JPH0525660U - 溶融炭酸塩型燃料電池プラント - Google Patents

溶融炭酸塩型燃料電池プラント

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Publication number
JPH0525660U
JPH0525660U JP074116U JP7411691U JPH0525660U JP H0525660 U JPH0525660 U JP H0525660U JP 074116 U JP074116 U JP 074116U JP 7411691 U JP7411691 U JP 7411691U JP H0525660 U JPH0525660 U JP H0525660U
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JP
Japan
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fuel cell
exhaust gas
oxidant
molten carbonate
combustor
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Application number
JP074116U
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English (en)
Inventor
徹 海治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リサイクルブロワを使用することなく、燃焼
器から排出される二酸化炭素を多量に含む燃焼排ガスを
原料空気と混合できるようにした溶融炭酸塩型燃料電池
を提供する。 【構成】 高圧タービン６の排気経路から分岐してその
他端を高圧コンプレッサ10の入口経路に接続される連絡
管12を設ける。この経路は調節弁13を介装する。

Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本考案は燃料電池と圧縮空気供給装置と燃焼器と構成される溶融炭酸塩型燃料 電池発電プラントに係り、二酸化炭素供給用のリサイクルブロックを不要にし、 容易に二酸化炭素を酸化剤側へ供給できるようにした溶融炭酸塩型燃料電池プラ ントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する燃料電池では、電解質板の両 面に接して陰極・陽極が設けられ、それぞれ酸化剤ガス、燃料ガスを電気化学的 に反応させることによって単位電池が形成され、更に単位電池を直列に複数接続 することによって燃料電池積層体が構成され、大規模電力源用として高出力化を 図っている。
【０００３】 溶融炭酸塩型燃料電池は、燃料として水素を主成分とするガスと、酸素と二酸 化炭素を主成分とする酸化剤がそれぞれ陰極・陽極に供給され、電池内にて電気 化学的反応を促して発電される。電池出力を増すためには動作圧力を高くする必 要があり、供給ガスは加圧して供給されるのが一般的である。
【０００４】 溶融炭酸塩型燃料電池に圧力を高めたガスを供給するには燃料の供給装置と、 酸化剤ガスである空気を圧縮して送る圧縮空気供給装置と、電池の燃料排ガスと 酸化剤排ガスを燃焼させて二酸化炭素を主成分としたガスを発生させる燃焼器と 、この二酸化炭素リッチガスを酸化剤へ供給するリサイクルブロワとが協働して 働くようにしなければならない。 図２は従来の溶融炭酸塩型燃料電池発電プラントを示している。
【０００５】 燃料電池１は燃料極２と酸化剤極３とを備え、燃料供給装置５により水素ガス あるいは一酸化炭素とスチームを主成分とした燃料ガスが加圧ガスとして燃料極 ２に供給され、電気化学的反応を経て水素を失なった後の燃料ガスは燃焼器４へ 導かれる。一方、酸化剤としての空気は圧縮空気供給装置８の低圧コンプレッサ ９に導かれて加圧され、更に、高圧コンプレッサ10に送られ、所定圧力に加圧さ れて酸化剤極３に供給される。燃焼器４にて反応生成物の二酸化炭素を多量に含 んで排出される燃焼排ガスの一部はリサイクルブロワ11にて所定圧力まで加圧さ れ、高圧コンプレッサ10にて加圧された空気と混合され、酸化剤として再び空気 極３に供給される。空気極３で電気化学的反応を経た後のガスは未反応の酸素が 含まれており、燃焼器４の酸化剤として供給される。 なお、図中符号６、７は高圧タービンおよび低圧タービンを示している。
【０００６】
【考案が解決しようとする課題】
上記したように酸化剤ガスとしては空気と共に、二酸化炭素を所定圧力まで加 圧して供給する必要がある。二酸化炭素の供給源は通常、燃焼器４の排ガスを使 用するが、この排ガスは燃料電池運転温度よりも高い約700 ℃以上に上昇する。 従って、リサイクルブロワ12は、この温度に耐えられる耐熱材料を用いなければ ならないが、この種の材料は高価であり経済性が損なわれる。
【０００７】 本考案の目的はリサイクルブロワを使用することなく、燃焼器から排出される 二酸化炭素を多量に含む燃焼排ガスを原料空気と混合できるようにした溶融炭酸 塩型燃料電池プラントを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を領成するために本考案は、各々タービンにより駆動される低圧およ び高圧コンプレッサを有する圧縮空気供給装置を備え、酸化剤ガスの原料空気を 双方のコンプレッサで加圧し、これに二酸化炭素を混合して燃料電池の酸化剤極 に供給し、そこで電気化学的反応を経て排出される酸化剤排ガスを燃焼器に導い て別に燃料極から排出される燃料排ガスと燃焼させるようにした溶融炭酸塩型燃 料電池において、燃焼器の燃焼排ガスを動作媒体とする圧縮空気供給装置のター ビンの高圧部排気を高圧コンプレッサ入口に導く連絡管を調節弁を介して設けた ことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
本考案によれば、燃焼器から送られる二酸化炭素を多量に含む排ガスを圧縮空 気供給装置の高圧コンプレッサ入口へ連絡管を通して供給することによってリサ イクルブロワを使用しないで、空気と混合することができ、これを酸化剤ガスと して、燃料電池の酸化剤極へ供給することが可能になる。
【００１０】
【実施例】
以下、本考案の一実施例を図１を参照して説明する。なお、本図で示される構 成中、従来技術の図２に示される構成と同一のものには同一の符号を付して説明 を省略する。 図１において、高圧タービン６の排気経路が分岐して他端を高圧コンプレッサ 10の入口経路に接続される連絡管12を調節弁12を調節弁13を介して設ける。
【００１１】 上記構成において、燃焼管４から排出される二酸化炭素を多量に含む燃焼排ガ スは高圧タービン６に導入され、そこで膨張を遂げて低圧タービン27に向かって 排出される。このとき、低圧タービンに流れる燃焼排ガスの一部が調節弁13を開 けている連絡管12を通して高圧コンプレッサ10の入口に流れ、そこを流れる空気 と混合される。この混合により酸素と二酸化炭素を主成分とする酸化剤ガスが得 られる。この酸化剤ガスは高圧コンプレッサ10を通して圧力が所定圧力に高めら れ、燃料電池１の酸化剤極３に供給される。
【００１２】 このように、酸素と二酸化炭素を主成分とする酸化剤ガスをリサイクルブロワ を使用しないで得ることができるので、系統構成からリサイクルブロワを取除く ことが可能になる。
【００１３】
【考案の効果】
以上説明したように本考案は、燃焼管の燃焼排ガスを動作媒体とする圧縮空気 供給装置のタービンの高圧部排気を高圧コンプレッサ入口に導く連絡管を設けて いるので、酸素と二酸化炭素とを主成分とする酸化剤ガスをリサイクルブロワを 使用しないで得ることができ、系統構成からリサイクルブロワを省略して経済性 に優れたプラントを構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案に係る溶融炭酸塩型燃料電池プラントの
一実施例を示す系統図。
【図２】従来の溶融炭酸塩型燃料電池プラントを示す系
統図。
【符号の説明】
１…燃料電池 ２…燃料極 ３…酸化剤極 ４…燃焼器 ５…燃料供給装置 ６…高圧タービン ７…低圧タービン ８…圧縮空気供給装置 ９…低圧コンプレッサ 10…高圧コンプレッサ 12…連絡管

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々タービンにより駆動される低圧およ
    び高圧コンプレッサを有する圧縮空気供給装置を備え、
    酸化剤ガスの原料空気を前記双方のコンプレッサで加圧
    し、これに二酸化炭素を混合して燃料電池の酸化剤極に
    供給し、そこで電気化学的反応を経て排出される酸化剤
    排ガスを燃焼器に導いて別に燃料極から排出される燃料
    排ガスと燃焼させるようにした溶融炭酸塩型燃料電池に
    おいて、前記燃焼器の燃焼排ガスを動作媒体とする前記
    圧縮空気供給装置のタービンの高圧部排気を前記高圧コ
    ンプレッサ入口に導く連絡管を調節弁を介して設けたこ
    とを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池プラント。
JP074116U 1991-09-17 1991-09-17 溶融炭酸塩型燃料電池プラント Pending JPH0525660U (ja)

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JP074116U JPH0525660U (ja) 1991-09-17 1991-09-17 溶融炭酸塩型燃料電池プラント

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JP074116U JPH0525660U (ja) 1991-09-17 1991-09-17 溶融炭酸塩型燃料電池プラント

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JPH0525660U true JPH0525660U (ja) 1993-04-02

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JP074116U Pending JPH0525660U (ja) 1991-09-17 1991-09-17 溶融炭酸塩型燃料電池プラント

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162488A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd カソードへ蒸気注入する燃料電池発電装置
US8329345B2 (en) 2004-10-19 2012-12-11 Central Research Institute Of Electric Power Industry Combined power generation equipment

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162488A (ja) * 1997-11-25 1999-06-18 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd カソードへ蒸気注入する燃料電池発電装置
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