JPH0459602A - 燃料改質器失火時の着火・停止装置 - 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】 〔星業土の利用分野」 本発明は、改質ＩＱ料を水素に冨むカスに改質する燃料
改質器が組込才れたシステム　特に燃料電池発電システ
ムにおいて、燃料改質器の起動時バーナが失火したとき
には再着火し、システムの運転時バーナが失火したさき
にはシステムを緊、＠、停止する燃料改質器失火時の着
火・停止装置ｌこ関する。

〔従来の技術Ｊ アルコール糸や炭化水素系の原燃料からなる改質原料を
改質触媒の下に水素に冨むカス（こ改質する水蒸気改質
反応は吸熱反応であるため、水蒸気改質反応時には継続
して熱を供給する必要がある。

したがって改ｌＸ原料を水蒸気改質する燃料改質器はバ
ーナを備え、バーナでの燃焼による熱媒体により改質触
媒が充填された改質管を通流する改質原料を加熱して水
蒸気改質′反応を行なわせ、水素に冨む・カスに改質し
ている。

上記の燃料改質器はシステム、例えば燃料電池とともに
燃料電池発電システムに組込まれ、燃料改質器で生成さ
れた改質ガスを燃料！！池に供給する。そして燃料を池
発電ンステムは供給される改質ガスと別に供給される空
気とにより燃料電池にて電池反応を行なわせて発電する
。

ところで、燃料電池発電システムの起動、運転中に燃料
改質器のバーナが失火し、この失火を検知した場合、燃
料改質器の起動時には再着火し。

システムの運転Ｆｒｊｌこはシステムを停止に移行させ
ている。この棟の手段として第２図に示すものか知られ
ている。

第２図において燃料改質器１は改質管２、バーナ３およ
びバーナ３の近傍に配される点火器４を備えている。

燃料改質器１を起動するときには起動指令１０により思
人装置ｉ１１を作動させて点火器４（こよりバーナ３か
らの燃料を着火して燃焼させ、この燃焼により改質管２
を刀口熱昇温する。改質管２の昇温後改實管２に改質原
料を通流し、バーナ３での燃焼により改質管２を加熱し
て改質原料を水素に冨むカスに改質して燃料電池に供給
し、燃料電池で電池反応を行なわせて発電し、燃料を池
発電システムの運転を行なっている。

ところで、燃料電池発電システムの起動、運転時燃料改
質器１のバーナ３の失火が生じた場合には下記のように
して燃料改質器の再着火とシステムの緊急停止が行なわ
れる。

バーナ３の失火は燃料改質器１内に設けられた失火検出
センサ１２１こより検出する。失火検出センサ１２はバ
ーナ３での燃焼により生じる光や熱線または音等の失火
による変化により検出するものが使用される。失火検（
支）センサ１２で失火を検出した失火信号は増幅器１：
３で増幅され、増幅された信号はローパスフィルタ１４
で高周波成分かカットされた後Ａ／Ｄ変換器１５でデジ
タル信号に変換され、デジタル信号化された失火信号は
表示器１１こ表示されるとともｌこ緊急停止指令１７を
出力する。そして燃料改質器ｌの起動時（では表示器１
６にて失火を確認して袴看火し、−万燃料！池発電ンス
テムの運転時には緊急停止指令１７によりシステムを緊
急停止する。

〔発明がＳ決しようとする課題」 ｆＰ料改實器１の起動時、バーナ３で燃料が燃焼する燃
焼室は低温のため、着火しても火炎が不安定で失火しや
すい。したがって起動時バーナ３の失火を失火検出セン
サ１２で検知して表示器ｌｂにより失火を確認して再着
火するが、再着火するのは。

作業者をこより行なわれるので手間がかかるという欠点
がある。

ところで、失火検出センサ１２は前述のようにバーナ３
での燃焼により生じる元や熱線または音の失火による変
化により失火を検１ｆ−＋、でいるので、特に！気的、
アコースティックなノイズ等の外乱により誤検知する恐
れがある。

したがって燃料電池発運システムの運転時燃料改質器１
のバーナ３の失火を失火検出センサ１２で検知するが、
失火を誤枦知した場合でも慾料庵池発゛電システムを緊
急停止する。この場合、再起動するには燃料！池や燃料
改質器等の予熱や起動時間が必要となり、熱的９時間的
なロスが大きく、燃料ｉ１１池発電システムさしての利
用度が悪くなる。

し７たがって失火検出センサでの失火検出は確実さが要
求される。

本発明の目的は、燃料改質器の起動待失火した場合には
人手がかからすに４ｆ）着火でき、また燃料電池発電シ
ステムの運転時の失火時には確実に失火を確認してシス
テムを緊急停止できる燃料改質器失火時の着火・停止装
置を提供することである。

〔課題を解決するための手段」 上記課題を解決するたぬに、不発明によれは燃料改質器
のバーナの失火を失火検出センサで検知し、この検知し
た失火信号（こより起動時バーナし、−万運転時の燃料
改質器か組み込まれたシステムを停止させる燃料改質器
失火時の着火・停止装置（こおいて、失火検出センサか
らの失火信号が入力さｎ、入力時点で失火信号を検知し
て検知信号を出力し、さらに入力時点から所定時間後の
時点で失火信号を検知したときシステムを停止させる停
止指令を出力する弁別器と、起動と運転とを切替え、升
別器力Ｓらの検ｇ信号を起動時のみ通す切替器と、この
切替器からの検知信号により前記所定時間４！ｌ）着火
指令を出力する再起動指令器とを設けるものとする。

〔作用〕

燃料改質器の起動時、バーナが失火したときには失火検
出センサで失火を検知し、この失火信号は弁別器ｌこ入
力される。この際切替器により起動の方に切替えておく
こと番こより、弁別器が失火信号が入力した時点で失火
信号を検知した検知信号は切替器を経て再起動指令器ｌ
こ入力される。そして再起動指令器から所定時間着火指
令が出され、バーナはＰ＋層着火れる。

また、燃料改質器が組込まれたシステムの運転時には切
替器を運転の方ｌこ切替え、再起動指令器を切離す。こ
の状態で燃料改質器が失火し、この失火を失火検知セン
サで検知した失火信号は弁別器に入力される。この場合
弁別器での入力時点で失火信号を検知し、さらに所定時
間後再び失火信号を検知した場合にはシステムの停止指
令を出力してシステムを緊急停止する。

このように弁別器にて失火信号を所定時ｒＢＩ後再検知
するのは、失火検知センサでの失火の検知が誤検知であ
れば所定時間の間で失火信号は消えて失火信号を再検知
することがなくなり、この結果実際の失火時のみシステ
ムを緊急停止でさるからであるっしたがりて外乱等によ
る失火演出センサの誤検知によるシステムの緊急停止を
防ぐことができる。

〔実施１４１　Ｊ 以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の実施例による燃料改質器失火時の着火
・停止装置の系禮図である。なお、第１図ことおいて第
２図の従来例と同一部品には同じ符号を付し、その説明
を省略する。第１図（こおいて従来例と異なるのはＡＩ
Ｄ変換器１５の後段に弁別参加と、燃料改ＪＩｊ！器１
の起動と燃料改質器］が組込まれた燃料電池発電システ
ムの運転とを切替える切替器２１と、再起動指令器２２
七を設けたことである。

弁別参加は失火検出センサ１２てバーナ３の失火を検知
し、増幅器１１号、ローパスフィルタ１４．ん／Ｄ変供
器１５を経た失火信号が入力した時点でこの失火信号を
検知して検知信号を出力する。そして入力時点から所定
時間後失火信号を再検知し、失火信号を検知した場合の
み・燃料電池発電システムを緊急停止させる緊急停止指
令１７を出力する。

切替器２１は燃料改質器の起動の万に切替えたときのみ
弁別参加からの失火信号の弁別参加への入ときには前記
検知信号は通さない。

再起動指令器Ｚは切替器２１からの検知信号が入力され
、検知信号により前記所定時間点火装置１１を作動させ
る再着火指令を出力して点火器４を作動させて着火させ
る。

このような構成により燃料改質器ｌの起動時には切替器
２１を起動の万に切替える。この状態で燃料改質器１が
失火した場合には、失火挽出センサ１２で失火を検知し
、増幅器１３．ローパスフィルタ１４　、　Ａ／Ｄ変換
器１５を経た失火信号が弁別参加に入力される。そして
弁別参加は弁別参加への入力時点での失火信号を検知し
て検知信号を出力し、この検知信号は切替器２１を経て
再起動指令器乙に入力する。再起動指令器ｎでは入力さ
れた検知信号により所定時間着火指令を出力し１点火装
置１１を作動させて点火器４により着火する。

なお、失火検出センサ１２の誤検知により上記のように
着火指令が出力して点火器４を作動させても、バーナ３
は着火しているので、特に問題はない。

ｆ′ｊ＝＋電池発電システムの運転時には切替器２１を
運転の万に切替える。この状態で燃料改質器１が失火し
た場合には失火検出センサ１２で失火を検知した失火信
号は前述のように弁別参加に入力され、弁別器」は弁別
参加への入力時点で失火伯Ｊｊｇｊを検知し、さらに所
定時間後失火信号を再恢知する。

この場合失火信号を再検知した場合のみ緊急停止指令１
７を出力し、この指令ｌこより燃料電池発電システムを
緊急停止させる。

なお所定時間後失火信号を再検知しないときは、失火検
出センサ１２の外乱等による誤検知であるので、弁別器
かは緊急停止指令１７を出力せず、燃料電池発電システ
ムはそのまま運転を継続する。

〔発明の効果Ｊ 以上の説明から明らかなように１本発明によれは燃料改
質器が起動時失火した場合には失火検出センサ力）らの
失火信号が升別器への入力時点での検知した検知信号に
より着火指令を出して丹着火を行なわせることにより、
失！、Ｋｌとよる丹着火を目動的に行なえるので、従来
の作業員による再着火操作の手間が鳴略できる。

また、燃料改質器を組込まれたシステム　例んは燃料電
池発電システムの運転時には燃料改質器の失火を失火構
出センサで検知した失火信号を升別器への入力時点で検
知し、さらに所定時間仮失火信七″を再検知し、８恢知
した場合のみ停止指令を田力してシステムを緊急停止さ
せることζこより、失火検出センサの誤検知を防ぐこと
かでさるので。

システムは実際の失火があった場合のみ緊急停止され、
システムの利用度を昼ぬることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の実施例による燃料改質器失火時の着火
・停止装置の系統ブロック図、第２図は従来の−料改員
器失火時の着火 停止装置の系統 １：ｆ８料改實器、３：バーナ、１２：失火検出ゝ装−
ｆ、２０：弁別器、２１：切替器、２２：再起動指令器
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）燃料改質器のバーナの失火を失火検出センサで検知
   し、この検知した失火信号により起動時再着火し、一方
   運転時の燃料改質器が組込まれたシステムを停止させる
   燃料改質器失火時の着火・停止装置において、失火検出
   センサからの失火信号が入力され、入力時点で失火信号
   を検知して検知信号を出力し、さらに入力時点から所定
   時間後の時点で失火信号を検知したときシステムを停止
   させる停止指令を出力する弁別器と、前記起動と運転と
   を切替え、弁別器からの検知信号を起動時のみ通す切替
   器と、この切替器からの検知信号により前記所定時間再
   着火指令を出力する再起動指令器とを設けたことを特徴
   とする燃料改質器失火時の着火・停止装置。