JPH0850907A - 燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置とその制御方法 - Google Patents
燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置とその制御方法Info
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- JPH0850907A JPH0850907A JP6187956A JP18795694A JPH0850907A JP H0850907 A JPH0850907 A JP H0850907A JP 6187956 A JP6187956 A JP 6187956A JP 18795694 A JP18795694 A JP 18795694A JP H0850907 A JPH0850907 A JP H0850907A
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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
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】発電に伴う蒸気発生量を一定にして熱回収設備
の安定な運転を可能にするとともに、冷却水の水質を一
定レベルに維持し長寿命化を図る。 【構成】燃料電池本体１へ冷却水を供給し発生蒸気を受
け入れる水蒸気分離器５の蒸気を、熱回収設備３１へ送
って外部へ熱を取り出し、生じた凝縮水を凝縮水タンク
３２へ貯え、凝縮水ポンプ３３で水蒸気分離器５へ戻し
て再び燃料電池本体１の冷却水として使用する蒸気凝縮
水循環装置にあって、水蒸気分離器５から熱回収設備３
１への蒸気量を知る蒸気流量計１１と、凝縮水ポンプ３
３から水蒸気分離器５へ戻る水量を知る凝縮水流量計１
２と、流量調整弁１３とを設け、これら二つの流量によ
り凝縮水の流量を制御する。さらに、水処理装置２３を
経て水蒸気分離器５へ連結される凝縮水分岐配管１７を
設け、適宜凝縮水を清浄化する。
の安定な運転を可能にするとともに、冷却水の水質を一
定レベルに維持し長寿命化を図る。 【構成】燃料電池本体１へ冷却水を供給し発生蒸気を受
け入れる水蒸気分離器５の蒸気を、熱回収設備３１へ送
って外部へ熱を取り出し、生じた凝縮水を凝縮水タンク
３２へ貯え、凝縮水ポンプ３３で水蒸気分離器５へ戻し
て再び燃料電池本体１の冷却水として使用する蒸気凝縮
水循環装置にあって、水蒸気分離器５から熱回収設備３
１への蒸気量を知る蒸気流量計１１と、凝縮水ポンプ３
３から水蒸気分離器５へ戻る水量を知る凝縮水流量計１
２と、流量調整弁１３とを設け、これら二つの流量によ
り凝縮水の流量を制御する。さらに、水処理装置２３を
経て水蒸気分離器５へ連結される凝縮水分岐配管１７を
設け、適宜凝縮水を清浄化する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、燃料電池本体で生じ
た蒸気から熱を回収し凝縮させて再度燃料電池本体へ冷
却水として循環させる燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循
環装置とその制御方法に関する。
た蒸気から熱を回収し凝縮させて再度燃料電池本体へ冷
却水として循環させる燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循
環装置とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池発電装置では、燃料電池本体に
冷却水を供給して、電気化学反応による発電にともなっ
て生ずる発熱を蒸気として外部に取り出し、有効に熱利
用するとともに、蒸気を凝縮させて再度燃料電池本体の
冷却水として用いる方法が一般的に採られている。
冷却水を供給して、電気化学反応による発電にともなっ
て生ずる発熱を蒸気として外部に取り出し、有効に熱利
用するとともに、蒸気を凝縮させて再度燃料電池本体の
冷却水として用いる方法が一般的に採られている。
【０００３】図２は、燃料電池発電装置の従来の代表的
な蒸気凝縮水循環装置を表す基本系統図である。図にお
いて、燃料電池本体１はモデル的に表示されており、図
示されていない電解質層を燃料極２と空気極３とで挟持
した単セルを、冷却板４を適宜挿入しながら積層するこ
とにより構成されている。冷却板４を通流して燃料電池
本体１の発熱を除去するための冷却水は、循環ポンプ９
によって水蒸気分離器５から冷却水供給流路７を介して
供給される。冷却板４を通流して燃料電池本体１の発熱
により高温となった蒸気は冷却水排出流路８を介して再
び水蒸気分離器５へと戻される。
な蒸気凝縮水循環装置を表す基本系統図である。図にお
いて、燃料電池本体１はモデル的に表示されており、図
示されていない電解質層を燃料極２と空気極３とで挟持
した単セルを、冷却板４を適宜挿入しながら積層するこ
とにより構成されている。冷却板４を通流して燃料電池
本体１の発熱を除去するための冷却水は、循環ポンプ９
によって水蒸気分離器５から冷却水供給流路７を介して
供給される。冷却板４を通流して燃料電池本体１の発熱
により高温となった蒸気は冷却水排出流路８を介して再
び水蒸気分離器５へと戻される。
【０００４】水蒸気分離器５の圧力は、圧力調整弁１０
によって蒸気を熱回収装置３１へと放出することによっ
て調節される。熱回収装置３１においては、送られてき
た高温の蒸気を例えば外部から送られる冷却水と熱交換
させる等の方法によって、外部へと熱を回収し、これに
対応して蒸気が冷却される。冷却された蒸気の凝縮水は
凝縮水タンク３２に溜められる。凝縮水タンク３２に貯
液された凝縮水の液面が所定のレベルの範囲になると凝
縮水ポンプ３３がオン−オフ制御され、貯液量が多くな
ると凝縮水は水蒸気分離器５へと戻される。なお、凝縮
水ポンプ３３から水蒸気分離器５へ至る経路に設けられ
た手動弁１５は通常の運転においては常時開放状態にあ
り、また制御弁１４は、特に図示していないが水蒸気分
離器５の液面が所定値より高くなると閉止される弁であ
り通常は開放状態にある。したがって、凝縮水タンク３
２から水蒸気分離器５へ送られる凝縮水の量は凝縮水ポ
ンプ３３のオン−オフにより支配されている。
によって蒸気を熱回収装置３１へと放出することによっ
て調節される。熱回収装置３１においては、送られてき
た高温の蒸気を例えば外部から送られる冷却水と熱交換
させる等の方法によって、外部へと熱を回収し、これに
対応して蒸気が冷却される。冷却された蒸気の凝縮水は
凝縮水タンク３２に溜められる。凝縮水タンク３２に貯
液された凝縮水の液面が所定のレベルの範囲になると凝
縮水ポンプ３３がオン−オフ制御され、貯液量が多くな
ると凝縮水は水蒸気分離器５へと戻される。なお、凝縮
水ポンプ３３から水蒸気分離器５へ至る経路に設けられ
た手動弁１５は通常の運転においては常時開放状態にあ
り、また制御弁１４は、特に図示していないが水蒸気分
離器５の液面が所定値より高くなると閉止される弁であ
り通常は開放状態にある。したがって、凝縮水タンク３
２から水蒸気分離器５へ送られる凝縮水の量は凝縮水ポ
ンプ３３のオン−オフにより支配されている。
【０００５】補給水タンク２１、補給水供給ポンプ２
２、水処理装置２３ならびに補給水制御弁２４で構成さ
れる系統は、水蒸気分離器５の貯水量が不足した場合に
補給水を供給する系統であり、水蒸気分離器５に付設の
液面計２０により検知された信号により補給水制御弁２
４を開閉制御している。
２、水処理装置２３ならびに補給水制御弁２４で構成さ
れる系統は、水蒸気分離器５の貯水量が不足した場合に
補給水を供給する系統であり、水蒸気分離器５に付設の
液面計２０により検知された信号により補給水制御弁２
４を開閉制御している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
燃料電池発電装置では、燃料電池本体へ送られた冷却水
が加熱されて生じた蒸気を熱回収設備に送り熱を有効に
回収し、さらにこれを水蒸気分離器に戻して冷却水とし
て再循環させる効率的な蒸気凝縮水循環装置が構成され
ている。
燃料電池発電装置では、燃料電池本体へ送られた冷却水
が加熱されて生じた蒸気を熱回収設備に送り熱を有効に
回収し、さらにこれを水蒸気分離器に戻して冷却水とし
て再循環させる効率的な蒸気凝縮水循環装置が構成され
ている。
【０００７】しかしながら、本構成による蒸気凝縮水循
環装置にあっても、凝縮水タンクに貯えられた凝縮水の
水蒸気分離器への供給が凝縮水ポンプの運転をオン−オ
フ制御することにより行われているために、水蒸気分離
器での発生蒸気量が大きく変動する難点がある。すなわ
ち、凝縮水の温度は水蒸気分離器の温度に比べて本質的
に低いので、凝縮水ポンプが運転されて凝縮水が水蒸気
分離器へ供給されると、水蒸気分離器の温度が下がり発
生蒸気量が低下する。一方、凝縮水ポンプが停止すると
温度の低い凝縮水の供給がなくなるので、水蒸気分離器
の温度は相対的に上がり発生蒸気量が増加する。このよ
うに水蒸気分離器での発生蒸気量が大きく変動すると、
熱回収設備へ送られる流量が大きく変動し、装置の安定
した運転が困難となる。さらに複数台の燃料電池発電装
置によって１台の熱回収設備を運転する場合にあって
は、各燃料電池発電装置からの発生蒸気量が上記のよう
に大きく変動すると熱回収設備の運転が困難で、熱回収
設備に凝縮水流量の制御装置を設置せざるを得ない等の
問題がある。
環装置にあっても、凝縮水タンクに貯えられた凝縮水の
水蒸気分離器への供給が凝縮水ポンプの運転をオン−オ
フ制御することにより行われているために、水蒸気分離
器での発生蒸気量が大きく変動する難点がある。すなわ
ち、凝縮水の温度は水蒸気分離器の温度に比べて本質的
に低いので、凝縮水ポンプが運転されて凝縮水が水蒸気
分離器へ供給されると、水蒸気分離器の温度が下がり発
生蒸気量が低下する。一方、凝縮水ポンプが停止すると
温度の低い凝縮水の供給がなくなるので、水蒸気分離器
の温度は相対的に上がり発生蒸気量が増加する。このよ
うに水蒸気分離器での発生蒸気量が大きく変動すると、
熱回収設備へ送られる流量が大きく変動し、装置の安定
した運転が困難となる。さらに複数台の燃料電池発電装
置によって１台の熱回収設備を運転する場合にあって
は、各燃料電池発電装置からの発生蒸気量が上記のよう
に大きく変動すると熱回収設備の運転が困難で、熱回収
設備に凝縮水流量の制御装置を設置せざるを得ない等の
問題がある。
【０００８】また、上記の従来の構成では、すべての凝
縮水を再び水蒸気分離器に戻し再循環させる効率的な運
転方法をとっているが、長期にわたり継続して連続使用
すると、系統に残留する汚れによって水質が徐々に劣化
し、燃料電池発電装置の特性が低下するという問題点が
あった。また、この方式では、循環する系統全体が清浄
であることが必須条件であり、運転に際しては熱回収設
備をはじめ構成する機器部品を事前に試運転し清浄化し
ておくことが必要であった。
縮水を再び水蒸気分離器に戻し再循環させる効率的な運
転方法をとっているが、長期にわたり継続して連続使用
すると、系統に残留する汚れによって水質が徐々に劣化
し、燃料電池発電装置の特性が低下するという問題点が
あった。また、この方式では、循環する系統全体が清浄
であることが必須条件であり、運転に際しては熱回収設
備をはじめ構成する機器部品を事前に試運転し清浄化し
ておくことが必要であった。
【０００９】この発明は上記のごとき背景のもとになさ
れたもので、その目的は、(1) 燃料電池発電装置の水蒸
気分離器からの発生蒸気量をほぼ一定に制御し、熱回収
設備が安定して運転できる蒸気凝縮水循環装置とその制
御方法を提供すること。また、(2) 燃料電池発電装置の
水蒸気分離器の冷却水の水質を一定のレベルを満たすよ
うに制御し、長期にわたり安定した発電特性を可能とす
る蒸気凝縮水循環装置とその制御方法を提供することに
ある。
れたもので、その目的は、(1) 燃料電池発電装置の水蒸
気分離器からの発生蒸気量をほぼ一定に制御し、熱回収
設備が安定して運転できる蒸気凝縮水循環装置とその制
御方法を提供すること。また、(2) 燃料電池発電装置の
水蒸気分離器の冷却水の水質を一定のレベルを満たすよ
うに制御し、長期にわたり安定した発電特性を可能とす
る蒸気凝縮水循環装置とその制御方法を提供することに
ある。
【００１０】
【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、本発明においては、 (1) 燃料電池本体へ冷却水を供給し、かつ冷却後の蒸気
を導入する水蒸気分離器と、水蒸気分離器の蒸気を導入
して熱を取り出す熱回収設備と、熱回収設備で凝縮した
水を貯える凝縮水タンクと、凝縮水タンクの凝縮水を前
記水蒸気分離器に再び戻す凝縮水ポンプとを有する燃料
電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置において、前記水蒸
気分離器から前記熱回収設備へ送られる蒸気の流量測定
手段と、前記凝縮水タンクから前記水蒸気分離器へ送ら
れる凝縮水の流量測定手段と、凝縮水タンクから水蒸気
分離器への配管系に組み込まれ、上記の二つの流量測定
手段により検知された流量信号により制御される凝縮水
の流量調整弁とを備えることとする。
めに、本発明においては、 (1) 燃料電池本体へ冷却水を供給し、かつ冷却後の蒸気
を導入する水蒸気分離器と、水蒸気分離器の蒸気を導入
して熱を取り出す熱回収設備と、熱回収設備で凝縮した
水を貯える凝縮水タンクと、凝縮水タンクの凝縮水を前
記水蒸気分離器に再び戻す凝縮水ポンプとを有する燃料
電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置において、前記水蒸
気分離器から前記熱回収設備へ送られる蒸気の流量測定
手段と、前記凝縮水タンクから前記水蒸気分離器へ送ら
れる凝縮水の流量測定手段と、凝縮水タンクから水蒸気
分離器への配管系に組み込まれ、上記の二つの流量測定
手段により検知された流量信号により制御される凝縮水
の流量調整弁とを備えることとする。
【００１１】(2) また、上記の蒸気凝縮水循環装置にお
いて、凝縮水タンクから前記の凝縮水の流量調整弁に至
る配管に、少なくとも水処理装置を介して前記水蒸気分
離器へと連結される、開閉弁を付設した分岐配管を設け
ることとする。
いて、凝縮水タンクから前記の凝縮水の流量調整弁に至
る配管に、少なくとも水処理装置を介して前記水蒸気分
離器へと連結される、開閉弁を付設した分岐配管を設け
ることとする。
【００１２】
【作用】上記のように燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循
環装置を構成すれば、 (1) 通常の運転に際しては、蒸気流量測定手段と凝縮水
流量測定手段とにより検知された二つの流量信号によ
り、蒸気流量と凝縮水流量が同一となるように凝縮水の
流量調整弁の弁開度を制御することとすれば、従来のオ
ン−オフ制御の場合と異なり、水蒸気分離器へ凝縮水が
定常的に供給されるので、水蒸気分離器の温度変動は微
小に抑えられ、ほぼ一定した蒸気流量が熱回収設備へと
送られ、同様にほぼ一定した凝縮水流量が水蒸気分離器
へ供給されることとなる。したがって熱回収設備を安定
して運転することができる。なお、水処理装置を介して
水蒸気分離器へと連結する分岐配管を設けた場合にあっ
ては、この分岐配管の開閉弁を閉鎖して前記のように凝
縮水の流量調整弁の弁開度を制御すれば同一の作用が得
られる。
環装置を構成すれば、 (1) 通常の運転に際しては、蒸気流量測定手段と凝縮水
流量測定手段とにより検知された二つの流量信号によ
り、蒸気流量と凝縮水流量が同一となるように凝縮水の
流量調整弁の弁開度を制御することとすれば、従来のオ
ン−オフ制御の場合と異なり、水蒸気分離器へ凝縮水が
定常的に供給されるので、水蒸気分離器の温度変動は微
小に抑えられ、ほぼ一定した蒸気流量が熱回収設備へと
送られ、同様にほぼ一定した凝縮水流量が水蒸気分離器
へ供給されることとなる。したがって熱回収設備を安定
して運転することができる。なお、水処理装置を介して
水蒸気分離器へと連結する分岐配管を設けた場合にあっ
ては、この分岐配管の開閉弁を閉鎖して前記のように凝
縮水の流量調整弁の弁開度を制御すれば同一の作用が得
られる。
【００１３】(2) また、かなり長期の運転に伴い凝縮水
の水質が劣化し燃料電池本体の冷却水として不十分とな
った場合には、分岐配管の開閉弁を開放し、かつ蒸気流
量測定手段と凝縮水流量測定手段とにより検知された二
つの流量信号により、凝縮水流量が蒸気流量の一定割合
となるように凝縮水の流量調整弁の弁開度を制御するこ
ととすれば、その他の凝縮水は分岐配管を通って補給水
タンクに至り水処理装置を通って清浄化された後水蒸気
分離器へ供給されることとなり、冷却水は全体として清
浄化が進み水質が向上する。したがって本方式を適宜用
いることにより燃料電池本体の冷却水として十分な水質
を保持することができる。
の水質が劣化し燃料電池本体の冷却水として不十分とな
った場合には、分岐配管の開閉弁を開放し、かつ蒸気流
量測定手段と凝縮水流量測定手段とにより検知された二
つの流量信号により、凝縮水流量が蒸気流量の一定割合
となるように凝縮水の流量調整弁の弁開度を制御するこ
ととすれば、その他の凝縮水は分岐配管を通って補給水
タンクに至り水処理装置を通って清浄化された後水蒸気
分離器へ供給されることとなり、冷却水は全体として清
浄化が進み水質が向上する。したがって本方式を適宜用
いることにより燃料電池本体の冷却水として十分な水質
を保持することができる。
【００１４】さらに、分岐配管への手動弁を開放し、か
つ凝縮水の流量調整弁を通り水蒸気分離器へと至る配管
の手動弁を閉鎖して、凝縮水を全量を分岐配管から補給
水タンクおよび水処理装置を通して水蒸気分離器へ供給
する方法をとれば、仮に熱回収設備が清浄化されていな
くても燃料電池本体へは清浄な冷却水が供給されるの
で、従来不可能であった燃料電池本体と熱回収設備との
同時試運転の実施が可能となる。
つ凝縮水の流量調整弁を通り水蒸気分離器へと至る配管
の手動弁を閉鎖して、凝縮水を全量を分岐配管から補給
水タンクおよび水処理装置を通して水蒸気分離器へ供給
する方法をとれば、仮に熱回収設備が清浄化されていな
くても燃料電池本体へは清浄な冷却水が供給されるの
で、従来不可能であった燃料電池本体と熱回収設備との
同時試運転の実施が可能となる。
【００１５】
【実施例】図１は、本発明による燃料電池発電装置の蒸
気凝縮水循環装置の一実施例を示す基本系統図である。
図２に示した従来例と同一の機能を有する構成部品には
同一の符号が付されている。本図に示した蒸気凝縮水循
環装置の従来例との相違点は次のとおりである。
気凝縮水循環装置の一実施例を示す基本系統図である。
図２に示した従来例と同一の機能を有する構成部品には
同一の符号が付されている。本図に示した蒸気凝縮水循
環装置の従来例との相違点は次のとおりである。
【００１６】水蒸気分離器５から外部の熱回収設備３
１へ蒸気を供給する配管に蒸気流量計１１が付設されて
いる。 凝縮水タンク３２から水蒸気分離器５へと凝縮水を戻
す配管に、凝縮水流量計１２、この凝縮水流量計１２と
上記の蒸気流量計１１との検知信号により制御される流
量調整弁１３、および手動弁１５が付設されている。
１へ蒸気を供給する配管に蒸気流量計１１が付設されて
いる。 凝縮水タンク３２から水蒸気分離器５へと凝縮水を戻
す配管に、凝縮水流量計１２、この凝縮水流量計１２と
上記の蒸気流量計１１との検知信号により制御される流
量調整弁１３、および手動弁１５が付設されている。
【００１７】また、凝縮水タンク３２からの戻り配管
に、手動弁１６を備えた凝縮水分岐配管１７が設置され
補給水タンク２１と連結されている。このように構成し
た蒸気凝縮水の循環装置においては、凝縮水の流量を流
量調整弁１３により調整できるので、使用条件に適合し
た蒸気凝縮水の制御が可能となる。すなわち、 (1) 燃料電池発電装置の定常運転状態においては、蒸気
流量計１１と凝縮水流量計１２との検知信号により得ら
れる二つの流量が同一となるように流量調整弁１３で凝
縮水流量を制御するものとすれば、水蒸気分離器５へ凝
縮水が定常的に供給されるので、水蒸気分離器５の温度
変動は微小に抑えられ、ほぼ一定した蒸気流量が熱回収
設備３１へと送られる。したがって熱回収設備３１を安
定して運転することができる。
に、手動弁１６を備えた凝縮水分岐配管１７が設置され
補給水タンク２１と連結されている。このように構成し
た蒸気凝縮水の循環装置においては、凝縮水の流量を流
量調整弁１３により調整できるので、使用条件に適合し
た蒸気凝縮水の制御が可能となる。すなわち、 (1) 燃料電池発電装置の定常運転状態においては、蒸気
流量計１１と凝縮水流量計１２との検知信号により得ら
れる二つの流量が同一となるように流量調整弁１３で凝
縮水流量を制御するものとすれば、水蒸気分離器５へ凝
縮水が定常的に供給されるので、水蒸気分離器５の温度
変動は微小に抑えられ、ほぼ一定した蒸気流量が熱回収
設備３１へと送られる。したがって熱回収設備３１を安
定して運転することができる。
【００１８】(2) また、長期の運転等により凝縮水の水
質が劣化し燃料電池本体の冷却水として不十分となった
場合には、凝縮水分岐配管１７の手動弁１６を開放し、
かつ蒸気流量計１１と凝縮水流量計１２との検知信号に
より、凝縮水流量が蒸気流量の一定割合Ｒ（０＜Ｒ＜
１）となるように凝縮水の流量調整弁１３の弁開度を制
御するものとすれば、（１−Ｒ）の割合に対応する凝縮
水は分岐配管を通って補給水タンクに至り水処理装置を
通って清浄化された後水蒸気分離器へ供給されることと
なり、冷却水は全体として清浄化が進み水質が向上す
る。
質が劣化し燃料電池本体の冷却水として不十分となった
場合には、凝縮水分岐配管１７の手動弁１６を開放し、
かつ蒸気流量計１１と凝縮水流量計１２との検知信号に
より、凝縮水流量が蒸気流量の一定割合Ｒ（０＜Ｒ＜
１）となるように凝縮水の流量調整弁１３の弁開度を制
御するものとすれば、（１−Ｒ）の割合に対応する凝縮
水は分岐配管を通って補給水タンクに至り水処理装置を
通って清浄化された後水蒸気分離器へ供給されることと
なり、冷却水は全体として清浄化が進み水質が向上す
る。
【００１９】(3) さらに、凝縮水分岐配管１７の手動弁
１６を開放し、かつ手動弁１５を閉鎖して、凝縮水の全
量を補給水タンク２１および水処理装置２３を通して水
蒸気分離器５へ供給する方法をとれば、仮に熱回収設備
３１が清浄化されていなくても燃料電池本体１へは清浄
な冷却水が供給されるので、従来不可能であった燃料電
池本体１と熱回収設備３１との同時試運転が可能とな
る。
１６を開放し、かつ手動弁１５を閉鎖して、凝縮水の全
量を補給水タンク２１および水処理装置２３を通して水
蒸気分離器５へ供給する方法をとれば、仮に熱回収設備
３１が清浄化されていなくても燃料電池本体１へは清浄
な冷却水が供給されるので、従来不可能であった燃料電
池本体１と熱回収設備３１との同時試運転が可能とな
る。
【００２０】
【発明の効果】本発明においては、上述のように、燃料
電池本体へ冷却水を供給し、かつ冷却後の蒸気を導入す
る水蒸気分離器と、水蒸気分離器の蒸気を導入して熱を
取り出す熱回収設備と、熱回収設備で凝縮した水を貯え
る凝縮水タンクと、凝縮水タンクの凝縮水を前記水蒸気
分離器に再び戻す凝縮水ポンプとを有する燃料電池発電
装置の蒸気凝縮水循環装置において、水蒸気分離器から
熱回収設備へ供給される蒸気の流量測定手段と、凝縮水
タンクから水蒸気分離器へ送られる凝縮水の流量測定手
段と、凝縮水タンクから水蒸気分離器への配管系に組み
込まれ、上記の二つの流量測定手段により検知された流
量信号により制御される凝縮水の流量調整弁とを具備す
ることとし、さらにまた、凝縮水タンクから前記の凝縮
水の流量調整弁に至る配管に手動弁の開閉により補給水
タンクへと連通可能な分岐配管を設け、補給水を清浄化
する水処理装置を介して水蒸気分離器へと連結すること
としたので、 (1) 流量調整弁によって蒸気流量と流量調整弁を流れる
凝縮水流量とが同一となるように制御することにより、
水蒸気分離器へ凝縮水が定常的に供給されるので、水蒸
気分離器で発生する蒸気量の安定化が図られ、熱回収設
備の安定した運転が可能となった。
電池本体へ冷却水を供給し、かつ冷却後の蒸気を導入す
る水蒸気分離器と、水蒸気分離器の蒸気を導入して熱を
取り出す熱回収設備と、熱回収設備で凝縮した水を貯え
る凝縮水タンクと、凝縮水タンクの凝縮水を前記水蒸気
分離器に再び戻す凝縮水ポンプとを有する燃料電池発電
装置の蒸気凝縮水循環装置において、水蒸気分離器から
熱回収設備へ供給される蒸気の流量測定手段と、凝縮水
タンクから水蒸気分離器へ送られる凝縮水の流量測定手
段と、凝縮水タンクから水蒸気分離器への配管系に組み
込まれ、上記の二つの流量測定手段により検知された流
量信号により制御される凝縮水の流量調整弁とを具備す
ることとし、さらにまた、凝縮水タンクから前記の凝縮
水の流量調整弁に至る配管に手動弁の開閉により補給水
タンクへと連通可能な分岐配管を設け、補給水を清浄化
する水処理装置を介して水蒸気分離器へと連結すること
としたので、 (1) 流量調整弁によって蒸気流量と流量調整弁を流れる
凝縮水流量とが同一となるように制御することにより、
水蒸気分離器へ凝縮水が定常的に供給されるので、水蒸
気分離器で発生する蒸気量の安定化が図られ、熱回収設
備の安定した運転が可能となった。
【００２１】(2) また、流量調整弁を流れる凝縮水流量
と蒸気流量との割合を一定に保持し、凝縮水の一部を分
岐配管を通し水処理装置を介して水蒸気分離器へと戻す
よう制御することにより、凝縮水の清浄化を可能とし、
水質のレベルを一定範囲に保持することが可能となっ
た。 (3) さらにまた、凝縮水の全量を分岐配管を通し水処理
装置を介して水蒸気分離器へと戻すよう制御することに
より、熱回収設備の試運転を燃料電池発電装置の試運転
と同時に行うことができ、試験期間の短縮が可能となっ
た。
と蒸気流量との割合を一定に保持し、凝縮水の一部を分
岐配管を通し水処理装置を介して水蒸気分離器へと戻す
よう制御することにより、凝縮水の清浄化を可能とし、
水質のレベルを一定範囲に保持することが可能となっ
た。 (3) さらにまた、凝縮水の全量を分岐配管を通し水処理
装置を介して水蒸気分離器へと戻すよう制御することに
より、熱回収設備の試運転を燃料電池発電装置の試運転
と同時に行うことができ、試験期間の短縮が可能となっ
た。
【図１】本発明による燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循
環装置の一実施例を示す基本系統図
環装置の一実施例を示す基本系統図
【図２】従来の燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置
を示す基本系統図
を示す基本系統図
１ 燃料電池本体 ４ 冷却板 ５ 水蒸気分離器 ９ 循環ポンプ １０ 圧力調整弁 １１ 蒸気流量計 １２ 凝縮水流量計 １３ 流量調整弁 １４ 制御弁 １５、１６ 手動弁 １７ 分岐配管 ２１ 補給水タンク ２２ 補給水供給ポンプ ２３ 水処理装置 ２４ 補給水制御弁 ３１ 熱回収設備 ３２ 凝縮水タンク ３３ 凝縮水ポンプ
Claims (6)
- 【請求項１】燃料電池本体へ冷却水を供給しかつ冷却後
の蒸気を導入する水蒸気分離器と、前記水蒸気分離器よ
り蒸気を導入して熱を取り出す熱回収設備と、前記熱回
収設備で凝縮した水を貯える凝縮水タンクと、前記凝縮
水タンクの凝縮水を前記水蒸気分離器に供給する凝縮水
ポンプとを有するものにあって、前記水蒸気分離器から
前記熱回収設備へ送られる蒸気の流量測定手段と、前記
凝縮水タンクから前記水蒸気分離器へ送られる凝縮水の
流量測定手段と、前記凝縮水タンクから前記水蒸気分離
器への配管系に組み込まれ、前記の二つの流量測定手段
により検知される流量信号により制御される流量調整弁
とを具備したことを特徴とする燃料電池発電装置の蒸気
凝縮水循環装置。 - 【請求項２】請求項１記載の燃料電池発電装置の蒸気凝
縮水循環装置において、前記凝縮水タンクから前記流量
調整弁へ至る配管に、少なくとも開閉弁と水処理装置を
介して前記水蒸気分離器へと連結される分岐配管を設け
たことを特徴とする燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環
装置。 - 【請求項３】請求項１記載の燃料電池発電装置の蒸気凝
縮水循環装置において、前記の蒸気の流量測定手段と前
記の凝縮水の流量測定手段とにより検知される二つの流
量が同一となるように前記流量調整弁を制御することを
特徴とする蒸気凝縮水循環装置の制御方法。 - 【請求項４】請求項２記載の燃料電池発電装置の蒸気凝
縮水循環装置において、前記分岐配管に付設の開閉弁を
閉状態とし、前記の蒸気の流量測定手段と前記の凝縮水
の流量測定手段とにより検知される二つの流量が同一と
なるように前記流量調整弁を制御することを特徴とする
蒸気凝縮水循環装置の制御方法。 - 【請求項５】請求項２記載の燃料電池発電装置の蒸気凝
縮水循環装置において、前記分岐配管に付設の開閉弁を
開状態とし、前記の凝縮水の流量測定手段により検知さ
れる流量と前記の蒸気の流量測定手段により検知される
流量との比が一定となるように前記流量調整弁を制御す
ることを特徴とする蒸気凝縮水循環装置の制御方法。 - 【請求項６】請求項２記載の燃料電池発電装置の蒸気凝
縮水循環装置において、前記凝縮水タンクからの凝縮水
の全量を前記分岐配管に流通し、前記水処理装置を介し
て前記水蒸気分離器へと循環することを特徴とする蒸気
凝縮水循環装置の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795694A JP3280164B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置とその制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18795694A JP3280164B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置とその制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0850907A true JPH0850907A (ja) | 1996-02-20 |
| JP3280164B2 JP3280164B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=16215113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18795694A Expired - Fee Related JP3280164B2 (ja) | 1994-08-10 | 1994-08-10 | 燃料電池発電装置の蒸気凝縮水循環装置とその制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3280164B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494944B1 (ko) * | 2003-07-28 | 2005-06-13 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 차량의 냉각수 시스템 |
| JP2008276947A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2008276948A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
-
1994
- 1994-08-10 JP JP18795694A patent/JP3280164B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100494944B1 (ko) * | 2003-07-28 | 2005-06-13 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 차량의 냉각수 시스템 |
| JP2008276947A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2008276948A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3280164B2 (ja) | 2002-04-30 |
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