JPH0419967A - 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Info
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- JPH0419967A JPH0419967A JP2122972A JP12297290A JPH0419967A JP H0419967 A JPH0419967 A JP H0419967A JP 2122972 A JP2122972 A JP 2122972A JP 12297290 A JP12297290 A JP 12297290A JP H0419967 A JPH0419967 A JP H0419967A
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- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 15
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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工ネル
キーに変換するエネルキ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
。
キーに変換するエネルキ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１
溶融炭酸塩型燃料電池は、電解質として溶融炭酸塩を多
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（酸素極）とアノード（燃料極）で両面から挟み
、カソード側に酸１ヒ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ど
の間で発生する電位差により発電か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て多層に
積層した構成のものとしである。
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（酸素極）とアノード（燃料極）で両面から挟み
、カソード側に酸１ヒ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ど
の間で発生する電位差により発電か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て多層に
積層した構成のものとしである。
かかる溶融炭酸塩型燃料電池を用いた発電システムのう
ち、たとえば、天然ガスを燃料とする天然ガス改質溶融
炭酸塩型燃料電池発電システムには種々の系統構成のも
のかあるか、そのうちのカソードリサイクル方式とした
ものとしては、第２図に概略を示す如き構成のものかあ
る。すなわち、タイルをカソード１とアノ−Ｉ〜２で挾
んで１セルとしである燃料電池■のアノード２には、天
然ガスＮＧを天然ガス予熱器３で予熱した後、改質器４
の改質器４８で燃料ガスに改質して再び上記天然ガス予
熱器３に通した後に供給するようにし、該アノード２か
ら排出されたアノードガスは、熱交換器５、蒸発器６、
凝縮器７を経て気液分離機８へ導き、ここでアノードガ
ス中のＨ２Ｏを分離し、ＣＯ２を多く含むガスはブロワ
９て昇圧した後、上記熱交換器５で昇温させて改質器４
の燃焼室４ｂで燃焼させるようにし、又、Ｈ２Ｏはポン
プ１０で加圧して液留容器１１に入れた後、蒸発器６で
蒸発させて蒸気として天然ガスＮＧに混入させるように
しておる。一方、カソード１には、空気を圧縮機１２て
圧縮して空気供給ライン１３により供給すると共に、改
質器４の燃焼室４ｂから排出された・ＣＯ２を含むガス
をライン１４により供給するようにし、該カソード１か
ら排出されたカソードガスの一部は、カソードガス出口
ライン１６ａよりタービン１５を経て大気へ故山される
ようにし、又、カソードガスの他の一部は、リサイクル
用ライン１６ｂより改質器４の燃焼室４ｂへ導いて燃焼
させた後、カソード１ヘライン１４にて供給させてリサ
イクルさせるようにしである。し１は天然ガス供給ライ
ン、Ｌ２は燃料ガス供給ラインである。
ち、たとえば、天然ガスを燃料とする天然ガス改質溶融
炭酸塩型燃料電池発電システムには種々の系統構成のも
のかあるか、そのうちのカソードリサイクル方式とした
ものとしては、第２図に概略を示す如き構成のものかあ
る。すなわち、タイルをカソード１とアノ−Ｉ〜２で挾
んで１セルとしである燃料電池■のアノード２には、天
然ガスＮＧを天然ガス予熱器３で予熱した後、改質器４
の改質器４８で燃料ガスに改質して再び上記天然ガス予
熱器３に通した後に供給するようにし、該アノード２か
ら排出されたアノードガスは、熱交換器５、蒸発器６、
凝縮器７を経て気液分離機８へ導き、ここでアノードガ
ス中のＨ２Ｏを分離し、ＣＯ２を多く含むガスはブロワ
９て昇圧した後、上記熱交換器５で昇温させて改質器４
の燃焼室４ｂで燃焼させるようにし、又、Ｈ２Ｏはポン
プ１０で加圧して液留容器１１に入れた後、蒸発器６で
蒸発させて蒸気として天然ガスＮＧに混入させるように
しておる。一方、カソード１には、空気を圧縮機１２て
圧縮して空気供給ライン１３により供給すると共に、改
質器４の燃焼室４ｂから排出された・ＣＯ２を含むガス
をライン１４により供給するようにし、該カソード１か
ら排出されたカソードガスの一部は、カソードガス出口
ライン１６ａよりタービン１５を経て大気へ故山される
ようにし、又、カソードガスの他の一部は、リサイクル
用ライン１６ｂより改質器４の燃焼室４ｂへ導いて燃焼
させた後、カソード１ヘライン１４にて供給させてリサ
イクルさせるようにしである。し１は天然ガス供給ライ
ン、Ｌ２は燃料ガス供給ラインである。
従来、上記の如きカソードリサイクル方式を採用してい
る溶融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいても、発電
システムとして主要な構成機器である燃料電池工、改質
器４及び天然ガス予熱器３のうち、燃料電池■と改質器
４は高圧運転に耐えられるように、燃料電池■は第３図
に示す如く専用の筐体１８内に収納すると共に、改質器
４は、燃焼室と改質室とを伝熱隔壁を挟んでユニットと
して、該ユニットの燃焼室側を向い合わせるようにする
プレート形のものとして専用の筺体１９内に収納し、又
、天然ガス予熱器３は、耐圧構造としたプレートフィン
形式のものとして、それぞれ第３図に示す如く配置し、
互いに配管ＬＬＬ２で接続した構成とし、燃料電池■と
改質器４は筐体１８と１９に別々に備えである圧力制御
用機器、計装によりそれぞれ運転圧力に保持されるよう
にしである。
る溶融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいても、発電
システムとして主要な構成機器である燃料電池工、改質
器４及び天然ガス予熱器３のうち、燃料電池■と改質器
４は高圧運転に耐えられるように、燃料電池■は第３図
に示す如く専用の筐体１８内に収納すると共に、改質器
４は、燃焼室と改質室とを伝熱隔壁を挟んでユニットと
して、該ユニットの燃焼室側を向い合わせるようにする
プレート形のものとして専用の筺体１９内に収納し、又
、天然ガス予熱器３は、耐圧構造としたプレートフィン
形式のものとして、それぞれ第３図に示す如く配置し、
互いに配管ＬＬＬ２で接続した構成とし、燃料電池■と
改質器４は筐体１８と１９に別々に備えである圧力制御
用機器、計装によりそれぞれ運転圧力に保持されるよう
にしである。
［発明か解決しようとする課題］
ところが、燃料電池工、改質器４、天然ガス予熱器３は
配管によって相互に連絡されているので、各機器をでき
るだけ近づけて配置することが配管を短かくできて有利
であるが、第３図に示す従来の機器配置例では、主要構
成機器である燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３
とか互に離れた位置に別個独立に配置され、燃料電池工
と改質器４は各々専用の筐体に納められているため、各
機器を連絡する配管を短かくすることができないと共に
、設置場所に広いスペースを必要とし、更に筐体を２つ
必要とし、これに伴い筐体圧力制御用機器、計装がそれ
ぞれに必要となる。
配管によって相互に連絡されているので、各機器をでき
るだけ近づけて配置することが配管を短かくできて有利
であるが、第３図に示す従来の機器配置例では、主要構
成機器である燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３
とか互に離れた位置に別個独立に配置され、燃料電池工
と改質器４は各々専用の筐体に納められているため、各
機器を連絡する配管を短かくすることができないと共に
、設置場所に広いスペースを必要とし、更に筐体を２つ
必要とし、これに伴い筐体圧力制御用機器、計装がそれ
ぞれに必要となる。
そこで、本発明は、天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型
燃料電池発電システムにおいて主要構成機器である燃料
電池と改質器と天然ガス予熱器とをモジュール化して、
各機器を連絡する配管を短かくすると共に、設置面積を
少なくし、更に筐体か１つで済むようにし、全体をコン
パクト化か図れるようにしようとするものである。
燃料電池発電システムにおいて主要構成機器である燃料
電池と改質器と天然ガス予熱器とをモジュール化して、
各機器を連絡する配管を短かくすると共に、設置面積を
少なくし、更に筐体か１つで済むようにし、全体をコン
パクト化か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１
本発明は、上記課題を解決するために、筐体の内部に機
器載置用の架台を設置し、燃料電池とプレート形改質器
とプレートフィン形の天然ガス予熱器とを、上記架台を
利用して上下方向に位置をずらして筐体内に配置し、上
記燃料電池と改質器と天然ガス予熱器とを配管で接続し
てなる構成とする。
器載置用の架台を設置し、燃料電池とプレート形改質器
とプレートフィン形の天然ガス予熱器とを、上記架台を
利用して上下方向に位置をずらして筐体内に配置し、上
記燃料電池と改質器と天然ガス予熱器とを配管で接続し
てなる構成とする。
［作 用］
主要構成機器である燃料電池と改質器と天然ガス予熱器
とか１つの筐体内にモジュール化して収納されるので、
各機器を別々に設置する場合に比して設置のための面積
か、１つの筐体の設置面積分で済むことになり、これに
伴い各機器を連絡（る配管の長さを短かくすることがで
き、圧損を小さくてき、配管からの欣然も少なくできる
ことになる。
とか１つの筐体内にモジュール化して収納されるので、
各機器を別々に設置する場合に比して設置のための面積
か、１つの筐体の設置面積分で済むことになり、これに
伴い各機器を連絡（る配管の長さを短かくすることがで
き、圧損を小さくてき、配管からの欣然も少なくできる
ことになる。
［実 施 例１
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、第２図に一例
を示す如き系統構成としである天然ガスを燃料とする溶
融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいて、主要構成機
器である燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３とを
１つの筐体２０に収納してコンパクト化させる。
を示す如き系統構成としである天然ガスを燃料とする溶
融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいて、主要構成機
器である燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３とを
１つの筐体２０に収納してコンパクト化させる。
詳述すると、１つの筐体２０の内部に、機器載置用の上
段架台２１と下段架台２２とを上下に重ねて設置して、
筐体２０の内部において上段架台２１の上方と、上段架
台２１と下段架台２２との間と、下段架台２２の内側と
に、それぞれ空間部Ａと８とＣを形成し、最上部の空間
部Ａには、タイルをカソード１とアノード２で１夾んで
なるセルをセパレータを介し多層に積層してスタックと
した燃料電池下を収納して、上段架台２１上に設置し、
中間の空間部Ｂには、プレート形にした改質器４を収納
して下段架台？？上に設置し、又、下部の空間部Ｃには
、プレートフィン形にした天然ガス予熱器３を収納して
筐体２０の内底面上に設置し、更に、上記上下方向に配
置した燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３とは、
第２図の系統構成図に示す要領で豆に配管で連絡すると
共に、燃料電池エヤ改質器４に接続される他の配管は筐
体２０を貴通させである。図中、第２図と同一の部分に
は同一符号か付しておる。
段架台２１と下段架台２２とを上下に重ねて設置して、
筐体２０の内部において上段架台２１の上方と、上段架
台２１と下段架台２２との間と、下段架台２２の内側と
に、それぞれ空間部Ａと８とＣを形成し、最上部の空間
部Ａには、タイルをカソード１とアノード２で１夾んで
なるセルをセパレータを介し多層に積層してスタックと
した燃料電池下を収納して、上段架台２１上に設置し、
中間の空間部Ｂには、プレート形にした改質器４を収納
して下段架台？？上に設置し、又、下部の空間部Ｃには
、プレートフィン形にした天然ガス予熱器３を収納して
筐体２０の内底面上に設置し、更に、上記上下方向に配
置した燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器３とは、
第２図の系統構成図に示す要領で豆に配管で連絡すると
共に、燃料電池エヤ改質器４に接続される他の配管は筐
体２０を貴通させである。図中、第２図と同一の部分に
は同一符号か付しておる。
２３はマンホールでおる。
上記のように燃料電池下と改質器４と天然ガス予熱器３
とを１つの筐体２０内に収納すると、筐体２０自体は第
３図に示す従来方式の筐体１８１９に比較して大型のも
のになるか、筐体２０のみを設置する面積かあれば、上
記３つの機器を設置できることになるので、第３図に示
（−従来方式に比して大幅に設置面積を低減させること
ができる。又、燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器
３か互に接近して配置されることから、これら各機器を
連絡する配管長さを短かくすることかでき、配管長さが
短かくなる分、圧損を小さくすることかでき、又、配管
からの放熱も少なくすることかできる。
とを１つの筐体２０内に収納すると、筐体２０自体は第
３図に示す従来方式の筐体１８１９に比較して大型のも
のになるか、筐体２０のみを設置する面積かあれば、上
記３つの機器を設置できることになるので、第３図に示
（−従来方式に比して大幅に設置面積を低減させること
ができる。又、燃料電池■と改質器４と天然ガス予熱器
３か互に接近して配置されることから、これら各機器を
連絡する配管長さを短かくすることかでき、配管長さが
短かくなる分、圧損を小さくすることかでき、又、配管
からの放熱も少なくすることかできる。
なお、第１図に示Ｖ機器の配置は一例で必って、これに
限定されるものではないこと、上記実施例では、天然ガ
ス改質溶融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいてカソ
ードリサイクル方式の場合を示したか、カソードリサイ
クル方式以外のものでも適用できること、その細氷発明
の要旨を透間しない綻囲内で種々変更を加え得ることは
勿論である。
限定されるものではないこと、上記実施例では、天然ガ
ス改質溶融炭酸塩型燃料電池発電システムにおいてカソ
ードリサイクル方式の場合を示したか、カソードリサイ
クル方式以外のものでも適用できること、その細氷発明
の要旨を透間しない綻囲内で種々変更を加え得ることは
勿論である。
［発明の効果１
以上述へた如く、本発明の溶融炭酸塩型燃料電池発電装
置によれば、主要構成機器である燃料電池と、改質器と
、天然ガス予熱器とをモジュール化して１つの筐体内に
収納してコンパクト化を図るようにした構成を有してい
るので、上記主要構成機器を別々に配置し且つ燃料電池
と改質器を各々専用の筐体に収納するようにしである従
来方式に比して、 （１）設置面積か少なくて済むこと、 （ｉｉ） 各機器か接近させられて配置されることか
ら各機器を連絡する配管長さを短かくてきること、 ＜ｉｉｉ＞ 上記り１１）から圧損か小さくなり、又
、配管からの放熱も少なくなること、 へ）筐体か１個でよいため、筐体の圧力制御用機器、計
装を少なくすることかできること、等の優れた効果を奏
し得る。
置によれば、主要構成機器である燃料電池と、改質器と
、天然ガス予熱器とをモジュール化して１つの筐体内に
収納してコンパクト化を図るようにした構成を有してい
るので、上記主要構成機器を別々に配置し且つ燃料電池
と改質器を各々専用の筐体に収納するようにしである従
来方式に比して、 （１）設置面積か少なくて済むこと、 （ｉｉ） 各機器か接近させられて配置されることか
ら各機器を連絡する配管長さを短かくてきること、 ＜ｉｉｉ＞ 上記り１１）から圧損か小さくなり、又
、配管からの放熱も少なくなること、 へ）筐体か１個でよいため、筐体の圧力制御用機器、計
装を少なくすることかできること、等の優れた効果を奏
し得る。
第１図は本発明の一実施例を示す概要図、第２図は天然
ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃料電池発電システムの
一例を示す系統構成図、第３図は従来の機器配置例を示
−？ｊ［略図でおる。 ■・・・燃料電池、１・・・カッ−］へ、？・・・アノ
ード、３・・・天然ガス予熱器、４・・・改質器、１４
・・・ライン（配管）、２０・・・筐体、２１・・・上
段架台（架台）、２２・・・下段架台（架台）、ＮＧ・
・・天然ガス、Ｌｌ・・・天然ガス供給ライン（配管）
、Ｌ２・・・燃料ガス供給ライン（配管）。
ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃料電池発電システムの
一例を示す系統構成図、第３図は従来の機器配置例を示
−？ｊ［略図でおる。 ■・・・燃料電池、１・・・カッ−］へ、？・・・アノ
ード、３・・・天然ガス予熱器、４・・・改質器、１４
・・・ライン（配管）、２０・・・筐体、２１・・・上
段架台（架台）、２２・・・下段架台（架台）、ＮＧ・
・・天然ガス、Ｌｌ・・・天然ガス供給ライン（配管）
、Ｌ２・・・燃料ガス供給ライン（配管）。
Claims (1)
- （１）天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型燃料電池発電
装置において、１つの筐体の内部に機器載置用の架台を
設置し、燃料電池と、プレート形とした改質器と、プレ
ートフィン形とした天然ガス予熱器とを、上記１つの筺
体の内部へ収納して上記架台を利用して上下位置に配置
し、且つ上記燃料電池と改質器と天然ガス予熱器を配管
にて接続してなる構成を有することを特徴とする溶融炭
酸塩型燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122972A JPH0419967A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2122972A JPH0419967A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0419967A true JPH0419967A (ja) | 1992-01-23 |
Family
ID=14849146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2122972A Pending JPH0419967A (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0419967A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997028573A1 (en) * | 1996-01-31 | 1997-08-07 | Westinghouse Electric Corporation | Purge gas protected transportable pressurized fuel cell modules and their operation in a power plant |
| WO1997031399A1 (de) * | 1996-02-23 | 1997-08-28 | Aeg Energietechnik Gmbh | Anlage zur erzeugung elektrischer energie mit festoxidbrennstoffzellen |
| WO1997033333A1 (en) * | 1996-03-08 | 1997-09-12 | Westinghouse Electric Corporation | Solid oxide fuel cell generator with removable modular fuel cell stack configurations |
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