JP6458252B2 - 水素生成装置と、それを備えた燃料電池システム、および、それらの運転方法 - Google Patents
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Description
適正な空燃比となるよう燃焼空気流量を減らすので、脱離ガスの流量や組成によらず、実際に燃焼器に供給される原料ガスと空気との比率を所定の範囲に保持し、燃焼器で安定した燃焼を行うことができ、不完全燃焼を抑制できる水素生成装置を構成することが可能となる。
スと空気との比率を所定の範囲に保持できるので、燃焼器で安定した燃焼を行うことができる水素生成装置を構成できる。
度を低減するCO低減器と、CO低減器から排出されたガスを燃焼させて改質器を加熱する燃焼器と、燃焼器に燃焼用の空気を供給する燃焼空気供給器と、燃焼器で連続して点火動作を行う点火器と、燃焼器の火炎の有無を検知する火炎検知器と、CO低減器を加熱する加熱器と、を備えた水素生成装置と、水素生成装置のCO低減器から排出されたガスを用いて発電する燃料電池と、を備え、燃焼器は、CO低減器から排出されたガスが燃料電池に供給されている場合は、燃料電池で使用されずに燃料電池から排出されるガスを燃焼させて改質器を加熱する、燃料電池システムの運転方法であって、水素生成装置を起動させるときに、まず、原料供給器が停止状態、且つ、燃焼空気供給器が燃焼器に第1流量の空気を供給している状態で、点火器に点火動作をさせた後、加熱器の加熱動作を開始する第1ステップと、第1ステップで加熱器の加熱動作を開始してから所定時間以内に火炎検知器が火炎を検出しない場合は、燃焼空気供給器が燃焼器に供給する空気の流量を第1流量より減らす第2ステップと、を有するものである。
図1は本発明の実施の形態1における水素生成装置を備えた燃料電池システムの構成の一例を示すブロックである。
低減器2の加熱昇温を停止する。
作を停止する(ステップS115)ことで、脱離ガスを安定に燃焼させながら、水素生成装置20を改質反応可能な温度まで昇温させる起動動作が終了する。
2 CO低減器
3 原料供給器
4 燃焼器
5 燃焼空気供給器
6 点火器
7 火炎検知器
8 加熱器
9 改質器温度検出器
10 CO低減器温度検出器
11 制御器
20 水素生成装置
Claims (7)
- 炭化水素を主成分とする原料を供給する原料供給器と、前記原料から改質触媒で水素含有ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された前記水素含有ガスの一酸化炭素濃度を一酸化炭素低減触媒で低減するCO低減器と、前記CO低減器から排出されたガスを燃焼させて前記改質器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器に燃焼用の空気を供給する燃焼空気供給器と、前記燃焼器で連続して点火動作を行う点火器と、前記燃焼器の火炎の有無を検知する火炎検知器と、前記CO低減器を加熱する加熱器と、制御器と、を備えた水素生成装置であって、
前記制御器は、前記水素生成装置を起動させるときに、まず、前記原料供給器が停止状態、且つ、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に第1流量の空気を供給している状態で、前記点火器に点火動作を開始させた後、前記加熱器の加熱動作を開始し、前記加熱器の加熱動作を開始してから所定時間以内に前記火炎検知器が火炎を検出しない場合は、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に供給する空気の流量を減らすよう制御する水素生成装置。 - 前記原料は、プロパンとブタンの少なくともいずれか一つを主成分とし、前記水素生成装置は、運転停止後に前記原料でパージされ、前記第1流量は、前記加熱器の加熱動作により前記一酸化炭素低減触媒から脱離してくる脱離ガスがブタンの場合に、前記燃焼器で不完全燃焼するのを抑制できる流量である、請求項1に記載の水素生成装置。
- 前記制御器は、前記加熱器の加熱動作を開始してから所定時間以内に前記火炎検知器が火炎を検知したら、所定時間経過後に前記加熱器の動作を停止させる、請求項1または2に記載の水素生成装置。
- 前記制御器は、前記火炎検知器が火炎を検知後に火炎が消失したら、前記原料供給器を動作させる、請求項1から3のいずれか1項に記載の水素生成装置。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の水素生成装置と、前記水素生成装置の前記CO低減器から排出されたガスを用いて発電する燃料電池と、を備え、前記燃焼器は、前記CO低減器から排出されたガスが前記燃料電池に供給されている場合は、前記燃料電池で使用されずに前記燃料電池から排出されるガスを燃焼させて前記改質器を加熱する、燃料電池システム。
- 炭化水素を主成分とする原料を供給する原料供給器と、前記原料から改質触媒で水素含有ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された前記水素含有ガスの一酸化炭素濃度を一酸化炭素低減触媒で低減するCO低減器と、前記CO低減器から排出されたガスを燃焼させて前記改質器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器に燃焼用の空気を供給する燃焼空気供給器と、前記燃焼器で連続して点火動作を行う点火器と、前記燃焼器の火炎の有無を検知する火炎検知器と、前記CO低減器を加熱する加熱器と、を備えた水素生成装置の運転方法であって、
前記水素生成装置を起動させるときに、まず、前記原料供給器が停止状態、且つ、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に第1流量の空気を供給している状態で、前記点火器に点火動作を開始させた後、前記加熱器の加熱動作を開始する第1ステップと、前記第1ステップで前記加熱器の加熱動作を開始してから所定時間以内に前記火炎検知器が火炎を検出しない場合は、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に供給する空気の流量を前記第1流量より減らす第2ステップと、を有する水素生成装置の運転方法。 - 炭化水素を主成分とする原料を供給する原料供給器と、前記原料から改質触媒で水素含有ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された前記水素含有ガスの一酸化炭素濃度を一酸化炭素低減触媒で低減するCO低減器と、前記CO低減器から排出されたガスを燃
焼させて前記改質器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器に燃焼用の空気を供給する燃焼空気供給器と、前記燃焼器で連続して点火動作を行う点火器と、前記燃焼器の火炎の有無を検知する火炎検知器と、前記CO低減器を加熱する加熱器と、を備えた水素生成装置と、前記水素生成装置の前記CO低減器から排出されたガスを用いて発電する燃料電池と、を備え、前記燃焼器は、前記CO低減器から排出されたガスが前記燃料電池に供給されている場合は、前記燃料電池で使用されずに前記燃料電池から排出されるガスを燃焼させて前記改質器を加熱する、燃料電池システムの運転方法であって、
前記水素生成装置を起動させるときに、まず、前記原料供給器が停止状態、且つ、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に第1流量の空気を供給している状態で、前記点火器に点火動作を開始させた後、前記加熱器の加熱動作を開始する第1ステップと、前記第1ステップで前記加熱器の加熱動作を開始してから所定時間以内に前記火炎検知器が火炎を検出しない場合は、前記燃焼空気供給器が前記燃焼器に供給する空気の流量を前記第1流量より減らす第2ステップと、を有する燃料電池システムの運転方法。
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