JPH0729583A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPH0729583A JPH0729583A JP5170767A JP17076793A JPH0729583A JP H0729583 A JPH0729583 A JP H0729583A JP 5170767 A JP5170767 A JP 5170767A JP 17076793 A JP17076793 A JP 17076793A JP H0729583 A JPH0729583 A JP H0729583A
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 テスト時捨てられていた燃料ガスの利用を図
る。 【構成】 水蒸気を含む燃料ガス１を水素を含むアノー
ドガス２に改質する改質器１０と、酸素を含むカソード
ガス３とアノードガス２とから発電する燃料電池２０
と、アノードガス２を改質器１０より燃料電池２０のア
ノードガス入側に供給するアノードガス供給ライン１５
と、燃料電池２０のカソード排ガス７の排熱回収を行う
排熱回収装置４４と、を備え、排熱回収装置４４に供給
されるカソード排ガス７を加熱するダクトバーナ４３
と、ダクトバーナ４３とアノードガス供給ラインを接続
する燃料バイパスライン１６と、ダクトバーナ４３に空
気を供給する空気供給ライン１８とが設けられている。
る。 【構成】 水蒸気を含む燃料ガス１を水素を含むアノー
ドガス２に改質する改質器１０と、酸素を含むカソード
ガス３とアノードガス２とから発電する燃料電池２０
と、アノードガス２を改質器１０より燃料電池２０のア
ノードガス入側に供給するアノードガス供給ライン１５
と、燃料電池２０のカソード排ガス７の排熱回収を行う
排熱回収装置４４と、を備え、排熱回収装置４４に供給
されるカソード排ガス７を加熱するダクトバーナ４３
と、ダクトバーナ４３とアノードガス供給ラインを接続
する燃料バイパスライン１６と、ダクトバーナ４３に空
気を供給する空気供給ライン１８とが設けられている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電装置のテ
スト前に、燃料電池を外して行われるテストに用いられ
る装置を備えた燃料電池発電装置に関する。
スト前に、燃料電池を外して行われるテストに用いられ
る装置を備えた燃料電池発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、高効率で環境
への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特徴を
有しており、水力、火力、原子力に続く発電システムと
して注目を集め、現在世界各国で鋭意研究が進められて
いる。
への影響が少ないなど、従来の発電装置にはない特徴を
有しており、水力、火力、原子力に続く発電システムと
して注目を集め、現在世界各国で鋭意研究が進められて
いる。
【０００３】図４は天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型
燃料電池を用いた発電設備の一例を示す図である。同図
において、発電設備は、天然ガスと水蒸気とを混合した
燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改質する改質
器１０と、酸素を含むカソードガス３とアノードガス２
とから発電する燃料電池２０とを一般に備えており、改
質器１０で作られたアノードガス２は燃料電池２０に供
給され、燃料電池２０内でその大部分を消費してアノー
ド排ガス４となり、排出ライン１２により燃焼用ガスと
して改質器１０の燃焼室Ｃｏに供給される。なお、燃料
電池２０は格納容器２２に格納され可燃性ガス等の外部
への漏洩を防止し安全性を高める。
燃料電池を用いた発電設備の一例を示す図である。同図
において、発電設備は、天然ガスと水蒸気とを混合した
燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改質する改質
器１０と、酸素を含むカソードガス３とアノードガス２
とから発電する燃料電池２０とを一般に備えており、改
質器１０で作られたアノードガス２は燃料電池２０に供
給され、燃料電池２０内でその大部分を消費してアノー
ド排ガス４となり、排出ライン１２により燃焼用ガスと
して改質器１０の燃焼室Ｃｏに供給される。なお、燃料
電池２０は格納容器２２に格納され可燃性ガス等の外部
への漏洩を防止し安全性を高める。
【０００４】改質器１０ではアノード排ガス４中の可燃
成分（水素、一酸化炭素、メタン等）を燃焼室で燃焼し
て高温の燃焼ガスを生成し、この高温の燃焼ガスにより
改質器１０を加熱し、改質器１０内を通る燃料ガス１を
改質する。改質器１０を出た燃焼排ガス５は空気６に合
流してカソード循環ライン２１に入り、カソードガス３
となる。このカソードガス３は、燃料電池２０内で一部
が反応して高温のカソード排ガス７となり、空気６を圧
縮するタービン圧縮器４０で動力を回収した後、さらに
図示しない排熱回収蒸気発生装置で動力を回収して系外
に排出される。
成分（水素、一酸化炭素、メタン等）を燃焼室で燃焼し
て高温の燃焼ガスを生成し、この高温の燃焼ガスにより
改質器１０を加熱し、改質器１０内を通る燃料ガス１を
改質する。改質器１０を出た燃焼排ガス５は空気６に合
流してカソード循環ライン２１に入り、カソードガス３
となる。このカソードガス３は、燃料電池２０内で一部
が反応して高温のカソード排ガス７となり、空気６を圧
縮するタービン圧縮器４０で動力を回収した後、さらに
図示しない排熱回収蒸気発生装置で動力を回収して系外
に排出される。
【０００５】溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において
は、燃料電池本体を設置する前にＰＡＣテストが行われ
る。ＰＡＣ（Process And Control)テストとは、燃料電
池２０が入らない状態で発電装置を発電状態と同じ状態
にして、システムとしての性能を確認するものである。
このため、各系統を流れるガスの流量、温度、圧力等は
発電状態と同じ状態を模擬するように設定される。
は、燃料電池本体を設置する前にＰＡＣテストが行われ
る。ＰＡＣ（Process And Control)テストとは、燃料電
池２０が入らない状態で発電装置を発電状態と同じ状態
にして、システムとしての性能を確認するものである。
このため、各系統を流れるガスの流量、温度、圧力等は
発電状態と同じ状態を模擬するように設定される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ＰＡＣテストにおいて
は、燃料ガスも発電状態と同じ量が改質器１０に供給さ
れ、改質器１０よりアノードガス２として吐出される。
このアノードガス２は燃料電池２０がないため、燃焼す
ることなく、アノード排ガス４として改質器１０の燃焼
室Ｃｏへ供給される。燃料電池２０で電池反応が行われ
る場合は、７０％〜８０％程度燃焼し、可燃部分が３０
％〜２０％程度のガスとなるが、燃料電池２０がないた
め、１００％の可燃焼性のガスが供給されるので、この
まま燃焼すると改質器１０を破損する。そこで改質器１
０で発生したアノードガス２の約７０％〜８０％を抜き
出して図４に示す排ガス処理装置６０へ送り、燃焼させ
ていた。このためアノードガス２が無駄に燃焼されると
いう問題があった。また、このような排ガス処理装置６
０を設けなければならないという問題点もあった。この
ように燃料ガスを外部に放出する他の場合として、アノ
ードガス供給ライン１５に設けられた安全弁のテストを
行う場合、および燃料ガスの入った系統を窒素パージす
る場合があり、これらの放出ガスも排ガス処理装置６０
で燃焼されていた。
は、燃料ガスも発電状態と同じ量が改質器１０に供給さ
れ、改質器１０よりアノードガス２として吐出される。
このアノードガス２は燃料電池２０がないため、燃焼す
ることなく、アノード排ガス４として改質器１０の燃焼
室Ｃｏへ供給される。燃料電池２０で電池反応が行われ
る場合は、７０％〜８０％程度燃焼し、可燃部分が３０
％〜２０％程度のガスとなるが、燃料電池２０がないた
め、１００％の可燃焼性のガスが供給されるので、この
まま燃焼すると改質器１０を破損する。そこで改質器１
０で発生したアノードガス２の約７０％〜８０％を抜き
出して図４に示す排ガス処理装置６０へ送り、燃焼させ
ていた。このためアノードガス２が無駄に燃焼されると
いう問題があった。また、このような排ガス処理装置６
０を設けなければならないという問題点もあった。この
ように燃料ガスを外部に放出する他の場合として、アノ
ードガス供給ライン１５に設けられた安全弁のテストを
行う場合、および燃料ガスの入った系統を窒素パージす
る場合があり、これらの放出ガスも排ガス処理装置６０
で燃焼されていた。
【０００７】また、約７０％〜８０％のアノードガス２
を外部に抜いてしまうと、改質器１０の燃焼室Ｃｏに供
給されるガスは可燃性ガスの３０％〜２０％だけとな
る。燃料電池２０が電池反応を行っている場合は、アノ
ード排ガスは、水分と炭酸ガスの合計約７０％〜８０％
と、未燃分の約３０％〜２０％となる。このため改質器
１０の燃焼室Ｃｏの動作をＰＡＣテストで再現できない
という問題点があった。
を外部に抜いてしまうと、改質器１０の燃焼室Ｃｏに供
給されるガスは可燃性ガスの３０％〜２０％だけとな
る。燃料電池２０が電池反応を行っている場合は、アノ
ード排ガスは、水分と炭酸ガスの合計約７０％〜８０％
と、未燃分の約３０％〜２０％となる。このため改質器
１０の燃焼室Ｃｏの動作をＰＡＣテストで再現できない
という問題点があった。
【０００８】本発明は上述の問題点に鑑みてなされたも
ので、ＰＡＣテスト時、従来捨てられていた燃料ガスの
有効利用を図り、また、改質器の燃焼室の模擬を正確に
行う装置を備えた燃料電池発電装置を提供することを目
的とする。
ので、ＰＡＣテスト時、従来捨てられていた燃料ガスの
有効利用を図り、また、改質器の燃焼室の模擬を正確に
行う装置を備えた燃料電池発電装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は水蒸気を含む燃料ガスを水素を含むアノー
ドガスに改質する改質器と、酸素を含むカソードガスと
アノードガスとから発電する燃料電池と、前記アノード
ガスを前記改質器より前記燃料電池のアノード入側に供
給するアノードガス供給ラインと、前記燃料電池のカソ
ード排ガスの排熱回収を行う排熱回収装置と、を備えた
燃料電池発電装置において、前記排熱回収装置に供給さ
れる前記カソード排ガスを加熱する排ガス加熱器と、該
排ガス加熱器に前記アノードガス供給ラインよりアノー
ドガスを供給する燃料バイパスラインと、前記排ガス加
熱器に空気を供給する空気供給ラインと、を備えるもの
である。
め、本発明は水蒸気を含む燃料ガスを水素を含むアノー
ドガスに改質する改質器と、酸素を含むカソードガスと
アノードガスとから発電する燃料電池と、前記アノード
ガスを前記改質器より前記燃料電池のアノード入側に供
給するアノードガス供給ラインと、前記燃料電池のカソ
ード排ガスの排熱回収を行う排熱回収装置と、を備えた
燃料電池発電装置において、前記排熱回収装置に供給さ
れる前記カソード排ガスを加熱する排ガス加熱器と、該
排ガス加熱器に前記アノードガス供給ラインよりアノー
ドガスを供給する燃料バイパスラインと、前記排ガス加
熱器に空気を供給する空気供給ラインと、を備えるもの
である。
【００１０】また、前記アノードガス供給ラインに設け
られた安全弁の放出ガスを前記燃料バイパスラインに導
く放出ライン備えるものである。
られた安全弁の放出ガスを前記燃料バイパスラインに導
く放出ライン備えるものである。
【００１１】また、水蒸気を含む燃料ガスを水素を含む
アノードガスに改質する改質器と、酸素を含むカソード
ガスとアノードガスとから発電する燃料電池と、前記燃
料電池のアノード排ガスを前記改質器の燃焼室へ排出す
る排出ラインと、を備えた燃料電池発電装置において、
前記排出ラインに窒素ガスを供給する窒素ガス供給ライ
ンを備えるものである。
アノードガスに改質する改質器と、酸素を含むカソード
ガスとアノードガスとから発電する燃料電池と、前記燃
料電池のアノード排ガスを前記改質器の燃焼室へ排出す
る排出ラインと、を備えた燃料電池発電装置において、
前記排出ラインに窒素ガスを供給する窒素ガス供給ライ
ンを備えるものである。
【００１２】
【作用】ＰＡＣテスト時、アノードガス供給ラインのア
ノードガスを燃料バイパスラインにより排ガス加熱器に
導き、排ガス加熱器でカソード排ガスを加熱して排熱回
収装置に供給することにより、従来単に燃焼処理してい
たアノードガス２のエネルギを回収することができる。
ノードガスを燃料バイパスラインにより排ガス加熱器に
導き、排ガス加熱器でカソード排ガスを加熱して排熱回
収装置に供給することにより、従来単に燃焼処理してい
たアノードガス２のエネルギを回収することができる。
【００１３】また、ＰＡＣテスト時、アノードガス供給
ラインに設けられた安全弁の放出ガスを燃料バイパスラ
インに導いているので、安全弁のテストの際放出される
アノードガスのエネルギも回収することができる。
ラインに設けられた安全弁の放出ガスを燃料バイパスラ
インに導いているので、安全弁のテストの際放出される
アノードガスのエネルギも回収することができる。
【００１４】また、ＰＡＣテスト時、カソードガスの７
０％〜８０％程度が抜かれた場合、改質器の燃焼室に供
給されるガスの流量は、燃料電池による運転時に比べ、
３０％〜２０％程度しか供給されなくなるが、排出ライ
ンに窒素ガス供給ラインを接続しているので、このライ
ンから減少したガス量と同じ窒素量を供給することによ
り、燃焼室は燃料電池運転時の状態を模擬できる。
０％〜８０％程度が抜かれた場合、改質器の燃焼室に供
給されるガスの流量は、燃料電池による運転時に比べ、
３０％〜２０％程度しか供給されなくなるが、排出ライ
ンに窒素ガス供給ラインを接続しているので、このライ
ンから減少したガス量と同じ窒素量を供給することによ
り、燃焼室は燃料電池運転時の状態を模擬できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明による第１実施例の燃料電池発電装
置の全体構成図である。本図において図２と同一のもの
は同一符号で表す。燃料電池発電設備は、水蒸気を含む
燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改質する改質
器１０と、アノードガス２と酸素を含むカソードガス３
とから発電する燃料電池２０とを備え、燃料電池２０か
ら排出されるアノード排ガス４は排出ライン１２により
改質器１０の燃焼室Ｃｏに供給されて燃焼し、その燃焼
排ガス５が排ガス供給ライン１３とカソード循環ライン
２１を経て燃料電池２０のカソード側Ｃに供給される。
する。図１は本発明による第１実施例の燃料電池発電装
置の全体構成図である。本図において図２と同一のもの
は同一符号で表す。燃料電池発電設備は、水蒸気を含む
燃料ガス１を水素を含むアノードガス２に改質する改質
器１０と、アノードガス２と酸素を含むカソードガス３
とから発電する燃料電池２０とを備え、燃料電池２０か
ら排出されるアノード排ガス４は排出ライン１２により
改質器１０の燃焼室Ｃｏに供給されて燃焼し、その燃焼
排ガス５が排ガス供給ライン１３とカソード循環ライン
２１を経て燃料電池２０のカソード側Ｃに供給される。
【００１６】図１において燃料ガス１は燃料加熱器１１
において加熱された後、改質器１０に供給される。改質
器１０は燃料電池２０を出たアノード排ガス４とカソー
ド排ガス７により燃焼する燃焼室Ｃｏと、燃焼室Ｃｏか
らの伝熱により燃料ガス１を改質する改質室Ｒｅとから
なる。改質室Ｒｅ内には改質触媒が充填され、燃焼室Ｃ
ｏで発生した高温の燃焼ガスによって燃料ガス１は水素
を含む高温のアノードガス２に改質され、アノードガス
供給ライン１５に入り、燃料加熱器１１において冷却さ
れて燃料電池２０に供給される。一方放熱により温度の
下がった燃焼排ガス５は排ガス供給ライン１３を通りカ
ソード循環ライン２１に入るが、排ガス供給ライン１３
内では空気予熱器３２で冷却され、凝縮器３３および気
水分離器３４により水分が除去され、低温ブロワ３５に
より加圧され、空気６と混合し、空気予熱器３２により
加熱され、カソード循環ライン２１に入る。
において加熱された後、改質器１０に供給される。改質
器１０は燃料電池２０を出たアノード排ガス４とカソー
ド排ガス７により燃焼する燃焼室Ｃｏと、燃焼室Ｃｏか
らの伝熱により燃料ガス１を改質する改質室Ｒｅとから
なる。改質室Ｒｅ内には改質触媒が充填され、燃焼室Ｃ
ｏで発生した高温の燃焼ガスによって燃料ガス１は水素
を含む高温のアノードガス２に改質され、アノードガス
供給ライン１５に入り、燃料加熱器１１において冷却さ
れて燃料電池２０に供給される。一方放熱により温度の
下がった燃焼排ガス５は排ガス供給ライン１３を通りカ
ソード循環ライン２１に入るが、排ガス供給ライン１３
内では空気予熱器３２で冷却され、凝縮器３３および気
水分離器３４により水分が除去され、低温ブロワ３５に
より加圧され、空気６と混合し、空気予熱器３２により
加熱され、カソード循環ライン２１に入る。
【００１７】カソード排ガス７の一部は、タービン圧縮
機４０のタービンを駆動し、ダクトバーナ４３で加熱さ
れ、排熱より蒸気を発生する排熱回収装置４４へ供給さ
れる。タービン圧縮機４０で圧縮された空気６は低温ブ
ロア３５の出口で燃焼排ガス５と合流する。タービン圧
縮機４０には電動ブロワ４２を有するバイパスライン４
１が設けられており、タービン圧縮機４０の容量が不足
したときのバックアップに使用される。
機４０のタービンを駆動し、ダクトバーナ４３で加熱さ
れ、排熱より蒸気を発生する排熱回収装置４４へ供給さ
れる。タービン圧縮機４０で圧縮された空気６は低温ブ
ロア３５の出口で燃焼排ガス５と合流する。タービン圧
縮機４０には電動ブロワ４２を有するバイパスライン４
１が設けられており、タービン圧縮機４０の容量が不足
したときのバックアップに使用される。
【００１８】図３はダクトバーナの概念図を示す。ダク
トバーナ４３は配管の中に設置されたバーナで、着火バ
ーナと燃焼バーナとを備えたもので、８インチ管に入る
程度の大きさであり、コンパクトな構造となっている。
バーナ４５は配管４６の中心に設置され、燃料管４７と
それを内包する空気管４８より供給される燃料ガスと空
気をバーナ４５で燃焼し、その燃焼ガスにより配管４６
内を流れるガスを加熱する。
トバーナ４３は配管の中に設置されたバーナで、着火バ
ーナと燃焼バーナとを備えたもので、８インチ管に入る
程度の大きさであり、コンパクトな構造となっている。
バーナ４５は配管４６の中心に設置され、燃料管４７と
それを内包する空気管４８より供給される燃料ガスと空
気をバーナ４５で燃焼し、その燃焼ガスにより配管４６
内を流れるガスを加熱する。
【００１９】ダクトバーナ４３の燃料管４７には、一方
の端でアノードガス供給ライン１５に接続された燃料バ
イパスライン１６が接続され、アノードガス２を燃料ガ
スとして使用する。燃料バイパスライン１６には、アノ
ードガス供給ライン１５に設けられた安全弁２４の放出
ライン１７が接続されている。安全弁２４は、低温ブロ
ワ３５がトリップして上流の圧力が上昇した場合や、燃
料電池２０内にカーボンが析出して、アノードガス２の
流通が悪くなった場合などに作動する。またダクトバー
ナ４３の空気管４８には空気供給ライン１８が接続さ
れ、空気が供給される。
の端でアノードガス供給ライン１５に接続された燃料バ
イパスライン１６が接続され、アノードガス２を燃料ガ
スとして使用する。燃料バイパスライン１６には、アノ
ードガス供給ライン１５に設けられた安全弁２４の放出
ライン１７が接続されている。安全弁２４は、低温ブロ
ワ３５がトリップして上流の圧力が上昇した場合や、燃
料電池２０内にカーボンが析出して、アノードガス２の
流通が悪くなった場合などに作動する。またダクトバー
ナ４３の空気管４８には空気供給ライン１８が接続さ
れ、空気が供給される。
【００２０】次に第１実施例のＰＡＣテスト時の動作を
説明する。改質器１０の改質室Ｒｅからアノードガス供
給ライン１５に供給されたアノードガス２の７０％程度
を燃料バイパスライン１６によりダクトバーナ４３に供
給する。ダクトバーナ４３はこのアノードガス２と空気
供給ライン１８からの空気を混合して燃焼し、タービン
圧縮機４０を通過したカソード排ガス７を加熱して排熱
回収装置４４に供給し、蒸気を発生させる。この蒸気は
燃料ガス１を改質する際の水蒸気として利用される。
説明する。改質器１０の改質室Ｒｅからアノードガス供
給ライン１５に供給されたアノードガス２の７０％程度
を燃料バイパスライン１６によりダクトバーナ４３に供
給する。ダクトバーナ４３はこのアノードガス２と空気
供給ライン１８からの空気を混合して燃焼し、タービン
圧縮機４０を通過したカソード排ガス７を加熱して排熱
回収装置４４に供給し、蒸気を発生させる。この蒸気は
燃料ガス１を改質する際の水蒸気として利用される。
【００２１】このように、従来ＰＡＣテスト時に排ガス
処理設備６０で単に燃焼処理していたアノードガス２を
ダクトバーナ４３で燃焼してカソード排ガス７を加熱
し、排熱回収装置４４で蒸気発生に利用しているので、
アノードガス２の有効利用が計られる。また安全弁２４
テスト時放出されるアノードガス２も同様に利用してい
るので、利用効率が向上する。更に、排ガス処理設備６
０も不要となるので、プラントのコストや効率の面で有
利となる。
処理設備６０で単に燃焼処理していたアノードガス２を
ダクトバーナ４３で燃焼してカソード排ガス７を加熱
し、排熱回収装置４４で蒸気発生に利用しているので、
アノードガス２の有効利用が計られる。また安全弁２４
テスト時放出されるアノードガス２も同様に利用してい
るので、利用効率が向上する。更に、排ガス処理設備６
０も不要となるので、プラントのコストや効率の面で有
利となる。
【００２２】次に本発明の第２実施例を説明する。図２
は第２実施例の全体構成図である。本実施は図４に示し
た従来の構成に対し、アノード排ガス４を排出する排出
ライン１２にエゼクタ５０を設けアノード排ガス４と同
じ温度に加熱した窒素ガスを窒素ガス供給ライン１９を
通して改質器１０の燃焼室Ｃｏへ供給するようにしたも
のである。エゼクタ５０は加熱窒素をアノード排ガス４
と共に燃焼室Ｃｏへ供給する手段として用いたもので、
例えば、二重管など他の方法を用いてもよい。窒素の加
熱はヒータを熱源とする熱交換器５２で行っている。
は第２実施例の全体構成図である。本実施は図４に示し
た従来の構成に対し、アノード排ガス４を排出する排出
ライン１２にエゼクタ５０を設けアノード排ガス４と同
じ温度に加熱した窒素ガスを窒素ガス供給ライン１９を
通して改質器１０の燃焼室Ｃｏへ供給するようにしたも
のである。エゼクタ５０は加熱窒素をアノード排ガス４
と共に燃焼室Ｃｏへ供給する手段として用いたもので、
例えば、二重管など他の方法を用いてもよい。窒素の加
熱はヒータを熱源とする熱交換器５２で行っている。
【００２３】第２実施例は、ＰＡＣテストの際、アノー
ドガス供給ライン１５からアノードガス２を７０％〜８
０％程度抜き取られることによるアノード排ガス４の流
量不足を補うため、高温に加熱した窒素ガスを供給し、
燃焼室Ｃｏの状態を燃料電池２０による運転時と同じ状
態にしたものである。これにより燃料電池２０を設置し
た状態でのプラント特性を十分把握できるようになる。
ドガス供給ライン１５からアノードガス２を７０％〜８
０％程度抜き取られることによるアノード排ガス４の流
量不足を補うため、高温に加熱した窒素ガスを供給し、
燃焼室Ｃｏの状態を燃料電池２０による運転時と同じ状
態にしたものである。これにより燃料電池２０を設置し
た状態でのプラント特性を十分把握できるようになる。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、ＰＡＣ
テスト時に、第１発明は従来単に燃焼処理していたアノ
ードガスを蒸気発生に利用して有効利用を計ると共にこ
の燃焼処理していた排ガス処理装置を不要としてコスト
の低減、機器配置の合理化を実現する。また、第２発明
は、改質器の燃焼室に高温窒素ガスを供給して、燃料電
池設置状態を再現できるようにしたので、プラント特性
を十分把握し、問題点を事前に解決することを可能とす
る。
テスト時に、第１発明は従来単に燃焼処理していたアノ
ードガスを蒸気発生に利用して有効利用を計ると共にこ
の燃焼処理していた排ガス処理装置を不要としてコスト
の低減、機器配置の合理化を実現する。また、第２発明
は、改質器の燃焼室に高温窒素ガスを供給して、燃料電
池設置状態を再現できるようにしたので、プラント特性
を十分把握し、問題点を事前に解決することを可能とす
る。
【図１】本発明の第１実施例の燃料電池発電装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図２】本発明の第２実施例の燃料電池発電装置の全体
構成図である。
構成図である。
【図３】ダクトバーナの概念図である。
【図４】従来の燃料電池発電装置の全体構成図である。
１ 燃料ガス ２ アノードガス ３ カソードガス ４ アノード排ガス ５ 燃焼排ガス ６ 空気 ７ カソード排ガス １０ 改質器 １１ 燃料加熱器 １２ 排出ライン １３ 排ガス供給ライン １５ アノードガス供給ライン １６ 燃料バイパスライン １７ 放出ライン １８ 空気供給ライン １９ 窒素ガス供給ライン ２０ 燃料電池 ２１ カソード循環ライン ２２ 格納容器 ２４ 安全弁 ３２ 空気予熱器 ３３ 凝縮器 ３４ 気水分離器 ３５ 低温ブロワ ４０ タービン圧縮機 ４１ バイパスライン ４２ 電動ブロワ ４３ ダクトバーナ（排ガス加熱器） ４４ 排熱回収装置 ４５ バーナ ４６ 配管 ４７ 燃料管 ４８ 空気管 ５０ エゼクタ ５２ 熱交換器 ６０ 排ガス処理装置 Ｒｅ 改質室 Ｃｏ 燃焼室 Ａ アノード側 Ｃ カソード側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷 秀久 東京都江東区豊洲３丁目２番16号 石川島 播磨重工業株式会社豊洲総合事務所内
Claims (3)
- 【請求項１】 水蒸気を含む燃料ガスを水素を含むアノ
ードガスに改質する改質器と、酸素を含むカソードガス
とアノードガスとから発電する燃料電池と、前記アノー
ドガスを前記改質器より前記燃料電池のアノード入側に
供給するアノードガス供給ラインと、前記燃料電池のカ
ソード排ガスの排熱回収を行う排熱回収装置と、を備え
た燃料電池発電装置において、 前記排熱回収装置に供給される前記カソード排ガスを加
熱する排ガス加熱器と、該排ガス加熱器に前記アノード
ガス供給ラインよりアノードガスを供給する燃料バイパ
スラインと、前記排ガス加熱器に空気を供給する空気供
給ラインと、を備えることを特徴とする燃料電池発電装
置。 - 【請求項２】 前記アノードガス供給ラインに設けられ
た安全弁の放出ガスを前記燃料バイパスラインに導く放
出ラインを備えることを特徴とする請求項１記載の燃料
電池発電装置。 - 【請求項３】 水蒸気を含む燃料ガスを水素を含むアノ
ードガスに改質する改質器と、酸素を含むカソードガス
とアノードガスとから発電する燃料電池と、前記燃料電
池のアノード排ガスを前記改質器の燃焼室へ排出する排
出ラインと、を備えた燃料電池発電装置において、 前記排出ラインに窒素ガスを供給する窒素ガス供給ライ
ンを備えることを特徴とする燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170767A JPH0729583A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170767A JPH0729583A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729583A true JPH0729583A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15911003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170767A Pending JPH0729583A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294341A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2012165601A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 株式会社 東芝 | 排熱回収ボイラおよび発電プラント |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP5170767A patent/JPH0729583A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006294341A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
| WO2012165601A1 (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-06 | 株式会社 東芝 | 排熱回収ボイラおよび発電プラント |
| JP2012251671A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Toshiba Corp | 排熱回収ボイラおよび発電プラント |
| KR101530807B1 (ko) * | 2011-05-31 | 2015-06-22 | 가부시끼가이샤 도시바 | 배열 회수 보일러 및 발전 플랜트 |
| US9416686B2 (en) | 2011-05-31 | 2016-08-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Heat recovery steam generator and power plant |
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