JPH0935733A - Fuel cell power generating plant - Google Patents

Fuel cell power generating plant

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Publication number
JPH0935733A
JPH0935733A JP7206743A JP20674395A JPH0935733A JP H0935733 A JPH0935733 A JP H0935733A JP 7206743 A JP7206743 A JP 7206743A JP 20674395 A JP20674395 A JP 20674395A JP H0935733 A JPH0935733 A JP H0935733A
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JP
Japan
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steam
plant
cooling water
water
separator
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Pending
Application number
JP7206743A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuya Funatsu
徹也 船津
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell power generating plant with compact size, low price, and high performance as a co-generation system, capable of conducting supply and stop of exhaust energy of cooling water without increasing equipment such as a condenser. SOLUTION: When steam is not supplied to a steam utilizing device 3 from a steam separator 2, a plant cooling control valve 20 is switched so that plant cooling water can be supplied to a heat exchanging piping 19. A control device 14 adjusts the plant cooling control valve 20 so that cooling water temperature detected with a steam separator temperature detecting device 15 is kept in the specified value, and controls the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchanging piping 19. When exhaust energy is not supplied to the steam utilizing device 3, the temperature of the steam separator 2 is desirably kept, and the steam separator 2 is cooled with the cooling water of a plant cooling system.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池本体から
の排冷却水を汽水分離器で水と蒸気に分離し、汽水分離
器によって発生した蒸気の一部を蒸気利用設備で利用す
るようにした燃料電池発電プラントに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention separates exhaust cooling water from a fuel cell main body into water and steam by a steam separator, and uses a part of steam generated by the steam separator in steam utilization equipment. Fuel cell power plant.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、燃料電池発電プラントは、電池
外部から燃料と酸化剤とを連続的に供給し、その燃料の
酸化によって生ずる化学エネルギーを直接電気エネルギ
ーに変換させるものである。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel cell power generation plant continuously supplies a fuel and an oxidant from the outside of the cell to directly convert chemical energy generated by the oxidation of the fuel into electric energy.

【0003】この燃料電池発電プラントは、通常、図1
1に示すように、燃料と酸化剤とから電気エネルギーを
発生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
1と、燃料電池本体1を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器2と、汽水分離器2からの蒸気を利
用する蒸気利用設備3と、汽水分離器2を冷却するプラ
ント冷却システム4とを備え、汽水分離器2で分離され
た水を燃料電池本体1に冷却水として供給するようにし
ている。このように、汽水分離器2によって発生した蒸
気の一部を冷暖房等のいわゆるコジェネレーションとし
て利用するようにしている。
This fuel cell power plant is generally shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a fuel cell body 1 that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and waste cooling water that has cooled the fuel cell body 1 is separated into water and steam. A steam water separator 2, a steam utilization facility 3 that uses the steam from the steam water separator 2, and a plant cooling system 4 that cools the steam water separator 2, and the water separated by the steam water separator 2 is used as a fuel cell. The main body 1 is supplied with cooling water. In this way, a part of the steam generated by the brackish water separator 2 is used for so-called cogeneration such as cooling and heating.

【0004】すなわち、化学反応により電流を発生させ
る燃料電池本体1には、燃料電池本体1を冷却する電池
冷却管5を備えている。燃料電池本体1は図示しない燃
料極と酸化剤極とを備え、燃料極にはメタンガスやメチ
ルアルコール等から生成された水素等の燃料が燃料導管
6を通じて供給され、酸化剤極には酸化剤導管7を通じ
て酸素や空気等の酸化剤が供給される。燃料と酸化剤と
は燃料電池本体1の中で反応した後、それぞれ排燃料、
排酸化剤となり、導管6a、導管7aを通じて排出され
る。
That is, the fuel cell body 1 for generating an electric current by a chemical reaction is provided with a cell cooling pipe 5 for cooling the fuel cell body 1. The fuel cell main body 1 includes a fuel electrode and an oxidant electrode (not shown). Fuel such as hydrogen generated from methane gas or methyl alcohol is supplied to the fuel electrode through a fuel conduit 6, and the oxidant electrode is connected to the oxidant conduit. Oxidants such as oxygen and air are supplied through 7. After the fuel and the oxidant react in the fuel cell body 1, exhaust fuel,
It becomes exhausted oxidant and is discharged through the conduits 6a and 7a.

【0005】また、電池冷却管5には、冷却水循環ポン
プ8により冷却水供給源9から冷却水入口配管10を通
じて冷却水が供給される。燃料電池本体1からの排冷却
水は冷却水出口配管11を通じて汽水分離器2に送られ
る。汽水分離器2で分離された蒸気は、燃料電池プラン
トの燃料改質系12及び蒸気利用設備3へ送られ、分離
された水は冷却水供給源9へ戻される。
Cooling water is supplied to the battery cooling pipe 5 from a cooling water supply source 9 through a cooling water inlet pipe 10 by a cooling water circulation pump 8. The discharged cooling water from the fuel cell body 1 is sent to the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 and the steam utilizing facility 3 of the fuel cell plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0006】蒸気利用設備3へ蒸気を供給するための配
管上には制御弁13が設けられており、制御装置14に
て制御弁13の開度を調整することで蒸気利用設備3へ
の排熱蒸気供給量を制御し、汽水分離器2の温度を定め
られた値に維持している。なお、制御装置14内では温
度検出器15から検出された汽水分離器2の温度と設定
値との偏差を、PI制御にて演算することで制御弁13
の弁開度を調整している。
A control valve 13 is provided on a pipe for supplying steam to the steam utilizing facility 3, and the control device 14 adjusts the opening of the control valve 13 to discharge the steam to the steam utilizing facility 3. The amount of hot steam supplied is controlled to maintain the temperature of the brackish water separator 2 at a predetermined value. In the control device 14, the deviation between the temperature of the brackish water separator 2 detected by the temperature detector 15 and the set value is calculated by PI control to control the valve 13
The valve opening of is being adjusted.

【0007】また、蒸気利用設備3が蒸気の供給を必要
としないときには、汽水分離器2からの蒸気を蒸気利用
設備3に供給することができないので、制御弁13を閉
にし汽水分離器2で発生した蒸気をコンデンサ16に導
き、プラント冷却システム4からの冷却水で熱交換し冷
却水供給源9へ戻すようにしている。この場合のコンデ
ンサ16に供給する蒸気量は凝縮制御弁17で調整され
ることになる。
When the steam utilization equipment 3 does not need to supply steam, the steam from the steam separator 2 cannot be supplied to the steam utilization equipment 3, so the control valve 13 is closed and the steam separator 2 is used. The generated steam is guided to the condenser 16, and heat exchange is performed with the cooling water from the plant cooling system 4, and the heat is returned to the cooling water supply source 9. In this case, the amount of vapor supplied to the condenser 16 is adjusted by the condensation control valve 17.

【0008】図12は、制御装置14のブロック構成図
である。汽水分離器2の冷却水温度は汽水分離器温度と
して汽水分離器温度検出器15で検出され、予め定めら
れた設定値と比較される。そして、その温度偏差は第1
のPI制御器18a及び第2のPI制御器18bに入力
される。蒸気利用設備3が蒸気の供給を必要とするとき
は、凝縮制御弁17は閉となっており、第1のPI制御
器18aからの指令信号で制御弁13が調節され、汽水
分離器2の温度が設定値を維持するように制御される。
一方、蒸気利用設備3が蒸気の供給を必要としないとき
は、制御弁13は閉となり、第2のPI制御器18bか
らの指令信号で凝縮制御弁17が調節され、汽水分離器
2の温度が設定値を維持するように制御される。
FIG. 12 is a block diagram of the controller 14. The cooling water temperature of the brackish water separator 2 is detected by the brackish water separator temperature detector 15 as a brackish water separator temperature, and is compared with a preset set value. And the temperature deviation is the first
Input to the second PI controller 18b and the second PI controller 18b. When the steam utilization equipment 3 needs to supply steam, the condensation control valve 17 is closed, the control valve 13 is adjusted by the command signal from the first PI controller 18a, and the steam separator 2 is operated. The temperature is controlled to maintain the set value.
On the other hand, when the steam utilizing facility 3 does not need to supply steam, the control valve 13 is closed, the condensation control valve 17 is adjusted by the command signal from the second PI controller 18b, and the temperature of the steam separator 2 is adjusted. Is controlled to maintain the set value.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】所が、上述のように、
汽水分離器2から直接蒸気を取り出して排エネルギーを
蒸気利用設備3で回収する構成では、蒸気利用設備3の
運用上の都合により蒸気を必要としないときがある。す
なわち、汽水分離器2から蒸気を送れないときがある。
この場合、汽水分離器温度を維持するために蒸気利用設
備3及び制御弁13のバックアップとしてプラント冷却
システム4により蒸気を凝縮するコンデンサ16及び凝
縮制御弁17を設置しなければならなかった。
However, as described above,
In the configuration in which the steam is directly taken out from the brackish water separator 2 and the waste energy is recovered by the steam utilizing facility 3, the steam may not be required due to the operational convenience of the steam utilizing facility 3. That is, there are times when steam cannot be sent from the brackish water separator 2.
In this case, a condenser 16 for condensing steam by the plant cooling system 4 and a condensation control valve 17 had to be installed as a backup of the steam utilization facility 3 and the control valve 13 in order to maintain the brackish water separator temperature.

【0010】そこで、本発明の目的は、コンデンサ等の
機器を増加させることなく冷却水の排エネルギーの供給
及び停止が行えるコンパクトで安価なコジェネレーショ
ンとしての性能の高い燃料電池発電プラントを提供する
ことである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a compact and inexpensive fuel cell power plant as a cogeneration capable of supplying and stopping the exhaust energy of cooling water without increasing the number of devices such as condensers. Is.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、燃料
と酸化剤とから電気エネルギーを発生しその際の反応熱
を冷却水で冷却する燃料電池本体と、燃料電池本体を冷
却した排冷却水を水と蒸気に分離する汽水分離器と、汽
水分離器からの蒸気を利用する蒸気利用設備と、汽水分
離器を冷却するプラント冷却システムとを備え、汽水分
離器で分離された水を燃料電池本体に冷却水として供給
するようにした燃料電池発電プラントであって、汽水分
離器内に設けられプラント冷却システムからのプラント
冷却水と熱交換を行うための熱交換配管と、蒸気利用設
備に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは熱交換配
管にプラント冷却水を供給するように切り替えると共に
プラント冷却水量を調節するためのプラント冷却制御弁
と、汽水分離器内の冷却水温度を検出する汽水分離器温
度検出器と、蒸気利用設備に汽水分離器からの蒸気を供
給しないときは汽水分離器温度検出器で検出された冷却
水温度が所定値に保たれるようにプラント冷却制御弁を
調節し熱交換配管に供給されるプラント冷却水の流量を
制御する制御装置とを備えている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel cell main body for generating electric energy from a fuel and an oxidant and cooling reaction heat at that time with cooling water, and an exhaust gas for cooling the fuel cell main body. It is equipped with a brackish water separator that separates cooling water into water and steam, steam utilization equipment that uses the steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator. A fuel cell power plant for supplying cooling water to the fuel cell main body, which is provided in the brackish water separator and has heat exchange piping for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, and steam utilization equipment. When the steam from the brackish water separator is not supplied to the plant, the plant cooling control valve for switching the plant cooling water to the heat exchange pipe and adjusting the amount of plant cooling water, and the inside of the brackish water separator Brackish water separator temperature detector that detects the cooling water temperature, and so that the cooling water temperature detected by the brackish water separator temperature detector is maintained at a specified value when steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization facility. And a controller for controlling the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe by adjusting the plant cooling control valve.

【0012】請求項2の発明は、燃料と酸化剤とから電
気エネルギーを発生しその際の反応熱を冷却水で冷却す
る燃料電池本体と、燃料電池本体を冷却した排冷却水を
水と蒸気に分離する汽水分離器と、汽水分離器からの蒸
気を利用する蒸気利用設備と、汽水分離器を冷却するプ
ラント冷却システムとを備え、汽水分離器で分離された
水を燃料電池本体に冷却水として供給するようにした燃
料電池発電プラントであって、汽水分離器内に設けられ
プラント冷却システムからのプラント冷却水と熱交換を
行うための熱交換配管と、蒸気利用設備に汽水分離器か
らの蒸気を供給しないときは熱交換配管にプラント冷却
水を供給するように切り替えると共にプラント冷却水量
を調節するためのプラント冷却制御弁と、汽水分離器内
の蒸気圧力を検出する汽水分離器圧力検出器と、蒸気利
用設備に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは汽水
分離器圧力検出器で検出された蒸気圧力が所定値に保た
れるようにプラント冷却制御弁を調節し熱交換配管に供
給されるプラント冷却水の流量を制御する制御装置とを
備えている。
According to a second aspect of the present invention, a fuel cell main body for generating electric energy from a fuel and an oxidizer and cooling reaction heat at that time with cooling water, and waste cooling water for cooling the fuel cell main body with water and steam. It is equipped with a brackish water separator that separates into steam, steam utilization equipment that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator. In the fuel cell power plant, the heat exchange pipe is provided in the brackish water separator for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, and the steam utilization facility is equipped with a heat exchange pipe from the brackish water separator. When steam is not supplied, switch to supply plant cooling water to the heat exchange pipe and detect the plant cooling control valve to adjust the amount of plant cooling water and the steam pressure in the brackish water separator. Brackish water separator pressure detector and plant cooling control valve to keep the steam pressure detected by the brackish water separator pressure detector at a specified value when steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization facility. And a control device that controls the flow rate of the plant cooling water that is adjusted and supplied to the heat exchange pipe.

【0013】請求項3の発明は、燃料と酸化剤とから電
気エネルギーを発生しその際の反応熱を冷却水で冷却す
る燃料電池本体と、燃料電池本体を冷却した排冷却水を
水と蒸気に分離する汽水分離器と、汽水分離器からの蒸
気を利用する蒸気利用設備と、汽水分離器を冷却するプ
ラント冷却システムとを備え、汽水分離器で分離された
水を燃料電池本体に冷却水として供給するようにした燃
料電池発電プラントであって、汽水分離器内に設けられ
プラント冷却システムからのプラント冷却水と熱交換を
行うための熱交換配管と、蒸気利用設備に汽水分離器か
らの蒸気を供給しないときは熱交換配管にプラント冷却
水を供給するように切り替えると共にプラント冷却水量
を調節するためのプラント冷却制御弁と、燃料電池本体
出口の排冷却水温度を検出する排冷却水温度検出器と、
蒸気利用設備に汽水分離器からの蒸気を供給しないとき
は排冷却水温度検出器で検出された排冷却水温度が所定
値に保たれるようにプラント冷却制御弁を調節し熱交換
配管に供給されるプラント冷却水の流量を制御する制御
装置とを備えている。
According to a third aspect of the present invention, a fuel cell main body for generating electric energy from a fuel and an oxidant and cooling reaction heat at that time with cooling water, and waste cooling water for cooling the fuel cell main body with water and steam. It is equipped with a brackish water separator that separates into steam, steam utilization equipment that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator. In the fuel cell power plant, the heat exchange pipe is provided in the brackish water separator for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, and the steam utilization facility is equipped with a heat exchange pipe from the brackish water separator. When steam is not supplied, the plant cooling water is switched to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe, and the plant cooling control valve for adjusting the amount of plant cooling water and the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main unit And discharge the cooling water temperature detector for detecting,
When the steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization facility, the plant cooling control valve is adjusted so that the exhaust cooling water temperature detected by the exhaust cooling water temperature detector is maintained at a specified value and supplied to the heat exchange pipe. And a control device that controls the flow rate of the plant cooling water.

【0014】請求項4の発明は、燃料と酸化剤とから電
気エネルギーを発生しその際の反応熱を冷却水で冷却す
る燃料電池本体と、燃料電池本体を冷却した排冷却水を
水と蒸気に分離する汽水分離器と、汽水分離器からの蒸
気を利用する蒸気利用設備と、汽水分離器を冷却するプ
ラント冷却システムとを備え、汽水分離器で分離された
水を燃料電池本体に冷却水として供給するようにした燃
料電池発電プラントであって、汽水分離器内に設けられ
プラント冷却システムからのプラント冷却水と熱交換を
行うための熱交換配管と、蒸気利用設備に汽水分離器か
らの蒸気を供給しないときは熱交換配管にプラント冷却
水を供給するように切り替えると共にプラント冷却水量
を調節するためのプラント冷却制御弁と、燃料電池本体
出口の排冷却水圧力を検出する排冷却水圧力検出器と、
蒸気利用設備に汽水分離器からの蒸気を供給しないとき
は排冷却水圧力検出器で検出された排冷却水圧力が所定
値に保たれるようにプラント冷却制御弁を調節し熱交換
配管に供給されるプラント冷却水の流量を制御する制御
装置とを備えている。
According to a fourth aspect of the present invention, a fuel cell main body for generating electric energy from a fuel and an oxidant and cooling reaction heat at that time with cooling water, and waste cooling water for cooling the fuel cell main body with water and steam. It is equipped with a brackish water separator that separates into steam, steam utilization equipment that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator. In the fuel cell power plant, the heat exchange pipe is provided in the brackish water separator for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, and the steam utilization facility is equipped with a heat exchange pipe from the brackish water separator. When steam is not supplied, the plant cooling water is switched to supply heat to the heat exchange pipe, and a plant cooling control valve for adjusting the amount of plant cooling water and exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell main unit And discharge cooling water pressure detector for detecting,
When steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization equipment, the plant cooling control valve is adjusted so that the exhaust cooling water pressure detected by the exhaust cooling water pressure detector is maintained at a specified value and supplied to the heat exchange pipe. And a control device that controls the flow rate of the plant cooling water.

【0015】請求項5の発明は、燃料と酸化剤とから電
気エネルギーを発生しその際の反応熱を冷却水で冷却す
る燃料電池本体と、燃料電池本体を冷却した排冷却水を
水と蒸気に分離する汽水分離器と、汽水分離器からの蒸
気を利用する蒸気利用設備と、汽水分離器を冷却するプ
ラント冷却システムとを備え、汽水分離器で分離された
水を燃料電池本体に冷却水として供給するようにした燃
料電池発電プラントであって、汽水分離器内に設けられ
プラント冷却システムからのプラント冷却水と熱交換を
行うための熱交換配管と、蒸気利用設備に汽水分離器か
らの蒸気を供給しないときは熱交換配管にプラント冷却
水を供給するように切り替えると共にプラント冷却水量
を調節するためのプラント冷却制御弁と、燃料電池本体
の出力である電池電流を検出する電池電流検出器と、蒸
気利用設備に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは
電池電流検出器で検出された電池電流に基づいて汽水分
離器内の冷却水温度が所定値に保たれるようにプラント
冷却制御弁を調節し熱交換配管に供給されるプラント冷
却水の流量を制御する制御装置とを備えている。
According to a fifth aspect of the present invention, a fuel cell main body for generating electric energy from a fuel and an oxidant and cooling reaction heat at that time with cooling water, and waste cooling water for cooling the fuel cell main body with water and steam. It is equipped with a brackish water separator that separates into steam, steam utilization equipment that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator. In the fuel cell power plant, the heat exchange pipe is provided in the brackish water separator for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, and the steam utilization facility is equipped with a heat exchange pipe from the brackish water separator. When steam is not supplied, the plant cooling control valve for switching to supply the plant cooling water to the heat exchange piping and adjusting the plant cooling water amount, and the battery that is the output of the fuel cell body The battery current detector that detects the flow of electricity and the cooling water temperature inside the brackish water separator is set to a predetermined value based on the battery current detected by the battery current detector when the steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization facility. A control device that adjusts the plant cooling control valve so as to be maintained and controls the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe.

【0016】請求項6の発明は、燃料と酸化剤との電気
化学反応により発電する燃料電池本体と、燃料電池本体
を冷却するための冷却水を燃料電池本体に供給する冷却
水循環ポンプと、燃料電池本体を冷却した排冷却水を水
と蒸気に分離する気水分離器と、気水分離器内に配置さ
れ気水分離器内の水と熱交換しこの水を冷却するための
熱交換配管とを備えたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, a fuel cell main body for generating power by an electrochemical reaction between a fuel and an oxidant, a cooling water circulation pump for supplying cooling water for cooling the fuel cell main body to the fuel cell main body, and a fuel A steam separator that separates the waste cooling water that has cooled the battery body into water and steam, and heat exchange pipes that are placed in the steam separator to exchange heat with the water in the steam separator and cool this water. It is equipped with and.

【0017】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、気水分離器からの蒸気を利用する蒸気利用設備と、
蒸気利用設備に気水分離器からの蒸気を供給しないとき
熱交換配管による熱交換によって気水分離器内の水を冷
却させるプラント冷却水制御弁とを具備している。
According to a seventh aspect of the invention, in the sixth aspect of the invention, a steam utilizing facility that uses the steam from the steam separator is provided.
A plant cooling water control valve is provided for cooling the water in the steam / water separator by heat exchange through the heat exchange pipe when steam from the steam / water separator is not supplied to the steam utilization facility.

【0018】請求項8の発明は、請求項6又は請求項7
の発明において、蒸気利用設備に気水分離器からの蒸気
を供給しないとき所定のプロセス状態量が予め定められ
る設定値を維持するように熱交換配管による熱交換量を
制御する制御装置を備えたものである。
The invention of claim 8 is claim 6 or claim 7.
In the invention of, the control device for controlling the heat exchange amount by the heat exchange pipe is provided so that the predetermined process state amount maintains a predetermined set value when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility. It is a thing.

【0019】請求項1の発明においては、蒸気利用設備
に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは、プラント
冷却制御弁を熱交換配管にプラント冷却水が供給できる
ように切り替える。そして、制御装置は、汽水分離器温
度検出器で検出された冷却水温度が所定値に保たれるよ
うにプラント冷却制御弁を調節し、熱交換配管に供給さ
れるプラント冷却水の流量を制御する。これにより、燃
料電池発電プラントから蒸気利用設備への排エネルギー
の供給がないときには、汽水分離器をプラント冷却シス
テムの冷却水で冷却し、汽水分離器の温度を望ましい温
度に維持する。したがって、コンデンサが必要なくな
る。
According to the first aspect of the invention, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the plant cooling control valve is switched so that the plant cooling water can be supplied to the heat exchange pipe. Then, the control device adjusts the plant cooling control valve so that the cooling water temperature detected by the brackish water separator temperature detector is maintained at a predetermined value, and controls the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipes. To do. Thus, when the exhaust energy is not supplied from the fuel cell power plant to the steam utilization facility, the brackish water separator is cooled by the cooling water of the plant cooling system to maintain the temperature of the brackish water separator at a desired temperature. Therefore, no capacitor is needed.

【0020】請求項2の発明においては、蒸気利用設備
に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは、プラント
冷却制御弁を熱交換配管にプラント冷却水が供給できる
ように切り替える。そして、制御装置は、汽水分離器圧
力検出器で検出された汽水分離器内の蒸気圧力が所定値
に保たれるようにプラント冷却制御弁を調節し、熱交換
配管に供給されるプラント冷却水の流量を制御する。こ
れにより、燃料電池発電プラントから蒸気利用設備への
排エネルギーの供給がないときには、汽水分離器をプラ
ント冷却システムの冷却水で冷却し、汽水分離器の圧力
を望ましい圧力に維持する。したがって、コンデンサが
必要なくなる。
In the second aspect of the present invention, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the plant cooling control valve is switched so that the plant cooling water can be supplied to the heat exchange pipe. Then, the control device adjusts the plant cooling control valve so that the steam pressure in the brackish water separator detected by the brackish water separator pressure detector is maintained at a predetermined value, and the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe is adjusted. Control the flow rate of. Thus, when exhaust energy is not supplied from the fuel cell power plant to the steam utilization facility, the brackish water separator is cooled by the cooling water of the plant cooling system to maintain the pressure of the brackish water separator at a desired pressure. Therefore, no capacitor is needed.

【0021】請求項3の発明においては、蒸気利用設備
に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは、プラント
冷却制御弁を熱交換配管にプラント冷却水が供給できる
ように切り替える。そして、制御装置は、燃料電池本体
出口の排冷却水温度検出器で検出された燃料電池本体出
口の排冷却水温度が所定値に保たれるようにプラント冷
却制御弁を調節し、熱交換配管に供給されるプラント冷
却水の流量を制御する。これにより、燃料電池発電プラ
ントから蒸気利用設備への排エネルギーの供給がないと
きには、汽水分離器をプラント冷却システムの冷却水で
冷却し、燃料電池本体出口の排冷却水の温度を望ましい
温度に維持する。したがって、コンデンサが必要なくな
る。
In the third aspect of the present invention, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the plant cooling control valve is switched so that the plant cooling water can be supplied to the heat exchange pipe. Then, the control device adjusts the plant cooling control valve so that the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main body detected by the exhaust cooling water temperature detector at the outlet of the fuel cell main body is adjusted to a predetermined value, and the heat exchange pipe is adjusted. Control the flow rate of the plant cooling water supplied to the. As a result, when exhaust energy is not supplied from the fuel cell power plant to the steam utilization facility, the brackish water separator is cooled with the cooling water of the plant cooling system to maintain the temperature of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell at the desired temperature. To do. Therefore, no capacitor is needed.

【0022】請求項4の発明においては、蒸気利用設備
に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは、プラント
冷却制御弁を熱交換配管にプラント冷却水が供給できる
ように切り替える。そして、制御装置は、燃料電池本体
出口の排冷却水圧力検出器で検出された燃料電池本体出
口の排冷却水圧力が所定値に保たれるようにプラント冷
却制御弁を調節し、熱交換配管に供給されるプラント冷
却水の流量を制御する。これにより、燃料電池発電プラ
ントから蒸気利用設備への排エネルギーの供給がないと
きには、汽水分離器をプラント冷却システムの冷却水で
冷却し、燃料電池本体出口の排冷却水の圧力を望ましい
温度に維持する。したがって、コンデンサが必要なくな
る。
In the invention of claim 4, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the plant cooling control valve is switched so that the plant cooling water can be supplied to the heat exchange pipe. The control device adjusts the plant cooling control valve so that the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell main body detected by the exhaust cooling water pressure detector at the outlet of the fuel cell main body is maintained at a predetermined value, and the heat exchange pipe is adjusted. Control the flow rate of the plant cooling water supplied to the. As a result, when exhaust energy is not supplied from the fuel cell power plant to the steam utilization facility, the brackish water separator is cooled by the cooling water of the plant cooling system to maintain the pressure of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell at the desired temperature. To do. Therefore, no capacitor is needed.

【0023】請求項5の発明においては、蒸気利用設備
に汽水分離器からの蒸気を供給しないときは、プラント
冷却制御弁を熱交換配管にプラント冷却水が供給できる
ように切り替える。そして、制御装置は、燃料電池本体
の出力である電池電流検出器検出器で検出された電池電
流に基づいて汽水分離器内の冷却水温度が所定値に保た
れるようにプラント冷却制御弁を調節し熱交換配管に供
給されるプラント冷却水の流量を制御する。これによ
り、燃料電池発電プラントから蒸気利用設備への排エネ
ルギーの供給がないときには、汽水分離器をプラント冷
却システムの冷却水で冷却し、汽水分離器内の冷却水温
度を所定値に維持する。したがって、コンデンサが必要
なくなる。
In the fifth aspect of the invention, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the plant cooling control valve is switched so that the plant cooling water can be supplied to the heat exchange pipe. Then, the control device controls the plant cooling control valve so that the cooling water temperature in the brackish water separator is maintained at a predetermined value based on the battery current detected by the battery current detector detector which is the output of the fuel cell body. Controls the flow rate of the plant cooling water that is regulated and supplied to the heat exchange pipes. As a result, when exhaust energy is not supplied from the fuel cell power plant to the steam utilization facility, the brackish water separator is cooled by the cooling water of the plant cooling system, and the cooling water temperature in the brackish water separator is maintained at a predetermined value. Therefore, no capacitor is needed.

【0024】請求項6の発明においては、燃料と酸化剤
との電気化学反応により発電する燃料電池本体を冷却す
るための冷却水を冷却水循環ポンプで燃料電池本体に供
給し、燃料電池本体を冷却した排冷却水を気水分離器で
水と蒸気に分離する。そして、気水分離器内に配置され
た熱交換配管で、気水分離器内の水と熱交換しこの水を
冷却する。
According to the sixth aspect of the invention, cooling water for cooling the fuel cell main body that generates electricity by the electrochemical reaction between the fuel and the oxidant is supplied to the fuel cell main body by the cooling water circulation pump to cool the fuel cell main body. The discharged cooling water is separated into water and steam by a steam separator. Then, the heat exchange pipe arranged in the steam separator separates heat from the water in the steam separator to cool the water.

【0025】請求項7の発明においては、請求項6の発
明の作用に加え、気水分離器からの蒸気を利用する蒸気
利用設備に気水分離器からの蒸気を供給しないときは、
プラント冷却水制御弁で、熱交換配管による熱交換によ
って気水分離器内の水を冷却させる。
According to the invention of claim 7, in addition to the operation of the invention of claim 6, when the steam from the steam-water separator is not supplied to the steam utilizing facility which uses the steam from the steam-water separator,
The plant cooling water control valve cools the water in the steam separator by heat exchange through the heat exchange pipes.

【0026】請求項8の発明においては、請求項6又は
請求項7の発明の作用に加え、蒸気利用設備に気水分離
器からの蒸気を供給しないときは、制御装置にて、所定
のプロセス状態量が予め定められる設定値を維持するよ
うに熱交換配管による熱交換量を制御する。
In the invention of claim 8, in addition to the operation of the invention of claim 6 or claim 7, when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilizing facility, the controller performs a predetermined process. The heat exchange amount through the heat exchange pipe is controlled so that the state quantity maintains a preset value.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の第1の実施例を示すブロック構成
図である。この第1の実施例は、図11に示した従来の
燃料電池発電プラントに対し、汽水分離器2内にプラン
ト冷却システム4からのプラント冷却水と熱交換を行う
ためのと熱交換配管19を設け、蒸気利用設備3に汽水
分離器2からの蒸気を供給しないときは、プラント冷却
制御弁20で熱交換配管19にプラント冷却水を供給す
るように切り替える。プラント冷却制御弁20の弁開度
の調節(熱交換配管19へのプラント冷却水量の調節)
は、汽水分離器温度検出器15で検出された冷却水温度
が所定値に保たれるように制御装置14で制御される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, a heat exchange pipe 19 for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system 4 is provided in the steam separator 2 in the conventional fuel cell power plant shown in FIG. When the steam is not supplied from the brackish water separator 2 to the steam utilization facility 3, the plant cooling control valve 20 is switched to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe 19. Adjustment of the valve opening degree of the plant cooling control valve 20 (adjustment of the amount of plant cooling water to the heat exchange pipe 19)
Is controlled by the controller 14 so that the cooling water temperature detected by the brackish water separator temperature detector 15 is maintained at a predetermined value.

【0028】図1において、燃料電池本体1には、燃料
が燃料導管6を介して供給され、また、酸化剤が酸化剤
導管7を介して供給される。そして、燃料電池本体1で
は、燃料と酸化剤との電気化学反応にて電流を発生させ
る。この燃料電池本体1は内部を通る冷却管5に冷却水
を供給することにより電気化学反応にて発生した熱を除
去し冷却するようになっている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、出口燃料導管6a及
び出口酸化剤導管7aを経て排燃料又は排酸化剤として
排出される。
In FIG. 1, the fuel is supplied to the fuel cell main body 1 through the fuel conduit 6, and the oxidant is supplied through the oxidant conduit 7. Then, in the fuel cell body 1, an electric current is generated by an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant. The fuel cell main body 1 is designed to remove the heat generated by the electrochemical reaction by supplying cooling water to a cooling pipe 5 passing through the inside thereof for cooling. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant that have reacted in the exhaust gas are discharged as exhaust fuel or exhaust oxidant through the outlet fuel conduit 6a and the outlet oxidant conduit 7a.

【0029】冷却水供給源9から冷却水循環ポンプ8に
より燃料電池本体1に供給された冷却水は、冷却水入口
配管10を経て電池冷却管5に送られる。電池冷却管5
を通った排冷却水は、冷却水出口配管11を介して汽水
分離器2へ流入する。汽水分離器2で分離された蒸気
は、燃料電池発電プラントの燃料改質系12及び燃料電
池発電プラント外の蒸気利用設備3へ送られ、分離され
た水は冷却水供給源9へ戻される。
The cooling water supplied from the cooling water supply source 9 to the fuel cell main body 1 by the cooling water circulation pump 8 is sent to the cell cooling pipe 5 through the cooling water inlet pipe 10. Battery cooling tube 5
The discharged cooling water that has passed through flows into the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 of the fuel cell power plant and the steam utilization facility 3 outside the fuel cell power plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0030】また、汽水分離器2では、熱交換配管19
が設けられ、プラント冷却制御弁20を介してプラント
冷却システム4のプラント冷却水配管21と合流してお
り、プラント冷却システム4の冷却水と熱交換すること
ができるようになっている。すなわち、汽水分離器2に
は、排エネルギーの回収時に蒸気利用設備3への蒸気供
給量を調節する制御弁13と、排エネルギーの非回収時
には汽水分離器2と熱交換するプラント冷却システムの
冷却水量を調節するプラント冷却制御弁20とを備えて
いる。なお、プラント冷却制御弁20は配管の分岐点も
しくは合流点の1か所にある3方弁であっても、または
汽水分離器2側とバイパス側の2か所にある2方弁であ
っても構わない。また分岐、合流場所は入口配管上に限
らず、プラント冷却システムの配管上のどの部分にあっ
ても構わない。
In the brackish water separator 2, the heat exchange pipe 19
Is provided and is joined to the plant cooling water pipe 21 of the plant cooling system 4 via the plant cooling control valve 20 so that heat can be exchanged with the cooling water of the plant cooling system 4. That is, in the brackish water separator 2, a control valve 13 that adjusts the amount of steam supplied to the steam utilization facility 3 when recovering the exhaust energy, and a plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 when the exhaust energy is not recovered. The plant cooling control valve 20 which adjusts the amount of water is provided. It should be noted that the plant cooling control valve 20 may be a three-way valve located at one of the branch points or the merging points of the pipes, or a two-way valve located at two locations of the brackish water separator 2 side and the bypass side. I don't mind. In addition, the branching and merging place is not limited to the inlet pipe, and may be anywhere on the pipe of the plant cooling system.

【0031】次に、蒸気利用設備3への排エネルギーの
供給時には、制御装置14は制御弁13の弁開度を調整
して、汽水分離器温度がその設定値になるように制御す
る。一方、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給を停
止する信号を受けると、制御装置14は制御弁13を閉
じると共に、プラント冷却制御弁20を熱交換配管19
に切り替えて、プラント冷却制御弁20の弁開度を調整
して、汽水分離器温度がその設定値になるように制御す
る。
Next, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the control device 14 controls the opening degree of the control valve 13 so that the brackish water separator temperature becomes the set value. On the other hand, when the control device 14 receives the signal to stop the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and also connects the plant cooling control valve 20 to the heat exchange pipe 19.
, And the valve opening degree of the plant cooling control valve 20 is adjusted so that the brackish water separator temperature is controlled to the set value.

【0032】図2に、第1の実施例における制御装置1
4のブロック構成図を示す。図2に示すように、蒸気利
用設備3への排エネルギーの供給時には、プラント冷却
制御弁20を閉し、設定温度と汽水分離器温度検出器1
5の検出信号との偏差に基づいて、第1のPI制御器1
8aにより制御弁13の開度信号へと変換して、汽水分
離器2の温度に応じた開度に開閉制御する。そして、排
エネルギー供給量を調節することで汽水分離器2の温度
を設定温度に維持する。一方、蒸気利用設備3への排エ
ネルギーの供給を停止する信号を受けると、制御装置1
4は制御弁13を閉じると共に、設定温度と汽水分離器
温度検出器15の偏差に基いて、第2のPI制御器18
bによりプラント冷却制御弁20の開度信号へと変換し
て、汽水分離器2の温度に応じた開度に開閉制御する。
そして、汽水分離器2とプラント冷却システムとの熱交
換量を調節することで汽水分離器2の温度を設定値に維
持する。
FIG. 2 shows a control device 1 according to the first embodiment.
4 shows a block configuration diagram of No. 4. As shown in FIG. 2, when the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, the plant cooling control valve 20 is closed to set the temperature and the steam separator temperature detector 1.
The first PI controller 1 based on the deviation from the detection signal 5
It is converted into an opening signal of the control valve 13 by 8a, and the opening / closing is controlled to an opening according to the temperature of the brackish water separator 2. Then, the temperature of the brackish water separator 2 is maintained at the set temperature by adjusting the exhaust energy supply amount. On the other hand, when receiving a signal to stop the supply of exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 1
4 closes the control valve 13 and, based on the deviation between the set temperature and the brackish water separator temperature detector 15, the second PI controller 18
It is converted into the opening signal of the plant cooling control valve 20 by b, and the opening / closing is controlled to the opening according to the temperature of the brackish water separator 2.
Then, the temperature of the brackish water separator 2 is maintained at the set value by adjusting the amount of heat exchange between the brackish water separator 2 and the plant cooling system.

【0033】プラント冷却制御弁20により熱交換配管
19に分岐された冷却水は、汽水分離器2に流入して電
池冷却水と熱交換を行い再び本流に合流する。このよう
に、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給の有無によ
りプラント冷却システムの冷却水の一部を分岐して汽水
分離器2と熱交換を行うかどうかを判断し、蒸気利用設
備3への排エネルギー供給を行わない場合は、汽水分離
器2と熱交換を行い、さらに汽水分離器2と熱交換する
プラント冷却システムの冷却水流量を汽水分離器2の温
度により調節する。これにより、電池冷却水の排エネル
ギーの供給停止時にも、温度制御を行うことができる。
The cooling water branched to the heat exchange pipe 19 by the plant cooling control valve 20 flows into the brackish water separator 2 to exchange heat with the battery cooling water and join again into the main stream. In this way, it is determined whether or not to branch a part of the cooling water of the plant cooling system for heat exchange with the brackish water separator 2 depending on whether or not the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, and to the steam utilization facility 3. When the exhaust energy supply is not performed, heat exchange is performed with the brackish water separator 2, and the flow rate of cooling water of the plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 is adjusted by the temperature of the brackish water separator 2. Thereby, the temperature control can be performed even when the supply of the exhaust energy of the battery cooling water is stopped.

【0034】以上の説明から明らかなように、この第1
の実施例によれば、プラント冷却システムの冷却水を汽
水分離器2と直接熱交換させることにより、コンデンサ
16等の機器の増加を防ぐことができる。また汽水分離
器2の温度を検出し、その検出値に応じてプラント冷却
システム配管に設置したプラント冷却制御弁20を開閉
し、汽水分離器2と熱交換する冷却水流量を調節するこ
とにより、汽水分離器2の温度を設定値通りに安定に保
持することができる。
As is clear from the above description, this first
According to the embodiment described above, the cooling water of the plant cooling system is directly heat-exchanged with the brackish water separator 2 to prevent an increase in the number of devices such as the condenser 16. Further, by detecting the temperature of the brackish water separator 2, opening and closing the plant cooling control valve 20 installed in the plant cooling system pipe according to the detected value, and adjusting the flow rate of the cooling water that exchanges heat with the brackish water separator 2. The temperature of the brackish water separator 2 can be stably maintained according to the set value.

【0035】次に、本発明の第2の実施例を説明する。
図3は、本発明の第2の実施例のブロック構成図であ
る。この第2の実施例は、図1に示した第1の実施例に
対し、汽水分離器温度検出器15に代えて、汽水分離器
2内の蒸気圧力を検出する汽水分離器圧力検出器22を
設け、制御装置14は、蒸気利用設備3に汽水分離器2
からの蒸気を供給しないときは、汽水分離器圧力検出器
22で検出された蒸気圧力が所定値に保たれるようにプ
ラント冷却制御弁20を調節し熱交換配管19に供給さ
れるプラント冷却水の流量を制御するようにしたもので
ある。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the brackish water separator pressure detector 22 is used instead of the brackish water separator temperature detector 15 to detect the steam pressure in the brackish water separator 2. And the controller 14 controls the steam utilization facility 3 to the brackish water separator 2
When the steam from the plant is not supplied, the plant cooling control valve 20 is adjusted so that the steam pressure detected by the steam separator pressure detector 22 is maintained at a predetermined value, and the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe 19 is supplied. The flow rate of is controlled.

【0036】図3において、燃料電池本体1には、燃料
が燃料導管6を介して供給され、また、酸化剤が酸化剤
導管7を介して供給される。そして、燃料電池本体1で
は、燃料と酸化剤との電気化学反応にて電流を発生させ
る。この燃料電池本体1は内部を通る冷却管5に冷却水
を供給することにより電気化学反応にて発生した熱を除
去し冷却するようになっている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、出口燃料導管6a及
び出口酸化剤導管7aを経て排燃料又は排酸化剤として
排出される。
In FIG. 3, the fuel is supplied to the fuel cell main body 1 through the fuel conduit 6, and the oxidant is supplied through the oxidant conduit 7. Then, in the fuel cell body 1, an electric current is generated by an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant. The fuel cell main body 1 is designed to remove the heat generated by the electrochemical reaction by supplying cooling water to a cooling pipe 5 passing through the inside thereof for cooling. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant that have reacted in the exhaust gas are discharged as exhaust fuel or exhaust oxidant through the outlet fuel conduit 6a and the outlet oxidant conduit 7a.

【0037】冷却水供給源9から冷却水循環ポンプ8に
より燃料電池本体1に供給された冷却水は、冷却水入口
配管10を経て電池冷却管5に送られる。電池冷却管5
を通った排冷却水は、冷却水出口配管11を介して汽水
分離器2へ流入する。汽水分離器2で分離された蒸気
は、燃料電池発電プラントの燃料改質系12及び燃料電
池発電プラント外の蒸気利用設備3へ送られ、分離され
た水は冷却水供給源9へ戻される。
The cooling water supplied from the cooling water supply source 9 to the fuel cell main body 1 by the cooling water circulation pump 8 is sent to the cell cooling pipe 5 through the cooling water inlet pipe 10. Battery cooling tube 5
The discharged cooling water that has passed through flows into the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 of the fuel cell power plant and the steam utilization facility 3 outside the fuel cell power plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0038】また、汽水分離器2では、熱交換配管19
が設けられ、プラント冷却制御弁20を介してプラント
冷却システム4のプラント冷却水配管21と合流してお
り、プラント冷却システム4の冷却水と熱交換すること
ができるようになっている。すなわち、汽水分離器2に
は、排エネルギーの回収時に蒸気利用設備3への蒸気供
給量を調節する制御弁13と、排エネルギーの非回収時
には汽水分離器2と熱交換するプラント冷却システムの
冷却水量を調節するプラント冷却制御弁20とを備えて
いる。なお、プラント冷却制御弁20は配管の分岐点も
しくは合流点の1か所にある3方弁であっても、または
汽水分離器2側とバイパス側の2か所にある2方弁であ
っても構わない。また分岐、合流場所は入口配管上に限
らず、プラント冷却システムの配管上のどの部分にあっ
ても構わない。
In the brackish water separator 2, the heat exchange pipe 19
Is provided and is joined to the plant cooling water pipe 21 of the plant cooling system 4 via the plant cooling control valve 20 so that heat can be exchanged with the cooling water of the plant cooling system 4. That is, in the brackish water separator 2, a control valve 13 that adjusts the amount of steam supplied to the steam utilization facility 3 when recovering the exhaust energy, and a plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 when the exhaust energy is not recovered. The plant cooling control valve 20 which adjusts the amount of water is provided. It should be noted that the plant cooling control valve 20 may be a three-way valve located at one of the branch points or the merging points of the pipes, or a two-way valve located at two locations of the brackish water separator 2 side and the bypass side. Does not matter. In addition, the branching and merging place is not limited to the inlet pipe, and may be anywhere on the pipe of the plant cooling system.

【0039】次に、蒸気利用設備3への排エネルギーの
供給時には、制御装置14は制御弁13の弁開度を調整
して、汽水分離器圧力がその設定値になるように制御す
る。一方、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給を停
止する信号を受けると、制御装置14は制御弁13を閉
じると共に、プラント冷却制御弁20を熱交換配管19
に切り替えて、プラント冷却制御弁20の弁開度を調整
して、汽水分離器圧力がその設定値になるように制御す
る。
Next, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the control device 14 adjusts the valve opening of the control valve 13 to control the pressure of the steam separator to the set value. On the other hand, when the control device 14 receives the signal to stop the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and also connects the plant cooling control valve 20 to the heat exchange pipe 19.
, And the valve opening degree of the plant cooling control valve 20 is adjusted to control the brackish water separator pressure to the set value.

【0040】図4に、第2の実施例における制御装置1
4のブロック構成図を示す。図4に示すように、蒸気利
用設備3への排エネルギーの供給時には、プラント冷却
制御弁20を閉し、設定圧力と汽水分離器圧力検出器2
2の検出信号との偏差に基いて、第1のPI制御器18
aにより制御弁13の開度信号へと変換して、汽水分離
器2の圧力に応じた開度に開閉制御する。そして、排エ
ネルギー供給量を調節することで汽水分離器2の圧力を
設定圧力に維持する。一方、蒸気利用設備3への排エネ
ルギーの供給を停止する信号を受けると、制御装置14
は制御弁13を閉じると共に、設定圧力と汽水分離器圧
力検出器22との偏差に基いて、第2のPI制御器18
bによりプラント冷却制御弁20の開度信号へと変換し
て、汽水分離器2の圧力に応じた開度に開閉制御する。
そして、汽水分離器2とプラント冷却システムとの熱交
換量を調節することで汽水分離器2の圧力を設定値に維
持する。
FIG. 4 shows the control device 1 according to the second embodiment.
4 shows a block configuration diagram of No. 4. As shown in FIG. 4, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the plant cooling control valve 20 is closed to set the pressure and the steam water separator pressure detector 2.
The first PI controller 18 based on the deviation from the detection signal of 2
It is converted into the opening signal of the control valve 13 by a, and the opening / closing is controlled to the opening according to the pressure of the brackish water separator 2. Then, the pressure of the brackish water separator 2 is maintained at the set pressure by adjusting the exhaust energy supply amount. On the other hand, when receiving a signal to stop the supply of exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14
Closes the control valve 13, and based on the deviation between the set pressure and the brackish water separator pressure detector 22, the second PI controller 18
It is converted into the opening signal of the plant cooling control valve 20 by b, and the opening / closing control is performed to the opening according to the pressure of the brackish water separator 2.
Then, the pressure of the brackish water separator 2 is maintained at the set value by adjusting the amount of heat exchange between the brackish water separator 2 and the plant cooling system.

【0041】プラント冷却制御弁20により熱交換配管
19に分岐された冷却水は、汽水分離器2に流入して電
池冷却水と熱交換を行い再び本流に合流する。このよう
に、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給の有無によ
りプラント冷却システムの冷却水の一部を分岐して汽水
分離器2と熱交換を行うかどうかを判断し、蒸気利用設
備3への排エネルギー供給を行わない場合は、汽水分離
器2と熱交換を行い、さらに汽水分離器2と熱交換する
プラント冷却システムの冷却水流量を汽水分離器2の圧
力により調節する。これにより、電池冷却水の排エネル
ギーの供給停止時にも、圧力制御を行うことができる。
The cooling water branched to the heat exchange pipe 19 by the plant cooling control valve 20 flows into the brackish water separator 2 to exchange heat with the battery cooling water and join again into the main stream. In this way, it is determined whether or not to branch a part of the cooling water of the plant cooling system for heat exchange with the brackish water separator 2 depending on whether or not the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, and to the steam utilization facility 3. When the exhaust energy is not supplied, heat is exchanged with the brackish water separator 2, and the cooling water flow rate of the plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 is adjusted by the pressure of the brackish water separator 2. As a result, pressure control can be performed even when the supply of exhaust energy of the battery cooling water is stopped.

【0042】以上の説明から明らかなように、第2の実
施例によれば、プラント冷却システムの冷却水を汽水分
離器2と直接熱交換させることにより、コンデンサ16
等の機器の増加を防ぐことができる。また汽水分離器2
の圧力を検出し、その検出値に応じてプラント冷却シス
テム配管に設置したプラント冷却制御弁20を開閉し、
汽水分離器2と熱交換する冷却水流量を調節することに
より、汽水分離器2の圧力を設定値通りに安定に保持す
ることができる。
As is apparent from the above description, according to the second embodiment, the condenser 16 is directly exchanged with the cooling water in the plant cooling system by the heat exchange with the brackish water separator 2.
It is possible to prevent an increase in equipment such as. Also brackish water separator 2
The pressure of the plant cooling control valve 20 installed in the plant cooling system piping according to the detected value,
By adjusting the flow rate of the cooling water that exchanges heat with the brackish water separator 2, the pressure of the brackish water separator 2 can be stably maintained as set.

【0043】次に、本発明の第3の実施例を説明する。
図5は、本発明の第3の実施例のブロック構成図であ
る。この第3の実施例は、図1に示した第1の実施例に
対し、汽水分離器温度検出器15に代えて、燃料電池本
体出口の排冷却水温度を検出する排冷却水温度検出器2
3を設け、制御装置14は、蒸気利用設備3に汽水分離
器2からの蒸気を供給しないときは、排冷却水温度検出
器23で検出された排冷却水温度が所定値に保たれるよ
うにプラント冷却制御弁20を調節し熱交換配管19に
供給されるプラント冷却水の流量を制御するようにした
ものである。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a block diagram of the third embodiment of the present invention. The third embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that instead of the brackish water separator temperature detector 15, an exhaust cooling water temperature detector for detecting the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main body. Two
3, the control device 14 keeps the exhaust cooling water temperature detected by the exhaust cooling water temperature detector 23 at a predetermined value when the steam utilizing facility 3 is not supplied with steam from the brackish water separator 2. In addition, the plant cooling control valve 20 is adjusted to control the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe 19.

【0044】図5において、燃料電池本体1には、燃料
が燃料導管6を介して供給され、また、酸化剤が酸化剤
導管7を介して供給される。そして、燃料電池本体1で
は、燃料と酸化剤との電気化学反応にて電流を発生させ
る。この燃料電池本体1は内部を通る冷却管5に冷却水
を供給することにより電気化学反応にて発生した熱を除
去し冷却するようになっている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、出口燃料導管6a及
び出口酸化剤導管7aを経て排燃料又は排酸化剤として
排出される。
In FIG. 5, the fuel is supplied to the fuel cell main body 1 through the fuel conduit 6, and the oxidant is supplied through the oxidant conduit 7. Then, in the fuel cell body 1, an electric current is generated by an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant. The fuel cell main body 1 is designed to remove the heat generated by the electrochemical reaction by supplying cooling water to a cooling pipe 5 passing through the inside thereof for cooling. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant that have reacted in the exhaust gas are discharged as exhaust fuel or exhaust oxidant through the outlet fuel conduit 6a and the outlet oxidant conduit 7a.

【0045】冷却水供給源9から冷却水循環ポンプ8に
より燃料電池本体1に供給された冷却水は、冷却水入口
配管10を経て電池冷却管5に送られる。電池冷却管5
を通った排冷却水は、冷却水出口配管11を介して汽水
分離器2へ流入する。汽水分離器2で分離された蒸気
は、燃料電池発電プラントの燃料改質系12及び燃料電
池発電プラント外の蒸気利用設備3へ送られ、分離され
た水は冷却水供給源9へ戻される。
The cooling water supplied from the cooling water supply source 9 to the fuel cell main body 1 by the cooling water circulation pump 8 is sent to the cell cooling pipe 5 through the cooling water inlet pipe 10. Battery cooling tube 5
The discharged cooling water that has passed through flows into the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 of the fuel cell power plant and the steam utilization facility 3 outside the fuel cell power plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0046】また、汽水分離器2では、熱交換配管19
が設けられ、プラント冷却制御弁20を介してプラント
冷却システム4のプラント冷却水配管21と合流してお
り、プラント冷却システム4の冷却水と熱交換すること
ができるようになっている。すなわち、汽水分離器2に
は、排エネルギーの回収時に蒸気利用設備3への蒸気供
給量を調節する制御弁13と、排エネルギーの非回収時
には汽水分離器2と熱交換するプラント冷却システムの
冷却水量を調節するプラント冷却制御弁20とを備えて
いる。なお、プラント冷却制御弁20は配管の分岐点も
しくは合流点の1か所にある3方弁であっても、または
汽水分離器2側とバイパス側の2か所にある2方弁であ
っても構わない。また分岐、合流場所は入口配管上に限
らず、プラント冷却システムの配管上のどの部分にあっ
ても構わない。
In the brackish water separator 2, the heat exchange pipe 19
Is provided and is joined to the plant cooling water pipe 21 of the plant cooling system 4 via the plant cooling control valve 20 so that heat can be exchanged with the cooling water of the plant cooling system 4. That is, in the brackish water separator 2, a control valve 13 that adjusts the amount of steam supplied to the steam utilization facility 3 when recovering the exhaust energy, and a plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 when the exhaust energy is not recovered. The plant cooling control valve 20 which adjusts the amount of water is provided. It should be noted that the plant cooling control valve 20 may be a three-way valve located at one of the branch points or the merging points of the pipes, or a two-way valve located at two locations of the brackish water separator 2 side and the bypass side. I don't mind. In addition, the branching and merging place is not limited to the inlet pipe, and may be anywhere on the pipe of the plant cooling system.

【0047】次に、蒸気利用設備3への排エネルギーの
供給時には、制御装置14は制御弁13の弁開度を調整
して、燃料電池本体1の出口における排冷却水温度がそ
の設定値になるように制御する。一方、蒸気利用設備3
への排エネルギーの供給を停止する信号を受けると、制
御装置14は制御弁13を閉じると共に、プラント冷却
制御弁20を熱交換配管19に切り替えて、プラント冷
却制御弁20の弁開度を調整して、燃料電池本体1の出
口における排冷却水温度がその設定値になるように制御
する。
Next, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the control device 14 adjusts the valve opening degree of the control valve 13 so that the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main body 1 becomes the set value. Control to be. On the other hand, steam utilization facility 3
When receiving the signal for stopping the supply of exhaust energy to the control device 14, the control device 14 closes the control valve 13, switches the plant cooling control valve 20 to the heat exchange pipe 19, and adjusts the valve opening degree of the plant cooling control valve 20. Then, the temperature of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell body 1 is controlled so as to reach the set value.

【0048】図6に、第3の実施例における制御装置1
4のブロック構成図を示す。図6に示すように、蒸気利
用設備3への排エネルギーの供給時には、プラント冷却
制御弁20を閉し、設定温度と排冷却水温度検出器23
で検出された燃料電池本体1の出口における排冷却水温
度との偏差に基いて、第1のPI制御器18aにより制
御弁13の開度信号へと変換して、燃料電池本体1の出
口における排冷却水温度に応じた開度に開閉制御する。
そして、排エネルギー供給量を調節することで燃料電池
本体1の出口における排冷却水温度を設定温度に維持す
る。一方、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給を停
止する信号を受けると、制御装置14は制御弁13を閉
じると共に、設定温度と燃料電池本体1の出口における
排冷却水温度との偏差に基いて、第2のPI制御器18
bによりプラント冷却制御弁20の開度信号へと変換し
て、燃料電池本体1の出口における排冷却水温度に応じ
た開度に開閉制御する。そして、汽水分離器2とプラン
ト冷却システムとの熱交換量を調節することで燃料電池
本体1の出口における排冷却水温度を設定値に維持す
る。
FIG. 6 shows a control device 1 according to the third embodiment.
4 shows a block configuration diagram of No. 4. As shown in FIG. 6, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the plant cooling control valve 20 is closed to set the set temperature and the exhaust cooling water temperature detector 23.
Based on the deviation from the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main body 1 detected in step 1, the first PI controller 18a converts it into an opening signal of the control valve 13, and at the outlet of the fuel cell main body 1. The opening / closing is controlled to an opening degree according to the temperature of the exhaust cooling water.
Then, the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell body 1 is maintained at the set temperature by adjusting the exhaust energy supply amount. On the other hand, when the control device 14 receives the signal for stopping the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and determines the difference between the set temperature and the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell body 1. And the second PI controller 18
It is converted into the opening signal of the plant cooling control valve 20 by b, and the opening / closing control is performed to the opening degree according to the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell main body 1. Then, by adjusting the amount of heat exchange between the brackish water separator 2 and the plant cooling system, the temperature of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell main body 1 is maintained at the set value.

【0049】プラント冷却制御弁20により熱交換配管
19に分岐された冷却水は、汽水分離器2に流入して電
池冷却水と熱交換を行い再び本流に合流する。このよう
に、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給の有無によ
りプラント冷却システムの冷却水の一部を分岐して汽水
分離器2と熱交換を行うかどうかを判断し、蒸気利用設
備3への排エネルギー供給を行わない場合は、汽水分離
器2と熱交換を行い、さらに汽水分離器2と熱交換する
プラント冷却システムの冷却水流量を燃料電池本体1の
出口における排冷却水温度により調節する。これによ
り、電池冷却水の排エネルギーの供給停止時にも、排冷
却水温度制御を行うことができる。
The cooling water branched to the heat exchange pipe 19 by the plant cooling control valve 20 flows into the brackish water separator 2 to exchange heat with the battery cooling water and join again into the main stream. In this way, it is determined whether or not to branch a part of the cooling water of the plant cooling system for heat exchange with the brackish water separator 2 depending on whether or not the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, and to the steam utilization facility 3. When the exhaust energy supply is not performed, heat exchange with the brackish water separator 2 is performed, and the cooling water flow rate of the plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 is adjusted by the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell body 1. To do. Accordingly, the exhaust cooling water temperature control can be performed even when the supply of the exhaust energy of the battery cooling water is stopped.

【0050】以上の説明から明らかなように、この第3
の実施例によれば、プラント冷却システム4のプラント
冷却水を汽水分離器2と直接熱交換させることにより、
コンデンサ16等の機器の増加を防ぐことができる。ま
た燃料電池本体1の出口における排冷却水の温度を排冷
却水温度検出器23で検出し、その検出値に応じてプラ
ント冷却システム配管に設置したプラント冷却制御弁2
0を開閉し、汽水分離器2と熱交換する冷却水流量を調
節することにより、燃料電池本体1の出口における排冷
却水の温度を設定値通りに安定に保持することができ
る。
As is clear from the above description, this third
According to the embodiment of the above, by directly exchanging heat between the plant cooling water of the plant cooling system 4 and the brackish water separator 2,
It is possible to prevent an increase in devices such as the capacitor 16. Further, the temperature of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell main body 1 is detected by the exhaust cooling water temperature detector 23, and the plant cooling control valve 2 installed in the plant cooling system pipe according to the detected value.
By opening and closing 0 and adjusting the flow rate of the cooling water that exchanges heat with the brackish water separator 2, the temperature of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell main body 1 can be stably maintained at the set value.

【0051】次に、本発明の第4の実施例を説明する。
図7は、本発明の第4の実施例のブロック構成図であ
る。この第4の実施例は、図1に示した第1の実施例に
対し、汽水分離器温度検出器15に代えて、燃料電池本
体出口の排冷却水圧力を検出する排冷却水圧力検出器2
4を設け、制御装置14は、蒸気利用設備3に汽水分離
器2からの蒸気を供給しないときは、排冷却水圧力検出
器24で検出された排冷却水圧力が所定値に保たれるよ
うにプラント冷却制御弁20を調節し熱交換配管19に
供給されるプラント冷却水の流量を制御するようにした
ものである。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a block diagram of the fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the steam cooling water temperature detector 15 is replaced by an exhaust cooling water pressure detector for detecting the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body. Two
4, the control device 14 keeps the exhaust cooling water pressure detected by the exhaust cooling water pressure detector 24 at a predetermined value when the steam from the brackish water separator 2 is not supplied to the steam utilizing facility 3. In addition, the plant cooling control valve 20 is adjusted to control the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe 19.

【0052】図7において、燃料電池本体1には、燃料
が燃料導管6を介して供給され、また、酸化剤が酸化剤
導管7を介して供給される。そして、燃料電池本体1で
は、燃料と酸化剤との電気化学反応にて電流を発生させ
る。この燃料電池本体1は内部を通る冷却管5に冷却水
を供給することにより電気化学反応にて発生した熱を除
去し冷却するようになっている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、出口燃料導管6a及
び出口酸化剤導管7aを経て排燃料又は排酸化剤として
排出される。
In FIG. 7, fuel is supplied to the fuel cell main body 1 through the fuel conduit 6, and oxidant is supplied through the oxidant conduit 7. Then, in the fuel cell body 1, an electric current is generated by an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant. The fuel cell main body 1 is designed to remove the heat generated by the electrochemical reaction by supplying cooling water to a cooling pipe 5 passing through the inside thereof for cooling. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant that have reacted in the exhaust gas are discharged as exhaust fuel or exhaust oxidant through the outlet fuel conduit 6a and the outlet oxidant conduit 7a.

【0053】冷却水供給源9から冷却水循環ポンプ8に
より燃料電池本体1に供給された冷却水は、冷却水入口
配管10を経て電池冷却管5に送られる。電池冷却管5
を通った排冷却水は、冷却水出口配管11を介して汽水
分離器2へ流入する。汽水分離器2で分離された蒸気
は、燃料電池発電プラントの燃料改質系12及び燃料電
池発電プラント外の蒸気利用設備3へ送られ、分離され
た水は冷却水供給源9へ戻される。
The cooling water supplied from the cooling water supply source 9 to the fuel cell body 1 by the cooling water circulation pump 8 is sent to the cell cooling pipe 5 through the cooling water inlet pipe 10. Battery cooling tube 5
The discharged cooling water that has passed through flows into the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 of the fuel cell power plant and the steam utilization facility 3 outside the fuel cell power plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0054】また、汽水分離器2では、熱交換配管19
が設けられ、プラント冷却制御弁20を介してプラント
冷却システム4のプラント冷却水配管21と合流してお
り、プラント冷却システム4の冷却水と熱交換すること
ができるようになっている。すなわち、汽水分離器2に
は、排エネルギーの回収時に蒸気利用設備3への蒸気供
給量を調節する制御弁13と、排エネルギーの非回収時
には汽水分離器2と熱交換するプラント冷却システムの
冷却水量を調節するプラント冷却制御弁20とを備えて
いる。なお、プラント冷却制御弁20は配管の分岐点も
しくは合流点の1か所にある3方弁であっても、または
汽水分離器2側とバイパス側の2か所にある2方弁であ
っても構わない。また分岐、合流場所は入口配管上に限
らず、プラント冷却システムの配管上のどの部分にあっ
ても構わない。
In the brackish water separator 2, the heat exchange pipe 19
Is provided and is joined to the plant cooling water pipe 21 of the plant cooling system 4 via the plant cooling control valve 20 so that heat can be exchanged with the cooling water of the plant cooling system 4. That is, in the brackish water separator 2, a control valve 13 that adjusts the amount of steam supplied to the steam utilization facility 3 when recovering the exhaust energy, and a plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 when the exhaust energy is not recovered. The plant cooling control valve 20 which adjusts the amount of water is provided. It should be noted that the plant cooling control valve 20 may be a three-way valve located at one of the branch points or the merging points of the pipes, or a two-way valve located at two locations of the brackish water separator 2 side and the bypass side. I don't mind. In addition, the branching and merging place is not limited to the inlet pipe, and may be anywhere on the pipe of the plant cooling system.

【0055】次に、蒸気利用設備3への排エネルギーの
供給時には、制御装置14は制御弁13の弁開度を調整
して、燃料電池本体1の出口における排冷却水圧力がそ
の設定値になるように制御する。一方、蒸気利用設備3
への排エネルギーの供給を停止する信号を受けると、制
御装置14は制御弁13を閉じると共に、プラント冷却
制御弁20を熱交換配管19に切り替えて、プラント冷
却制御弁20の弁開度を調整して、燃料電池本体1の出
口における排冷却水圧力がその設定値になるように制御
する。
Next, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the controller 14 adjusts the valve opening degree of the control valve 13 so that the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell main body 1 becomes the set value. Control to be. On the other hand, steam utilization facility 3
When receiving the signal for stopping the supply of exhaust energy to the control device 14, the control device 14 closes the control valve 13, switches the plant cooling control valve 20 to the heat exchange pipe 19, and adjusts the valve opening degree of the plant cooling control valve 20. Then, the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body 1 is controlled so as to reach the set value.

【0056】図8に、第4の実施例における制御装置1
4のブロック構成図を示す。図8に示すように、蒸気利
用設備3への排エネルギーの供給時には、プラント冷却
制御弁20を閉し、設定圧力と排冷却水圧力検出器24
で検出された燃料電池本体1の出口における排冷却水圧
力との偏差に基いて、第1のPI制御器18aにより制
御弁13の開度信号へと変換して、燃料電池本体1の出
口における排冷却水圧力に応じた開度に開閉制御する。
そして、排エネルギー供給量を調節することで燃料電池
本体1の出口における排冷却水圧力を設定圧力に維持す
る。一方、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給を停
止する信号を受けると、制御装置14は制御弁13を閉
じると共に、設定圧力と燃料電池本体1の出口における
排冷却水圧力との偏差に基いて、第2のPI制御器18
bによりプラント冷却制御弁20の開度信号へと変換し
て、燃料電池本体1の出口における排冷却水圧力に応じ
た開度に開閉制御する。そして、汽水分離器2とプラン
ト冷却システムとの熱交換量を調節することで燃料電池
本体1の出口における排冷却水圧力を設定値に維持す
る。
FIG. 8 shows a control device 1 according to the fourth embodiment.
4 shows a block configuration diagram of No. 4. As shown in FIG. 8, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the plant cooling control valve 20 is closed to set the set pressure and the exhaust cooling water pressure detector 24.
Based on the deviation from the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body 1 detected in step 1, the first PI controller 18a converts it into an opening signal of the control valve 13, and The opening / closing is controlled to an opening degree according to the exhaust cooling water pressure.
Then, the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body 1 is maintained at the set pressure by adjusting the exhaust energy supply amount. On the other hand, when the control device 14 receives the signal for stopping the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and determines the difference between the set pressure and the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body 1. And the second PI controller 18
It is converted into an opening signal of the plant cooling control valve 20 by b, and opening / closing control is performed to an opening degree according to the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell main body 1. Then, by adjusting the heat exchange amount between the brackish water separator 2 and the plant cooling system, the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell main body 1 is maintained at the set value.

【0057】プラント冷却制御弁20により熱交換配管
19に分岐された冷却水は、汽水分離器2に流入して電
池冷却水と熱交換を行い再び本流に合流する。このよう
に、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給の有無によ
りプラント冷却システムの冷却水の一部を分岐して汽水
分離器2と熱交換を行うかどうかを判断し、蒸気利用設
備3への排エネルギー供給を行わない場合は、汽水分離
器2と熱交換を行い、さらに汽水分離器2と熱交換する
プラント冷却システムの冷却水流量を燃料電池本体1の
出口における排冷却水圧力により調節する。これによ
り、電池冷却水の排エネルギーの供給停止時にも、排冷
却水圧力制御を行うことができる。
The cooling water branched to the heat exchange pipe 19 by the plant cooling control valve 20 flows into the brackish water separator 2 to exchange heat with the battery cooling water and join again into the main stream. In this way, it is determined whether or not to branch a part of the cooling water of the plant cooling system for heat exchange with the brackish water separator 2 depending on whether or not the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, and to the steam utilization facility 3. When the exhaust energy is not supplied, heat exchange with the brackish water separator 2 is performed, and the cooling water flow rate of the plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 is adjusted by the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body 1. To do. Accordingly, the exhaust cooling water pressure control can be performed even when the supply of the exhaust energy of the battery cooling water is stopped.

【0058】以上の説明から明らかなように、この第4
の実施例によれば、プラント冷却システム4のプラント
冷却水を汽水分離器2と直接熱交換させることにより、
コンデンサ16等の機器の増加を防ぐことができる。ま
た燃料電池本体1の出口における排冷却水の圧力を排冷
却水圧力検出器24で検出し、その検出値に応じてプラ
ント冷却システム配管に設置したプラント冷却制御弁2
0を開閉し、汽水分離器2と熱交換する冷却水流量を調
節することにより、燃料電池本体1の出口における排冷
却水の圧力を設定値通りに安定に保持することができ
る。
As is clear from the above description, this fourth
According to the embodiment of the above, by directly exchanging heat between the plant cooling water of the plant cooling system 4 and the brackish water separator 2,
It is possible to prevent an increase in devices such as the capacitor 16. Further, the pressure of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell main body 1 is detected by the exhaust cooling water pressure detector 24, and the plant cooling control valve 2 installed in the plant cooling system pipe in accordance with the detected value.
By opening and closing 0 and adjusting the flow rate of the cooling water that exchanges heat with the brackish water separator 2, the pressure of the exhaust cooling water at the outlet of the fuel cell main body 1 can be stably maintained at the set value.

【0059】次に、本発明の第5の実施例を説明する。
図9は、本発明の第5の実施例のブロック構成図であ
る。この第5の実施例は、図1に示した第1の実施例に
対し、汽水分離器温度検出器15に代えて、燃料電池本
体1の出力である電池電流を検出する電池電流検出器2
5を設け、制御装置14は、蒸気利用設備3に汽水分離
器2からの蒸気を供給しないときは、電池電流検出器2
5で検出された電池電流に基づいて、汽水分離器2内の
冷却水温度が所定値に保たれるようにプラント冷却制御
弁を調節し熱交換配管に供給されるプラント冷却水の流
量を制御するようにしたものである。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 9 is a block diagram of the fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment differs from the first embodiment shown in FIG. 1 in that the brackish water separator temperature detector 15 is replaced by a cell current detector 2 for detecting the cell current output from the fuel cell body 1.
5, the controller 14 controls the battery current detector 2 when the steam utilizing facility 3 is not supplied with steam from the brackish water separator 2.
Based on the battery current detected in 5, the plant cooling control valve is adjusted so that the cooling water temperature in the brackish water separator 2 is maintained at a predetermined value, and the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe is controlled. It is something that is done.

【0060】図9において、燃料電池本体1には、燃料
が燃料導管6を介して供給され、また、酸化剤が酸化剤
導管7を介して供給される。そして、燃料電池本体1で
は、燃料と酸化剤との電気化学反応にて電流を発生させ
る。この燃料電池本体1は内部を通る冷却管5に冷却水
を供給することにより電気化学反応にて発生した熱を除
去し冷却するようになっている。また、燃料電池本体1
の中で反応した燃料と酸化剤とは、出口燃料導管6a及
び出口酸化剤導管7aを経て排燃料又は排酸化剤として
排出される。
In FIG. 9, the fuel is supplied to the fuel cell main body 1 through the fuel conduit 6, and the oxidant is supplied through the oxidant conduit 7. Then, in the fuel cell body 1, an electric current is generated by an electrochemical reaction between the fuel and the oxidant. The fuel cell main body 1 is designed to remove the heat generated by the electrochemical reaction by supplying cooling water to a cooling pipe 5 passing through the inside thereof for cooling. In addition, the fuel cell body 1
The fuel and oxidant that have reacted in the exhaust gas are discharged as exhaust fuel or exhaust oxidant through the outlet fuel conduit 6a and the outlet oxidant conduit 7a.

【0061】冷却水供給源9から冷却水循環ポンプ8に
より燃料電池本体1に供給された冷却水は、冷却水入口
配管10を経て電池冷却管5に送られる。電池冷却管5
を通った排冷却水は、冷却水出口配管11を介して汽水
分離器2へ流入する。汽水分離器2で分離された蒸気
は、燃料電池発電プラントの燃料改質系12及び燃料電
池発電プラント外の蒸気利用設備3へ送られ、分離され
た水は冷却水供給源9へ戻される。
The cooling water supplied from the cooling water supply source 9 to the fuel cell main body 1 by the cooling water circulation pump 8 is sent to the cell cooling pipe 5 through the cooling water inlet pipe 10. Battery cooling tube 5
The discharged cooling water that has passed through flows into the brackish water separator 2 through the cooling water outlet pipe 11. The steam separated by the brackish water separator 2 is sent to the fuel reforming system 12 of the fuel cell power plant and the steam utilization facility 3 outside the fuel cell power plant, and the separated water is returned to the cooling water supply source 9.

【0062】また、汽水分離器2では、熱交換配管19
が設けられ、プラント冷却制御弁20を介してプラント
冷却システム4のプラント冷却水配管21と合流してお
り、プラント冷却システム4の冷却水と熱交換すること
ができるようになっている。すなわち、汽水分離器2に
は、排エネルギーの回収時に蒸気利用設備3への蒸気供
給量を調節する制御弁13と、排エネルギーの非回収時
には汽水分離器2と熱交換するプラント冷却システムの
冷却水量を調節するプラント冷却制御弁20とを備えて
いる。なお、プラント冷却制御弁20は配管の分岐点も
しくは合流点の1か所にある3方弁であっても、または
汽水分離器2側とバイパス側の2か所にある2方弁であ
っても構わない。また分岐、合流場所は入口配管上に限
らず、プラント冷却システムの配管上のどの部分にあっ
ても構わない。
In the brackish water separator 2, the heat exchange pipe 19
Is provided and is joined to the plant cooling water pipe 21 of the plant cooling system 4 via the plant cooling control valve 20 so that heat can be exchanged with the cooling water of the plant cooling system 4. That is, in the brackish water separator 2, a control valve 13 that adjusts the amount of steam supplied to the steam utilization facility 3 when recovering the exhaust energy, and a plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 when the exhaust energy is not recovered. The plant cooling control valve 20 which adjusts the amount of water is provided. It should be noted that the plant cooling control valve 20 may be a three-way valve located at one of the branch points or the merging points of the pipes, or a two-way valve located at two locations of the brackish water separator 2 side and the bypass side. I don't mind. In addition, the branching and merging place is not limited to the inlet pipe, and may be anywhere on the pipe of the plant cooling system.

【0063】次に、蒸気利用設備3への排エネルギーの
供給時には、電池電流検出器25で検出された電池電流
に基づいて、制御装置14は制御弁13の弁開度を調整
して、汽水分離器2内の冷却水温度が所定値に保たれる
ように制御する。一方、蒸気利用設備3への排エネルギ
ーの供給を停止する信号を受けると、制御装置14は制
御弁13を閉じ、プラント冷却制御弁20を熱交換配管
19に切り替える。そして、電池電流検出器25で検出
された電池電流に基づいて、プラント冷却制御弁20の
弁開度を調整して、汽水分離器2内の冷却水温度が所定
値に保たれるように制御する。
Next, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the controller 14 adjusts the valve opening degree of the control valve 13 on the basis of the battery current detected by the battery current detector 25, and the brackish water is discharged. The cooling water temperature in the separator 2 is controlled so as to be maintained at a predetermined value. On the other hand, when receiving the signal for stopping the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and switches the plant cooling control valve 20 to the heat exchange pipe 19. Then, based on the battery current detected by the battery current detector 25, the valve opening degree of the plant cooling control valve 20 is adjusted so that the cooling water temperature in the brackish water separator 2 is maintained at a predetermined value. To do.

【0064】図10に、第5の実施例における制御装置
14のブロック構成図を示す。図10に示すように、蒸
気利用設備3への排エネルギーの供給時には、プラント
冷却制御弁20を閉し、電池電流検出器25で検出され
た電池電流に基づいて、第1の関数発生器26aにより
制御弁13の開度信号へと変換して、汽水分離器2内の
冷却水温度が所定値に保たれるように制御する。一方、
蒸気利用設備3への排エネルギーの供給を停止する信号
を受けると、制御装置14は制御弁13を閉じると共
に、電池電流検出器25で検出された電池電流に基づい
て、第2の関数発生器26bによりプラント冷却制御弁
20の開度信号へと変換して、汽水分離器2内の冷却水
温度が所定値に保たれるように制御する。
FIG. 10 shows a block diagram of the control unit 14 in the fifth embodiment. As shown in FIG. 10, when the exhaust energy is supplied to the steam utilizing facility 3, the plant cooling control valve 20 is closed, and the first function generator 26a based on the battery current detected by the battery current detector 25. Is converted into an opening signal of the control valve 13 to control the cooling water temperature in the brackish water separator 2 to be maintained at a predetermined value. on the other hand,
When receiving the signal for stopping the supply of the exhaust energy to the steam utilization facility 3, the control device 14 closes the control valve 13 and, based on the battery current detected by the battery current detector 25, the second function generator. 26b, it converts into the opening degree signal of the plant cooling control valve 20, and it controls so that the cooling water temperature in the brackish water separator 2 may be maintained at a predetermined value.

【0065】このように関数発生器26aには、汽水分
離器2内の冷却水温度を所定値に維持するための関数、
すなわち、燃料電池本体1の電池電流と制御弁13の弁
開度との関数が予め定められている。電池電流が大きい
ときは、汽水分離器2で発生する蒸気量も多くなるの
で、制御弁13の開度は大きくなるように関数設定され
る。同様に、関数発生器26bには、汽水分離器2内の
冷却水温度を所定値に維持するための関数、すなわち、
燃料電池本体1の電池電流とプラント冷却制御弁20の
弁開度との関数が予め定められている。この場合も同様
に、電池電流が大きいときは、汽水分離器2で発生する
蒸気量も多くなるので、プラント冷却制御弁20の開度
は大きくなるように関数設定される。
As described above, the function generator 26a includes a function for maintaining the cooling water temperature in the brackish water separator 2 at a predetermined value.
That is, the function of the cell current of the fuel cell main body 1 and the valve opening degree of the control valve 13 is predetermined. When the battery current is large, the amount of steam generated in the brackish water separator 2 also increases, so the function setting is made so that the opening degree of the control valve 13 becomes large. Similarly, the function generator 26b has a function for maintaining the temperature of the cooling water in the brackish water separator 2 at a predetermined value, that is,
A function of the cell current of the fuel cell main body 1 and the valve opening degree of the plant cooling control valve 20 is predetermined. In this case as well, when the battery current is large, the amount of steam generated in the brackish water separator 2 also increases, so the function setting is made so that the opening degree of the plant cooling control valve 20 becomes large.

【0066】ここで、プラント冷却制御弁20により熱
交換配管19に分岐された冷却水は、汽水分離器2に流
入して電池冷却水と熱交換を行い再び本流に合流する。
このように、蒸気利用設備3への排エネルギーの供給の
有無によりプラント冷却システムの冷却水の一部を分岐
して汽水分離器2と熱交換を行うかどうかを判断し、蒸
気利用設備3への排エネルギー供給を行わない場合は、
汽水分離器2と熱交換を行い、さらに汽水分離器2と熱
交換するプラント冷却システムの冷却水流量を燃料電池
1の出力である電池電流により調節する。これにより、
電池冷却水の排エネルギーの供給停止時にも、汽水分離
器2内の冷却水温度制御を行うことができる。
Here, the cooling water branched to the heat exchange pipe 19 by the plant cooling control valve 20 flows into the brackish water separator 2, exchanges heat with the battery cooling water, and joins the main stream again.
In this way, it is determined whether or not to branch a part of the cooling water of the plant cooling system for heat exchange with the brackish water separator 2 depending on whether or not the exhaust energy is supplied to the steam utilization facility 3, and to the steam utilization facility 3. If you do not supply the waste energy of
The flow rate of the cooling water of the plant cooling system that exchanges heat with the brackish water separator 2 and exchanges heat with the brackish water separator 2 is adjusted by the cell current that is the output of the fuel cell 1. This allows
Even when the supply of the exhaust energy of the battery cooling water is stopped, the cooling water temperature in the brackish water separator 2 can be controlled.

【0067】なお、この第5の実施例では、関数発生器
26a、26bを電池電流と気水分離器2内の冷却水温
度との関数により冷却水温度を所定値に維持する構成を
説明したが、第2の実施例乃至第4の実施例のように、
電池電流とその他のプロセス状態量(気水分離器内の蒸
気圧力、排冷却水温度、排冷却水圧力など)との関数と
しても良い。
In the fifth embodiment, the function generators 26a and 26b have a configuration in which the cooling water temperature is maintained at a predetermined value by a function of the battery current and the cooling water temperature in the steam separator 2. However, as in the second to fourth embodiments,
It may be a function of the battery current and other process state quantities (steam pressure in the steam separator, exhaust cooling water temperature, exhaust cooling water pressure, etc.).

【0068】以上の説明から明らかなように、この第5
の実施例によれば、プラント冷却システム4の冷却水を
汽水分離器2と直接熱交換させることにより、コンデン
サ16等の機器の増加を防ぐことができる。また電池電
流を検出し、その検出値に応じてプラント冷却システム
配管に設置したプラント冷却制御弁20を開閉し、汽水
分離器2と熱交換する冷却水流量を調節することによ
り、燃料電池発電プラントのプロセス状態量(例えば、
電池冷却水の温度)を安定に保持することができる。
As is apparent from the above description, this fifth
According to the embodiment of the above, by directly exchanging the cooling water of the plant cooling system 4 with the brackish water separator 2, it is possible to prevent an increase in the number of devices such as the condenser 16. Further, by detecting the cell current, opening and closing the plant cooling control valve 20 installed in the plant cooling system pipe according to the detected value, and adjusting the flow rate of the cooling water that exchanges heat with the brackish water separator 2, the fuel cell power plant Process state quantity (for example,
The temperature of the battery cooling water) can be stably maintained.

【0069】[0069]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、プ
ラント冷却システムの冷却水を汽水分離器と直接熱交換
させるので、電池冷却水を凝縮するためのコンデンサ等
の機器を設けることなく、蒸気利用設備に対し排エネル
ギーの供給や停止が行える。すなわち、コンパクトで安
価なコジェネプラントとしての性能の高い燃料電池発電
プラントを提供することができる。
As described above, according to the present invention, the cooling water of the plant cooling system is directly heat-exchanged with the brackish water separator, so that there is no need to provide a device such as a condenser for condensing the battery cooling water. , It is possible to supply or stop exhaust energy to steam utilization equipment. That is, it is possible to provide a fuel cell power generation plant having high performance as a compact and inexpensive cogeneration plant.

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

【図1】本発明の第1の実施例のブロック構成図。FIG. 1 is a block configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施例における制御装置のブロ
ック構成図。
FIG. 2 is a block configuration diagram of a control device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施例のブロック構成図。FIG. 3 is a block configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第2の実施例における制御装置のブロ
ック構成図。
FIG. 4 is a block configuration diagram of a control device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施例のブロック構成図。FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施例における制御装置のブロ
ック構成図。
FIG. 6 is a block configuration diagram of a control device according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第4の実施例のブロック構成図。FIG. 7 is a block diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施例における制御装置のブロ
ック構成図。
FIG. 8 is a block configuration diagram of a control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第5の実施例のブロック構成図。FIG. 9 is a block configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第5の実施例における制御装置のブ
ロック構成図。
FIG. 10 is a block configuration diagram of a control device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図11】従来例のブロック構成図。FIG. 11 is a block diagram of a conventional example.

【図12】従来例における制御装置のブロック構成図。FIG. 12 is a block configuration diagram of a control device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料電池本体 2 汽水分離器 3 蒸気利用設備 4 プラント冷却システム 5 電池冷却管 6 燃料導管 7 酸化剤導管 8 冷却水循環ポンプ 9 冷却水供給源 10 冷却水入口配管 11 冷却水出口配管 12 燃料改質系 13 制御弁 14 制御装置 15 汽水分離器温度検出器 16 コンデンサ 17 凝縮制御弁 18 PI制御器 19 熱交換配管 20 プラント冷却制御弁 21 プラント冷却水配管 22 汽水分離器圧力検出器 23 排冷却水温度検出器 24 排冷却水圧力検出器 25 電池電流検出器 26 関数発生器 1 Fuel Cell Main Body 2 Brackish Water Separator 3 Steam Utilization Facility 4 Plant Cooling System 5 Battery Cooling Pipe 6 Fuel Conduit 7 Oxidizing Agent Pipe 8 Cooling Water Circulation Pump 9 Cooling Water Supply Source 10 Cooling Water Inlet Pipe 11 Cooling Water Outlet Pipe 12 Fuel Reforming System 13 Control valve 14 Control device 15 Brackish water separator temperature detector 16 Condenser 17 Condensation control valve 18 PI controller 19 Heat exchange piping 20 Plant cooling control valve 21 Plant cooling water piping 22 Steam water separator pressure detector 23 Exhaust cooling water temperature Detector 24 Exhaust cooling water pressure detector 25 Battery current detector 26 Function generator

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と酸化剤とから電気エネルギーを発
生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
と、前記燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器と、前記汽水分離器からの蒸気を利
用する蒸気利用設備と、前記汽水分離器を冷却するプラ
ント冷却システムとを備え、前記汽水分離器で分離され
た水を前記燃料電池本体に冷却水として供給するように
した燃料電池発電プラントにおいて、前記汽水分離器内
に設けられ前記プラント冷却システムからのプラント冷
却水と熱交換を行うための熱交換配管と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記熱交換配管に前記プラント冷却水を供給するように切
り替えると共に前記プラント冷却水量を調節するための
プラント冷却制御弁と、前記汽水分離器内の冷却水温度
を検出する汽水分離器温度検出器と、前記蒸気利用設備
に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前記汽
水分離器温度検出器で検出された冷却水温度が所定値に
保たれるように前記プラント冷却制御弁を調節し前記熱
交換配管に供給される前記プラント冷却水の流量を制御
する制御装置とを備えたことを特徴とする燃料電池発電
プラント。
1. A fuel cell main body that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and brackish water that separates waste cooling water that has cooled the fuel cell main body into water and steam. A separator, a steam utilization facility that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator, and the water separated by the brackish water separator is used as cooling water for the fuel cell body. In the fuel cell power generation plant, the heat exchange pipe for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, which is provided in the brackish water separator, and the brackish water separator in the steam utilization facility. And a plant cooling control valve for controlling the amount of the plant cooling water while switching to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe when not supplying steam from the , A brackish water separator temperature detector for detecting the temperature of cooling water in the brackish water separator, and cooling detected by the brackish water separator temperature detector when the steam from the brackish water separator is not supplied to the steam utilization facility A fuel cell power generation system, comprising: a controller for adjusting the plant cooling control valve so that the water temperature is maintained at a predetermined value and controlling the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe. plant.
【請求項2】 燃料と酸化剤とから電気エネルギーを発
生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
と、前記燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器と、前記汽水分離器からの蒸気を利
用する蒸気利用設備と、前記汽水分離器を冷却するプラ
ント冷却システムとを備え、前記汽水分離器で分離され
た水を前記燃料電池本体に冷却水として供給するように
した燃料電池発電プラントにおいて、前記汽水分離器内
に設けられ前記プラント冷却システムからのプラント冷
却水と熱交換を行うための熱交換配管と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記熱交換配管に前記プラント冷却水を供給するように切
り替えると共に前記プラント冷却水量を調節するための
プラント冷却制御弁と、前記汽水分離器内の蒸気圧力を
検出する汽水分離器圧力検出器と、前記蒸気利用設備に
前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前記汽水
分離器圧力検出器で検出された蒸気圧力が所定値に保た
れるように前記プラント冷却制御弁を調節し前記熱交換
配管に供給される前記プラント冷却水の流量を制御する
制御装置とを備えたことを特徴とする燃料電池発電プラ
ント。
2. A fuel cell main body that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and brackish water that separates waste cooling water that has cooled the fuel cell main body into water and steam. A separator, a steam utilization facility that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator, and the water separated by the brackish water separator is used as cooling water for the fuel cell body. In the fuel cell power generation plant, the heat exchange pipe for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, which is provided in the brackish water separator, and the brackish water separator in the steam utilization facility. And a plant cooling control valve for controlling the amount of the plant cooling water while switching to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe when not supplying steam from the , A steam water separator pressure detector for detecting the steam pressure in the steam water separator, and a steam pressure detected by the steam water separator pressure detector when the steam from the steam water separator is not supplied to the steam utilization facility Is controlled so as to be maintained at a predetermined value by controlling the plant cooling control valve to control the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe.
【請求項3】 燃料と酸化剤とから電気エネルギーを発
生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
と、前記燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器と、前記汽水分離器からの蒸気を利
用する蒸気利用設備と、前記汽水分離器を冷却するプラ
ント冷却システムとを備え、前記汽水分離器で分離され
た水を前記燃料電池本体に冷却水として供給するように
した燃料電池発電プラントにおいて、前記汽水分離器内
に設けられ前記プラント冷却システムからのプラント冷
却水と熱交換を行うための熱交換配管と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記熱交換配管に前記プラント冷却水を供給するように切
り替えると共に前記プラント冷却水量を調節するための
プラント冷却制御弁と、前記燃料電池本体出口の排冷却
水温度を検出する排冷却水温度検出器と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記排冷却水温度検出器で検出された排冷却水温度が所定
値に保たれるように前記プラント冷却制御弁を調節し前
記熱交換配管に供給される前記プラント冷却水の流量を
制御する制御装置とを備えたことを特徴とする燃料電池
発電プラント。
3. A fuel cell main body that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and brackish water that separates waste cooling water that has cooled the fuel cell main body into water and steam. A separator, a steam utilization facility that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator, and the water separated by the brackish water separator is used as cooling water for the fuel cell body. In the fuel cell power generation plant, the heat exchange pipe for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, which is provided in the brackish water separator, and the brackish water separator in the steam utilization facility. And a plant cooling control valve for controlling the amount of the plant cooling water while switching to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe when not supplying steam from the The exhaust cooling water temperature detector for detecting the exhaust cooling water temperature at the outlet of the fuel cell body, and the exhaust cooling water temperature detector when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility A fuel comprising: a controller for controlling the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe by adjusting the plant cooling control valve so that the temperature of the exhaust cooling water is maintained at a predetermined value. Battery power plant.
【請求項4】 燃料と酸化剤とから電気エネルギーを発
生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
と、前記燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器と、前記汽水分離器からの蒸気を利
用する蒸気利用設備と、前記汽水分離器を冷却するプラ
ント冷却システムとを備え、前記汽水分離器で分離され
た水を前記燃料電池本体に冷却水として供給するように
した燃料電池発電プラントにおいて、前記汽水分離器内
に設けられ前記プラント冷却システムからのプラント冷
却水と熱交換を行うための熱交換配管と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記熱交換配管に前記プラント冷却水を供給するように切
り替えると共に前記プラント冷却水量を調節するための
プラント冷却制御弁と、前記燃料電池本体出口の排冷却
水圧力を検出する排冷却水圧力検出器と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記排冷却水圧力検出器で検出された排冷却水圧力が所定
値に保たれるように前記プラント冷却制御弁を調節し前
記熱交換配管に供給される前記プラント冷却水の流量を
制御する制御装置とを備えたことを特徴とする燃料電池
発電プラント。
4. A fuel cell main body that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and brackish water that separates waste cooling water that has cooled the fuel cell main body into water and steam. A separator, a steam utilization facility that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator, and the water separated by the brackish water separator is used as cooling water for the fuel cell body. In the fuel cell power generation plant, the heat exchange pipe for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, which is provided in the brackish water separator, and the brackish water separator in the steam utilization facility. And a plant cooling control valve for controlling the amount of the plant cooling water while switching to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe when not supplying steam from the The exhaust cooling water pressure detector for detecting the exhaust cooling water pressure at the outlet of the fuel cell body, and the exhaust cooling water pressure detector when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility A fuel comprising: a controller for controlling the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe by adjusting the plant cooling control valve so that the exhaust cooling water pressure is maintained at a predetermined value. Battery power plant.
【請求項5】 燃料と酸化剤とから電気エネルギーを発
生しその際の反応熱を冷却水で冷却する燃料電池本体
と、前記燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に
分離する汽水分離器と、前記汽水分離器からの蒸気を利
用する蒸気利用設備と、前記汽水分離器を冷却するプラ
ント冷却システムとを備え、前記汽水分離器で分離され
た水を前記燃料電池本体に冷却水として供給するように
した燃料電池発電プラントにおいて、前記汽水分離器内
に設けられ前記プラント冷却システムからのプラント冷
却水と熱交換を行うための熱交換配管と、前記蒸気利用
設備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前
記熱交換配管に前記プラント冷却水を供給するように切
り替えると共に前記プラント冷却水量を調節するための
プラント冷却制御弁と、前記燃料電池本体の出力である
電池電流を検出する電池電流検出器と、前記蒸気利用設
備に前記汽水分離器からの蒸気を供給しないときは前記
電池電流検出器で検出された電池電流に基づいて前記汽
水分離器内の冷却水温度が所定値に保たれるように前記
プラント冷却制御弁を調節し前記熱交換配管に供給され
る前記プラント冷却水の流量を制御する制御装置とを備
えたことを特徴とする燃料電池発電プラント。
5. A fuel cell main body that generates electric energy from a fuel and an oxidant and cools reaction heat at that time with cooling water, and brackish water that separates waste cooling water that has cooled the fuel cell main body into water and steam. A separator, a steam utilization facility that uses steam from the brackish water separator, and a plant cooling system that cools the brackish water separator, and the water separated by the brackish water separator is used as cooling water for the fuel cell body. In the fuel cell power generation plant, the heat exchange pipe for exchanging heat with the plant cooling water from the plant cooling system, which is provided in the brackish water separator, and the brackish water separator in the steam utilization facility. And a plant cooling control valve for controlling the amount of the plant cooling water while switching to supply the plant cooling water to the heat exchange pipe when not supplying steam from the A battery current detector that detects a battery current that is the output of the fuel cell main body, and based on the battery current detected by the battery current detector when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility And a controller for controlling the flow rate of the plant cooling water supplied to the heat exchange pipe by adjusting the plant cooling control valve so that the cooling water temperature in the brackish water separator is maintained at a predetermined value. A fuel cell power plant characterized by the above.
【請求項6】 燃料と酸化剤との電気化学反応により発
電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体を冷却するた
めの冷却水を燃料電池本体に供給する冷却水循環ポンプ
と、燃料電池本体を冷却した排冷却水を水と蒸気に分離
する気水分離器と、前記気水分離器内に配置され気水分
離器内の水と熱交換しこの水を冷却するための熱交換配
管とを備えることを特徴とする燃料電池発電プラント。
6. A fuel cell main body for generating power by an electrochemical reaction between a fuel and an oxidant, a cooling water circulation pump for supplying cooling water for cooling the fuel cell main body to the fuel cell main body, and cooling the fuel cell main body. A steam separator for separating the waste cooling water into water and steam, and a heat exchange pipe arranged in the steam separator for exchanging heat with the water in the steam separator to cool the water. A fuel cell power plant characterized by the above.
【請求項7】 前記気水分離器からの蒸気を利用する蒸
気利用設備と、前記蒸気利用設備に前記気水分離器から
の蒸気を供給しないとき前記熱交換配管による熱交換に
よって前記気水分離器内の水を冷却させるプラント冷却
水制御弁とを具備することを特徴とする請求項6に記載
の燃料電池発電プラント。
7. A steam utilization facility that uses steam from the steam separator, and the steam separation by heat exchange through the heat exchange pipe when steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility. The fuel cell power generation plant according to claim 6, further comprising a plant cooling water control valve that cools water in the reactor.
【請求項8】 前記蒸気利用設備に前記気水分離器から
の蒸気を供給しないとき所定のプロセス状態量が予め定
められる設定値を維持するように前記熱交換配管による
熱交換量を制御する制御装置を備えることを特徴とする
請求項6又は請求項7に記載の燃料電池発電プラント。
8. A control for controlling an amount of heat exchange by the heat exchange pipe so that a predetermined process state amount maintains a predetermined set value when the steam from the steam separator is not supplied to the steam utilization facility. The fuel cell power plant according to claim 6 or 7, further comprising a device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001037361A1 (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cogeneration device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001037361A1 (en) * 1999-11-18 2001-05-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Cogeneration device
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