JPH0364865A - 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池のう
ち、溶融炭酸塩型燃料電池の発電装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 現在までに提案されている溶融炭酸塩型燃料電池は、電
解質としての溶融炭酸塩を多孔質物質にしみ込ませてな
るタイル（電解質板〉を、カソード（Ｍ素棒）とアノー
ド（燃料極）の画電極で両面から挟み、カソード側に酸
化ガスを供給すると共にアノード側に燃料ガスを供給す
ることによりカソードとアノードとの間で発生する電位
差により発電が行われるようにしたものを１セルとし、
各セルをセパレータを介し多層に積層してスタックとす
るようにしてある。

かかる構成の溶融炭酸塩型燃料電池を用いた発電装置に
おいて、燃料ガスに天然ガスを用いる場合の従来一般的
なシステム系統構成としては、第８図に示す如きものが
ある。すなわち、タイル１を両側からカソード２とアノ
ード３とで挟んでなる燃料電池■のカソード２には酸化
ガスを供給するため、空気へを圧縮機４で圧縮させた後
、冷却器５で冷却し、更に圧縮機６で圧縮して空気予熱
器７で予熱し、ライン８によりカソード２に供給すると
共に、一部を改質器１０に分岐ライン９により供給し、
カソード２から排出されたカソード出口ガスＣＧはライ
ン１１を経てタービン１２に導き、更に、上記空気予熱
器７を通して排出されるようにしである。一方、燃料電
池■のアノード３から排出されたアノード出口ガスＡＧ
には水分が含まれているため、このアノード出口ガス中
の水分を一旦ガスと分離した後に、分離した水口、０を
系統内に入れるという手法を採ることが常識化されてい
る。そのために、燃料電池のアノード３から排出された
アノード出口ガスＡＧは、冷却されたガスとの熱交換器
１３を通した後、天然ガスＮＧと熱交換させる予熱器１
４、蒸発器１５を経て冷却器１６に導き、ここで凝縮さ
せて気液分離機１７にてガスと水とに分離し、ガスはブ
ロワ１８にて上記熱交換器１３へのライン１９を通して
改質器１０の燃焼室側へ導くようにすると共に、水Ｈ２
Ｏはポンプ２０で加圧されて給水加熱器２１へ送られ、
ここで加熱されて蒸気としてライン２２より蒸発器１５
を経て改質器１０の入口側に供給されて天然ガスＮＧと
混ぜられるようにしてあり、改質器１０で製造された燃
料は配管２３により燃料電池■のアノード３に、又、改
質器１０の燃焼室から排出された炭酸ガスを含むガスは
ライン２４より上記ライン８の空気とともに燃料電池■
のカソード２にそれぞれ供給されるようにしである。２
５は脱硫器である。

しかし、上述した従来の天然ガスを燃料とする溶融炭酸
塩型燃料電池発電装置では、改質器で多量の燃料を必要
とし、それが発電効率を低下させる主な原因となってい
た。又、排熱から蒸気を回収し、その蒸気を改質原料と
して使用させるようにするために、アノード出口ガス中
の水分を一旦ガスと分離した後、再び水分を蒸発させて
蒸気として改質器１０の入口へ供給するようにしてある
ため、自ら回収した蒸気を系統内で消費してしまうこと
から排熱を有効に使用できないばかりでなく、システム
としての熱効率も下がると同時に、設備的にも蒸発器１
５、凝縮器１６、給水加熱器２１等が不可欠で構成が複
雑となっている。

かかる問題点を解消するものとして、近年、第９図に示
す如き構成の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置が提案され
ている。この発電装置は、改質器１０の改質原料として
蒸気を使うことに代えて、燃料電池■のアノード３から
排出されたアノード出口ガスを使用するようにしたもの
で、天然ガスＮＧをブロワ２６で加圧した後、予熱器２
７、脱硫器２５を経て改質室のみからなる改質器２８に
導くようにし、史に、改質器２８から予熱器２７、ブロ
ワ２９を経て燃料電池工のアノード３に供給するように
し、該アノード３から排出されたアノード出口ガスへＧ
を直接上記改質器２８の入口側に導いて天然ガスととも
に改質器２８に供給させるようにすると共に、上記アノ
ード出口ガスＡＧの一部を、ライン８途中に設けた触媒
燃焼器３０に導くようにし、該触媒燃焼器３０がら空気
へとともに燃料電池■のカソード２へ供給させるように
してあり、アノード出口ガスの顕熱のみで天然ガスの改
質を行わせるようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、上記蒸気に代えてアノード出口ガスを使用し
且つアノード出口ガスＡＧの顕熱のみで改質を行わせる
ようにしたものでは、改質器における多量の燃料消費及
び蒸気を改質原料とする方式の諸問題を解消できる利点
はあるが、反面、次のような問題がある。すなわち、■
　アノード出口ガスのみの顕熱で改質器の反応熱をまか
なおうとすると、大量のアノードガス循環が必要で、改
質ガス中の燃料濃度（口２、Ｃ０２）が希薄になり、電
池の性能が落ら、・発電効率が下がること、 ■　改質温度が燃料電池の運転温度より低くなるので、
改質率が高くとれないこと、 ■　アノード出口ガスを改質原料としての天然ガスＮＧ
に直接混合させるだけでは、改質器内の温度はアノード
出口ガスの顕熱消費で入口側に比して出口側が低くなる
温度パターンとなり、改質率が悪くなる。

等の問題がある。

そこで、本発明は、従来の改質器で多量の燃料を消費す
る欠点を除去した上で、改質器での改質温度が入口より
も出口側で低くなるパターンを改善すると共に、発電効
率、改質率の向上が図れるようにしようとするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、上記課題を解決するために、燃料を改質器で
改質した後、燃料電池のアノードに供給するようにし、
一方、空気を予熱して燃料電池のカソードに供給するよ
うにしてある溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、
上記燃料電池のカソードから排出されたカソード出口ガ
スを直接改質器の熱源として、又はカソード出口ガスを
そのまま触媒燃焼器に導き、そこでアノード出口ガスを
燃焼させてカソード出口ガス温度以上の高温ガスとして
改質器の熱源として改質器の加熱室側に供給するように
した構成とし、又、改質器内に、改質原料の自己顕熱を
消費して改質反応を起こさせるゾーンと、他の熱源によ
り加熱させて改質反応を起こさせるゾーンを有する構成
とし、前者のゾーンには６００℃以上の高温の改質原料
を供給させるようにする。

［作　　用］ カソ−ドから排出された高温のカソード出口ガスを改質
器の加熱室に熱源として供給させると、改質器の加熱の
ため８の燃料を著しく節約するか不要とし、ｄつ改質反
応の温度を高くすることができて、改質率を高めること
ができ、又、アノード出口ガスとカソード出口ガスを直
接触媒燃焼器に導くようにすると、７ノードとカソード
の各電極間差圧制御を不要にでき、これにより差圧制御
のための高温部のバルブを不要にできる。更に、改質器
内に設けた自己顕熱消費ゾーンには６００’Ｃ以上の高
温改質原料を供給し、他の熱源による加熱ゾーンに高温
のカソード出口ガスを供給させると、自己顕熱消費ゾー
ンで低下した改質温度を、他の熱源による加熱シー”ン
で温度上昇が図られて改質率を向上させることができる
。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すもので、改質器１０を
、燃料を燃焼させて改質反応を行わせるようにした従来
方式や、アノード出口ガスの顕熱のみで改質反応を行わ
せるようにした方式に代えて、内部に改質用触媒１０Ｃ
を充填した改質室１０ａと、該改質室１０ａへ導入する
改質原料の入口側を残して中間部分から改質ガスの取出
側にかけて伝熱隔壁を介し重合させてその内部に高温ガ
スを流通させるようにしである加熱室１０ｂとからなる
構成とし、且つ上記改質室１０ａへの改質原料の入口側
で且つ加熱室１０ｂと重合していない領域を、改質原料
の顕熱を熱源として反応を行わせる自己顕熱消費ゾーン
Ｘとすると共に、上記改質室１０ａの加熱室１０ｂと重
合する領域を、加熱室６に供給される高温ガスによって
加熱されて反応が行われる加熱ゾーンＹとし、自己顕熱
消費ゾーンＸでは、入口より導入された高温の改質原料
の顕熱を熱源に使用して改質用触媒１０ｃにより反応を
行わせた後、加熱室１０ｂに供給される高温ガスの熱を
改質室１０ａに伝熱させて改質用触媒１０ｃにより反応
を行わせるようにしたものを用いるようにする。タイル
１を両面からカソード２とアノード３の各電極で挟んで
なる燃料電池■のカソード２には酸化ガスを、又、アノ
ード３には燃料ガスをそれぞれ供給するようにするため
、途中にブロワ３１゜天然ガス予熱器３２、図示しない
脱硫器を有する天然ガス供給ライン３３を上記構成を有
する改質器１０の改質室１０ａの入口側に接続して、天
然ガスＮＧを昇圧し、予熱して改質器１０の改質室１０
ａへ導入させるようにし、該改質器１０で改質された燃
料ガスは、上記天然ガス予熱器３２で天然ガスＮＧの予
熱に供した後、ブロワ３４で昇圧させ、供給ライン３５
より燃料電池■のアノード３に供給させるようにし、一
方、空気Ａは、圧縮機４、冷却器５、圧縮機６、空気予
熱器７を経てライン８より従来方式と同様に燃料電池Ｉ
のカソード２に供給するようにし、上記カソード２から
排出されたカソード出口ガスＣＧの一部は、カソード出
口ガスライン３６より分岐した分岐ライン３７より上記
改質器１０の加熱室１０ｂに直接導入させると共に、残
りは、タービン１２、空気予熱器７を経て大気へ排出さ
れるようにするが、本発明では、上記燃料電池■のアノ
ード３から排出されたアノード出口ガスＡＧは、アノー
ド出口ガスライン３８により触媒燃焼器３０にそのまま
導入させると共に、一部のアノード出口ガスＡＧを分岐
ライン４５により上記天然ガス供給ライン３３の途中に
導入させて、アノード出口ガスの一部と天然ガスＮＧと
を混合して改質室１０ａに導入させるようにし、一方、
燃料電池■のカソード２から排出されたカソード出口ガ
スＣＧはカソード出口ガスライン３６よりタービン１２
を経て排出させるが、一部を分岐ライン３７により改質
器１０の加熱室１０ｂに供給し、改質器１０の加熱室１
０ｂから排出されたカソード出口ガスＣＧは、出口ライ
ン３９により上記触媒燃焼器３０へ導入させ、該触媒燃
焼器３０でアノード出口ガスを燃焼させて、カソード出
口ガスＣＧよりも高温にしたガスをブロワ４０で昇圧さ
せた後、循環ライン４１により燃料電池■のカソード２
の供給側へ供給できるようにする。

上記改質器１０は、前記したように改質室１０ａの入口
側は自己顕熱消費ゾーンＸ、その他の部分は加熱室１０
ｂが伝熱隔壁を介して隣接されている加熱ゾーンＹとし
てあり、且つ改質室１０ａ内には改質用触媒が充填しで
あるので、改質室１０ａに導入された改質原料としての
天然ガスＮＧは高ｉ　（６００℃以上）のアノード出口
ガスＡＧの一部と混合されているので、自己顕熱消費ゾ
ーンＸでアノード出口ガスの顕熱を熱源として改質反応
が行われ、次いで加熱ゾーンＹにて、天然ガスＮＧは、
加熱室１０ｂに導入される高温のカソード出口ガスの顕
熱を熱源として伝熱隔壁を介し改質室１０ａ内に伝達さ
れることにより加熱され、改質室１０ａ内の改質用触媒
１０ｃにより反応が行われて改質され、改質ガスが燃料
ガスとして燃料電池■のアノード３に供給されることに
なる。

今、改質原料として天然ガス及びアノード出口ガスの一
部が改質器１０の改質室１０ａに導入され、そこで、先
ず、自己顕熱を消費して改質反応が行われ、自らの温度
は低下する。次いで、燃料電池■のカソード２から高温
のカソード出口ガスＣＧが分岐ライン３７より改質器１
０の加熱室１０ｂへ高温のまま導入されると、加熱室１
０ｂ内の高温のカソード出口ガスＣＧの顕熱が伝熱隔壁
１０ｃを介して改質室１０ａへ伝熱されることにより、
上記改質室１０ａ内に導入された天然ガスＮＧ及びアノ
ード出口ガスの一部が加熱され、改質室１０ａ内の改質
用触媒１０Ｃによって反応が行われ、改質原料が改質ガ
スに改質させられる。改質器１０で天然ガスＮＧ及びア
ノード出口ガスの一部の加熱に供した加熱室１０ｂ内の
カソード出口′ガスＣＧは、燃料電池■のアノード３か
らのアノード出口ガスＡＧの残りの部分とともに触媒燃
焼器３０へ送られ、ここでアノード出口ガス中の未燃分
が燃焼用触媒の存在下でカソード出口ガスＣＧにより燃
焼させられ、高温のガスがブロワ４０で昇圧されて循環
ライン４１よりカソード２へ供給されることになる。

上記改質器１０での改質原料の温度変化パターンは、第
２図の如くであり、自己顕熱の消費により一度低下した
温度を、加熱流体、すなわら、高温のカソード出口ガス
ＣＧにより再び高くすることができ、改質率を高くする
ことができる。

第１図の実施例によると、第９図に示す従来方式と同様
に、改質器１０の改質原料として、排熱回収による水蒸
気を使用することのない構成としであるので、排熱回収
による蒸気を自己消費する必要がないので、回収蒸気量
を増大できると共に、自己消費のための設備を不要にで
きること、改質器１０に排熱回収蒸気を付加しないため
、アノード出口ガス中のロ、０濃度を低くでき、熱回収
後もドレーンが発生せず、したがって、そのための水処
理が不要となること、等の利点を有する上に、改質温度
を高くできて、改質率を向上させることができる。

次に、第３図は本発明の別の実施例を示すもので、改質
器１０の加熱室１０ｂを、カソード出口ガスＣＧのみに
よる第１加熱室１０ｄと、触媒燃焼器３０からの高温ガ
スＨＧによる第２加熱室１０ｅとに区画し、各区画ごと
に流体の入口と出口とを設け、更に、燃料電池■のカソ
ード２から排出されたカソード出口ガスＣＧの一部を分
岐ライン３７により加熱室１０ｂの第１加熱室１０ｄに
導入させると共に、上記カソード出口ガスの残りとアノ
ード３からのアノード出口ガスＡＧの一部をカソード出
口ガスライン３６とアノード出口ガスライン３８により
触媒燃焼室３０に供給し、ここで燃焼用触媒の存在下に
て燃焼を行わせて、得られた高温のガスＨＧをライン４
３にて加熱室１０ｂの第２加熱室１０ｅに導入させるよ
うにし、更に、上記第１加熱室１０ｄから排出されたカ
ソード出口ガスＣＧは、ライン４２より排出させるよう
にし、第２加熱室１０ｅから排出されたガスは、途中に
ブロワ４０を有する循環ライン４４によりカソード２へ
供給されるようにして、第１図に示した加熱ゾーンＹを
、第１加熱ゾーンＹ、と第２加熱ゾーンＹ２　とに分け
る。図中、第１図と同一のものには同一符号が付しであ
る。

第３図の実施例によると、改質器１０の改質室１０ａに
導入された改質原料としての天然ガスＮＧ及びアノード
排ガスの一部は、先ず、自己顕熱消費ゾーンＸにて、供
給された改質原料の顕熱で改質反応を行わせ、次いで、
第１加熱ゾーンＹ、となる第１加熱室１０ｄでカソード
出口ガスＣＧの顕熱で加熱されて改質用触媒により改質
反応を行わせ、更に、第２加熱ゾーンＹ２　となる第２
加熱室１０ｅで触媒燃焼器３０で生成された高温ガ、ス
ＨＧの熱により天然ガスＮＧ及びアノード出口ガスの一
部を加熱して改質用触媒１０Ｃにより改質反応を行わせ
ることができる。これにより改質器１０での改質温度は
、第４図に示す如く、入口よりも出口を高くすることが
できて、改質率を向上させることができ、又、アノード
出口ガスＡＧとカソード出口ガスＣＧを高温のまま触媒
燃焼器３０を介して改質器１０の熱源に利用するように
してあるので、改質器１０で必要な燃料が最小となり、
燃料電池での燃料利用率を高めることができて、熱効率
を高めることができ、更に、上記アノード出口ガスとカ
ソード出口ガスを、触媒燃焼器３０に直接導いているた
め、アノード３とカソード２の電極間差圧制御を不要に
することができ、これに伴い差圧制御のために設けてい
た高温部のバルブをも不要にでき、プラントの信頼性を
向上させることができる、等の利点を有する。

第５図は本発明の別の実施例を示すもので、第１図に示
した実施例では、カソード出口ガスＣＧを改質器１０の
加熱室１０ｂに供給させて、該加熱室１０ｂから排出さ
れたカソード出口ガスＣＧを触媒燃焼器３０に導いてア
ノード出口ガスＡＧを燃焼させるようにした場合を示し
たが、上記加熱室１０ｂには燃料電池■のアノード３か
ら排出されたアノード出口ガスＡＧの一部とカソード２
から排出されたカソード出口ガスＣＧの一部とを触媒燃
焼器３０を介しライン４３より供給させるようにづると
共に、上記加熱室１０ｂから排出されたガスは、途中に
ブロワ４０を有する循環ライン４４を通して燃料電池■
のカソード２に供給させるようにしたもので、その他の
構成は第１図の実施例と同じであり、同一の部分には同
一の符号が付しである。

アノード出口ガスＡＧの一部は、カソード出口ガスＣＧ
の一部とともに触媒燃焼器３０へ導かれ、ここで燃焼さ
れて高温となったガスＨＧが熱源としてライン４３より
改質器１０の加熱室１０ｂへ供給され、一方、アノード
出口ガスの一部は、そのまま天然ガス供給ライン３３に
供給されるので、改質器１０の自己顕熱消費ゾーンＸで
は、アノード出口ガス及び予熱された天然ガスＮＧの顕
熱のみで、第９図に示す従来方式と同様に改質用触媒に
より改質反応を行わせ、次いで、加熱室１０ｂに供給さ
れる高温ガスＨＧの顕熱を熱源とする加熱ゾーンＹで改
質用触媒１０Ｃにより改質反応が行われる。この場合、
改質温度のパターンは、第６図に示す如くである。従来
の第９図に示す方式のようにアノード出口ガスの顕熱の
みで天然ガスを加熱させて反応を行わせるようにした場
合、改質温度が燃料電池の運転温度より低くなると共に
、入口から出口に至るほど温度の低下が見られるが、本
発明では、次の段階で加熱ゾーンＹにて、触媒燃焼器３
０からの高温ガスの顕熱を熱源として天然ガスを加熱す
るので、改質温度は第６図に示す如く上昇させられ、改
質率を向上させることができる。又、改質器１０の熱源
の一部としてアノード出口ガスの顕熱を使うのは、改質
器１０の人口側の自己顕熱消費ゾーンＸという限られた
範囲内であるため、改質されたガス中の燃料ｍ度が希薄
になることがなくなり、したがって、燃料電池の性能が
落ちることはなく、発電効率が下がることもない。

なお、上記の各実施例では、改質器１０の改質室１０ａ
に導入される改質原料にアノード出口ガスＡＧの一部を
混入させ、該アノード出口ガスの顕熱を利用して自己顕
熱消費ゾーンＸで改質反応を行わせるようにした場合を
例示したが、上記アノード出口ガスＡＧの利用は一例で
あって、これに限定されるものではなく、たとえば、第
７図に第１図の変形として一例を示す如く、アノード出
口ガスＡＧを蒸発器１５で熱を与えた後、冷却器１６を
経て気液分離機１７へ導き、ここでガスと水Ｈ２Ｏに分
離し、水はポンプ２０にて圧送し、上記蒸発器１５で蒸
気にした後、ライン２２により天然ガス供給ライン３３
の途中に混入させるようにして、排熱回収蒸気の熱を利
用して自己顕熱消費ゾーンＸでの反応を行わせるように
することも可能である。なお、上記気液分離機１７で分
離されたガスの全部は、ブロワ１８で昇圧された後、ラ
イン１９により触媒燃焼器３０へ導入され、ここで燃焼
されて高温ガスが得られることになる。上記第７図に示
した排熱回収蒸気を利用するための系統は、第３図や第
５図に示す実施例にも同様に採用することができる。

上記のように、アノード出口ガスＡＧの顕熱を利用して
自己顕熱消費ゾーンＸで改質反応を行わぜるものに代え
て、排熱回収蒸気を上記アノード出口ガスと同様に改質
原料に混入させてその熱を利用するような系統にすると
、気液分離機１７で水と分離されたアノード出口ガスの
全部が触媒燃焼器３０で燃焼させられることになり、カ
ソード出口ガス温度以上の高温ガスとして取り出される
ことになる。

［発明の効果］ 本発明の溶融灰Ｍ塩型燃料電池発電装置は、上述した如
き構成を有しているので、以下の如き優れた効果を奏し
得る。

（１〉　　燃料電池のカソードから排出されたカソード
出口ガスをそのまま改質器の加熱室に導いて、該カソー
ド出口ガスの顕熱を改質器の熱源の一部に使用するよう
にしてあるので、改質器の加熱用燃料を節減又は不要と
することができ、且つ改質温度を燃料電池の運転温度近
く又はそれ以上に保つことができて改質率を高くするこ
とができる。

（１１〉　　改質器を、改質原料の顕熱を利用して改質
反応を行わせる自己顕熱消費ゾーンと、他の熱源によっ
て加熱されて改質反応を行わせる加熱ゾーンとを有する
構成とし、自己顕熱消費ゾーンで顕熱消費により下がっ
た改質温度を、加熱ゾーンで高温ガスの熱により高める
ようにするので、改質器に導入された改質原料をそのま
ま加熱流体で加熱する通常の改質器の場合は運転温度が
１２００℃以上になるが、この点、本発明では、自己顕
熱消費ゾーンで下がった改質温度を高めるために用いる
高温ガスは、８００℃以下のものでよいため、改質器の
温度が最大８００℃となり、改質器の運転温度を低くす
ることができ、これにより加熱室に供給する高温ガス生
成のための燃料の消費量を最小にすることができる。

（ｉｉｉ）　　カソードからのカソード出口ガスの一部
とアノードからのアノード出口ガスを触媒燃焼器へ直接
導き、ここで燃焼させて得られた高温ガスの顕熱を改質
器の熱源に使用するようにしてあるので、改質温度をよ
り高め得られて改質率を高めることができると共に、改
質器で必要な燃料が最小になり、燃料電池での燃料利用
率を高めることができ、熱効率が高められ、又、上記の
ようにカソード出口ガスとアノード出口ガスを触媒燃焼
器へ直接導くようにしであるので、カソードと７ノード
の両電極間差圧制御が不要となる。

０　アノード出口ガスとカソード出口ガスの両方の顕熱
を改質器の熱源の少なくとも一部に使用するので、従来
のアノード出口ガスの顕熱のみを利用している方式に比
して、改質温度を出口側で高くすることができて、改質
率の向上が図れると共に、アノード出口ガスの顕熱は副
次的な範囲にとどめて大量のアノード出口ガスを循環さ
せる必要がないので、燃料電池のアノードに供給される
改質ガス中の燃料〈ｌ」２、Ｃ０２）　ｙＡ度が希薄に
なることがなく、電池性能は維持でき、発電効率の低下
も避けられる。

（Ｖ）　　上記０において、最も高温のアノード出口ガ
スは熱交換することなく、そのまま利用するので、ガス
の持つ顕熱を最も有効に生かすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統構成図、第２図は
第１図の実施例による場合の改質温度変化パターンを示
す図、第３図及び第５図はいずれも本発明の別の実施例
を示す系統構成図、第４図及び第６図は、第３図及び第
５図の場合における改質温度変化パターンを示す図、第
７図は本発明の更に別の例を示す系統構成図、第８図及
び第９図はいずれも従来の燃料電池発電システム系統構
成図である。 ■・・・燃料電池、２・・・カソード、３・・・アノー
ド、４．６・・・圧縮機、７・・・空気予熱器、１０・
・・改質器、１０ａ・・・改質室、１０ｂ・・・加熱室
、３０・・・触媒燃焼器、３６・・・カソード出口ガス
ライン、３７・・・分岐ライン、３８・・・アノード出
口ガスライン、４３・・・ライン、ＮＧ・・・天然ガス
（改質ガス）、Ａ・・・空気、Ｘ・・・自己顕熱消費ゾ
ーン、Ｙ・・・加熱ゾーン、へＧ・・・アノード出口ガ
ス、ＣＧ・・・カソード出口ガス、ＨＧ・・・高温ガス
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）改質原料を改質して燃料電池のアノードに供給す
   ると共に、空気を圧縮した後予熱して燃料電池のカソー
   ドに供給するようにしてある溶融炭酸塩型燃料電池発電
   装置において、上記燃料電池のカソードから排出された
   カソード出口ガスを改質の熱源としてその顕熱を利用す
   べく改質器の加熱室へ供給するようにカソード出口ガス
   ラインと上記加熱室とをラインにて接続した構成を有し
   てなることを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池発電装置
   。 （２）改質器の加熱室で改質の熱源として使用されて該
   加熱室から取り出されたカソード出口ガスを、アノード
   出口ガスとともに触媒燃焼器へ導き、該触媒燃焼器から
   の高温ガスをカソードに供給させるようにした請求項（
   １）記載の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。（３）カソ
   ード出口ガスを直接触媒燃焼器に導き、該触媒燃焼器に
   導入されたアノード出口ガスを燃焼させてカソード出口
   ガス温度以上の高温ガスとして改質器の加熱室へ導き、
   そこでカソード出口ガスの顕熱と共に触媒燃焼器におけ
   る燃焼熱もその一部の熱源とするよう触媒燃焼器と加熱
   室とをラインで接続させた請求項（１）記載の溶融炭酸
   塩型燃料電池発電装置。 （４）改質器を、改質原料の顕熱を利用して改質反応を
   行わせる自己顕熱消費ゾーンと、他の熱源によって加熱
   させて改質反応を行わせる加熱ゾーンとを設けた構成と
   し、上記加熱ゾーンにカソード出口ガスを導くようにし
   た請求項（１）記載の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。 （５）改質器を、改質原料の顕熱を利用して改質反応を
   行わせる自己顕熱消費ゾーンと、他の熱源によって加熱
   させて改質反応を行わせる加熱ゾーンとを設けた構成と
   し、上記自己顕熱消費ゾーンにはアノード出口ガスを改
   質原料の一部として供給するよう分岐ラインを接続し、
   且つ上記加熱ゾーンには少なくともアノード出口ガスと
   カソード出口ガスを触媒燃焼器を介して導入するよう上
   記加熱ゾーンを形成する加熱室と触媒燃焼器とをライン
   にて接続してなる請求項（１）記載の溶融炭酸塩型燃料
   電池発電装置。