JPH0676849A - 固体電解質型燃料電池発電装置 - Google Patents
固体電解質型燃料電池発電装置Info
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- JPH0676849A JPH0676849A JP4226304A JP22630492A JPH0676849A JP H0676849 A JPH0676849 A JP H0676849A JP 4226304 A JP4226304 A JP 4226304A JP 22630492 A JP22630492 A JP 22630492A JP H0676849 A JPH0676849 A JP H0676849A
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- H01M8/04022—Heating by combustion
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】固体電解質を有し、アフターバーナを備える燃
料電池に供給する空気と燃料とをアフターバーナからの
燃焼ガスによる加熱する加熱器の温度条件をセラミック
スを使用しないですむ温度に緩和することのできる固体
電解質型燃料電池発電装置を提供する。 【構成】アフターバーナ４から排出される燃焼ガスに室
温の空気を混入させる空気供給系１０を設け、空気の混
入により空気，燃料を加熱する加熱器としての熱交換器
１，２に流入する燃焼ガスの温度を低下して８５０℃に
する。
料電池に供給する空気と燃料とをアフターバーナからの
燃焼ガスによる加熱する加熱器の温度条件をセラミック
スを使用しないですむ温度に緩和することのできる固体
電解質型燃料電池発電装置を提供する。 【構成】アフターバーナ４から排出される燃焼ガスに室
温の空気を混入させる空気供給系１０を設け、空気の混
入により空気，燃料を加熱する加熱器としての熱交換器
１，２に流入する燃焼ガスの温度を低下して８５０℃に
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、固体電解質を有する燃
料電池により発電する固体電解質型燃料電池発電装置に
関する。
料電池により発電する固体電解質型燃料電池発電装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】固体電解質型燃料電池は、イツトリア安
定化ジルコニアで代表される高温で電子伝導性を持つ固
体電解質を電解質とした燃料電池であり、高温で運転す
ることにより、高効率，高出力密度等の特徴を有してい
る。また、電解質が固体であるため、りん酸型や溶融炭
酸塩型燃料電池のように電解質の流出や燃料電池に供給
する燃料と空気との差圧制御等に対する配慮を少なくす
る特徴を有しているので、将来の発電方式として期待さ
れている。
定化ジルコニアで代表される高温で電子伝導性を持つ固
体電解質を電解質とした燃料電池であり、高温で運転す
ることにより、高効率，高出力密度等の特徴を有してい
る。また、電解質が固体であるため、りん酸型や溶融炭
酸塩型燃料電池のように電解質の流出や燃料電池に供給
する燃料と空気との差圧制御等に対する配慮を少なくす
る特徴を有しているので、将来の発電方式として期待さ
れている。
【０００３】ところで固体電解質型燃料電池の運転温度
は約１０００℃という高温であるので、電解質だけでな
く、各種構成材料にセラミックスを多用して固体電解質
型燃料電池が構成されている。しかしながら、約１００
０℃という高温で運転している燃料電池に、室温の空気
や燃料を供給すると、構成材料のセラミックスは熱歪み
で割れる問題があるため、空気や燃料は加熱，昇温して
燃料電池に供給する必要がある。この供給する空気や燃
料の加熱にはエネルギーバランスの点から電池反応によ
る発電時、固体電解質型燃料電池から排出される排気ガ
スとの熱交換で加熱することが行なわれている。
は約１０００℃という高温であるので、電解質だけでな
く、各種構成材料にセラミックスを多用して固体電解質
型燃料電池が構成されている。しかしながら、約１００
０℃という高温で運転している燃料電池に、室温の空気
や燃料を供給すると、構成材料のセラミックスは熱歪み
で割れる問題があるため、空気や燃料は加熱，昇温して
燃料電池に供給する必要がある。この供給する空気や燃
料の加熱にはエネルギーバランスの点から電池反応によ
る発電時、固体電解質型燃料電池から排出される排気ガ
スとの熱交換で加熱することが行なわれている。
【０００４】以下図面を用いて従来技術について説明す
る。図６は従来の固体電解質型燃料電池発電装置の系統
図である。図６において２０℃の空気は加熱器としての
熱交換器１で後述するアフターバーナ４からの燃焼ガス
と熱交換して加熱されて８００℃となって固体電解質型
燃料電池３（以下単に燃料電池という）に供給される。
なお、燃料も同様に２０℃の燃料が加熱器としての熱交
換器２で熱交換して加熱されて８００℃となって燃料電
池３に供給される。
る。図６は従来の固体電解質型燃料電池発電装置の系統
図である。図６において２０℃の空気は加熱器としての
熱交換器１で後述するアフターバーナ４からの燃焼ガス
と熱交換して加熱されて８００℃となって固体電解質型
燃料電池３（以下単に燃料電池という）に供給される。
なお、燃料も同様に２０℃の燃料が加熱器としての熱交
換器２で熱交換して加熱されて８００℃となって燃料電
池３に供給される。
【０００５】燃料電池３では供給される空気と燃料とに
より電池反応を起こして発電する。そして発電時生じる
熱は供給される前記空気により除熱されて燃料電池３は
１０００℃の運転温度に保持される。燃料電池３からの
電池反応による発電時の排気ガスは運転温度とほぼ同じ
１０００℃となって排出される。なお、燃料電池３での
電池反応の際、供給される燃料は１００％電池反応に寄
与して消費できず、排気ガス中には必ず燃料が残るの
で、この残存燃料を燃料電池３に備えられたアフターバ
ーナ４で燃焼させる。この場合、アフターバーナ４から
の燃焼ガスの温度は、燃料電池３の特性，空気流量，残
存燃料量により異なるが、図６の系統図においては残存
燃料量が供給量の２０％の場合、１１００℃になる。
より電池反応を起こして発電する。そして発電時生じる
熱は供給される前記空気により除熱されて燃料電池３は
１０００℃の運転温度に保持される。燃料電池３からの
電池反応による発電時の排気ガスは運転温度とほぼ同じ
１０００℃となって排出される。なお、燃料電池３での
電池反応の際、供給される燃料は１００％電池反応に寄
与して消費できず、排気ガス中には必ず燃料が残るの
で、この残存燃料を燃料電池３に備えられたアフターバ
ーナ４で燃焼させる。この場合、アフターバーナ４から
の燃焼ガスの温度は、燃料電池３の特性，空気流量，残
存燃料量により異なるが、図６の系統図においては残存
燃料量が供給量の２０％の場合、１１００℃になる。
【０００６】アフターバーナ４から排出される１１００
℃の燃焼ガスは熱交換器１，２に供給され、前述のよう
に空気と燃料を加熱し、自らは低温となり、３２０℃に
なって排出される。ここで、図６の系統図による熱交換
器１，２は供給される燃焼ガスの１１００℃に耐えるた
め、セラミックスや耐熱金属から製造される。
℃の燃焼ガスは熱交換器１，２に供給され、前述のよう
に空気と燃料を加熱し、自らは低温となり、３２０℃に
なって排出される。ここで、図６の系統図による熱交換
器１，２は供給される燃焼ガスの１１００℃に耐えるた
め、セラミックスや耐熱金属から製造される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の熱交換器は温度
条件が苛酷な高温に耐えるため、セラミックスや耐熱金
属から製造されるが、セラミックスはヒートショックに
弱く、また耐熱金属は酸化により長期寿命が得られない
という問題がある。本発明の目的は、燃料電池に供給す
る空気と燃料とを燃料電池のアフターバーナからの燃焼
ガスにより加熱する加熱器としての熱交換器の温度条件
を緩和することのできる固体電解質型燃料電池発電装置
を提供することである。
条件が苛酷な高温に耐えるため、セラミックスや耐熱金
属から製造されるが、セラミックスはヒートショックに
弱く、また耐熱金属は酸化により長期寿命が得られない
という問題がある。本発明の目的は、燃料電池に供給す
る空気と燃料とを燃料電池のアフターバーナからの燃焼
ガスにより加熱する加熱器としての熱交換器の温度条件
を緩和することのできる固体電解質型燃料電池発電装置
を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば固体電解質を有し、アフターバーナ
を備える燃料電池と、この燃料電池の排気ガスをアフタ
ーバーナで燃焼させた燃焼ガスにより燃料電池に供給す
る燃料と空気とをそれぞれ加熱する加熱器とを備える固
体電解質型燃料電池発電装置において、加熱器に供給す
るアフターバーナからの燃焼ガスに室温の空気を混入さ
せる空気供給系を設けるものとする。
に、本発明によれば固体電解質を有し、アフターバーナ
を備える燃料電池と、この燃料電池の排気ガスをアフタ
ーバーナで燃焼させた燃焼ガスにより燃料電池に供給す
る燃料と空気とをそれぞれ加熱する加熱器とを備える固
体電解質型燃料電池発電装置において、加熱器に供給す
るアフターバーナからの燃焼ガスに室温の空気を混入さ
せる空気供給系を設けるものとする。
【０００９】また、固体電解質型燃料電池発電装置にお
いて、加熱器に供給するアフターバーナからの燃焼ガス
の一部を取出して外部に供給する排ガス供給系と、残部
の燃焼ガスに室温の空気を混入させる空気供給系とを設
けるものとする。また、固体電解質型燃料電池におい
て、加熱器の前段に、アフターバーナからの燃焼ガスに
より水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生器を設ける
ものとする。
いて、加熱器に供給するアフターバーナからの燃焼ガス
の一部を取出して外部に供給する排ガス供給系と、残部
の燃焼ガスに室温の空気を混入させる空気供給系とを設
けるものとする。また、固体電解質型燃料電池におい
て、加熱器の前段に、アフターバーナからの燃焼ガスに
より水を加熱して蒸気を発生させる蒸気発生器を設ける
ものとする。
【００１０】また、上記の固体電解質型燃料電池におい
て、加熱器の後段に、前記蒸気発生器に供給される水を
加熱器から排出される燃焼ガスにより加熱する給水加熱
器を設けるものとする。
て、加熱器の後段に、前記蒸気発生器に供給される水を
加熱器から排出される燃焼ガスにより加熱する給水加熱
器を設けるものとする。
【００１１】
【作用】燃料電池に供給する空気と燃料とをそれぞれ加
熱する加熱器に送出するアフターバーナからの燃焼ガス
に、空気供給系を経て室温の空気を混入することによ
り、加熱器に流入する燃焼ガスの温度は低下するので、
加熱器の温度条件は緩和される。
熱する加熱器に送出するアフターバーナからの燃焼ガス
に、空気供給系を経て室温の空気を混入することによ
り、加熱器に流入する燃焼ガスの温度は低下するので、
加熱器の温度条件は緩和される。
【００１２】なお、加熱器としては熱交換器が使用さ
れ、熱交換器では高温側のガス温度が高いことが望まし
いが、熱交換の伝熱性能を向上することにより、室温の
空気を混入して加熱器に流入する高温側のガス温度を低
下しても燃料電池に供給する空気と燃料とを必要とする
温度に加熱することができる。したがって加熱器に流入
する高温側のガス温度の低下により、加熱器の材料は従
来のようにセラミックスを使用する必要がなくなり、安
価な耐熱金属を使用できる。
れ、熱交換器では高温側のガス温度が高いことが望まし
いが、熱交換の伝熱性能を向上することにより、室温の
空気を混入して加熱器に流入する高温側のガス温度を低
下しても燃料電池に供給する空気と燃料とを必要とする
温度に加熱することができる。したがって加熱器に流入
する高温側のガス温度の低下により、加熱器の材料は従
来のようにセラミックスを使用する必要がなくなり、安
価な耐熱金属を使用できる。
【００１３】また、アフターバーナからの燃焼ガスの一
部を取出して排ガス供給系を経て外部に導いて排熱の一
部を回収し、残部の燃焼ガスに空気供給系を経て室温の
空気を混入することにより、前述のように加熱器に流入
する燃焼ガスの温度が低下し、温度条件が緩和される。
したがって前述のように加熱器の材料は安価な耐熱金属
を使用できる。
部を取出して排ガス供給系を経て外部に導いて排熱の一
部を回収し、残部の燃焼ガスに空気供給系を経て室温の
空気を混入することにより、前述のように加熱器に流入
する燃焼ガスの温度が低下し、温度条件が緩和される。
したがって前述のように加熱器の材料は安価な耐熱金属
を使用できる。
【００１４】また、加熱器の前段に蒸気発生器を設け、
この蒸気発生器にアフターバーナからの燃焼ガスにより
水を加熱して蒸気を発生させる。こうすることにより蒸
気を発生させた燃焼ガスの温度は低下して加熱器に流入
するので、前述のように加熱器の材料は安価な耐熱金属
を使用することができる。また、加熱器の前段に蒸気発
生器、後段に給水加熱器を設けることにより、蒸気発生
器にて前述のようにアフターバーナからの燃焼ガスは水
を加熱して蒸気を発生させることにより、加熱器に流入
する燃焼ガスの温度は低下するとともに、給水加熱器に
より蒸気発生器に供給する水を加熱器から排出する燃焼
ガスにより加熱するので、燃料電池からの排気ガスの排
熱を十分回収できる。
この蒸気発生器にアフターバーナからの燃焼ガスにより
水を加熱して蒸気を発生させる。こうすることにより蒸
気を発生させた燃焼ガスの温度は低下して加熱器に流入
するので、前述のように加熱器の材料は安価な耐熱金属
を使用することができる。また、加熱器の前段に蒸気発
生器、後段に給水加熱器を設けることにより、蒸気発生
器にて前述のようにアフターバーナからの燃焼ガスは水
を加熱して蒸気を発生させることにより、加熱器に流入
する燃焼ガスの温度は低下するとともに、給水加熱器に
より蒸気発生器に供給する水を加熱器から排出する燃焼
ガスにより加熱するので、燃料電池からの排気ガスの排
熱を十分回収できる。
【００１５】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図１は本発明の請求項１の実施例による固体
電解質型燃料電池発電装置の系統図である。なお図１及
び後述する図２ないし図５において図６の従来例と同一
部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１に
おいて従来例と異なるのはアフターバーナ４から排出さ
れる燃焼ガスに室温の空気を混入させる空気供給系１０
を設けたことである。
説明する。図１は本発明の請求項１の実施例による固体
電解質型燃料電池発電装置の系統図である。なお図１及
び後述する図２ないし図５において図６の従来例と同一
部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。図１に
おいて従来例と異なるのはアフターバーナ４から排出さ
れる燃焼ガスに室温の空気を混入させる空気供給系１０
を設けたことである。
【００１６】このような構成により空気供給系１０を経
て室温の空気をアフターバーナ４からの燃焼ガスに混入
することにより熱交換器１，２に流入する燃焼ガスの温
度は低下する。すなわち、図１に示すように混入する２
０℃の空気の空気量をアフターバーナ４からの燃焼ガス
量の３０％相当とすれば熱交換器１，２に流入する燃焼
ガスの温度は８５０℃となり、従来の１１００℃よりか
なり低下する。なお、このときの熱交換器１，２から排
出する燃焼ガスの温度は２５０℃である。
て室温の空気をアフターバーナ４からの燃焼ガスに混入
することにより熱交換器１，２に流入する燃焼ガスの温
度は低下する。すなわち、図１に示すように混入する２
０℃の空気の空気量をアフターバーナ４からの燃焼ガス
量の３０％相当とすれば熱交換器１，２に流入する燃焼
ガスの温度は８５０℃となり、従来の１１００℃よりか
なり低下する。なお、このときの熱交換器１，２から排
出する燃焼ガスの温度は２５０℃である。
【００１７】図２は燃料電池３の運転温度を９００℃に
したときの系統図であり、この場合には熱交換器１，２
に流入する燃焼ガスの温度は図１のものよりさらに低下
して７７０℃となり、熱交換器の耐熱金属の選択の範囲
が広がる。図３は請求項２の実施例による固定電解質型
燃料電池発電装置の系統図である。図３において図６の
従来例と異なるのはアフターバーナ４からの燃焼ガスの
一部を取出して供給する蒸気発生器１１を備えた排ガス
供給系１２と、残部の燃焼ガスに室温の空気を混入させ
る空気供給系１３を設けたことである。
したときの系統図であり、この場合には熱交換器１，２
に流入する燃焼ガスの温度は図１のものよりさらに低下
して７７０℃となり、熱交換器の耐熱金属の選択の範囲
が広がる。図３は請求項２の実施例による固定電解質型
燃料電池発電装置の系統図である。図３において図６の
従来例と異なるのはアフターバーナ４からの燃焼ガスの
一部を取出して供給する蒸気発生器１１を備えた排ガス
供給系１２と、残部の燃焼ガスに室温の空気を混入させ
る空気供給系１３を設けたことである。
【００１８】このような構成により、図３に示すように
アフターバーナ４からの燃焼ガス量の２０％を排ガス供
給系１２を経て蒸気発生器１１に供給し、水を加熱して
蒸気を発生させる。そして残部の８０％の燃焼ガスに空
気供給系１３を経てアフターバーナ４から排出される燃
焼ガス量の２５％の２０℃の空気を混入することによ
り、熱交換器１，２に流入する燃焼ガスの温度は、図に
示すように８４３℃となり、その温度は従来より低下す
る。なお、蒸気発生器１１で発生した蒸気は図示しない
蒸気タービンに送られて排熱回収が行なわれる。
アフターバーナ４からの燃焼ガス量の２０％を排ガス供
給系１２を経て蒸気発生器１１に供給し、水を加熱して
蒸気を発生させる。そして残部の８０％の燃焼ガスに空
気供給系１３を経てアフターバーナ４から排出される燃
焼ガス量の２５％の２０℃の空気を混入することによ
り、熱交換器１，２に流入する燃焼ガスの温度は、図に
示すように８４３℃となり、その温度は従来より低下す
る。なお、蒸気発生器１１で発生した蒸気は図示しない
蒸気タービンに送られて排熱回収が行なわれる。
【００１９】なお、熱交換器１，２から空気と燃料を加
熱して排出される燃焼ガスの温度は１００℃である。図
４は本発明の請求項３の実施例による固体電解質型燃料
電池発電装置の系統図である。図４において図６の従来
例と異なるのは熱交換器１，２の前段に蒸気発生器１５
を設けたことである。
熱して排出される燃焼ガスの温度は１００℃である。図
４は本発明の請求項３の実施例による固体電解質型燃料
電池発電装置の系統図である。図４において図６の従来
例と異なるのは熱交換器１，２の前段に蒸気発生器１５
を設けたことである。
【００２０】このような構成により、アフターバーナ４
から排出される燃焼ガスは蒸気発生器１５において蒸気
を発生させる水を加熱することにより、熱交換器１，２
に流入する燃焼ガスの温度は図に示すように８８０℃と
なり、その温度は従来のものより低下する。なお、蒸気
発生器１５に給水系１６を経て供給する２０℃の水は蒸
気発生器１５にて燃焼ガスにより加熱されて蒸気とな
り、蒸気温度５４０℃となって蒸気供給系１７を経て図
示しない蒸気タービンに供給され、排熱回収が行なわれ
る。
から排出される燃焼ガスは蒸気発生器１５において蒸気
を発生させる水を加熱することにより、熱交換器１，２
に流入する燃焼ガスの温度は図に示すように８８０℃と
なり、その温度は従来のものより低下する。なお、蒸気
発生器１５に給水系１６を経て供給する２０℃の水は蒸
気発生器１５にて燃焼ガスにより加熱されて蒸気とな
り、蒸気温度５４０℃となって蒸気供給系１７を経て図
示しない蒸気タービンに供給され、排熱回収が行なわれ
る。
【００２１】図５は請求項４の実施例による固体電解質
型燃料電池発電装置の系統図である。図において熱交換
器１，２の後段に給水加熱器１８を設けた他は図４のも
のと同じである。このような構成により、蒸気発生器１
５に給水系１６を経て供給する２０℃の水を給水加熱器
１８にて熱交換器１，２から排出される１２０℃の燃焼
ガスにより加熱，昇温し、この昇温した水を蒸気発生器
１５に供給してアフターバーナ４から排出される燃焼ガ
スにより加熱して５４０℃の蒸気として図示しない蒸気
タービンに供給する。この際、アフターバーナ４からの
燃焼ガスは蒸気発生器１５にて水を加熱することにより
図に示すように９００℃となって熱交換器１，２に流入
し、その温度は従来のものより低下する。
型燃料電池発電装置の系統図である。図において熱交換
器１，２の後段に給水加熱器１８を設けた他は図４のも
のと同じである。このような構成により、蒸気発生器１
５に給水系１６を経て供給する２０℃の水を給水加熱器
１８にて熱交換器１，２から排出される１２０℃の燃焼
ガスにより加熱，昇温し、この昇温した水を蒸気発生器
１５に供給してアフターバーナ４から排出される燃焼ガ
スにより加熱して５４０℃の蒸気として図示しない蒸気
タービンに供給する。この際、アフターバーナ４からの
燃焼ガスは蒸気発生器１５にて水を加熱することにより
図に示すように９００℃となって熱交換器１，２に流入
し、その温度は従来のものより低下する。
【００２２】このようにすることによりアフターバーナ
４から排出される燃焼ガスの排熱は十分に回収できる。
４から排出される燃焼ガスの排熱は十分に回収できる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば固体電解質型燃料電池に備えられたアフターバ
ーナから排出される燃焼ガスに室温の空気を混入するこ
と、前記燃焼ガスの一部を取出し、この残部の燃焼ガス
に室温の空気を混入すること、加熱器の前段に設けた蒸
気発生器に供給する水を前記燃焼ガスにより加熱するこ
とにより、燃料電池に供給する空気と燃料とを加熱する
加熱器に流入する燃焼ガスの温度は低下するので、加熱
器の材料にセラミックスを使う必要がなくなり、安価な
耐熱金属の使用が可能となり、酸化による寿命低下を防
止できる。
によれば固体電解質型燃料電池に備えられたアフターバ
ーナから排出される燃焼ガスに室温の空気を混入するこ
と、前記燃焼ガスの一部を取出し、この残部の燃焼ガス
に室温の空気を混入すること、加熱器の前段に設けた蒸
気発生器に供給する水を前記燃焼ガスにより加熱するこ
とにより、燃料電池に供給する空気と燃料とを加熱する
加熱器に流入する燃焼ガスの温度は低下するので、加熱
器の材料にセラミックスを使う必要がなくなり、安価な
耐熱金属の使用が可能となり、酸化による寿命低下を防
止できる。
【００２４】なお、加熱器の前段に蒸気発生器、後段に
給水加熱器を設けたことにより、加熱器から排出される
燃焼ガスにより蒸気発生器に供給する水を給水加熱器に
て加熱するので、固体電解質型燃料電池に備えられたア
フターバーナからの燃焼ガスの排熱を十分回収できる。
給水加熱器を設けたことにより、加熱器から排出される
燃焼ガスにより蒸気発生器に供給する水を給水加熱器に
て加熱するので、固体電解質型燃料電池に備えられたア
フターバーナからの燃焼ガスの排熱を十分回収できる。
【図１】本発明の請求項１の実施例による固体電解質型
燃料電池発電装置の系統図
燃料電池発電装置の系統図
【図２】本発明の請求項１の異なる実施例による固体電
解質型燃料電池発電装置において燃料電池の運転温度が
９００℃のときの系統図
解質型燃料電池発電装置において燃料電池の運転温度が
９００℃のときの系統図
【図３】本発明の請求項２の実施例による固体電解質型
燃料電池発電装置の系統図
燃料電池発電装置の系統図
【図４】本発明の請求項３の実施例による固体電解質型
燃料電池発電装置の系統図
燃料電池発電装置の系統図
【図５】本発明の請求項４の実施例による固体電解質型
燃料電池発電装置の系統図
燃料電池発電装置の系統図
【図６】従来の固体電解質型燃料電池発電装置の系統図
１ 加熱器としての熱交換器 ２ 加熱器としての熱交換器 ３ 固体電解質型燃料電池 ４ アフターバーナ １０ 空気供給系 １２ 排ガス供給系 １３ 空気供給系 １５ 蒸気発生器 １８ 給水加熱器
Claims (4)
- 【請求項１】固体電解質を有し、アフターバーナを備え
る燃料電池と、この燃料電池の排気ガスをアフターバー
ナて燃焼させた燃焼ガスにより燃料電池に供給する燃料
と空気とをそれぞれ加熱する加熱器とを備える固体電解
質型燃料電池発電装置において、加熱器に供給するアフ
ターバーナからの燃焼ガスに室温の空気を混入させる空
気供給系を設けたことを特徴とする固体電解質型燃料電
池発電装置。 - 【請求項２】固体電解質を有し、アフターバーナを備え
る燃料電池と、この燃料電池の排気ガスをアフターバー
ナで燃焼させた燃焼ガスにより燃料電池に供給する燃料
と空気とをそれぞれ加熱する加熱器とを備える固体電解
質型燃料電池発電装置において、加熱器に供給するアフ
ターバーナからの燃焼ガスの一部を取出して外部に供給
する排ガス供給系と、残部の燃焼ガスに室温の空気を混
入させる空気供給系とを設けたことを特徴とする固体電
解質型燃料電池発電装置。 - 【請求項３】固体電解質を有し、アフターバーナを備え
る燃料電池と、この燃料電池の排気ガスをアフターバー
ナで燃焼させた燃焼ガスにより燃料電池に供給する燃料
と空気とをそれぞれ加熱する加熱器とを備える固体電解
質型燃料電池発電装置において、加熱器の前段に、アフ
ターバーナからの燃焼ガスにより水を加熱して蒸気を発
生する蒸気発生器を設けたことを特徴とする固体電解質
型燃料電池発電装置。 - 【請求項４】請求項３記載のものにおいて、加熱器の後
段に、加熱器から排出される燃焼ガスにより、前記蒸気
発生器に供給する水を加熱する給水加熱器を設けたこと
を特徴とする固体電解質型燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4226304A JPH0676849A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 固体電解質型燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4226304A JPH0676849A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 固体電解質型燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0676849A true JPH0676849A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16843113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4226304A Pending JPH0676849A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 固体電解質型燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676849A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050812A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 燃料極排出物から水素を収集する方法及びシステム |
| JP2006252982A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 遮熱容器を備えた燃料電池 |
| JP2008059770A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Kyocera Corp | 排熱回収用熱交換器および燃料電池システム |
| JP2009224041A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Hitachi Ltd | 固体酸化物形燃料電池発電システム |
| US7616803B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-11-10 | Fujitsu Limited | Surface inspection method and apparatus |
| JP2010015712A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび発電方法 |
| JP2010020965A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010044960A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法 |
| US8034504B2 (en) | 2006-05-18 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating same |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP4226304A patent/JPH0676849A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005050812A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-02-24 | Hewlett-Packard Development Co Lp | 燃料極排出物から水素を収集する方法及びシステム |
| US7616803B2 (en) | 2004-11-22 | 2009-11-10 | Fujitsu Limited | Surface inspection method and apparatus |
| JP2006252982A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 遮熱容器を備えた燃料電池 |
| US8034504B2 (en) | 2006-05-18 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating same |
| JP2008059770A (ja) * | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Kyocera Corp | 排熱回収用熱交換器および燃料電池システム |
| JP2009224041A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-10-01 | Hitachi Ltd | 固体酸化物形燃料電池発電システム |
| JP2010015712A (ja) * | 2008-07-01 | 2010-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび発電方法 |
| JP2010020965A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその動作方法 |
| JP2010044960A (ja) * | 2008-08-13 | 2010-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法 |
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