JPH06103995A - 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
JPH06103995A
JPH06103995A JP4252347A JP25234792A JPH06103995A JP H06103995 A JPH06103995 A JP H06103995A JP 4252347 A JP4252347 A JP 4252347A JP 25234792 A JP25234792 A JP 25234792A JP H06103995 A JPH06103995 A JP H06103995A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
fuel cell
reforming
fuel
hydrogen storage
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
Application number
JP4252347A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Shimomura
克己 下村
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
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4252347A priority Critical patent/JPH06103995A/ja
Publication of JPH06103995A publication Critical patent/JPH06103995A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】改質運転状態では、燃料改質装置1から得られ
る水素を豊富に含んだ改質ガスが改質ガス供給系統bか
ら燃料電池3へ供給される一方、改質運転停止状態で
は、貯蔵された水素が燃料電池3に供給される燃料電池
発電プラントにおいて、改質運転状態に改質ガスに含ま
れる水素を改質ガス供給系統bから分岐する導入系統を
介して吸蔵させ、また、改質運転停止状態に改質ガス供
給系統bに合流する系統を介して吸蔵された水素を放出
する水素吸蔵合金Mを充填した水素吸蔵合金水素貯蔵装
置8と、改質運転停止状態に燃料電池3で発生する直流
電力の供給を受けて、この直流電力によって純水から水
素を生成させ、この水素を改質ガス供給系統bへ合流す
る系統へ供給する水素発生装置11とを設ける。 【効果】水素を有効に活用し、かつ、安全性を確保す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電プラント
に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は燃料電池発電プラントの水素供給
装置の従来の技術を示す図である。燃料電池発電プラン
トの燃料改質装置の運転中には、原燃料供給系統aによ
り燃料改質装置1に供給された炭化水素系の原燃料から
水素が豊富に含まれる改質ガスに転換され、調節弁2を
介して改質ガス供給系統bにより燃料電池3に供給され
ている。そして、燃料電池3の出口からのガスの一部は
燃料極循環ブロア4により逆止弁を介して燃料電池循環
系統cにより燃料電池3の入口の改質ガス供給系統bに
循環されている。
【0003】その後、燃料電池発電プラントが停止する
ため燃料改質装置の運転停止状態になった場合には、調
節弁2は閉じられ燃料電池3の触媒保護のため減圧弁5
を介して水素貯蔵ボンベ6から水素供給系統dを介して
水素が燃料電池3へ供給される。なお、このときプラン
トが完全に停止しない段階、例えば、プラントの起動準
備や停止準備の段階では、水素貯蔵ボンベ6から燃料電
池3へ供給される水素により電力が発生しており、この
電力は直流電力系統eから取り出され抵抗器7で消費さ
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術では次の問題がある。まず、第一に、上記
した水素貯蔵ボンベ6は水素製造工場で貯蔵され運搬さ
れた水素が用いられており、燃料改質装置1の運転中の
豊富な水素が利用されず、エネルギーの有効活用面やプ
ラント内で水素を自給してないため管理の面で問題があ
った。この場合、プラント内の燃料改質装置1の運転中
に水素を上記した従来の水素貯蔵ボンベ6へ貯蔵するこ
とも考えられるが、新たに高圧の水素貯蔵設備等の多額
の設備費を要し、上記問題を解決できない。
【0005】第二には、水素貯蔵ボンベ6は高圧ボンベ
を用いているため安全上の問題がある。第三には、プラ
ントの起動準備や停止準備の段階等では、電池3で発生
する直流電力が抵抗器7で消費され、エネルギーの無駄
が多いという問題がある。
【0006】そこで、本発明は安全で、かつ、エネルギ
ーの有効活用を図ることができる水素供給装置を備えた
燃料電池発電プラントを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、燃料改質装置
運転状態では、燃料改質装置から得られる水素を豊富に
含んだ改質ガスを改質ガス供給系統から燃料電池へ供給
する一方、燃料改質装置運転停止状態では、貯蔵した水
素を前記燃料電池に供給する燃料電池発電プラントにお
いて、前記燃料改質装置運転状態時に前記改質ガスに含
まれる水素を前記改質ガス供給系統から分岐する導入系
統を介して吸蔵させ、また、前記燃料改質装置運転停止
状態時に前記改質ガス供給系統に合流する系統を介して
前記吸蔵された水素を放出する水素吸蔵合金を充填した
水素吸蔵合金水素貯蔵装置と、前記燃料改質装置運転停
止状態時に燃料電池で発生する直流電力の供給を受け
て、この直流電力によって純水から水素を生成させ、こ
の水素を前記改質ガス供給系統へ合流する系統へ供給す
る水素発生装置とを設けるようにしたものである。
【0008】
【作用】上記構成により、水素吸蔵合金水素貯蔵装置で
は、改質運転状態に改質ガスに含まれる水素を改質ガス
供給系統から分岐する導入系統を介して水素吸蔵合金が
吸蔵し、また、改質運転停止状態に改質ガス供給系統に
合流する系統を介して水素吸蔵合金が吸蔵された水素を
放出する。さらに、水素発生装置では、改質運転停止状
態に燃料電池で発生する直流電力の供給を受けて、純水
から水素を生成させ、この水素を改質ガス供給系統へ合
流する系統へ供給する。従って、発生した水素が無駄な
く利用され、エネルギーの有効利用が図られる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0010】図1は、本発明の一実施例を示す燃料電池
発電プラントの構成図である。図3と同一符号は同一部
分または相当部分を示す。図1が図3と異なる点は、水
素貯蔵ボンベ6と抵抗器7の代わりに、水素吸蔵合金水
素貯蔵装置8と、燃料改質装置1の出口と遮断弁9を介
して水素吸蔵合金水素貯蔵装置8を接続する貯蔵用水素
供給系統fと、燃料電池循環系統cと水素吸蔵合金水素
貯蔵装置8を遮断弁10を介して接続する水素供給系統
dと、水素発生装置11と燃料電池循環系統cとを遮断
弁12を介して接続する水素供給系統gと、燃料電池3
の電池出力を水素発生装置11に供給する直流電力系統
eと、水素発生装置11に純水を供給する純水系統h
と、水素発生装置11で発生する酸素を取り出す酸素系
統iとからなっている点である。
【0011】ここで、水素吸蔵合金水素貯蔵装置8は、
改質運転中に水素吸蔵合金Mが水素を吸蔵して貯蔵し、
改質運転停止中に水素吸蔵合金Mに貯蔵された水素を放
出して供給する。水素発生装置11は、燃料電池3の起
動、停止中の直流電力によって純水から水素と酸素とを
発生する。
【0012】本実施例は、改質運転中に、水素を豊富に
含む改質ガスから得られる水素を水素吸蔵合金水素貯蔵
装置8へ貯蔵すると共に、、燃料電池発電プラントの改
質運転停止状態では、水素吸蔵合金から水素を放出し燃
料電池3に水素を供給し、さらに、燃料電池3の起動、
停止の準備段階で発生する直流電力を利用して水素発生
装置11が純水から水素を発生して燃料電池3へ供給す
るようにしている。
【0013】上記構成で、まず、改質運転開始時に燃料
改質装置1により燃料が水素を豊富に含むガスに改質さ
れ、水素が水素吸蔵合金Mに貯蔵される。このとき遮断
弁9は開、遮断弁10は閉となっている。水素吸蔵合金
Mは、図2の水素の吸蔵と解離の原理図に示す如く、一
定温度で吸蔵水素圧(混合ガスに水素が含まれる場合は
分圧)または解離圧に対応した水素吸蔵量となる特性が
ある。すなわち、遮断弁9が開動作とされ、遮断弁10
が閉動作とされ、燃料改質装置1から水素が供給される
と図2の吸蔵圧Paにより水素吸蔵合金Mは図示鎖線矢
印M1に示す如く水素が吸蔵される。
【0014】一方、燃料改質装置1が改質を行わない状
態となると、燃料電池3で触媒保護のため、水素吸蔵合
金水素貯蔵装置8に貯蔵した水素放出手段により水素が
水素吸蔵合金水素貯蔵装置8から放出される。すなわ
ち、このとき遮断弁9が閉とされ、調節弁2が閉とされ
ており、遮断弁10が開とされると、図2の示す吸蔵圧
Paが予め定められた水素の解離圧Pdまで減圧され水
素が放出され、図示実線矢印M2の状態となる。
【0015】上記した水素吸蔵合金Mの作用では、発熱
と吸熱反応とがあり、Qを生成熱とすれば次の関係式
(1)が成り立つ。
【0016】
【数1】
【0017】ここで、Q>0のとき発熱反応を示し、ま
たはQ<0のとき吸熱反応を示す。また、起動、停止準
備段階で水素が水素吸蔵合金水素貯蔵装置8から供給さ
れているとき燃料電池3で発電される直流電力は、直流
電力系統eから水素発生装置11に供給される。水素発
生装置11では、純水系統hからの純水により水素と酸
素を発生させる。この水素発生装置11で発生した水素
は水素供給系統gにより遮断弁12を介して燃料電池循
環系統cに供給され、酸素は酸素系統iによって計装用
空気等に利用される。
【0018】本実施例では、水素ボンベ等の燃料電池発
電プラント以外から運搬された水素供給源を不要とし、
プラントの燃料改質装置1で得られた水素を利用できる
からエネルギーの有効活用が図れる。また、高圧の水素
ボンベおよび減圧装置を必要とせずプラントの最高使用
圧力を燃料改質装置と同程度とすることができるから安
全性が得られる。また、一般に水素供給時には、燃料電
池3の燃料極の周辺が高温で触媒の活性が高いが、水素
吸蔵合金水素貯蔵装置8と燃料電池3とを接続した状態
で水素解離のため減圧すると水素の解離時に吸熱が生じ
るから燃料電池3の周囲の温度が低下され、供給する水
素の量を低減させることができるという効果が得られ
る。
【0019】また、燃料電池3の起動準備、停止準備の
段階で発電される直流電力を利用して水素発生装置11
が発生した水素を供給できるから直流電力の有効活用が
なされる。また、水素発生装置11が水素と同時に生成
する酸素も計装空気として利用可能である。なお、遮断
弁9,10は各々調節弁とすることもでき、また、遮断
弁と調節弁の2弁の構成とすることもできる。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料改質装置運転時に改質ガスから得られる水素を水素吸
蔵合金水素貯蔵装置に貯蔵し、燃料改質装置運転時でな
いとき貯蔵された水素を放出して供給する一方、このと
き発生する電力により水素発生装置が生成する水素を供
給しているから、水素の有効活用が図られ、経済性が向
上する。また、高圧の水素ボンベ等が不要で安全であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す燃料電池発電プラント
の構成図である。
【図2】図1の水素吸蔵合金水素貯蔵装置の作用を示す
説明図である。
【図3】従来例を示す燃料電池発電プラントの構成図で
ある。
【符号の説明】
1 燃料改質装置 2 調節弁 3 燃料電池 4 燃料極循環ブロア 8 水素吸蔵合金水素貯蔵装置 9 遮断弁 10 遮断弁 11 水素発生装置 12 遮断弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料改質装置運転状態では、燃料改質装
    置から得られる水素を豊富に含んだ改質ガスを改質ガス
    供給系統から燃料電池へ供給する一方、燃料改質装置運
    転停止状態では、貯蔵した水素を前記燃料電池に供給す
    る燃料電池発電プラントにおいて、 前記燃料改質装置運転状態時に前記改質ガスに含まれる
    水素を前記改質ガス供給系統から分岐する導入系統を介
    して吸蔵させ、また、前記燃料改質装置運転停止状態時
    に前記改質ガス供給系統に合流する系統を介して前記吸
    蔵された水素を放出する水素吸蔵合金を充填した水素吸
    蔵合金水素貯蔵装置と、 前記燃料改質装置運転停止状態時に燃料電池で発生する
    直流電力の供給を受けて、この直流電力によって純水か
    ら水素を生成させ、この水素を前記改質ガス供給系統へ
    合流する系統へ供給する水素発生装置とを設けたことを
    特徴とする燃料電池発電プラント。
JP4252347A 1992-09-22 1992-09-22 燃料電池発電プラント Pending JPH06103995A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4252347A JPH06103995A (ja) 1992-09-22 1992-09-22 燃料電池発電プラント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4252347A JPH06103995A (ja) 1992-09-22 1992-09-22 燃料電池発電プラント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06103995A true JPH06103995A (ja) 1994-04-15

Family

ID=17236022

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4252347A Pending JPH06103995A (ja) 1992-09-22 1992-09-22 燃料電池発電プラント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06103995A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241599A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Japan Metals & Chem Co Ltd 水素回収・貯蔵容器
JP2001289397A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Japan Metals & Chem Co Ltd 水素吸蔵合金収納容器
JP2001289396A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Japan Metals & Chem Co Ltd 急速放出可能な水素吸蔵合金収納容器
KR20020058671A (ko) * 2000-12-30 2002-07-12 이계안 차량용 연료 전지 시스템
JP2006134767A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池システム
WO2014192795A1 (ja) * 2013-05-29 2014-12-04 コニカミノルタ株式会社 2次電池型燃料電池システム

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001241599A (ja) * 2000-02-25 2001-09-07 Japan Metals & Chem Co Ltd 水素回収・貯蔵容器
JP4663839B2 (ja) * 2000-02-25 2011-04-06 日本重化学工業株式会社 水素回収・貯蔵容器
JP2001289397A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Japan Metals & Chem Co Ltd 水素吸蔵合金収納容器
JP2001289396A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Japan Metals & Chem Co Ltd 急速放出可能な水素吸蔵合金収納容器
JP4663845B2 (ja) * 2000-04-10 2011-04-06 日本重化学工業株式会社 急速放出可能な水素吸蔵合金収納容器
KR20020058671A (ko) * 2000-12-30 2002-07-12 이계안 차량용 연료 전지 시스템
JP2006134767A (ja) * 2004-11-08 2006-05-25 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 固体酸化物形燃料電池システム
WO2014192795A1 (ja) * 2013-05-29 2014-12-04 コニカミノルタ株式会社 2次電池型燃料電池システム
JP5679097B1 (ja) * 2013-05-29 2015-03-04 コニカミノルタ株式会社 2次電池型燃料電池システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10680265B2 (en) Energy storage using an REP with an engine
JPH06103995A (ja) 燃料電池発電プラント
JP4154680B2 (ja) アノード排ガスラインに蒸気注入する燃料電池発電装置
JP2541288B2 (ja) 燃料電池の運転停止方法
JP2887346B2 (ja) 燃料電池発電装置
JPS61232569A (ja) 燃料電池発電システム
JPS6282660A (ja) りん酸型燃料電池の停止方法
JPH11154529A (ja) リン酸型燃料電池の停止方法及びリン酸型燃料電池
JPH1167251A (ja) 燃料電池発電装置
JPH0287480A (ja) 燃料電池発電装置の運転停止方法
JPH04342961A (ja) 燃料電池発電設備
JP2000090948A (ja) 燃料電池発電装置
JPH0845527A (ja) 燃料電池発電装置の運転方法
JP2940972B2 (ja) 燃料電池発電システムおよび燃料ガス供給方法
JP3137136B2 (ja) 燃料電池発電設備のタービン運転方法
JP2001197790A (ja) ハイブリッド発電装置
JPH1167252A (ja) 燃料電池発電装置
JP3573239B2 (ja) 燃料電池発電装置
JP2000012061A (ja) 燃料電池発電装置
JPH01183073A (ja) 燃料電池発電装置の運転停止方法
JPH0426070A (ja) 燃料電池発電装置の運転方法
JPH11162488A (ja) カソードへ蒸気注入する燃料電池発電装置
JPH0582148A (ja) 燃料電池発電プラントのパツシベーシヨン水素供給装置
JPH02132772A (ja) 燃料電池発電装置
JPS61227372A (ja) 燃料電池発電システム