JPH0878035A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPH0878035A JPH0878035A JP6211083A JP21108394A JPH0878035A JP H0878035 A JPH0878035 A JP H0878035A JP 6211083 A JP6211083 A JP 6211083A JP 21108394 A JP21108394 A JP 21108394A JP H0878035 A JPH0878035 A JP H0878035A
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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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 起動時に空気圧縮機の出側圧力が負圧にな
り、潤滑油がリークすることを予防し得、起動後、定常
運転に移行しても、潤滑油が燃料電池へ導入されること
を回避し得、潤滑油中の硫黄分による燃料電池の性能及
び寿命の低下を防止し得るようにする。 【構成】 空気圧縮機Ｃの出側圧力を検出する圧力検出
器６４を設け、空気圧縮機Ｃの入側ライン６５に、起動
時に閉じられる開閉弁６６を設け、開閉弁６６より上流
側の入側ライン６５から分岐して空気ブロワ２９より上
流側のバイパスライン３０に接続されるよう形成した補
助吸込ライン６８に逆止弁６７を設け、空気ブロワ２９
より下流側のバイパスライン３０から分岐して開閉弁６
６と空気圧縮機Ｃとの間の入側ライン６５に接続される
よう形成した圧力調整ライン６９に、圧力検出器６４で
検出した圧力値が正圧となるよう開度調整される圧力調
整弁７０を設ける。
り、潤滑油がリークすることを予防し得、起動後、定常
運転に移行しても、潤滑油が燃料電池へ導入されること
を回避し得、潤滑油中の硫黄分による燃料電池の性能及
び寿命の低下を防止し得るようにする。 【構成】 空気圧縮機Ｃの出側圧力を検出する圧力検出
器６４を設け、空気圧縮機Ｃの入側ライン６５に、起動
時に閉じられる開閉弁６６を設け、開閉弁６６より上流
側の入側ライン６５から分岐して空気ブロワ２９より上
流側のバイパスライン３０に接続されるよう形成した補
助吸込ライン６８に逆止弁６７を設け、空気ブロワ２９
より下流側のバイパスライン３０から分岐して開閉弁６
６と空気圧縮機Ｃとの間の入側ライン６５に接続される
よう形成した圧力調整ライン６９に、圧力検出器６４で
検出した圧力値が正圧となるよう開度調整される圧力調
整弁７０を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池発電装置に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型の燃料電池は、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。
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。
【０００３】図２は天然ガスを燃料とする溶融炭酸塩型
の燃料電池発電装置の一例を示すものである。図示する
ように、発電装置は、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
３と、酸素を含むカソードガス４と前記アノードガス２
とから発電する燃料電池５とを一般に備えており、改質
器３で作られたアノードガス２は燃料電池５のアノード
Ａｎに供給され、燃料電池５内でその大部分を消費して
アノード排ガス６となり、アノード排ガスライン７によ
り燃焼用ガスとして改質器３の燃焼室Ｃｏに供給される
ようになっている。尚、燃料電池５は格納容器８に格納
され可燃性ガス等の外部への漏洩を防止して安全性を高
めている。
の燃料電池発電装置の一例を示すものである。図示する
ように、発電装置は、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
３と、酸素を含むカソードガス４と前記アノードガス２
とから発電する燃料電池５とを一般に備えており、改質
器３で作られたアノードガス２は燃料電池５のアノード
Ａｎに供給され、燃料電池５内でその大部分を消費して
アノード排ガス６となり、アノード排ガスライン７によ
り燃焼用ガスとして改質器３の燃焼室Ｃｏに供給される
ようになっている。尚、燃料電池５は格納容器８に格納
され可燃性ガス等の外部への漏洩を防止して安全性を高
めている。
【０００４】改質器３は、燃料電池５を出たアノード排
ガス６中の可燃成分（水素、一酸化炭素、メタン等）と
カソード排ガス９の一部とを燃焼させて高温の燃焼排ガ
ス１０を生成する燃焼室Ｃｏと、内部に改質触媒が充填
されていて燃焼室Ｃｏからの伝熱により燃料ガス１を改
質する改質室Ｒｅとからなっており、改質室Ｒｅで改質
された水素を含む高温のアノードガス２は、燃料加熱器
１１を通り冷却されて燃料電池５のアノードＡｎに供給
されるようになっている。一方、放熱により温度の下が
った燃焼排ガス１０は排ガス供給ライン１２を通り空気
予熱器１３で冷却され、凝縮器１４及び気水分離ドラム
１５により水分が除去され、低温ブロワ１６により加圧
され、空気１７と混合し、空気予熱器１３により加熱さ
れ、カソード循環ライン１８に入るようになっている。
ガス６中の可燃成分（水素、一酸化炭素、メタン等）と
カソード排ガス９の一部とを燃焼させて高温の燃焼排ガ
ス１０を生成する燃焼室Ｃｏと、内部に改質触媒が充填
されていて燃焼室Ｃｏからの伝熱により燃料ガス１を改
質する改質室Ｒｅとからなっており、改質室Ｒｅで改質
された水素を含む高温のアノードガス２は、燃料加熱器
１１を通り冷却されて燃料電池５のアノードＡｎに供給
されるようになっている。一方、放熱により温度の下が
った燃焼排ガス１０は排ガス供給ライン１２を通り空気
予熱器１３で冷却され、凝縮器１４及び気水分離ドラム
１５により水分が除去され、低温ブロワ１６により加圧
され、空気１７と混合し、空気予熱器１３により加熱さ
れ、カソード循環ライン１８に入るようになっている。
【０００５】カソードガス４は、燃料電池５のカソード
Ｃａで一部が反応して高温のカソード排ガス９となり、
カソード排ガスライン３４により空気１７を圧縮するタ
ービン圧縮機２１に導かれて動力が回収された後、更に
排熱回収のため蒸気発生器２２で水蒸気２３を発生して
系外に排出されるようになっている。この水蒸気２３は
蒸気ライン２４により燃料ガス供給ライン２５に送られ
原料ブロワ２７から送られてくる天然ガス等の原料ガス
２６と混合して燃料ガス１となり改質器３の改質室Ｒｅ
に供給されるようになっている。
Ｃａで一部が反応して高温のカソード排ガス９となり、
カソード排ガスライン３４により空気１７を圧縮するタ
ービン圧縮機２１に導かれて動力が回収された後、更に
排熱回収のため蒸気発生器２２で水蒸気２３を発生して
系外に排出されるようになっている。この水蒸気２３は
蒸気ライン２４により燃料ガス供給ライン２５に送られ
原料ブロワ２７から送られてくる天然ガス等の原料ガス
２６と混合して燃料ガス１となり改質器３の改質室Ｒｅ
に供給されるようになっている。
【０００６】前記燃料電池５のカソード排ガス９の一部
は、カソード循環ライン１８により前記空気予熱器１３
からの空気と合流して高温ブロワ２８により、カソード
ガス４として燃料電池５のカソードＣａに循環供給され
るようになっている。
は、カソード循環ライン１８により前記空気予熱器１３
からの空気と合流して高温ブロワ２８により、カソード
ガス４として燃料電池５のカソードＣａに循環供給され
るようになっている。
【０００７】又、タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃで
圧縮された空気１７は低温ブロワ１６の出口で前記水分
が除去された燃焼排ガス１０と合流するようになってい
る。タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの下流側におけ
る空気ライン５１には、空気ブロワ２９を有するバイパ
スライン３０が設けられており、タービン圧縮機２１の
空気圧縮機Ｃで圧縮される空気１７の容量が不足した時
のバックアップとして空気ブロワ２９が使用されるよう
になっている。尚、図２中、６３は逆止弁である。
圧縮された空気１７は低温ブロワ１６の出口で前記水分
が除去された燃焼排ガス１０と合流するようになってい
る。タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの下流側におけ
る空気ライン５１には、空気ブロワ２９を有するバイパ
スライン３０が設けられており、タービン圧縮機２１の
空気圧縮機Ｃで圧縮される空気１７の容量が不足した時
のバックアップとして空気ブロワ２９が使用されるよう
になっている。尚、図２中、６３は逆止弁である。
【０００８】即ち、上記空気ブロワ２９は、燃料電池５
の起動時を含む低負荷運転時等のタービン圧縮機２１に
送られるカソード排ガス９の流量が少ない時にも空気１
７の要求量を満たすために、空気圧縮機Ｃの不足分を補
うように作動させるようにしてある。
の起動時を含む低負荷運転時等のタービン圧縮機２１に
送られるカソード排ガス９の流量が少ない時にも空気１
７の要求量を満たすために、空気圧縮機Ｃの不足分を補
うように作動させるようにしてある。
【０００９】図２において、原料ブロワ２７の出口には
燃料供給弁３１が設けてあり、該燃料供給弁３１の出口
側の燃料ガス供給ライン２５にはＮ2供給弁３２を備え
たＮ2 ガスパージライン３３が接続されている。
燃料供給弁３１が設けてあり、該燃料供給弁３１の出口
側の燃料ガス供給ライン２５にはＮ2供給弁３２を備え
たＮ2 ガスパージライン３３が接続されている。
【００１０】一方、燃料電池発電装置には、起動時に使
用される起動用熱風発生炉５０が設けられ、該起動用熱
風発生炉５０には、前記タービン圧縮機２１の空気圧縮
機Ｃ或いは空気ブロワ２９によって空気１７が圧送され
る空気ライン５１から分岐させた熱風発生炉用空気ライ
ン５２を接続し、該熱風発生炉用空気ライン５２途中に
熱風発生炉用空気弁５３を設けると共に、前記原料ブロ
ワ２７と燃料供給弁３１との間における燃料ガス供給ラ
イン２５から分岐させた熱風発生炉用燃料ライン５４を
接続し、該熱風発生炉用燃料ライン５４途中に熱風発生
炉用燃料供給弁５５を設け、前記起動用熱風発生炉５０
から排出される排ガス５６によってカソードガス４を加
熱するための起動用加熱器５７をカソード循環ライン１
８に設け、前記起動用加熱器５７でカソードガス４を加
熱した後の排ガス５６が流れる熱風発生炉用排ガスライ
ン５８を、前記カソード排ガスライン３４から分岐して
改質器３の燃焼室Ｃｏへ通じるカソード分岐ライン５９
途中に合流させてある。
用される起動用熱風発生炉５０が設けられ、該起動用熱
風発生炉５０には、前記タービン圧縮機２１の空気圧縮
機Ｃ或いは空気ブロワ２９によって空気１７が圧送され
る空気ライン５１から分岐させた熱風発生炉用空気ライ
ン５２を接続し、該熱風発生炉用空気ライン５２途中に
熱風発生炉用空気弁５３を設けると共に、前記原料ブロ
ワ２７と燃料供給弁３１との間における燃料ガス供給ラ
イン２５から分岐させた熱風発生炉用燃料ライン５４を
接続し、該熱風発生炉用燃料ライン５４途中に熱風発生
炉用燃料供給弁５５を設け、前記起動用熱風発生炉５０
から排出される排ガス５６によってカソードガス４を加
熱するための起動用加熱器５７をカソード循環ライン１
８に設け、前記起動用加熱器５７でカソードガス４を加
熱した後の排ガス５６が流れる熱風発生炉用排ガスライ
ン５８を、前記カソード排ガスライン３４から分岐して
改質器３の燃焼室Ｃｏへ通じるカソード分岐ライン５９
途中に合流させてある。
【００１１】又、前記熱風発生炉用燃料供給弁５５より
上流側の熱風発生炉用燃料ライン５４途中から分岐して
アノード排ガスライン７へ通じる改質炉用燃料ライン６
０を設け、該改質炉用燃料ライン６０途中に改質器用燃
料供給弁６１を設け、更に、前記熱風発生炉用空気ライ
ン５２の分岐点より下流側における空気ライン５１途中
に主空気弁６２を設けてある。
上流側の熱風発生炉用燃料ライン５４途中から分岐して
アノード排ガスライン７へ通じる改質炉用燃料ライン６
０を設け、該改質炉用燃料ライン６０途中に改質器用燃
料供給弁６１を設け、更に、前記熱風発生炉用空気ライ
ン５２の分岐点より下流側における空気ライン５１途中
に主空気弁６２を設けてある。
【００１２】前述の如き燃料電池発電装置の起動時に
は、燃料供給弁３１と改質器用燃料供給弁６１と主空気
弁６２を閉じ、Ｎ2供給弁３２を僅かに開いてＮ2ガスパ
ージライン３３からＮ2ガスを少量ずつ供給すると共
に、高温ブロワ２８の駆動によりカソード循環ライン１
８内のガスを循環させた状態で、熱風発生炉用空気弁５
３を開いて空気ブロワ２９を駆動し起動用熱風発生炉５
０へ空気１７を供給すると共に、熱風発生炉用燃料供給
弁５５を開いて原料ブロワ２７を駆動し起動用熱風発生
炉５０へ天然ガス等の原料ガス２６を供給し、起動用熱
風発生炉５０で発生する燃焼による高温の排ガス５６を
起動用加熱器５７へ導き、前記カソード循環ライン１８
で循環されるガスを加熱することにより、燃料電池５を
昇温せしめる。
は、燃料供給弁３１と改質器用燃料供給弁６１と主空気
弁６２を閉じ、Ｎ2供給弁３２を僅かに開いてＮ2ガスパ
ージライン３３からＮ2ガスを少量ずつ供給すると共
に、高温ブロワ２８の駆動によりカソード循環ライン１
８内のガスを循環させた状態で、熱風発生炉用空気弁５
３を開いて空気ブロワ２９を駆動し起動用熱風発生炉５
０へ空気１７を供給すると共に、熱風発生炉用燃料供給
弁５５を開いて原料ブロワ２７を駆動し起動用熱風発生
炉５０へ天然ガス等の原料ガス２６を供給し、起動用熱
風発生炉５０で発生する燃焼による高温の排ガス５６を
起動用加熱器５７へ導き、前記カソード循環ライン１８
で循環されるガスを加熱することにより、燃料電池５を
昇温せしめる。
【００１３】前記起動用熱風発生炉５０から排出され起
動用加熱器５７で放熱を行った排ガス５６は、カソード
分岐ライン５９を経て改質器３の燃焼室Ｃｏへ供給され
ており、前記改質器用燃料供給弁６１を開いて天然ガス
等の原料ガス２６の一部をアノード排ガスライン７を経
て改質器３の燃焼室Ｃｏへ供給することにより、該燃焼
室Ｃｏにおいて前記排ガス５６中に含まれる残存Ｏ2を
利用して原料ガス２６を燃焼させ、改質器３の昇温を行
い、該改質器３の温度が改質可能な所要温度（およそ７
７０℃）になったら、熱風発生炉用燃料供給弁５５を閉
じて起動用熱風発生炉５０への原料ガス２６の供給を停
止すると共に、熱風発生炉用空気弁５３を閉じて起動用
熱風発生炉５０への空気１７の供給を停止し、且つ改質
器用燃料供給弁６１を閉じて燃焼室Ｃｏへの原料ガス２
６の供給を停止し、更にＮ2供給弁３２を閉じてＮ2ガス
の供給を停止する一方、主空気弁６２を開いて、前記空
気ブロワ２９からの空気１７を、低温ブロワ１６の駆動
により空気予熱器１３、カソード循環ライン１８、高温
ブロワ２８、起動用加熱器５７、燃料電池５、カソード
排ガスライン３４、カソード分岐ライン５９を経て改質
器３の燃焼室Ｃｏへ供給すると共に、燃料供給弁３１を
開いて原料ガス２６に水蒸気２３を加えた燃料ガス１の
改質器３の改質室Ｒｅへの供給を開始し、定常運転に移
行するようにしていた。
動用加熱器５７で放熱を行った排ガス５６は、カソード
分岐ライン５９を経て改質器３の燃焼室Ｃｏへ供給され
ており、前記改質器用燃料供給弁６１を開いて天然ガス
等の原料ガス２６の一部をアノード排ガスライン７を経
て改質器３の燃焼室Ｃｏへ供給することにより、該燃焼
室Ｃｏにおいて前記排ガス５６中に含まれる残存Ｏ2を
利用して原料ガス２６を燃焼させ、改質器３の昇温を行
い、該改質器３の温度が改質可能な所要温度（およそ７
７０℃）になったら、熱風発生炉用燃料供給弁５５を閉
じて起動用熱風発生炉５０への原料ガス２６の供給を停
止すると共に、熱風発生炉用空気弁５３を閉じて起動用
熱風発生炉５０への空気１７の供給を停止し、且つ改質
器用燃料供給弁６１を閉じて燃焼室Ｃｏへの原料ガス２
６の供給を停止し、更にＮ2供給弁３２を閉じてＮ2ガス
の供給を停止する一方、主空気弁６２を開いて、前記空
気ブロワ２９からの空気１７を、低温ブロワ１６の駆動
により空気予熱器１３、カソード循環ライン１８、高温
ブロワ２８、起動用加熱器５７、燃料電池５、カソード
排ガスライン３４、カソード分岐ライン５９を経て改質
器３の燃焼室Ｃｏへ供給すると共に、燃料供給弁３１を
開いて原料ガス２６に水蒸気２３を加えた燃料ガス１の
改質器３の改質室Ｒｅへの供給を開始し、定常運転に移
行するようにしていた。
【００１４】尚、燃料電池発電装置の起動から定常運転
への移行後、タービン圧縮機２１に送られるカソード排
ガス９の流量が確保され、空気圧縮機Ｃによる空気１７
の要求量が満たされるようになった時には、空気ブロワ
２９は停止される。
への移行後、タービン圧縮機２１に送られるカソード排
ガス９の流量が確保され、空気圧縮機Ｃによる空気１７
の要求量が満たされるようになった時には、空気ブロワ
２９は停止される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如き燃料電池発電装置の場合、起動時には、タービン圧
縮機２１のタービンＴへカソード排ガス９がほとんど供
給されず、空気圧縮機Ｃが作動しないことから、バイパ
スライン３０に設けられた空気ブロワ２９を駆動し、空
気１７を起動用熱風発生炉５０へ供給するようにしてい
るため、タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧
力が負圧になり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空
気圧縮機Ｃの出側にリークし、起動後、定常運転に移行
した場合、空気１７と一緒にリークした潤滑油が燃料電
池５へ導入され、潤滑油中に含まれる硫黄分により燃料
電池５の性能及び寿命が低下するという欠点を有してい
た。
如き燃料電池発電装置の場合、起動時には、タービン圧
縮機２１のタービンＴへカソード排ガス９がほとんど供
給されず、空気圧縮機Ｃが作動しないことから、バイパ
スライン３０に設けられた空気ブロワ２９を駆動し、空
気１７を起動用熱風発生炉５０へ供給するようにしてい
るため、タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧
力が負圧になり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空
気圧縮機Ｃの出側にリークし、起動後、定常運転に移行
した場合、空気１７と一緒にリークした潤滑油が燃料電
池５へ導入され、潤滑油中に含まれる硫黄分により燃料
電池５の性能及び寿命が低下するという欠点を有してい
た。
【００１６】本発明は、斯かる実情に鑑み、起動時にタ
ービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧に
なり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃ
の出側にリークすることを予防し得、起動後、定常運転
に移行しても、空気１７と一緒に潤滑油が燃料電池５へ
導入されることを回避し得、潤滑油中に含まれる硫黄分
により燃料電池５の性能及び寿命が低下することを防止
し得る燃料電池発電装置を提供しようとするものであ
る。
ービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧に
なり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃ
の出側にリークすることを予防し得、起動後、定常運転
に移行しても、空気１７と一緒に潤滑油が燃料電池５へ
導入されることを回避し得、潤滑油中に含まれる硫黄分
により燃料電池５の性能及び寿命が低下することを防止
し得る燃料電池発電装置を提供しようとするものであ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、定常運転時
に、原料ブロワ２７からの原料ガス２６に水蒸気２３を
加えた燃料ガス１を改質器３の改質室Ｒｅに導いて改質
させ、改質した水素を含むアノードガス２を燃料電池５
のアノードＡｎに供給すると共に、カソードガス４を燃
料電池５のカソードＣａに供給することにより発電を行
い、前記カソードＣａからのカソード排ガス９をタービ
ン圧縮機２１のタービンＴに導き、タービン圧縮機２１
における空気圧縮機Ｃからの空気１７と、該空気圧縮機
Ｃの下流側における空気ライン５１に形成したバイパス
ライン３０に設けられた空気ブロワ２９からの空気１７
を、燃料電池５のカソードＣａに供給するようにし、
又、起動時には、前記空気ブロワ２９からの空気１７を
燃料電池５昇温用の起動用熱風発生炉５０へ導くように
している燃料電池発電装置であって、空気圧縮機Ｃの出
側の圧力を検出する圧力検出器６４と、空気圧縮機Ｃの
入側ライン６５途中に設けられ、且つ燃料電池５の起動
時に閉じられる開閉弁６６と、該開閉弁６６より上流側
における入側ライン６５途中から分岐して、空気ブロワ
２９より上流側におけるバイパスライン３０途中に接続
され、且つ途中に逆止弁６７が設けられた補助吸込ライ
ン６８と、前記空気ブロワ２９より下流側におけるバイ
パスライン３０途中から分岐して、前記開閉弁６６と空
気圧縮機Ｃとの間における入側ライン６５途中に接続さ
れる圧力調整ライン６９と、該圧力調整ライン６９途中
に設けられ、且つ前記圧力検出器６４で検出された圧力
値に基づき、該圧力値が正圧となるよう開度調整される
圧力調整弁７０とを備えたことを特徴とするものであ
る。
に、原料ブロワ２７からの原料ガス２６に水蒸気２３を
加えた燃料ガス１を改質器３の改質室Ｒｅに導いて改質
させ、改質した水素を含むアノードガス２を燃料電池５
のアノードＡｎに供給すると共に、カソードガス４を燃
料電池５のカソードＣａに供給することにより発電を行
い、前記カソードＣａからのカソード排ガス９をタービ
ン圧縮機２１のタービンＴに導き、タービン圧縮機２１
における空気圧縮機Ｃからの空気１７と、該空気圧縮機
Ｃの下流側における空気ライン５１に形成したバイパス
ライン３０に設けられた空気ブロワ２９からの空気１７
を、燃料電池５のカソードＣａに供給するようにし、
又、起動時には、前記空気ブロワ２９からの空気１７を
燃料電池５昇温用の起動用熱風発生炉５０へ導くように
している燃料電池発電装置であって、空気圧縮機Ｃの出
側の圧力を検出する圧力検出器６４と、空気圧縮機Ｃの
入側ライン６５途中に設けられ、且つ燃料電池５の起動
時に閉じられる開閉弁６６と、該開閉弁６６より上流側
における入側ライン６５途中から分岐して、空気ブロワ
２９より上流側におけるバイパスライン３０途中に接続
され、且つ途中に逆止弁６７が設けられた補助吸込ライ
ン６８と、前記空気ブロワ２９より下流側におけるバイ
パスライン３０途中から分岐して、前記開閉弁６６と空
気圧縮機Ｃとの間における入側ライン６５途中に接続さ
れる圧力調整ライン６９と、該圧力調整ライン６９途中
に設けられ、且つ前記圧力検出器６４で検出された圧力
値に基づき、該圧力値が正圧となるよう開度調整される
圧力調整弁７０とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１８】
【作用】従って、燃料電池発電装置の起動時には、開閉
弁６６が閉じられ、この状態で空気ブロワ２９を駆動す
ると、補助吸込ライン６８を介して空気１７がバイパス
ライン３０に吸い込まれ、前記空気ブロワ２９により昇
圧されて起動用熱風発生炉５０へ圧送されると共に、圧
力検出器６４によって空気圧縮機Ｃの出側の圧力が検出
され、該検出された圧力値に基づき圧力調整弁７０の開
度が調整され、前記空気圧縮機Ｃの出側の圧力が万一負
圧になるような場合には、前記圧力調整弁７０の開度が
大となり、前記空気ブロワ２９から圧送される空気１７
の一部が圧力調整ライン６９から空気圧縮機Ｃの入側へ
導入され、これにより、タービン圧縮機２１の空気圧縮
機Ｃの出側の圧力が常に正圧に保持され、タービン圧縮
機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークせ
ず、起動後、定常運転に移行しても、空気１７と一緒に
リークした潤滑油が燃料電池５へ導入されることもな
い。
弁６６が閉じられ、この状態で空気ブロワ２９を駆動す
ると、補助吸込ライン６８を介して空気１７がバイパス
ライン３０に吸い込まれ、前記空気ブロワ２９により昇
圧されて起動用熱風発生炉５０へ圧送されると共に、圧
力検出器６４によって空気圧縮機Ｃの出側の圧力が検出
され、該検出された圧力値に基づき圧力調整弁７０の開
度が調整され、前記空気圧縮機Ｃの出側の圧力が万一負
圧になるような場合には、前記圧力調整弁７０の開度が
大となり、前記空気ブロワ２９から圧送される空気１７
の一部が圧力調整ライン６９から空気圧縮機Ｃの入側へ
導入され、これにより、タービン圧縮機２１の空気圧縮
機Ｃの出側の圧力が常に正圧に保持され、タービン圧縮
機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークせ
ず、起動後、定常運転に移行しても、空気１７と一緒に
リークした潤滑油が燃料電池５へ導入されることもな
い。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
明する。
【００２０】図１は本発明の一実施例であって、図中、
図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしてお
り、基本的な構成は図２に示す従来のものと同様である
が、本実施例の特徴とするところは、図１に示す如く、
空気ライン５１途中に、空気圧縮機Ｃの出側の圧力を検
出する圧力検出器６４を設け、空気圧縮機Ｃの入側ライ
ン６５途中に、燃料電池５の起動時に閉じられる開閉弁
６６を設け、該開閉弁６６より上流側における入側ライ
ン６５途中から分岐して、空気ブロワ２９より上流側に
おけるバイパスライン３０途中に接続される補助吸込ラ
イン６８を形成し、該補助吸込ライン６８途中に逆止弁
６７を設け、前記空気ブロワ２９より下流側におけるバ
イパスライン３０途中から分岐して、前記開閉弁６６と
空気圧縮機Ｃとの間における入側ライン６５途中に接続
される圧力調整ライン６９を形成し、該圧力調整ライン
６９途中に、前記圧力検出器６４で検出された圧力値に
基づき該圧力値が正圧となるよう開度調整される圧力調
整弁７０を設けた点にある。
図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしてお
り、基本的な構成は図２に示す従来のものと同様である
が、本実施例の特徴とするところは、図１に示す如く、
空気ライン５１途中に、空気圧縮機Ｃの出側の圧力を検
出する圧力検出器６４を設け、空気圧縮機Ｃの入側ライ
ン６５途中に、燃料電池５の起動時に閉じられる開閉弁
６６を設け、該開閉弁６６より上流側における入側ライ
ン６５途中から分岐して、空気ブロワ２９より上流側に
おけるバイパスライン３０途中に接続される補助吸込ラ
イン６８を形成し、該補助吸込ライン６８途中に逆止弁
６７を設け、前記空気ブロワ２９より下流側におけるバ
イパスライン３０途中から分岐して、前記開閉弁６６と
空気圧縮機Ｃとの間における入側ライン６５途中に接続
される圧力調整ライン６９を形成し、該圧力調整ライン
６９途中に、前記圧力検出器６４で検出された圧力値に
基づき該圧力値が正圧となるよう開度調整される圧力調
整弁７０を設けた点にある。
【００２１】前述の如く構成したので、燃料電池発電装
置の起動時には、開閉弁６６が閉じられ、この状態で空
気ブロワ２９を駆動すると、開閉弁６６の上流側におけ
る入側ライン６５から補助吸込ライン６８を介して空気
１７がバイパスライン３０に吸い込まれ、前記空気ブロ
ワ２９により昇圧され熱風発生炉用空気ライン５２を介
して起動用熱風発生炉５０へ圧送されると共に、圧力検
出器６４によって空気圧縮機Ｃの出側の圧力が検出さ
れ、該検出された圧力値に基づき圧力調整弁７０の開度
が調整され、前記空気圧縮機Ｃの出側の圧力が万一負圧
になるような場合には、前記圧力調整弁７０の開度が大
となり、前記空気ブロワ２９から圧送される空気１７の
一部が圧力調整ライン６９から空気圧縮機Ｃの入側へ導
入され、これにより、タービン圧縮機２１の空気圧縮機
Ｃの出側の圧力が常に正圧に保持され、タービン圧縮機
２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークせず、
起動後、定常運転に移行しても、空気１７と一緒にリー
クした潤滑油が燃料電池５へ導入されることもない。
置の起動時には、開閉弁６６が閉じられ、この状態で空
気ブロワ２９を駆動すると、開閉弁６６の上流側におけ
る入側ライン６５から補助吸込ライン６８を介して空気
１７がバイパスライン３０に吸い込まれ、前記空気ブロ
ワ２９により昇圧され熱風発生炉用空気ライン５２を介
して起動用熱風発生炉５０へ圧送されると共に、圧力検
出器６４によって空気圧縮機Ｃの出側の圧力が検出さ
れ、該検出された圧力値に基づき圧力調整弁７０の開度
が調整され、前記空気圧縮機Ｃの出側の圧力が万一負圧
になるような場合には、前記圧力調整弁７０の開度が大
となり、前記空気ブロワ２９から圧送される空気１７の
一部が圧力調整ライン６９から空気圧縮機Ｃの入側へ導
入され、これにより、タービン圧縮機２１の空気圧縮機
Ｃの出側の圧力が常に正圧に保持され、タービン圧縮機
２１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークせず、
起動後、定常運転に移行しても、空気１７と一緒にリー
クした潤滑油が燃料電池５へ導入されることもない。
【００２２】こうして、燃料電池発電装置の起動時に、
タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧
になり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機
Ｃの出側にリークすることを予防し得、起動後、定常運
転に移行しても、空気１７と一緒に潤滑油が燃料電池５
へ導入されることを回避し得、潤滑油中に含まれる硫黄
分により燃料電池５の性能及び寿命が低下することを防
止し得る。
タービン圧縮機２１の空気圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧
になり、タービン圧縮機２１の軸の潤滑油が空気圧縮機
Ｃの出側にリークすることを予防し得、起動後、定常運
転に移行しても、空気１７と一緒に潤滑油が燃料電池５
へ導入されることを回避し得、潤滑油中に含まれる硫黄
分により燃料電池５の性能及び寿命が低下することを防
止し得る。
【００２３】尚、本発明の燃料電池発電装置は、上述の
実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を
逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿
論である。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の燃料電池
発電装置によれば、起動時にタービン圧縮機２１の空気
圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧になり、タービン圧縮機２
１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークすること
を予防し得、起動後、定常運転に移行しても、空気１７
と一緒に潤滑油が燃料電池５へ導入されることを回避し
得、潤滑油中に含まれる硫黄分により燃料電池５の性能
及び寿命が低下することを防止し得るという優れた効果
を奏し得る。
発電装置によれば、起動時にタービン圧縮機２１の空気
圧縮機Ｃの出側の圧力が負圧になり、タービン圧縮機２
１の軸の潤滑油が空気圧縮機Ｃの出側にリークすること
を予防し得、起動後、定常運転に移行しても、空気１７
と一緒に潤滑油が燃料電池５へ導入されることを回避し
得、潤滑油中に含まれる硫黄分により燃料電池５の性能
及び寿命が低下することを防止し得るという優れた効果
を奏し得る。
【図１】本発明の一実施例の全体概要構成図である。
【図２】従来例の全体概要構成図である。
１ 燃料ガス ２ アノードガス ３ 改質器 ４ カソードガス ５ 燃料電池 ９ カソード排ガス １７ 空気 ２１ タービン圧縮機 ２３ 水蒸気 ２６ 原料ガス ２７ 原料ブロワ ２９ 空気ブロワ ３０ バイパスライン ５０ 起動用熱風発生炉 ５１ 空気ライン ６４ 圧力検出器 ６５ 入側ライン ６６ 開閉弁 ６７ 逆止弁 ６８ 補助吸込ライン ６９ 圧力調整ライン ７０ 圧力調整弁 Ａｎ アノード Ｃａ カソード Ｒｅ 改質室 Ｔ タービン Ｃ 空気圧縮機
Claims (1)
- 【請求項１】 定常運転時に、原料ブロワ（２７）から
の原料ガス（２６）に水蒸気（２３）を加えた燃料ガス
（１）を改質器（３）の改質室（Ｒｅ）に導いて改質さ
せ、改質した水素を含むアノードガス（２）を燃料電池
（５）のアノード（Ａｎ）に供給すると共に、カソード
ガス（４）を燃料電池（５）のカソード（Ｃａ）に供給
することにより発電を行い、前記カソード（Ｃａ）から
のカソード排ガス（９）をタービン圧縮機（２１）のタ
ービン（Ｔ）に導き、タービン圧縮機（２１）における
空気圧縮機（Ｃ）からの空気（１７）と、該空気圧縮機
（Ｃ）の下流側における空気ライン（５１）に形成した
バイパスライン（３０）に設けられた空気ブロワ（２
９）からの空気（１７）を、燃料電池（５）のカソード
（Ｃａ）に供給するようにし、又、起動時には、前記空
気ブロワ（２９）からの空気（１７）を燃料電池（５）
昇温用の起動用熱風発生炉（５０）へ導くようにしてい
る燃料電池発電装置であって、 空気圧縮機（Ｃ）の出側の圧力を検出する圧力検出器
（６４）と、 空気圧縮機（Ｃ）の入側ライン（６５）途中に設けら
れ、且つ燃料電池（５）の起動時に閉じられる開閉弁
（６６）と、 該開閉弁（６６）より上流側における入側ライン（６
５）途中から分岐して、空気ブロワ（２９）より上流側
におけるバイパスライン（３０）途中に接続され、且つ
途中に逆止弁（６７）が設けられた補助吸込ライン（６
８）と、 前記空気ブロワ（２９）より下流側におけるバイパスラ
イン（３０）途中から分岐して、前記開閉弁（６６）と
空気圧縮機（Ｃ）との間における入側ライン（６５）途
中に接続される圧力調整ライン（６９）と、 該圧力調整ライン（６９）途中に設けられ、且つ前記圧
力検出器（６４）で検出された圧力値に基づき、該圧力
値が正圧となるよう開度調整される圧力調整弁（７０）
とを備えた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 |
|---|---|---|---|
| JP21108394A JP3312498B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21108394A JP3312498B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0878035A true JPH0878035A (ja) | 1996-03-22 |
| JP3312498B2 JP3312498B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=16600138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21108394A Expired - Fee Related JP3312498B2 (ja) | 1994-09-05 | 1994-09-05 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3312498B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984465B2 (en) * | 2002-09-05 | 2006-01-10 | Donaldson Company, Inc | Seal-leak detector arrangement for compressors and other equipment |
| US20090029205A1 (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Bloom Energy Corporation | Integrated fuel line to support CPOX and SMR reactions in SOFC systems |
| JP2017126540A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2018113170A (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
-
1994
- 1994-09-05 JP JP21108394A patent/JP3312498B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6984465B2 (en) * | 2002-09-05 | 2006-01-10 | Donaldson Company, Inc | Seal-leak detector arrangement for compressors and other equipment |
| US20090029205A1 (en) * | 2007-07-26 | 2009-01-29 | Bloom Energy Corporation | Integrated fuel line to support CPOX and SMR reactions in SOFC systems |
| US9680175B2 (en) * | 2007-07-26 | 2017-06-13 | Bloom Energy Corporation | Integrated fuel line to support CPOX and SMR reactions in SOFC systems |
| JP2017126540A (ja) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2018113170A (ja) * | 2017-01-12 | 2018-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3312498B2 (ja) | 2002-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |