JPH1069919A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH1069919A JPH1069919A JP8224272A JP22427296A JPH1069919A JP H1069919 A JPH1069919 A JP H1069919A JP 8224272 A JP8224272 A JP 8224272A JP 22427296 A JP22427296 A JP 22427296A JP H1069919 A JPH1069919 A JP H1069919A
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- Japan
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- fuel
- fuel cell
- reformer
- burner
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- Pending
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-
- 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】燃料電池発電システムの効率を向上する。
【解決手段】改質器バーナ１１用液体燃料を気化するた
めに、システム内の発生熱を利用する。すなわち電池冷
却板２と、冷媒循環ポンプ３と、原燃料供給ポンプ７に
より改質器６へ供給される原燃料を気化するための原燃
料気化器４と、燃料電池１を昇温／冷却するための起動
バーナ５と、冷媒循環配管１３とからなる燃料電池冷却
系の燃料電池１の出口側にバーナ燃料気化器１０を設置
し、改質器バーナ１１用液体燃料を気化する。
めに、システム内の発生熱を利用する。すなわち電池冷
却板２と、冷媒循環ポンプ３と、原燃料供給ポンプ７に
より改質器６へ供給される原燃料を気化するための原燃
料気化器４と、燃料電池１を昇温／冷却するための起動
バーナ５と、冷媒循環配管１３とからなる燃料電池冷却
系の燃料電池１の出口側にバーナ燃料気化器１０を設置
し、改質器バーナ１１用液体燃料を気化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】燃料電池用の改質ガスを生成
する改質器を改質触媒動作温度に加熱する改質器バーナ
の燃料として、液体燃料を使用した燃料電池発電システ
ムに関する。
する改質器を改質触媒動作温度に加熱する改質器バーナ
の燃料として、液体燃料を使用した燃料電池発電システ
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来システムのフロー図である。
燃料電池発電システムは、メタノール、天然ガス等の炭
化水素を主成分とした原燃料ガスから水蒸気改質により
水素リッチなガスを生成する改質器６と、この改質器６
で得られた水素と空気ブロア９により供給される空気を
燃料として発電を行う燃料電池１とから構成されてい
る。
燃料電池発電システムは、メタノール、天然ガス等の炭
化水素を主成分とした原燃料ガスから水蒸気改質により
水素リッチなガスを生成する改質器６と、この改質器６
で得られた水素と空気ブロア９により供給される空気を
燃料として発電を行う燃料電池１とから構成されてい
る。
【０００３】燃料電池１の冷却系は、電池冷却板２と、
冷媒循環ポンプ３と、原燃料供給ポンプ７により改質器
６へ供給される原燃料を気化するための原燃料気化器４
と、燃料電池１を昇温／冷却するための起動バーナ５
と、冷媒循環配管１３とからなっている。改質器６で生
成した水素は燃料電池１の負荷および水素利用率に応じ
て燃料電池１の内部で消費され、余剰の水素ガスはオフ
ガスとして改質器６に導かれて、燃焼用空気ブロア１４
から供給される燃焼用空気と共に改質器バーナ１１で燃
焼し、改質エネルギーとして利用される。
冷媒循環ポンプ３と、原燃料供給ポンプ７により改質器
６へ供給される原燃料を気化するための原燃料気化器４
と、燃料電池１を昇温／冷却するための起動バーナ５
と、冷媒循環配管１３とからなっている。改質器６で生
成した水素は燃料電池１の負荷および水素利用率に応じ
て燃料電池１の内部で消費され、余剰の水素ガスはオフ
ガスとして改質器６に導かれて、燃焼用空気ブロア１４
から供給される燃焼用空気と共に改質器バーナ１１で燃
焼し、改質エネルギーとして利用される。
【０００４】改質器バーナ１１用液体燃料としてメタノ
ールを使用した場合、メタノールを先ず気化してから燃
焼させると燃焼性が良いために従来は電気ヒータ２０を
使用していた。
ールを使用した場合、メタノールを先ず気化してから燃
焼させると燃焼性が良いために従来は電気ヒータ２０を
使用していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】改質器バーナ用液体燃
料を気化するための電気ヒータの消費電力は比較的大き
く燃料電池発電システムの効率を低下させている。従っ
て本発明の課題は、燃料電池発電システムの効率を向上
させることにある。
料を気化するための電気ヒータの消費電力は比較的大き
く燃料電池発電システムの効率を低下させている。従っ
て本発明の課題は、燃料電池発電システムの効率を向上
させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに、電気ヒータの代わりにシステム内の発生熱を用い
る。すなわち燃料電池冷却系の燃料電池出口側に気化器
を設置し、改質器バーナ燃料を気化する。
めに、電気ヒータの代わりにシステム内の発生熱を用い
る。すなわち燃料電池冷却系の燃料電池出口側に気化器
を設置し、改質器バーナ燃料を気化する。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例のシステム
フロー図である。図１において図２と異なる点は、電気
ヒータの代わりにバーナ燃料気化器１０を設けた点にあ
る。改質器６に収納された改質触媒は適正な温度に制御
される必要があり、改質器バーナ１１にて触媒を加熱す
る際、燃焼量すなわち燃焼燃料を可変して制御を行う。
適用する燃焼燃料は液体燃料たとえばメタノールのよう
な場合についての本実施例を以下に述べる。
フロー図である。図１において図２と異なる点は、電気
ヒータの代わりにバーナ燃料気化器１０を設けた点にあ
る。改質器６に収納された改質触媒は適正な温度に制御
される必要があり、改質器バーナ１１にて触媒を加熱す
る際、燃焼量すなわち燃焼燃料を可変して制御を行う。
適用する燃焼燃料は液体燃料たとえばメタノールのよう
な場合についての本実施例を以下に述べる。
【０００８】液体燃料を燃焼させる場合、噴霧ノズルで
噴霧した霧状燃料に着火させるか、または燃料を気化し
た蒸気に着火させるかの方法がある。噴霧ノズルを適用
する場合は、良好な噴霧燃焼を得るには適正な燃料供給
圧が必要である。つまり噴霧流量、燃料供給量の可変は
できない、また数グラム程度の少量の噴霧ノズルは一般
的に入手が困難という問題がある。したがって燃焼量を
少量から可変し、かつ安定な燃焼を確保するには気化方
式が最適である。
噴霧した霧状燃料に着火させるか、または燃料を気化し
た蒸気に着火させるかの方法がある。噴霧ノズルを適用
する場合は、良好な噴霧燃焼を得るには適正な燃料供給
圧が必要である。つまり噴霧流量、燃料供給量の可変は
できない、また数グラム程度の少量の噴霧ノズルは一般
的に入手が困難という問題がある。したがって燃焼量を
少量から可変し、かつ安定な燃焼を確保するには気化方
式が最適である。
【０００９】この燃焼燃料の気化熱に燃料電池発電シス
テムの廃熱を利用するのが本発明の目的である。本発電
システムは燃料電池１を運転温度に昇温するために起動
バーナ５にて熱媒を加熱する。同時に改質器６の改質触
媒も改質器バーナ１１にて液体燃料（メタノール）を燃
焼させて昇温する。ここで使用する燃焼量は室温から適
正温度（たとえば２６０℃）に昇温するためには微妙な
制御は必要ないために一定量の燃焼量で燃焼させる。こ
の場合は噴霧ノズルが使用される。一旦触媒温度が適正
温度に昇温され、かつ燃料電池１も昇温が完了すれば、
原燃料の改質が開始される。この改質は水蒸気改質であ
り、改質の際に反応熱を必要とする。この反応熱は改質
量によって変わるために、発電負荷量にあわせて微妙な
温度制御を行う必要がある。
テムの廃熱を利用するのが本発明の目的である。本発電
システムは燃料電池１を運転温度に昇温するために起動
バーナ５にて熱媒を加熱する。同時に改質器６の改質触
媒も改質器バーナ１１にて液体燃料（メタノール）を燃
焼させて昇温する。ここで使用する燃焼量は室温から適
正温度（たとえば２６０℃）に昇温するためには微妙な
制御は必要ないために一定量の燃焼量で燃焼させる。こ
の場合は噴霧ノズルが使用される。一旦触媒温度が適正
温度に昇温され、かつ燃料電池１も昇温が完了すれば、
原燃料の改質が開始される。この改質は水蒸気改質であ
り、改質の際に反応熱を必要とする。この反応熱は改質
量によって変わるために、発電負荷量にあわせて微妙な
温度制御を行う必要がある。
【００１０】一旦燃料電池１が発電すると発電に伴い熱
を発生するので、燃料電池本体を適正な温度に保つため
に冷却系を介して熱を除去する。この廃熱を改質器バー
ナ１１で燃焼するメタノールの気化熱に利用する。この
熱を回収するためには冷媒循環系に熱交換器（バーナ燃
料気化器１０）を挿入することで実現できる。この熱交
換方式には冷媒循環配管１３の一部の配管特に燃料電池
１の出口側に熱交換器としてプレート式熱交換器を設置
するあるいは配管の外部表面に気化用配管を巻き付ける
等の方法がある。
を発生するので、燃料電池本体を適正な温度に保つため
に冷却系を介して熱を除去する。この廃熱を改質器バー
ナ１１で燃焼するメタノールの気化熱に利用する。この
熱を回収するためには冷媒循環系に熱交換器（バーナ燃
料気化器１０）を挿入することで実現できる。この熱交
換方式には冷媒循環配管１３の一部の配管特に燃料電池
１の出口側に熱交換器としてプレート式熱交換器を設置
するあるいは配管の外部表面に気化用配管を巻き付ける
等の方法がある。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、電気ヒータを使用せず
にシステム内での発生熱を利用しているので、電気ヒー
タでの消費電力は不要になるために発電装置のシステム
効率が２％近く向上する効果が得られえる。
にシステム内での発生熱を利用しているので、電気ヒー
タでの消費電力は不要になるために発電装置のシステム
効率が２％近く向上する効果が得られえる。
【図１】この発明の実施例を示すシステムフロー図。
【図２】従来例を示すシステムフロー図。
【符号の説明】 １…燃料電池、２…電池冷却板、３…冷媒循環ポンプ、
４…原燃料気化器、５…起動バーナ、６…改質器、７…
原燃料供給ポンプ、８…バーナ燃料供給ポンプ、９…空
気ブロア、１０…バーナ燃料気化器、１１…改質器バー
ナ、１２…バーナ燃料供給配管、１３…冷媒循環配管、
１４…燃焼用空気ブロア。
４…原燃料気化器、５…起動バーナ、６…改質器、７…
原燃料供給ポンプ、８…バーナ燃料供給ポンプ、９…空
気ブロア、１０…バーナ燃料気化器、１１…改質器バー
ナ、１２…バーナ燃料供給配管、１３…冷媒循環配管、
１４…燃焼用空気ブロア。
Claims (1)
- 【請求項１】炭化水素を主成分とした原燃料ガスを水素
リッチなガスに改質する改質器と、前記水素リッチなガ
スおよび空気で発電する燃料電池と、該燃料電池を適正
な動作温度に制御するための冷却装置と、前記改質器を
改質触媒動作温度に保持するための液体燃料を使用した
改質器バーナとを備えた燃料電池発電システムにおい
て、前記液体燃料を前記燃料電池の冷却熱で気化して前
記改質器バーナに供給することを特徴とした燃料電池発
電システム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8224272A JPH1069919A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8224272A JPH1069919A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069919A true JPH1069919A (ja) | 1998-03-10 |
Family
ID=16811180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8224272A Pending JPH1069919A (ja) | 1996-08-27 | 1996-08-27 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1069919A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004319330A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 燃料電池用灯油燃料気化方法 |
| US7687172B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-03-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2020166986A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
-
1996
- 1996-08-27 JP JP8224272A patent/JPH1069919A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004319330A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 燃料電池用灯油燃料気化方法 |
| JP4634013B2 (ja) * | 2003-04-17 | 2011-02-16 | 出光興産株式会社 | 燃料電池用灯油燃料気化方法 |
| US7687172B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-03-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2020166986A (ja) * | 2019-03-28 | 2020-10-08 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
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