JPH07320766A - 燃料電池水回収システム - Google Patents

燃料電池水回収システム

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JPH07320766A
JPH07320766A JP6112577A JP11257794A JPH07320766A JP H07320766 A JPH07320766 A JP H07320766A JP 6112577 A JP6112577 A JP 6112577A JP 11257794 A JP11257794 A JP 11257794A JP H07320766 A JPH07320766 A JP H07320766A
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JP
Japan
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condensed water
water
outlet pipe
condensed
fuel cell
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JP6112577A
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English (en)
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Hideo Miyahara
秀夫 宮原
Kousaku Fukumochi
公策 福持
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Toshiba Corp
Toshiba Engineering and Construction Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Engineering and Construction Co Ltd
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Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • 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

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、リン酸付着による凝縮水出口管の閉
塞を抑制し、またリン酸付着によって凝縮水出口管が閉
塞した場合でも凝縮水が系統を逆流しないようにするこ
とを最も主要な目的としている。 【構成】本発明は、リン酸型燃料電池発電設備の燃料電
池出口排ガスに生ずる水蒸気分を凝縮、回収する排ガス
凝縮水回収装置を備えた燃料電池水回収システムにおい
て、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮水析出部に凝縮水溜
を設置し、さらに凝縮水溜から出る凝縮水を外部へ排出
する凝縮水出口管、または当該凝縮水出口管の取出し部
に水シール構造を施して成ることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リン酸型燃料電池発電
設備の燃料電池出口排ガスに生ずる水蒸気分を凝縮、回
収する排ガス凝縮水回収装置を備えた燃料電池水回収シ
ステムに係り、特にリン酸付着による凝縮水出口管の閉
塞を抑制し、またリン酸付着によって凝縮水出口管が閉
塞した場合でも凝縮水が系統を逆流しないようにした燃
料電池水回収システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、燃料電池発電設備としては種
々のタイプのものがあるが、その一つとしてリン酸型燃
料電池発電設備がある。この種のリン酸型燃料電池発電
設備の燃料電池出口排ガスには、主にカソード極出口排
ガス中に燃料電池内での化学反応の際に生成される水蒸
気分と、アノード極出口排ガス中に燃料を水素に改質す
る際に注入される水蒸気の余剰分とが含まれている。そ
のため、これらの水蒸気分を凝縮、回収する目的で、通
常、排ガス凝縮水回収装置が設置されている。
【０００３】図９はこの燃料電池水回収システムフロー
の一例を、図１０は排ガス凝縮水回収装置の構成例をそ
れぞれ示す概要図である。図において、燃料電池出口排
ガスは、排ガス入口座１より排ガス凝縮水回収装置内に
入り、排ガス冷却水管束２を通過する際に、排ガス冷却
水と熱交換して冷却され、この間に排ガス中の水蒸気分
が凝縮して分離される。そして、水蒸気分が分離された
排ガスは、排ガス出口座３より乾燥ガスとして排出され
る。一方、凝縮水は、排ガス凝縮水回収装置の下部に設
置された凝縮水出口管４より外部（水処理タンク）へ導
かれ、さらに電池冷却水からのブローダウン水と一緒に
水処理装置へと導かれる。
【０００４】ところで、燃料電池出口排ガスには、燃料
電池本体を通過する際に、燃料電池の電解質として用い
られているリン酸が混入しており、上記燃料電池水回収
システム中の排ガス凝縮水回収装置内で、排ガス中のリ
ン酸が析出・付着する。凝縮水と共に析出したリン酸は
粘性が高く、ゆっくりと凝縮水出口管４の取出し部に堆
積し、やがては凝縮水出口管４を閉塞する。また、凝縮
水出口管４は、常に凝縮水で満たされてはいないので、
排ガス中に残留したリン酸分が凝縮水出口管４に流入し
て、凝縮水出口管４内および下流の系統でリン酸が析出
・付着し、これも凝縮水出口管４を閉塞させる要因とな
る。さらに、これら凝縮水出口管４の閉塞によって、器
内に蓄積された凝縮水が増水し、排ガス入口座１から上
流の系統に逆流するという恐れがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
排ガス凝縮水回収装置を備えた燃料電池水回収システム
においては、リン酸付着によって凝縮水出口管が閉塞
し、さらに凝縮水出口管の閉塞によって凝縮水が系統を
逆流する恐れがあるという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、リン酸付着による凝縮水
出口管の閉塞を抑制し、またリン酸付着によって凝縮水
出口管が閉塞した場合でも凝縮水が系統を逆流しないよ
うにすることが可能な極めて信頼性の高い燃料電池水回
収システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、リン酸型燃料電池発電設備の燃料電池出口排ガス
に生ずる水蒸気分を凝縮、回収する排ガス凝縮水回収装
置を備えた燃料電池水回収システムにおいて、まず、請
求項１に係る発明では、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮
水析出部に凝縮水溜を設置し、さらに凝縮水溜から出る
凝縮水を外部へ排出する凝縮水出口管、または当該凝縮
水出口管の取出し部に水シール構造を施して成る。
【０００８】また、請求項２に係る発明では、上記請求
項１の燃料電池水回収システムにおいて、凝縮水溜内の
凝縮水の水位に連動して凝縮水出口管を開閉させる水洗
装置を付加して成る。
【０００９】さらに、請求項３に係る発明では、上記請
求項１の燃料電池水回収システムにおいて、凝縮水溜に
注水管を設置し、電池冷却水からのブローダウン水を注
水管を介して凝縮水溜に導入する水洗装置を付加して成
る。
【００１０】さらにまた、請求項４に係る発明では、上
記請求項１の燃料電池水回収システムにおいて、凝縮水
溜に、当該凝縮水溜から出る凝縮水を外部へ放出する水
シール構造を施した凝縮水放出管、および凝縮水溜内の
凝縮水の水位上昇を検知する水位検知器を付加して成
る。
【００１１】
【作用】従って、請求項１に係る発明の燃料電池水回収
システムにおいては、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮水
析出部に設置した凝縮水溜が、水よりも比重の大きいリ
ン酸の沈澱部として働き、リン酸と分離した凝縮水の上
澄を回収することによって、凝縮水中に析出したリン酸
が凝縮水出口管へ流出するのを防止する。
【００１２】また、凝縮水を外部（水処理タンク）へ排
出する凝縮水出口管、あるいは凝縮水出口管の取出し部
に施した水シール構造が、排ガス中の残留リン酸が凝縮
水出口管へ流出するのをしゃ断する。
【００１３】一方、請求項２に係る発明の燃料電池水回
収システムにおいては、凝縮水溜内の凝縮水の水位に連
動して凝縮水出口管を開閉させる水洗装置が、凝縮水を
蓄積、一気放出する間欠水洗を行なうことによって、凝
縮水に含まれている化学平衡の結果生じた微量なリン酸
が凝縮水出口管へ付着するのを防止する。
【００１４】また、請求項３に係る発明の燃料電池水回
収システムにおいては、凝縮水溜に電池冷却水からのブ
ローダウン水を導入し、凝縮水出口管を連続的に流れる
水の流量を増加させる水洗装置が、凝縮水出口管の洗浄
効果のみならず、凝縮水中のリン酸濃度を低下させて、
リン酸が凝縮水出口管へ付着するのを防止する。
【００１５】さらに、請求項４に係る発明の燃料電池水
回収システムにおいては、最悪の事態として凝縮水出口
管がリン酸付着によって閉塞した場合、凝縮水溜内の水
位上昇を水位検知器で検出して運転監視員に警告を出す
ことでプラント停止を行なうが、その際に水シール構造
を施した凝縮水放出管が、プラント停止までに要する時
間で蓄積される凝縮水を外部（水処理タンク）へ放出し
て、凝縮水が系統を逆流することを防止する。
【００１６】以上により、リン酸付着による凝縮水出口
管の閉塞を抑制でき、またリン酸付着によって凝縮水出
口管が閉塞した場合でも、凝縮水が系統を逆流すること
なく、速やかにプラントを通常停止できる。
【００１７】
【実施例】まず、本発明の考え方について説明する。前
述した排ガス凝縮水回収装置を備えた燃料電池水回収シ
ステムにおいて、凝縮水が系統を逆流するのを防止する
ためには、リン酸付着によって凝縮水出口管が閉塞しな
いようにすることと、凝縮水放出管を通常の凝縮水出口
管とは別に設置するようにすればよく、またリン酸付着
によって凝縮水出口管が閉塞しないようにするために
は、凝縮水出口管へ析出したリン酸と排ガス中の残留リ
ン酸が流入するのを防止することと、凝縮水出口管の洗
浄機能を持たせるようにすればよい。
【００１８】そこで、本発明では、排ガス凝縮水回収装
置内の凝縮水析出部に凝縮水溜を設置することにより、
凝縮水溜が水よりも比重の大きいリン酸の沈澱部として
働き、リン酸と分離した凝縮水の上澄を回収して、凝縮
水中に析出したリン酸が凝縮水出口管へ流出するのを防
止し、また凝縮水出口管あるいは凝縮水出口管の取出し
部に水シール構造を施すことにより、排ガス中の残留リ
ン酸が凝縮水出口管へ流出するのをしゃ断するものであ
る。
【００１９】また、凝縮水溜内の凝縮水の水位に連動し
て凝縮水出口管を開閉させる水洗装置を設置することに
より、凝縮水を蓄積、一気放出する間欠水洗を行なっ
て、凝縮水に含まれている化学平衡の結果生じた微量な
リン酸が凝縮水出口管へ付着するのを防止するものであ
る。
【００２０】さらに、凝縮水溜に電池冷却水からのブロ
ーダウン水を導入して、凝縮水出口管を連続的に流れる
水の流量を増加させる水洗装置を設置することにより、
凝縮水出口管の洗浄効果のみならず、凝縮水中のリン酸
濃度を低下させて、リン酸が凝縮水出口管へ付着するの
を防止するものである。
【００２１】さらにまた、凝縮水溜に、凝縮水溜から出
る凝縮水を外部へ放出する水シール構造を施した凝縮水
放出管、凝縮水溜内の凝縮水の水位上昇を検知する水位
検知器を設置することにより、最悪の事態としてリン酸
付着によって凝縮水出口管が閉塞した場合、凝縮水溜内
の水位上昇を水位検知器で検出し運転監視員に警告を出
すことでプラント停止を行なう際に、プラント停止まで
に要する時間で蓄積される凝縮水を外部（水処理タン
ク）へ放出して、凝縮水が系統を逆流するのを防止する
ものである。
【００２２】
【実施例】以下、上記のような考え方に基づく本発明の
実施例について、図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明による燃料電池水回収
システムにおける排ガス凝縮水回収装置の構成例を示す
縦断面図であり、図１０と同一部分には同一符号を付し
てその詳細な説明を省略し、ここでは異なる部分につい
てのみ述べる。
【００２３】すなわち、図１において、排ガス凝縮水回
収装置内の凝縮水析出部に凝縮水溜５を設置している。
また、凝縮水溜５を、堰６により、仕切りリン酸沈澱部
８と凝縮水上澄回収部９とに分割している。さらに、凝
縮水上澄回収部９の上部を覆うようにして、堰６の上端
よりも低い位置まで下方にのびる凝縮水滴下よけ７を設
けている。
【００２４】なお、ここで、堰６と凝縮水滴下よけ７と
張られた水とによって、水シールを形成することによ
り、結果として、凝縮水出口管４、または凝縮水出口管
４の取出し部に、水シール構造を施している。
【００２５】次に、以上のように構成した排ガス凝縮水
回収装置を備えた燃料電池水回収システムにおいては、
リン酸沈澱部８で凝縮水中のリン酸が沈澱し、リン酸分
のほとんどない凝縮水の上澄みが凝縮水上澄回収部９に
流入する。
【００２６】この時、凝縮水滴下よけ７は、排ガス冷却
水管束２からのリン酸を含んだ凝縮水が、直接凝縮水上
澄回収部９に滴下するのを防止する。また、排ガス中の
残留リン酸は、堰６と凝縮水滴下よけ７と張られた水と
によって形成された水シールにより、凝縮水上澄回収部
９には流入できないので、凝縮水出口管４には常にリン
酸分のほとんどない凝縮水が導入されることになり、リ
ン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞の可能性が低減で
きる。
【００２７】以上により、リン酸付着による凝縮水出口
管４の閉塞が抑制できる。上述したように、本実施例の
燃料電池水回収システムにおいては、排ガス凝縮水回収
装置内の凝縮水析出部に凝縮水溜５を設置し、さらに凝
縮水溜５から出る凝縮水を外部（水処理タンク）へ排出
する凝縮水出口管４、または凝縮水出口管４の取出し部
に、堰６と凝縮水滴下よけ７と張られた水とによる水シ
ール構造を施すようにしたので、析出したリン酸と排ガ
ス中の残留リン酸が、凝縮水出口管４へ流入するのを防
止することができるため、リン酸付着による凝縮水出口
管４の閉塞を抑制することが可能となる。
【００２８】（第２の実施例）図２は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
凝縮水溜部分の構成例を示す部分拡大縦断面図であり、
図１と同一部分には同一符号を付してその詳細な説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００２９】すなわち、図２において、凝縮水溜１０５
全体がリン酸沈澱部の機能を果たし、凝縮水の上澄のみ
が凝縮水出口管１０に流入する。凝縮水出口管１０は、
Ｕ字型配管による水シールであり、排ガス中の残留リン
酸が管内に流入するのを防止している。
【００３０】また、凝縮水滴下よけ１１により、排ガス
冷却水管束２からのリン酸を含んだ凝縮水が、直接凝縮
水出口管１０内に滴下するのを防止している。本実施例
の燃料電池水回収システムにおいても、析出したリン酸
と排ガス中の残留リン酸が、凝縮水出口管１０へ流入す
るのを防止することができるため、リン酸付着による凝
縮水出口管１０の閉塞を抑制することが可能となる。
【００３１】（第３の実施例）図３は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
凝縮水溜部分の構成例を示す部分拡大縦断面図であり、
図１および図２と同一部分には同一符号を付してその詳
細な説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。
【００３２】すなわち、図３において、図２における凝
縮水滴下よけ１１を省略し、その代わりに、凝縮水出口
管１２の流入開口部を変形させることにより、排ガス冷
却水管束２からのリン酸を含んだ凝縮水が、直接凝縮水
出口管１２内に滴下するのを防止している。
【００３３】本実施例の燃料電池水回収システムにおい
ても、析出したリン酸と排ガス中の残留リン酸が、凝縮
水出口管１２へ流入するのを防止することができるた
め、リン酸付着による凝縮水出口管１２の閉塞を抑制す
ることが可能となる。
【００３４】（第４の実施例）図４は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
構成例を示す縦断面図であり、図１と同一部分には同一
符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。
【００３５】すなわち、図４において、凝縮水溜３０５
の凝縮水上澄回収部９内に水位検知器１３を設置し、こ
の水位検知器１３に連動した凝縮水出口弁１４を凝縮水
出口管４に設置している。
【００３６】なお、ここで、水位検知器１３と凝縮水出
口弁１４とによって、凝縮水溜３０５内の凝縮水の水位
に連動して凝縮水出口管４を開閉させる水洗装置を構成
している。
【００３７】本実施例の燃料電池水回収システムにおい
ては、凝縮水上澄回収部９の水位が一定レベル以上にな
ると水位検知器１３が作動して、凝縮水出口管４に設置
した凝縮水出口弁１４を開き、凝縮水出口管４を凝縮水
が一気に流れることにより、凝縮水出口管４に付着した
リン酸が洗浄されるので、リン酸付着による凝縮水出口
管４の閉塞の可能性がより一層低減できる。
【００３８】上述したように、本実施例の燃料電池水回
収システムにおいては、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮
水析出部に凝縮水溜３０５を設置し、また凝縮水出口管
４、または凝縮水出口管４の取出し部に、堰６と凝縮水
滴下よけ７と張られた水とによる水シール構造を施し、
さらに凝縮水溜３０５内の凝縮水の水位に連動して凝縮
水出口管４を開閉させる水位検知器１３および凝縮水出
口弁１４からなる水洗装置を設置するようにしたもので
ある。
【００３９】従って、析出したリン酸と排ガス中の残留
リン酸が、凝縮水出口管４へ流入するのを防止すること
ができるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
を抑制することが可能となる。
【００４０】また、凝縮水溜３０５内の水位に連動して
凝縮水出口管４を開閉させる水洗装置により、凝縮水を
蓄積し間欠的に一気放出することで凝縮水出口管４を洗
浄できるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
をより一層確実に防止することが可能となる。
【００４１】（第５の実施例）図５は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
構成例を示す縦断面図であり、図１と同一部分には同一
符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。
【００４２】すなわち、図５において、凝縮水溜４０５
の凝縮水上澄回収部９の水位上昇に伴って、浮子１５と
機械的に連動した凝縮水出口栓１６が開く構成としてい
る。なお、ここで、浮子１５と凝縮水出口栓１６とによ
って、凝縮水溜４０５内の凝縮水の水位に連動して凝縮
水出口管４を開閉させる水洗装置を構成している。
【００４３】本実施例の燃料電池水回収システムにおい
ては、凝縮水溜４０５の凝縮水上澄回収部９の水位が一
定レベル以上になると、浮子１５と機械的に連動した凝
縮水出口管４に設置した凝縮水出口弁１６を開き、凝縮
水出口管４を凝縮水が一気に流れることにより、凝縮水
出口管４に付着したリン酸が洗浄されるので、リン酸付
着による凝縮水出口管４の閉塞の可能性がより一層低減
できる。
【００４４】上述したように、本実施例の燃料電池水回
収システムにおいては、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮
水析出部に凝縮水溜４０５を設置し、また凝縮水出口管
４、または凝縮水出口管４の取出し部に、堰６と凝縮水
滴下よけ７と張られた水とによる水シール構造を施し、
さらに凝縮水溜４０５内の凝縮水の水位に連動して凝縮
水出口管４を開閉させる浮子１５および凝縮水出口栓１
６からなる水洗装置を設置するようにしたものである。
【００４５】従って、析出したリン酸と排ガス中の残留
リン酸が、凝縮水出口管４へ流入するのを防止すること
ができるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
を抑制することが可能となる。
【００４６】また、凝縮水溜４０５内の水位に連動して
凝縮水出口管４を開閉させる水洗装置により、凝縮水を
蓄積し間欠的に一気放出することで凝縮水出口管４を洗
浄できるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
をより一層確実に防止することが可能となる。
【００４７】（第６の実施例）図６は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
構成例を示す縦断面図であり、図１と同一部分には同一
符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは異なる
部分についてのみ述べる。
【００４８】すなわち、図６において、図７の燃料電池
水回収システムフローに示すように、凝縮水溜５０５の
凝縮水上澄回収部９に注水管１７を設置し、電池冷却水
からのブローダウン水を注水管１７を介して、凝縮水溜
５０５の凝縮水上澄回収部９に導入する水洗装置を設置
している。
【００４９】本実施例の燃料電池水回収システムにおい
ては、電池冷却水からのブローダウン水を注水管１７を
介して凝縮水溜５０５の凝縮水上澄回収部９に導入する
ことにより、凝縮水出口管４を連続的に流れる凝縮水量
が増加して、凝縮水出口管４に付着したリン酸が洗浄さ
れるので、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞の可
能性がより一層低減できる。
【００５０】上述したように、本実施例の燃料電池水回
収システムにおいては、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮
水析出部に凝縮水溜５０５を設置し、また凝縮水出口管
４、または凝縮水出口管４の取出し部に、堰６と凝縮水
滴下よけ７と張られた水とによる水シール構造を施し、
さらに凝縮水溜５０５の凝縮水上澄回収部９に注水管１
７を設置し、電池冷却水からのブローダウン水を凝縮水
溜５０５の凝縮水上澄回収部９に導入する注水管１７か
らなる水洗装置を設置するようにしたものである。
【００５１】従って、析出したリン酸と排ガス中の残留
リン酸が、凝縮水出口管４へ流入するのを防止すること
ができるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
を抑制することが可能となる。
【００５２】また、凝縮水溜５０５内に注水管１７を設
置し、電池冷却水からのブローダウン水を注水管１７を
介して凝縮水溜５０５の凝縮水上澄回収部９に導入する
水洗装置により、凝縮水溜５０５内に電池冷却水からの
ブローダウン水を導入することで、凝縮水出口管４を連
続的に流れる凝縮水量が増加して凝縮水出口管４を洗浄
できるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞を
より一層確実に防止することが可能となる。
【００５３】（第７の実施例）図８は、本発明による燃
料電池水回収システムにおける排ガス凝縮水回収装置の
構成例を示す縦断面図であり、図１および図２と同一部
分には同一符号を付してその詳細な説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。
【００５４】すなわち、図８において、凝縮水溜６０５
に凝縮水滴下よけ１９を設置し、かつ凝縮水溜６０５の
底部に凝縮水滴下よけ１９を伴ない凝縮水溜から出る凝
縮水を外部（水処理タンク）へ放出する水シール構造を
施したＵ字型の凝縮水放出管１８を設置すると共に、凝
縮水溜６０５の側面に凝縮水溜６０５内の凝縮水の水位
上昇を検知する水位検知器２０を設置している。
【００５５】なお、ここで、凝縮水放出管１８の流入開
口部の位置は、凝縮水溜６０５の底部よりも高くなって
いる。本実施例の燃料電池水回収システムにおいては、
最悪の事態として、凝縮水出口管４がリン酸付着によっ
て閉塞した場合、凝縮水溜６０５内の水位上昇を水位検
知器２０が検知して警報し、プラントを停止する間の凝
縮水は、凝縮水放出管１８によって水処理タンクへ導入
されるので、凝縮水が排ガス入口座１から逆流すること
が防止できる。
【００５６】すなわち、この種の凝縮水回収装置は、ア
ノード極出口排ガスを改質用バーナにて燃焼させた後の
排ガス凝縮水を回収させるためによく設置されるが、そ
の場合、回収した凝縮水は燃焼時に生じた炭酸ガスを除
去する目的で、脱炭酸装置を経由させてから水処理タン
クへと導く場合が多い。この場合、炭酸ガスを含んだ凝
縮水が、一時的に水処理タンクへ流入する分には大きな
問題とはならないことから、凝縮水放出管１８を直接水
処理タンクに接続して凝縮水の流路を確保することによ
り、本手段がより有効に作用する。
【００５７】一方、凝縮水よけ１９により、排ガス冷却
水管束２からのリン酸を含んだ凝縮水が、凝縮水放出管
１８内に直接滴下するのを防止できる。なお、凝縮水出
口管４が機能している間は、凝縮水放出管１８はＵ字型
配管部に張られた水によって、リン酸を含んだ水蒸気が
下流の水処理タンクへ流出することはない。
【００５８】上述したように、本実施例の燃料電池水回
収システムにおいては、排ガス凝縮水回収装置内の凝縮
水析出部に凝縮水溜６０５を設置し、また凝縮水出口管
４、または凝縮水出口管４の取出し部に、堰６と凝縮水
滴下よけ７と張られた水とによる水シール構造を施し、
さらに凝縮水溜６０５に凝縮水滴下よけ１９を設置し、
かつ凝縮水溜６０５の底部に凝縮水滴下よけ１９を伴な
い凝縮水溜から出る凝縮水を外部（水処理タンク）へ放
出する水シール構造を施したＵ字型の凝縮水放出管１８
を設置すると共に、凝縮水溜６０５の側面に凝縮水溜６
０５内の凝縮水の水位上昇を検知する水位検知器２０を
設置するようにしたものである。
【００５９】従って、析出したリン酸と排ガス中の残留
リン酸が、凝縮水出口管４へ流入するのを防止すること
ができるため、リン酸付着による凝縮水出口管４の閉塞
を抑制することが可能となる。
【００６０】また、凝縮水溜６０５に、凝縮水放出管１
８と、凝縮水滴下よけ１９と、水位検知器２０とを設置
したことにより、凝縮水出口管４が閉塞した場合でも、
凝縮水は水処理タンクへ流出して系統を逆流しないた
め、安全にプラントを停止することが可能となる。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、リ
ン酸型燃料電池発電設備の燃料電池出口排ガスに生ずる
水蒸気分を凝縮、回収する排ガス凝縮水回収装置を備え
た燃料電池水回収システムにおいて、排ガス凝縮水回収
装置内の凝縮水析出部に凝縮水溜を設置し、さらに凝縮
水溜から出る凝縮水を外部へ排出する凝縮水出口管、ま
たは当該凝縮水出口管の取出し部に水シール構造を施
し、また必要に応じて、凝縮水溜内の凝縮水の水位に連
動して凝縮水出口管を開閉させる水洗装置、あるいは凝
縮水溜に注水管を設置し、電池冷却水からのブローダウ
ン水を注水管を介して凝縮水溜に導入する水洗装置を付
加し、さらに必要に応じて、凝縮水溜に、当該凝縮水溜
から出る凝縮水を外部へ放出する水シール構造を施した
凝縮水放出管、および凝縮水溜内の凝縮水の水位上昇を
検知する水位検知器を付加するようにしたので、リン酸
付着による凝縮水出口管の閉塞を抑制し、またリン酸付
着によって凝縮水出口管が閉塞した場合でも凝縮水が系
統を逆流しないようにすることが可能な極めて信頼性の
高い燃料電池水回収システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料電池水回収システムにおける
凝縮水回収装置の第１の実施例を示す縦断面図。
【図２】本発明による燃料電池水回収システムにおける
排ガス凝縮水回収装置の第２の実施例を示す部分拡大縦
断面図。
【図３】本発明による燃料電池水回収システムにおける
排ガス凝縮水回収装置の第３の実施例を示す部分拡大縦
断面図。
【図４】本発明による燃料電池水回収システムにおける
凝縮水回収装置の第４の実施例を示す縦断面図。
【図５】本発明による燃料電池水回収システムにおける
凝縮水回収装置の第５の実施例を示す縦断面図。
【図６】本発明による燃料電池水回収システムにおける
凝縮水回収装置の第６の実施例を示す縦断面図。
【図７】同第６の実施例におけ燃料電池水回収システム
フローを示す概要図。
【図８】本発明による燃料電池水回収システムにおける
凝縮水回収装置の第７の実施例を示す縦断面図。
【図９】従来の燃料電池水回収システムフローを示す概
要図。
【図１０】従来の燃料電池水回収システムにおける凝縮
水回収装置の構成例を示す縦断面図。
【符号の説明】
１…排ガス入口座、２…排ガス冷却水管束、３…排ガス
出口座、４，１０，１２…凝縮水出口管、５，１０５，
２０５，３０５，４０５，５０５，６０５…凝縮水溜、
６…堰、７…凝縮水滴下よけ、８…仕切りリン酸沈澱
部、９…凝縮水上澄回収部、１３…水位検知器、１４…
凝縮水出口弁、１５…浮子、１６…凝縮水出口栓、１７
…注水管、１８…凝縮水放出管、１９…凝縮水滴下よ
け、２０…水位検知器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 リン酸型燃料電池発電設備の燃料電池出
    口排ガスに生ずる水蒸気分を凝縮、回収する排ガス凝縮
    水回収装置を備えた燃料電池水回収システムにおいて、 前記排ガス凝縮水回収装置内の凝縮水析出部に凝縮水溜
    を設置し、 さらに前記凝縮水溜から出る凝縮水を外部へ排出する凝
    縮水出口管、または当該凝縮水出口管の取出し部に水シ
    ール構造を施して成ることを特徴とする燃料電池水回収
    システム。
  2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の燃料電池水回収シ
    ステムにおいて、 前記凝縮水溜内の凝縮水の水位に連動して前記凝縮水出
    口管を開閉させる水洗装置を付加して成ることを特徴と
    する燃料電池水回収システム。
  3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の燃料電池水回収シ
    ステムにおいて、 前記凝縮水溜に注水管を設置し、電池冷却水からのブロ
    ーダウン水を前記注水管を介して前記凝縮水溜に導入す
    る水洗装置を付加して成ることを特徴とする燃料電池水
    回収システム。
  4. 【請求項４】 前記請求項１に記載の燃料電池水回収シ
    ステムにおいて、 前記凝縮水溜に、当該凝縮水溜から出る凝縮水を外部へ
    放出する水シール構造を施した凝縮水放出管、および前
    記凝縮水溜内の凝縮水の水位上昇を検知する水位検知器
    を付加して成ることを特徴とする燃料電池水回収システ
    ム。
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