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

溶融炭酸塩型燃料電池発電装置

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JPH0364865A
JPH0364865A JP1199094A JP19909489A JPH0364865A JP H0364865 A JPH0364865 A JP H0364865A JP 1199094 A JP1199094 A JP 1199094A JP 19909489 A JP19909489 A JP 19909489A JP H0364865 A JPH0364865 A JP H0364865A
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gas
cathode
reforming
reformer
fuel cell
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Kokichi Uematsu
宏吉 上松
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    • 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

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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。
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