reference numeral 17 is a cooling water heat exchanger that is connected to the cooling water tank 15 and exchanges heat between the cooling water circulation path 18 and the exhaust heat recovery path 23. .

また、符号の20が示す構成要素は冷却水循環経路18の水を循環させるための冷却水循環ポンプ、符号の21が示す構成要素は冷却水タンク15からあふれた水を凝縮水タンク11へ導くための冷却水排水経路、符号の22が示す構成要素はアノードオフガス熱交換器7などで凝縮した生成水を凝縮水タンク11へ導くための凝縮水排水経路である。   Further, a component indicated by reference numeral 20 is a cooling water circulation pump for circulating water in the cooling water circulation path 18, and a component indicated by reference numeral 21 is for guiding water overflowing from the cooling water tank 15 to the condensed water tank 11. A component indicated by reference numeral 22 is a condensed water drainage path for guiding the generated water condensed by the anode offgas heat exchanger 7 or the like to the condensed water tank 11.

また、符号の24が示す構成要素は各アクチュエータからの信号やセンサーなどの値を監視し、アクチュエータを制御する、監視制御部、符号の25が示す構成要素は排熱回収経路23を循環させるための排熱回収水循環ポンプである。   A component indicated by reference numeral 24 monitors signals from each actuator, values of sensors, etc., and controls the actuator. A control unit indicated by reference numeral 25 circulates the exhaust heat recovery path 23. This is a waste heat recovery water circulation pump.

なお、図面の簡略化、分かりやすさを考慮し監視制御部24とセンサやアクチェータは図1上は接続されていないが図示されていないだけで、必要なセンサおよびアクチュエータは監視制御部24と全て接続されている。   In consideration of simplification of the drawing and ease of understanding, the monitoring control unit 24 and the sensors and actuators are not connected in FIG. 1 but are not shown in the figure. The necessary sensors and actuators are all connected to the monitoring control unit 24. It is connected.

また図1の構成は、一例であって、例えば、浄化器12は、回収水や給水された市水を浄化可能な位置にあれば良く、凝縮水排水経路22と燃焼排ガス熱交換器9からの凝縮水および冷却水排水経路21を合流させてその経路と凝縮水タンク11の間に配置しても良いし、改質水ポンプ2の下流に配置してもよい。   The configuration of FIG. 1 is an example, and for example, the purifier 12 may be in a position where the recovered water or supplied city water can be purified. From the condensed water drainage path 22 and the combustion exhaust gas heat exchanger 9, These condensed water and cooling water drainage paths 21 may be merged and disposed between the path and the condensed water tank 11, or may be disposed downstream of the reforming water pump 2.

また、冷却水循環経路18に配置される燃料電池発電部19、冷却水熱交換器17、冷却水タンク15、冷却水循環ポンプ20は、冷却水を冷却水循環経路18で循環させ、燃料電池発電部19を冷却水によって冷却し、排熱回収経路23と熱交換可能な構成であればよく、例えば、冷却水循環ポンプ20を冷却水タンク15と冷却水熱交換器17の間に配置しても良いし、冷却水熱交換器17を燃料電池発電部19の下流に配置してもよい。   Further, the fuel cell power generation unit 19, the cooling water heat exchanger 17, the cooling water tank 15, and the cooling water circulation pump 20 disposed in the cooling water circulation path 18 circulate the cooling water through the cooling water circulation path 18, and the fuel cell power generation unit 19. The cooling water may be cooled and the heat exchange with the exhaust heat recovery path 23 may be performed. For example, the cooling water circulation pump 20 may be disposed between the cooling water tank 15 and the cooling water heat exchanger 17. The cooling water heat exchanger 17 may be disposed downstream of the fuel cell power generation unit 19.

また、図示していないが燃料電池発電部19のカソード出口から排気される酸化剤ガス中の熱を回収し、生成水を凝縮させる排空気熱交換器を設置して、凝縮された水を凝縮水タンクへ貯留してもよい。   Although not shown, an exhaust air heat exchanger that collects heat in the oxidant gas exhausted from the cathode outlet of the fuel cell power generation unit 19 and condenses the generated water is installed to condense the condensed water. It may be stored in a water tank.

以降に、本実施の形態における燃料電池システムの動作を説明する。原料ガスは原料ポンプ1によって昇圧され、燃料処理機4で生成される水素量、燃料電池発電部19で使用される水素量、燃料利用率となるように適切な値に流量制御される。同様に改質水流量は改質水ポンプ2によって適切なS/C比になるように制御される。燃料処理機4で生成された水素を含む燃料は、アノード入口配管5を通じて燃料電池発電部19に供給される。   Hereinafter, the operation of the fuel cell system in the present embodiment will be described. The source gas is boosted by the source pump 1, and the flow rate is controlled to an appropriate value so that the amount of hydrogen generated by the fuel processor 4, the amount of hydrogen used by the fuel cell power generation unit 19, and the fuel utilization rate are obtained. Similarly, the reforming water flow rate is controlled by the reforming water pump 2 so as to obtain an appropriate S / C ratio. The fuel containing hydrogen generated by the fuel processor 4 is supplied to the fuel cell power generation unit 19 through the anode inlet pipe 5.

燃料電池発電部19に供給された燃料ガスは、燃料電池発電部19内部で水素と酸素の結合反応により消費され、未利用の燃料ガスはオフガスとしてアノード出口配管6を通じて、アノードオフガス熱交換器7に供給され、排熱回収経路23との間で熱交換しオフガス中に含まれる水分を凝縮させる。凝縮した水は凝縮水排水経路22を通じて凝縮水タンク11に貯留される。   The fuel gas supplied to the fuel cell power generation unit 19 is consumed by the combined reaction of hydrogen and oxygen inside the fuel cell power generation unit 19, and the unused fuel gas is turned off gas through the anode outlet pipe 6 and the anode off gas heat exchanger 7. The heat is exchanged with the exhaust heat recovery path 23 to condense the moisture contained in the offgas. The condensed water is stored in the condensed water tank 11 through the condensed water drainage path 22.

アノードオフガス熱交換器7を通過した未利用ガスを含むアノードオフガスはオフガス燃焼器8に供給され、燃焼反応に使用され燃料処理機4へ熱を供給する。オフガス燃焼器8から排気された燃焼排ガスは燃焼排ガス熱交換器9で燃焼排ガスと排熱回収経路23との間で熱交換する。   The anode offgas containing unused gas that has passed through the anode offgas heat exchanger 7 is supplied to the offgas combustor 8 and used for the combustion reaction to supply heat to the fuel processor 4. The flue gas exhausted from the off-gas combustor 8 exchanges heat between the flue gas and the exhaust heat recovery path 23 in the flue gas heat exchanger 9.

燃焼排ガスに含まれる水分は燃焼排ガス熱交換器9で凝縮され凝縮水排水経路22を通じて凝縮水タンク11に貯留され、排気ガスは排気口10へ導かれ、燃料電池システム外へ排気される。   Moisture contained in the combustion exhaust gas is condensed in the combustion exhaust gas heat exchanger 9 and stored in the condensed water tank 11 through the condensed water drainage path 22, and the exhaust gas is led to the exhaust port 10 and exhausted outside the fuel cell system.

冷却水タンク15には給水部16が備えられ、給水部16から給水された水は冷却水タンク15の上限水位を超えると、オーバーフローして冷却水排水経路21を通じて凝縮水タンク11に流通される。   The cooling water tank 15 is provided with a water supply unit 16. When the water supplied from the water supply unit 16 exceeds the upper limit water level of the cooling water tank 15, it overflows and is distributed to the condensed water tank 11 through the cooling water drainage path 21. .

給水部16は手動による給水の場合は、給水口であってもよいし、排熱回収経路23が貯湯タンクなどと接続され給水圧によって市水を供給可能な場合は、電磁弁などの開閉弁であってもよい。   The water supply unit 16 may be a water supply port in the case of manual water supply, or an open / close valve such as a solenoid valve when the exhaust heat recovery path 23 is connected to a hot water storage tank or the like and city water can be supplied by water supply pressure. It may be.

凝縮水タンク11に貯留された回収水もしくは冷却水タンク15に供給され冷却水排水経路21を通じて凝縮水タンク11に貯留された市水は、改質水ポンプ2によって浄化器12を通流し、改質水電磁弁13を閉じ、給水電磁弁14を開き、冷却水タンク15に汲み上げられる。このとき、浄化器12を通流する際に市水中に含まれる金属イオン等の不純物を浄化し燃料電池発電部19を循環させるのに好適な水質へと浄化する。   The city water stored in the condensed water tank 11 through the cooling water drainage path 21 supplied to the recovered water or the cooling water tank 15 stored in the condensed water tank 11 is passed through the purifier 12 by the reforming water pump 2 and modified. The quality water electromagnetic valve 13 is closed, the water supply electromagnetic valve 14 is opened, and the water is pumped to the cooling water tank 15. At this time, when flowing through the purifier 12, impurities such as metal ions contained in the city water are purified and purified to a water quality suitable for circulating the fuel cell power generation unit 19.

改質水ポンプ2によって汲み上げられた浄化された水は、冷却水タンク15の上限水位を超えて冷却水排水経路21を通じて凝縮水タンク11に戻される。これを繰り返すことにより、冷却水タンク15および凝縮水タンク11に貯留された水を順次浄化する。   The purified water pumped up by the reforming water pump 2 exceeds the upper limit water level of the cooling water tank 15 and is returned to the condensed water tank 11 through the cooling water drainage path 21. By repeating this, the water stored in the cooling water tank 15 and the condensed water tank 11 is sequentially purified.

また、このとき冷却水循環ポンプ20を動作させることにより、冷却水タンク15の内部を撹拌しながら、浄化を行うことで浄化済の水と未浄化の水が特定の場所、例えば冷却水タンク15の底部に偏ることを防止する。   Further, at this time, the cooling water circulation pump 20 is operated to purify the purified water and the unpurified water by performing purification while stirring the inside of the cooling water tank 15, for example, in the cooling water tank 15. Prevents bias to the bottom.

図2は本実施の形態における浄化動作および試運転に関わるシーケンスを示すフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a sequence related to the purification operation and the trial operation in the present embodiment.

S101では、試運転か否かの判断を行う。試運転時はS102に進み、浄化前総発電時間が予め設定される第1時間を超えているかどうかを判断する。ここで、浄化前総発電時間とは、燃料電池システムが水道水を浄化しないまま発電を行った場合の、積算総発電時間を示す。所定時間を超えていない場合はS103に進み浄化前発電を実施する。浄化前発電中は浄化前総発電時間をカウントする。   In S101, it is determined whether or not the test run. In the trial operation, the process proceeds to S102, and it is determined whether or not the total power generation time before purification exceeds a preset first time. Here, the total power generation time before purification indicates the total total power generation time when the fuel cell system generates power without purifying the tap water. If the predetermined time has not been exceeded, the process proceeds to S103 and power generation before purification is performed. During power generation before purification, the total power generation time before purification is counted.

この燃料電池システムの構成と運転方法によれば、設置後あるいはメンテナンス後の試運転において、浄化動作を行わずに発電するため、試運転にかかる時間が短縮され、設置者やメンテナンス人員の現場拘束時間を短縮することができる。   According to the configuration and operation method of this fuel cell system, power generation is performed without performing a purification operation in a test operation after installation or maintenance, so the time required for the test operation is shortened, and the on-site restraint time for the installer and maintenance personnel is reduced. It can be shortened.

また、監視制御部24は、浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、浄化動作を実行するように制御するよう構成されていてもよい。   Further, the monitoring control unit 24 may be configured to perform a purification operation after the pre-purification power generation operation is stopped and before the next power generation is started.

これにより、停止中に浄化動作を行うことができ、浄化動作による施工者の待ち時間の発生が無い。   Thereby, purification operation | movement can be performed during a stop and there is no generation | occurrence | production of the waiting time of a constructor by purification operation.

また、監視制御部24は、浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、浄化動作を実行するように制御するよう構成されていてもよい。   The monitoring control unit 24 may be configured to perform a purification operation when a predetermined operation input related to power generation is received from the user after the pre-purification power generation operation is stopped.

これにより、浄化直後に水抜き及び水張りが行われた場合に、浄化器12に用いるイオン交換樹脂を無駄に消費してしまうことを防止できる。   Thereby, it is possible to prevent wasteful consumption of the ion exchange resin used in the purifier 12 when draining and water filling are performed immediately after purification.

また、S102では、浄化前総発電時間が第1時間を超えていた場合には浄化動作を行い、第1時間を超えていない場合は浄化前発電を実施する判断を行う。第1時間は燃料電池発電部19が市水などの導電率が高い冷却水で運転した場合に燃料電池発電部19の冷却水経路が腐食や基材の溶出等を起こし、運転に支障を来すことがないように設定され、市水等に含まれる不純物や導電率などによって決められる。   In S102, the purification operation is performed when the total power generation time before purification exceeds the first time, and the power generation before purification is determined when it does not exceed the first time. During the first time, when the fuel cell power generation unit 19 is operated with cooling water having high conductivity such as city water, the cooling water path of the fuel cell power generation unit 19 causes corrosion, elution of the base material, etc. It is set so that it does not occur, and is determined by impurities contained in city water, conductivity, and the like.

例えば、ある地区の水道水のある導電率の冷却水を使用した場合に、発電によって冷却水経路に掛かる電位と導電率からか導かれる腐食電流および腐食電流から導かれる腐食量が冷却水経路のシール部の破損や流路部の破損などによって運転に支障が起こらないような値を設定する。   For example, in the case of using cooling water with a certain conductivity of tap water in a certain area, the potential applied to the cooling water path by power generation and the corrosion current derived from the conductivity and the amount of corrosion derived from the corrosion current are Set a value that will not hinder operation due to damage to the seal or flow path.

このように浄化前総発電時間を第1時間以下に制限することにより、浄化前発電によって起こる可能性がある燃料電池発電部19の腐食や溶出(例えば、セパレータ材料の腐食や溶出)を防止できる。   In this way, by limiting the total power generation time before purification to the first time or less, it is possible to prevent corrosion and elution (for example, corrosion and elution of separator material) of the fuel cell power generation unit 19 that may occur due to power generation before purification. .

また、S101で試運転で無い場合は、S105で浄化が完了しているかどうかを判断する。浄化が完了している場合は通常運転を行う。浄化が完了していない場合は、S107にて、燃料電池システムが発電していないこと、かつ、ユーザーの発電モード設定が発電禁止以外に設定されている場合に浄化動作を実施する判断を行う。   If the test operation is not performed in S101, it is determined in S105 whether the purification is completed. If purification is complete, perform normal operation. If purification has not been completed, a determination is made in S107 to perform the purification operation when the fuel cell system is not generating power and the user's power generation mode setting is set to other than power generation inhibition.

発電停止中に浄化を行うようにすると、ユーザーは浄化動作によって待たされることが無くなる。また、ユーザーが発電禁止設定を行っているときは発電させたくないという意図があることから、燃料電池システムを休止させる可能性があり、燃料電池発電部19の休止の前に燃料電池システムの水抜きを行う可能性が高い。   If purification is performed while power generation is stopped, the user will not be kept waiting for the purification operation. In addition, since the user intends not to generate power when the power generation prohibition setting is performed, there is a possibility that the fuel cell system may be suspended, and the fuel cell system water before the fuel cell power generation unit 19 is suspended. There is a high possibility of unplugging.

そのため、ユーザーが発電モードを発電禁止以外に設定したことを検知して浄化動作を行うことにより、浄化動作によって水を浄化した直後にユーザーが水抜きや水張りを行って再度浄化動作を行うことがなくなり、浄化器12のイオン交換樹脂の無駄な消費を回避することができる。   Therefore, by detecting that the user has set the power generation mode other than power generation prohibition and performing the purification operation, the user may perform the purification operation again by draining or filling with water immediately after purifying the water by the purification operation. As a result, useless consumption of the ion exchange resin of the purifier 12 can be avoided.

図2中のS103における試運転の浄化前発電を詳細化したシーケンスを図3に示す。S201において浄化前発電が予め設定される第2時間を超えた場合には、S202へ進み、浄化前発電を停止し、S205へ進み試運転を解除する。   FIG. 3 shows a detailed sequence of the power generation before purification in the trial operation in S103 in FIG. When the pre-purification power generation exceeds the preset second time in S201, the process proceeds to S202, the pre-purification power generation is stopped, and the process proceeds to S205 to cancel the trial operation.

これは、試運転の主目的が、設置施工後やメンテナンス後に燃料電池システムが健全に動作することを確認するためのものであり、長時間発電させる必要が無いためである。   This is because the main purpose of the trial operation is to confirm that the fuel cell system operates soundly after installation and maintenance, and it is not necessary to generate power for a long time.

一方で、設置者やメンテナンス人員が試運転を動作させたまま、試運転を解除せず、現場を離れてしまい、そのまま戻ってこない可能性も考えられる。そのため、浄化前発電を停止した後に試運転を解除し、待機状態に移行する。   On the other hand, there is a possibility that the installer or the maintenance staff leaves the site without releasing the trial run while the trial run is operated, and does not return as it is. Therefore, after stopping the power generation before purification, the trial operation is canceled and the standby state is entered.

1回あたりの浄化前発電を制限する第2時間はトータルでの浄化前総発電時間を制限する第1時間と試運転を何回想定するかによって決定される。例えば、第1時間を1000時間とした場合に、燃料電池システムが設置されてから撤去されるまでに最大必要となる試運転回数を例えば50回とすると、1回あたりの浄化前発電時間を制限する第2時間は20時間となる。   The second time for limiting power generation before purification per time is determined by the first time for limiting the total power generation time before purification in total and how many trial runs are assumed. For example, when the first time is set to 1000 hours, if the maximum number of trial runs required from when the fuel cell system is installed until it is removed is, for example, 50 times, the power generation time before purification per time is limited. The second time is 20 hours.

最大必要となる試運転回数は、設置されてから、ユーザーへの引き渡しが行われるまでに何回試運転を行うか、撤去されるまでに消耗品交換が何回行われるか、水抜きや給水などが必要となる故障が何回発生するか、などの想定に余裕度を掛けて決定される。   The maximum number of trial runs required is the number of trial runs from installation to delivery to the user, how many consumables are exchanged before removal, drainage and water supply, etc. It is determined by multiplying an assumption such as how many times a necessary failure occurs.

このように、1回あたりの浄化前発電時間を制限することにより、適切かつ許容しうる試運転の総回数を設定することができるため、浄化前発電による燃料電池発電部19の腐食(例えば、セパレータ材料の腐食)を抑制し、運転に支障が発生しないようにすることができる。また、設置者、施工者が試運転を解除せずに現場を離れてしまった場合でも、適切に発電を停止し、試運転を解除することができる。   In this way, by limiting the power generation time before purification per time, it is possible to set an appropriate and allowable total number of trial runs, so that corrosion of the fuel cell power generation unit 19 due to power generation before purification (for example, a separator) (Corrosion of materials) can be suppressed, and troubles in operation can be prevented. Moreover, even when the installer and the installer leave the site without canceling the trial run, the power generation can be stopped appropriately and the trial run can be canceled.

図2中のS201で1回あたりの浄化前発電時間が第2時間を超えておらず、かつS203で浄化前総発電時間も第1時間を超えていない場合はS204の低腐食発電を行う。   In S201 in FIG. 2, if the power generation time before purification does not exceed the second time per time and the total power generation time before purification does not exceed the first time in S203, low corrosion power generation in S204 is performed.

燃料電池発電部19の冷却水経路に掛かる電位が高いほど大きな腐食電流が流れるため腐食の進行速度が早い。このため浄化前発電中は燃料電池発電部19の冷却水経路に掛かる電位が低くなるような発電を行う。例えば、燃料電池発電部19が発電セルの多積層型スタックの場合、最も電位が掛かるのは端子間に最も近いスタック冷却部経路である。   The higher the potential applied to the coolant path of the fuel cell power generation unit 19, the higher the corrosion current. For this reason, during power generation before purification, power generation is performed such that the potential applied to the cooling water path of the fuel cell power generation unit 19 is low. For example, when the fuel cell power generation unit 19 is a multi-stacked stack of power generation cells, the stack cooling unit path closest to the terminals is most likely to be applied with electric potential.

このため、スタック端子間電圧が最も低くなる運転として高電流密度運転を行う。電流密度が増加すれば燃料電池セルの電流―電圧特性から端子間電圧が低下する。燃料電池システムがAC出力目標制御をしている場合は、出力目標をある特定の値より大きくするように運転を実施する。   For this reason, a high current density operation is performed as an operation in which the voltage between the stack terminals is the lowest. If the current density increases, the voltage between terminals decreases from the current-voltage characteristics of the fuel cell. When the fuel cell system performs AC output target control, the operation is performed so that the output target is larger than a specific value.

このように浄化前発電中は、燃料電池発電部19の出力を所定の値以上にすることで、燃料電池発電部19の端子電圧を低下させることで、燃料電池発電部19が浄化前発電中の冷却水によって腐食する量を低下させることができる。   Thus, during power generation before purification, the fuel cell power generation unit 19 is generating power before purification by reducing the terminal voltage of the fuel cell power generation unit 19 by setting the output of the fuel cell power generation unit 19 to a predetermined value or more. The amount of corrosion by the cooling water can be reduced.

燃料電池発電部19の冷却水経路の腐食率は、冷却水の導電率に大きく依存する。また水道水などの金属イオン、次亜塩素酸イオンを含む冷却水の導電率は温度に強く依存し、温度が高くなるほど導電率が上昇することが分かっている。このため、S204の低腐食運転時は、燃料電池発電部19の通常の温度制御に比べて、制御温度を低くすることで腐食量を低減することができる。   The corrosion rate of the cooling water path of the fuel cell power generation unit 19 greatly depends on the conductivity of the cooling water. Further, it has been found that the conductivity of cooling water containing metal ions such as tap water and hypochlorite ions strongly depends on the temperature, and the conductivity increases as the temperature increases. For this reason, during the low-corrosion operation of S204, the amount of corrosion can be reduced by lowering the control temperature compared to the normal temperature control of the fuel cell power generation unit 19.

具体的には、低腐食運転時には、排熱回収水循環ポンプ25と冷却水循環ポンプ20を通常運転よりも高い操作量もしくは回転数で制御し、燃料電池発電部19の運転温度を下げる制御を行う。   Specifically, during the low-corrosion operation, the exhaust heat recovery water circulation pump 25 and the cooling water circulation pump 20 are controlled with an operation amount or a rotational speed higher than that in the normal operation, and control for lowering the operation temperature of the fuel cell power generation unit 19 is performed.

このように、浄化前発電中に、燃料電池発電部19の制御温度を下げる運転を行うことで、燃料電池発電部19が浄化前発電中の冷却水によって腐食する量を低下させることが
できる。
Thus, by performing the operation of lowering the control temperature of the fuel cell power generation unit 19 during power generation before purification, the amount of corrosion of the fuel cell power generation unit 19 by the cooling water during power generation before purification can be reduced.

以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、試運転を行う場合に施工者の待ち時間を短縮することができるため、例えば、定置用燃料電池コージェネレーションシステムなどの用途に適用できる。   As described above, the fuel cell system according to the present invention can reduce the waiting time of the installer when performing a test operation, and thus can be applied to applications such as a stationary fuel cell cogeneration system.

1 原料ポンプ
2 改質水ポンプ
4 燃料処理機
5 アノード入口配管
6 アノード出口配管
7 アノードオフガス熱交換器
8 オフガス燃焼器
9 燃焼排ガス熱交換器
10 排気口
11 凝縮水タンク
12 浄化器
13 改質水電磁弁
14 給水電磁弁
15 冷却水タンク
16 給水部
17 冷却水熱交換器
18 冷却水循環経路
19 燃料電池発電部
20 冷却水循環ポンプ
21 冷却水排水経路
22 凝縮水排水経路
23 排熱回収経路
24 監視制御部
25 排熱回収水循環ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw material pump 2 Reformed water pump 4 Fuel processor 5 Anode inlet piping 6 Anode outlet piping 7 Anode offgas heat exchanger 8 Offgas combustor 9 Combustion exhaust gas heat exchanger 10 Exhaust port 11 Condensate water tank 12 Purifier 13 Reformer water Solenoid valve 14 Water supply solenoid valve 15 Cooling water tank 16 Water supply unit 17 Cooling water heat exchanger 18 Cooling water circulation path 19 Fuel cell power generation unit 20 Cooling water circulation pump 21 Cooling water drainage path 22 Condensate drainage path 23 Waste heat recovery path 24 Monitoring control Part 25 Waste heat recovery water circulation pump

Claims (8)

酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、
前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、
前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、
前記冷却水を浄化する浄化器と、
前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行う制御器と、
を備え、
前記制御器は、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記浄化動作を行う前に、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うよう制御する、
燃料電池システム。
A fuel cell that generates power using oxidant gas and fuel gas;
A circulation path through which cooling water that absorbs heat generated by the fuel cell circulates;
A cooling water tank disposed on the circulation path and configured to be supplied with cooling water via a water supply unit;
A circulator disposed on the circulation path for circulating the cooling water;
A purifier for purifying the cooling water;
A controller for performing a purifying operation for purifying the cooling water with the purifier;
With
In the case where at least one of the case where the fuel cell system is installed and a test operation is performed, and the case where a test operation after maintenance is performed, the controller is configured to start supplying water to the cooling water tank, And before performing the purification operation, control to perform the pre-purification power generation operation of operating the circulator and starting the power generation of the fuel cell,
Fuel cell system.
前記制御器は、前記浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、前記浄化動作を実行するように制御する、請求項1に記載の燃料電池システム。   2. The fuel cell system according to claim 1, wherein the controller performs control so that the purification operation is executed after the pre-purification power generation operation is stopped and before the next power generation is started. 前記制御器は、前記浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、前記浄化動作を実行するように制御する、請求項2に記載の燃料電池システム。   3. The fuel cell system according to claim 2, wherein the controller performs control so as to execute the purification operation when a predetermined operation input related to power generation is received from a user after the pre-purification power generation operation is stopped. . 前記制御器は、前記浄化前発電運転の積算時間が、予め設定された第1時間を超えた場合、前記浄化前発電運転を行わず、前記浄化動作の後に、前記循環器を動作させ発電を開始するよう制御する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の燃料電池システム。   The controller does not perform the power generation operation before purification when the accumulated time of the power generation operation before purification exceeds a preset first time, and operates the circulator after the purification operation to generate power. The fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel cell system is controlled to start. 前記制御器は、1回あたりの前記浄化前発電運転の時間が、予め設定された第2時間を超えた場合、前記試運転を停止するよう制御する、請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料電池システム。   5. The controller according to claim 1, wherein when the time of the pre-purification power generation operation per time exceeds a preset second time, the controller performs control so as to stop the trial operation. The fuel cell system described. 前記制御器は、前記浄化前発電運転での前記燃料電池の出力が、所定の出力以上になるよう制御する、請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料電池システム。   6. The fuel cell system according to claim 1, wherein the controller controls the output of the fuel cell in the pre-purification power generation operation to be equal to or higher than a predetermined output. 前記制御器は、前記浄化前発電運転における前記燃料電池の制御温度が、通常運転時に比べて低くなるように制御する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to any one of claims 1 to 6, wherein the controller controls the control temperature of the fuel cell in the pre-purification power generation operation to be lower than that in a normal operation. 酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、
前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、
前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、
前記冷却水を浄化する浄化器と、
を備える燃料電池システムの運転方法であって、
前記燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うステップと、
前記浄化前発電運転を行うステップの後に、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化
動作を行うステップと、
を備える、燃料電池システムの運転方法。
A fuel cell that generates power using oxidant gas and fuel gas;
A circulation path through which cooling water that absorbs heat generated by the fuel cell circulates;
A cooling water tank disposed on the circulation path and configured to be supplied with cooling water via a water supply unit;
A circulator disposed on the circulation path for circulating the cooling water;
A purifier for purifying the cooling water;
A method for operating a fuel cell system comprising:
In at least one of the case where the fuel cell system is installed and a test operation is performed, and the case where a test operation after maintenance is performed, the circulator is installed after water supply to the cooling water tank is started. Performing a pre-purification power generation operation to operate and start power generation of the fuel cell;
After the step of performing the pre-purification power generation operation, performing a purification operation of purifying the cooling water with the purifier;
A method for operating a fuel cell system.
JP2015067872A 2015-03-30 2015-03-30 Fuel cell system and operation method thereof Active JP6454874B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015067872A JP6454874B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Fuel cell system and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015067872A JP6454874B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Fuel cell system and operation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016189235A JP2016189235A (en) 2016-11-04
JP6454874B2 true JP6454874B2 (en) 2019-01-23

Family

ID=57239844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015067872A Active JP6454874B2 (en) 2015-03-30 2015-03-30 Fuel cell system and operation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6454874B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6891668B2 (en) * 2017-06-28 2021-06-18 株式会社アイシン Fuel cell system
JP7522702B2 (en) 2021-06-28 2024-07-25 東邦瓦斯株式会社 Cogeneration test run remote monitoring system, temperature measuring device, application program, and cogeneration test run remote monitoring method

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0963612A (en) * 1995-08-18 1997-03-07 Tokyo Gas Co Ltd Water-cooled fuel cell power generating apparatus
JP2002075427A (en) * 2000-09-05 2002-03-15 Toyota Industries Corp Fuel cell power generation system
JP2006228472A (en) * 2005-02-15 2006-08-31 Nissan Motor Co Ltd Cooling system of fuel cell
JP4988260B2 (en) * 2006-07-06 2012-08-01 パナソニック株式会社 Fuel cell system
JP2008059780A (en) * 2006-08-29 2008-03-13 Denso Corp Fuel cell system
JP2013191372A (en) * 2012-03-13 2013-09-26 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016189235A (en) 2016-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5611712B2 (en) Fuel cell system
EP1276163A1 (en) Solid polymer fuel cell
JP5528451B2 (en) Fuel cell device
JP2010238485A (en) Fuel cell generator, and operation method of fuel cell generator
WO2011052233A1 (en) Fuel cell cogeneration system
JP2009009808A (en) Fuel cell device
JP5381237B2 (en) Fuel cell system
JP6454874B2 (en) Fuel cell system and operation method thereof
JP2011003483A (en) Method of operating fuel cell system, and fuel cell system
JP2008251448A (en) Method and device for controlling stack voltage in fuel cell power generator
JP5504725B2 (en) Fuel cell system
JP2010033880A (en) Fuel cell
JP2008300059A (en) Fuel cell device
JP2008300058A (en) Fuel cell device
JP2008276948A (en) Fuel cell device
JP2010153195A (en) Fuel cell power generation system of fuel cell and its operation method
JP4926298B2 (en) FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING FUEL CELL SYSTEM
JP5593808B2 (en) Fuel cell hot water supply system
JP5171103B2 (en) Fuel cell cogeneration system
JP5534775B2 (en) Fuel cell cogeneration system
JP2011029116A (en) Fuel cell device
JP2011070981A (en) Fuel-cell cogeneration system
JP5646223B2 (en) Fuel cell power generation system and operation method thereof
JP2007048654A (en) Power generator
JP2010033884A (en) Method of operating fuel cell power generation system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180115

TRDD Decision of grant or rejection written
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20181031

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181119

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6454874

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151