JPH07235321A - Fuel cell power generation system, its operating method, and operation control method for it - Google Patents

Fuel cell power generation system, its operating method, and operation control method for it

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JPH07235321A
JPH07235321A JP6026498A JP2649894A JPH07235321A JP H07235321 A JPH07235321 A JP H07235321A JP 6026498 A JP6026498 A JP 6026498A JP 2649894 A JP2649894 A JP 2649894A JP H07235321 A JPH07235321 A JP H07235321A
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JP
Japan
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fuel
power generation
fuel cell
control valve
gas
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Application number
JP6026498A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Take
武　　哲夫
Tatsuya Hasegawa
達也 長谷川
Masato Adachi
政人 安達
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.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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    • 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

PURPOSE:To carry out the valve operation tests without changing over to another fuel by performing the control upon instal ling a bypass line and flow control valves additionally in one of the fuel systems. CONSTITUTION:The operation tests for flow control valves 3. 6 for fuel change-over are made during power generation with urban gas by putting a control device 51 in the fuel change-over test mode. With a signal given by the control device 51, a valve 47 on a bypass line 48 is opened, and at the same time, valves 32, 52 are closed while a valve 10 is opened. The gas 4 is passed through the line 48 and supplied to a desulfurizing device 7, and the power generation goes on. Because the valve 32 is closed, a pressure sensor 5 senses the drop of the supply pressure and gives a signal to the control device 51. The device 51 receives the signal, and closes the valve 6 while opens the valve 3. Liquefied propane gas is combusted by a burner 9 of a reformer device and not used in the power generation. With controlling by the device 51, the valves are restituted to the condition before the opening/closing test, i.e., into the steady generating mode. The gas 4 is sent from the normal supply line via the valve 6 and supplied to the desulfurizing device 7, and power generation with gas 4 goes on without interruption.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも二種類以上
の燃料を切り替えて発電を行う燃料電池発電システムに
おいて、一種類の燃料で燃料電池の発電を継続しなが
ら、他の燃料へ切り替えるための燃料切替に使用する流
量制御バルブの動作試験が可能な燃料電池発電システ
ム、その運転方法およびその運転制御方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generation system for switching between at least two types of fuel to generate power, and for switching to another fuel while continuing the power generation of the fuel cell with one type of fuel. The present invention relates to a fuel cell power generation system capable of performing an operation test of a flow control valve used for fuel switching, an operating method thereof, and an operating control method thereof.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、燃料として複数の燃料が使用可能
な燃料電池発電システムとして、これまでに図２に示す
ような都市ガスと液化プロパンガスを燃料としたシステ
ムが提案されている。本システムは、都市ガスと液化プ
ロパンガスという二種類の燃料の供給ラインを持ち、燃
料を切り替えて使用するのが大きな特徴である。2. Description of the Related Art Conventionally, as a fuel cell power generation system in which a plurality of fuels can be used as a fuel, a system using city gas and liquefied propane gas as a fuel as shown in FIG. 2 has been proposed so far. This system has two types of fuel supply lines, city gas and liquefied propane gas, and the major feature is that the fuel is switched and used.

【０００３】図において、１は液化プロパンガスボン
ベ、２は気化器、３は流量制御バルブ、４は都市ガス、
５は圧力センサー、６は流量制御バルブ、７は脱硫装
置、８は改質装置、９は改質装置バーナ、１０は流量制
御バルブ、１１はＣＯシフトコンバータ、１２は燃焼用
空気、１３は燃料極排ガス、１４はバーナ燃焼排ガス、
１５は空気ブロア、１６は発電用空気、１７は外気、１
８は燃料極、１９は電解質、２０は酸化剤極、２１は燃
料電池セルスタック、２２は電圧センサー、２３は電流
センサー、２４は変換装置、２５は負荷、２６は電池冷
却水、２７は気水分離器、２８は気水分離器ヒータ、２
９は気水分離器ヒータ電源、３０は流量制御バルブ、３
１は改質用水蒸気、３３は蒸発器、３４は排熱回収用水
蒸気、３５は熱利用システム、３６は冷媒、３７は酸化
剤極排ガス、３８は凝縮器、３９は排ガス、４０は凝縮
水、４１は温度センサー、４２は温度センサー、４３は
補給水ポンプ、４４は補給水、４５は流量制御バルブ、
４６は流量制御バルブ、４９は圧力センサー、５０は燃
料電池出力、５１は制御装置、５２は流量制御バルブ、
５３はエジェクター、５４は流量制御バルブ、５５は液
面センサーである。以下に図２を用いて、この従来の都
市ガスと液化プロパンガスの二種類の燃料を切り替えて
使用可能な燃料電池発電システムの作用について説明す
る。In the figure, 1 is a liquefied propane gas cylinder, 2 is a vaporizer, 3 is a flow control valve, 4 is city gas,
5 is a pressure sensor, 6 is a flow control valve, 7 is a desulfurizer, 8 is a reformer, 9 is a reformer burner, 10 is a flow control valve, 11 is a CO shift converter, 12 is combustion air, 13 is fuel. Extreme exhaust gas, 14 is burner combustion exhaust gas,
15 is an air blower, 16 is power generation air, 17 is outside air, 1
8 is a fuel electrode, 19 is an electrolyte, 20 is an oxidizer electrode, 21 is a fuel cell stack, 22 is a voltage sensor, 23 is a current sensor, 24 is a converter, 25 is a load, 26 is battery cooling water, and 27 is gas. Water separator, 28 is a steam separator heater, 2
9 is a steam / water separator heater power supply, 30 is a flow control valve, 3
1 is steam for reforming, 33 is evaporator, 34 is steam for recovering exhaust heat, 35 is heat utilization system, 36 is refrigerant, 37 is oxidizer electrode exhaust gas, 38 is condenser, 39 is exhaust gas, 40 is condensed water , 41 is a temperature sensor, 42 is a temperature sensor, 43 is a makeup water pump, 44 is makeup water, 45 is a flow control valve,
46 is a flow control valve, 49 is a pressure sensor, 50 is a fuel cell output, 51 is a controller, 52 is a flow control valve,
53 is an ejector, 54 is a flow control valve, and 55 is a liquid level sensor. The operation of the conventional fuel cell power generation system that can switch and use two types of fuels, city gas and liquefied propane gas, will be described below with reference to FIG.

【０００４】都市ガス４を燃料として使用する場合に
は、制御装置５１から制御信号ａを送信することによっ
て流量制御バルブ６を開け、脱硫装置７に都市ガスを供
給し、脱硫装置７で改質装置８及び燃料極１８の触媒の
劣化の原因となる都市ガス４中の腐臭剤に含まれる硫黄
分を除去する。その際、流量制御バルブ５２は、制御装
置５１からの制御信号ｌで開けておき、また、流量制御
バルブ１０は制御装置５１からの制御信号ｃにより閉じ
ておく。液化プロパンガスを燃料として使用する場合、
例えば都市ガスの供給圧力が所定の値より低下したこと
を圧力センサ５で検出した検出信号Ａを制御装置５１で
受信した場合には、制御装置５１から制御信号ｂを送信
することによって流量制御バルブ３を開け、気化器２で
気化されたプロパンガスを脱硫装置７に供給し、脱硫装
置７で改質装置８及び燃料極１８の触媒の劣化の原因と
なる液化プロパンガス中の腐臭剤に含まれる硫黄分を除
去する。その際も、流量制御バルブ５２は、制御装置５
１からの制御信号ｌで開けておき、また、流量制御バル
ブ１０は制御装置５１からの制御信号ｃにより閉じてお
く。液化プロパンガスボンベ１から気化器２までは、液
化プロパンガスは液体状態のままで供給される。都市ガ
ス４及びプロパンガスの供給量は、電圧センサー２２と
電流センサー２３で検出した燃料電池出力５０を検出信
号Ｅ及び検出信号Ｄとして制御装置５１に送信し、次に
この送信された燃料電池出力５０をもとに制御装置５１
から流量制御バルブ３あるいは６にそれぞれ制御信号ｂ
及び制御信号ａを送信してそれぞれのバルブの開度を調
節することによって燃料電池出力５０に見合った値に設
定する。なお、燃料電池発電システムの起動時には、都
市ガス４あるいはプロパンガスを脱硫装置７ではなく改
質装置バーナ９に供給して燃焼させることによって改質
装置８の昇温を行うために、制御装置５１から制御信号
ｌを送信し、流量制御バルブ５２を閉じるとともに、制
御装置５１から制御信号ｃを送信し流量制御バルブ１０
を開ける。脱硫装置７で脱硫された都市ガス４あるいは
プロパンガスは、エジェクター５３で気水分離器２７か
ら供給された改質用水蒸気３１と混合され、改質触媒が
充填された改質装置８に供給される。エジェクター５３
への改質用水蒸気３１の供給量は、流量制御バルブ３及
び６の開度から算出された都市ガス４あるいは液化プロ
パンガスの供給量をもとに制御装置５１から制御信号ｍ
を送信しエジェクター５３の開度を調節することによっ
て、予め燃料毎に設定記憶された所定のスチームカーボ
ン比となるように設定する。改質装置８では、燃料ガス
である都市ガス４あるいはプロパンガスの水蒸気改質が
行われ、水素リッチな改質ガスがつくられる。都市ガス
の主成分であるメタン及びプロパンの水蒸気改質反応は
次式で示される。When the city gas 4 is used as fuel, the control device 51 sends a control signal a to open the flow control valve 6, supply the city gas to the desulfurization device 7, and reform it by the desulfurization device 7. The sulfur content contained in the odorant in the city gas 4 that causes the deterioration of the catalyst of the device 8 and the fuel electrode 18 is removed. At that time, the flow control valve 52 is opened by the control signal 1 from the control device 51, and the flow control valve 10 is closed by the control signal c from the control device 51. When using liquefied propane gas as fuel,
For example, when the control device 51 receives a detection signal A detected by the pressure sensor 5 that the supply pressure of city gas has dropped below a predetermined value, the flow rate control valve is transmitted by transmitting the control signal b from the control device 51. 3, the propane gas vaporized by the vaporizer 2 is supplied to the desulfurization device 7, and the desulfurization device 7 contains the odorant contained in the liquefied propane gas that causes the deterioration of the reformer 8 and the catalyst of the fuel electrode 18. Remove the sulfur content. Also in that case, the flow control valve 52 is connected to the control device 5
It is opened by the control signal 1 from 1 and the flow control valve 10 is closed by the control signal c from the control device 51. From the liquefied propane gas cylinder 1 to the vaporizer 2, the liquefied propane gas is supplied in a liquid state. Regarding the supply amounts of city gas 4 and propane gas, the fuel cell output 50 detected by the voltage sensor 22 and the current sensor 23 is transmitted to the control device 51 as the detection signal E and the detection signal D, and then the transmitted fuel cell output is transmitted. Control device 51 based on 50
To the flow control valve 3 or 6 from the control signal b, respectively.
And the control signal a is transmitted to adjust the opening degree of each valve to set the value corresponding to the fuel cell output 50. When the fuel cell power generation system is started, the control device 51 is used to raise the temperature of the reforming device 8 by supplying the city gas 4 or the propane gas to the reforming device burner 9 instead of the desulfurization device 7 and burning them. From the control device 51 to transmit the control signal 1 to close the flow rate control valve 52, and to transmit the control signal c from the control device 51.
Open. The city gas 4 or propane gas desulfurized by the desulfurization device 7 is mixed by the ejector 53 with the reforming steam 31 supplied from the steam separator 27 and supplied to the reforming device 8 filled with the reforming catalyst. It Ejector 53
The reforming steam 31 is supplied to the control device 51 from the control signal m based on the supply amount of the city gas 4 or the liquefied propane gas calculated from the openings of the flow control valves 3 and 6.
Is transmitted and the opening degree of the ejector 53 is adjusted, so that a predetermined steam carbon ratio preset and stored for each fuel is set. In the reformer 8, the city gas 4 as the fuel gas or the propane gas is steam-reformed to produce a hydrogen-rich reformed gas. The steam reforming reaction of methane and propane, which are the main components of city gas, is expressed by the following equation.

【０００５】（都市ガスの水蒸気改質反応） ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 (1) （プロパンガスの水蒸気改質反応） Ｃ3 Ｈ8 ＋３Ｈ2 Ｏ→３ＣＯ＋７Ｈ2 (2) この水素リッチな改質ガスには、燃料極１８の触媒の劣
化の原因となる一酸化炭素が含まれているので、ＣＯシ
フトコンバータ１１に改質ガスを送り、次式に示す ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 (3) 反応により改質ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素に変換
することにより一酸化炭素濃度を１％以下に下げる。(Steam reforming reaction of city gas) CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 (1) (Steam reforming reaction of propane gas) C 3 H 8 + 3H 2 O → 3CO + 7H 2 (2) This hydrogen-rich reforming Since the carbonaceous gas contains carbon monoxide that causes deterioration of the catalyst of the fuel electrode 18, the reformed gas is sent to the CO shift converter 11 and CO + H 2 O → CO 2 + H 2 ( 3) The carbon monoxide concentration in the reformed gas is converted to carbon dioxide by the reaction to reduce the carbon monoxide concentration to 1% or less.

【０００６】こうしてＣＯシフトコンバータ１１で一酸
化炭素濃度が下げられた水素リッチな改質ガスが、燃料
電池セルスタック２１の燃料極１８に供給される。ま
た、ＣＯシフトコンバータ１１の出口ガスの一部は、脱
硫装置７にリサイクルされ、リサイクルガス中の水素が
脱硫反応に使用される。リサイクルガスの供給量は、流
量制御バルブ３または６の開度、すなわち、都市ガス供
給量または液化プロパンガス供給量にもとづいて、制御
装置５１から制御信号ｎを流量制御バルブ５４に送信
し、流量制御バルブ５４の開度を調節することによって
予め決められた所定の値に設定する。The hydrogen-rich reformed gas whose carbon monoxide concentration has been lowered by the CO shift converter 11 is supplied to the fuel electrode 18 of the fuel cell stack 21. Further, a part of the outlet gas of the CO shift converter 11 is recycled to the desulfurization device 7, and hydrogen in the recycled gas is used for the desulfurization reaction. The supply amount of the recycled gas is based on the opening degree of the flow rate control valve 3 or 6, that is, the city gas supply amount or the liquefied propane gas supply amount, and a control signal n is transmitted from the control device 51 to the flow rate control valve 54. The opening of the control valve 54 is adjusted to set a predetermined value.

【０００７】一方、燃料電池セルスタック２１の酸化剤
極２０には、発電用空気１６が供給される。発電用空気
１６には、空気ブロア１５を用いて取り込んだ外気１７
を利用する。発電用空気１６の供給量は、電圧センサー
２２と電流センサー２３で検出した燃料電池出力５０を
検出信号Ｅ及び検出信号Ｄとして制御装置５１に送信
し、次にこの送信された燃料電池出力５０をもとに制御
装置５１から制御信号ｄを空気ブロア１５に送信するこ
とによって空気ブロア１５の回転数を制御し、また、制
御装置５１から制御信号ｈを流量制御バルブ４６に送信
することによって流量制御バルブ４６の開度を調節する
ことによって燃料電池出力５０に見合った値に設定し
た。燃料極１８では、次式に示す Ｈ2 →２Ｈ+ ＋２ｅ- (4) 反応により、改質ガス中の水素が水素イオンと電子に変
わる。このうち、水素イオンは電解質１９の内部を拡散
し酸化剤極２０に到達する。一方、電子は外部回路を流
れ、燃料電池出力５０として取り出すことができる。酸
化剤極２０では、次式に示す ２Ｈ+ ＋ 1/2Ｏ2 ＋２ｅ- →Ｈ2 Ｏ (5) 反応により、燃料極１８から電解質１９中を拡散してき
た水素イオン、燃料極１８から外部回路を通じて移動し
てきた電子、及び空気中の酸素が反応し、水が生成す
る。On the other hand, the power generation air 16 is supplied to the oxidizer electrode 20 of the fuel cell stack 21. The outside air 17 taken in using the air blower 15 is used as the power generation air 16.
To use. As for the supply amount of the air 16 for power generation, the fuel cell output 50 detected by the voltage sensor 22 and the current sensor 23 is transmitted to the control device 51 as the detection signal E and the detection signal D, and then the transmitted fuel cell output 50 is transmitted. The control device 51 sends a control signal d to the air blower 15 to control the number of revolutions of the air blower 15, and the control device 51 sends a control signal h to the flow control valve 46 to control the flow rate. By adjusting the opening degree of the valve 46, a value corresponding to the fuel cell output 50 was set. At the fuel electrode 18, hydrogen in the reformed gas is converted into hydrogen ions and electrons by the H 2 → 2H + + 2e − (4) reaction shown by the following equation. Of these, hydrogen ions diffuse inside the electrolyte 19 and reach the oxidizer electrode 20. On the other hand, the electrons flow through the external circuit and can be taken out as the fuel cell output 50. In the oxidant electrode 20, hydrogen ions diffused from the fuel electrode 18 into the electrolyte 19 by the 2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O (5) reaction shown in the following formula, and from the fuel electrode 18 through an external circuit. The electrons that have moved and the oxygen in the air react to produce water.

【０００８】(4) 式と(5) 式をまとめると、燃料電池セ
ルスタック２１での全電池反応は、次に示す水素と酸素
から水ができる単純な反応として表すことができる。 Ｈ2 ＋ 1/2Ｏ2 →Ｈ2 Ｏ (6) 発電によって得られた燃料電池出力５０は、変換装置２
４で電圧変換あるいは直流−交流変換が行われた後に、
負荷２５に供給される。燃料極１８では、改質ガス中の
水素がすべて(4) 式に示した電極反応で消費されるわけ
ではなく、８０％程度が使われるだけである。従って、
残りの約２０％の未反応水素が、燃料極排ガス１３中に
含まれている。これは、燃料極１８で改質ガス中の水素
をすべて電極反応で消費しようとすると、ガスの出口付
近で局所的に水素が不足し、水素の代わりに電極基板の
カーボン反応することによって燃料電池セルスタック２
１が劣化する恐れがあるからである。そこで、未反応水
素を含む燃料極排ガス１３を改質装置バーナ９に供給
し、バーナ燃料として使用する。(1) 式に示した都市ガ
スの主成分であるメタンの水蒸気改質反応と(2) 式に示
したプロパンの水蒸気改質反応は、吸熱反応であるので
外部から熱を改質装置８に与える必要がある。このた
め、改質装置バーナ９で燃料極排ガス１３中の水素を燃
焼用空気１２とともに燃焼させることにより、改質装置
８の内部の触媒充填層温度を最大７００℃程度に昇温す
る。燃焼用空気の供給量は、温度センサー４１で検出し
た改質装置温度の検出信号Ｂを制御装置５１に送信し、
この改質装置温度をもとに、制御装置５１から制御信号
ｄを空気ブロア１５に送信することによって空気ブロア
１５の回転数を制御し、また、制御装置５１から制御信
号ｇを流量制御バルブ４５に送信することによって流量
制御バルブ４５の開度を調節することによって設定し
た。By summarizing the equations (4) and (5), the whole cell reaction in the fuel cell stack 21 can be expressed as a simple reaction shown below in which water is formed from hydrogen and oxygen. H 2 + 1 / 2O 2 → H 2 O (6) The fuel cell output 50 obtained by power generation is the converter 2
After voltage conversion or DC-AC conversion is performed in 4,
It is supplied to the load 25. At the fuel electrode 18, not all hydrogen in the reformed gas is consumed by the electrode reaction shown in the equation (4), but only about 80% is used. Therefore,
The remaining about 20% of unreacted hydrogen is contained in the anode exhaust gas 13. This is because if the fuel electrode 18 tries to consume all the hydrogen in the reformed gas by the electrode reaction, the hydrogen will locally run short in the vicinity of the gas outlet, and the carbon reaction of the electrode substrate will occur instead of hydrogen, thereby causing a fuel cell. Cell stack 2
This is because 1 may deteriorate. Therefore, the fuel electrode exhaust gas 13 containing unreacted hydrogen is supplied to the reformer burner 9 and used as the burner fuel. Since the steam reforming reaction of methane, which is the main component of city gas shown in equation (1), and the steam reforming reaction of propane shown in equation (2) are endothermic reactions, heat is externally supplied to the reformer 8. Need to give. Therefore, by burning the hydrogen in the anode exhaust gas 13 together with the combustion air 12 in the reformer burner 9, the temperature of the catalyst packed bed inside the reformer 8 is raised to about 700 ° C. at the maximum. Regarding the supply amount of combustion air, the detection signal B of the reformer temperature detected by the temperature sensor 41 is transmitted to the control device 51,
Based on this reformer temperature, the control device 51 sends a control signal d to the air blower 15 to control the rotation speed of the air blower 15, and the control device 51 sends a control signal g to the flow control valve 45. It is set by adjusting the opening degree of the flow rate control valve 45 by transmitting the

【０００９】未反応水蒸気と燃焼反応により生成した水
蒸気を含む改質装置バーナ燃焼排ガス１４と(6) 式に示
した電池反応により生成した水蒸気を含む酸化剤極排ガ
ス３７は、凝縮器３８に送られ、水蒸気が凝縮水４０と
して除去された後に、排ガス３９として大気中に放出さ
れる。凝縮水４０は気水分離器２７に戻され、電池冷却
水２６、あるいは改質用水蒸気３１、排熱回収用水蒸気
３４として利用される。The reformer burner combustion exhaust gas 14 containing unreacted steam and steam generated by the combustion reaction and the oxidant electrode exhaust gas 37 containing the steam generated by the cell reaction shown in the equation (6) are sent to the condenser 38. After the water vapor is removed as condensed water 40, it is released into the atmosphere as exhaust gas 39. The condensed water 40 is returned to the steam separator 27 and used as the battery cooling water 26, the reforming steam 31, or the exhaust heat recovery steam 34.

【００１０】(6) 式に示した電池反応は発熱反応である
ので、燃料電池セルスタック２１の温度は発電とともに
上昇する。燃料電池セルスタック２１の温度上昇が起こ
ると、水素イオンのイオン導電率が上がるために一時的
にはＩ−Ｖ特性は向上するが、劣化が起こり易くなり寿
命が低下する。そこで、気水分離器２７から電池冷却水
２６を循環させて燃料電池セルスタック２１の冷却を行
う。燃料電池セルスタック温度としては、リン酸型燃料
電池の場合で１９０℃前後が望ましい。電池冷却水２６
のセルスタック出口温度は、温度センサー４２で検出さ
れ、検出信号Ｃが制御装置５１に送信される。電池冷却
水２６の供給量は、電池冷却水セルスタック出口温度が
所定の値になるように、制御信号ｅを制御装置５１から
流量制御バルブ３０に送信し、流量制御バルブ３０の開
度を調節することによって設定する。燃料電池セルスタ
ック２１を出た電池冷却水２６は、水蒸気と水の混合物
の形で気水分離器２７に戻される。気水分離器２７に供
給された水蒸気あるいは気水分離器２７で発生された水
蒸気のうち、改質用水蒸気３１として使用する以外の水
蒸気は、排熱回収用水蒸気３４として蒸発器３３に送ら
れ、熱利用システム３５の冷媒３６の蒸発に使われる。
排熱回収用水蒸気３４は蒸発器３３で凝縮した後、気水
分離器２７に戻される。燃料電池発電システムの起動時
あるいは気水分離器２７内の圧力が低下した場合には、
制御装置５１から制御信号ｋを気水分離器ヒータ電源２
９に送信し、気水分離器ヒータ２８に所定の電流を通電
することによって、水蒸気を発生させる。気水分離器２
７内の圧力は、圧力センサー４９で検出し、検出信号Ｇ
が制御装置５１に送られる。また、気水分離器２７内の
水位が所定の値より低下した場合には、制御装置５１か
ら補給水ポンプ４３に制御信号ｆを送信し、気水分離器
２７内の水位が所定の値になるまで補給水ポンプ４３を
動作させて気水分離器２７に補給水４４を補給する。気
水分離器２７内の水位は、液面センサー５５で検出し、
検出信号Ｆが制御装置５１に送信される。制御装置５１
の制御モードは、燃料電池による発電中に燃料切替を行
う場合には燃料切替モードを選択し、液化プロパンガス
もしくは都市ガス４を燃料として発電を行う場合には各
燃料による定常発電モードを選択する。また、燃料電池
の起動または停止を行う場合には、起動・停止モードを
選択する。Since the battery reaction represented by the equation (6) is an exothermic reaction, the temperature of the fuel cell stack 21 rises with power generation. When the temperature of the fuel cell stack 21 rises, the ionic conductivity of hydrogen ions rises, so the IV characteristics are temporarily improved, but deterioration easily occurs and the life is shortened. Therefore, the fuel cell stack 21 is cooled by circulating the cell cooling water 26 from the steam separator 27. The fuel cell stack temperature is preferably around 190 ° C. in the case of phosphoric acid fuel cell. Battery cooling water 26
The cell stack outlet temperature is detected by the temperature sensor 42, and the detection signal C is transmitted to the control device 51. Regarding the supply amount of the battery cooling water 26, the control signal e is transmitted from the control device 51 to the flow control valve 30 so that the battery cooling water cell stack outlet temperature becomes a predetermined value, and the opening degree of the flow control valve 30 is adjusted. Set by doing. The battery cooling water 26 exiting the fuel cell stack 21 is returned to the steam separator 27 in the form of a mixture of steam and water. Of the steam supplied to the steam separator 27 or the steam generated by the steam separator 27, steam other than that used as the reforming steam 31 is sent to the evaporator 33 as the exhaust heat recovery steam 34. , Used to evaporate the refrigerant 36 of the heat utilization system 35.
The exhaust heat recovery steam 34 is condensed in the evaporator 33 and then returned to the steam separator 27. At the time of starting the fuel cell power generation system or when the pressure in the steam separator 27 decreases,
The control signal k is sent from the control device 51 to the steam / water separator heater power supply 2
9, and steam is generated by supplying a predetermined current to the steam separator heater 28. Steam separator 2
The pressure in 7 is detected by the pressure sensor 49, and the detection signal G
Is sent to the control device 51. When the water level in the steam separator 27 falls below a predetermined value, the control device 51 sends a control signal f to the makeup water pump 43 so that the water level in the steam separator 27 reaches a predetermined value. Until this happens, the makeup water pump 43 is operated to supply the makeup water 44 to the steam separator 27. The water level in the steam separator 27 is detected by the liquid level sensor 55,
The detection signal F is transmitted to the control device 51. Control device 51
As for the control mode, the fuel switching mode is selected when fuel switching is performed during power generation by the fuel cell, and the steady power generation mode by each fuel is selected when power generation is performed using liquefied propane gas or city gas 4 as fuel. . When the fuel cell is started or stopped, the start / stop mode is selected.

【００１１】[0011]

【発明が解決しようとする課題】次に、従来システムの
問題点について述べる。従来システムでは、都市ガス４
による燃料電池の発電中に燃料切替に使用する流量制御
バルブ３と流量制御バルブ６の動作確認のために動作試
験を行おうとすると、制御装置５１の制御モードを都市
ガス４による定常発電モードから燃料切替モードに切り
替えて、液化プロパンガス供給ラインの流量制御バルブ
３を開け、都市ガス供給ラインの流量制御バルブ６を閉
じることにより、実際に燃料電池の発電に使用する燃料
を都市ガス４から液化プロパンガスに切り替えなければ
ならなかった。その場合には、バルブの動作試験時に燃
料電池の出力に見合った液化プロパンガスを供給しなけ
ればならないので動作試験により液化プロパンガスボン
ベ１の液化プロパンガスを多量に消費する、バルブの動
作試験で燃料切替が失敗した場合には燃料電池が緊急停
止する恐れがある等の問題点があった。Problems to be solved by the conventional system will be described below. In the conventional system, city gas 4
When an operation test is performed to confirm the operation of the flow rate control valve 3 and the flow rate control valve 6 used for fuel switching during the power generation of the fuel cell by the fuel cell, the control mode of the control device 51 is changed from the steady power generation mode by the city gas 4 to the fuel. By switching to the switching mode and opening the flow control valve 3 of the liquefied propane gas supply line and closing the flow control valve 6 of the city gas supply line, the fuel actually used for power generation of the fuel cell is liquefied propane from the city gas 4. I had to switch to gas. In that case, since liquefied propane gas corresponding to the output of the fuel cell must be supplied during the valve operation test, a large amount of liquefied propane gas in the liquefied propane gas cylinder 1 is consumed by the operation test. If the switching fails, there is a problem that the fuel cell may stop urgently.

【００１２】本発明の目的は、少なくとも二種類以上の
燃料を切り替えて使用する燃料電池発電システムにおい
て、燃料電池の発電中に燃料切替により他の燃料での発
電に移行することなく、信頼性上、定期的に動作試験の
必要のある燃料切替に使用する流量制御バルブのみの動
作試験を行うことが可能な燃料電池発電システム、その
運転方法およびその運転制御方法を提供することにあ
る。An object of the present invention is to improve reliability in a fuel cell power generation system in which at least two or more kinds of fuels are switched and used, without shifting to power generation with another fuel by fuel switching during power generation of the fuel cell. An object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system capable of performing an operation test of only a flow rate control valve used for fuel switching that requires a periodic operation test, an operating method thereof, and an operation control method thereof.

【００１３】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、燃料電池と、制御系と、燃料改質系と、少
なくとも２つの燃料供給系とから主として構成されてな
り、該燃料供給系と該燃料改質系が、該制御系からの信
号で制御された流量制御バルブを有する配管ラインで接
続されてなる燃料電池発電システムにおいて、前記燃料
供給系のうち、少なくとも一つの燃料供給系への燃料の
入り口に、前記制御系からの信号で制御された第１の流
量制御バルブが取り付けられてなり、かつ、該入り口の
前と、前記燃料改質系の入り口が、前記制御系からの信
号で制御された第２の流量制御バルブを有するバイパス
配管ラインで接続されてなることを特徴とするものであ
る。To achieve the above object, the present invention mainly comprises a fuel cell, a control system, a fuel reforming system, and at least two fuel supply systems. In a fuel cell power generation system in which a supply system and the fuel reforming system are connected by a pipeline having a flow control valve controlled by a signal from the control system, at least one fuel supply of the fuel supply system A first flow control valve controlled by a signal from the control system is attached to the fuel inlet to the system, and the front of the inlet and the inlet of the fuel reforming system are the control system. It is characterized in that they are connected by a bypass piping line having a second flow control valve controlled by a signal from.

【００１４】又、本発明は、燃料電池と、燃料改質系
と、バイパス配管ラインを有する少なくとも２つの燃料
供給系とから主として構成されてなる燃料電池発電シス
テムの運転方法において、前記燃料供給系のうち、少な
くとも一つの燃料供給系への燃料の供給を止め、かつ、
供給の止まった燃料を直接に前記燃料改質系へ前記バイ
パス配管ラインを通じて導入することを特徴とするもの
である。The present invention also provides a method of operating a fuel cell power generation system, which mainly comprises a fuel cell, a fuel reforming system, and at least two fuel supply systems having a bypass piping line. The fuel supply to at least one of the fuel supply systems is stopped, and
The fuel whose supply is stopped is directly introduced into the fuel reforming system through the bypass piping line.

【００１５】又、本発明は、燃料電池と、制御系と、燃
料改質系と、少なくとも１つのバイパス配管ラインを有
する少なくとも２つの燃料供給系と、流量制御バルブか
ら主として構成されてなる燃料電池システムを、該制御
系が各種運転モードに従って集中して制御する、燃料電
池発電システムの運転制御方法において、前記制御系が
前記モード中に、前記流量制御バルブ動作試験モードを
有することを特徴とするものである。Further, the present invention mainly comprises a fuel cell, a control system, a fuel reforming system, at least two fuel supply systems having at least one bypass piping line, and a flow control valve. In an operation control method for a fuel cell power generation system, wherein the control system centrally controls the system according to various operation modes, the control system has the flow control valve operation test mode during the mode. It is a thing.

【００１６】[0016]

【作用】本発明は、制御装置の制御モードに、燃料切替
モード、各燃料による定常発電モード、起動・停止モー
ド等の従来からあるモードの他に燃料切替試験モードを
設け、燃料電池の発電中に燃料切替試験モードを選択し
各燃料による定常発電モードから切り替えた場合に、制
御装置からの信号でその時点で発電に使用している燃料
を新に設けた流量制御バルブを開けて同じく新たに設け
たバイパスラインを経て改質装置に供給しそのまま燃料
電池による発電に使用するとともに、その時点で使用し
ている燃料の供給ラインに設けられた燃料切替に使用す
る流量制御バルブを閉じ、切り替える燃料の供給ライン
に設けられた燃料切替に使用する流量制御バルブを開け
ることによって燃料切替に使用する流量制御バルブの動
作確認のための動作試験を行い、切り替えた燃料は燃料
電池の起動用の改質装置バーナへの燃料供給ラインの流
量制御バルブを開けることによって、改質装置には供給
せず、改質装置バーナに供給し燃焼させることが大きな
特徴である。従来の技術とは、燃料電池の発電中に燃料
切替により他の燃料での発電に移行することなく、信頼
性上、定期的に動作試験の必要のある燃料切替に使用す
る流量制御バルブのみの動作試験を行うことができる構
成及び制御モードを付加した点が異なる。According to the present invention, the control mode of the control device is provided with the fuel switching test mode in addition to the fuel switching mode, the steady power generation mode by each fuel, the start / stop mode, and the like which have been conventionally used. When the fuel switching test mode is selected for and the mode is switched from the steady power generation mode by each fuel, the fuel used for power generation at that time is opened by the signal from the control device and the flow control valve newly opened is also opened. The fuel is supplied to the reformer through the provided bypass line and used as it is for power generation by the fuel cell, and the flow control valve used for fuel switching provided in the fuel supply line used at that time is closed to switch fuel. The operation for confirming the operation of the flow control valve used for fuel switching is performed by opening the flow control valve used for fuel switching provided in the fuel supply line. Tested and switched fuel is supplied to the reformer burner and burned by opening the flow control valve in the fuel supply line to the reformer burner for starting the fuel cell, not to the reformer. That is a major feature. With conventional technology, only the flow control valve used for fuel switching that requires periodical operation test for reliability without shifting to power generation with another fuel during fuel switching during fuel cell power generation. The difference is that a configuration and a control mode capable of performing an operation test are added.

【００１７】[0017]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。図１に本発明の一実施例の構成図を示す。図
１中、図２と同一のものは同一符号で表し、これらのも
のについては説明を省略する。図１を用いて本発明を説
明する。本実施例では、図２に示した従来例とは、制御
装置５１の制御モードに燃料切替試験モードを設けると
ともに、都市ガス供給ラインに燃料切替に使用する流量
制御バルブ６を通らずに都市ガス４を脱硫装置７に供給
するバイパスライン４８、都市ガス４をバイパスライン
４８に供給するための流量制御バルブ３２と４７をそれ
ぞれ設けた点が異なる。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention. 1, those parts which are the same as those corresponding parts in FIG. 2 are designated by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted. The present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a fuel switching test mode is provided in the control mode of the control device 51 as compared with the conventional example shown in FIG. 2, and the city gas is supplied without passing through the flow control valve 6 used for fuel switching in the city gas supply line. 4 is provided to the desulfurization device 7, and flow control valves 32 and 47 for supplying the city gas 4 to the bypass line 48 are provided.

【００１８】次に本実施例の作用について説明する。都
市ガス４による燃料電池の発電中に燃料切替に使用する
流量制御バルブ３と６の動作試験を行う場合には、制御
装置５１の制御モードを都市ガスによる定常発電モード
から燃料切替試験モードに換えて、制御装置５１から制
御信号ｉをバイパスライン４８に設けた流量制御バルブ
４７に送出し流量制御バルブ４７を開けると同時に、制
御装置５１から流量制御バルブ３２、１０、及び５２に
制御信号ｊ、ｃ、及びｌを送出し流量制御バルブ３２を
閉じ、流量制御バルブ１０を開け、流量制御バルブ５２
を閉じる。この時点で都市ガス４はバイパスライン４８
を経て脱硫装置７に供給されるようになるが、都市ガス
４による燃料電池の発電はそのまま継続される。都市ガ
ス供給ラインの流量制御バルブ３２を閉じることにより
圧力センサー５では都市ガス供給圧力低下を検出し、圧
力検出信号Ａが圧力センサー５から制御装置５１に送出
される。制御装置５１が圧力センサー５からの圧力検出
信号Ａを受信すると、自動的に制御装置５１から都市ガ
ス供給ラインの流量制御バルブ６及び液化プロパンガス
供給ラインの流量制御バルブ３に制御信号ａ及びｂが送
出され、流量制御バルブ６を閉じ、流量制御バルブ３を
開ける。この場合、液化プロパンガスの供給が開始され
るが、供給された液化プロパンガスはすべて改質装置バ
ーナ９で燃焼される。改質装置バーナ９では、都市ガス
４を燃料として燃料電池による発電を行っているので、
燃料極排ガス１３の燃焼も同時に行われている。そこ
で、改質装置バーナ９の燃焼温度が上昇し、その結果、
改質装置８の温度も上昇する恐れがある。そこで、改質
装置８の温度の上昇を温度センサー４１で検出した場合
には、検出信号Ｂを制御信号５１が受けた時点で制御装
置５１から空気ブロア１５及び流量制御バルブ４５に制
御信号ｄ及びｇを送出し、空気ブロア１５の回転数を増
やし流量制御バルブ４５を開けることによって改質装置
バーナ９への空気供給量を増加させ、改質装置８の温度
を下げる。液化プロパンガス供給量は、実際に液化プロ
パンガスを燃料電池の発電に使用するわけではないの
で、燃料電池の発電出力に見合った大きなものではなく
わずかな値でよい。Next, the operation of this embodiment will be described. When performing an operation test of the flow control valves 3 and 6 used for fuel switching during power generation of the fuel cell by the city gas 4, the control mode of the control device 51 is changed from the steady power generation mode by the city gas to the fuel switching test mode. The control device 51 sends a control signal i to the flow control valve 47 provided in the bypass line 48 to open the flow control valve 47, and at the same time, the control device 51 controls the flow control valves 32, 10, and 52 to control signal j, c and l are sent, the flow control valve 32 is closed, the flow control valve 10 is opened, and the flow control valve 52
Close. At this point, city gas 4 is bypass line 48
After that, the power is supplied to the desulfurization device 7, but the power generation of the fuel cell by the city gas 4 is continued as it is. By closing the flow rate control valve 32 of the city gas supply line, the pressure sensor 5 detects the city gas supply pressure drop, and the pressure detection signal A is sent from the pressure sensor 5 to the control device 51. When the control device 51 receives the pressure detection signal A from the pressure sensor 5, the control device 51 automatically sends control signals a and b to the flow control valve 6 of the city gas supply line and the flow control valve 3 of the liquefied propane gas supply line. Is sent, the flow control valve 6 is closed, and the flow control valve 3 is opened. In this case, the supply of liquefied propane gas is started, but all the supplied liquefied propane gas is burned in the reformer burner 9. Since the reformer burner 9 uses the city gas 4 as fuel to generate electricity by the fuel cell,
The fuel electrode exhaust gas 13 is also being burned at the same time. Therefore, the combustion temperature of the reformer burner 9 rises, and as a result,
The temperature of the reformer 8 may also rise. Therefore, when the temperature sensor 41 detects an increase in the temperature of the reformer 8, when the control signal 51 receives the detection signal B, the control device 51 sends the control signal d to the air blower 15 and the flow control valve 45. g to increase the rotation speed of the air blower 15 and open the flow rate control valve 45 to increase the air supply amount to the reformer burner 9 and lower the temperature of the reformer 8. Since the liquefied propane gas is not actually used for power generation of the fuel cell, the liquefied propane gas supply amount may be a small value rather than a large value corresponding to the power generation output of the fuel cell.

【００１９】次に、都市ガス供給ラインの流量制御バル
ブ６及び液化プロパンガス供給ラインの流量制御バルブ
３の逆の開閉を行い、流量制御バルブの開閉試験の前の
状態に戻す。すなわち、制御装置５１から都市ガス供給
ラインの流量制御バルブ６及び液化プロパンガス供給ラ
インの流量制御バルブ３に制御信号ａ及びｂを送出し、
流量制御バルブ６を開け、流量制御バルブ３を閉じる。
次いで、制御装置５１から制御信号ｉをバイパスライン
４８に設けた流量制御バルブ４７に送出し流量制御バル
ブ４７を閉じると同時に、制御装置５１から流量制御バ
ルブ３２、１０、及び５２に制御信号ｊ、ｃ及びｌを送
出し流量制御バルブ３２を開け、流量制御バルブ１０を
閉じ、流量制御バルブ５２を開ける。この後、制御装置
５１の制御モードを燃料切替試験モードから都市ガスに
よる定常発電モードに戻す。これで、都市ガス４は、バ
イパスライン４８ではなく、通常の都市ガス供給ライン
から流量制御バルブ６を経て脱硫装置７に供給されるこ
とになる。都市ガス４による燃料電池の発電は途絶える
ことなく継続される。Next, the flow rate control valve 6 of the city gas supply line and the flow rate control valve 3 of the liquefied propane gas supply line are opened and closed in reverse, and the state before the open / close test of the flow rate control valve is restored. That is, the control device 51 sends control signals a and b to the flow rate control valve 6 of the city gas supply line and the flow rate control valve 3 of the liquefied propane gas supply line,
The flow control valve 6 is opened and the flow control valve 3 is closed.
Next, the control device 51 sends a control signal i to the flow rate control valve 47 provided in the bypass line 48 to close the flow rate control valve 47, and at the same time, the control device 51 sends control signals j to the flow rate control valves 32, 10, and 52. c and l are sent to open the flow control valve 32, close the flow control valve 10, and open the flow control valve 52. Thereafter, the control mode of the control device 51 is returned from the fuel switching test mode to the steady power generation mode using city gas. Thus, the city gas 4 is supplied to the desulfurization device 7 from the normal city gas supply line, not the bypass line 48, through the flow rate control valve 6. The power generation of the fuel cell by the city gas 4 continues without interruption.

【００２０】燃料切替試験モードと都市ガスによる定常
発電モードの燃料の流れかたが大きく異なる。燃料切替
試験モードと都市ガスによる定常発電モードの燃料の流
れかたの違いを図３と図４を用いて説明する。図３は燃
料切替試験モードでの燃料の改質装置８への流れを示す
図であり、図４は都市ガスによる定常発電モードでの燃
料の改質装置８への流れを示す図である。図中、図１と
同一のものは同一符号で表す。燃料切替試験モードで
は、流量制御バルブ３２、６、及び５２が閉じ、流量制
御バルブ４７が開くので、都市ガス４は、図３で太い実
線で示したように流量制御バルブ４７、バイパスライン
４８、脱硫装置７、エジェクタ−５３を経て改質装置８
に供給される。また、流量制御バルブ３と１０も開くの
で、プロパンガスは、図３で点線で示したように、流量
制御バルブ３と１０を経て改質装置バーナー９に供給さ
れる。一方、都市ガス４による定常発電モードでは、流
量制御バルブ３２、６、及び５２が開き、流量制御バル
ブ４７、３、及び１０が閉じるので、都市ガス４は、図
４で太い実線で示したように流量制御バルブ３２、圧力
センサー５、流量制御バルブ６と５２、脱硫装置７、エ
ジェクタ−５３を経て改質装置８に供給される。The flow of fuel in the fuel switching test mode and in the steady power generation mode using city gas differs greatly. The difference in fuel flow between the fuel switching test mode and the city gas steady power generation mode will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing the flow of fuel to the reformer 8 in the fuel switching test mode, and FIG. 4 is a diagram showing the flow of fuel to the reformer 8 in the steady power generation mode using city gas. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are represented by the same reference numerals. In the fuel switching test mode, since the flow rate control valves 32, 6, and 52 are closed and the flow rate control valve 47 is opened, the city gas 4 is flown through the flow rate control valve 47, the bypass line 48, as shown by the thick solid line in FIG. Reforming device 8 through desulfurization device 7 and ejector 53
Is supplied to. Further, since the flow control valves 3 and 10 are also opened, the propane gas is supplied to the reformer burner 9 through the flow control valves 3 and 10 as shown by the dotted line in FIG. On the other hand, in the stationary power generation mode using the city gas 4, since the flow rate control valves 32, 6, and 52 are open and the flow rate control valves 47, 3, and 10 are closed, the city gas 4 is as shown by the thick solid line in FIG. Then, it is supplied to the reformer 8 through the flow rate control valve 32, the pressure sensor 5, the flow rate control valves 6 and 52, the desulfurization device 7, and the ejector 53.

【００２１】したがって、以上説明したように、本実施
例によれば、都市ガスによる燃料電池の発電を継続させ
ながら、都市ガスと液化プロパンガスの燃料切替に使用
する流量制御バルブの動作試験が可能となるため、流量
制御バルブの開閉に使用する液化プロパンガスの量を最
小限にすることができるとともに、流量制御バルブの動
作試験で燃料切替が失敗して燃料電池が緊急停止するこ
とを避けることができる。Therefore, as described above, according to this embodiment, the operation test of the flow control valve used for the fuel switching between the city gas and the liquefied propane gas can be performed while continuing the power generation of the fuel cell by the city gas. Therefore, it is possible to minimize the amount of liquefied propane gas used to open and close the flow control valve, and to avoid an emergency stop of the fuel cell due to fuel switching failure in the flow control valve operation test. You can

【００２２】[0022]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料電池の発電中に燃料切替により他の燃料で発電に移
行することなく、信頼性上、定期的に動作試験の必要の
ある燃料切替に使用する流量制御バルブのみの動作試験
を行うことが可能となり、動作試験に要する燃料、特に
切替用燃料の消費量を低減させることができる。燃料切
替を行わず燃料切替に使用する流量制御バルブの動作試
験のみを行うので、燃料電池による発電の信頼性を高め
ることができる等の効果がある。As described above, according to the present invention,
It is possible to perform only the flow control valve operation test that is used for fuel switching, which requires a periodic operation test for reliability, without switching to power generation with another fuel during fuel cell power generation switching. Therefore, it is possible to reduce the amount of fuel required for the operation test, particularly the amount of fuel for switching. Since only the operation test of the flow control valve used for fuel switching is performed without switching fuel, there is an effect that the reliability of power generation by the fuel cell can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図２】従来の燃料切替機能を備えた燃料電池発電シス
テムの構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional fuel cell power generation system having a fuel switching function.

【図３】本発明に係る燃料切替試験モードでの燃料の改
質装置への流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of fuel to a reformer in a fuel switching test mode according to the present invention.

【図４】本発明に係る都市ガスによる定常発電モードで
の燃料の改質装置への流れを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a flow of fuel to a reformer in a steady power generation mode using city gas according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…液化プロパンガスボンベ、２…気化器、３…流量制
御バルブ、４…都市ガス、５…圧力センサー、６…流量
制御バルブ、７…脱硫装置、８…改質装置、９…改質装
置バーナ、１０…流量制御バルブ、１１…ＣＯシフトコ
ンバータ、１２…燃焼用空気、１３…燃料極排ガス、１
４…バーナ燃焼排ガス、１５…空気ブロア、１６…発電
用空気、１７…外気、１８…燃料極、１９…電解質、２
０…酸化剤極、２１…燃料電池セルスタック、２２…電
圧センサー、２３…電流センサー、２４…変換装置、２
５…負荷、２６…電池冷却水、２７…気水分離器、２８
…気水分離器ヒータ、２９…気水分離器ヒータ電源、３
０…流量制御バルブ、３１…改質用水蒸気、３２…流量
制御バルブ、３３…蒸発器、３４…排熱回収用水蒸気、
３５…熱利用システム、３６…冷媒、３７…酸化剤極排
ガス、３８…凝縮器、３９…排ガス、４０…凝縮水、４
１…温度センサー、４２…温度センサー、４３…補給水
ポンプ、４４…補給水、４５…流量制御バルブ、４６…
流量制御バルブ、４７…流量制御バルブ、４８…バイパ
スライン、４９…圧力センサー、５０…燃料電池出力、
５１…制御装置、５２…流量制御バルブ、５３…エジェ
クター、５４…流量制御バルブ、５５…液面センサー。1 ... Liquefied propane gas cylinder, 2 ... Vaporizer, 3 ... Flow control valve, 4 ... City gas, 5 ... Pressure sensor, 6 ... Flow control valve, 7 ... Desulfurization device, 8 ... Reforming device, 9 ... Reforming device burner 10 ... Flow control valve, 11 ... CO shift converter, 12 ... Combustion air, 13 ... Fuel electrode exhaust gas, 1
4 ... Burner combustion exhaust gas, 15 ... Air blower, 16 ... Air for power generation, 17 ... Outside air, 18 ... Fuel electrode, 19 ... Electrolyte, 2
0 ... Oxidizer electrode, 21 ... Fuel cell stack, 22 ... Voltage sensor, 23 ... Current sensor, 24 ... Conversion device, 2
5 ... Load, 26 ... Battery cooling water, 27 ... Steam separator, 28
… Air / water separator heater, 29… Air / water separator heater power supply, 3
0 ... Flow control valve, 31 ... Reforming steam, 32 ... Flow control valve, 33 ... Evaporator, 34 ... Exhaust heat recovery steam,
35 ... Heat utilization system, 36 ... Refrigerant, 37 ... Oxidizer electrode exhaust gas, 38 ... Condenser, 39 ... Exhaust gas, 40 ... Condensed water, 4
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature sensor, 42 ... Temperature sensor, 43 ... Make-up water pump, 44 ... Make-up water, 45 ... Flow control valve, 46 ...
Flow control valve, 47 ... Flow control valve, 48 ... Bypass line, 49 ... Pressure sensor, 50 ... Fuel cell output,
51 ... Control device, 52 ... Flow control valve, 53 ... Ejector, 54 ... Flow control valve, 55 ... Liquid level sensor.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 燃料電池と、制御系と、燃料改質系と、
少なくとも２つの燃料供給系とから主として構成されて
なり、該燃料供給系と該燃料改質系が、該制御系からの
信号で制御された流量制御バルブを有する配管ラインで
接続されてなる燃料電池発電システムにおいて、 前記燃料供給系のうち、少なくとも一つの燃料供給系へ
の燃料の入り口に、前記制御系からの信号で制御された
第１の流量制御バルブが取り付けられてなり、かつ、該
入り口の前と、前記燃料改質系の入り口が、前記制御系
からの信号で制御された第２の流量制御バルブを有する
バイパス配管ラインで接続されてなることを特徴とする
燃料電池発電システム。1. A fuel cell, a control system, a fuel reforming system,
A fuel cell mainly composed of at least two fuel supply systems, in which the fuel supply system and the fuel reforming system are connected by a pipeline having a flow rate control valve controlled by a signal from the control system. In the power generation system, a first flow rate control valve controlled by a signal from the control system is attached to an inlet of fuel to at least one of the fuel supply systems, and the inlet is provided. And the inlet of the fuel reforming system are connected by a bypass piping line having a second flow rate control valve controlled by a signal from the control system. 【請求項２】 燃料電池と、燃料改質系と、バイパス配
管ラインを有する少なくとも２つの燃料供給系とから主
として構成されてなる燃料電池発電システムの運転方法
において、 前記燃料供給系のうち、少なくとも一つの燃料供給系へ
の燃料の供給を止め、かつ、供給の止まった燃料を直接
に前記燃料改質系へ前記バイパス配管ラインを通じて導
入することを特徴とする燃料電池発電システムの運転方
法。2. A method of operating a fuel cell power generation system, which mainly comprises a fuel cell, a fuel reforming system, and at least two fuel supply systems having bypass piping lines, wherein at least one of the fuel supply systems is A method of operating a fuel cell power generation system, characterized in that the supply of fuel to one fuel supply system is stopped, and the fuel whose supply has stopped is directly introduced into the fuel reforming system through the bypass piping line. 【請求項３】 燃料電池と、制御系と、燃料改質系と、
少なくとも１つのバイパス配管ラインを有する少なくと
も２つの燃料供給系と、流量制御バルブから主として構
成されてなる燃料電池システムを、該制御系が各種運転
モードに従って集中して制御する、燃料電池発電システ
ムの運転制御方法において、 前記制御系が前記モード中に、前記流量制御バルブ動作
試験モードを有することを特徴とする燃料電池発電シス
テムの運転制御方法。3. A fuel cell, a control system, a fuel reforming system,
Operation of a fuel cell power generation system in which a control system centrally controls a fuel cell system mainly composed of at least two fuel supply systems having at least one bypass piping line and a flow control valve according to various operation modes In the control method, the operation control method of the fuel cell power generation system, wherein the control system has the flow control valve operation test mode during the mode.
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