JPH05205759A - Fuel cell power plant - Google Patents

Fuel cell power plant

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JPH05205759A
JPH05205759A JP4012357A JP1235792A JPH05205759A JP H05205759 A JPH05205759 A JP H05205759A JP 4012357 A JP4012357 A JP 4012357A JP 1235792 A JP1235792 A JP 1235792A JP H05205759 A JPH05205759 A JP H05205759A
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fuel cell
gas
main body
purge gas
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宮 隆 雨
Tetsuya Funatsu
津 徹 也 船
Motohiro Takahashi
橋 元 洋 高
Masahiro Akiyoshi
吉 正 寛 秋
Yuji Nagata
田 裕 二 永
Seishi Suzuki
木 聖 之 鈴
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PURPOSE:To remove surely combustible component and oxygen component in purge gas supplied to the containment vessel of the main body of a fuel cell, by providing a catalytic combustor in a power plant, burning reformed gas and oxidant in the combustor, and supplying exhaust gas emitted therefrom as purge gas to the containment vessel. CONSTITUTION:Carbon dioxide is separated from a part of gas in a conduit 12 for reformed gas system by a gas separator 10 comprising a permeable film and so on. Separated carbon dioxide is supplied to a containment vessel 2 as purge gas and purges periodically or constantly fuel and oxidant possibly remaining in the vessel, which are emitted through a conduit 15 and merged into a conduit 16 for a fuel discharge system. This constitution can eliminate bad influence due to combustible and oxygen components contained in purge gas and prevents abnormal reaction of purge gas with fuel and oxidant which are leaked from the main body 1 of the cell to the vessel 2, so as to purge the vessel 2 safely.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼電池発電プラント
に係り、特に燃料電池本体を収容する格納容器にパージ
ガスを供給する燃料電池発電プラントに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion cell power generation plant, and more particularly to a fuel cell power generation plant for supplying a purge gas to a storage container that houses a fuel cell body.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に燃料電池発電プラントは、電池外
部から燃料と酸化剤とを連続的に供給し、その燃料の酸
化によって生ずる化学エネルギーを直接電気エネルギー
に変化させるものである。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel cell power generation plant continuously supplies a fuel and an oxidant from the outside of the cell to directly convert chemical energy generated by the oxidation of the fuel into electric energy.

【0003】この燃料電池発電プラントは、通常、図1
7に示すように化学反応により電流を発生させる燃料電
池本体1とこの燃料電池本体1に供給する燃料ガスを発
生する改質器5とを備えている。
This fuel cell power plant is generally shown in FIG.
As shown in FIG. 7, a fuel cell main body 1 for generating an electric current by a chemical reaction and a reformer 5 for generating a fuel gas to be supplied to the fuel cell main body 1 are provided.

【0004】改質器5は改質管からなる改質部5aとバ
ーナからなる燃焼部5bとを備え、改質部5aには改質
用燃料と水蒸気との混合ガスが導入され、改質部5a内
で加熱され、水素リッチなガスに改質され、導管12を
通じて燃料電池本体1の燃料極3に供給される。
The reformer 5 is provided with a reforming section 5a consisting of a reforming tube and a combustion section 5b consisting of a burner. A mixture gas of reforming fuel and steam is introduced into the reforming section 5a to reform the gas. It is heated in the portion 5a, reformed into a hydrogen-rich gas, and supplied to the fuel electrode 3 of the fuel cell body 1 through the conduit 12.

【0005】燃料電池本体1は、燃料極3と酸化剤極4
を備え、また、燃料電池本体1を収容する格納容器2に
より周囲環境から隔離されている。
The fuel cell body 1 includes a fuel electrode 3 and an oxidant electrode 4.
And is isolated from the surrounding environment by a storage container 2 that houses the fuel cell body 1.

【0006】酸化剤極4には酸素や空気等の酸化剤が導
管14から供給され、水素リッチガスと酸化剤とは燃料
電池本体1の中で反応した後、それぞれ排燃料、排酸化
剤となり導管16,17を通じて排出され、改質器5の
燃焼部5bに供給される。燃焼部5bに導入された排燃
料と排酸化剤は、燃焼部5a内で燃焼し、改質管5aを
加熱すると同時に排ガスを生成し、生成された排ガスは
導管20を通じて系外に放出される。
Oxidizers such as oxygen and air are supplied to the oxidizer electrode 4 from a conduit 14, and the hydrogen-rich gas and the oxidizer react in the fuel cell body 1 and then become exhaust fuel and exhaust oxidizer, respectively. It is discharged through 16 and 17, and is supplied to the combustion section 5b of the reformer 5. The exhaust fuel and the exhaust oxidant introduced into the combustion section 5b are burned in the combustion section 5a to heat the reforming pipe 5a and simultaneously generate exhaust gas, and the generated exhaust gas is discharged to the outside of the system through the conduit 20. ..

【0007】また、燃焼部5bからの排ガスの一部はパ
ージガスとして導管21を通じて格納容器2に供給され
る。格納容器2を通過したパージガスは導管15を通じ
て排出され、排酸化剤の導管17と合流する。
A part of the exhaust gas from the combustion section 5b is supplied as purge gas to the storage container 2 through the conduit 21. The purge gas that has passed through the storage container 2 is discharged through the conduit 15 and merges with the exhaust oxidizing agent conduit 17.

【0008】一般に燃料電池本体1の燃料極3と酸化剤
極4には十分なガスシール性を持たせているが、長期運
転による経年変化等により、燃料電池本体1から燃料や
酸化剤が格納容器1内に漏出し滞溜する場合がある。こ
の場合予期しない異常反応を生じる危険があるので、上
述の様に、格納容器2は定期的にあるいは常時パージさ
れるようになっている。
Generally, the fuel electrode 3 and the oxidizer electrode 4 of the fuel cell body 1 are provided with sufficient gas sealing properties, but the fuel and the oxidizer are stored from the fuel cell body 1 due to aging due to long-term operation. It may leak into the container 1 and accumulate. In this case, there is a risk that an unexpected abnormal reaction may occur, and as described above, the storage container 2 is regularly or constantly purged.

【0009】パージガスとしては燃料や酸化剤との反応
性がない窒素等の不活性ガスが望ましいが、大量の窒素
を高圧ガスとして貯蔵すること、又は極低温液体として
貯蔵することは容易ではない。
As the purge gas, an inert gas such as nitrogen having no reactivity with the fuel and the oxidant is desirable, but it is not easy to store a large amount of nitrogen as a high pressure gas or a cryogenic liquid.

【0010】そこで、上記の様に、このパージガスとし
て改質器5の燃焼部5bの排ガスを利用することが知ら
れている(特開平2−226664号公報参照)。
Therefore, as described above, it is known to use the exhaust gas of the combustion section 5b of the reformer 5 as the purge gas (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-226664).

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、改質器
5の燃焼部5bからの排ガスは残燃焼分の可燃性成分や
酸素成分を一部含んでいる。プラントの負荷レベルによ
り改質器バーナの燃焼量が大きく異なるため、これらの
残存成分は一般に負荷レベルに応じ、また過渡期にも大
きく変動する。従って、プラントの運転状況によっては
定常的にあるいは過渡的に排ガスの可燃性成分や酸素成
分が基準値を超えてしまいこのため格納容器中のパージ
ガスが燃料電池本体1中に漏入した燃料及び酸化剤と異
常な反応をして危険をもたらす恐れがある。
However, the exhaust gas from the combustion section 5b of the reformer 5 partially contains combustible components and oxygen components of the residual combustion. Since the combustion amount of the reformer burner varies greatly depending on the load level of the plant, these residual components generally vary depending on the load level and also during the transition period. Therefore, depending on the operating conditions of the plant, the combustible components and oxygen components of the exhaust gas exceed the reference values steadily or transiently, so that the purge gas in the storage container leaks into the fuel cell main body 1 and the oxidized fuel and oxidation. May cause dangerous reactions with chemicals.

【0012】そこで本発明の目的は、上記従来技術が有
する問題を解消し、燃料電池本体1の格納容器2に供給
されるパージガスの中に含まれる可燃性成分や酸素成分
を確実に除去し、格納容器を安全に効率的にパージする
ことを可能にした燃料電池発電プラントを提供すること
にある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to reliably remove combustible components and oxygen components contained in the purge gas supplied to the storage container 2 of the fuel cell body 1, It is to provide a fuel cell power generation plant capable of safely and efficiently purging a storage container.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による燃料電池発電プラントは、燃料電池本
体と、この燃料電池本体を収容する格納容器と、前記燃
料電池本体に供給する改質ガスを生成する改質器とを有
する燃料電池発電プラントであって、前記燃料電池本体
から排出される排燃料ガスまたは前記改質ガスより二酸
化炭素ガスを分離するためのガス分離装置を備え、この
ガス分離装置により分離した二酸化炭素ガスをパージガ
スとして格納容器に供給することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a fuel cell power plant according to the present invention comprises a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a modification for supplying the fuel cell main body. A fuel cell power plant having a reformer for producing a quality gas, comprising a gas separation device for separating carbon dioxide gas from the exhausted fuel gas or the reformed gas discharged from the fuel cell body, It is characterized in that the carbon dioxide gas separated by this gas separation device is supplied to the storage container as a purge gas.

【0014】また本発明は、燃料電池本体と、この燃料
電池本体を収容する格納容器と、前記燃料電池本体に供
給する改質ガスを生成する改質器とを有する燃料電池発
電プラントであって、除湿装置を備え、この除湿装置に
よって前記改質器の燃焼部から排出される排ガスを除湿
した後パージガスとして前記格納容器へ供給することを
特徴とする。
The present invention also relates to a fuel cell power plant having a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body. A dehumidifying device is provided, and the exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer is dehumidified by the dehumidifying device and then supplied as purge gas to the storage container.

【0015】また本発明は、燃料電池本体と、この燃料
電池本体を収容する格納容器と、前記燃料電池本体に供
給する改質ガスを生成する改質器とを有する燃料電池発
電プラントであって、触媒燃焼器と除湿装置とを備え、
前記改質器の燃焼部から排出される排ガスと前記改質器
の改質部から排出される改質ガスとを前記触媒燃焼器中
で燃焼させ、前記触媒燃焼器から排出される排ガスを前
記除湿装置によって除湿した後パージガスとして前記格
納容器へ供給することを特徴とする。
The present invention also relates to a fuel cell power plant having a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body. Equipped with a catalytic combustor and a dehumidifier,
The exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer and the reformed gas discharged from the reformer section of the reformer are burned in the catalytic combustor, and the exhaust gas discharged from the catalytic combustor is After dehumidifying with a dehumidifier, it is supplied to the storage container as a purge gas.

【0016】また本発明は、燃料電池本体と、この燃料
電池本体を収容する格納容器と、前記燃料電池本体に供
給する改質ガスを生成する改質器と、前記燃料電池本体
に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス源とを有する燃料電
池発電プラントであって、触媒燃焼器を備え、前記改質
ガスおよび前記酸化剤ガスを触媒燃焼器中で燃焼させ、
前記触媒燃焼器から排出される排ガスをパージガスとし
て前記格納容器へ供給することを特徴とする。
The present invention is also directed to a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body, and an oxidant gas for the fuel cell main body. A fuel cell power plant having an oxidant gas source for supplying the reformed gas and the oxidant gas in the catalytic combustor,
The exhaust gas discharged from the catalytic combustor is supplied to the storage container as a purge gas.

【0017】また本発明は、燃料電池本体とこの燃料電
池本体を収容する格納容器とを有する燃料電池発電プラ
ントであって、空気中の酸素を除去する酸素除去装置を
備え、この酸素除去装置によって酸素を除去した空気を
パージガスとして前記格納容器へ供給することを特徴と
する。
Further, the present invention is a fuel cell power generation plant having a fuel cell main body and a storage container accommodating the fuel cell main body, which is provided with an oxygen removing device for removing oxygen in the air. The air from which oxygen is removed is supplied to the storage container as a purge gas.

【0018】[0018]

【作用】ガス分離装置を用いて燃料電池本体から排出さ
れる排燃料ガスまたは改質ガスより二酸化炭素ガスを分
離し、この二酸化炭素ガスをパージガスとして格納容器
に供給する。
The carbon dioxide gas is separated from the exhausted fuel gas or the reformed gas discharged from the fuel cell main body by using the gas separation device, and the carbon dioxide gas is supplied as the purge gas to the storage container.

【0019】また、除湿装置によって改質器の燃焼部か
ら排出される排ガスを除湿した後パージガスとして前記
格納容器へ供給することを特徴とする。
Further, the exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer is dehumidified by the dehumidifying device and then supplied as purge gas to the storage container.

【0020】また、改質器の燃焼部から排出される排ガ
スと改質器の改質部から排出される改質ガスとを触媒燃
焼器中で燃焼させ、この触媒燃焼器から排出される排ガ
スを除湿装置によって除湿した後パージガスとして格納
容器へ供給する。
The exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer and the reformed gas discharged from the reforming section of the reformer are burned in the catalytic combustor, and the exhaust gas discharged from the catalytic combustor. Is dehumidified by the dehumidifier and then supplied as purge gas to the storage container.

【0021】また、改質ガスおよび酸化剤ガスを触媒燃
焼器中で燃焼させ、触媒燃焼器から排出される排ガスを
パージガスとして格納容器へ供給する。
Further, the reformed gas and the oxidant gas are burned in the catalytic combustor, and the exhaust gas discharged from the catalytic combustor is supplied to the storage container as a purge gas.

【0022】また、酸素除去装置によって酸素を除去し
た空気をパージガスとして前記格納容器へ供給する。
Further, the air from which oxygen is removed by the oxygen removing device is supplied to the storage container as a purge gas.

【0023】[0023]

【実施例】以下に本発明による燃料電池発電プラントの
実施例を図1乃至図16を参照して説明する。
EXAMPLE An example of a fuel cell power plant according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0024】図1を参照して本発明による燃料電池発電
プラントの第1実施例を説明する。
A first embodiment of the fuel cell power plant according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0025】図1において、符号1は電気化学反応を起
こして電流を発生させる燃料電池本体であり、この燃料
電池本体1は格納容器2の中に収容されている。燃料電
池本体1には、多孔質電極である燃料極3と酸化剤極4
とが図示しない電解質を挟んで構成されている。燃料極
3には燃料として外部から導管12を通じてメタンガス
等から改質されて生成された水素リッチガスが供給さ
れ、酸化剤極4には酸化剤として外部から導管14を通
じて酸素が供給される。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a fuel cell main body which causes an electrochemical reaction to generate an electric current, and the fuel cell main body 1 is housed in a storage container 2. The fuel cell body 1 includes a fuel electrode 3 and an oxidant electrode 4 which are porous electrodes.
Are sandwiched by an electrolyte (not shown). A hydrogen-rich gas produced by reforming methane gas or the like is externally supplied as a fuel to the fuel electrode 3 through a conduit 12, and oxygen is externally supplied as an oxidant to the oxidizer electrode 4 through a conduit 14.

【0026】また、燃焼電池本体1の中で反応した燃料
と酸化剤とは導管16および17を経て排燃料、排酸化
剤として排出される。
The fuel and oxidant that have reacted in the combustion cell body 1 are discharged as exhaust fuel and exhaust oxidant via conduits 16 and 17.

【0027】また、導管12により供給される改質ガス
の一部は、パージガス供給源として導管12aを通じて
ガス分離装置10に供給され、二酸化炭素が分離され
る。この分離された二酸化炭素は導管13を通じて格納
容器2に供給され、格納容器2内のパージガスはパージ
排ガス管15を通じて排出され、排燃料系統の導管16
に合流する。
Further, a part of the reformed gas supplied through the conduit 12 is supplied as a purge gas supply source to the gas separation device 10 through the conduit 12a to separate carbon dioxide. The separated carbon dioxide is supplied to the containment vessel 2 through the conduit 13, the purge gas in the containment vessel 2 is discharged through the purge exhaust gas pipe 15, and the exhaust fuel system conduit 16 is provided.
To join.

【0028】なお、ガス分離装置5としては、分離膜を
始めとするあらゆる化学的、物理的、あるいはその他の
分離方式が考えられる。
The gas separation device 5 may be any chemical, physical or other separation system including a separation membrane.

【0029】次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0030】改質ガス系統の導管12のガスの一部から
透過膜等のガス分離装置10により、二酸化炭素が分離
される。分離された二酸化炭素はパージガスとして格納
容器2に供給され、格納容器2内に滞溜する可能性のあ
る燃料や酸化剤を定期的にあるいは常時パージする。パ
ージガスは導管15を通じて排出され、排燃料系統の導
管16に合流する。
Carbon dioxide is separated from a part of the gas in the conduit 12 of the reformed gas system by the gas separator 10 such as a permeable membrane. The separated carbon dioxide is supplied to the storage container 2 as a purge gas, and the fuel and the oxidant that may remain in the storage container 2 are regularly or constantly purged. The purge gas is discharged through the conduit 15 and joins the conduit 16 of the exhaust fuel system.

【0031】本実施例の構成によれば、二酸化炭素を分
離するガス分離装置10を設けたので、このガス分離装
置10により改質ガスの一部から二酸化炭素を分離する
ことができる。そして、この二酸化炭素をパージガスと
して格納容器2へ供給することにより、パージガス中に
含まれる可燃性成分や酸素成分等による悪影響を除去す
ることができる。この結果、パージガスが燃料電池本体
1中より格納容器に漏入した燃料及び酸化剤と異常な反
応をして危険をもたらすことを回避し、格納容器2を安
全にパージすることができる。
According to the configuration of this embodiment, since the gas separating device 10 for separating carbon dioxide is provided, the gas separating device 10 can separate carbon dioxide from a part of the reformed gas. Then, by supplying this carbon dioxide to the storage container 2 as a purge gas, it is possible to remove the adverse effects of the flammable components, oxygen components, etc. contained in the purge gas. As a result, it is possible to prevent the purge gas from abnormally reacting with the fuel and the oxidant that have leaked into the storage container from the fuel cell main body 1 to cause a danger, and to safely purge the storage container 2.

【0032】次に、図2を参照して本発明の第2実施例
を説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0033】図2において、燃焼電池本体1の燃焼極3
から導管16を経て排出される排燃料の一部が導管16
aを通じてブロワ14に供給される。このブロワ14に
よって昇圧後、排燃料は導管18を通じてガス分離装置
10に供給され、二酸化炭素が分離される。ガス分離装
置10以降は第1実施例と同様である。
In FIG. 2, the combustion electrode 3 of the combustion cell body 1
Part of the exhaust fuel discharged from the conduit 16 through the conduit 16
It is supplied to the blower 14 through a. After the pressure is increased by the blower 14, the exhaust fuel is supplied to the gas separation device 10 through the conduit 18 to separate carbon dioxide. The gas separator 10 and the subsequent components are the same as in the first embodiment.

【0034】本実施例によれば、燃料電池本体1から排
出される排燃料から二酸化炭素を分離することができ、
パージガスを効率的に生成することができる。
According to this embodiment, carbon dioxide can be separated from the exhaust fuel discharged from the fuel cell body 1,
The purge gas can be efficiently generated.

【0035】なお、第1実施例および第2実施例のいず
れにおいても、収容容器2から排出されるパージガスは
導管15を通じて排燃料系統の導管16に合流している
が、排空気系統の導管17に合流してもよく、また、系
外放出してもよい。
In each of the first and second embodiments, the purge gas discharged from the container 2 joins the conduit 16 of the exhaust fuel system through the conduit 15, but the conduit 17 of the exhaust air system. It may be combined with the above, or may be released from the system.

【0036】次に本発明の第3実施例乃至第6実施例を
図3乃至図6を参照して説明する。第3実施例乃至第6
実施例は以下に記載するような従来の問題点を解決する
ものである。
Next, third to sixth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. Third to sixth embodiments
The embodiment solves the conventional problems as described below.

【0037】すなわち、改質器5の燃焼部5bに供給さ
れる燃料極3からの排燃料の主成分が水素であることか
ら燃焼部5bの燃焼排ガスは一般に水分含有率が10〜
20%程度と高い。このようなガスを燃料電池本1の体
格納容器2のパージガスとして用いると、図18に示す
ようにパージガス入り口管21あるいは格納容器2の局
部における放熱によって、容易にガス中水分が凝縮しド
レンが発生するという問題点があった。
That is, since the main component of the exhaust fuel from the fuel electrode 3 supplied to the combustion section 5b of the reformer 5 is hydrogen, the combustion exhaust gas of the combustion section 5b generally has a water content of 10 to 10.
It is as high as 20%. When such a gas is used as the purge gas for the body storage container 2 of the fuel cell main body 1, as shown in FIG. 18, heat in the purge gas inlet pipe 21 or the storage container 2 is locally radiated to easily condense water in the gas and cause a drainage. There was a problem that it occurred.

【0038】例えば、系内の運転圧力がこのようなプラ
ントでの一般的な値である5ataであるとすると、パ
ージガス中の20%の水分分圧は1ataとなり、10
0℃の飽和圧に相当する。すなわち、パージガス入り口
管21や格納容器2の局部で100℃以下になる箇所が
あればそこでドレンが発生することになる。
For example, assuming that the operating pressure in the system is 5 ata, which is a general value in such a plant, the water partial pressure of 20% in the purge gas is 1 ata.
This corresponds to a saturation pressure of 0 ° C. That is, if there is a portion of the purge gas inlet pipe 21 or the containment vessel 2 at a temperature of 100 ° C. or lower, drainage will occur there.

【0039】パージガス入り口管21、ブロワ23ある
いは格納容器2(図18参照)の何れにおいてもドレン
の発生は有害である。すなわち、バージガス入り口管2
1でのドレン閉塞により、パージガス流がなくなると燃
料電池本体の安全性の問題がある。
The generation of drain is harmful in any of the purge gas inlet pipe 21, the blower 23, and the storage container 2 (see FIG. 18). That is, the barge gas inlet pipe 2
When the purge gas flow disappears due to the drain blockage at 1, there is a safety problem of the fuel cell body.

【0040】また、ブロワ23のインペラに対しドレン
アタックが生じるとブロワ破損の危険性がある。さらに
格納容器2内で凝縮水が生じて一般に高電位にある燃料
極3、空気極4と接地電位にある格納容器2との間の絶
縁が不良になった場合には、異常な接地電流が流れるた
め発電運転は続けられない。したがって、パージガス中
のドレン発生は、燃料電池発電プラントの信頼性を低下
させる危険性があったのである。
If a drain attack occurs on the impeller of the blower 23, the blower may be damaged. Further, when condensed water is generated in the containment vessel 2 and the insulation between the fuel electrode 3 and the air electrode 4 which are generally at high potential and the containment vessel 2 at ground potential is defective, an abnormal ground current is generated. Because it flows, power generation operation cannot be continued. Therefore, the generation of drain in the purge gas has a risk of reducing the reliability of the fuel cell power plant.

【0041】以下に本発明の第3実施例乃至第6実施例
を説明する。
The third to sixth embodiments of the present invention will be described below.

【0042】まず、本発明の第3実施例を図3を参照し
て説明する。
First, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0043】図3において、燃料電池本体1は、燃料極
3と空気極としての酸化剤極4とを有して成り、さらに
この燃料電池本体1を収容して周囲環境から隔離するた
めに格納容器2が設けられている。燃料電池の発電運転
中は燃料極3と空気極4との間に起電力が生じるため、
一般にこれらの積層体である燃料電池本体1は大地に対
し高電位にあるのに対し、格納容器2は安全のため接地
され、大地電位にある。一方、改質器5は改質部5aと
燃焼部5bより構成され、改質部5aへは導管19を通
じて天然ガスやメタノールなどの改質用燃料が水蒸気と
ともに供給されて水蒸気改質により水素リッチな改質ガ
スが生成される。この改質ガスはさらに導管12を通じ
て、燃料極3に供給される。燃料電池本体1内ではこの
改質ガスと、空気極4へ導管14を通じて酸化剤として
供給される空気とが反応した後、消費されずに残った分
はそれぞれ排燃料と排空気として導管15,16を通じ
て排出される。改質器5の燃焼器5bは、燃焼による発
生熱を水蒸気改質のための改質熱量として改質部5aに
与える機能を持つが、燃料電池プラントの効率を高める
ために燃焼器5b用の燃料として燃料極3の排燃料を導
管16aを通じて供給する。燃焼部5bの燃焼用空気は
導管14aにより供給される。燃焼部5bで燃焼した排
ガスは導管20を通じて系外へ排出されるが、その一部
は燃料電池本体1の格納容器2へパージガス入り口管2
1上のブロワ11を経て供給され、格納容器1cを通過
したパージガスは導管12を通じて排出される。
In FIG. 3, the fuel cell main body 1 comprises a fuel electrode 3 and an oxidant electrode 4 as an air electrode, and is further housed to store the fuel cell main body 1 and isolate it from the surrounding environment. A container 2 is provided. Since an electromotive force is generated between the fuel electrode 3 and the air electrode 4 during the power generation operation of the fuel cell,
In general, the fuel cell main body 1 which is a laminated body of these is at a high potential with respect to the ground, whereas the storage container 2 is grounded for safety and is at the ground potential. On the other hand, the reformer 5 is composed of a reforming section 5a and a combustion section 5b, and reforming fuel such as natural gas or methanol is supplied to the reforming section 5a through a conduit 19 together with steam, so that the steam is reformed to produce hydrogen-rich gas. Reformed gas is generated. This reformed gas is further supplied to the fuel electrode 3 through the conduit 12. In the fuel cell main body 1, after the reformed gas reacts with the air supplied to the air electrode 4 through the conduit 14 as an oxidant, the remaining portions not consumed are exhausted fuel and exhausted air, respectively. It is discharged through 16. The combustor 5b of the reformer 5 has a function of giving the heat generated by combustion to the reforming section 5a as the amount of reforming heat for steam reforming, but is used for the combustor 5b in order to improve the efficiency of the fuel cell plant. Exhaust fuel from the fuel electrode 3 is supplied as fuel through the conduit 16a. Combustion air in the combustion section 5b is supplied by the conduit 14a. Exhaust gas burned in the combustion section 5b is discharged to the outside of the system through the conduit 20, but a part of the exhaust gas is introduced into the storage container 2 of the fuel cell main body 1 through the purge gas inlet pipe 2
The purge gas supplied through the blower 11 above the first container 1 and passing through the storage container 1 c is discharged through the conduit 12.

【0044】ここまでは、図18に示す従来の燃料電池
発電プラントの場合と同様である。
The process up to this point is the same as in the conventional fuel cell power plant shown in FIG.

【0045】本実施例に特徴的なことは、パージガス入
り口管21に除湿装置22を設けたことである。
A feature of this embodiment is that the purge gas inlet pipe 21 is provided with a dehumidifying device 22.

【0046】除湿装置22の具体的な構成例としては、
化学的な水分吸収剤や水分吸着剤、あるいは水分分離膜
などを適用することができる。
As a concrete example of the structure of the dehumidifier 22,
A chemical water absorbent, a water absorbent, or a water separation membrane can be applied.

【0047】次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0048】パージガスとして格納容器2に供給する燃
焼部5bの排ガスの一部を除湿装置22に流通させる。
除湿装置20を流通した排ガスの含有水分率は低下する
ので、多量のドレンの発生を防止することができる。
A part of the exhaust gas of the combustion section 5b supplied to the storage container 2 as the purge gas is circulated to the dehumidifier 22.
Since the moisture content of the exhaust gas flowing through the dehumidifying device 20 decreases, it is possible to prevent the generation of a large amount of drain.

【0049】除湿装置22の除湿レベルを適切に選ぶこ
とによって、パージガス中の水分飽和温度を常温以下に
まで低下させることができる。この場合には、パージガ
ス入り口管21、ブロワ23、または格納容器2の一部
または全体で放熱による温度低下があったとしてもドレ
ンが生じることがない。この結果、パージガス中のドレ
ン発生を防止することができる。
By appropriately selecting the dehumidifying level of the dehumidifying device 22, the moisture saturation temperature in the purge gas can be lowered to room temperature or lower. In this case, even if the purge gas inlet pipe 21, the blower 23, or a part or the whole of the storage container 2 has a temperature drop due to heat radiation, drainage does not occur. As a result, it is possible to prevent the generation of drain in the purge gas.

【0050】本実施例の構成によれば、パージガス入り
口管21に除湿装置22を設けたので、パージガス入り
口管10におけるドレン閉塞や、ブロワ23に対するド
レンアタックを生じる危険性が無くすることができる。
更に格納容器2の内部で凝縮水による絶縁不良を生じる
恐れもなくなる。
According to the structure of this embodiment, since the dehumidifying device 22 is provided in the purge gas inlet pipe 21, it is possible to eliminate the risk of drain clogging in the purge gas inlet pipe 10 and drain attack to the blower 23.
Furthermore, there is no possibility of causing insulation failure due to condensed water inside the storage container 2.

【0051】この結果、高い信頼性の実現を可能とする
燃料電池発電プラントを提供することができる。
As a result, it is possible to provide a fuel cell power plant that can realize high reliability.

【0052】次に本発明の第4実施例を図4を参照して
説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0053】図4において、パージ入り口管21に触媒
燃焼器24と触媒燃焼器24の下流側に除湿装置22と
が設けられている。
In FIG. 4, the purge inlet pipe 21 is provided with a catalytic combustor 24 and a dehumidifying device 22 downstream of the catalytic combustor 24.

【0054】改質器5の燃焼部5bから排出される排ガ
スの一部が導管21を通じて触媒燃焼器24へ供給され
る。また、触媒燃焼器24における燃焼用の燃料とし
て、改質器5の改質部5aから排出される改質ガスの一
部が導管12cを通じて触媒燃焼器24へ供給される。
そして燃焼部5bから排出される排ガス中に残存する酸
素成分は触媒燃焼器24の中で、改質部5aから排出さ
れる改質ガスと反応して二酸化炭素等になる。なお、触
媒燃焼器24における燃焼用の燃料として、燃料電池本
体1の燃料極3からの排燃料の一部を用いることも可能
である。
A part of the exhaust gas discharged from the combustion section 5b of the reformer 5 is supplied to the catalytic combustor 24 through the conduit 21. As the fuel for combustion in the catalytic combustor 24, a part of the reformed gas discharged from the reforming section 5a of the reformer 5 is supplied to the catalytic combustor 24 through the conduit 12c.
Then, the oxygen component remaining in the exhaust gas discharged from the combustion section 5b reacts with the reformed gas discharged from the reforming section 5a in the catalytic combustor 24 to become carbon dioxide or the like. It is also possible to use a part of the exhaust fuel from the fuel electrode 3 of the fuel cell body 1 as the fuel for combustion in the catalytic combustor 24.

【0055】触媒燃焼器24から排出される排ガスを除
湿装置22およびブロワ23を経て燃料電池本体1の格
納容器2へパージガスとして供給する。
Exhaust gas discharged from the catalyst combustor 24 is supplied as a purge gas to the storage container 2 of the fuel cell main body 1 through the dehumidifying device 22 and the blower 23.

【0056】次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0057】一般に燃料電池発電プラントにおいて改質
器5の燃焼部5bから排出される排ガスの一部を格納容
器2のパージガスとして用いるためには、排ガス中の残
留酸素濃度ができるだけ小さいことが望ましい。
In general, in a fuel cell power plant, in order to use a part of the exhaust gas discharged from the combustion section 5b of the reformer 5 as a purge gas for the containment vessel 2, it is desirable that the residual oxygen concentration in the exhaust gas is as small as possible.

【0058】一方、燃焼部5bにおける燃焼量はプラン
トの負荷レベルにより大きく異なり、また過渡的な変化
によっても変動する。このため、燃焼部5bにおける安
定した燃焼を常に行うためには、燃焼用の空気を導管1
4aを通じて相当量過剰に供給しなくてはならない場合
がある。
On the other hand, the amount of combustion in the combustion section 5b greatly differs depending on the load level of the plant and also changes due to a transient change. Therefore, in order to always perform stable combustion in the combustion section 5b, the air for combustion is supplied to the conduit 1
It may be necessary to supply an excessive amount through 4a.

【0059】この場合には燃焼部5bから排出される排
ガス中の残存酸素濃度は、パージガスとして用いるのに
適切なほどは小さくならない。
In this case, the residual oxygen concentration in the exhaust gas discharged from the combustion section 5b does not become small enough to be used as the purge gas.

【0060】図4に示すように本実施例においては、パ
ージガス入り口管21に触媒燃焼器24を設け、改質器
5の燃焼部5bから排出される排ガス中の残留酸素成分
を触媒燃焼器24において消費する。この結果、触媒燃
焼器24から排出される排ガスを安全上十分な低濃度も
しくは酸素成分を含まないパージガスとして格納容器2
へ供給することができる。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the purge gas inlet pipe 21 is provided with a catalytic combustor 24 to remove residual oxygen components in the exhaust gas discharged from the combustion section 5b of the reformer 5 by the catalytic combustor 24. Consume at. As a result, the exhaust gas discharged from the catalytic combustor 24 is stored in the storage container 2 as a purge gas containing a low concentration or oxygen component that is sufficiently safe for safety.
Can be supplied to.

【0061】なお、この場合において、触媒燃焼器24
での反応生成水がその排出ガスに加わる。このため、触
媒燃焼器24から排出される排出ガス中の含有水分率は
改質器の燃焼部5bからの排ガス中の含有水分率よりも
高くなり、ドレンが発生する危険性がさらに高まる。し
かし、本実施例においては、触媒燃焼器24の下流側に
除湿装置22を設けているので、除湿装置22を出た後
のパージガス中の含有水分率を低下させることができ
る。これによって、パージガス中のドレンが発生するこ
とを防止することができる。
In this case, the catalytic combustor 24
The water produced by the reaction in step 1 adds to the exhaust gas. Therefore, the moisture content in the exhaust gas discharged from the catalytic combustor 24 becomes higher than the moisture content in the exhaust gas from the combustion section 5b of the reformer, further increasing the risk of drainage. However, in the present embodiment, since the dehumidifying device 22 is provided on the downstream side of the catalytic combustor 24, it is possible to reduce the moisture content in the purge gas that has left the dehumidifying device 22. This makes it possible to prevent the generation of drain in the purge gas.

【0062】本実施例の構成によれば、パージ入り口管
21に触媒燃焼器24と触媒燃焼器24の下流側に除湿
装置22とを設けたので、改質器5の燃焼部5bにおけ
る安定した燃焼を行うために燃焼用の空気を導管14a
を通じて相当量過剰に供給したとしても、触媒燃焼器2
4から排出される排ガスを安全上十分な低濃度もしくは
酸素成分を含まないパージガスとして格納容器2へ供給
することができる。また、この場合においてパージガス
入り口管21に触媒燃焼器24を設けても下流側に除湿
装置22を設けているので、配管部、ブロワ23、また
は格納容器2の内部でドレンによる悪影響を生じること
がない。この結果、高い信頼性の実現を可能とした燃料
電池発電プラントを提供することができる。
According to the structure of this embodiment, the purge inlet pipe 21 is provided with the catalytic combustor 24 and the dehumidifying device 22 on the downstream side of the catalytic combustor 24, so that the combustion section 5b of the reformer 5 is stable. In order to perform combustion, air for combustion is supplied to the conduit 14a.
Even if it is supplied in an excessive amount through the catalytic combustor 2
It is possible to supply the exhaust gas discharged from No. 4 to the storage container 2 as a purge gas that has a sufficiently low concentration for safety and does not contain an oxygen component. Further, in this case, even if the purge gas inlet pipe 21 is provided with the catalytic combustor 24, since the dehumidifying device 22 is provided on the downstream side, an adverse effect due to drain may occur inside the pipe portion, the blower 23, or the storage container 2. Absent. As a result, it is possible to provide a fuel cell power generation plant that can realize high reliability.

【0063】次に本発明の第5実施例を図5を参照して
説明する。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0064】図5に本発明に係る燃料電池発電プラント
における除湿装置22の他の具体的な構成例を示す。図
5においては、パージガスを凝縮器25、気水分離器2
6、熱交換器27に通流させることにより、ガス中水分
の除去を行う構成としている。パージカスは凝縮器25
で冷却されて気水分離器26でドレイン分離された後、
熱交換器27で再熱されて過熱ガスとして送出される。
従って、下流側でドレンを生じる心配がない。
FIG. 5 shows another concrete configuration example of the dehumidifying device 22 in the fuel cell power plant according to the present invention. In FIG. 5, the purge gas is supplied to the condenser 25 and the steam separator 2.
6. The moisture in the gas is removed by flowing the heat exchanger 27. The purging waste is a condenser 25
After being cooled by and drain-separated by the steam separator 26,
It is reheated in the heat exchanger 27 and sent as superheated gas.
Therefore, there is no risk of drainage on the downstream side.

【0065】このような除湿装置22の構成を用いるこ
とにより、第3実施例および第4実施例と同様の効果を
得ることができる。
By using the structure of the dehumidifier 22 as described above, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained.

【0066】次に本発明の第6実施例を図6を参照して
説明する。
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0067】図6に本発明に係る燃料電池発電プラント
における除湿装置22のさらに他の具体的な構成例を示
す。本実施例においては、図5における凝縮器25と気
水分離器26の代わりにコンタクトクーラ28が設けら
れている。この場合は、パージガスはコンタクトクーラ
28でドレン分離された後、熱交換器27で再熱されて
過熱ガスとして送出される。
FIG. 6 shows still another specific configuration example of the dehumidifying device 22 in the fuel cell power plant according to the present invention. In this embodiment, a contact cooler 28 is provided instead of the condenser 25 and the steam separator 26 in FIG. In this case, the purge gas is drain-separated by the contact cooler 28, reheated by the heat exchanger 27, and sent as superheated gas.

【0068】このような除湿装置22の構成を用いるこ
とにより、第3実施例および第4実施例と同様の効果を
得ることができる。
By using the structure of the dehumidifier 22 as described above, the same effects as those of the third and fourth embodiments can be obtained.

【0069】次に本発明の第7実施例乃至第12実施例
を図7乃至図12を参照して説明する。これらの第7実
施例乃至第12実施例は以下に記載するような従来の問
題点を解決するものである。
Next, seventh to twelfth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. These seventh to twelfth embodiments solve the conventional problems as described below.

【0070】すなわち、改質器5の燃焼部5bから排出
される燃焼排ガスを格納容器2のパージガスとして用い
る従来の燃料電池発電プラント(図19参照)において
は、プラントの各種の運転状況により改質器5の燃焼量
が大きく異なるため、燃焼排ガス中酸素濃度は常に一定
ではなく、特に負荷レベルにより、また過渡変化により
大きく変動する。このため、格納容器2のパージガス中
の酸素濃度の変動も大きく、この変動により酸素濃度が
あるレベルを超えるような場合には、電池容器を常に安
全にパージすることが不可能となる問題点があった。
That is, in the conventional fuel cell power generation plant (see FIG. 19) in which the combustion exhaust gas discharged from the combustion section 5b of the reformer 5 is used as the purge gas for the containment vessel 2, reforming is performed depending on various operating conditions of the plant. Since the combustion amount of the device 5 is greatly different, the oxygen concentration in the flue gas is not always constant, and in particular varies greatly depending on the load level and transient changes. For this reason, the oxygen concentration in the purge gas of the storage container 2 fluctuates greatly, and if the oxygen concentration exceeds a certain level due to this fluctuation, it is impossible to always safely purge the battery container. there were.

【0071】以下に本発明の第7実施例乃至第12実施
例を説明する。
The seventh to twelfth embodiments of the present invention will be described below.

【0072】まず、図7を参照して第7実施例を説明す
る。図7において、燃料電池本体1にはアノード極であ
る燃料極3とカソード極である酸素剤極4、およびこれ
らを積層した電池積層体が含まれ、燃料電池本体1は格
納容器5に収容されている。アノード極3には燃料処理
装置32より水素リッチガスが供給され、また、もう一
方の反応極であるカソード極4には酸化剤ガスが空気処
理装置33から供給される。燃料電池本体1では、これ
らの水素リッチガスおよび酸化剤ガスが電気化学反応を
起こすことで発電が行われる。
First, a seventh embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the fuel cell body 1 includes a fuel electrode 3 that is an anode electrode, an oxygen agent electrode 4 that is a cathode electrode, and a cell stack body in which these are stacked. The fuel cell body 1 is housed in a storage container 5. ing. A hydrogen-rich gas is supplied from the fuel processing device 32 to the anode electrode 3, and an oxidant gas is supplied from the air processing device 33 to the cathode electrode 4, which is the other reaction electrode. In the fuel cell main body 1, the hydrogen-rich gas and the oxidant gas cause an electrochemical reaction to generate power.

【0073】アノード極3で必要とされる水素は、燃料
処理装置32より供給される。燃料処理装置32は、改
質器5と高温一酸化炭素変成器30と低温一酸化炭素変
成器31とから構成される。改質器5は、天然ガスなど
の原燃料を600−800℃程度に加熱し、水蒸気改質
反応により水素リッチガスを生成する反応室からなる改
質部5aと、改質反応に必要な熱を供給する燃焼室から
なる燃焼部5bとに分けられる。
Hydrogen required for the anode 3 is supplied from the fuel processor 32. The fuel processor 32 includes a reformer 5, a high temperature carbon monoxide shift converter 30, and a low temperature carbon monoxide shift converter 31. The reformer 5 heats a raw fuel such as natural gas to about 600 to 800 ° C. to generate a hydrogen-rich gas by a steam reforming reaction, and a reforming section 5a including a reaction chamber and heat required for the reforming reaction. It is divided into a combustion section 5b composed of a supply combustion chamber.

【0074】改質器5を出た改質ガスとしての水素リッ
チガスは、下流の高温一酸化炭素変成器30および低温
一酸化炭素変成器31において、シフト反応により一酸
化炭素濃度を下げられるとともに水素濃度が高められ
る。高温一酸化炭素変成器10では400℃程度、また
低温一酸化炭素変成器31では200℃程度でシフト反
応がおこる。低温一酸化炭素変成器31を出た水素リッ
チガスは、アノード極3に供給される。
The hydrogen-rich gas as the reformed gas, which has flowed out of the reformer 5, is reduced in the concentration of carbon monoxide by the shift reaction in the high-temperature carbon monoxide shift converter 30 and the low-temperature carbon monoxide shift converter 31 which are located downstream. The concentration is increased. The shift reaction occurs at about 400 ° C. in the high temperature carbon monoxide shift converter 10 and at about 200 ° C. in the low temperature carbon monoxide shift converter 31. The hydrogen-rich gas leaving the low temperature carbon monoxide shift converter 31 is supplied to the anode 3.

【0075】アノード極3を出た未反応成分を含む排燃
料は、改質器5の燃焼部5bの燃焼用の燃料として有効
に利用するため、改質器燃焼室5aに供給される。
The exhaust fuel containing the unreacted components that has exited from the anode electrode 3 is supplied to the reformer combustion chamber 5a in order to be effectively used as the fuel for combustion in the combustion section 5b of the reformer 5.

【0076】一方、カソード極4に供給される酸化剤ガ
スとして通常、空気を用いることが多く、大気からの空
気を空気処理装置33を介してカソード極4に供給され
る。空気処理装置33として例えば、コンプレッサーや
ブロワ等の空気圧縮装置を用いることができる。
On the other hand, air is usually used as the oxidant gas supplied to the cathode 4, and air from the atmosphere is supplied to the cathode 4 via the air treatment device 33. As the air treatment device 33, for example, an air compression device such as a compressor or a blower can be used.

【0077】低温一酸化炭素変成器31から排出される
水素リッチガスは分岐され、一部の水素リッチガスは導
管12aを通って触媒燃焼器14に供給される。一方、
空気処理装置33からの空気の一部は触媒燃焼装置14
に供給され、触媒燃焼器14に供給された水素リッチガ
スとともに触媒燃焼させられる。ここで、水素リッチガ
スと空気の流量設定は、それぞれのラインに必要に応じ
てオリフィス等の絞り手段を設定することにより行われ
る。触媒燃焼器34から排出される燃焼排ガスは導管1
3を通ってパージガスとして格納容器2に供給される。
The hydrogen-rich gas discharged from the low-temperature carbon monoxide shift converter 31 is branched, and a part of the hydrogen-rich gas is supplied to the catalytic combustor 14 through the conduit 12a. on the other hand,
Part of the air from the air treatment device 33 is the catalytic combustion device 14
And the hydrogen-rich gas supplied to the catalytic combustor 14 is catalytically combusted. Here, the flow rates of the hydrogen rich gas and the air are set by setting throttling means such as an orifice in each line as needed. The combustion exhaust gas discharged from the catalytic combustor 34 is the conduit 1
It is supplied to the storage container 2 as a purge gas through the storage container 3.

【0078】なお、本実施例では触媒燃焼器34を用い
た例であるが、触媒燃焼器34の代わりに、バーナ等の
通常の燃焼器を用いた構成としてもよい。以下の実施例
についても同様である。
In this embodiment, the catalytic combustor 34 is used as an example. However, instead of the catalytic combustor 34, an ordinary combustor such as a burner may be used. The same applies to the following examples.

【0079】次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0080】プラントの運転状態や負荷レベルによら
ず、燃料処理装置32の水素リッチガスのガス組成はほ
ぼ一定であり、また大気中の空気組成もまた変わらず一
定の酸素濃度を有している。したがって、水素リッチガ
スの一定量と空気の一定量とを定常的に触媒燃焼器34
で燃焼させることにより、触媒燃焼器34の排ガスとし
てほぼ一定の低レベルの酸素濃度を有するパージガスを
得ることができる。
The gas composition of the hydrogen-rich gas in the fuel processor 32 is almost constant regardless of the operating condition and load level of the plant, and the air composition in the atmosphere also has a constant oxygen concentration. Therefore, a fixed amount of hydrogen-rich gas and a fixed amount of air are constantly supplied to the catalytic combustor 34.
By combusting in (1), a purge gas having an almost constant low level oxygen concentration can be obtained as the exhaust gas of the catalytic combustor 34.

【0081】すなわち、燃料処理装置32から得られる
水素リッチガスのガス濃度はほぼ一定であり、また空気
処理装置33から得られる空気中の酸素濃度も一定であ
るので、これらの水素リッチガスおよび空気のそれぞれ
ある一定量を触媒燃焼器34で燃焼させる結果、触媒燃
焼器34から排出される排ガスは、プラントの運転状態
や負荷レベルによらず常に安定した低酸化濃度のガス組
成を持つ。したがって、触媒燃焼器34から排出される
排ガスをパージガスとして格納容器2へ供給することに
より、安定に格納容器2をパージすることができる。
That is, since the gas concentration of the hydrogen-rich gas obtained from the fuel processing device 32 is almost constant, and the oxygen concentration in the air obtained from the air processing device 33 is also constant, the hydrogen-rich gas and the air, respectively. As a result of burning a certain amount in the catalytic combustor 34, the exhaust gas discharged from the catalytic combustor 34 always has a stable low oxidation concentration gas composition regardless of the operating state of the plant or the load level. Therefore, by supplying the exhaust gas discharged from the catalyst combustor 34 to the storage container 2 as a purge gas, the storage container 2 can be stably purged.

【0082】本実施例の構成によれば、触媒燃焼器34
を設けるとともに、燃料処理装置32から得られる水素
リッチガスと、空気処理装置33からの空気とをこの触
媒燃焼器34で燃焼させて、触媒燃焼器34から排出さ
れる燃焼排ガスをパージガスとして格納容器2へ供給す
るので、プラントの運転状態や負荷レベルによらず、常
に安定した低酸素濃度のガス組成を持つパージガスによ
って、いかなるプラント運転状態においても、安全性を
十分確保してパージを行うことができる。
According to the configuration of this embodiment, the catalytic combustor 34
In addition, the hydrogen rich gas obtained from the fuel processing device 32 and the air from the air processing device 33 are combusted in the catalytic combustor 34, and the combustion exhaust gas discharged from the catalytic combustor 34 is used as a purge gas in the storage container 2 Therefore, regardless of the operating condition and load level of the plant, the purge gas having a stable low oxygen concentration gas composition can always be used for purging with sufficient safety in any operating condition of the plant. ..

【0083】次に図8を参照して本発明の第8実施例を
説明する。
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0084】図8において、触媒燃焼器34と格納容器
2との間に冷却器35と汽水分離器36が設置されてい
る。なお、図8には冷却器35と汽水分離器36の両方
を設置した例を示しているが、冷却器35のみの場合、
または冷却器35と汽水分離器36を組合せた凝縮器を
設けてもよい。
In FIG. 8, a cooler 35 and a brackish water separator 36 are installed between the catalytic combustor 34 and the containment vessel 2. Although FIG. 8 shows an example in which both the cooler 35 and the brackish water separator 36 are installed, in the case of only the cooler 35,
Alternatively, a condenser in which the cooler 35 and the brackish water separator 36 are combined may be provided.

【0085】本実施例の構成によれば、第7実施例と同
様の作用効果を有する。また、冷却器35あるいは汽水
分離器36を設けたので、触媒燃焼器34からの燃焼排
ガスの温度を燃料電池の温度の許容レベル以下に制御す
ることができる。また、この燃焼排ガスは水分リッチと
なるが、冷却器35と汽水分離器36を介してドライ化
することによりパージラインでのドレン閉塞を防ぐこと
ができる。
According to the configuration of this embodiment, the same operational effect as that of the seventh embodiment is obtained. Further, since the cooler 35 or the brackish water separator 36 is provided, the temperature of the combustion exhaust gas from the catalytic combustor 34 can be controlled to be equal to or lower than the allowable level of the temperature of the fuel cell. Further, although the combustion exhaust gas becomes rich in water, it is possible to prevent drain clogging in the purge line by drying the combustion exhaust gas through the cooler 35 and the brackish water separator 36.

【0086】次に図9を参照して本発明の第9実施例を
説明する。
Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0087】図9に示すように、本実施例においては触
媒燃焼器34、冷却器35および汽水分離器36の他
に、低温一酸化炭素変成器31の後流に凝縮器37が設
けられている。
As shown in FIG. 9, in this embodiment, in addition to the catalytic combustor 34, the cooler 35 and the brackish water separator 36, a condenser 37 is provided downstream of the low temperature carbon monoxide shifter 31. There is.

【0088】凝縮器37から排出される水素リッチガス
は導管12dおよび12eによってアノード極3および
触媒燃焼器34に送られる。
The hydrogen-rich gas discharged from the condenser 37 is sent to the anode 3 and the catalytic combustor 34 by the conduits 12d and 12e.

【0089】本実施例の構成によれば、凝縮器37の下
流側から水素リッチガスを分岐させるので、水素リッチ
ガス中の水分が少なくなる。この結果、冷却器35と汽
水分離器36をコンパクトにすることができる。また、
第7実施例と同様の作用効果を有する。
According to the configuration of this embodiment, the hydrogen-rich gas is branched from the downstream side of the condenser 37, so that the water content in the hydrogen-rich gas is reduced. As a result, the cooler 35 and the brackish water separator 36 can be made compact. Also,
It has the same effects as the seventh embodiment.

【0090】なお、燃焼処理装置32からの水素リッチ
ガスの取り出す場所は、第7実施例および第8実施例の
ように低温一酸化炭素変成器31の下流に限定されるも
のでなく、図9に示す本実施例のように凝縮器37の下
流側から取り出すものでもよいのであり、さらに、改質
器5の改質部5aの反応側下流側または高温一酸化炭素
変成器30の下流側等のいずれから取り出してもよい。
The place where the hydrogen-rich gas is taken out from the combustion treatment device 32 is not limited to the downstream of the low-temperature carbon monoxide shift converter 31 as in the seventh and eighth embodiments, and is shown in FIG. It may be taken out from the downstream side of the condenser 37 as in this embodiment shown, and further, such as the downstream side of the reaction side of the reforming section 5a of the reformer 5 or the downstream side of the high temperature carbon monoxide shift converter 30. It may be taken out from either.

【0091】次に図10を参照して本発明の第10実施
例を説明する。
Next, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0092】図10に示すように、本実施例は図8に示
した第8実施例の構成と類似の構成を有する。本実施例
ではさらに、汽水分離器36の下流側から格納容器2に
入るまでの間から導管13aによってパージガスの一部
を分岐させ、この分岐したパージガスをブロワ38を介
して触媒燃焼器34の上流に戻してパージガスを循環さ
せる手段が設けられている。
As shown in FIG. 10, this embodiment has a structure similar to that of the eighth embodiment shown in FIG. In the present embodiment, a part of the purge gas is further branched by the conduit 13a from the downstream side of the brackish water separator 36 until it enters the containment vessel 2, and the branched purge gas is upstream of the catalytic combustor 34 via the blower 38. And means for circulating the purge gas.

【0093】本実施例の構成によれば、パージガスを循
環させることにより触媒燃焼器34の燃焼温度を下げる
ことが可能となるので、触媒燃焼器34の材料コストを
下げることができる。また、第7実施例と同様の作用効
果を有する。
According to the structure of this embodiment, the combustion temperature of the catalytic combustor 34 can be lowered by circulating the purge gas, so that the material cost of the catalytic combustor 34 can be lowered. Further, it has the same effect as that of the seventh embodiment.

【0094】次に図11を参照して本発明の第11実施
例を説明する。
Next, an eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0095】図11において、格納容器2の出口から排
出されるパージガスを導管15aによて分岐させ、その
一部をブロワ38を介し触媒燃焼器34の上流側に戻し
てパージガスを循環させる手段が設けられている。
In FIG. 11, the purge gas discharged from the outlet of the containment vessel 2 is branched by the conduit 15a, a part of which is returned to the upstream side of the catalytic combustor 34 via the blower 38 to circulate the purge gas. It is provided.

【0096】本実施例の構成によれば、パージガスを循
環させることにより触媒燃焼器34での燃焼温度を下げ
ることができる。また、図10に示した第10実施例に
比べて格納容器2に供給されるパージガス流量が多くと
ることができる。また、第7実施例と同様の作用効果を
有する。
According to the configuration of this embodiment, the combustion temperature in the catalytic combustor 34 can be lowered by circulating the purge gas. Further, the flow rate of the purge gas supplied to the storage container 2 can be increased as compared with the tenth embodiment shown in FIG. Further, it has the same effect as that of the seventh embodiment.

【0097】次に図12を参照して本発明の第12実施
例を説明する。
Next, a twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0098】図12において、低温一酸化炭素変成器3
1の下流側から水素リッチガスを分岐して触媒燃焼器3
4に供給するラインに、流量検出装置39と制御弁40
が設けられている。また、空気処理装置33から触媒燃
焼器34に空気を供給するラインには、制御弁41が設
けられている。触媒燃焼器34から排出される燃焼排ガ
スのラインには、ガス濃度計42が設けられている。流
量検出装置39で測定された流量検出信号は、制御装置
43に送られ、その検出値があらかじめ設定されている
流量設定値と一致するように、制御弁40の開度を調節
する。また、ガス濃度計42の検出信号も制御装置43
に送られ、その検出値により制御弁41の開度を調節す
る。
In FIG. 12, the low temperature carbon monoxide transformer 3
1. The hydrogen-rich gas is branched from the downstream side of the catalyst combustor 3
4, a flow rate detection device 39 and a control valve 40
Is provided. A control valve 41 is provided in the line that supplies air from the air treatment device 33 to the catalytic combustor 34. A gas concentration meter 42 is provided in the combustion exhaust gas line discharged from the catalytic combustor 34. The flow rate detection signal measured by the flow rate detection device 39 is sent to the control device 43, and the opening degree of the control valve 40 is adjusted so that the detected value matches the preset flow rate setting value. Further, the detection signal of the gas concentration meter 42 is also controlled by the control device 43.
And the opening of the control valve 41 is adjusted by the detected value.

【0099】本実施例の構成によれば、格納容器2のパ
ージガスの流量を設定値どおりに制御することが可能と
なり、常に適切な流量で格納容器2をパージすることが
できる。また、第7実施例と同様の作用効果を有する。
According to the configuration of this embodiment, the flow rate of the purge gas in the storage container 2 can be controlled according to the set value, and the storage container 2 can always be purged at an appropriate flow rate. Further, it has the same effect as that of the seventh embodiment.

【0100】次に本発明の第13実施例乃至第16実施
例を図13乃至図16を参照して説明する。これらの第
13実施例乃至第16実施例は以下に記載するような従
来の問題点を解決するものである。
Next, thirteenth to sixteenth embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. The thirteenth to sixteenth embodiments solve the conventional problems as described below.

【0101】すなわち、図20に示すようにパージガス
供給源50に不活性ガス等を用いてパージを行う従来の
場合においては、長期にわる運転ではこの不活性ガス必
要量は膨大となった。そして、不活性ガスの消費により
運転コストがかかるといった問題点があった。
That is, as shown in FIG. 20, in the conventional case in which the purge gas supply source 50 is purged by using an inert gas or the like, the required amount of the inert gas becomes enormous in a long-term operation. Then, there is a problem that operating costs are increased due to consumption of the inert gas.

【0102】以下に第13実施例乃至第16実施例を説
明する。
Thirteenth to sixteenth embodiments will be described below.

【0103】まず、図13を参照して第13実施例を説
明する。図13において、燃料電池本体1は格納容器2
の中に密閉して収容されている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、導管16および17
を経て排燃料、排酸化剤として排出される。また、格納
容器2の外方にはパージガス供給源50が設けられてお
り、このパージガス供給源50からパージ入口管52を
経て格納容器2へパージガスが供給される。
First, a thirteenth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 13, the fuel cell main body 1 is a storage container 2
It is housed in a closed room. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant reacted in the conduits 16 and 17
Is discharged as exhaust fuel and exhaust oxidant. A purge gas supply source 50 is provided outside the storage container 2, and the purge gas is supplied from the purge gas supply source 50 to the storage container 2 via the purge inlet pipe 52.

【0104】パージガス供給源50から供給されるパー
ジガスは、ブロワまたはコンプレッサまたはターボコン
プレッサにより昇圧された空気である。
The purge gas supplied from the purge gas supply source 50 is the air whose pressure is increased by the blower, the compressor or the turbo compressor.

【0105】一方、パージ入口管52には酸素を除去ま
たは低減するための酸素除去装置51が設けられてい
る。この酸素除去装置51としては、例えばモレキュラ
ーシーブス(MOLECULAR SIEVES)等の吸着剤を用いて酸
素を吸着する圧力スイング吸着方式(PSA 法)等があげ
られる。
On the other hand, the purge inlet pipe 52 is provided with an oxygen removing device 51 for removing or reducing oxygen. Examples of the oxygen removing device 51 include a pressure swing adsorption method (PSA method) that adsorbs oxygen using an adsorbent such as molecular sieves (MOLECULAR SIEVES).

【0106】次に本実施例の作用について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0107】パージガス供給源50の空気は酸素除去装
置51に送られる。酸素除去装置51ではこの空気中の
酸素を除去することにより酸素成分のない、または低減
された空気を生成される。この空気はパージ入口管52
を通って格納容器2へ送られる。
The air from the purge gas supply source 50 is sent to the oxygen removing device 51. The oxygen removing device 51 removes oxygen in the air to generate air having no oxygen component or reduced air. This air is the purge inlet pipe 52.
And is sent to the storage container 2.

【0108】本実施例の構成によれば、酸素除去装置1
0を設けたので、空気から酸素成分のないまたは低減さ
れたパージガスを生成することができる。この結果、不
活性ガスを用いる必要がなく、運転コストのかからない
燃料電池発電プラントを提供することができる。
According to the configuration of this embodiment, the oxygen removing device 1
Since 0 is provided, a purge gas free of oxygen components or reduced in purge gas can be generated from air. As a result, it is possible to provide a fuel cell power generation plant that does not require the use of an inert gas and does not require operating costs.

【0109】なお、酸素除去装置51として酸素吸着
剤、化学反応剤、または分離膜を用いてもよい。
As the oxygen removing device 51, an oxygen adsorbent, a chemical reaction agent, or a separation membrane may be used.

【0110】次に図14を参照して本発明の第14実施
例を説明する。
Next, a fourteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0111】本実施例においては図14に示すようにパ
ージガス供給源としてコンプレッサ53が、酸素除去装
置として例えば上述のモレキュラーシーブス等の酸素吸
着剤を利用した酸素吸着装置55が設けられている。ま
た酸素の吸着には空気温度を50℃〜60℃以下とする
ことが好ましいことから、コンプレッサ53と酸素吸着
装置55の間には冷却器54が設けられている。さらに
酸素吸着装置55には吸着した酸素を排出するための酸
素排気管56が設けられている。
In this embodiment, as shown in FIG. 14, a compressor 53 is provided as a purge gas supply source, and an oxygen adsorbing device 55 using an oxygen adsorbent such as the above-mentioned molecular sieves is provided as an oxygen removing device. Further, since it is preferable to set the air temperature to 50 ° C. to 60 ° C. or less for adsorbing oxygen, a cooler 54 is provided between the compressor 53 and the oxygen adsorbing device 55. Further, the oxygen adsorption device 55 is provided with an oxygen exhaust pipe 56 for exhausting the adsorbed oxygen.

【0112】コンプレッサ53から吐出された空気は冷
却器54により冷却された後、酸素吸着装置55に送ら
れる。酸素吸着装置55ではこの空気中の酸素を吸着し
て排除することにより酸素成分のないまたは低減された
空気が生成される。この空気はパージ入口管52を通っ
て格納容器2へ送られる。また吸着された酸素は酸素排
気管56を通って排出される。
The air discharged from the compressor 53 is cooled by the cooler 54 and then sent to the oxygen adsorption device 55. In the oxygen adsorbing device 55, air in the air is adsorbed and eliminated to generate air having no or reduced oxygen component. This air is sent to the storage container 2 through the purge inlet pipe 52. The adsorbed oxygen is discharged through the oxygen exhaust pipe 56.

【0113】本実施例の構成によれば、酸素吸着装置5
5を設けたので、空気から容易に酸素成分のないまたは
低減されたパージガスを生成することができる。この結
果、不活性ガスを用いる必要がなく、運転コストのかか
らない燃料電池発電プラントを提供することができる。
According to the configuration of this embodiment, the oxygen adsorption device 5
Since 5 is provided, it is possible to easily generate an oxygen-free or reduced purge gas from the air. As a result, it is possible to provide a fuel cell power generation plant that does not require the use of an inert gas and does not require operating costs.

【0114】次に図15を参照して本発明の第15実施
例を説明する。
Next, a fifteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0115】本実施例において、図15に示すようにパ
ージ入口管52にパージ流量調節弁57が設けられてい
る。
In this embodiment, as shown in FIG. 15, the purge inlet pipe 52 is provided with a purge flow rate control valve 57.

【0116】なお、図15ではパージ流量調節弁57を
酸素吸着装置55の下流に設置しているが、これを上流
に設置することも可能である。またパージ流量調節弁5
7は開度調節が可能なモジュレーティング弁とすること
も、オンオフのみの遮断弁とすることも可能である。
Although the purge flow rate control valve 57 is installed downstream of the oxygen adsorption device 55 in FIG. 15, it may be installed upstream. In addition, the purge flow rate control valve 5
7 can be a modulating valve whose opening can be adjusted or a shut-off valve that only turns on and off.

【0117】本実施例の構成によれば、パージ入口管5
2にパージ流量調節弁57を設けたので、このパージ流
量調節弁57を定期的にまたは格納容器2の可燃ガス濃
度に応じて、または格納容器2の圧力に応じて、または
格納容器2と燃料電池本体1との差圧に応じて開閉する
ことにより、格納容器2を間欠的にパージすることがで
きる。
According to the configuration of this embodiment, the purge inlet pipe 5
2 is provided with a purge flow rate control valve 57, the purge flow rate control valve 57 is provided periodically, according to the combustible gas concentration of the storage container 2, or according to the pressure of the storage container 2, or with the storage container 2 and the fuel. The storage container 2 can be intermittently purged by opening and closing according to the pressure difference with the battery body 1.

【0118】次に図16を参照して本発明の第16実施
例を説明する。
Next, a sixteenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0119】本実施例においては図16に示すように酸
素吸着装置55の下流にアキュムレータタンク58が設
けられている。このタンク58の下流ではパージ入口管
52が52a、52b、52cと3つに分かれている。
これらのパージ入口管52a、52b、52cを通じ
て、格納容器2のほか燃料電池本体1の図示しない燃料
極、酸化剤極にパージガスが供給される。また、それぞ
れのパージ入口管52a、52b、52cにはパージガ
ス流量調節弁59a、59b、59cが設けられてい
る。酸素吸着装置55により生成された酸素成分のない
または低減された空気はアキュムレータタンク58に蓄
えられる。
In this embodiment, as shown in FIG. 16, an accumulator tank 58 is provided downstream of the oxygen adsorbing device 55. Downstream of the tank 58, the purge inlet pipe 52 is divided into three parts 52a, 52b and 52c.
Through these purge inlet pipes 52a, 52b and 52c, the purge gas is supplied to the storage container 2 as well as the fuel electrode and the oxidant electrode (not shown) of the fuel cell body 1. Further, purge gas flow rate adjusting valves 59a, 59b, 59c are provided on the respective purge inlet pipes 52a, 52b, 52c. The oxygen-free or reduced-air produced by the oxygen adsorbing device 55 is stored in the accumulator tank 58.

【0120】なお酸素吸着装置55とアキュムレータタ
ンク58の間にはタンク58の圧力を高くするためにコ
ンプレッサを設けることも可能である。
A compressor may be provided between the oxygen adsorption device 55 and the accumulator tank 58 to increase the pressure of the tank 58.

【0121】本実施例の構成によれば、必要に応じてパ
ージガス流量調節弁59a、59b、59cを開閉する
ことにより格納容器2のみならず燃料電池本体1をもパ
ージすることができる。この結果、効率的で確実なパー
ジをすることができる燃料電池発電プラントを提供する
ことができる。
According to the structure of this embodiment, not only the storage container 2 but also the fuel cell body 1 can be purged by opening and closing the purge gas flow rate adjusting valves 59a, 59b, 59c as necessary. As a result, it is possible to provide a fuel cell power generation plant that can perform efficient and reliable purging.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガス分離装置を設け、このガス分離装置により二酸化炭
素を分離してパージガスとして用いるので、燃料電池本
体の格納容器のパージガスの中に含まれる可燃性成分や
酸素成分等による悪影響を除去し格納容器を安全にパー
ジすることができる。
As described above, according to the present invention,
Since a gas separation device is provided and carbon dioxide is separated by this gas separation device and used as a purge gas, the adverse effect of flammable components and oxygen components contained in the purge gas of the containment vessel of the fuel cell main body is removed and the containment vessel is removed. Can be safely purged.

【0123】また、パージ入り口管に除湿装置を設けた
ので、パージガスとして改質器の燃焼部から排出される
排ガスを用いる場合でも、ドレンの発生を防止させるこ
とができる。
Further, since the dehumidifying device is provided in the purge inlet pipe, even when the exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer is used as the purge gas, the generation of drain can be prevented.

【0124】また、パージ入り口管に触媒燃焼器と除湿
装置とを設けたので、改質器の燃焼部における安定した
燃焼を行うために燃焼用の空気を過剰に供給したとして
も、触媒燃焼器から排出される排ガスを安全上十分な低
濃度もしくは酸素成分を含まないパージガスとして格納
容器へ供給することができる。
Further, since the purge inlet pipe is provided with the catalytic combustor and the dehumidifying device, even if the combustion air is excessively supplied in order to perform stable combustion in the combustion section of the reformer, the catalytic combustor is not provided. It is possible to supply the exhaust gas discharged from the storage container to the storage container as a purge gas that has a sufficiently low concentration or oxygen component that is safe for safety.

【0125】また、触媒燃焼器を設け、改質気からの水
素リッチガスと空気とを触媒燃焼器で燃焼させてこの燃
焼排ガスをパージガスとして用いるので、プラントの運
転状態や負荷レベルによらず、常に安定した低酸素濃度
のガス組成を有するパージガスを得ることができ、いか
なるプラント運転状態においても、安全性を十分確保し
てパージを行うことができる。
Further, since the catalytic combustor is provided and the hydrogen-rich gas from the reformed gas and the air are combusted in the catalytic combustor and this combustion exhaust gas is used as the purge gas, regardless of the operating state of the plant or the load level, It is possible to obtain a purge gas having a stable gas composition with a low oxygen concentration, and it is possible to perform purge while ensuring sufficient safety in any plant operating state.

【0126】また、空気中の酸素を除去する酸素除去装
置を設けたので、不活性ガスを用いることなく酸素成分
を低減した空気によって格納容器をパージすることがで
き、運転コストのかからない燃料電池発電プラントを提
供することができる。
Further, since the oxygen removing device for removing oxygen in the air is provided, the containment vessel can be purged with the air having a reduced oxygen component without using an inert gas, and the fuel cell power generation can be performed at a low operating cost. A plant can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による燃料電池発電プラントの第1実施
例を示す系統図。
FIG. 1 is a system diagram showing a first embodiment of a fuel cell power plant according to the present invention.

【図2】同燃料電池発電プラントの第2実施例を示す系
統図。
FIG. 2 is a system diagram showing a second embodiment of the fuel cell power plant.

【図3】同燃料電池発電プラントの第3実施例を示す系
統図。
FIG. 3 is a system diagram showing a third embodiment of the fuel cell power plant.

【図4】同燃料電池発電プラントの第4実施例を示す系
統図。
FIG. 4 is a system diagram showing a fourth embodiment of the fuel cell power plant.

【図5】本発明による燃料電池発電プラントに用いる除
湿装置の具体的構成を示す第5実施例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing a fifth embodiment showing the specific configuration of the dehumidifying device used in the fuel cell power plant according to the present invention.

【図6】同燃料電池発電プラントに用いる除湿装置の他
の具体的構成を示す第6実施例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing a sixth embodiment showing another specific configuration of the dehumidifying device used in the fuel cell power plant.

【図7】本発明による燃料電池発電プラントの第7実施
例を示す系統図。
FIG. 7 is a system diagram showing a seventh embodiment of the fuel cell power plant according to the present invention.

【図8】同燃料電池発電プラントの第8実施例を示す系
統図。
FIG. 8 is a system diagram showing an eighth embodiment of the fuel cell power plant.

【図9】同燃料電池発電プラントの第9実施例を示す系
統図。
FIG. 9 is a system diagram showing a ninth embodiment of the fuel cell power plant.

【図10】同燃料電池発電プラントの第10実施例を示
す系統図。
FIG. 10 is a system diagram showing a tenth embodiment of the fuel cell power plant.

【図11】同燃料電池発電プラントの第11実施例を示
す系統図。
FIG. 11 is a system diagram showing an eleventh embodiment of the fuel cell power plant.

【図12】同燃料電池発電プラントの第12実施例を示
す系統図。
FIG. 12 is a system diagram showing a twelfth embodiment of the fuel cell power plant.

【図13】同燃料電池発電プラントの第13実施例を示
す系統図。
FIG. 13 is a system diagram showing a thirteenth embodiment of the fuel cell power plant.

【図14】同燃料電池発電プラントの第14実施例を示
す系統図。
FIG. 14 is a system diagram showing a fourteenth embodiment of the fuel cell power plant.

【図15】同燃料電池発電プラントの第15実施例を示
す系統図。
FIG. 15 is a system diagram showing a fifteenth embodiment of the fuel cell power plant.

【図16】同燃料電池発電プラントの第16実施例を示
す系統図。
FIG. 16 is a system diagram showing a sixteenth embodiment of the fuel cell power plant.

【図17】従来の燃料電池発電プラントを示す系統図。FIG. 17 is a system diagram showing a conventional fuel cell power generation plant.

【図18】従来の他の燃料電池発電プラントを示す系統
図。
FIG. 18 is a system diagram showing another conventional fuel cell power generation plant.

【図19】従来のさらに他の燃料電池発電プラントを示
す系統図。
FIG. 19 is a system diagram showing still another conventional fuel cell power generation plant.

【図20】従来の他の燃料電池発電プラントを示す系統
図。
FIG. 20 is a system diagram showing another conventional fuel cell power plant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料電池本体 2 格納容器 3 燃料極 4 酸素剤極 5 改質器 5a 改質部 5b 燃焼部 10 ガス分離装置 11 ブロワ 12 導管 12a 導管 12b 導管 12c 導管 12d 導管 12e 導管 13 導管 14 導管 15 導管 16 導管 17 導管 18 導管 19 導管 20 導管 21 パージガス入り口管 22 除湿装置 23 ブロワ 24 触媒燃焼器 25 凝縮器 26 汽水分離器 27 熱交換器 28 コンタクトクーラ 30 高温一酸化炭素変成器 31 低温一酸化炭素変成器 32 燃料処理装置 33 空気処理装置 34 触媒燃料器極 35 冷却器 36 汽水分離器 37 凝縮器 38 ブロワ 39 流量検出装置 40 制御弁 41 制御弁 42 ガス濃度計 43 制御装置 50 パージガス 51 酸素除去装置 52 パージガス入り口管 52a パージガス入り口管 52b パージガス入り口管 52c パージガス入り口管 53 コンプレッサ 54 冷却器 55 酸素吸着装置 56 酸化排気管 57 パージ流量調節弁 58 アキュムレータタンク 59a 弁 59b 弁 59c 弁 1 Fuel Cell Main Body 2 Containment Vessel 4 Fuel Electrode 4 Oxygen Agent Electrode 5 Reformer 5a Reforming Section 5b Combustion Section 10 Gas Separation Device 11 Blower 12 Conduit 12a Conduit 12b Conduit 12c Conduit 12d Conduit 12e Conduit 13 Conduit 14 Conduit 15 Conduit 16 Conduit 17 Conduit 18 Conduit 19 Conduit 20 Conduit 21 Purge gas inlet pipe 22 Dehumidifier 23 Blower 24 Catalytic combustor 25 Condenser 26 Brackish water separator 27 Heat exchanger 28 Contact cooler 30 High temperature carbon monoxide converter 31 Low temperature carbon monoxide converter 32 Fuel treatment device 33 Air treatment device 34 Catalyst fuel device pole 35 Cooler 36 Brackish water separator 37 Condenser 38 Blower 39 Flow rate detection device 40 Control valve 41 Control valve 42 Gas concentration meter 43 Control device 50 Purge gas 51 Oxygen removal device 52 Purge gas Inlet pipe 52a Purge gas Inlet pipe 52b Purge gas inlet pipe 52c Purge gas inlet pipe 53 Compressor 54 Cooler 55 Oxygen adsorption device 56 Oxidation exhaust pipe 57 Purge flow control valve 58 Accumulator tank 59a valve 59b valve 59c valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋 吉 正 寛 東京都港区芝浦一丁目1番1号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 永 田 裕 二 東京都府中市東芝町1 株式会社東芝府中 工場内 (72)発明者 鈴 木 聖 之 東京都府中市東芝町1 株式会社東芝府中 工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masahiro Akiyoshi 1-1-1 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Inside Toshiba Headquarters office (72) Inventor Yuji Nagata 1 share in Toshiba Town, Fuchu-shi, Tokyo Company Toshiba Fuchu Factory (72) Inventor Yoshiyuki Suzuki Fuchu City, Tokyo 1

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料電池本体と、この燃料電池本体を収容
する格納容器と、前記燃料電池本体に供給する改質ガス
を生成する改質器とを有する燃料電池発電プラントであ
って、前記燃料電池本体から排出される排燃料ガスまた
は前記改質ガスより二酸化炭素ガスを分離するためのガ
ス分離装置を備え、このガス分離装置により分離した二
酸化炭素ガスをパージガスとして格納容器に供給するこ
とを特徴とする燃料電池発電プラント。
1. A fuel cell power plant comprising a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body. A gas separation device for separating carbon dioxide gas from the exhausted fuel gas or the reformed gas discharged from the battery body is provided, and the carbon dioxide gas separated by the gas separation device is supplied to the storage container as a purge gas. And a fuel cell power plant.
【請求項2】燃料電池本体と、この燃料電池本体を収容
する格納容器と、前記燃料電池本体に供給する改質ガス
を生成する改質器とを有する燃料電池発電プラントであ
って、除湿装置を備え、この除湿装置によって前記改質
器の燃焼部から排出される排ガスを除湿した後パージガ
スとして前記格納容器へ供給することを特徴とする燃料
電池発電プラント。
2. A fuel cell power plant comprising a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body. A fuel cell power plant, comprising: a dehumidifying device for dehumidifying exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer, and then supplying the gas as purge gas to the storage container.
【請求項3】燃料電池本体と、この燃料電池本体を収容
する格納容器と、前記燃料電池本体に供給する改質ガス
を生成する改質器とを有する燃料電池発電プラントであ
って、触媒燃焼器と除湿装置とを備え、前記改質器の燃
焼部から排出される排ガスと前記改質器の改質部から排
出される改質ガスとを前記触媒燃焼器中で燃焼させ、前
記触媒燃焼器から排出される排ガスを前記除湿装置によ
って除湿した後パージガスとして前記格納容器へ供給す
ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
3. A fuel cell power plant having a fuel cell main body, a storage container for accommodating the fuel cell main body, and a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body. A reformer and a dehumidifier, the exhaust gas discharged from the combustion section of the reformer and the reformed gas discharged from the reforming section of the reformer are burned in the catalytic combustor, and the catalytic combustion is performed. A fuel cell power plant, wherein exhaust gas discharged from a reactor is dehumidified by the dehumidifying device and then supplied as purge gas to the storage container.
【請求項4】燃料電池本体と、この燃料電池本体を収容
する格納容器と、前記燃料電池本体に供給する改質ガス
を生成する改質器と、前記燃料電池本体に酸化剤ガスを
供給する酸化剤ガス源とを有する燃料電池発電プラント
であって、触媒燃焼器を備え、前記改質ガスおよび前記
酸化剤ガスを触媒燃焼器中で燃焼させ、前記触媒燃焼器
から排出される排ガスをパージガスとして前記格納容器
へ供給することを特徴とする燃料電池発電プラント。
4. A fuel cell main body, a container for accommodating the fuel cell main body, a reformer for generating a reformed gas to be supplied to the fuel cell main body, and an oxidant gas to the fuel cell main body. A fuel cell power plant having an oxidant gas source, comprising a catalytic combustor, burning the reformed gas and the oxidant gas in the catalytic combustor, and purging exhaust gas discharged from the catalytic combustor as a purge gas. As a fuel cell power plant.
【請求項5】燃料電池本体とこの燃料電池本体を収容す
る格納容器とを有する燃料電池発電プラントであって、
空気中の酸素を除去する酸素除去装置を備え、この酸素
除去装置によって酸素を除去した空気をパージガスとし
て前記格納容器へ供給することを特徴とする燃料電池発
電プラント。
5. A fuel cell power plant having a fuel cell body and a container for housing the fuel cell body,
A fuel cell power plant, comprising an oxygen removing device for removing oxygen in air, and supplying the air from which oxygen has been removed by the oxygen removing device as purge gas to the storage container.
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