JP6656285B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
請求項2の燃料電池システムは、水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器から排出された排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、前記第1水タンクに蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンクから排出される凝縮水量を調整する。
請求項3の燃料電池システムは、水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、前記燃焼器から排出された前記排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方に蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方から排出される凝縮水量を調整する。
請求項4の燃料電池システムは、水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池の燃料極から排出されたオフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池と、前記オフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、前記第1水タンクに蓄えられた凝縮水を前記気化器へ供給する水供給管と、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量及び前記第1水タンクから前記水供給管へ排出される凝縮水量の少なくとも一方を調整し、かつ、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量を調整して、前記第1水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、を備えている。
また、前記オフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池を備え、前記制御装置は、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量を調整する。
請求項5の燃料電池システムは、請求項1の燃料電池システムにおいて、前記後段燃料電池は前記第1水タンクの下流側に配置されている。
し易い。
請求項19の燃料電池システムは、水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、前記第2水タンクを経由せずに前記排出ガスを排出するためのバイパス弁を備え、前記制御装置は、前記バイパス弁を制御して前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する。
請求項20の燃料電池システムは、水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、前記オフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池を備え、前記制御装置は、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンク又は前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する。
<燃料電池システム>
図1に示すように、本発明の第1実施形態に係る燃料電池システム10は、気化器12、改質器14、燃焼器16、第1燃料電池セルスタック22、第2燃料電池セルスタック24、第1水タンク32、第2水タンク34、分流弁44A、44B、冷却機構52、54、ポンプ62、流量調整機構67、制御装置68及び集約タンク76を備えている。
気化器12には、原料ガスが流れる管である原料ガス管P1の一端が接続されている。原料ガス管P1の途中箇所には、気化器12へ供給する原料ガスの流量を調整する流量調整機構67が設けられている。流量調整機構67としては、一例として流量調整弁が用いられる。
改質器14は、原料ガスを水蒸気改質して改質ガスを生成する。改質器14には、配管P3の一端が接続されている。これにより原料ガス及び水蒸気が配管P3を通じて改質器14に供給される。
CH4+H2O→CO+3H2 ・・・(1)
CO+H2O→H2+CO2 ・・・(2)
第1燃料電池セルスタック22は例えば固体酸化物系の燃料電池セルスタックであり、積層された複数の燃料電池セル(不図示)を有している。個々の燃料電池セルは、電解質層と、電解質層の表裏面にそれぞれ積層されたカソード(空気極、不図示)及びアノードと、を有する。なお、第1燃料電池セルスタック22は溶解炭酸塩型の燃料電池セルスタックとしてもよい。
燃焼器16は、第2燃料電池セルスタック24のカソード及びアノードから供給された使用済みのガスを焼却に供する。燃焼器16には、排気管P12の一端が接続されており、燃焼後の排出ガスは、排気管P12へ送出される。排気管P12の途中箇所は気化器12に配置されており、気化器12では、排気管P12の熱により水が気化される。
第1水タンク32は、第1燃料電池セルスタック22のアノードから排出されたアノードオフガスが、アノードオフガス管P6を介して流入する中間ガスタンクである。第1水タンク32には、オーバーフロー管P15が接続されている。オーバーフロー管P15は、第1水タンク32に蓄えられた凝縮水の水位が一定の高さになったところで、凝縮水を集約タンク76へ送出する。
第2水タンク34は、燃焼器16から送出された排出ガスが、排気管P12を介して流入する排ガスタンクである。一端が燃焼器16に接続された排気管P12の他端側は、2つの流路P12A、P12Bに分岐している。流路P12Aには、分流弁44A及び冷却機構54が設けられており、流路P12Aの端部は水タンク34へ挿入されている。冷却機構54は分流弁44Aより下流側に設けられている。また、流路P12Bには、分流弁44Bが設けられており、流路P12Bの端部は外気に開放されている。さらに、流路P12Bには、一端が水タンク34に挿入された流路P12Cの他端が接続されている。なお、分流弁44A、42Bは、本発明におけるバイパス弁の一例である。
集約タンク76は、第1水タンク32及び第2水タンク34より低い位置に設けられ、第1水タンク32に接続されたオーバーフロー管P15と、第2水タンク34に接続されたオーバーフロー管P14とが挿入されている。
冷却機構52は、アノードオフガス管P6を流れるアノードオフガスを冷却する熱交換器である。冷却機構52は、例えば酸化ガス管P5を流れる酸化ガスとアノードオフガス管P6を流れるアノードオフガスとを熱交換させて、アノードオフガスを冷却する。第1水タンク32には、冷却機構52の駆動時の冷却動作によって凝縮されて得られた水が排出され蓄えられる。
制御装置68は、第1燃料電池セルスタック22、第2燃料電池セルスタック24、水位センサ76S、分流弁44A、44B、冷却機構52、54、ポンプ62、流量調整機構67と電気的に接続されている。なお、制御装置68と第1燃料電池セルスタック22とは、電流などを制御するパワーコンディショナーを介して接続されている。制御装置68と第2燃料電池セルスタック24についても同様である。
第1実施形態に係る燃料電池システム10では、水供給管P2から供給された水が、改質器14の改質反応によって消費される[(1)式及び(2)式]。また、第1燃料電池セルスタック22、第2燃料電池セルスタック24の発電によって水が生成される[(4)式]。電流値が高い場合、改質器14で生成された水素の大部分が発電によって消費されるため、改質器14において消費される水量と比較して、第1燃料電池セルスタック22及び第2燃料電池セルスタック24で生成される水量のほうが多い。このため、改質反応及び発電反応を通して、システム内の水は増加する。
制御装置68は、水位センサ76Sから受取る集約タンク76の水位情報に基づいて流量調整機構67を制御して、気化器12への原料ガスの投入量を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ76Sから受取る集約タンク76の水位情報に基づいて、冷却機構52、54の駆動状態を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ76Sから受取る集約タンク76の水位情報に基づいて、分流弁44A、44Bの開閉状態を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ76Sから受取る集約タンク76の水位情報に基づいて、ポンプ62の駆動状態を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ76Sから受取る集約タンク76の水位情報に基づいて、第1燃料電池セルスタック22及び第2燃料電池セルスタック24の少なくとも一方の発電量を調整することができる。
<燃料電池システム>
図2に示す第2実施形態に係る燃料電池システム70は、図1に示す第2水タンク34、集約タンク76、冷却機構54、分流弁44A、44Bが設けられていない点で、第1実施形態に係る燃料電池システム10と異なる。また、燃料電池システム70においては、第1水タンク32に水位センサ32Sが設けられ、第1水タンク32の水位の下限位置より下方に、水供給管P2の端部が接続されている。
燃料電池システム70における制御装置68は、第1燃料電池セルスタック22、第2燃料電池セルスタック24、水位センサ32S、冷却機構52、ポンプ62、流量調整機構67と電気的に接続されている。
<作用・効果>
制御装置68は、水位センサ32Sから受取る第1水タンク32の水位情報に基づいて流量調整機構67を制御して、気化器12への原料ガスの投入量を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ32Sから受取る第1水タンク32の水位情報に基づいて、冷却機構52の駆動状態を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ32Sから受取る第1水タンク32の水位情報に基づいて、ポンプ62の駆動状態を調整することができる。
制御装置68は、水位センサ32Sから受取る第1水タンク32の水位情報に基づいて、第1燃料電池セルスタック22及び第2燃料電池セルスタック24における発電量を調整することができる。
12 気化器
14 改質器(改質部)
16 燃焼器
22 第1燃料電池セルスタック(燃料電池)
24 第2燃料電池セルスタック(後段燃料電池)
32 第1水タンク
34 第2水タンク
44A 分流弁(バイパス弁)
44B 分流弁(バイパス弁)
52 冷却機構(第1冷却機構)
54 冷却機構(第2冷却機構)
67 流量調整機構
68 制御装置
76 集約タンク
76S 水位センサ
76A 仕切板
P2 水供給管
Claims (20)
- 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられ、前記水供給管が接続された第1水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される凝縮水量及び前記第1水タンクから前記水供給管へ排出される凝縮水量の少なくとも一方を調整して、前記第1水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンクに蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンクから排出される凝縮水量を調整する、燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンクに蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンクから排出される凝縮水量を調整する、燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
前記燃焼器から排出された前記排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方に蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方から排出される凝縮水量を調整する、燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極から排出されたオフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池と、
前記オフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられ、前記水供給管が接続された第1水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される凝縮水量及び前記第1水タンクから前記水供給管へ排出される凝縮水量の少なくとも一方を調整し、かつ、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量を調整して、前記第1水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
を備えた燃料電池システム。 - 前記後段燃料電池は前記第1水タンクの下流側に配置されている、請求項4に記載の燃料電池システム。
- 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極から排出されたオフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池と、
前記オフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持し、かつ、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンクへ投入される水蒸気量を調整して前記第1水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
を備えた燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の燃料極から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンク及び前記第2水タンクの下方に設置され、前記第1水タンクに蓄えられた凝縮水及び前記第2水タンクに蓄えられた凝縮水が投入され、前記水供給管が接続された集約タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記集約タンクから前記水供給管へ排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記集約タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
を備えた燃料電池システム。 - 前記集約タンクには水位センサが設けられており、
前記制御装置は、前記水位センサからの情報に基づいて、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記集約タンクから前記水供給管へ排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整する、請求項7に記載の燃料電池システム。 - 前記集約タンクの内部には、前記オフガスが溜められる気室と前記排出ガスが溜められる気室とを仕切る仕切板が設けられている、請求項7または請求項8に記載の燃料電池システム。
- 前記排出ガスを前記第2水タンクの上流側で冷却して前記排出ガスに含まれる水蒸気を凝縮する第2冷却機構を備え、
前記制御装置は、前記第2冷却機構を制御して、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量を調整する、請求項6〜請求項9の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記第2水タンクを経由せずに前記排出ガスを排出するためのバイパス弁を備え、
前記制御装置は、前記バイパス弁を制御して前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する、請求項6〜請求項10の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記オフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンク又は前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する、請求項6〜請求項11の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記後段燃料電池は前記第1水タンクの下流側に配置されている、請求項12に記載の燃料電池システム。
- 前記オフガスを前記第1水タンクの上流側又は前記第1水タンク内で冷却して前記オフガスに含まれる水蒸気を凝縮する第1冷却機構を備え、
前記制御装置は、前記第1冷却機構を制御して、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量を調整する、請求項1〜請求項13の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記原料ガスの投入量を調整する流量調整機構を備え、
前記制御装置は、前記流量調整機構を制御して発電量を調整する、請求項1〜請求項14の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンクに蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンクから排出される凝縮水量を調整する、請求項3〜請求項15の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃焼器から排出された前記排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方に蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、前記第1水タンク及び前記第2水タンクの少なくとも一方から排出される凝縮水量を調整する、請求項6〜請求項13の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 前記燃焼器から排出された前記排出ガスをシステム外へ排出する排気管と、
前記第1水タンク、前記第2水タンク及び前記集約タンクの少なくとも何れかに蓄えられた前記凝縮水を前記排気管へ供給する水滴供給管と、を備え、
前記制御装置は、前記排気管へ供給される凝縮水量を制御して、第1水タンク、前記第2水タンク及び前記集約タンクの少なくとも何れかから排出される凝縮水量を調整する、請求項7〜請求項9の何れか1項に記載の燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
前記第2水タンクを経由せずに前記排出ガスを排出するためのバイパス弁を備え、
前記制御装置は、前記バイパス弁を制御して前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する、燃料電池システム。 - 水供給管から供給された水を気化して水蒸気を生成する気化器と、
前記気化器で生成された水蒸気を用いて原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池から排出されたオフガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第1水タンクと、
前記燃料電池の空気極から排出された酸化オフガスで前記燃料電池から排出された前記オフガスを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器から排出された排出ガスに含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水が蓄えられる第2水タンクと、
前記第1水タンクへ投入される水蒸気量、前記第1水タンクへ投入される凝縮水量、前記第1水タンクから排出される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される凝縮水量、前記第2水タンクへ投入される水蒸気量及び前記第2水タンクから排出される凝縮水量の少なくとも何れかを調整して、前記第1水タンク内又は前記第2水タンク内の水量を所定範囲に維持する制御装置と、
前記オフガスに含まれる未反応の燃料ガスと酸化ガスとを反応させて発電を行なう後段燃料電池を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池及び前記後段燃料電池の少なくとも一方の発電量を制御して、前記第1水タンク又は前記第2水タンクへ投入される水蒸気量を調整する、燃料電池システム。
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