JPH05144456A - 燃料電池発電設備のタービン起動方法 - Google Patents
燃料電池発電設備のタービン起動方法Info
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- JPH05144456A JPH05144456A JP3355330A JP35533091A JPH05144456A JP H05144456 A JPH05144456 A JP H05144456A JP 3355330 A JP3355330 A JP 3355330A JP 35533091 A JP35533091 A JP 35533091A JP H05144456 A JPH05144456 A JP H05144456A
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- 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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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
み、かつ、起動システムおよび操作が簡単である燃料電
池発電設備のタービン起動方法を提供することにある。 【構成】 燃料電池発電設備の排ガスを駆動源とするタ
ービンと、このタービンによって駆動される空気圧縮機
および発電機とを有する設備において、前記発電機を電
動機として使用して前記空気圧縮機を起動し、ここで発
生した空気エネルギーを該タービンに供給して該タービ
ンで動力回収しながら起動することからなる。
Description
ービン起動方法に関するものである。
図2に示すような構成からなっている。図2において、
51は原燃料供給ライン、52は蒸気供給ライン、53
は改質器、54は燃料電池、55はカソード排ガスライ
ン、56は補助燃焼器、57は起動用空気弁、58は大
気放出弁、59と60は弁、61はカソード排ガスを駆
動源とするタービン、62は該タービン61によって駆
動される空気圧縮機、63は該タービン61によって駆
動される発電機、64はアノード排ガスライン、65は
気水分離器、66と67は空気供給弁である。
るタービン61の起動方法は、起動用空気弁57を通じ
て補助燃焼器56に起動用空気を供給し、補助燃焼器5
6で高温ガスを作り、タービン61に送り、タービン6
1を起動させ、空気圧縮機62および発電機63を駆動
する。この場合、当初は大気放出弁58を全開とし、弁
59を全閉としておくが、その後、大気放出弁58を全
閉、弁59を全開、起動用空気弁57を全閉として、自
立運転させる。
従来の技術では、タービン61を起動するために、補助
燃焼器56で燃料を消費するので、熱効率が低く、起動
エネルギーの消費が大きく、また別の空気圧縮機または
圧縮空気槽などの起動用空気源、大気放出弁58などの
システムが必要であって複雑であり、しかも、起動操作
も複雑にして運転しにくいという問題点があった。
うとするものである。すなわち、本発明は、タービンの
起動に要する動力費が少なくてすみ、かつ、起動システ
ムおよび操作が簡単である燃料電池発電設備のタービン
起動方法を提供することを目的とするものである。
に、本発明の燃料電池発電設備のタービン起動方法は、
燃料電池発電設備の排ガスを駆動源とするタービンと、
このタービンによって駆動される空気圧縮機および発電
機とを有する燃料電池発電設備において、前記タービン
の起動時に、前記発電機に電力を供給して電動機として
作動させて前記空気圧縮機を起動し、かつ該空気圧縮機
で発生した空気エネルギーを該タービンに供給してその
空気エネルギーを該タービンで回収しながら起動するよ
うにした。
によらないで、発電機を電動機として使用して空気圧縮
機を起動し、この空気圧縮機で発生した空気エネルギー
を前記タービンに供給して、そのエネルギーを回収する
ので、起動のための所要動力費が少なくてすみ、かつ、
起動システムおよび操作が簡単である。
料電池発電設備の一例を示している。図1において、1
は原燃料(天然ガスやナフサなど)供給ライン、2は原
燃料を改質するための蒸気供給ライン、3は原燃料予熱
器、4は改質原料供給ライン、5は水素を主成分とする
燃料に改質する改質器、6はアノードガス供給ライン、
7は内部にアノード極Aやカソード極Cおよび電解質等
を有する燃料電池、8はアノード排ガスライン、9は熱
交換器、10は気水分離器、11は凝縮水排出ライン、
12はアノードブロワ、13は熱交換器、14は該改質
器5に燃料としてのアノード排ガスを供給するライン、
15は空気吸入ライン、16は吸込絞り弁、17は空気
圧縮機、18は空気吐出ライン、19と20は空気ライ
ン、21はカソードへの空気供給弁、22は改質器燃焼
用空気供給弁、23と24は空気ライン、25は空気予
熱器、26は改質器燃焼用空気供給ライン、27は改質
器燃焼排ガス出口ライン、28はカソードガス供給ライ
ン、29はカソード排ガスライン、30はカソード排ガ
ス再循環ライン、31はカソードガス循環ブロワ、32
は後述するタービンへの圧縮機吐出空気供給弁、33は
カソード排ガスを駆動源とするタービン、34は弁、3
5は電動機としても使用できる発電機、36はタービン
排ガスラインである。なお前記空気圧縮機17とタービ
ン33は同一軸で連結され、またタービン33と発電機
35は減速歯車37を介して連結されている。
燃料電池発電設備においては、タービン33を起動する
場合、事前に吐出空気供給弁32を全開とし、空気供給
弁21,22および弁34を全閉としておく。吸込絞り
弁16はない場合もあるが、ある場合には、全開または
サージング域に入るなどの不具合の起こらない範囲で絞
っておく。そして、発電機35に電力を供給して電動機
として作動させ、タービン33と空気圧縮機17を回転
させる。つまり、空気圧縮機17を起動し、該空気圧縮
機17で発生した圧縮空気、すなわち、空気エネルギー
を空気ライン19から吐出空気供給弁32を通じてター
ビン33に送り、その空気エネルギーの動力回収する。
弁34を開き、空気供給弁21,22を開にして、設備
に空気を送り、高温のカソード排ガスによってタービン
33を駆動し、この出力によって空気圧縮機17を駆動
する。ここで、タービン33の出力が空気圧縮機17で
消費する動力より大きい場合は、発電機35で発電さ
せ、逆に小さい場合は、発電機35に電力を供給して電
動機として作動させ、不足動力を補なう。
タービン起動に、補助燃焼器によらないで、発電機を電
動機として使用して空気圧縮機を起動し、この空気圧縮
機で発生した空気エネルギーを前記タービンに供給し
て、そのエネルギーを回収するので、起動のための所要
動力費が少なくてすみ、また従来のような補助燃焼器、
起動用空気源、圧縮機吐出ラインの大気放出弁などが不
要となり、システムが単純化するとともに、設備費も安
くなり起動操作も単純化され、運転しやすくなる。
電設備の一例を示した説明図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 燃料電池発電設備の排ガスを駆動源とす
るタービンと、このタービンによって駆動される空気圧
縮機および発電機とを有する燃料電池発電設備におい
て、前記タービンの起動時に、前記発電機に電力を供給
して電動機として作動させて前記空気圧縮機を起動し、
かつ、該空気圧縮機で発生した空気エネルギーを該ター
ビンに供給してその空気エネルギーを該タービンで回収
しながら起動することを特徴とする、燃料電池発電設備
のタービン起動方法。
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---|---|---|---|
JP03355330A JP3137136B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 燃料電池発電設備のタービン運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05144456A true JPH05144456A (ja) | 1993-06-11 |
JP3137136B2 JP3137136B2 (ja) | 2001-02-19 |
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Family Applications (1)
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JP2005135835A (ja) * | 2003-10-31 | 2005-05-26 | Toyota Motor Corp | 燃料電池とガスタービンの複合発電システム |
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-
1991
- 1991-11-25 JP JP03355330A patent/JP3137136B2/ja not_active Expired - Fee Related
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