JPH1032013A - 溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法Info
- Publication number
- JPH1032013A JPH1032013A JP8189022A JP18902296A JPH1032013A JP H1032013 A JPH1032013 A JP H1032013A JP 8189022 A JP8189022 A JP 8189022A JP 18902296 A JP18902296 A JP 18902296A JP H1032013 A JPH1032013 A JP H1032013A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- gas
- circulation line
- cathode
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素設備を用いることなく、トリップ時等の
所定の時に、自動的に燃料電池を電路から遮断し、
燃料電池への反応ガスの供給を自動的に遮断し、かつ
燃料電池内の反応ガスを自動的に排除することができる
溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法を提供する。 【解決手段】 燃料電池７の出口ガスをそれぞれ上流側
に循環させるアノード循環ライン１１及びカソード循環
ライン１２と、燃料電池の出力電路をバイパスして発電
出力を消費するバイパス負荷１４とを備え、燃料電池を
出力電路から遮断して発電出力をバイパス負荷に切り換
え、並行して燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、ア
ノード循環ライン及びカソード循環ラインを介してアノ
ード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に
循環させ、これにより、燃料電池内の電池反応を継続さ
せて、燃料電池内の反応ガスを不活性ガスに置換する。
所定の時に、自動的に燃料電池を電路から遮断し、
燃料電池への反応ガスの供給を自動的に遮断し、かつ
燃料電池内の反応ガスを自動的に排除することができる
溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法を提供する。 【解決手段】 燃料電池７の出口ガスをそれぞれ上流側
に循環させるアノード循環ライン１１及びカソード循環
ライン１２と、燃料電池の出力電路をバイパスして発電
出力を消費するバイパス負荷１４とを備え、燃料電池を
出力電路から遮断して発電出力をバイパス負荷に切り換
え、並行して燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、ア
ノード循環ライン及びカソード循環ラインを介してアノ
ード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に
循環させ、これにより、燃料電池内の電池反応を継続さ
せて、燃料電池内の反応ガスを不活性ガスに置換する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池
のパージ方法に関する。
のパージ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、図４に模式的
に示すように、薄い平板状の電解質板１を燃料極（アノ
ード）２と空気極（カソード）３で挟んだセル４と、こ
のセル４を間に挟持するセパレータ５とからなる。セパ
レータ５は、個々のセル４では電圧が低い（０．８Ｖ前
後）ため、これを積層した積層電池（スタック）として
用い、所望の直流電圧（例えば数十Ｖ〜数百Ｖ）を得る
ようになっている。
に示すように、薄い平板状の電解質板１を燃料極（アノ
ード）２と空気極（カソード）３で挟んだセル４と、こ
のセル４を間に挟持するセパレータ５とからなる。セパ
レータ５は、個々のセル４では電圧が低い（０．８Ｖ前
後）ため、これを積層した積層電池（スタック）として
用い、所望の直流電圧（例えば数十Ｖ〜数百Ｖ）を得る
ようになっている。
【０００３】上述した燃料電池を用いた発電設備（燃料
電池設備）では、発電設備の保護等のために、法律的に
種々の規定が定められている。例えば、「電気設備に関
する技術基準を定める省令」（技術基準）では、所定の
場合に、「燃料電池は、自動的にこれを電路から遮断
し、燃料電池への燃料ガスの供給を自動的に遮断し、か
つ燃料電池内の燃料ガスを自動的に排除する装置を施設
しなければならない。」（同第４６条２項）と規定し、
かつＪＥＡＣでは、「燃料電池設備の燃料ガスを通ずる
部分は、不活性ガス等で燃料ガスを安全に置換できる構
造のものでなければならない。」（同第１−１２条）と
規定している。
電池設備）では、発電設備の保護等のために、法律的に
種々の規定が定められている。例えば、「電気設備に関
する技術基準を定める省令」（技術基準）では、所定の
場合に、「燃料電池は、自動的にこれを電路から遮断
し、燃料電池への燃料ガスの供給を自動的に遮断し、か
つ燃料電池内の燃料ガスを自動的に排除する装置を施設
しなければならない。」（同第４６条２項）と規定し、
かつＪＥＡＣでは、「燃料電池設備の燃料ガスを通ずる
部分は、不活性ガス等で燃料ガスを安全に置換できる構
造のものでなければならない。」（同第１−１２条）と
規定している。
【０００４】これらの規定を満たすために、従来の燃料
電池設備では、図５に例示するように、大型の窒素貯蔵
設備６を設け、所定の条件（例えばトリップ時）におい
て、自動的に燃料系統を窒素ガスでパージするようにな
っている。また、この場合、溶融炭酸塩型燃料電池７で
は、燃料極側Ａばかりでなく空気極側Ｃのパージも同時
に行わないとアノードの酸化もしくはカソードの還元に
到るため、アノード側とカソード側の両方を窒素ガスで
パージしている。なお、この図で８は、改質器（リフォ
ーマ）、９ａ，９ｂは遮断弁である。
電池設備では、図５に例示するように、大型の窒素貯蔵
設備６を設け、所定の条件（例えばトリップ時）におい
て、自動的に燃料系統を窒素ガスでパージするようにな
っている。また、この場合、溶融炭酸塩型燃料電池７で
は、燃料極側Ａばかりでなく空気極側Ｃのパージも同時
に行わないとアノードの酸化もしくはカソードの還元に
到るため、アノード側とカソード側の両方を窒素ガスで
パージしている。なお、この図で８は、改質器（リフォ
ーマ）、９ａ，９ｂは遮断弁である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
燃料電池設備では、トリップ時等に反応ガスを不活性ガ
スに切り換えるパージのため、大容量の窒素設備６が必
要となる問題点があった。また、特に大型の燃料電池設
備では、発電能力に比例した大容量の窒素設備の設置
は、設置面積や費用の点から困難であり、そのため、相
対的に小容量の窒素設備でパージすることになり、パー
ジ時間が長くなる問題点があった。更に、上述したよう
に、溶融炭酸塩型燃料電池では、燃料極側ばかりでなく
空気極側のパージも同時に必要でなるため、窒素貯蔵設
備は設備コスト的にも消費窒素コスト的にも大きなもの
となる。
燃料電池設備では、トリップ時等に反応ガスを不活性ガ
スに切り換えるパージのため、大容量の窒素設備６が必
要となる問題点があった。また、特に大型の燃料電池設
備では、発電能力に比例した大容量の窒素設備の設置
は、設置面積や費用の点から困難であり、そのため、相
対的に小容量の窒素設備でパージすることになり、パー
ジ時間が長くなる問題点があった。更に、上述したよう
に、溶融炭酸塩型燃料電池では、燃料極側ばかりでなく
空気極側のパージも同時に必要でなるため、窒素貯蔵設
備は設備コスト的にも消費窒素コスト的にも大きなもの
となる。
【０００６】本発明は上述した問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、窒
素設備を用いることなく、トリップ時等の所定の時に、
自動的に燃料電池を電路から遮断し、燃料電池への
反応ガスの供給を自動的に遮断し、かつ燃料電池内の
反応ガスを自動的に排除することができる溶融炭酸塩型
燃料電池のパージ方法を提供することにある。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、窒
素設備を用いることなく、トリップ時等の所定の時に、
自動的に燃料電池を電路から遮断し、燃料電池への
反応ガスの供給を自動的に遮断し、かつ燃料電池内の
反応ガスを自動的に排除することができる溶融炭酸塩型
燃料電池のパージ方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】燃料電池の反応は、アノ
ード側のアノード反応が水素が水蒸気と二酸化炭素にな
る反応であり、カソード側のカソード反応が二酸化炭素
と酸素が炭酸イオンになる反応である。これらの反応
は、言い換えれば、電気化学的に反応ガス（水素）を不
活性ガス（水蒸気と二酸化炭素）に置換するものであ
る。一方、パージは、燃料を不活性ガスで置き換える操
作であり、燃料電池内での反応そのものであるといえ
る。本願発明の発明者は、かかる燃料電池反応とパージ
との類似性に着眼し、上述した問題点を解決したもので
ある。
ード側のアノード反応が水素が水蒸気と二酸化炭素にな
る反応であり、カソード側のカソード反応が二酸化炭素
と酸素が炭酸イオンになる反応である。これらの反応
は、言い換えれば、電気化学的に反応ガス（水素）を不
活性ガス（水蒸気と二酸化炭素）に置換するものであ
る。一方、パージは、燃料を不活性ガスで置き換える操
作であり、燃料電池内での反応そのものであるといえ
る。本願発明の発明者は、かかる燃料電池反応とパージ
との類似性に着眼し、上述した問題点を解決したもので
ある。
【０００８】すなわち、本発明によれば、燃料電池のア
ノード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれ上流側に
循環させるアノード循環ライン及びカソード循環ライン
と、燃料電池の出力電路をバイパスして発電出力を消費
するバイパス負荷と、を備え、燃料電池を出力電路から
遮断して発電出力をバイパス負荷に切り換え、並行して
燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、アノード循環ラ
イン及びカソード循環ラインを介してアノード出口ガス
とカソード出口ガスをそれぞれの上流側に循環させ、こ
れにより、燃料電池内の電池反応を継続させて、燃料電
池内の反応ガスを不活性ガスに置換する、ことを特徴と
する溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法が提供される。
ノード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれ上流側に
循環させるアノード循環ライン及びカソード循環ライン
と、燃料電池の出力電路をバイパスして発電出力を消費
するバイパス負荷と、を備え、燃料電池を出力電路から
遮断して発電出力をバイパス負荷に切り換え、並行して
燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、アノード循環ラ
イン及びカソード循環ラインを介してアノード出口ガス
とカソード出口ガスをそれぞれの上流側に循環させ、こ
れにより、燃料電池内の電池反応を継続させて、燃料電
池内の反応ガスを不活性ガスに置換する、ことを特徴と
する溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法が提供される。
【０００９】上記本発明の構成によれば、燃料電池の出
力電路をバイパスして発電出力を消費するバイパス負荷
を備えるので、インバータが負荷遮断しパージの信号を
受けたらバイパス負荷の系統に切り換えることにより、
インバータと切り離して負荷遮断をした状態で、バイパ
ス負荷により電池出力を消費して電池反応を継続するこ
とができる。
力電路をバイパスして発電出力を消費するバイパス負荷
を備えるので、インバータが負荷遮断しパージの信号を
受けたらバイパス負荷の系統に切り換えることにより、
インバータと切り離して負荷遮断をした状態で、バイパ
ス負荷により電池出力を消費して電池反応を継続するこ
とができる。
【００１０】更に、燃料電池のアノード出口ガスとカソ
ード出口ガスをそれぞれ上流側に循環させるアノード循
環ライン及びカソード循環ラインを備えるので、この循
環ラインを介してそれぞれのガスを上流側に循環させる
ことにより、燃料電池内及びこれに連通した配管内のガ
スを、電池反応により電気化学的に不活性ガスに置換す
ることができる。
ード出口ガスをそれぞれ上流側に循環させるアノード循
環ライン及びカソード循環ラインを備えるので、この循
環ラインを介してそれぞれのガスを上流側に循環させる
ことにより、燃料電池内及びこれに連通した配管内のガ
スを、電池反応により電気化学的に不活性ガスに置換す
ることができる。
【００１１】従って、燃料電池内のパージが外部からの
不活性ガスの供給なしにでき、窒素設備を用いることな
く、トリップ時等の所定の時に、燃料電池を電路から遮
断し、燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、かつ燃料
電池内の反応ガスを排除することができる。
不活性ガスの供給なしにでき、窒素設備を用いることな
く、トリップ時等の所定の時に、燃料電池を電路から遮
断し、燃料電池への反応ガスの供給を遮断し、かつ燃料
電池内の反応ガスを排除することができる。
【００１２】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
バイパス負荷は、アノード循環ライン及びカソード循環
ラインにそれぞれ設置された電動ブロアであり、これに
より、発電出力によりアノード出口ガスとカソード出口
ガスをそれぞれの上流側に循環させる。この構成によ
り、電路から遮断中の発電出力を有効に利用して、両ガ
スをそれぞれの上流側に効率よく循環させることができ
る。
バイパス負荷は、アノード循環ライン及びカソード循環
ラインにそれぞれ設置された電動ブロアであり、これに
より、発電出力によりアノード出口ガスとカソード出口
ガスをそれぞれの上流側に循環させる。この構成によ
り、電路から遮断中の発電出力を有効に利用して、両ガ
スをそれぞれの上流側に効率よく循環させることができ
る。
【００１３】また、前記アノード循環ライン及びカソー
ド循環ラインは、それぞれ上端部で連結された上昇管と
下降管とからなり、前記バイパス負荷は、上昇管内のガ
スを加熱する電気ヒータであり、これにより、発電出力
により各上昇管内のガスを加熱し、自然循環によりアノ
ード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に
循環させてもよい。この構成により、電動機等の可動部
分を全く用いることなく、自然循環によるガス循環を効
率的に行うことができる。
ド循環ラインは、それぞれ上端部で連結された上昇管と
下降管とからなり、前記バイパス負荷は、上昇管内のガ
スを加熱する電気ヒータであり、これにより、発電出力
により各上昇管内のガスを加熱し、自然循環によりアノ
ード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に
循環させてもよい。この構成により、電動機等の可動部
分を全く用いることなく、自然循環によるガス循環を効
率的に行うことができる。
【００１４】更に、前記アノード循環ライン及びカソー
ド循環ラインは、凝縮器を備え、これにより循環ガス中
の水分を凝縮除去することが好ましい。かかる凝縮器を
備えることにより、循環ガス中の水分を除去してドライ
ガスに置換することができる。
ド循環ラインは、凝縮器を備え、これにより循環ガス中
の水分を凝縮除去することが好ましい。かかる凝縮器を
備えることにより、循環ガス中の水分を除去してドライ
ガスに置換することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明によるパージ方法を実施するための燃料電池設備の
構成図である。この図において、燃料電池設備１０は、
燃料電池７のアノード出口ガスとカソード出口ガスをそ
れぞれ上流側に循環させるアノード循環ライン１１及び
カソード循環ライン１２と、燃料電池７の出力電路をバ
イパスして発電出力を消費するバイパス負荷１４と、を
備えている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、本
発明によるパージ方法を実施するための燃料電池設備の
構成図である。この図において、燃料電池設備１０は、
燃料電池７のアノード出口ガスとカソード出口ガスをそ
れぞれ上流側に循環させるアノード循環ライン１１及び
カソード循環ライン１２と、燃料電池７の出力電路をバ
イパスして発電出力を消費するバイパス負荷１４と、を
備えている。
【００１６】また、この図において、バイパス負荷１４
は、アノード循環ライン１１及びカソード循環ライン１
２にそれぞれ設置された電動ブロア１３ａ，１３ｂであ
り、発電出力によりこれらのブロア１３ａ，１３ｂを駆
動し、アノード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれ
の上流側に循環させるようになっている。なお、図中、
１５は発電した直流電流を交流電流に変換するインバー
タ、１６は電圧を変換するトランス、１７ａ，１７ｂは
切換え接点、１７ｃは駆動回路、１８は切換え接点を制
御する制御装置である。
は、アノード循環ライン１１及びカソード循環ライン１
２にそれぞれ設置された電動ブロア１３ａ，１３ｂであ
り、発電出力によりこれらのブロア１３ａ，１３ｂを駆
動し、アノード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれ
の上流側に循環させるようになっている。なお、図中、
１５は発電した直流電流を交流電流に変換するインバー
タ、１６は電圧を変換するトランス、１７ａ，１７ｂは
切換え接点、１７ｃは駆動回路、１８は切換え接点を制
御する制御装置である。
【００１７】更に、図１に示すように、この燃料電池設
備１０は、アノード循環ライン１１及びカソード循環ラ
イン１２に、凝縮器１９ａ，１９ｂを備え、これにより
循環ガス中の水分を凝縮除去するようになっている。こ
の構成により、循環ガス中の水分を除去してドライガス
に置換することができる。
備１０は、アノード循環ライン１１及びカソード循環ラ
イン１２に、凝縮器１９ａ，１９ｂを備え、これにより
循環ガス中の水分を凝縮除去するようになっている。こ
の構成により、循環ガス中の水分を除去してドライガス
に置換することができる。
【００１８】本発明の方法によれば、上述した燃料電池
設備１０を用い、以下のようにパージ運転する。 燃料電池を遮断する所定の条件、例えばトリップ時
に、まず、制御装置１８により、切換え接点１７ａ，１
７ｂを切り換える（１７ａをｏｆｆ→ｏｎ、１７ｂをｏ
ｎ→ｏｆｆ）。これにより、燃料電池７は出力電路（イ
ンバータ１５、トランス１６等）から遮断され、燃料電
池７の発電出力はバイパス負荷１４（電動ブロア１３
ａ，１３ｂ）に切り換えられる。 並行して（好ましくは同時に）、遮断弁９ａ，９ｂ
を全閉し、燃料電池７への反応ガス（アノードガスとカ
ソードガス）の供給を遮断する。
設備１０を用い、以下のようにパージ運転する。 燃料電池を遮断する所定の条件、例えばトリップ時
に、まず、制御装置１８により、切換え接点１７ａ，１
７ｂを切り換える（１７ａをｏｆｆ→ｏｎ、１７ｂをｏ
ｎ→ｏｆｆ）。これにより、燃料電池７は出力電路（イ
ンバータ１５、トランス１６等）から遮断され、燃料電
池７の発電出力はバイパス負荷１４（電動ブロア１３
ａ，１３ｂ）に切り換えられる。 並行して（好ましくは同時に）、遮断弁９ａ，９ｂ
を全閉し、燃料電池７への反応ガス（アノードガスとカ
ソードガス）の供給を遮断する。
【００１９】上述した方法により、燃料電池７内では、
反応ガス（アノードガスとカソードガス）が継続してそ
のまま存在し、しかもバイパス負荷１４により発電出力
を消費する（すなわち発電を継続する）ので、燃料電池
７の発電出力をバイパス負荷１４に切り換えると同時
に、駆動回路１７ｃにより電動ブロア１３ａ，１３ｂが
作動し、アノード循環ライン１１及びカソード循環ライ
ン１２を介してアノード出口ガスとカソード出口ガスが
それぞれの上流側に循環し、燃料電池内では、以下の電
池反応が継続して行われる。 アノード反応 Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ＋２
ｅ カソード反応 ＣＯ2 ＋１／２Ｏ2 ＋２ｅ→ＣＯ3 2-
反応ガス（アノードガスとカソードガス）が継続してそ
のまま存在し、しかもバイパス負荷１４により発電出力
を消費する（すなわち発電を継続する）ので、燃料電池
７の発電出力をバイパス負荷１４に切り換えると同時
に、駆動回路１７ｃにより電動ブロア１３ａ，１３ｂが
作動し、アノード循環ライン１１及びカソード循環ライ
ン１２を介してアノード出口ガスとカソード出口ガスが
それぞれの上流側に循環し、燃料電池内では、以下の電
池反応が継続して行われる。 アノード反応 Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2 Ｏ＋ＣＯ2 ＋２
ｅ カソード反応 ＣＯ2 ＋１／２Ｏ2 ＋２ｅ→ＣＯ3 2-
【００２０】すなわち、燃料電池の反応は、アノード側
ではアノード反応により水素が水蒸気と二酸化炭素にな
る反応であり、カソード側ではカソード反応により二酸
化炭素と酸素が炭酸イオンになる反応であり、言い換え
れば、電気化学的に反応ガスを不活性ガス（水蒸気と二
酸化炭素）に置換するものである。従って、この状態を
保持することにより、燃料電池内の電池反応を継続させ
て、燃料電池内の燃料ガスを不活性ガスに置換すること
ができる。
ではアノード反応により水素が水蒸気と二酸化炭素にな
る反応であり、カソード側ではカソード反応により二酸
化炭素と酸素が炭酸イオンになる反応であり、言い換え
れば、電気化学的に反応ガスを不活性ガス（水蒸気と二
酸化炭素）に置換するものである。従って、この状態を
保持することにより、燃料電池内の電池反応を継続させ
て、燃料電池内の燃料ガスを不活性ガスに置換すること
ができる。
【００２１】図２は、図１と同様の別の構成図である。
この図において、アノード循環ライン１１及びカソード
循環ライン１２は、それぞれ上端部で連結された上昇管
１１ａ，１２ａと下降管１１ｂ，１２ｂとからなる。ま
た、バイパス負荷１４は、上昇管内のガスを加熱する電
気ヒータ２０である。この構成により、燃料電池７の発
電出力により駆動回路１７ｃを介して電気ヒータ２０を
駆動して各上昇管１１ａ，１２ａ内のガスを加熱し、自
然循環によりアノード出口ガスとカソード出口ガスをそ
れぞれの上流側に循環させることができる。なお、その
他の構成は、図１と同様である。
この図において、アノード循環ライン１１及びカソード
循環ライン１２は、それぞれ上端部で連結された上昇管
１１ａ，１２ａと下降管１１ｂ，１２ｂとからなる。ま
た、バイパス負荷１４は、上昇管内のガスを加熱する電
気ヒータ２０である。この構成により、燃料電池７の発
電出力により駆動回路１７ｃを介して電気ヒータ２０を
駆動して各上昇管１１ａ，１２ａ内のガスを加熱し、自
然循環によりアノード出口ガスとカソード出口ガスをそ
れぞれの上流側に循環させることができる。なお、その
他の構成は、図１と同様である。
【００２２】図３は、本発明による別のバイパス負荷装
置の模式図である。この図において、（Ａ）は、直流フ
アン２１ａと電気ヒータ２１ｂからなり、電気ヒータ２
１ｂで発電出力を消費し、これを直流フアン２１ａによ
り空冷するようになっている。また、（Ｂ）は、電気ヒ
ータ２２ａと水槽２２ｂからなり、電気ヒータ２２ａで
発電出力を消費し、これを水槽２２ｂ内の水で水冷する
ようになっている。これらのバイパス負荷装置を用いる
ことにより、簡単な構成で大出力の発電出力を安定して
消費することができる。
置の模式図である。この図において、（Ａ）は、直流フ
アン２１ａと電気ヒータ２１ｂからなり、電気ヒータ２
１ｂで発電出力を消費し、これを直流フアン２１ａによ
り空冷するようになっている。また、（Ｂ）は、電気ヒ
ータ２２ａと水槽２２ｂからなり、電気ヒータ２２ａで
発電出力を消費し、これを水槽２２ｂ内の水で水冷する
ようになっている。これらのバイパス負荷装置を用いる
ことにより、簡単な構成で大出力の発電出力を安定して
消費することができる。
【００２３】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】上述したように、本発明の溶融炭酸塩型
燃料電池のパージ方法によれば、窒素貯蔵設備の容量
を大幅に縮小もしくはなくすことができ、かつ特に大
型の燃料電池設備でも、発電能力の増大に応じてパージ
時の反応能力も増大するので、燃料電池本体のパージを
短時間で行うことができる。
燃料電池のパージ方法によれば、窒素貯蔵設備の容量
を大幅に縮小もしくはなくすことができ、かつ特に大
型の燃料電池設備でも、発電能力の増大に応じてパージ
時の反応能力も増大するので、燃料電池本体のパージを
短時間で行うことができる。
【００２５】従って、本発明の溶融炭酸塩型燃料電池の
パージ方法は、窒素設備を用いることなく、トリップ時
等の所定の時に、自動的に燃料電池を電路から遮断
し、燃料電池への反応ガスの供給を自動的に遮断し、
かつ燃料電池内の反応ガスを自動的に排除することが
できる、等の優れた効果を有する。
パージ方法は、窒素設備を用いることなく、トリップ時
等の所定の時に、自動的に燃料電池を電路から遮断
し、燃料電池への反応ガスの供給を自動的に遮断し、
かつ燃料電池内の反応ガスを自動的に排除することが
できる、等の優れた効果を有する。
【図１】本発明によるパージ方法を実施するための燃料
電池設備の構成図である。
電池設備の構成図である。
【図２】図１と同様の別の燃料電池設備の構成図であ
る。
る。
【図３】本発明による別のバイパス負荷装置の模式図で
ある。
ある。
【図４】溶融炭酸塩型燃料電池の模式図である。
【図５】従来の溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法の模
式図である。
式図である。
１ 電解質板 ２ 燃料極（アノード） ３ 空気極（カソード） ４ セル ５ セパレータ ６ 窒素貯蔵設備 ７ 燃料電池（スタック） ８ 改質器（リフォーマ） ９ａ，９ｂ 遮断弁 １０ 燃料電池設備 １１ アノード循環ライン １１ａ，１２ａ 上昇管 １１ｂ，１２ｂ 下降管 １２ カソード循環ライン １３ａ，１３ｂ 電動ブロア １４ バイパス負荷 １５ インバータ １６ トランス １７ａ，１７ｂ 切換え接点 １７ｃ 駆動回路 １８ 制御装置 １９ａ，１９ｂ 凝縮器 ２０ 電気ヒータ ２１ａ 直流ファン ２１ｂ，２２ａ 電気ヒータ ２２ｂ 水槽
Claims (4)
- 【請求項１】 燃料電池のアノード出口ガスとカソード
出口ガスをそれぞれ上流側に循環させるアノード循環ラ
イン及びカソード循環ラインと、燃料電池の出力電路を
バイパスして発電出力を消費するバイパス負荷と、を備
え、 燃料電池を出力電路から遮断して発電出力をバイパス負
荷に切り換え、並行して燃料電池への反応ガスの供給を
遮断し、アノード循環ライン及びカソード循環ラインを
介してアノード出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれ
の上流側に循環させ、これにより、燃料電池内の電池反
応を継続させて、燃料電池内の反応ガスを不活性ガスに
置換する、ことを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池のパ
ージ方法。 - 【請求項２】 前記バイパス負荷は、アノード循環ライ
ン及びカソード循環ラインにそれぞれ設置された電動ブ
ロアであり、これにより、発電出力によりアノード出口
ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に循環させ
る、ことを特徴とする請求項１に記載の溶融炭酸塩型燃
料電池のパージ方法。 - 【請求項３】 前記アノード循環ライン及びカソード循
環ラインは、それぞれ上端部で連結された上昇管と下降
管とからなり、前記バイパス負荷は、上昇管内のガスを
加熱する電気ヒータであり、これにより、発電出力によ
り各上昇管内のガスを加熱し、自然循環によりアノード
出口ガスとカソード出口ガスをそれぞれの上流側に循環
させる、ことを特徴とする請求項１に記載の溶融炭酸塩
型燃料電池のパージ方法。 - 【請求項４】 前記アノード循環ライン及びカソード循
環ラインは、更に凝縮器を備え、これにより循環ガス中
の水分を凝縮除去する、ことを特徴とする請求項１に記
載の溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189022A JPH1032013A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189022A JPH1032013A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032013A true JPH1032013A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16233999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189022A Pending JPH1032013A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1032013A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003086215A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| JP2005518632A (ja) * | 2001-06-01 | 2005-06-23 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 水素−空気燃料電池システムの停止方法 |
| KR100523148B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2005-10-20 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 연료전지발전시스템 및 연료전지발전방법 |
| JP2007505443A (ja) * | 2003-06-25 | 2007-03-08 | ハイドロジェニクス コーポレイション | 燃料電池における電極の受動的ブランケット化 |
| JP2008041611A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2009238758A (ja) * | 2009-07-13 | 2009-10-15 | Panasonic Corp | 燃料電池発電装置 |
-
1996
- 1996-07-18 JP JP8189022A patent/JPH1032013A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005518632A (ja) * | 2001-06-01 | 2005-06-23 | ユーティーシー フューエル セルズ，エルエルシー | 水素−空気燃料電池システムの停止方法 |
| JP2003086215A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| KR100523148B1 (ko) * | 2001-11-30 | 2005-10-20 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 연료전지발전시스템 및 연료전지발전방법 |
| JP2007505443A (ja) * | 2003-06-25 | 2007-03-08 | ハイドロジェニクス コーポレイション | 燃料電池における電極の受動的ブランケット化 |
| JP2012238599A (ja) * | 2003-06-25 | 2012-12-06 | ７１８８５０１ カナダ インコーポレイデッド | 燃料電池モジュールおよび燃料電池を遮断するプロセス |
| JP2008041611A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-21 | Equos Research Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2009238758A (ja) * | 2009-07-13 | 2009-10-15 | Panasonic Corp | 燃料電池発電装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4750420B2 (ja) | 空気パージを用いる燃料電池装置の運転停止方法 | |
| US6835479B2 (en) | System and method for shutting down a fuel cell power plant | |
| JP4350944B2 (ja) | 燃料電池電力設備の作動効率の向上方法 | |
| JP5003073B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| US20060068249A1 (en) | Storage of fuel cell energy during startup and shutdown or other power transitions | |
| JP5043679B2 (ja) | 燃料電池発電装置のための汚染物質除去方法 | |
| WO2001071837A1 (fr) | Pile a combustible a polymere solide | |
| JP5425358B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池システムの停止方法及び固体高分子形燃料電池システム | |
| JPH11214021A (ja) | 固体電解質型燃料電池発電設備 | |
| JP2002319428A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電設備 | |
| JP2008140772A (ja) | 燃料電池発電装置の停止方法及び燃料電池発電装置 | |
| JP4581382B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| KR101782353B1 (ko) | 연료전지 시스템 냉시동 방법 | |
| JP2008251448A (ja) | 燃料電池発電装置におけるスタック電圧制御方法及び装置 | |
| JPH1032013A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池のパージ方法 | |
| JP5167680B2 (ja) | Ｃｏ汚染された固体高分子型可逆セルおよび燃料電池セルの水素極の性能を回復させる方法および装置 | |
| JPH05251102A (ja) | リン酸型燃料電池発電プラント | |
| KR20030073679A (ko) | 연료전지 시스템의 냉각수 재활용 장치 | |
| JP4015225B2 (ja) | 一酸化炭素除去装置 | |
| JP2001023670A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2007242299A (ja) | 燃料電池換気ファン制御システム | |
| KR100448692B1 (ko) | 연료전지 시스템의 연료 공급 장치 | |
| JP5485930B2 (ja) | 燃料電池システムの制御方法 | |
| JPH11149932A (ja) | 燃料電池の排気処理装置 | |
| JP2009170131A (ja) | 燃料電池発電システムおよびその運転方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050106 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050609 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050927 |