JP7247798B2 - reforming system - Google Patents

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Description

本発明は、改質システムに関する。 The present invention relates to reforming systems.

従来の改質システムとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の改質システムは、燃料を気化する燃料気化器と、この燃料気化器により気化された燃料、空気及び水蒸気が供給され、改質反応により水素を生成する改質反応装置とを備えている。改質反応装置には、上流側から下流側に向かって、通電により発熱すると共に触媒燃焼によって発熱を促進する発熱触媒を担持するハニカム型の触媒ヒータと、主に部分酸化反応を促進するハニカム触媒と、主に自己熱改質（ＡＴＲ）反応を促進するハニカム触媒とが配設されている。 As a conventional reforming system, for example, the technology described in Patent Document 1 is known. The reforming system described in Patent Document 1 includes a fuel vaporizer that vaporizes fuel, and a reforming reactor that is supplied with the fuel vaporized by the fuel vaporizer, air, and steam, and generates hydrogen through a reforming reaction. It has In the reforming reactor, from the upstream side to the downstream side, there are a honeycomb-type catalyst heater supporting an exothermic catalyst that generates heat when energized and promotes heat generation by catalytic combustion, and a honeycomb catalyst that mainly promotes partial oxidation reaction. and a honeycomb catalyst that primarily promotes the autothermal reforming (ATR) reaction.

特開２００２－１５４８０５号公報JP-A-2002-154805

上記従来技術においては、上流の触媒ヒータで発生した熱を利用して、下流のハニカム触媒を加熱している。しかし、触媒ヒータのサイズがハニカム触媒のサイズと同程度であるため、触媒ヒータの熱容量が大きくなり、改質反応装置（改質器）が定常動作に達するまでの起動時間が長くなってしまう。 In the conventional technology described above, the heat generated by the upstream catalyst heater is used to heat the downstream honeycomb catalyst. However, since the size of the catalyst heater is about the same as the size of the honeycomb catalyst, the heat capacity of the catalyst heater becomes large, and the start-up time required for the reforming reactor (reformer) to reach steady operation becomes long.

本発明の目的は、改質器が定常動作に達するまでの起動時間を短縮することができる改質システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a reforming system capable of shortening the start-up time until the reformer reaches steady operation.

本発明の一態様に係る改質システムは、燃料ガスを水素に分解する改質触媒を有し、燃料ガスを改質して水素を含有した改質ガスを生成する改質器と、改質器に供給される燃料ガス及び酸化性ガスが流れるメイン流路と、メイン流路と分岐接続され、改質器に向けて燃料ガス及び酸化性ガスが流れる起動用流路と、起動用流路を流れる燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方を加熱するヒータ部と、ヒータ部と改質器との間に配置され、酸化性ガスにより燃料ガスを燃焼させる燃焼触媒と、メイン流路を流れる燃料ガスの流量を制御する第１燃料ガスバルブと、メイン流路を流れる酸化性ガスの流量を制御する第１酸化性ガスバルブと、起動用流路を流れる燃料ガスの流量を制御する第２燃料ガスバルブと、起動用流路を流れる酸化性ガスの流量を制御する第２酸化性ガスバルブと、改質器の起動時に、燃焼触媒への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を開始するように第２燃料ガスバルブ及び第２酸化性ガスバルブを制御すると共に、燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を開始するようにヒータ部を制御し、その後改質器への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を開始するように第１燃料ガスバルブ及び第１酸化性ガスバルブを制御する制御部とを備え、燃焼触媒は、改質触媒よりも小型である。 A reforming system according to an aspect of the present invention includes a reforming catalyst that decomposes a fuel gas into hydrogen, a reformer that reforms the fuel gas to generate a hydrogen-containing reformed gas; a main channel through which the fuel gas and the oxidizing gas supplied to the reactor flow; a start-up channel branched from the main channel and through which the fuel gas and the oxidizing gas flow toward the reformer; and a start-up channel a heater portion for heating at least one of the fuel gas and the oxidizing gas flowing through the main flow path; a combustion catalyst disposed between the heater portion and the reformer for burning the fuel gas with the oxidizing gas; A first fuel gas valve that controls the flow rate of the gas, a first oxidizing gas valve that controls the flow rate of the oxidizing gas flowing through the main flow path, and a second fuel gas valve that controls the flow rate of the fuel gas flowing through the starting flow path. a second oxidizing gas valve for controlling the flow rate of the oxidizing gas flowing through the start-up channel; and a second fuel gas valve for starting the supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst when the reformer is started. and the second oxidizing gas valve, control the heater unit to start heating at least one of the fuel gas and the oxidizing gas, and then start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the reformer. The combustion catalyst is smaller than the reforming catalyst.

このような改質システムにおいては、改質器の起動時に、燃料ガス及び酸化性ガスが起動用流路を流れて燃焼触媒に供給されると共に、起動用流路を流れる燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方がヒータ部により加熱される。すると、暖められた燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方が燃焼触媒に供給され、燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の熱によって燃焼触媒が加熱されるため、燃焼触媒において燃料ガスが燃焼され、燃焼ガスが発生する。そして、燃焼ガスが改質器に供給され、燃焼ガスの熱によって改質器が加熱される。その状態で、燃料ガス及び酸化性ガスがメイン流路を流れて改質器に供給されると、改質器の改質触媒において燃料ガスの燃焼及び改質が行われ、改質器が定常動作となる。ここで、燃焼触媒は、改質触媒よりも小型である。従って、燃焼触媒に合わせてヒータ部を小型化することで、ヒータ部の熱容量が小さくなるため、燃焼触媒が早期に加熱される。そして、燃焼触媒で発生した燃焼ガスの熱によって改質触媒が加熱されるため、改質触媒の昇温速度が速くなる。これにより、改質器が定常動作に達するまでの起動時間が短縮される。 In such a reforming system, when the reformer is started, the fuel gas and the oxidizing gas flow through the starting channel and are supplied to the combustion catalyst, and the fuel gas and the oxidizing gas flow through the starting channel. are heated by the heater unit. Then, at least one of the warmed fuel gas and the oxidizing gas is supplied to the combustion catalyst, and the combustion catalyst is heated by the heat of at least one of the fuel gas and the oxidizing gas, so that the fuel gas is burned in the combustion catalyst, Combustion gas is generated. Then, the combustion gas is supplied to the reformer, and the heat of the combustion gas heats the reformer. In this state, when the fuel gas and the oxidizing gas flow through the main passage and are supplied to the reformer, the fuel gas is burned and reformed in the reforming catalyst of the reformer, and the reformer is kept stationary. It works. Here, the combustion catalyst is smaller than the reforming catalyst. Therefore, by reducing the size of the heater section in accordance with the combustion catalyst, the heat capacity of the heater section is reduced, so that the combustion catalyst is heated early. Since the reforming catalyst is heated by the heat of the combustion gas generated by the combustion catalyst, the temperature rise rate of the reforming catalyst increases. This shortens the start-up time until the reformer reaches steady operation.

燃焼触媒は、起動用流路におけるヒータ部よりも下流側に配設されていてもよい。このような構成では、燃焼触媒が起動用流路に配設されているため、ヒータ部により暖められた燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の熱によって燃焼触媒がより早期に加熱される。 The combustion catalyst may be arranged downstream of the heater section in the starting channel. In such a configuration, since the combustion catalyst is arranged in the starting channel, the combustion catalyst is heated earlier by the heat of at least one of the fuel gas and the oxidizing gas warmed by the heater section.

改質システムは、燃焼触媒における燃焼に関する温度を検出する第１温度検出部と、改質触媒の温度を検出する第２温度検出部とを更に備え、制御部は、第１温度検出部により検出された燃焼触媒における燃焼に関する温度が予め定められた第１規定温度以上であるときは、燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させるようにヒータ部を制御し、その後第２温度検出部により検出された改質触媒の温度が予め定められた第２規定温度以上であるときは、燃焼触媒への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止させるように第２燃料ガスバルブ及び第２酸化性ガスバルブを制御してもよい。このような構成では、ヒータ部による燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させることにより、ヒータ部の省電力化を図ることができる。また、燃焼触媒への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止させることにより、燃料ガス及び酸化性ガスを起動用流路に無駄に流さなくて済む。 The reforming system further includes a first temperature detection section that detects a temperature related to combustion in the combustion catalyst and a second temperature detection section that detects a temperature of the reforming catalyst, and the control section detects the temperature by the first temperature detection section. when the temperature related to combustion in the detected combustion catalyst is equal to or higher than a predetermined first specified temperature, the heater unit is controlled to stop heating at least one of the fuel gas and the oxidizing gas, and then the second temperature is detected. When the temperature of the reforming catalyst detected by the unit is equal to or higher than a predetermined second specified temperature, the second fuel gas valve and the second oxidation valve are operated to stop the supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst. A gas valve may be controlled. In such a configuration, by stopping the heating of at least one of the fuel gas and the oxidizing gas by the heater portion, the power consumption of the heater portion can be reduced. Further, by stopping the supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst, the fuel gas and the oxidizing gas do not needlessly flow into the start-up channel.

制御部は、第１温度検出部により検出された燃焼触媒における燃焼に関する温度が第１規定温度以上であるときは、改質器への酸化性ガスの供給を開始するように第１酸化性ガスバルブを制御すると共に、燃焼触媒に供給される燃料ガスの流量を増加させるように第２燃料ガスバルブを制御し、その後第２温度検出部により検出された改質触媒の温度が第２規定温度以上であるときは、改質器への燃料ガスの供給を開始するように第１燃料ガスバルブを制御してもよい。このような構成では、燃焼触媒に供給される燃料ガスの流量を増加させることにより、燃焼触媒における燃焼に関する温度の上昇が抑制される。 When the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than the first specified temperature, the control unit operates the first oxidizing gas valve to start supplying the oxidizing gas to the reformer. and control the second fuel gas valve so as to increase the flow rate of the fuel gas supplied to the combustion catalyst, and then when the temperature of the reforming catalyst detected by the second temperature detection unit is the second specified temperature or higher At some point, the first fuel gas valve may be controlled to initiate the supply of fuel gas to the reformer. In such a configuration, by increasing the flow rate of the fuel gas supplied to the combustion catalyst, an increase in temperature related to combustion in the combustion catalyst is suppressed.

燃焼触媒は、メイン流路における起動用流路との接続点と改質器との間に配設されていてもよい。このような構成では、燃焼触媒がメイン流路に配設されているため、燃焼触媒で発生した燃焼ガスとメイン流路を流れる燃料ガス及び酸化性ガスとが混合されて分散するようになる。従って、燃焼ガスと燃料ガス及び酸化性ガスとを均一性良く改質器に供給することができる。 The combustion catalyst may be arranged between the connection point of the start-up channel in the main channel and the reformer. In such a configuration, since the combustion catalyst is disposed in the main flow path, the combustion gas generated by the combustion catalyst and the fuel gas and oxidizing gas flowing in the main flow path are mixed and dispersed. Therefore, combustion gas, fuel gas, and oxidizing gas can be uniformly supplied to the reformer.

改質システムは、燃焼触媒における燃焼に関する温度を検出する第１温度検出部と、改質触媒の温度を検出する第２温度検出部とを更に備え、制御部は、第１温度検出部により検出された燃焼触媒における燃焼に関する温度が予め定められた第１規定温度以上であるときは、燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させるようにヒータを制御し、その後第２温度検出部により検出された改質触媒の温度が予め定められた第２規定温度以上であるときは、燃焼触媒への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止させるように第２燃料ガスバルブ及び第２酸化性ガスバルブを制御してもよい。このような構成では、ヒータ部による燃料ガス及び酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させることにより、ヒータ部の省電力化を図ることができる。また、燃焼触媒への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を停止させることにより、燃料ガス及び酸化性ガスを起動用流路に無駄に流さなくて済む。 The reforming system further includes a first temperature detection section that detects a temperature related to combustion in the combustion catalyst and a second temperature detection section that detects a temperature of the reforming catalyst, and the control section detects the temperature by the first temperature detection section. control the heater to stop heating at least one of the fuel gas and the oxidizing gas when the temperature related to combustion in the detected combustion catalyst is equal to or higher than a predetermined first specified temperature; When the temperature of the reforming catalyst detected by is equal to or higher than a predetermined second specified temperature, the second fuel gas valve and the second oxidizing gas valve stop the supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst. A gas valve may be controlled. In such a configuration, by stopping the heating of at least one of the fuel gas and the oxidizing gas by the heater portion, the power consumption of the heater portion can be reduced. Further, by stopping the supply of the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst, the fuel gas and the oxidizing gas do not needlessly flow into the start-up channel.

制御部は、第１温度検出部により検出された燃焼触媒における燃焼に関する温度が第１規定温度以上であるときは、改質器への燃料ガス及び酸化性ガスの供給を開始するように第１燃料ガスバルブ及び第１酸化性ガスバルブを制御し、その後第２温度検出部により検出された改質触媒の温度が第２規定温度以上であるときは、改質器に供給される燃料ガス及び酸化性ガスの流量を変更するように第１燃料ガスバルブ及び第１酸化性ガスバルブを制御してもよい。このような構成では、第１燃料ガスバルブと第１酸化性ガスバルブとが同じタイミングで制御されると共に、第２燃料ガスバルブと第２酸化性ガスバルブとが同じタイミングで制御される。従って、燃料ガス及び酸化性ガスの流量の制御処理を簡素化することができる。 The control unit controls the first temperature detecting unit to start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the reformer when the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detecting unit is equal to or higher than a first specified temperature. After controlling the fuel gas valve and the first oxidizing gas valve, when the temperature of the reforming catalyst detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than the second specified temperature, the fuel gas and the oxidizing gas supplied to the reformer are controlled. The first fuel gas valve and the first oxidant gas valve may be controlled to change the gas flow rates. With such a configuration, the first fuel gas valve and the first oxidizing gas valve are controlled at the same timing, and the second fuel gas valve and the second oxidizing gas valve are controlled at the same timing. Therefore, the process of controlling the flow rates of the fuel gas and the oxidizing gas can be simplified.

燃焼触媒は、複数の細孔がランダムに空いている多孔質形状を呈していてもよい。このような構成では、燃焼触媒で発生した燃焼ガスとメイン流路を流れる燃料ガス及び酸化性ガスとの混合及び分散が促進されるため、燃焼ガスと燃料ガス及び酸化性ガスとをより均一性良く改質器に供給することができる。 The combustion catalyst may have a porous shape in which a plurality of pores are randomly open. With such a configuration, the combustion gas generated by the combustion catalyst and the fuel gas and oxidizing gas flowing in the main flow passage are mixed and dispersed more efficiently, so that the combustion gas, the fuel gas and the oxidizing gas are distributed more uniformly. It can be supplied to the reformer well.

本発明によれば、改質器が定常動作に達するまでの起動時間を短縮することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the starting time until a reformer reaches a steady operation can be shortened.

本発明の第１実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a reforming system according to a first embodiment of the present invention; FIG. 図１に示された改質器の正面図である。FIG. 2 is a front view of the reformer shown in FIG. 1; 図１に示されたコントローラにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。2 is a flow chart showing details of a control processing procedure executed by the controller shown in FIG. 1; 図１に示された改質システムの動作を示すタイミング図である。2 is a timing diagram illustrating the operation of the reforming system shown in FIG. 1; FIG. 本発明の第２実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a reforming system according to a second embodiment of the present invention; 図５に示された燃焼触媒の概略正面図である。6 is a schematic front view of the combustion catalyst shown in FIG. 5; FIG. 図５に示されたコントローラにより実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。6 is a flow chart showing details of a control processing procedure executed by the controller shown in FIG. 5; 図５に示された改質システムの動作を示すタイミング図である。6 is a timing diagram illustrating the operation of the reforming system shown in FIG. 5; FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図１は、本発明の第１実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。図１において、本実施形態の改質システム１は、アンモニアタンク２と、気化器３と、空気供給部４と、改質器５と、電気ヒータ６と、燃焼触媒７とを備えている。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a reforming system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1 , the reforming system 1 of this embodiment includes an ammonia tank 2 , a vaporizer 3 , an air supply section 4 , a reformer 5 , an electric heater 6 and a combustion catalyst 7 .

アンモニアタンク２は、アンモニア（ＮＨ３）を液体状態で貯蔵するタンクである。気化器３は、アンモニア流路８を介してアンモニアタンク２と接続されている。気化器３は、ポンプ（図示せず）によりアンモニアタンク２から導出された液体状態のアンモニアを気化させて、燃料ガスであるアンモニアガスを生成する。空気供給部４は、酸化性ガスである空気を改質器５に供給する。空気供給部４としては、例えば送風機等が用いられる。 The ammonia tank 2 is a tank that stores ammonia (NH 3 ) in a liquid state. Vaporizer 3 is connected to ammonia tank 2 via ammonia flow path 8 . The vaporizer 3 vaporizes liquid ammonia drawn out from the ammonia tank 2 by a pump (not shown) to generate ammonia gas, which is fuel gas. The air supply unit 4 supplies air, which is an oxidizing gas, to the reformer 5 . For example, a fan or the like is used as the air supply unit 4 .

改質器５は、気化器３により生成されたアンモニアガスを改質して、水素を含有した改質ガスを生成する。改質器５は、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒５ａを有している。改質触媒５ａは、メイン触媒である。改質触媒５ａは、アンモニアガスを水素に分解する機能に加え、アンモニアガスを燃焼させる機能も有している。改質触媒５ａとしては、例えばルテニウム、ロジウムまたは白金等が用いられる。 The reformer 5 reforms the ammonia gas produced by the vaporizer 3 to produce reformed gas containing hydrogen. The reformer 5 has a reforming catalyst 5a that decomposes ammonia gas into hydrogen. The reforming catalyst 5a is the main catalyst. The reforming catalyst 5a has a function of decomposing ammonia gas into hydrogen and a function of burning ammonia gas. As the reforming catalyst 5a, for example, ruthenium, rhodium, platinum, or the like is used.

改質器５は、図２に示されるように、ハニカム構造の担体９を有している。担体９は、円筒状を有している。担体９は、例えばコージェライトまたはＳｉＣ等といったセラミックスからなっている。改質触媒５ａは、担体９に担持されている。 The reformer 5 has a carrier 9 of honeycomb structure, as shown in FIG. Carrier 9 has a cylindrical shape. The carrier 9 is made of ceramics such as cordierite or SiC. The reforming catalyst 5a is carried on a carrier 9. As shown in FIG.

改質器５には、共通メイン流路１０が接続されている。共通メイン流路１０は、メインアンモニアガス流路１１を介して気化器３と接続されていると共に、メイン空気流路１２を介して空気供給部４と接続されている。メインアンモニアガス流路１１は、改質器５の定常動作時（後述）にアンモニアガスが流れるメイン流路である。メイン空気流路１２は、改質器５の定常動作時に空気が流れるメイン流路である。共通メイン流路１０は、改質器５の定常動作時に改質器５に供給されるアンモニアガス及び空気が流れるメイン流路である。 A common main flow path 10 is connected to the reformer 5 . The common main flow path 10 is connected to the vaporizer 3 via the main ammonia gas flow path 11 and to the air supply section 4 via the main air flow path 12 . The main ammonia gas flow path 11 is a main flow path through which ammonia gas flows during steady operation of the reformer 5 (described later). The main air flow path 12 is a main flow path through which air flows during steady operation of the reformer 5 . The common main flow path 10 is a main flow path through which the ammonia gas and air supplied to the reformer 5 during steady operation of the reformer 5 flow.

メインアンモニアガス流路１１には、電磁式の第１アンモニアガスバルブ１３が配設されている。第１アンモニアガスバルブ１３は、メインアンモニアガス流路１１を流れるアンモニアガスの流量を制御する第１燃料ガスバルブである。メイン空気流路１２には、電磁式の第１空気バルブ１４が配設されている。第１空気バルブ１４は、メイン空気流路１２を流れる空気の流量を制御する第１酸化性ガスバルブである。 An electromagnetic first ammonia gas valve 13 is arranged in the main ammonia gas flow path 11 . The first ammonia gas valve 13 is a first fuel gas valve that controls the flow rate of ammonia gas flowing through the main ammonia gas flow path 11 . An electromagnetic first air valve 14 is arranged in the main air flow path 12 . The first air valve 14 is a first oxidizing gas valve that controls the flow rate of air flowing through the main air flow path 12 .

共通メイン流路１０には、共通起動用流路１５が分岐接続されている。共通起動用流路１５は、起動用アンモニアガス流路１６を介してメインアンモニアガス流路１１と分岐接続されていると共に、起動用空気流路１７を介してメイン空気流路１２と分岐接続されている。起動用アンモニアガス流路１６は、改質器５の起動時（後述）にアンモニアガスが流れる起動用流路である。起動用空気流路１７は、改質器５の起動時に空気が流れる起動用流路である。共通起動用流路１５は、改質器５の起動時にアンモニアガス及び空気が改質器５に向けて流れる起動用流路である。 A common start-up channel 15 is branched and connected to the common main channel 10 . The common starting channel 15 is branched and connected to the main ammonia gas channel 11 via a starting ammonia gas channel 16 and is branched and connected to the main air channel 12 via a starting air channel 17 . ing. The start-up ammonia gas channel 16 is a start-up channel through which ammonia gas flows when the reformer 5 is started (described later). The start-up air flow path 17 is a start-up flow path through which air flows when the reformer 5 is started. The common start-up flow path 15 is a start-up flow path through which ammonia gas and air flow toward the reformer 5 when the reformer 5 is started.

起動用アンモニアガス流路１６には、電磁式の第２アンモニアガスバルブ１８が配設されている。第２アンモニアガスバルブ１８は、起動用アンモニアガス流路１６を流れるアンモニアガスの流量を制御する第２燃料ガスバルブである。起動用空気流路１７には、電磁式の第２空気バルブ１９が配設されている。第２空気バルブ１９は、起動用空気流路１７を流れる空気の流量を制御する第２酸化性ガスバルブである。 An electromagnetic second ammonia gas valve 18 is arranged in the starting ammonia gas flow path 16 . The second ammonia gas valve 18 is a second fuel gas valve that controls the flow rate of ammonia gas flowing through the starting ammonia gas flow path 16 . A second electromagnetic air valve 19 is arranged in the starting air flow path 17 . The second air valve 19 is a second oxidizing gas valve that controls the flow rate of air flowing through the starting air flow path 17 .

電気ヒータ６は、共通起動用流路１５に配設されている。電気ヒータ６は、共通起動用流路１５を流れるアンモニアガス及び空気を加熱するヒータ部である。電気ヒータ６は、例えば熱を発生させる発熱体を有している。 The electric heater 6 is arranged in the common starting channel 15 . The electric heater 6 is a heater portion that heats the ammonia gas and air flowing through the common start-up flow path 15 . The electric heater 6 has, for example, a heating element that generates heat.

燃焼触媒７は、共通起動用流路１５における電気ヒータ６よりも下流側に配設されている。つまり、燃焼触媒７は、電気ヒータ６と改質器５との間に配置されている。燃焼触媒７は、酸化触媒であり、アンモニアガスを燃焼させる機能を有している。燃焼触媒７としては、例えばＣｕＯ／１０Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３等が用いられる。燃焼触媒７は、改質器５と同様に、円筒状のハニカム構造を有する担体に担持されている。 The combustion catalyst 7 is arranged downstream of the electric heater 6 in the common start-up flow path 15 . That is, the combustion catalyst 7 is arranged between the electric heater 6 and the reformer 5 . The combustion catalyst 7 is an oxidation catalyst and has a function of burning ammonia gas. As the combustion catalyst 7 , for example, CuO/ 10Al2O3.2B2O3 or the like is used. As with the reformer 5, the combustion catalyst 7 is supported on a carrier having a cylindrical honeycomb structure.

燃焼触媒７は、改質器５の改質触媒５ａよりも小型である。例えば、燃焼触媒７を担持する担体の容積及び表面積等は、改質触媒５ａを担持する担体９の容積及び表面積等よりも小さい。具体的には、燃焼触媒７を担持する担体の外径及び長さ寸法は、改質触媒５ａを担持する担体９の外径及び長さ寸法よりも小さい。 The combustion catalyst 7 is smaller than the reforming catalyst 5 a of the reformer 5 . For example, the volume, surface area, etc. of the carrier supporting the combustion catalyst 7 are smaller than the volume, surface area, etc. of the carrier 9 supporting the reforming catalyst 5a. Specifically, the outer diameter and length dimension of the carrier supporting the combustion catalyst 7 are smaller than the outer diameter and length dimension of the carrier 9 supporting the reforming catalyst 5a.

改質器５には、改質ガス流路２０を介して水素利用装置２１が接続されている。改質ガス流路２０は、改質器５により生成された改質ガスが流れる流路である。水素利用装置２１は、改質ガスに含有された水素を利用する装置である。水素利用装置２１としては、例えば水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池、アンモニアを燃料としたアンモニアエンジンまたはアンモニアガスタービン等が挙げられる。 A hydrogen utilization device 21 is connected to the reformer 5 via a reformed gas flow path 20 . The reformed gas channel 20 is a channel through which the reformed gas generated by the reformer 5 flows. The hydrogen utilization device 21 is a device that utilizes hydrogen contained in the reformed gas. Examples of the hydrogen utilization device 21 include a fuel cell that generates electricity by causing a chemical reaction between hydrogen and oxygen in the air, an ammonia engine that uses ammonia as fuel, an ammonia gas turbine, and the like.

また、改質システム１は、温度センサ２２，２３と、コントローラ２４とを備えている。温度センサ２２は、燃焼触媒７における燃焼に関する温度を検出する第１温度検出部である。温度センサ２２は、燃焼触媒７における燃焼に関する温度として、共通起動用流路１５における燃焼触媒７の下流側の温度を検出する。温度センサ２３は、改質器５の改質触媒５ａの温度を検出する第２温度検出部である。温度センサ２３は、例えば改質触媒５ａの上流側端部の温度を検出する。 The reforming system 1 also includes temperature sensors 22 and 23 and a controller 24 . The temperature sensor 22 is a first temperature detection section that detects the temperature related to combustion in the combustion catalyst 7 . The temperature sensor 22 detects the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 in the common start-up flow path 15 as the temperature related to combustion in the combustion catalyst 7 . The temperature sensor 23 is a second temperature detection section that detects the temperature of the reforming catalyst 5 a of the reformer 5 . The temperature sensor 23 detects, for example, the temperature of the upstream end of the reforming catalyst 5a.

コントローラ２４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ２４は、温度センサ２２，２３の検出値に基づいて、電気ヒータ６、第１アンモニアガスバルブ１３、第１空気バルブ１４、第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９を制御する制御部である。 The controller 24 is composed of a CPU, RAM, ROM, input/output interface, and the like. The controller 24 is a control unit that controls the electric heater 6, the first ammonia gas valve 13, the first air valve 14, the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 based on the detected values of the temperature sensors 22 and 23. .

コントローラ２４は、改質器５の起動時に、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給を開始するように第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９を制御すると共に、アンモニアガス及び空気の加熱を開始するように電気ヒータ６を制御し、その後改質器５へのアンモニアガス及び空気の供給を開始するように第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４を制御する。 When the reformer 5 is started, the controller 24 controls the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 to start supplying ammonia gas and air to the combustion catalyst 7, and heats the ammonia gas and air. After that, the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 are controlled to start supplying ammonia gas and air to the reformer 5 .

図３は、図１に示されたコントローラ２４により実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。なお、本処理は、図示しない手動スイッチ等により改質システム１の起動が指示されると実行される。また、本処理の実行前は、第１アンモニアガスバルブ１３、第１空気バルブ１４、第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９は、何れも閉じた状態となっている。 FIG. 3 is a flow chart showing the details of the control processing procedure executed by the controller 24 shown in FIG. Note that this process is executed when the starting of the reforming system 1 is instructed by a manual switch or the like (not shown). Moreover, before execution of this process, the first ammonia gas valve 13, the first air valve 14, the second ammonia gas valve 18, and the second air valve 19 are all closed.

図３において、コントローラ２４は、改質システム１の起動が指示されると、電気ヒータ６の通電を開始するように電気ヒータ６を制御する（手順Ｓ１０１）。 In FIG. 3, when the reforming system 1 is instructed to start up, the controller 24 controls the electric heater 6 so as to start energizing the electric heater 6 (step S101).

そして、コントローラ２４は、第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９を開くように制御する（手順Ｓ１０２）。すると、アンモニアガスが改質器５に向けて起動用アンモニアガス流路１６及び共通起動用流路１５を流れると共に、空気が改質器５に向けて起動用空気流路１７及び共通起動用流路１５を流れる。つまり、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給が開始される。このとき、第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９の開度は、アンモニアガスの流量ａ１と空気の流量ａ２とが当量（例えばａ１：ａ２＝１：３／４）となるように設定される（図４（ｂ），（ｃ）参照）。 Then, the controller 24 controls to open the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 (step S102). Then, ammonia gas flows toward the reformer 5 through the starting ammonia gas channel 16 and the common starting channel 15, and air flows toward the reformer 5 through the starting air channel 17 and the common starting flow. flow through road 15; That is, the supply of ammonia gas and air to the combustion catalyst 7 is started. At this time, the opening degrees of the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 are set so that the ammonia gas flow rate a1 and the air flow rate a2 are equivalent (for example, a1:a2=1:3/4). (See FIGS. 4(b) and (c)).

アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を流れると、電気ヒータ６によりアンモニアガス及び空気が加熱され、暖められたアンモニアガス及び空気の熱によって燃焼触媒７が加熱される。すると、燃焼触媒７においてアンモニアガスが燃焼し、燃焼ガスが生成される。そして、燃焼ガスが改質器５に供給され、燃焼ガスの熱によって改質器５の改質触媒５ａが加熱される。 When the ammonia gas and air flow through the common start-up flow path 15, the electric heater 6 heats the ammonia gas and air, and the combustion catalyst 7 is heated by the heat of the warmed ammonia gas and air. Then, the ammonia gas is combusted in the combustion catalyst 7 to generate combustion gas. Then, the combustion gas is supplied to the reformer 5, and the reforming catalyst 5a of the reformer 5 is heated by the heat of the combustion gas.

続いて、コントローラ２４は、温度センサ２２により検出された燃焼触媒７の下流側の温度が予め定められた第１規定温度以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０３）。第１規定温度は、例えば改質器５の改質触媒５ａによりアンモニアガスの燃焼を可能にするような燃焼ガスが生成される温度である。なお、改質触媒５ａにおいてアンモニアガスの燃焼が可能となる温度は、例えば２００℃程度である。 Subsequently, the controller 24 determines whether or not the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 detected by the temperature sensor 22 is equal to or higher than a predetermined first specified temperature (step S103). The first specified temperature is, for example, the temperature at which the reforming catalyst 5a of the reformer 5 generates combustion gas that enables combustion of ammonia gas. The temperature at which ammonia gas can be burned in the reforming catalyst 5a is, for example, about 200.degree.

コントローラ２４は、燃焼触媒７の下流側の温度が第１規定温度以上であると判断したときは、電気ヒータ６の通電を停止させるように電気ヒータ６を制御する（手順Ｓ１０４）。 When the controller 24 determines that the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 is equal to or higher than the first specified temperature, the controller 24 controls the electric heater 6 so as to stop energizing the electric heater 6 (step S104).

そして、コントローラ２４は、第２アンモニアガスバルブ１８の開度が大きくなるように第２アンモニアガスバルブ１８を制御する（手順Ｓ１０５）。すると、起動用アンモニアガス流路１６及び共通起動用流路１５を流れるアンモニアガスの流量が増加するため、燃焼触媒７に供給されるアンモニアガスの流量が増加する。 The controller 24 then controls the second ammonia gas valve 18 so that the degree of opening of the second ammonia gas valve 18 increases (step S105). Then, the flow rate of the ammonia gas flowing through the starting ammonia gas channel 16 and the common starting channel 15 increases, so the flow rate of the ammonia gas supplied to the combustion catalyst 7 increases.

そして、コントローラ２４は、第１空気バルブ１４を開くように制御する（手順Ｓ１０６）。すると、空気が改質器５に向けてメイン空気流路１２及び共通メイン流路１０を流れ、改質器５への空気の供給が開始される。このとき、第２アンモニアガスバルブ１８及び第１空気バルブ１４の開度は、アンモニアガスの流量の増加分ｂ１と空気の流量ｂ２とが当量（例えばｂ１：ｂ２＝１：３／４）となるように設定される（図４（ｂ），（ｅ）参照）。 The controller 24 then controls to open the first air valve 14 (step S106). Then, the air flows toward the reformer 5 through the main air flow path 12 and the common main flow path 10, and the supply of air to the reformer 5 is started. At this time, the opening degrees of the second ammonia gas valve 18 and the first air valve 14 are set so that the increase b1 of the ammonia gas flow rate and the air flow rate b2 are equivalent (for example, b1:b2=1:3/4). (see FIGS. 4(b) and 4(e)).

続いて、コントローラ２４は、温度センサ２３により検出された改質触媒５ａの温度が予め定められた第２規定温度以上であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０７）。第２規定温度は、改質触媒５ａにおいてアンモニアガスの改質反応が安定化する定常動作となるような温度であり、例えば４００℃～６００℃程度である。 Subsequently, the controller 24 determines whether the temperature of the reforming catalyst 5a detected by the temperature sensor 23 is equal to or higher than a predetermined second specified temperature (step S107). The second specified temperature is a temperature at which the reforming reaction of the ammonia gas in the reforming catalyst 5a is stabilized and the steady operation is achieved, for example, about 400.degree.

コントローラ２４は、改質触媒５ａの温度が第２規定温度以上であると判断したときは、第２アンモニアガスバルブ１８及び第２空気バルブ１９を閉じるように制御する（手順Ｓ１０８）。すると、アンモニアガスが起動用アンモニアガス流路１６及び共通起動用流路１５を流れなくなると共に、空気が起動用空気流路１７及び共通起動用流路１５を流れなくなるため、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する。 When the controller 24 determines that the temperature of the reforming catalyst 5a is equal to or higher than the second specified temperature, it controls the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 to close (step S108). Then, the ammonia gas stops flowing through the starting ammonia gas channel 16 and the common starting channel 15, and the air stops flowing through the starting air channel 17 and the common starting channel 15. Gas and air supplies are stopped.

また、コントローラ２４は、第１アンモニアガスバルブ１３を開くように制御すると共に、第１空気バルブ１４の開度を変更するように第１空気バルブ１４を制御する（手順Ｓ１０９）。すると、アンモニアガスが改質器５に向けてメインアンモニアガス流路１１及び共通メイン流路１０を流れ、改質器５へのアンモニアガスの供給が開始されると共に、メイン空気流路１２及び共通メイン流路１０を流れる空気の流量が変更されるため、改質器５に供給される空気の流量が変更される。 Further, the controller 24 controls to open the first ammonia gas valve 13 and controls the first air valve 14 to change the degree of opening of the first air valve 14 (step S109). Then, the ammonia gas flows toward the reformer 5 through the main ammonia gas channel 11 and the common main channel 10, and the supply of the ammonia gas to the reformer 5 is started, and the main air channel 12 and the common Since the flow rate of air flowing through the main flow path 10 is changed, the flow rate of air supplied to the reformer 5 is changed.

このとき、第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４の開度は、改質器５の改質性能または必要な水素量に応じたアンモニアガス及び空気の流量が得られるように設定される。例えば、アンモニアガスが空気に対してリッチとなるように、アンモニアガスの流量ｃ１と空気の流量ｃ２とが決定される（図４（ｄ），（ｅ）参照）。 At this time, the opening degrees of the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 are set so that the flow rates of ammonia gas and air corresponding to the reforming performance of the reformer 5 or the necessary amount of hydrogen are obtained. For example, the flow rate c1 of the ammonia gas and the flow rate c2 of the air are determined so that the ammonia gas is rich relative to the air (see FIGS. 4(d) and (e)).

図４は、改質システム１の動作を示すタイミング図である。図４において、改質器５を含む改質システム１の起動が指示されると、電気ヒータ６の通電が開始される（図４（ａ）参照）。また、アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を改質器５に向けて流れる（図４（ｂ），（ｃ）参照）。すると、電気ヒータ６によりアンモニアガスと空気との混合ガスが加熱され、暖められた混合ガスの熱によって燃焼触媒７が加熱される（図４（ｆ）参照）。 FIG. 4 is a timing diagram showing the operation of the reforming system 1. As shown in FIG. In FIG. 4, when the reforming system 1 including the reformer 5 is instructed to start, the electric heater 6 is energized (see FIG. 4(a)). Further, ammonia gas and air flow toward the reformer 5 through the common start-up flow path 15 (see FIGS. 4(b) and 4(c)). Then, the mixed gas of ammonia gas and air is heated by the electric heater 6, and the combustion catalyst 7 is heated by the heat of the heated mixed gas (see FIG. 4(f)).

燃焼触媒７の温度が燃焼可能な温度（例えば２００℃以上）に達すると、燃焼触媒７によりアンモニアガスが燃焼され、燃焼ガスが生成される。そして、燃焼ガスが改質器５に供給され、燃焼ガスの熱によって改質器５の改質触媒５ａが加熱される（図４（ｇ）参照）。 When the temperature of the combustion catalyst 7 reaches a combustible temperature (for example, 200° C. or higher), the combustion catalyst 7 combusts the ammonia gas to generate combustion gas. Then, the combustion gas is supplied to the reformer 5, and the reforming catalyst 5a of the reformer 5 is heated by the heat of the combustion gas (see FIG. 4(g)).

時刻ｔ１において燃焼触媒７の下流側の温度が第１規定温度に達すると、電気ヒータ６の通電が停止する（図４（ａ）参照）。また、共通起動用流路１５を改質器５に向けて流れるアンモニアガスの流量が増加する（図４（ｂ）参照）と共に、空気が共通メイン流路１０を改質器５に向けて流れるようになる（図４（ｅ）参照）。このとき、共通起動用流路１５を流れるアンモニアガスの流量が共通起動用流路１５を流れる空気の流量よりも多くなるが、流量増加分のアンモニアガスは燃焼触媒７での燃焼に寄与しないため、燃焼触媒７の温度が僅かに低下する（図４（ｆ）参照）。流量増加分のアンモニアガスは、燃焼触媒７の燃焼熱により加熱される。 When the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 reaches the first specified temperature at time t1, the electric heater 6 stops being energized (see FIG. 4(a)). Further, the flow rate of the ammonia gas flowing through the common start-up flow path 15 toward the reformer 5 increases (see FIG. 4(b)), and air flows through the common main flow path 10 toward the reformer 5. (See FIG. 4(e)). At this time, the flow rate of the ammonia gas flowing through the common start-up flow path 15 becomes larger than the flow rate of the air flowing through the common start-up flow path 15, but the increased amount of ammonia gas does not contribute to combustion in the combustion catalyst 7. , the temperature of the combustion catalyst 7 slightly drops (see FIG. 4(f)). Ammonia gas corresponding to the increased flow rate is heated by the combustion heat of the combustion catalyst 7 .

暖められたアンモニアガスは、共通メイン流路１０を流れる空気と混合されて改質器５に供給される。燃焼ガスの熱によって加熱された改質触媒５ａの温度が燃焼可能な温度に達すると、改質触媒５ａによりアンモニアガスが燃焼される。すると、燃焼熱により改質触媒５ａが更に加熱される。そして、改質触媒５ａの温度が改質可能な温度に達すると、改質触媒５ａによりアンモニアガスの改質が行われ、水素を含有した改質ガスが生成される。 The warmed ammonia gas is mixed with air flowing through the common main flow path 10 and supplied to the reformer 5 . When the temperature of the reforming catalyst 5a heated by the heat of the combustion gas reaches a combustible temperature, the reforming catalyst 5a burns the ammonia gas. Then, the reforming catalyst 5a is further heated by the combustion heat. Then, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches a temperature at which reforming is possible, the ammonia gas is reformed by the reforming catalyst 5a to generate reformed gas containing hydrogen.

そして、時刻ｔ２において改質触媒５ａの温度が第２規定温度に達すると、アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を流れなくなり、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する（図４（ｂ），（ｃ）参照）。また、アンモニアガスが共通メイン流路１０を流れて改質器５に供給される（図４（ｄ）参照）と共に、共通メイン流路１０を流れて改質器５に供給される空気の流量が増加し（図４（ｅ）参照）、その状態でアンモニアガスの改質が継続される。以上により、改質器５の起動が完了し、改質器５が定常動作に移行する。 Then, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches the second specified temperature at time t2, the ammonia gas and air stop flowing through the common starting channel 15, and the supply of the ammonia gas and air to the combustion catalyst 7 stops ( See FIGS. 4(b) and (c)). In addition, while the ammonia gas flows through the common main flow path 10 and is supplied to the reformer 5 (see FIG. 4(d)), the flow rate of the air flowing through the common main flow path 10 and supplied to the reformer 5 is increases (see FIG. 4(e)), and reforming of the ammonia gas is continued in this state. As described above, the start-up of the reformer 5 is completed, and the reformer 5 shifts to steady operation.

以上のように本実施形態にあっては、改質器５の起動時に、アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を流れて燃焼触媒７に供給されると共に、共通起動用流路１５を流れるアンモニアガス及び空気が電気ヒータ６により加熱される。すると、暖められたアンモニアガス及び空気が燃焼触媒７に供給され、アンモニアガス及び空気の熱によって燃焼触媒７が加熱されるため、燃焼触媒７においてアンモニアガスが燃焼され、燃焼ガスが発生する。そして、燃焼ガスが改質器５に供給され、燃焼ガスの熱によって改質器５が加熱される。その状態で、アンモニアガス及び空気が共通メイン流路１０を流れて改質器５に供給されると、改質器５の改質触媒５ａにおいてアンモニアガスの燃焼及び改質が行われ、改質器５が定常動作となる。ここで、燃焼触媒７は、改質触媒５ａよりも小型である。従って、燃焼触媒７に合わせて電気ヒータ６を小型化することで、電気ヒータ６の熱容量が小さくなるため、燃焼触媒７が早期に加熱される。そして、燃焼触媒７で発生した燃焼ガスの熱によって改質触媒５ａが加熱されるため、改質触媒５ａの昇温速度が速くなる。これにより、改質器５が定常動作になるまでの起動時間Ｔ（図４参照）が短縮される。 As described above, in the present embodiment, when the reformer 5 is started, the ammonia gas and air flow through the common start-up flow path 15 and are supplied to the combustion catalyst 7, and the common start-up flow path 15 is supplied. The flowing ammonia gas and air are heated by the electric heater 6 . Then, the warmed ammonia gas and air are supplied to the combustion catalyst 7, and the combustion catalyst 7 is heated by the heat of the ammonia gas and air, so that the ammonia gas is burned in the combustion catalyst 7 to generate combustion gas. Then, the combustion gas is supplied to the reformer 5, and the reformer 5 is heated by the heat of the combustion gas. In this state, when the ammonia gas and air flow through the common main flow path 10 and are supplied to the reformer 5, the ammonia gas is burned and reformed in the reforming catalyst 5a of the reformer 5, and reformed. The device 5 becomes a steady operation. Here, the combustion catalyst 7 is smaller than the reforming catalyst 5a. Therefore, by downsizing the electric heater 6 in accordance with the combustion catalyst 7, the heat capacity of the electric heater 6 becomes small, so the combustion catalyst 7 is heated early. Since the reforming catalyst 5a is heated by the heat of the combustion gas generated by the combustion catalyst 7, the temperature rise rate of the reforming catalyst 5a increases. As a result, the start-up time T (see FIG. 4) until the reformer 5 reaches steady operation is shortened.

また、本実施形態では、燃焼触媒７が共通起動用流路１５における電気ヒータ６よりも下流側に配設されているため、電気ヒータ６により暖められたアンモニアガス及び空気の熱によって燃焼触媒７がより早期に加熱される。 Further, in the present embodiment, since the combustion catalyst 7 is disposed downstream of the electric heater 6 in the common start-up flow path 15, the combustion catalyst 7 is heated by the heat of the ammonia gas and air warmed by the electric heater 6. heats up earlier.

また、本実施形態では、燃焼触媒７の下流側の温度が第１規定温度以上になると、電気ヒータ６によるアンモニアガス及び空気の加熱を停止させることにより、電気ヒータ６の省電力化を図ることができる。また、改質触媒５ａの温度が第２規定温度以上になると、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給を停止させることにより、アンモニアガス及び空気を共通起動用流路１５に無駄に流さなくて済む。 Further, in this embodiment, when the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 reaches or exceeds the first specified temperature, the heating of the ammonia gas and air by the electric heater 6 is stopped, so that the power consumption of the electric heater 6 can be reduced. can be done. Further, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches or exceeds the second specified temperature, the supply of the ammonia gas and air to the combustion catalyst 7 is stopped so that the ammonia gas and air do not flow wastefully into the common start-up flow path 15. done.

また、本実施形態では、改質触媒５ａの温度が第２規定温度以上になると、燃焼触媒７に供給されるアンモニアガスの流量を増加させることにより、燃焼触媒７の下流側の温度の上昇が抑制される。 In addition, in the present embodiment, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches or exceeds the second specified temperature, the flow rate of the ammonia gas supplied to the combustion catalyst 7 is increased, so that the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 7 rises. Suppressed.

なお、本実施形態では、電気ヒータ６と燃焼触媒７とが別々の部品として構成されているが、特にその形態には限られず、電気ヒータと燃焼触媒とが一体構成の通電加熱触媒（ＥＨＣ：ElectricalHeating Catalyst）を使用してもよい。 In this embodiment, the electric heater 6 and the combustion catalyst 7 are configured as separate parts, but the configuration is not particularly limited, and the electric heater and the combustion catalyst are integrated into an electrically heated catalyst (EHC: Electrical Heating Catalyst) may be used.

図５は、本発明の第２実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。図５において、本実施形態の改質システム１Ａは、上記の第１実施形態における燃焼触媒７に代えて、燃焼触媒３０を備えている。燃焼触媒３０は、共通メイン流路１０における共通起動用流路１５との接続点１０ａと改質器５との間に配設されている。つまり、燃焼触媒３０は、電気ヒータ６と改質器５との間に配置されている。 FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a reforming system according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the reforming system 1A of this embodiment includes a combustion catalyst 30 instead of the combustion catalyst 7 in the first embodiment. The combustion catalyst 30 is disposed between the common main flow path 10 and the reformer 5 and the connection point 10 a with the common start-up flow path 15 . That is, the combustion catalyst 30 is arranged between the electric heater 6 and the reformer 5 .

燃焼触媒３０は、図６に示されるように、複数の細孔３０ａがランダムに空いている多孔質形状を呈している。燃焼触媒３０では、未反応のアンモニアガスがすり抜けることができる程度に細孔３０ａの目が粗くなっている。燃焼触媒３０は、例えばステンレス鋼等の金属ワイヤーをランダムに折り曲げて形成された担体にＣｕＯ／１０Ａｌ２Ｏ３・２Ｂ２Ｏ３等が担持された構造を有している。担体は、円筒状を有している。燃焼触媒３０は、改質器５の改質触媒５ａよりも小型である。 As shown in FIG. 6, the combustion catalyst 30 has a porous shape in which a plurality of pores 30a are randomly opened. In the combustion catalyst 30, the pores 30a are so coarse that unreacted ammonia gas can pass through. The combustion catalyst 30 has a structure in which CuO/10Al 2 O 3 .2B 2 O 3 or the like is supported on a carrier formed by randomly bending a metal wire such as stainless steel. The carrier has a cylindrical shape. The combustion catalyst 30 is smaller than the reforming catalyst 5 a of the reformer 5 .

また、改質システム１Ａは、上記の第１実施形態と同様に、温度センサ２２，２３及びコントローラ２４を備えている。温度センサ２２は、燃焼触媒３０における燃焼に関する温度を検出する。温度センサ２２は、燃焼触媒３０における燃焼に関する温度として、共通メイン流路１０における燃焼触媒３０の下流側の温度を検出する。 The reforming system 1A also includes temperature sensors 22 and 23 and a controller 24, as in the first embodiment. Temperature sensor 22 detects the temperature associated with combustion in combustion catalyst 30 . The temperature sensor 22 detects the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 30 in the common main flow path 10 as the temperature related to combustion in the combustion catalyst 30 .

図７は、図５に示されたコントローラ２４により実行される制御処理手順の詳細を示すフローチャートである。図７において、コントローラ２４は、上記の第１実施形態と同様に、手順Ｓ１０１～Ｓ１０４を順次実行する。 FIG. 7 is a flow chart showing the details of the control processing procedure executed by the controller 24 shown in FIG. In FIG. 7, the controller 24 sequentially executes steps S101 to S104 as in the first embodiment.

コントローラ２４は、手順Ｓ１０４を実行した後、第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４を開くように制御する（手順Ｓ１１１）。すると、アンモニアガスが改質器５に向けてメインアンモニアガス流路１１及び共通メイン流路１０を流れると共に、空気が改質器５に向けてメイン空気流路１２及び共通メイン流路１０を流れる。このため、改質器５へのアンモニアガス及び空気の供給が開始される。このとき、第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４の開度は、アンモニアガスの流量ｄ１と空気の流量ｄ２とが当量（例えばｄ１：ｄ２＝１：３／４）となるように設定される（図８（ｄ），（ｅ）参照）。 After executing step S104, the controller 24 controls to open the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 (step S111). Then, ammonia gas flows toward the reformer 5 through the main ammonia gas flow path 11 and the common main flow path 10, and air flows toward the reformer 5 through the main air flow path 12 and the common main flow path 10. . Therefore, the supply of ammonia gas and air to the reformer 5 is started. At this time, the opening degrees of the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 are set so that the flow rate d1 of the ammonia gas and the flow rate d2 of the air are equivalent (for example, d1:d2=1:3/4). (See FIGS. 8(d) and (e)).

続いて、コントローラ２４は、上記の第１実施形態と同様に、手順Ｓ１０７，Ｓ１０８を順次実行する。コントローラ２４は、手順Ｓ１０８を実行した後、第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４の開度を変更するように第１アンモニアガスバルブ１３及び第１空気バルブ１４を制御する（手順Ｓ１１２）。すると、メインアンモニアガス流路１１及び共通メイン流路１０を流れるアンモニアガスの流量が変更されると共に、メイン空気流路１２及び共通メイン流路１０を流れる空気の流量が変更される。このため、改質器５に供給されるアンモニアガス及び空気の流量が変更される。このとき、例えばアンモニアガスが空気に対してリッチとなるように、アンモニアガスの流量ｅ１と空気の流量ｅ２とが決定される（図８（ｄ），（ｅ）参照）。 Subsequently, the controller 24 sequentially executes steps S107 and S108 as in the first embodiment. After executing step S108, the controller 24 controls the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 to change the opening degrees of the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 (step S112). Then, the flow rate of ammonia gas flowing through the main ammonia gas flow path 11 and the common main flow path 10 is changed, and the flow rate of air flowing through the main air flow path 12 and the common main flow path 10 is changed. Therefore, the flow rates of ammonia gas and air supplied to the reformer 5 are changed. At this time, the flow rate e1 of the ammonia gas and the flow rate e2 of the air are determined so that the ammonia gas is richer than the air (see FIGS. 8D and 8E).

図８は、改質システム１Ａの動作を示すタイミング図である。図８において、改質器５を含む改質システム１Ａの起動が指示されると、電気ヒータ６の通電が開始される（図８（ａ）参照）。また、アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を改質器５に向けて流れる（図８（ｂ），（ｃ）参照）。すると、電気ヒータ６によりアンモニアガスと空気との混合ガスが加熱され、暖められた混合ガスの熱によって燃焼触媒３０が加熱される（図８（ｆ）参照）。 FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the reforming system 1A. In FIG. 8, when the reforming system 1A including the reformer 5 is instructed to start, the electric heater 6 is energized (see FIG. 8(a)). Further, ammonia gas and air flow toward the reformer 5 through the common start-up flow path 15 (see FIGS. 8B and 8C). Then, the mixed gas of ammonia gas and air is heated by the electric heater 6, and the combustion catalyst 30 is heated by the heat of the heated mixed gas (see FIG. 8(f)).

燃焼触媒３０の温度が燃焼可能な温度（例えば２００℃以上）に達すると、燃焼触媒３０によりアンモニアガスが燃焼され、燃焼ガスが生成される。そして、燃焼ガスが改質器５に供給され、燃焼ガスの熱によって改質器５の改質触媒５ａが加熱される（図８（ｇ）参照）。 When the temperature of the combustion catalyst 30 reaches a combustible temperature (for example, 200° C. or higher), the combustion catalyst 30 combusts the ammonia gas to generate combustion gas. Then, the combustion gas is supplied to the reformer 5, and the reforming catalyst 5a of the reformer 5 is heated by the heat of the combustion gas (see FIG. 8(g)).

時刻ｔ１において燃焼触媒３０の下流側の温度が第１規定温度に達すると、電気ヒータ６の通電が停止する（図８（ａ）参照）。また、アンモニアガス及び空気が共通メイン流路１０を改質器５に向けて流れるようになる（図８（ｄ），（ｅ）参照）。すると、アンモニアガスの一部が燃焼触媒３０において燃焼すると共に、未燃のアンモニアガス及び空気が燃焼触媒３０の燃焼熱により加熱される。 When the temperature on the downstream side of the combustion catalyst 30 reaches the first specified temperature at time t1, the electric heater 6 stops being energized (see FIG. 8A). Further, ammonia gas and air flow through the common main flow path 10 toward the reformer 5 (see FIGS. 8(d) and 8(e)). Then, part of the ammonia gas is burned in the combustion catalyst 30 and the unburned ammonia gas and air are heated by the combustion heat of the combustion catalyst 30 .

暖められたアンモニアガス及び空気は、改質器５に供給される。燃焼ガスの熱によって加熱された改質触媒５ａの温度が燃焼可能な温度に達すると、アンモニアガスが燃焼される。すると、その燃焼熱により改質触媒５ａが更に加熱される。そして、改質触媒５ａの温度が改質可能な温度に達すると、改質触媒５ａによりアンモニアガスの改質が行われ、水素を含有した改質ガスが生成される。 The warmed ammonia gas and air are supplied to the reformer 5 . When the temperature of the reforming catalyst 5a heated by the heat of the combustion gas reaches a combustible temperature, the ammonia gas is combusted. Then, the reforming catalyst 5a is further heated by the combustion heat. Then, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches a temperature at which reforming is possible, the ammonia gas is reformed by the reforming catalyst 5a to generate reformed gas containing hydrogen.

そして、時刻ｔ２において改質触媒５ａの温度が第２規定温度に達すると、アンモニアガス及び空気が共通起動用流路１５を流れなくなり、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給が停止する（図８（ｂ），（ｃ）参照）。また、共通メイン流路１０を流れて改質器５に供給されるアンモニアガス空気の流量が増加し（図８（ｄ），（ｅ）参照）、その状態でアンモニアガスの改質が継続される。以上により、改質器５の起動が完了し、改質器５が定常動作に移行する。 Then, when the temperature of the reforming catalyst 5a reaches the second specified temperature at time t2, the ammonia gas and air stop flowing through the common starting channel 15, and the supply of the ammonia gas and air to the combustion catalyst 7 stops ( See FIGS. 8(b) and (c)). Further, the flow rate of the ammonia gas air supplied to the reformer 5 through the common main flow path 10 increases (see FIGS. 8(d) and (e)), and reforming of the ammonia gas continues in this state. be. As described above, the start-up of the reformer 5 is completed, and the reformer 5 shifts to steady operation.

以上のような本実施形態においても、燃焼触媒３０に合わせて電気ヒータ６を小型化することで、電気ヒータ６の熱容量が小さくなるため、燃焼触媒３０が早期に加熱される。そして、燃焼触媒３０で発生した燃焼ガスの熱によって改質器５の改質触媒５ａが加熱されるため、改質触媒５ａの昇温速度が速くなる。これにより、改質器５が定常動作になるまでの起動時間Ｔ（図８参照）が短縮される。 Also in this embodiment as described above, by downsizing the electric heater 6 in accordance with the combustion catalyst 30, the heat capacity of the electric heater 6 is reduced, so the combustion catalyst 30 is heated early. Since the reforming catalyst 5a of the reformer 5 is heated by the heat of the combustion gas generated by the combustion catalyst 30, the temperature rise rate of the reforming catalyst 5a increases. As a result, the start-up time T (see FIG. 8) until the reformer 5 reaches steady operation is shortened.

また、本実施形態では、燃焼触媒３０は、共通メイン流路１０における共通起動用流路１５との接続点１０ａと改質器５との間に配設されている。このため、燃焼触媒３０で発生した燃焼ガスと共通メイン流路１０を流れるアンモニアガス及び空気とが混合されて分散するようになる。従って、燃焼ガスとアンモニアガス及び空気とを均一性良く改質器５に供給することができる。 Further, in this embodiment, the combustion catalyst 30 is arranged between the connection point 10 a of the common main flow path 10 with the common start-up flow path 15 and the reformer 5 . Therefore, the combustion gas generated by the combustion catalyst 30 and the ammonia gas and air flowing through the common main flow path 10 are mixed and dispersed. Therefore, combustion gas, ammonia gas, and air can be uniformly supplied to the reformer 5 .

また、本実施形態では、燃焼触媒３０は、複数の細孔３０ａがランダムに空いている多孔質形状を呈している。従って、燃焼触媒３０で発生した燃焼ガスと共通メイン流路１０を流れるアンモニアガス及び空気との混合及び分散が促進されるため、燃焼ガスとアンモニアガス及び空気とをより均一性良く改質器５に供給することができる。 Further, in the present embodiment, the combustion catalyst 30 has a porous shape in which a plurality of pores 30a are randomly open. Therefore, the mixture and dispersion of the combustion gas generated by the combustion catalyst 30 and the ammonia gas and air flowing through the common main flow path 10 are promoted, so that the combustion gas, the ammonia gas and the air are mixed more uniformly in the reformer 5. can be supplied to

また、本実施形態では、第１アンモニアガスバルブ１３と第１空気バルブ１４とが同じタイミングで制御されると共に、第２アンモニアガスバルブ１８と第２空気バルブ１９とが同じタイミングで制御される。従って、アンモニアガス及び空気の流量の制御処理を簡素化することができる。 Further, in this embodiment, the first ammonia gas valve 13 and the first air valve 14 are controlled at the same timing, and the second ammonia gas valve 18 and the second air valve 19 are controlled at the same timing. Therefore, it is possible to simplify the process of controlling the flow rates of ammonia gas and air.

なお、本実施形態では、燃焼触媒３０は改質器５とは別の部品であるが、特にその形態には限られず、例えば改質器５の担体９の上流側端部に燃焼触媒３０が塗られていてもよい。 In this embodiment, the combustion catalyst 30 is a component separate from the reformer 5, but is not particularly limited to that form. May be painted.

以上、本発明の実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば上記実施形態では、燃焼触媒７，３０の下流側の温度が燃焼触媒７，３０における燃焼に関する温度として検出されているが、特にその形態には限られず、例えば燃焼触媒７，３０自体の温度を燃焼触媒７，３０における燃焼に関する温度として検出してもよい。 Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the above embodiments, the temperature on the downstream side of the combustion catalysts 7, 30 is detected as the temperature related to combustion in the combustion catalysts 7, 30. may be detected as the temperature associated with combustion in the combustion catalysts 7,30.

また、上記実施形態では、温度センサ２２により燃焼触媒７，３０における燃焼に関する温度が検出されているが、特にその形態には限られず、例えばアンモニアガス及び空気の流量、時間及び室温等に基づいて、燃焼触媒７，３０における燃焼に関する温度を推定してもよい。また、温度センサ２３により改質器５の改質触媒５ａの温度が検出されているが、特にその形態には限られず、例えばアンモニアガス及び空気の流量、時間及び室温等に基づいて、改質触媒５ａの温度を推定してもよい。 Further, in the above embodiment, the temperature sensor 22 detects the temperature related to combustion in the combustion catalysts 7 and 30, but it is not limited to that form, and for example, based on the flow rate of ammonia gas and air, time, room temperature, etc. , the temperature for combustion in the combustion catalyst 7,30 may be estimated. Further, the temperature sensor 23 detects the temperature of the reforming catalyst 5a of the reformer 5, but is not limited to this form. The temperature of the catalyst 5a may be estimated.

また、上記実施形態では、燃焼触媒７，３０における燃焼に関する温度が第１規定温度以上であるかどうかを判断して、後の処理手順が実行されているが、特にその形態には限られず、例えば温度センサ２３により検出された改質触媒５ａの温度が予め定められた規定温度以上であるかどうかを判断して、後の処理手順を実行してもよい。 Further, in the above embodiment, it is determined whether or not the temperature related to combustion in the combustion catalysts 7 and 30 is equal to or higher than the first specified temperature, and the subsequent processing procedure is executed. For example, it may be determined whether or not the temperature of the reforming catalyst 5a detected by the temperature sensor 23 is equal to or higher than a predetermined specified temperature, and the subsequent processing procedure may be executed.

また、上記実施形態では、電気ヒータ６によりアンモニアガス及び空気が加熱されているが、特にその形態には限られず、アンモニアガス及び空気を別々の電気ヒータにより加熱してもよい。また、アンモニアガスのみを加熱してもよいし、空気のみを加熱してもよい。 Also, in the above embodiment, the electric heater 6 heats the ammonia gas and air, but the present invention is not limited to this form, and the ammonia gas and air may be heated by separate electric heaters. Alternatively, only the ammonia gas may be heated, or only the air may be heated.

また、小型の燃焼触媒７，３０の数としては、特に１つには限られず、複数であってもよい。この場合には、複数の燃焼触媒にアンモニアガス及び空気の少なくとも一方が当たるようにする。 Moreover, the number of small combustion catalysts 7 and 30 is not particularly limited to one, and may be plural. In this case, at least one of ammonia gas and air is made to hit the plurality of combustion catalysts.

また、上記実施形態では、改質器５の改質触媒５ａの温度が第２規定温度以上になると、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給が停止しているが、燃焼触媒７へのアンモニアガス及び空気の供給を停止させるタイミングとしては、特にその形態には限られず、例えば電気ヒータ６の通電の停止と同時でもよいし、或いは改質器５の改質触媒５ａの温度が第２規定温度以上になってから所定時間の経過後でもよい。 In the above embodiment, when the temperature of the reforming catalyst 5a of the reformer 5 reaches or exceeds the second specified temperature, the supply of ammonia gas and air to the combustion catalyst 7 is stopped. The timing of stopping the supply of ammonia gas and air is not particularly limited, and may be, for example, at the same time as the power supply to the electric heater 6 is stopped. It may be after a predetermined period of time has elapsed since the specified temperature or higher was reached.

また、上記実施形態では、酸化性ガスとして空気を使用しているが、特にその形態には限られず、酸化性ガスとして酸素を使用してもよい。 Also, in the above embodiment, air is used as the oxidizing gas, but the form is not particularly limited, and oxygen may be used as the oxidizing gas.

また、上記実施形態では、燃料ガスとしてアンモニアガスを使用しているが、本発明は、燃料ガスとして炭化水素ガス等を使用した改質システムにも適用可能である。 Further, although ammonia gas is used as the fuel gas in the above embodiment, the present invention can also be applied to a reforming system using hydrocarbon gas or the like as the fuel gas.

１，１Ａ…改質システム、５…改質器、５ａ…改質触媒、６…電気ヒータ（ヒータ部）、７…燃焼触媒、１０…共通メイン流路（メイン流路）、１０ａ…接続点、１３…第１アンモニアガスバルブ（第１燃料ガスバルブ）、１４…第１空気バルブ（第１酸化性ガスバルブ）、１５…共通起動用流路（起動用流路）、１８…第２アンモニアガスバルブ（第２燃料ガスバルブ）、１９…第２空気バルブ（第２酸化性ガスバルブ）、２２…温度センサ（第１温度検出部）、２３…温度センサ（第２温度検出部）、２４…コントローラ（制御部）、３０…燃焼触媒、３０ａ…細孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A... Reforming system, 5... Reformer, 5a... Reforming catalyst, 6... Electric heater (heater part), 7... Combustion catalyst, 10... Common main flow path (main flow path), 10a... Connection point , 13... First ammonia gas valve (first fuel gas valve), 14... First air valve (first oxidizing gas valve), 15... Common starting channel (starting channel), 18... Second ammonia gas valve (second 2 fuel gas valve), 19... second air valve (second oxidizing gas valve), 22... temperature sensor (first temperature detector), 23... temperature sensor (second temperature detector), 24... controller (control part) , 30... Combustion catalyst, 30a... Pores.

Claims (6)

燃料ガスを水素に分解する改質触媒を有し、前記燃料ガスを改質して前記水素を含有した改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器に供給される前記燃料ガス及び酸化性ガスが流れるメイン流路と、
前記メイン流路と分岐接続され、前記改質器に向けて前記燃料ガス及び前記酸化性ガスが流れる起動用流路と、
前記起動用流路を流れる前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方を加熱するヒータ部と、
前記ヒータ部と前記改質器との間に配置され、前記酸化性ガスにより前記燃料ガスを燃焼させる燃焼触媒と、
前記メイン流路を流れる前記燃料ガスの流量を制御する第１燃料ガスバルブと、
前記メイン流路を流れる前記酸化性ガスの流量を制御する第１酸化性ガスバルブと、
前記起動用流路を流れる前記燃料ガスの流量を制御する第２燃料ガスバルブと、
前記起動用流路を流れる前記酸化性ガスの流量を制御する第２酸化性ガスバルブと、
前記改質器の起動時に、前記燃焼触媒への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第２燃料ガスバルブ及び前記第２酸化性ガスバルブを制御すると共に、前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を開始するように前記ヒータ部を制御し、その後前記改質器への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第１燃料ガスバルブ及び前記第１酸化性ガスバルブを制御する制御部とを備え、
前記燃焼触媒は、前記改質触媒よりも小型であると共に、前記起動用流路における前記ヒータ部よりも下流側に配設されている改質システム。 a reformer having a reforming catalyst for decomposing a fuel gas into hydrogen and reforming the fuel gas to generate a reformed gas containing the hydrogen;
a main channel through which the fuel gas and the oxidizing gas supplied to the reformer flow;
a start-up channel branched from the main channel and through which the fuel gas and the oxidizing gas flow toward the reformer;
a heater unit that heats at least one of the fuel gas and the oxidizing gas flowing through the activation channel;
a combustion catalyst disposed between the heater section and the reformer for burning the fuel gas with the oxidizing gas;
a first fuel gas valve that controls the flow rate of the fuel gas flowing through the main flow path;
a first oxidizing gas valve for controlling the flow rate of the oxidizing gas flowing through the main channel;
a second fuel gas valve that controls the flow rate of the fuel gas flowing through the activation channel;
a second oxidizing gas valve for controlling the flow rate of the oxidizing gas flowing through the activation channel;
When the reformer is started, the second fuel gas valve and the second oxidizing gas valve are controlled so as to start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst, and the fuel gas and the oxidizing gas are The heater section is controlled so as to start heating at least one of the oxidizing gas, and then the first fuel gas valve and the second fuel gas valve are controlled so as to start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the reformer. 1 a control unit that controls the oxidizing gas valve,
The reforming system, wherein the combustion catalyst is smaller than the reforming catalyst and is arranged downstream of the heater section in the start-up flow path . 前記燃焼触媒における燃焼に関する温度を検出する第１温度検出部と、
前記改質触媒の温度を検出する第２温度検出部とを更に備え、
前記制御部は、前記第１温度検出部により検出された前記燃焼触媒における燃焼に関する温度が予め定められた第１規定温度以上であるときは、前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させるように前記ヒータ部を制御し、その後前記第２温度検出部により検出された前記改質触媒の温度が予め定められた第２規定温度以上であるときは、前記燃焼触媒への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を停止させるように前記第２燃料ガスバルブ及び前記第２酸化性ガスバルブを制御する請求項１記載の改質システム。 a first temperature detection unit that detects a temperature related to combustion in the combustion catalyst;
Further comprising a second temperature detection unit that detects the temperature of the reforming catalyst,
The control unit heats at least one of the fuel gas and the oxidizing gas when the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined first specified temperature. After that, when the temperature of the reforming catalyst detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined second specified temperature, the 2. The reforming system according to claim 1 , wherein said second fuel gas valve and said second oxidizing gas valve are controlled so as to stop the supply of said fuel gas and said oxidizing gas. 前記制御部は、前記第１温度検出部により検出された前記燃焼触媒における燃焼に関する温度が前記第１規定温度以上であるときは、前記改質器への前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第１酸化性ガスバルブを制御すると共に、前記燃焼触媒に供給される前記燃料ガスの流量を増加させるように前記第２燃料ガスバルブを制御し、その後前記第２温度検出部により検出された前記改質触媒の温度が前記第２規定温度以上であるときは、前記改質器への前記燃料ガスの供給を開始するように前記第１燃料ガスバルブを制御する請求項２記載の改質システム。 The control unit starts supplying the oxidizing gas to the reformer when the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than the first specified temperature. while controlling the first oxidizing gas valve to increase the flow rate of the fuel gas supplied to the combustion catalyst, and then controlling the second fuel gas valve detected by the second temperature detection unit 3. The reforming system according to claim 2 , wherein when the temperature of the reforming catalyst is equal to or higher than the second specified temperature, the first fuel gas valve is controlled to start supplying the fuel gas to the reformer. 燃料ガスを水素に分解する改質触媒を有し、前記燃料ガスを改質して前記水素を含有した改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器に供給される前記燃料ガス及び酸化性ガスが流れるメイン流路と、
前記メイン流路と分岐接続され、前記改質器に向けて前記燃料ガス及び前記酸化性ガスが流れる起動用流路と、
前記起動用流路を流れる前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方を加熱するヒータ部と、
前記ヒータ部と前記改質器との間に配置され、前記酸化性ガスにより前記燃料ガスを燃焼させる燃焼触媒と、
前記メイン流路を流れる前記燃料ガスの流量を制御する第１燃料ガスバルブと、
前記メイン流路を流れる前記酸化性ガスの流量を制御する第１酸化性ガスバルブと、
前記起動用流路を流れる前記燃料ガスの流量を制御する第２燃料ガスバルブと、
前記起動用流路を流れる前記酸化性ガスの流量を制御する第２酸化性ガスバルブと、
前記改質器の起動時に、前記燃焼触媒への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第２燃料ガスバルブ及び前記第２酸化性ガスバルブを制御すると共に、前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を開始するように前記ヒータ部を制御し、その後前記改質器への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第１燃料ガスバルブ及び前記第１酸化性ガスバルブを制御する制御部と、
前記燃焼触媒における燃焼に関する温度を検出する第１温度検出部と、
前記改質触媒の温度を検出する第２温度検出部とを備え、
前記燃焼触媒は、前記改質触媒よりも小型であると共に、前記メイン流路における前記起動用流路との接続点と前記改質器との間に配設されており、
前記制御部は、前記第１温度検出部により検出された前記燃焼触媒における燃焼に関する温度が予め定められた第１規定温度以上であるときは、前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの少なくとも一方の加熱を停止させるように前記ヒータ部を制御し、その後前記第２温度検出部により検出された前記改質触媒の温度が予め定められた第２規定温度以上であるときは、前記燃焼触媒への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を停止させるように前記第２燃料ガスバルブ及び前記第２酸化性ガスバルブを制御する改質システム。 a reformer having a reforming catalyst for decomposing a fuel gas into hydrogen and reforming the fuel gas to generate a reformed gas containing the hydrogen;
a main channel through which the fuel gas and the oxidizing gas supplied to the reformer flow;
a start-up channel branched from the main channel and through which the fuel gas and the oxidizing gas flow toward the reformer;
a heater unit that heats at least one of the fuel gas and the oxidizing gas flowing through the activation channel;
a combustion catalyst disposed between the heater section and the reformer for burning the fuel gas with the oxidizing gas;
a first fuel gas valve that controls the flow rate of the fuel gas flowing through the main flow path;
a first oxidizing gas valve for controlling the flow rate of the oxidizing gas flowing through the main channel;
a second fuel gas valve that controls the flow rate of the fuel gas flowing through the activation channel;
a second oxidizing gas valve for controlling the flow rate of the oxidizing gas flowing through the activation channel;
When the reformer is started, the second fuel gas valve and the second oxidizing gas valve are controlled so as to start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the combustion catalyst, and the fuel gas and the oxidizing gas are The heater section is controlled so as to start heating at least one of the oxidizing gas, and then the first fuel gas valve and the second fuel gas valve are controlled so as to start supplying the fuel gas and the oxidizing gas to the reformer. 1 a control unit that controls an oxidizing gas valve;
a first temperature detection unit that detects a temperature related to combustion in the combustion catalyst;
a second temperature detection unit that detects the temperature of the reforming catalyst;
The combustion catalyst is smaller than the reforming catalyst, and is disposed between the reformer and a connection point of the main flow path with the start-up flow path,
The control unit heats at least one of the fuel gas and the oxidizing gas when the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined first specified temperature. After that, when the temperature of the reforming catalyst detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined second specified temperature, the A reforming system that controls the second fuel gas valve and the second oxidizing gas valve to stop the supply of the fuel gas and the oxidizing gas. 前記制御部は、前記第１温度検出部により検出された前記燃焼触媒における燃焼に関する温度が前記第１規定温度以上であるときは、前記改質器への前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの供給を開始するように前記第１燃料ガスバルブ及び前記第１酸化性ガスバルブを制御し、その後前記第２温度検出部により検出された前記改質触媒の温度が前記第２規定温度以上であるときは、前記改質器に供給される前記燃料ガス及び前記酸化性ガスの流量を変更するように前記第１燃料ガスバルブ及び前記第１酸化性ガスバルブを制御する請求項４記載の改質システム。 The control unit supplies the fuel gas and the oxidizing gas to the reformer when the temperature related to combustion in the combustion catalyst detected by the first temperature detection unit is equal to or higher than the first specified temperature. after the temperature of the reforming catalyst detected by the second temperature detection unit is equal to or higher than the second specified temperature, 5. The reforming system according to claim 4 , wherein said first fuel gas valve and said first oxidizing gas valve are controlled so as to change flow rates of said fuel gas and said oxidizing gas supplied to said reformer. 前記燃焼触媒は、複数の細孔がランダムに空いている多孔質形状を呈している請求項４または５記載の改質システム。 6. The reforming system according to claim 4 , wherein said combustion catalyst has a porous shape in which a plurality of pores are randomly open.
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