JPH0554903A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH0554903A JPH0554903A JP3211786A JP21178691A JPH0554903A JP H0554903 A JPH0554903 A JP H0554903A JP 3211786 A JP3211786 A JP 3211786A JP 21178691 A JP21178691 A JP 21178691A JP H0554903 A JPH0554903 A JP H0554903A
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- Japan
- Prior art keywords
- water
- cooling
- fuel cell
- heat exchanger
- power generation
- 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】 （修正有）
【目的】 系外からの市水必要量が少なくて済む経済性
の良い燃料電池発電システムを得る。 【構成】 水処理装置11を構成する逆浸透膜ユニット12
からのドレン水回路12ｂと燃料電池冷却系の冷却水を冷
却する冷却塔７、９および冷却熱交換器10の冷却水回路
とを配管結合する連通回路14を設ける。
の良い燃料電池発電システムを得る。 【構成】 水処理装置11を構成する逆浸透膜ユニット12
からのドレン水回路12ｂと燃料電池冷却系の冷却水を冷
却する冷却塔７、９および冷却熱交換器10の冷却水回路
とを配管結合する連通回路14を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃料電池発電システ
ムに係り、その排熱を冷却する排熱処理装置の冷却水に
関するものである。
ムに係り、その排熱を冷却する排熱処理装置の冷却水に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２は、例えばコージェネレーションシ
ンポジウム'90(第６回）にて発表された「ホテルプラザ
・オンサイト型業務用燃料電池の運転研究」の中の従来
の排熱利用システムおよび特開平２−10663 に示された
従来の排熱利用システムと新エネルギー総合開発機構第
８回事業報告会分科会予稿集にて発表された「リン酸型
燃料電池の総合的技術開発」の中の従来の燃料電池発電
システムとを組み合わせて構成したシステムの概要を示
すフロー図である。
ンポジウム'90(第６回）にて発表された「ホテルプラザ
・オンサイト型業務用燃料電池の運転研究」の中の従来
の排熱利用システムおよび特開平２−10663 に示された
従来の排熱利用システムと新エネルギー総合開発機構第
８回事業報告会分科会予稿集にて発表された「リン酸型
燃料電池の総合的技術開発」の中の従来の燃料電池発電
システムとを組み合わせて構成したシステムの概要を示
すフロー図である。
【０００３】図において１は燃料を水蒸気改質して水素
を主成分とする改質ガスを生成する改質装置、２は生成
された改質ガスと空気を反応させて直流電力を発生する
燃料電池本体、３は上記燃料電池本体２で発生した反応
熱を冷却し、回収する為の冷却器、４は冷却器３に冷却
用の循環水を循環し燃料電池本体２から除去した熱によ
り蒸気を発生させる水蒸気分離器、５は改質装置１の排
ガス或いは燃料電池本体２の排空気の持つ排熱を回収す
る熱交換器、６は排熱回収熱交換器５にて回収した熱を
給湯用温水に供給する給湯用熱交換器。
を主成分とする改質ガスを生成する改質装置、２は生成
された改質ガスと空気を反応させて直流電力を発生する
燃料電池本体、３は上記燃料電池本体２で発生した反応
熱を冷却し、回収する為の冷却器、４は冷却器３に冷却
用の循環水を循環し燃料電池本体２から除去した熱によ
り蒸気を発生させる水蒸気分離器、５は改質装置１の排
ガス或いは燃料電池本体２の排空気の持つ排熱を回収す
る熱交換器、６は排熱回収熱交換器５にて回収した熱を
給湯用温水に供給する給湯用熱交換器。
【０００４】７は給湯用の熱需要がない場合の排熱処理
用の冷却塔、８は水蒸気分離器４にて発生する蒸気のう
ち改質用水蒸気以外の排熱蒸気を用いて冷房用冷水を発
生させる吸収式冷凍機、９は吸収式冷凍機８の冷凍サイ
クル運転に必要な冷却塔、10は冷房用の熱需要がない場
合の排熱処理用の冷却熱交換器、11は水蒸気分離器４へ
の補給水を清浄化する水処理装置、12は水処理装置11の
うち、前段階での水処理部で生成水口12ａとドレン水回
路12ｂを有する逆浸透膜ユニット、13は水処理装置の後
段階での水処理部であるイオン交換樹脂である。
用の冷却塔、８は水蒸気分離器４にて発生する蒸気のう
ち改質用水蒸気以外の排熱蒸気を用いて冷房用冷水を発
生させる吸収式冷凍機、９は吸収式冷凍機８の冷凍サイ
クル運転に必要な冷却塔、10は冷房用の熱需要がない場
合の排熱処理用の冷却熱交換器、11は水蒸気分離器４へ
の補給水を清浄化する水処理装置、12は水処理装置11の
うち、前段階での水処理部で生成水口12ａとドレン水回
路12ｂを有する逆浸透膜ユニット、13は水処理装置の後
段階での水処理部であるイオン交換樹脂である。
【０００５】次に動作について説明する。燃料電池本体
２にて発生する反応熱を除去するために水蒸気分離４か
ら冷却器３に冷却水を通水循環させ、この回収熱でもっ
て水蒸気分離器４にて蒸気が発生する。発生した蒸気の
一部は改質用蒸気として改質装置１の燃料入口側に供給
されるが、残りの余剰蒸気は排熱蒸気として排熱利用側
の吸収式冷凍機８に供給される。吸収式冷凍機８にて冷
房用冷温水を発生させる為の熱源としてこの排熱蒸気は
用いられるが、冷房負荷が無い場合には強制的に冷却し
還水させた上で水蒸気分離４に戻してやらねば、燃料電
池発電システムの熱収支、水収支がバランスしなくな
る。従って排熱蒸気の強制冷却手段として、冷却熱交換
器10を吸収式冷凍器８のバイパス回路中に設け冷房負荷
との見合いで排熱蒸気の一部又は全部を冷却熱交換器10
に流してやり、強制冷却する。
２にて発生する反応熱を除去するために水蒸気分離４か
ら冷却器３に冷却水を通水循環させ、この回収熱でもっ
て水蒸気分離器４にて蒸気が発生する。発生した蒸気の
一部は改質用蒸気として改質装置１の燃料入口側に供給
されるが、残りの余剰蒸気は排熱蒸気として排熱利用側
の吸収式冷凍機８に供給される。吸収式冷凍機８にて冷
房用冷温水を発生させる為の熱源としてこの排熱蒸気は
用いられるが、冷房負荷が無い場合には強制的に冷却し
還水させた上で水蒸気分離４に戻してやらねば、燃料電
池発電システムの熱収支、水収支がバランスしなくな
る。従って排熱蒸気の強制冷却手段として、冷却熱交換
器10を吸収式冷凍器８のバイパス回路中に設け冷房負荷
との見合いで排熱蒸気の一部又は全部を冷却熱交換器10
に流してやり、強制冷却する。
【０００６】また、改質装置１の燃焼排ガス、燃料電池
本体１の排空気からも排熱回収が可能であり、この為に
排熱回収熱交換器５を設けて温水状態で熱回収し、給湯
用熱交換器６へ供給して給湯用熱源として利用する。し
かし、これについても給湯用負荷が無い場合は、強制的
に冷却し排熱回収熱交換器５の冷却水温を維持してやら
なければ、排熱回収熱交換器５にて所期の凝縮水が回収
できなくなり、燃料電池発電システムの水収支がバラン
スしなくなる。従って排熱温水の強制冷却手段として給
湯用熱交換器６の後流に冷却塔７を設け排熱温水の温度
を一定に維持させている。
本体１の排空気からも排熱回収が可能であり、この為に
排熱回収熱交換器５を設けて温水状態で熱回収し、給湯
用熱交換器６へ供給して給湯用熱源として利用する。し
かし、これについても給湯用負荷が無い場合は、強制的
に冷却し排熱回収熱交換器５の冷却水温を維持してやら
なければ、排熱回収熱交換器５にて所期の凝縮水が回収
できなくなり、燃料電池発電システムの水収支がバラン
スしなくなる。従って排熱温水の強制冷却手段として給
湯用熱交換器６の後流に冷却塔７を設け排熱温水の温度
を一定に維持させている。
【０００７】一方、水蒸気分離器４での水収支は、排熱
蒸気については還水されて戻ってくるので減少分は無い
が、改質用蒸気については消費されるが、排熱回収用熱
交換器５にて凝縮水回収を行うので、原理的には、系外
からの補給水なくバランスはとれる。しかし、排熱回収
用熱交換器５での回収水には溶存酸素等含まれており、
水処理をしてから水蒸気分離器４に戻す必要がある。従
って水処理装置11を設け水処理を行っているが、通常イ
オン交換樹脂13のみの構成で水処理を行うと樹脂容量が
大きくなる為、逆浸透膜ユニット（ＲＯユニット）12を
前段に設け樹脂容量を小さくするのが普通である。この
構成の場合、逆浸透膜ユニット12の性格上、生成水の1.
5 〜２倍の原水が必要で、排熱回収熱交換器５の回収水
に、幾らかの補給水を追加して供給し、生成水とドレン
水が逆浸透膜ユニット12の12ａと12ｂから出て来る。
蒸気については還水されて戻ってくるので減少分は無い
が、改質用蒸気については消費されるが、排熱回収用熱
交換器５にて凝縮水回収を行うので、原理的には、系外
からの補給水なくバランスはとれる。しかし、排熱回収
用熱交換器５での回収水には溶存酸素等含まれており、
水処理をしてから水蒸気分離器４に戻す必要がある。従
って水処理装置11を設け水処理を行っているが、通常イ
オン交換樹脂13のみの構成で水処理を行うと樹脂容量が
大きくなる為、逆浸透膜ユニット（ＲＯユニット）12を
前段に設け樹脂容量を小さくするのが普通である。この
構成の場合、逆浸透膜ユニット12の性格上、生成水の1.
5 〜２倍の原水が必要で、排熱回収熱交換器５の回収水
に、幾らかの補給水を追加して供給し、生成水とドレン
水が逆浸透膜ユニット12の12ａと12ｂから出て来る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池発電シ
ステムは以上のように構成されているので冷却塔７、冷
却塔９および冷却熱交換器10への冷却水が必要であり、
多量の市水を供給する必要があるとの問題点があった。
ステムは以上のように構成されているので冷却塔７、冷
却塔９および冷却熱交換器10への冷却水が必要であり、
多量の市水を供給する必要があるとの問題点があった。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、市水必要量が少ない経済性の良
い燃料電池発電システムを得ることを目的としており、
さらにこの装置に適した簡便な方法にて実現することを
目的とする。
ためになされたもので、市水必要量が少ない経済性の良
い燃料電池発電システムを得ることを目的としており、
さらにこの装置に適した簡便な方法にて実現することを
目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明に係る燃料電池
発電システムは、水処理装置からのドレン水回路を、排
熱蒸気および排熱温水を強制冷却する冷却塔および冷却
熱交換器の少なくともいずれか一方の冷却水回路と配管
結合する連通回路を設けたものである。
発電システムは、水処理装置からのドレン水回路を、排
熱蒸気および排熱温水を強制冷却する冷却塔および冷却
熱交換器の少なくともいずれか一方の冷却水回路と配管
結合する連通回路を設けたものである。
【００１１】
【作用】この発明における燃料電池発電システムの連通
回路は、水処理装置ドレン水を冷却塔、冷却熱交換器の
冷却水とし市水必要量を減少させる。
回路は、水処理装置ドレン水を冷却塔、冷却熱交換器の
冷却水とし市水必要量を減少させる。
【００１２】
実施例１．以下、この発明の実施例１を図について説明
する。図１はこの発明における燃料電池発電システムの
概要を示すフロー図である。図において、１〜13は図２
に示す従来構成と同様であるのでその説明は省略する。
14は逆浸透膜ユニット12のドレン水回路12ｂを冷却塔
７、冷却塔９および冷却熱交換器10の冷却水回路に配管
結合14ａ、14ｂ、14ｃさせた連通回路である。
する。図１はこの発明における燃料電池発電システムの
概要を示すフロー図である。図において、１〜13は図２
に示す従来構成と同様であるのでその説明は省略する。
14は逆浸透膜ユニット12のドレン水回路12ｂを冷却塔
７、冷却塔９および冷却熱交換器10の冷却水回路に配管
結合14ａ、14ｂ、14ｃさせた連通回路である。
【００１３】次に動作について説明する。排熱の発生機
構、排熱の利用形態については従来の構成と同様であり
その説明は省略するが、ここで排熱回収用熱交換器５で
回収された凝縮水を水処理装置11の逆浸透膜ユニット12
で樹脂容量を小さくする際、発生するドレン水を連通回
路14によって冷却塔７および９、冷却熱交換器10に供給
し冷却水として使用することによってドレン水の有効利
用を計るものである。なお、冷却塔および冷却熱交換器
の冷却水は発電システム系内の水回路と隔絶されている
為、水貭に制限はなく冷却水として充分利用可能であ
る。
構、排熱の利用形態については従来の構成と同様であり
その説明は省略するが、ここで排熱回収用熱交換器５で
回収された凝縮水を水処理装置11の逆浸透膜ユニット12
で樹脂容量を小さくする際、発生するドレン水を連通回
路14によって冷却塔７および９、冷却熱交換器10に供給
し冷却水として使用することによってドレン水の有効利
用を計るものである。なお、冷却塔および冷却熱交換器
の冷却水は発電システム系内の水回路と隔絶されている
為、水貭に制限はなく冷却水として充分利用可能であ
る。
【００１４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば水処理
装置からのドレン水回路を排熱蒸気および排熱温水を強
制冷却する冷却塔および冷却熱交換器の少なくともいず
れか一方の冷却水回路と配管結合する連通回路を形成さ
せたので市水必要量が少なくて済む経済性の良い燃料電
池発電システムが得られる効果がある。
装置からのドレン水回路を排熱蒸気および排熱温水を強
制冷却する冷却塔および冷却熱交換器の少なくともいず
れか一方の冷却水回路と配管結合する連通回路を形成さ
せたので市水必要量が少なくて済む経済性の良い燃料電
池発電システムが得られる効果がある。
【図１】この発明の実施例１による燃料電池発電システ
ムを示すフロー図である。
ムを示すフロー図である。
【図２】従来の燃料電池発電システムを示すフロー図で
ある。
ある。
１ 改質装置 ２ 燃料電池本体 ４ 水蒸気分離器 ５ 排熱回収熱交換器 ７ 冷却塔 10 冷却熱交換器 11 水処理装置 14 連通回路
Claims (1)
- 【請求項１】 燃料を改質して水素を主成分とする改質
ガスを生成する改質装置と、上記改質ガスと空気を反応
させて直流電力を発生する燃料電池本体と、該燃料電池
本体の反応熱を回収し蒸気を発生する水蒸気分離器と、
上記改質装置の排ガスおよび上記燃料電池の排空気の持
つ排熱を回収する排熱回収熱交換器と、上記水蒸気分離
器よりの排熱蒸気および上記排熱回収熱交換器よりの排
熱温水を強制冷却し冷水とする冷却塔あるいは冷却熱交
換器と、上記排熱回収熱交換器より上記水蒸気分離器へ
補給される上記冷水を清浄化し生成水とドレーン水に分
ける水処理装置とを備えた燃料電池発電システムにおい
て、上記水処理装置のドレーン水回路と上記冷却塔およ
び上記冷却熱交換器の少なくともいずれか一方の冷却水
回路とを配管結合する連通回路を形成させたことを特徴
とする燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211786A JPH0554903A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3211786A JPH0554903A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0554903A true JPH0554903A (ja) | 1993-03-05 |
Family
ID=16611586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3211786A Pending JPH0554903A (ja) | 1991-08-23 | 1991-08-23 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0554903A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07169480A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池熱利用装置 |
| WO2002035632A1 (fr) | 2000-10-20 | 2002-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Systeme de pile a combustible et procede de fonctionnement de ce systeme |
| JP2007048654A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kyocera Corp | 発電装置 |
| JP2009105055A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-05-14 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置の排熱利用方法および装置 |
| CN107195865A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 江苏准信自动化科技股份有限公司 | 一种化成台冷却水循环系统 |
-
1991
- 1991-08-23 JP JP3211786A patent/JPH0554903A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07169480A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池熱利用装置 |
| WO2002035632A1 (fr) | 2000-10-20 | 2002-05-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Systeme de pile a combustible et procede de fonctionnement de ce systeme |
| EP1333518A1 (en) * | 2000-10-20 | 2003-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the system |
| US7052790B2 (en) * | 2000-10-20 | 2006-05-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Fuel cell system and operation method having a condensed water tank open to atmosphere |
| EP1333518A4 (en) * | 2000-10-20 | 2007-04-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE SAME |
| JP2007048654A (ja) * | 2005-08-11 | 2007-02-22 | Kyocera Corp | 発電装置 |
| JP2009105055A (ja) * | 2008-12-19 | 2009-05-14 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置の排熱利用方法および装置 |
| CN107195865A (zh) * | 2017-05-22 | 2017-09-22 | 江苏准信自动化科技股份有限公司 | 一种化成台冷却水循环系统 |
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