JPH05144457A - 燃料電池発電設備 - Google Patents
燃料電池発電設備Info
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- JPH05144457A JPH05144457A JP3326916A JP32691691A JPH05144457A JP H05144457 A JPH05144457 A JP H05144457A JP 3326916 A JP3326916 A JP 3326916A JP 32691691 A JP32691691 A JP 32691691A JP H05144457 A JPH05144457 A JP H05144457A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- passage
- cathode
- oxidant gas
- gas supply
- fuel cell
- Prior art date
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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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動用加熱器の熱源として使用される高温ガ
スの有効利用を図る。 【構成】 アノード７とカソード２０からなる燃料電池
本体６を設け、窒素ガス供給路３０を接続された酸化剤
ガス供給路１７をカソード２０の入側に接続し、排熱回
収装置２２を備えた酸化剤ガス排出路２１をカソード２
０の出側に接続し、カソード２０入側の酸化剤ガス供給
路１７とカソード２０出側の酸化剤ガス排出路２１との
間に循環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給路１７の循
環流路２４合流部出側に高温ガス３３を熱源とする起動
用加熱器３４を備えたバイパス路３２を接続し、起動用
加熱器３４の高温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路
２１の循環流路２４接続部出側に接続する。
スの有効利用を図る。 【構成】 アノード７とカソード２０からなる燃料電池
本体６を設け、窒素ガス供給路３０を接続された酸化剤
ガス供給路１７をカソード２０の入側に接続し、排熱回
収装置２２を備えた酸化剤ガス排出路２１をカソード２
０の出側に接続し、カソード２０入側の酸化剤ガス供給
路１７とカソード２０出側の酸化剤ガス排出路２１との
間に循環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給路１７の循
環流路２４合流部出側に高温ガス３３を熱源とする起動
用加熱器３４を備えたバイパス路３２を接続し、起動用
加熱器３４の高温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路
２１の循環流路２４接続部出側に接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電設備に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池発電設備は図２に示すようなも
のである。
のである。
【０００３】即ち、天然ガス１を燃料ガス供給路２を介
して燃料予熱器３の低温側へ送給することにより天然ガ
ス１を昇温し、次に、天然ガス１を改質器４の改質側５
へ送給して高熱で天然ガス１を分解することにより水素
と一酸化炭素を主成分とする燃料ガスを発生させ、該燃
料ガスを前記燃料予熱器３の高温側へ送給することによ
り燃料予熱器３の低温側に供給される天然ガス１を昇温
させ、燃料ガスを燃料電池本体６のアノード７（負極）
へ送給することにより燃料電池本体６による発電に利用
させる。
して燃料予熱器３の低温側へ送給することにより天然ガ
ス１を昇温し、次に、天然ガス１を改質器４の改質側５
へ送給して高熱で天然ガス１を分解することにより水素
と一酸化炭素を主成分とする燃料ガスを発生させ、該燃
料ガスを前記燃料予熱器３の高温側へ送給することによ
り燃料予熱器３の低温側に供給される天然ガス１を昇温
させ、燃料ガスを燃料電池本体６のアノード７（負極）
へ送給することにより燃料電池本体６による発電に利用
させる。
【０００４】燃料電池本体６のアノード７から排出され
た使用済みの燃料ガスを燃料ガス排出路８を介して触媒
燃焼器９へ送給し、触媒燃焼器９で使用済みの燃料ガス
を後述する使用済みの酸化剤ガス中の酸素によって燃焼
させることにより高温の燃焼ガスを発生させ、該高温の
燃焼ガスを燃焼ガス排出路１２を介して前記改質器４の
燃焼側１０へ送給し、改質器４の改質側５へ供給される
天然ガスを分解するのに利用させる。
た使用済みの燃料ガスを燃料ガス排出路８を介して触媒
燃焼器９へ送給し、触媒燃焼器９で使用済みの燃料ガス
を後述する使用済みの酸化剤ガス中の酸素によって燃焼
させることにより高温の燃焼ガスを発生させ、該高温の
燃焼ガスを燃焼ガス排出路１２を介して前記改質器４の
燃焼側１０へ送給し、改質器４の改質側５へ供給される
天然ガスを分解するのに利用させる。
【０００５】そして、改質器４の燃焼側１０から排出さ
れた燃焼ガスは、カソードバイパス路１１を介して空気
予熱器１９の高温側へ送給された後、凝縮器１４及び気
水分離器１５へ送られることにより水分を除去され、低
温ブロワ１６によって空気予熱器１９の低温側へ送られ
昇温された後、更に、酸化剤ガス供給路１７へと導入さ
れる。
れた燃焼ガスは、カソードバイパス路１１を介して空気
予熱器１９の高温側へ送給された後、凝縮器１４及び気
水分離器１５へ送られることにより水分を除去され、低
温ブロワ１６によって空気予熱器１９の低温側へ送られ
昇温された後、更に、酸化剤ガス供給路１７へと導入さ
れる。
【０００６】一方、コンプレッサ１３により空気供給路
２６へ吸入された空気１８も、前記酸化剤ガス供給路１
７へと送給される。
２６へ吸入された空気１８も、前記酸化剤ガス供給路１
７へと送給される。
【０００７】カソードバイパス路１１からの燃焼ガス中
の二酸化炭素と、空気１８中の酸素とを主成分とする酸
化剤ガスは、高温ブロワ２５によって燃料電池本体６の
カソード２０（正極）へ送給されることにより燃料電池
本体６による発電に利用される。
の二酸化炭素と、空気１８中の酸素とを主成分とする酸
化剤ガスは、高温ブロワ２５によって燃料電池本体６の
カソード２０（正極）へ送給されることにより燃料電池
本体６による発電に利用される。
【０００８】燃料電池本体６のカソード２０から酸化剤
ガス排出路２１へ排出された使用済みの酸化剤ガスは、
一部が酸素供給路２７を介して前記触媒燃焼器９へ送ら
れ、残りが酸化剤ガス排出路２１を介して前記コンプレ
ッサ１３を駆動するタービン２３へ送られて、タービン
２３の駆動に用いられ、更に、排熱回収装置２２を通り
排熱を改質用蒸気４７として回収した後、系外へ排出さ
れる。
ガス排出路２１へ排出された使用済みの酸化剤ガスは、
一部が酸素供給路２７を介して前記触媒燃焼器９へ送ら
れ、残りが酸化剤ガス排出路２１を介して前記コンプレ
ッサ１３を駆動するタービン２３へ送られて、タービン
２３の駆動に用いられ、更に、排熱回収装置２２を通り
排熱を改質用蒸気４７として回収した後、系外へ排出さ
れる。
【０００９】酸化剤ガス排出路２１を流れる使用済みの
酸化剤ガスの一部は、途中、循環流路２４を介して酸化
剤ガス供給路１７の高温ブロワ２５入側へ戻され、燃料
電池本体６における電池反応の温度制御のために循環使
用される。
酸化剤ガスの一部は、途中、循環流路２４を介して酸化
剤ガス供給路１７の高温ブロワ２５入側へ戻され、燃料
電池本体６における電池反応の温度制御のために循環使
用される。
【００１０】又、燃料ガス供給路２の燃料予熱器３入側
に窒素ガス供給路２８を接続して、燃料電池発電設備の
停止時にアノード７の系統を窒素ガス２９に置換し得る
ようにすると共に、酸化剤ガス供給路１７の循環流路２
４接続部上流に窒素ガス供給路３０を接続して、停止時
にカソード２０の系統を窒素ガス３１に置換し得るよう
にし、且つ、酸化剤ガス供給路１７の高温ブロワ２５出
側にバイパス路３２を接続し、該バイパス路３２の途中
に高温ガス３３を熱源とする起動用加熱器３４を設け
て、燃料電池発電設備の起動開始時に後述するようにバ
イパス路３２側へ導いた窒素ガス３１を加熱して、カソ
ード２０及びその系統の暖気を行わせると共に、窒素ガ
ス３１の熱によって昇温されたカソード２０からの伝熱
により、アノード７及びその系統を暖気し得るようにす
る。
に窒素ガス供給路２８を接続して、燃料電池発電設備の
停止時にアノード７の系統を窒素ガス２９に置換し得る
ようにすると共に、酸化剤ガス供給路１７の循環流路２
４接続部上流に窒素ガス供給路３０を接続して、停止時
にカソード２０の系統を窒素ガス３１に置換し得るよう
にし、且つ、酸化剤ガス供給路１７の高温ブロワ２５出
側にバイパス路３２を接続し、該バイパス路３２の途中
に高温ガス３３を熱源とする起動用加熱器３４を設け
て、燃料電池発電設備の起動開始時に後述するようにバ
イパス路３２側へ導いた窒素ガス３１を加熱して、カソ
ード２０及びその系統の暖気を行わせると共に、窒素ガ
ス３１の熱によって昇温されたカソード２０からの伝熱
により、アノード７及びその系統を暖気し得るようにす
る。
【００１１】尚、起動開始時には、窒素ガス供給路３０
から供給された窒素ガス３１は、酸化剤ガス供給路１
７、バイパス路３２、酸化剤ガス供給路１７、カソード
２０、酸化剤ガス排出路２１、循環流路２４、酸化剤ガ
ス供給路１７の順に循環され、加熱された窒素ガス３１
の体積膨張分が酸化剤ガス排出路２１からタービンバイ
パス路３７を通って系外へ排出されるようになってい
る。
から供給された窒素ガス３１は、酸化剤ガス供給路１
７、バイパス路３２、酸化剤ガス供給路１７、カソード
２０、酸化剤ガス排出路２１、循環流路２４、酸化剤ガ
ス供給路１７の順に循環され、加熱された窒素ガス３１
の体積膨張分が酸化剤ガス排出路２１からタービンバイ
パス路３７を通って系外へ排出されるようになってい
る。
【００１２】更に、燃料ガス供給路２の窒素ガス供給路
２８接続部入側に、触媒燃焼器９へ天然ガス１を送る燃
料供給路３５を設けると共に、空気供給路２６のコンプ
レッサ１３出側に、触媒燃焼器９へ空気１８を送る空気
供給路３６を設けて、起動開始時に天然ガス１と空気１
８の燃焼により触媒燃焼器９を暖気し得るようにする。
２８接続部入側に、触媒燃焼器９へ天然ガス１を送る燃
料供給路３５を設けると共に、空気供給路２６のコンプ
レッサ１３出側に、触媒燃焼器９へ空気１８を送る空気
供給路３６を設けて、起動開始時に天然ガス１と空気１
８の燃焼により触媒燃焼器９を暖気し得るようにする。
【００１３】又、酸化剤ガス排出路２１のタービン２３
入出側間に、前述のタービンバイパス路３７を設けて、
酸化剤ガス排出路２１を流れる酸化剤ガスなどの圧力が
低くなってタービン２３を駆動できなくなった場合など
に、これらのガスにタービン２３を迂回させ得るように
する。
入出側間に、前述のタービンバイパス路３７を設けて、
酸化剤ガス排出路２１を流れる酸化剤ガスなどの圧力が
低くなってタービン２３を駆動できなくなった場合など
に、これらのガスにタービン２３を迂回させ得るように
する。
【００１４】尚、図中３８は弁、３９は逆止弁である。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記燃
料電池発電設備には、以下のような問題があった。
料電池発電設備には、以下のような問題があった。
【００１６】即ち、起動用加熱器３４の熱源として使用
された高温ガス３３は、そのまま無駄に捨てられてい
た。
された高温ガス３３は、そのまま無駄に捨てられてい
た。
【００１７】又、燃料電池発電設備の起動開始時に、高
価な窒素ガス２９の使用量を最小限に抑さえるため、ア
ノード７の系統には少量の窒素ガス２９しか供給しない
ようにしていたので、触媒燃焼器９などの暖気に時間が
掛かって、燃料電池発電設備全体の起動時間が長くなっ
ていた。
価な窒素ガス２９の使用量を最小限に抑さえるため、ア
ノード７の系統には少量の窒素ガス２９しか供給しない
ようにしていたので、触媒燃焼器９などの暖気に時間が
掛かって、燃料電池発電設備全体の起動時間が長くなっ
ていた。
【００１８】本発明は、上述の実情に鑑み、起動用加熱
器の熱源として使用される高温ガスの有効利用を図ると
共に、設備全体の起動時間を短縮し得るようにした燃料
電池発電設備を提供することを目的とするものである。
器の熱源として使用される高温ガスの有効利用を図ると
共に、設備全体の起動時間を短縮し得るようにした燃料
電池発電設備を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、アノ
ード７とカソード２０からなる燃料電池本体６を設け、
窒素ガス供給路３０を接続された酸化剤ガス供給路１７
をカソード２０の入側に接続し、排熱回収装置２２を備
えた酸化剤ガス排出路２１をカソード２０の出側に接続
し、カソード２０入側の酸化剤ガス供給路１７とカソー
ド２０出側の酸化剤ガス排出路２１との間に循環流路２
４を接続し、酸化剤ガス供給路１７の循環流路２４合流
部出側に高温ガス３３を熱源とする起動用加熱器３４を
備えたバイパス路３２を接続し、起動用加熱器３４の高
温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路２１の循環流路
２４接続部出側に接続したことを特徴とする燃料電池発
電設備にかかるものである。
ード７とカソード２０からなる燃料電池本体６を設け、
窒素ガス供給路３０を接続された酸化剤ガス供給路１７
をカソード２０の入側に接続し、排熱回収装置２２を備
えた酸化剤ガス排出路２１をカソード２０の出側に接続
し、カソード２０入側の酸化剤ガス供給路１７とカソー
ド２０出側の酸化剤ガス排出路２１との間に循環流路２
４を接続し、酸化剤ガス供給路１７の循環流路２４合流
部出側に高温ガス３３を熱源とする起動用加熱器３４を
備えたバイパス路３２を接続し、起動用加熱器３４の高
温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路２１の循環流路
２４接続部出側に接続したことを特徴とする燃料電池発
電設備にかかるものである。
【００２０】請求項２の発明は、アノード７とカソード
２０からなる燃料電池本体６を設け、アノード７の出側
に触媒燃焼器９を備えた燃料ガス排出路８を接続し、窒
素ガス供給路３０を接続された酸化剤ガス供給路１７を
カソード２０の入側に接続し、酸化剤ガス排出路２１を
カソード２０の出側に接続し、カソード２０入側の酸化
剤ガス供給路１７とカソード２０出側の酸化剤ガス排出
路２１との間に循環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給
路１７の循環流路２４合流部出側に高温ガス３３を熱源
とする起動用加熱器３４を備えたバイパス路３２を接続
し、起動用加熱器３４の高温ガス排出路４０を触媒燃焼
器９に接続したことを特徴とする燃料電池発電設備にか
かるものである。
２０からなる燃料電池本体６を設け、アノード７の出側
に触媒燃焼器９を備えた燃料ガス排出路８を接続し、窒
素ガス供給路３０を接続された酸化剤ガス供給路１７を
カソード２０の入側に接続し、酸化剤ガス排出路２１を
カソード２０の出側に接続し、カソード２０入側の酸化
剤ガス供給路１７とカソード２０出側の酸化剤ガス排出
路２１との間に循環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給
路１７の循環流路２４合流部出側に高温ガス３３を熱源
とする起動用加熱器３４を備えたバイパス路３２を接続
し、起動用加熱器３４の高温ガス排出路４０を触媒燃焼
器９に接続したことを特徴とする燃料電池発電設備にか
かるものである。
【００２１】
【作用】本発明によれば、起動中には、アノード７で使
用された燃料ガスは燃料ガス排出路８を介して触媒燃焼
器９へ導かれ、又、酸化剤ガス供給路１７から供給され
た酸化剤ガスはカソード２０へ送られ、カソード２０で
使用された酸化剤ガスは酸化剤ガス排出路２１を介して
排熱回収装置２２へ導かれ、排熱回収装置２２で排熱を
改質用蒸気として回収した後、系外へ排出される。
用された燃料ガスは燃料ガス排出路８を介して触媒燃焼
器９へ導かれ、又、酸化剤ガス供給路１７から供給され
た酸化剤ガスはカソード２０へ送られ、カソード２０で
使用された酸化剤ガスは酸化剤ガス排出路２１を介して
排熱回収装置２２へ導かれ、排熱回収装置２２で排熱を
改質用蒸気として回収した後、系外へ排出される。
【００２２】停止時には、窒素ガス供給路３０から窒素
ガス供給路３０に供給された窒素ガスによってカソード
２０及び酸化剤ガス供給路１７並びに酸化剤ガス排出路
２１などが充満される。
ガス供給路３０に供給された窒素ガスによってカソード
２０及び酸化剤ガス供給路１７並びに酸化剤ガス排出路
２１などが充満される。
【００２３】起動開始時には、カソード２０の系統に充
填された窒素ガスを、酸化剤ガス供給路１７、バイパス
路３２、酸化剤ガス供給路１７、カソード２０、酸化剤
ガス排出路２１、循環流路２４、酸化剤ガス供給路１７
の順に循環させ、バイパス路３２に設けられた起動用加
熱器３４で高温ガス３３を熱源として窒素ガスを昇温
し、カソード２０の系統を暖気する。又無負荷運転時も
同様の方法でカソード２０の系統の温度を高温保持す
る。
填された窒素ガスを、酸化剤ガス供給路１７、バイパス
路３２、酸化剤ガス供給路１７、カソード２０、酸化剤
ガス排出路２１、循環流路２４、酸化剤ガス供給路１７
の順に循環させ、バイパス路３２に設けられた起動用加
熱器３４で高温ガス３３を熱源として窒素ガスを昇温
し、カソード２０の系統を暖気する。又無負荷運転時も
同様の方法でカソード２０の系統の温度を高温保持す
る。
【００２４】そして、請求項１の発明によれば、起動用
加熱器３４の高温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路
２１の循環流路２４接続部出側に接続したので、起動用
加熱器３４で使用された高温ガス３３が酸化剤ガス排出
路２１を介して排熱回収装置２２へ導かれ、排熱を回収
される。
加熱器３４の高温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排出路
２１の循環流路２４接続部出側に接続したので、起動用
加熱器３４で使用された高温ガス３３が酸化剤ガス排出
路２１を介して排熱回収装置２２へ導かれ、排熱を回収
される。
【００２５】又、請求項２の発明によれば、起動用加熱
器３４の高温ガス排出路４０を触媒燃焼器９に接続した
ので、起動用加熱器３４で使用された高温ガス３３によ
り触媒燃焼器９が暖気される。
器３４の高温ガス排出路４０を触媒燃焼器９に接続した
ので、起動用加熱器３４で使用された高温ガス３３によ
り触媒燃焼器９が暖気される。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００２７】図１は、本発明の一実施例である。
【００２８】又、図中、図２と同一の構成部分について
は同一の符号を付すことによって説明を省略するものと
し、以下、本発明に特有の構成についてのみ説明して行
く。
は同一の符号を付すことによって説明を省略するものと
し、以下、本発明に特有の構成についてのみ説明して行
く。
【００２９】起動用加熱器３４の高温ガス排出路４０
を、三方弁４１を介して２つの分岐高温ガス排出路４
２，４３に分岐し、一方の分岐高温ガス排出路４２を酸
化剤ガス排出路２１の循環流路２４接続部出側に接続す
ると共に、他方の分岐高温ガス排出路４３を触媒燃焼器
９に接続する。
を、三方弁４１を介して２つの分岐高温ガス排出路４
２，４３に分岐し、一方の分岐高温ガス排出路４２を酸
化剤ガス排出路２１の循環流路２４接続部出側に接続す
ると共に、他方の分岐高温ガス排出路４３を触媒燃焼器
９に接続する。
【００３０】尚、４４は空気供給路２６のコンプレッサ
１３入出側間に接続されたコンプレッサバイパス路、４
５は空気供給路２６のコンプレッサバイパス路４４合流
部出側に接続された電動ブロワであり、起動時に、電動
ブロワ４５によってコンプレッサバイパス路４４を介し
空気１８を吸入し得るようになっている。
１３入出側間に接続されたコンプレッサバイパス路、４
５は空気供給路２６のコンプレッサバイパス路４４合流
部出側に接続された電動ブロワであり、起動時に、電動
ブロワ４５によってコンプレッサバイパス路４４を介し
空気１８を吸入し得るようになっている。
【００３１】又、４６は起動用加熱器３４の高温ガス供
給路である。
給路である。
【００３２】次に、作動について説明する。
【００３３】燃料電池発電設備の停止時及び起動中の作
動自体については図２と同様なので説明を省略する。
動自体については図２と同様なので説明を省略する。
【００３４】燃料電池発電設備が停止状態から起動開始
する際には、アノード７の系統が窒素ガス２９に置換さ
れた状態から、窒素ガス供給路２８へ窒素ガス２９を供
給し、高温ブロワ２５を駆動して、窒素ガス２９を酸化
剤ガス供給路１７、バイパス路３２、酸化剤ガス供給路
１７、カソード２０、酸化剤ガス排出路２１、循環流路
２４、酸化剤ガス供給路１７の順に循環させ、同時に、
高温ガス供給路４６に燃焼ガス等の高温ガス３３を供給
して起動用加熱器３４を起動し、バイパス路３２を通る
窒素ガス３１を加熱して、カソード２０及びその系統の
暖気を行わせると共に、窒素ガス供給路２８へ窒素ガス
２９を供給して、窒素ガス３１の熱によって昇温された
カソード２０からの伝熱により、アノード７及びその系
統の暖気を行わせる。又無負荷運転時も同様の方法でカ
ソード２０及びアノード７の系統の温度を高温保持す
る。
する際には、アノード７の系統が窒素ガス２９に置換さ
れた状態から、窒素ガス供給路２８へ窒素ガス２９を供
給し、高温ブロワ２５を駆動して、窒素ガス２９を酸化
剤ガス供給路１７、バイパス路３２、酸化剤ガス供給路
１７、カソード２０、酸化剤ガス排出路２１、循環流路
２４、酸化剤ガス供給路１７の順に循環させ、同時に、
高温ガス供給路４６に燃焼ガス等の高温ガス３３を供給
して起動用加熱器３４を起動し、バイパス路３２を通る
窒素ガス３１を加熱して、カソード２０及びその系統の
暖気を行わせると共に、窒素ガス供給路２８へ窒素ガス
２９を供給して、窒素ガス３１の熱によって昇温された
カソード２０からの伝熱により、アノード７及びその系
統の暖気を行わせる。又無負荷運転時も同様の方法でカ
ソード２０及びアノード７の系統の温度を高温保持す
る。
【００３５】そして、カソード２０及びその系統の暖気
を行わせるために加熱された窒素ガス３１の体積膨張分
は、酸化剤ガス排出路２１からタービンバイパス路３７
へ迂回して再び酸化剤ガス排出路２１に合流され、最終
的に系外へと排出されるが、起動用加熱器３４の高温ガ
ス排出路４０に設けられた三方弁４１を分岐高温ガス排
出路４２側へ切り換えて置くことにより、起動用加熱器
３４で熱源に使用された高温ガス３３が、酸化剤ガス排
出路２１の循環流路２４接続部出側へ導かれて、窒素ガ
ス３１の体積膨張分と共に、タービンバイパス路３７を
通って酸化剤ガス排出路２１下流側の排熱回収装置２２
へと導かれ、排熱回収装置２２熱を回収され、系外へ排
出されることになる。
を行わせるために加熱された窒素ガス３１の体積膨張分
は、酸化剤ガス排出路２１からタービンバイパス路３７
へ迂回して再び酸化剤ガス排出路２１に合流され、最終
的に系外へと排出されるが、起動用加熱器３４の高温ガ
ス排出路４０に設けられた三方弁４１を分岐高温ガス排
出路４２側へ切り換えて置くことにより、起動用加熱器
３４で熱源に使用された高温ガス３３が、酸化剤ガス排
出路２１の循環流路２４接続部出側へ導かれて、窒素ガ
ス３１の体積膨張分と共に、タービンバイパス路３７を
通って酸化剤ガス排出路２１下流側の排熱回収装置２２
へと導かれ、排熱回収装置２２熱を回収され、系外へ排
出されることになる。
【００３６】このように本発明では、起動用加熱器３４
で熱源に使用された高温ガス３３の熱を有効に再利用で
きる。
で熱源に使用された高温ガス３３の熱を有効に再利用で
きる。
【００３７】又、燃料電池本体１が十分に暖気された
ら、三方弁４１を分岐高温ガス排出路４３側へ切り換え
ることにより、高温ガス３３が触媒燃焼器９へ供給さ
れ、触媒燃焼器９の暖気が行われるので、高価な窒素ガ
ス２９の使用量を最小限に抑さえるため、アノード７の
系統には少量の窒素ガス２９しか供給しないようにした
場合でも、触媒燃焼器９などの暖気時間が短くなり、燃
料電池発電設備全体の起動時間が短縮される。
ら、三方弁４１を分岐高温ガス排出路４３側へ切り換え
ることにより、高温ガス３３が触媒燃焼器９へ供給さ
れ、触媒燃焼器９の暖気が行われるので、高価な窒素ガ
ス２９の使用量を最小限に抑さえるため、アノード７の
系統には少量の窒素ガス２９しか供給しないようにした
場合でも、触媒燃焼器９などの暖気時間が短くなり、燃
料電池発電設備全体の起動時間が短縮される。
【００３８】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、起動用加熱器３４の熱源として使用される高温
ガスの有効利用を図ることができ、請求項２の発明によ
れば、設備全体の起動時間を短縮し得るという優れた効
果を奏し得る。
よれば、起動用加熱器３４の熱源として使用される高温
ガスの有効利用を図ることができ、請求項２の発明によ
れば、設備全体の起動時間を短縮し得るという優れた効
果を奏し得る。
【図１】本発明の一実施例の全体概略系統図である。
【図２】従来例の全体概略系統図である。
６ 燃料電池本体 ７ アノード ９ 触媒燃焼器 １７ 酸化剤ガス供給路 ２０ カソード ２１ 酸化剤ガス排出路 ２２ 排熱回収装置 ２４ 循環流路 ３０ 窒素ガス供給路 ３２ バイパス路 ３３ 高温ガス ３４ 起動用加熱器 ４０ 高温ガス排出路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上松 宏吉 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内
Claims (2)
- 【請求項１】 アノード７とカソード２０からなる燃料
電池本体６を設け、窒素ガス供給路３０を接続された酸
化剤ガス供給路１７をカソード２０の入側に接続し、排
熱回収装置２２を備えた酸化剤ガス排出路２１をカソー
ド２０の出側に接続し、カソード２０入側の酸化剤ガス
供給路１７とカソード２０出側の酸化剤ガス排出路２１
との間に循環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給路１７
の循環流路２４合流部出側に高温ガス３３を熱源とする
起動用加熱器３４を備えたバイパス路３２を接続し、起
動用加熱器３４の高温ガス排出路４０を、酸化剤ガス排
出路２１の循環流路２４接続部出側に接続したことを特
徴とする燃料電池発電設備。 - 【請求項２】 アノード７とカソード２０からなる燃料
電池本体６を設け、アノード７の出側に触媒燃焼器９を
備えた燃料ガス排出路８を接続し、窒素ガス供給路３０
を接続された酸化剤ガス供給路１７をカソード２０の入
側に接続し、酸化剤ガス排出路２１をカソード２０の出
側に接続し、カソード２０入側の酸化剤ガス供給路１７
とカソード２０出側の酸化剤ガス排出路２１との間に循
環流路２４を接続し、酸化剤ガス供給路１７の循環流路
２４合流部出側に高温ガス３３を熱源とする起動用加熱
器３４を備えたバイパス路３２を接続し、起動用加熱器
３４の高温ガス排出路４０を触媒燃焼器９に接続したこ
とを特徴とする燃料電池発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3326916A JPH05144457A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 燃料電池発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3326916A JPH05144457A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 燃料電池発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144457A true JPH05144457A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=18193191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3326916A Pending JPH05144457A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 燃料電池発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757755A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-03-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置の起動方法 |
| JP2002042841A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池コージェネレーションシステム |
| WO2011012942A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3326916A patent/JPH05144457A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757755A (ja) * | 1993-08-18 | 1995-03-03 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置の起動方法 |
| JP2002042841A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 高分子電解質型燃料電池コージェネレーションシステム |
| WO2011012942A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
| US9406949B2 (en) | 2009-07-30 | 2016-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
| US9929415B2 (en) | 2009-07-30 | 2018-03-27 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and control method thereof |
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