JPH053044A - 燃料電池発電プラント - Google Patents
燃料電池発電プラントInfo
- Publication number
- JPH053044A JPH053044A JP3154791A JP15479191A JPH053044A JP H053044 A JPH053044 A JP H053044A JP 3154791 A JP3154791 A JP 3154791A JP 15479191 A JP15479191 A JP 15479191A JP H053044 A JPH053044 A JP H053044A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- heat exchanger
- steam separator
- steam
- exhaust heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】 燃料電池発電プラントのパッケージを全体と
して小型化する。 【構成】 改質器４から供給される燃料を反応させて直
流電力を発生させる燃料電池２と、燃料電池２に接続さ
れた水蒸気分離器１と、排熱回収用熱交換器５とを備え
ている。単一容器１が仕切板１１によって２分割され、
一方側に水蒸気分離器１が設けられ、他方側に排熱回収
用熱交換器５が設けられている。
して小型化する。 【構成】 改質器４から供給される燃料を反応させて直
流電力を発生させる燃料電池２と、燃料電池２に接続さ
れた水蒸気分離器１と、排熱回収用熱交換器５とを備え
ている。単一容器１が仕切板１１によって２分割され、
一方側に水蒸気分離器１が設けられ、他方側に排熱回収
用熱交換器５が設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水蒸気分離器と熱交換器
とを備えた燃料電池発電プラントに係り、とりわけ全体
をコンパクトにすることができる燃料電池発電プラント
に関する。
とを備えた燃料電池発電プラントに係り、とりわけ全体
をコンパクトにすることができる燃料電池発電プラント
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池発電プラントについて図
３により説明する。
３により説明する。
【０００３】図３において、燃料電池発電プラントは、
天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる改質
器４と、改質器４からの燃料ガスを酸化剤と化学反応さ
せて直流電力（電気出力）と反応熱を発生させる燃料電
池２とを備えている。燃料電池２には、酸化剤供給路２
１によって酸化剤（空気）が供給されるようになってい
る。
天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる改質
器４と、改質器４からの燃料ガスを酸化剤と化学反応さ
せて直流電力（電気出力）と反応熱を発生させる燃料電
池２とを備えている。燃料電池２には、酸化剤供給路２
１によって酸化剤（空気）が供給されるようになってい
る。
【０００４】燃料電池２には、水蒸気分離器１が接続さ
れている。この水蒸気分離器１は燃料電池２内を冷却し
た冷却水が流入するとともに、気液分離を行なうもので
ある。すなわち、水蒸気分離器１には、冷却水が流入す
る入口ノズル８が取付けられており、水蒸気分離器１内
で分離された水蒸気は、水蒸気出口ノズル９を経て下方
に位置する改質器４に送られる。他方、水蒸気分離器１
内の冷却水（飽和水）は、冷却水出口ノズル６を経て排
熱回収用熱交換器５に送られるようになっている。
れている。この水蒸気分離器１は燃料電池２内を冷却し
た冷却水が流入するとともに、気液分離を行なうもので
ある。すなわち、水蒸気分離器１には、冷却水が流入す
る入口ノズル８が取付けられており、水蒸気分離器１内
で分離された水蒸気は、水蒸気出口ノズル９を経て下方
に位置する改質器４に送られる。他方、水蒸気分離器１
内の冷却水（飽和水）は、冷却水出口ノズル６を経て排
熱回収用熱交換器５に送られるようになっている。
【０００５】改質器４に送られる水蒸気は、改質器４内
で天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる。
また排熱回収用熱交換器５において、水蒸気分離器１か
ら供給された冷却水によって余剰水蒸気を発生させ、こ
の余剰水蒸気を排熱回収設備７へ供給して排熱回収を行
なっている。さらに、排熱回収用熱交換器５は、冷却水
ポンプ３を経て燃料電池２に接続されている。
で天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる。
また排熱回収用熱交換器５において、水蒸気分離器１か
ら供給された冷却水によって余剰水蒸気を発生させ、こ
の余剰水蒸気を排熱回収設備７へ供給して排熱回収を行
なっている。さらに、排熱回収用熱交換器５は、冷却水
ポンプ３を経て燃料電池２に接続されている。
【０００６】このような構成からなる燃料電池発電プラ
ントにおいて、燃料電池２の反応熱によって加熱された
冷却水は、水蒸気と飽和水の二相流となって水蒸気分離
器１内へ流入する。水蒸気分離器１内で冷却水（飽和
水）から分離した水蒸気は、水蒸気出口ノズル９から流
出して改質器４へ供給され、改質器４において燃料ガス
生成のために用いられている。
ントにおいて、燃料電池２の反応熱によって加熱された
冷却水は、水蒸気と飽和水の二相流となって水蒸気分離
器１内へ流入する。水蒸気分離器１内で冷却水（飽和
水）から分離した水蒸気は、水蒸気出口ノズル９から流
出して改質器４へ供給され、改質器４において燃料ガス
生成のために用いられている。
【０００７】一方、水蒸気分離器１内の冷却水（飽和
水）は、冷却水出口ノズルから降下して、排熱回収用熱
交換器５に流入する。その後、冷却水は排熱回収用熱交
換器５で余剰水蒸気を発生させ、冷却水ポンプ３によっ
て燃料電池２側へ送られる。
水）は、冷却水出口ノズルから降下して、排熱回収用熱
交換器５に流入する。その後、冷却水は排熱回収用熱交
換器５で余剰水蒸気を発生させ、冷却水ポンプ３によっ
て燃料電池２側へ送られる。
【０００８】排熱回収用熱交換器５で発生した余剰水蒸
気は、排熱回収設備７に供給され、例えば吸収式冷温水
機等を稼動させて冷暖房用に用いられる。
気は、排熱回収設備７に供給され、例えば吸収式冷温水
機等を稼動させて冷暖房用に用いられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一般に、燃料電池発電
プラントは、都市分散型電力供給設備として期待されて
いる。このため、燃料電池発電プラントは、全体として
パッケージ化されて据付けられている。
プラントは、都市分散型電力供給設備として期待されて
いる。このため、燃料電池発電プラントは、全体として
パッケージ化されて据付けられている。
【００１０】しかしながら、従来の燃料電池発電プラン
トにおいては、水蒸気分散器１がパッケージの上端に横
置設置され、水蒸気分散器１の下方に排熱回収用熱交換
器５および冷却水ポンプ３が順次垂直方向に設置されて
いる。このため燃料電池発電プラントのパッケージが、
全体として垂直方向に大きくなってしまうという問題が
ある。
トにおいては、水蒸気分散器１がパッケージの上端に横
置設置され、水蒸気分散器１の下方に排熱回収用熱交換
器５および冷却水ポンプ３が順次垂直方向に設置されて
いる。このため燃料電池発電プラントのパッケージが、
全体として垂直方向に大きくなってしまうという問題が
ある。
【００１１】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、パッケージ全体を小型化することができる
燃料電池発電プラントを提供することを目的とする。
ものであり、パッケージ全体を小型化することができる
燃料電池発電プラントを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は改質器から供給
される燃料を別に供給される酸化剤と反応させて電気出
力を得る燃料電池と、この燃料電池に接続され燃料電池
を冷却した冷却水の気液分離を行なう水蒸気分離器と、
この水蒸気分離器に接続された排熱回収用の熱交換器と
を備え、前記水蒸気分離器と前記回収用熱交換器とを一
体化して形成したことを特徴とする燃料電池発電プラン
トである。
される燃料を別に供給される酸化剤と反応させて電気出
力を得る燃料電池と、この燃料電池に接続され燃料電池
を冷却した冷却水の気液分離を行なう水蒸気分離器と、
この水蒸気分離器に接続された排熱回収用の熱交換器と
を備え、前記水蒸気分離器と前記回収用熱交換器とを一
体化して形成したことを特徴とする燃料電池発電プラン
トである。
【００１３】
【作 用】本発明によれば、水蒸気分離器と排熱回収用
熱交換器とを一体化して形成したので、燃料電池発電プ
ラントを全体としてパッケージ化することができるとと
もに、このパッケージの小型化を図ることができる。
熱交換器とを一体化して形成したので、燃料電池発電プ
ラントを全体としてパッケージ化することができるとと
もに、このパッケージの小型化を図ることができる。
【００１４】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。
て説明する。
【００１５】図１および図２は、本発明による燃料電池
発電プラントの一実施例を示す図である。なお、従来技
術と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略
する。
発電プラントの一実施例を示す図である。なお、従来技
術と同一部分には、同一符号を付して詳細な説明を省略
する。
【００１６】図１において、燃料電池発電プラントは、
天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる改質
器４と、改質器４からの燃料ガスを酸化剤供給路２１か
ら供給される酸化剤（空気）と化学反応させて直流電力
（電気出力）と反応熱を発生させる燃料電池２とを備え
ている。
天然ガス等を化学反応させて燃料ガスを発生させる改質
器４と、改質器４からの燃料ガスを酸化剤供給路２１か
ら供給される酸化剤（空気）と化学反応させて直流電力
（電気出力）と反応熱を発生させる燃料電池２とを備え
ている。
【００１７】燃料電池２には、冷却水の気液分離を行な
う水蒸気分離器１が入口ノズル８を介して接続され、こ
の水蒸気分離器１には排熱回収用熱交換器５が接続され
ている。これら水蒸気分離器１と排熱回収用熱交換器５
とは、後述のように一体化して形成されている。
う水蒸気分離器１が入口ノズル８を介して接続され、こ
の水蒸気分離器１には排熱回収用熱交換器５が接続され
ている。これら水蒸気分離器１と排熱回収用熱交換器５
とは、後述のように一体化して形成されている。
【００１８】また、水蒸気分離器１の冷却水出口ノズル
６は、冷却水ポンプ３を介して燃料電池２に接続され、
他方水蒸気分離器１の水蒸気出口ノズル９は改質器４に
接続されている。さらに排熱回収用熱交換器５は、排熱
回収設備７に接続されている。
６は、冷却水ポンプ３を介して燃料電池２に接続され、
他方水蒸気分離器１の水蒸気出口ノズル９は改質器４に
接続されている。さらに排熱回収用熱交換器５は、排熱
回収設備７に接続されている。
【００１９】次に、水蒸気分離器１および排熱回収用熱
交換器５について、図２により詳述する。図２に示すよ
うに、単一容器１０が仕切板１１によって２分割され、
その一方側が水蒸気分離器１となっており、他方側が排
熱回収用熱交換器５となっている。
交換器５について、図２により詳述する。図２に示すよ
うに、単一容器１０が仕切板１１によって２分割され、
その一方側が水蒸気分離器１となっており、他方側が排
熱回収用熱交換器５となっている。
【００２０】また、水蒸気分離器１の上部には、燃料電
池２からの冷却水が流入する入口ノズル８と、水蒸気分
離器１内で分離された水蒸気が流出する水蒸気出口ノズ
ル９が取付けられている。さらに、水蒸気分離器１内の
下方には、プレナム板１３によってプレナム１８が形成
され、水蒸気分離器１内のプレナム１８以外の部分は分
離室１９となっている。また、プレナム１８には冷却水
出口ノズル６が取付けられている。
池２からの冷却水が流入する入口ノズル８と、水蒸気分
離器１内で分離された水蒸気が流出する水蒸気出口ノズ
ル９が取付けられている。さらに、水蒸気分離器１内の
下方には、プレナム板１３によってプレナム１８が形成
され、水蒸気分離器１内のプレナム１８以外の部分は分
離室１９となっている。また、プレナム１８には冷却水
出口ノズル６が取付けられている。
【００２１】一方、排熱回収用熱交換器５内の下方に
は、多数のＵ字状伝熱管１２が配設され、伝熱管１２の
一端（上方端）は分離室１９に連通し、伝熱管１２の他
端（下方端）はプレナム１８に連通している。また、排
熱回収用交換器５の上部には、排熱回収用熱交換器５に
よって発生した余剰水蒸気が流出する流出ノズル１６が
取付けられている。さらに、排熱回収用熱交換器５内の
流出ノズル１６入口側には、湿分セパレータ１７が取付
けられている。また排熱回収用熱交換器５の側部には排
熱回収水が流入する流入ノズル１５が取付けられてい
る。流入ノズル１５には延長管１５ａが接続され、この
延長管１５ａは伝熱管１２の下方まで延びている。
は、多数のＵ字状伝熱管１２が配設され、伝熱管１２の
一端（上方端）は分離室１９に連通し、伝熱管１２の他
端（下方端）はプレナム１８に連通している。また、排
熱回収用交換器５の上部には、排熱回収用熱交換器５に
よって発生した余剰水蒸気が流出する流出ノズル１６が
取付けられている。さらに、排熱回収用熱交換器５内の
流出ノズル１６入口側には、湿分セパレータ１７が取付
けられている。また排熱回収用熱交換器５の側部には排
熱回収水が流入する流入ノズル１５が取付けられてい
る。流入ノズル１５には延長管１５ａが接続され、この
延長管１５ａは伝熱管１２の下方まで延びている。
【００２２】なお、上記伝熱管１２は、その両端部が仕
切板１１によって支持されるとともに、排熱回収用熱交
換器５内で支持板１４によって支持されている。また支
持板１４は、その下端部で延長管１５ａを支持してい
る。
切板１１によって支持されるとともに、排熱回収用熱交
換器５内で支持板１４によって支持されている。また支
持板１４は、その下端部で延長管１５ａを支持してい
る。
【００２３】次にこのような構成からなる実施例の作用
について説明する。
について説明する。
【００２４】燃料電池２の反応熱によって加熱された冷
却水は、水蒸気と飽和水の二相流となって入口ノズル８
から水蒸気分離器１内に流入する。水蒸気分離器１内で
冷却水（飽和水）から分離した水蒸気は、水蒸気出口ノ
ズル９から流出して改質器４へ供給され、改質器４にお
いて燃料ガス生成のために用いられる。
却水は、水蒸気と飽和水の二相流となって入口ノズル８
から水蒸気分離器１内に流入する。水蒸気分離器１内で
冷却水（飽和水）から分離した水蒸気は、水蒸気出口ノ
ズル９から流出して改質器４へ供給され、改質器４にお
いて燃料ガス生成のために用いられる。
【００２５】一方、水蒸気分離器１内に貯えられた冷却
水（飽和水）は、多数の伝熱管１２内に流入し、排熱回
収用熱交換器５内に貯えられた排熱回収水を加熱する。
その後、伝熱管１２内の冷却水はプレナム１８に入り、
冷却水出口ノズル６を経て冷却水ポンプ３によって燃料
電池２側へ供給される。
水（飽和水）は、多数の伝熱管１２内に流入し、排熱回
収用熱交換器５内に貯えられた排熱回収水を加熱する。
その後、伝熱管１２内の冷却水はプレナム１８に入り、
冷却水出口ノズル６を経て冷却水ポンプ３によって燃料
電池２側へ供給される。
【００２６】一方、排熱回収用熱交換器５内に、排熱回
収水が流入ノズル１５および延長管１５ａを介して流入
する。この排熱回収水は、上述のように伝熱管１２内を
流れる冷却水（飽和水）によって加熱され、蒸発して余
剰水蒸気となる。排熱回収用熱交換器５内で発生した余
剰水蒸気は、湿分セパレータ１７によって水滴が除去さ
れ、その後流出ノズル１６から流出して排熱回収設備７
に供給され、例えば冷暖房用として用いられる。
収水が流入ノズル１５および延長管１５ａを介して流入
する。この排熱回収水は、上述のように伝熱管１２内を
流れる冷却水（飽和水）によって加熱され、蒸発して余
剰水蒸気となる。排熱回収用熱交換器５内で発生した余
剰水蒸気は、湿分セパレータ１７によって水滴が除去さ
れ、その後流出ノズル１６から流出して排熱回収設備７
に供給され、例えば冷暖房用として用いられる。
【００２７】以上説明したように、本実施例によれば、
水蒸気分離器１と排熱回収用熱交換器５とを一体化して
形成したので、燃料電池発電プラントを全体としてパッ
ケージ化することができるとともに、このパッケージの
小型化を図ることができる。また水蒸気分離器１内の冷
却水（飽和水）を、直接伝熱管１２に流入させて排熱回
収用熱交換器５内の排熱回収水を加熱させたので、水蒸
気分離器１と排熱回収用熱交換器５とを配管で接続した
場合に比較して、排熱回収を効率的に行なうことができ
る。
水蒸気分離器１と排熱回収用熱交換器５とを一体化して
形成したので、燃料電池発電プラントを全体としてパッ
ケージ化することができるとともに、このパッケージの
小型化を図ることができる。また水蒸気分離器１内の冷
却水（飽和水）を、直接伝熱管１２に流入させて排熱回
収用熱交換器５内の排熱回収水を加熱させたので、水蒸
気分離器１と排熱回収用熱交換器５とを配管で接続した
場合に比較して、排熱回収を効率的に行なうことができ
る。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料電池発電プラントを全体としてパッケージ化するこ
とができるとともに、このパッケージの小型化を図るこ
とができる。また、水蒸気分離器と排熱回収用熱交換器
とを接続する配管が不要となるので、排熱回収を効率良
く行なうことができる。
燃料電池発電プラントを全体としてパッケージ化するこ
とができるとともに、このパッケージの小型化を図るこ
とができる。また、水蒸気分離器と排熱回収用熱交換器
とを接続する配管が不要となるので、排熱回収を効率良
く行なうことができる。
【図１】本発明による燃料発電プラントの一実施例を示
す概略系統図。
す概略系統図。
【図２】水蒸気分離器と排熱回収用熱交換器を示す側断
面図。
面図。
【図３】従来の燃料発電プラントを示す概略系統図。
１ 水蒸気分離器
２ 燃料電池
４ 改質器
５ 排熱回収用熱交換器
１０ 単一容器
１１ 仕切板
１２ 伝熱管
１８ プレナム
１９ 分離室
Claims (2)
- 【請求項１】改質器から供給される燃料を別に供給され
る酸化剤と反応させて電気出力を得る燃料電池と、この
燃料電池に接続され燃料電池を冷却した冷却水の気液分
離を行なう水蒸気分離器と、この水蒸気分離器に接続さ
れた排熱回収用の熱交換器とを備え、前記水蒸気分離器
と前記回収用熱交換器とを一体化して形成したことを特
徴とする燃料電池発電プラント。 - 【請求項２】水蒸気分離器は単一容器を仕切板で２分割
してなる一方側によって形成されるとともに、排熱回収
用熱交換器は他方側から形成され、前記水蒸気分離器内
にプレナム板によって分離室とプレナムを形成するとと
もに、前記廃熱回収用熱交換器内に前記分離室と前記プ
レナムに連通する多数の伝熱管を配設したことを特徴と
する請求項１記載の燃料電池発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154791A JPH053044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3154791A JPH053044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 燃料電池発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053044A true JPH053044A (ja) | 1993-01-08 |
Family
ID=15591979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3154791A Pending JPH053044A (ja) | 1991-06-26 | 1991-06-26 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH053044A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002539584A (ja) * | 1999-03-10 | 2002-11-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池設備の作動方法及び燃料電池設備 |
| JP2008016376A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
-
1991
- 1991-06-26 JP JP3154791A patent/JPH053044A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002539584A (ja) * | 1999-03-10 | 2002-11-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 燃料電池設備の作動方法及び燃料電池設備 |
| JP2008016376A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |