JPH11162493A - 燃料電池発電設備 - Google Patents
燃料電池発電設備Info
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- JPH11162493A JPH11162493A JP9324941A JP32494197A JPH11162493A JP H11162493 A JPH11162493 A JP H11162493A JP 9324941 A JP9324941 A JP 9324941A JP 32494197 A JP32494197 A JP 32494197A JP H11162493 A JPH11162493 A JP H11162493A
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- reformer
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 格納容器への窒素ガス又は排ガスの供給を無
くし、ユーティリティとしての窒素ガスを不要とし、凝
縮器やＫＯドラム等の設備を不要にし、空気予熱器なし
で燃料電池に供給する空気を予熱することができ、更に
プラント通常運転時、緊急遮断時を問わず、圧力調節弁
等の制御装置を用いずに、容器内と電池内の差圧を許容
値以内の小さい値に抑制することができ、停電や電圧変
動に影響を受けない本質的に信頼性の高い差圧制御が可
能である燃料電池発電設備を提供する。 【解決手段】 燃料電池４、改質器３、及び改質器用の
燃焼器５を同一の格納容器１２内に格納し、格納容器内
に加圧空気Ａを導入し、格納容器内を介して燃料電池４
のカソード入口に空気を導入する。また、改質器を出た
高温排ガスの一部を他の流体と熱交換することなく燃料
電池のカソード入口に再循環させ、残部をタービンコン
プレッサに導く。
くし、ユーティリティとしての窒素ガスを不要とし、凝
縮器やＫＯドラム等の設備を不要にし、空気予熱器なし
で燃料電池に供給する空気を予熱することができ、更に
プラント通常運転時、緊急遮断時を問わず、圧力調節弁
等の制御装置を用いずに、容器内と電池内の差圧を許容
値以内の小さい値に抑制することができ、停電や電圧変
動に影響を受けない本質的に信頼性の高い差圧制御が可
能である燃料電池発電設備を提供する。 【解決手段】 燃料電池４、改質器３、及び改質器用の
燃焼器５を同一の格納容器１２内に格納し、格納容器内
に加圧空気Ａを導入し、格納容器内を介して燃料電池４
のカソード入口に空気を導入する。また、改質器を出た
高温排ガスの一部を他の流体と熱交換することなく燃料
電池のカソード入口に再循環させ、残部をタービンコン
プレッサに導く。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融炭酸塩型燃料
電池を用いた発電設備に関する。
電池を用いた発電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、電解質として
高温で溶融状態になる溶融炭酸塩を用いたものであり、
約６５０℃前後の高温で作動し高い発電効率を達成でき
る特徴を有している。図２は、かかる溶融炭酸塩型燃料
電池を用いた従来の発電設備（以下、単に燃料電池発電
設備という）の全体構成図である。この図において、１
は脱硫器、２ａ，２ｂは熱交換器、３は改質器（リフォ
ーマ）、４は燃料電池、５は燃焼器、６は排熱回収ボイ
ラ、７ａは凝縮器、７ｂはノックアウトドラム（ＫＯド
ラム）、８ａ，８ｂはブロア、９はタービンコンプレッ
サである。燃料としての天然ガスＮｇが、脱硫器１で硫
黄分を除去され、熱交換器２ａで予熱されて、改質器３
の改質室Ｒｅに入り、ここで水素を含むアノードガスＧ
ａに改質され、熱交換器２ａで冷却され、燃料電池４の
アノード側Ａに供給される。燃料電池４では、アノード
ガスＧａとカソードガスＧｃにより発電し、発電後のア
ノード排ガスＥａとカソード排ガスＥｃは、燃焼器５に
供給され、ここで未燃分が触媒燃焼して高温ガスＥｇを
発生し、改質器３の加熱室Ｈで改質室Ｒｅを加熱し、改
質器３を出た燃焼排ガスは、空気予熱器２ｂで空気を予
熱し、更に凝縮器７ａで常温までガスの温度を下げ、ノ
ックアウトドラム７ｂで水分Ｗを除去される。更に、排
ガスは、ブロア８ａで加圧され、タービンコンプレッサ
９で加圧した空気Ａが混合され、熱交換器２ｂで予熱
し、高温リサイクル系と合流した後、カソードガスＧｃ
として燃料電池４に供給される。また、排熱回収ボイラ
６で発生した水蒸気Ｓは、天然ガスＮｇに混入して改質
反応に用いられ、凝縮器７ａで発生した水分Ｗは、ボイ
ラ６の給水として用いられる。なお、８ｂはリサイクル
ブロアであり、カソードガスを循環して燃料電池の温度
を制御するようになっている。
高温で溶融状態になる溶融炭酸塩を用いたものであり、
約６５０℃前後の高温で作動し高い発電効率を達成でき
る特徴を有している。図２は、かかる溶融炭酸塩型燃料
電池を用いた従来の発電設備（以下、単に燃料電池発電
設備という）の全体構成図である。この図において、１
は脱硫器、２ａ，２ｂは熱交換器、３は改質器（リフォ
ーマ）、４は燃料電池、５は燃焼器、６は排熱回収ボイ
ラ、７ａは凝縮器、７ｂはノックアウトドラム（ＫＯド
ラム）、８ａ，８ｂはブロア、９はタービンコンプレッ
サである。燃料としての天然ガスＮｇが、脱硫器１で硫
黄分を除去され、熱交換器２ａで予熱されて、改質器３
の改質室Ｒｅに入り、ここで水素を含むアノードガスＧ
ａに改質され、熱交換器２ａで冷却され、燃料電池４の
アノード側Ａに供給される。燃料電池４では、アノード
ガスＧａとカソードガスＧｃにより発電し、発電後のア
ノード排ガスＥａとカソード排ガスＥｃは、燃焼器５に
供給され、ここで未燃分が触媒燃焼して高温ガスＥｇを
発生し、改質器３の加熱室Ｈで改質室Ｒｅを加熱し、改
質器３を出た燃焼排ガスは、空気予熱器２ｂで空気を予
熱し、更に凝縮器７ａで常温までガスの温度を下げ、ノ
ックアウトドラム７ｂで水分Ｗを除去される。更に、排
ガスは、ブロア８ａで加圧され、タービンコンプレッサ
９で加圧した空気Ａが混合され、熱交換器２ｂで予熱
し、高温リサイクル系と合流した後、カソードガスＧｃ
として燃料電池４に供給される。また、排熱回収ボイラ
６で発生した水蒸気Ｓは、天然ガスＮｇに混入して改質
反応に用いられ、凝縮器７ａで発生した水分Ｗは、ボイ
ラ６の給水として用いられる。なお、８ｂはリサイクル
ブロアであり、カソードガスを循環して燃料電池の温度
を制御するようになっている。
【０００３】上述した燃料電池発電設備は、発電効率を
高めるために、通常加圧下で運転される。そのため、改
質器３や燃料電池４は、それぞれ圧力容器内に内蔵され
る。しかし、個々に圧力容器に内蔵すると、設置面積が
大きくなり、放熱も大きくなることから、これらの主要
機器を１つの圧力容器に収納することが提案されている
（例えば、特願平２−１２２９７２号）。
高めるために、通常加圧下で運転される。そのため、改
質器３や燃料電池４は、それぞれ圧力容器内に内蔵され
る。しかし、個々に圧力容器に内蔵すると、設置面積が
大きくなり、放熱も大きくなることから、これらの主要
機器を１つの圧力容器に収納することが提案されている
（例えば、特願平２−１２２９７２号）。
【０００４】一方、燃料電池４内のアノード側Ａとカソ
ード側Ｂの差圧（極間差圧）が大きくなると、アノード
ガスＧａとカソードガスＧｃがクロスリーク（内部リー
ク）して、燃料を浪費するばかりでなく電池性能を大幅
に低下させる。そのため、極間差圧は、通常例えば約４
００ｍｍＡｑ以内の低い値に常に制御する必要があり、
従来の燃料電池発電設備では、アノード排ガスＥａとカ
ソード排ガスＥｃを同一の燃焼器５に導き、燃焼器５内
で連通させることにより、この極間差圧を本質的に低い
値にしている。
ード側Ｂの差圧（極間差圧）が大きくなると、アノード
ガスＧａとカソードガスＧｃがクロスリーク（内部リー
ク）して、燃料を浪費するばかりでなく電池性能を大幅
に低下させる。そのため、極間差圧は、通常例えば約４
００ｍｍＡｑ以内の低い値に常に制御する必要があり、
従来の燃料電池発電設備では、アノード排ガスＥａとカ
ソード排ガスＥｃを同一の燃焼器５に導き、燃焼器５内
で連通させることにより、この極間差圧を本質的に低い
値にしている。
【０００５】更に、燃料電池４内の圧力（アノード側Ａ
及びカソード側Ｂ）とこれを囲む圧力容器内の圧力も、
ガスリーク（外部リーク）を防止するために、極間差圧
と同程度の低い値に常に制御する必要がある。この制御
は、図３に模式的に示すように、従来、電池内と容器内
の差圧を差圧検出器Ｄｐで検出し、容器内に供給するガ
ス流量と排出するガス流量を流量制御弁１０ａ，１０ｂ
で調節することにより行っていた。
及びカソード側Ｂ）とこれを囲む圧力容器内の圧力も、
ガスリーク（外部リーク）を防止するために、極間差圧
と同程度の低い値に常に制御する必要がある。この制御
は、図３に模式的に示すように、従来、電池内と容器内
の差圧を差圧検出器Ｄｐで検出し、容器内に供給するガ
ス流量と排出するガス流量を流量制御弁１０ａ，１０ｂ
で調節することにより行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の燃料電池
発電設備では、圧力容器内に窒素ガス又は冷却した排ガ
スを供給していた。しかし、窒素ガスを使用した場合
は、窒素ガスの購入又は製造のためにランニングコスト
がかかり、排ガスを使用する場合には、ガスを冷却す
るための空気予熱器や凝縮器、水分を除去するＫＯドラ
ム等の設備が必要となり、建設コストがかかる問題点が
あった。また、燃料電池に供給する空気を予熱するた
めに空気予熱器２ｂが不可欠であり、この空気予熱器は
プレートフィン熱交換器でありコストがかかる問題点が
あった。
発電設備では、圧力容器内に窒素ガス又は冷却した排ガ
スを供給していた。しかし、窒素ガスを使用した場合
は、窒素ガスの購入又は製造のためにランニングコスト
がかかり、排ガスを使用する場合には、ガスを冷却す
るための空気予熱器や凝縮器、水分を除去するＫＯドラ
ム等の設備が必要となり、建設コストがかかる問題点が
あった。また、燃料電池に供給する空気を予熱するた
めに空気予熱器２ｂが不可欠であり、この空気予熱器は
プレートフィン熱交換器でありコストがかかる問題点が
あった。
【０００７】更に、容器とカソードの差圧を制御する
ための差圧検出器Ｄｐと流量調節弁１０ａ，１０ｂによ
り、その差圧を精密に制御しなければならないず、特
に、プラント緊急遮断時に容器内と電池内の差圧が大き
くなる問題点があった。すなわち、図３に示した従来の
制御弁１０ａ，１０ｂによる差圧制御では、プラント緊
急遮断時に容器内ガスが配管Ｂを通ってカソードライン
に抜けるが、カソードライン圧が緊急開放により瞬時に
常圧になるのに対して、容器内圧力は容量が大きいため
配管Ｂの流量に制約されて徐々に抜ける。そのため、プ
ラント緊急遮断時には、カソード圧に対して容器圧が一
時的に許容圧を大きく超え、電池内のシール部を破損す
ることがあった。また、この差圧制御（容器内と電池内
の差圧）は、制御弁と制御装置を用いているため、停電
や電圧変動に影響を受けやすく、長期運転時の信頼性に
乏しい問題点があった。
ための差圧検出器Ｄｐと流量調節弁１０ａ，１０ｂによ
り、その差圧を精密に制御しなければならないず、特
に、プラント緊急遮断時に容器内と電池内の差圧が大き
くなる問題点があった。すなわち、図３に示した従来の
制御弁１０ａ，１０ｂによる差圧制御では、プラント緊
急遮断時に容器内ガスが配管Ｂを通ってカソードライン
に抜けるが、カソードライン圧が緊急開放により瞬時に
常圧になるのに対して、容器内圧力は容量が大きいため
配管Ｂの流量に制約されて徐々に抜ける。そのため、プ
ラント緊急遮断時には、カソード圧に対して容器圧が一
時的に許容圧を大きく超え、電池内のシール部を破損す
ることがあった。また、この差圧制御（容器内と電池内
の差圧）は、制御弁と制御装置を用いているため、停電
や電圧変動に影響を受けやすく、長期運転時の信頼性に
乏しい問題点があった。
【０００８】本発明はかかる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、本発明の主目的は、改
質器及び燃料電池を格納する格納容器への窒素ガス又は
排ガスの供給を無くすことができ、これによりユーティ
リティとしての窒素ガスを不要とし、かつガス冷却及び
水分除去のための凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要に
することができ、更に、空気予熱器なしで燃料電池に供
給する空気を予熱することができ、これにより高価な空
気予熱器を不要にすることができる燃料電池発電設備を
提供することにある。
案されたものである。すなわち、本発明の主目的は、改
質器及び燃料電池を格納する格納容器への窒素ガス又は
排ガスの供給を無くすことができ、これによりユーティ
リティとしての窒素ガスを不要とし、かつガス冷却及び
水分除去のための凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要に
することができ、更に、空気予熱器なしで燃料電池に供
給する空気を予熱することができ、これにより高価な空
気予熱器を不要にすることができる燃料電池発電設備を
提供することにある。
【０００９】また、本発明の別の目的は、プラント通常
運転時、緊急遮断時を問わず、容器内と電池内の差圧を
許容値以内の小さい値に抑制することができ、停電や電
圧変動に影響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能で
ある燃料電池発電設備を提供することにある。
運転時、緊急遮断時を問わず、容器内と電池内の差圧を
許容値以内の小さい値に抑制することができ、停電や電
圧変動に影響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能で
ある燃料電池発電設備を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、燃料電
池、改質器、及び改質器用の燃焼器を同一の格納容器内
に格納し、該格納容器内に加圧空気を導入し、格納容器
内を介して燃料電池のカソード入口に空気を導入する、
ことを特徴とする燃料電池発電設備が提供される。
池、改質器、及び改質器用の燃焼器を同一の格納容器内
に格納し、該格納容器内に加圧空気を導入し、格納容器
内を介して燃料電池のカソード入口に空気を導入する、
ことを特徴とする燃料電池発電設備が提供される。
【００１１】上記本発明の構成によれば、カソードガス
Ｇｃに導入する加圧空気Ａが一旦格納容器内に導入され
て容器内ガスの役目を果たすので、格納容器への窒素ガ
スの供給を無くすことができ、これによりユーティリテ
ィとしての窒素ガスが不要になる。また、加圧空気Ａ
は、タービンコンプレッサで加圧した乾燥空気であるた
め、凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることがで
きる。更に、格納容器内で加圧空気は電池からの熱によ
り予熱されて、燃料電池のカソード入口に導入されるの
で、空気予熱器が不必要になる。
Ｇｃに導入する加圧空気Ａが一旦格納容器内に導入され
て容器内ガスの役目を果たすので、格納容器への窒素ガ
スの供給を無くすことができ、これによりユーティリテ
ィとしての窒素ガスが不要になる。また、加圧空気Ａ
は、タービンコンプレッサで加圧した乾燥空気であるた
め、凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることがで
きる。更に、格納容器内で加圧空気は電池からの熱によ
り予熱されて、燃料電池のカソード入口に導入されるの
で、空気予熱器が不必要になる。
【００１２】また、上記構成によれば、カソード入口が
格納容器内の加圧空気を導入できるように容器内と連通
しているので、電池内カソード側と容器圧がほぼ同圧と
なり、従来技術のように、制御弁による容器／カソード
側の差圧制御を必要としない。従って、プラント通常運
転時、緊急遮断時を問わず、容器内と電池内の差圧を許
容値以内の小さい値に抑制することができ、かつ停電や
電圧変動に影響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能
となる。
格納容器内の加圧空気を導入できるように容器内と連通
しているので、電池内カソード側と容器圧がほぼ同圧と
なり、従来技術のように、制御弁による容器／カソード
側の差圧制御を必要としない。従って、プラント通常運
転時、緊急遮断時を問わず、容器内と電池内の差圧を許
容値以内の小さい値に抑制することができ、かつ停電や
電圧変動に影響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能
となる。
【００１３】本発明の好ましい実施形態によれば、改質
器を出た高温排ガスの一部を他の流体と熱交換すること
なく、燃料電池のカソード入口に再循環させるようにな
っている。この構成により、改質器燃焼排ガスの熱量を
そのままカソードに持ち込めるため、高温リサイクル系
の容量を小さくすることができる。また、電池の放熱熱
量は、格納容器内の空気を加熱し再びカソードガスとし
て燃料電池内に戻されるため損失にならない。
器を出た高温排ガスの一部を他の流体と熱交換すること
なく、燃料電池のカソード入口に再循環させるようにな
っている。この構成により、改質器燃焼排ガスの熱量を
そのままカソードに持ち込めるため、高温リサイクル系
の容量を小さくすることができる。また、電池の放熱熱
量は、格納容器内の空気を加熱し再びカソードガスとし
て燃料電池内に戻されるため損失にならない。
【００１４】
【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、重複した説明を省略す
る。図１は、本発明の燃料電池発電設備の全体構成図で
ある。この図において、本発明の燃料電池発電設備で
は、燃料電池４、改質器３、及び改質器用の燃焼器５
（好ましくは触媒燃焼器）を同一の格納容器１２内に格
納し、格納容器１２内に加圧空気Ａを導入し、格納容器
１２内を介して燃料電池４のカソード入口に空気を導入
するようになっている。
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、重複した説明を省略す
る。図１は、本発明の燃料電池発電設備の全体構成図で
ある。この図において、本発明の燃料電池発電設備で
は、燃料電池４、改質器３、及び改質器用の燃焼器５
（好ましくは触媒燃焼器）を同一の格納容器１２内に格
納し、格納容器１２内に加圧空気Ａを導入し、格納容器
１２内を介して燃料電池４のカソード入口に空気を導入
するようになっている。
【００１５】なお、図１の実施形態では、熱交換器２ａ
は、格納容器１２の外部に配置されているが、これを内
部に格納してもよい。また格納容器１２は、圧力容器で
あっても、常圧用の単なる密閉容器であってもよい。
は、格納容器１２の外部に配置されているが、これを内
部に格納してもよい。また格納容器１２は、圧力容器で
あっても、常圧用の単なる密閉容器であってもよい。
【００１６】すなわち、本発明の燃料電池発電設備で
は、タービンコンプレッサ９で加圧した乾燥空気Ａが空
気ライン１４を通って格納容器１２内に導入され、格納
容器内に一旦充満して容器内ガスの役目を果たすように
なっている。従って、格納容器１２への窒素ガスの供給
を無くすことができ、これによりユーティリティとして
の窒素ガスが不要になる。また、加圧空気Ａは、タービ
ンコンプレッサ９で加圧した乾燥空気であるため、従来
の凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることができ
る。更に、格納容器１２内で加圧空気Ａは燃料電池４か
らの熱により予熱されて、燃料電池のカソード入口に導
入されるので、従来の空気予熱器も不必要になる。
は、タービンコンプレッサ９で加圧した乾燥空気Ａが空
気ライン１４を通って格納容器１２内に導入され、格納
容器内に一旦充満して容器内ガスの役目を果たすように
なっている。従って、格納容器１２への窒素ガスの供給
を無くすことができ、これによりユーティリティとして
の窒素ガスが不要になる。また、加圧空気Ａは、タービ
ンコンプレッサ９で加圧した乾燥空気であるため、従来
の凝縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることができ
る。更に、格納容器１２内で加圧空気Ａは燃料電池４か
らの熱により予熱されて、燃料電池のカソード入口に導
入されるので、従来の空気予熱器も不必要になる。
【００１７】また、図１に示すように、本発明の燃料電
池発電設備では、改質器３を出た高温排ガスの一部を他
の流体と熱交換することなく排ガス循環ライン１６及び
分岐ライン１６ａを介して燃料電池４のカソード入口に
再循環させ、残部を分岐ライン１６ｂを介してタービン
コンプレッサ９のタービンＴに導くようになっている。
池発電設備では、改質器３を出た高温排ガスの一部を他
の流体と熱交換することなく排ガス循環ライン１６及び
分岐ライン１６ａを介して燃料電池４のカソード入口に
再循環させ、残部を分岐ライン１６ｂを介してタービン
コンプレッサ９のタービンＴに導くようになっている。
【００１８】この構成により、改質器燃焼排ガスの熱量
をそのままカソードに持ち込めるため、高温リサイクル
系の容量を小さくすることができる。また、電池の放熱
熱量は、格納容器１２内の空気を加熱し再びカソードガ
スとして燃料電池内に戻されるため損失にならない。
をそのままカソードに持ち込めるため、高温リサイクル
系の容量を小さくすることができる。また、電池の放熱
熱量は、格納容器１２内の空気を加熱し再びカソードガ
スとして燃料電池内に戻されるため損失にならない。
【００１９】更に、本発明の燃料電池発電設備では、容
器内とカソード入口を連通させるようになっている。こ
の構成により、電池内カソード側と容器圧がほぼ同圧と
なり、従来技術のように、制御弁による容器／カソード
側の差圧制御を必要としない。また、プラント緊急遮断
時においても、容器内と電池内の差圧を許容値以内の小
さい値に抑制することができ、かつ停電や電圧変動に影
響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能となる。
器内とカソード入口を連通させるようになっている。こ
の構成により、電池内カソード側と容器圧がほぼ同圧と
なり、従来技術のように、制御弁による容器／カソード
側の差圧制御を必要としない。また、プラント緊急遮断
時においても、容器内と電池内の差圧を許容値以内の小
さい値に抑制することができ、かつ停電や電圧変動に影
響を受けない信頼性の高い差圧制御が可能となる。
【００２０】すなわち、従来の制御弁による差圧制御で
は、上述したように、プラント緊急遮断時に容器内ガス
が配管Ｂを通るため、瞬時にカソードラインに開放され
ず、カソード圧に対して、容器圧が高くなる傾向があっ
たが、本発明では容器内のガスが容易にリフォーマ加熱
室又はカソードに流れ込むため、電池の内外差圧を小さ
く制御することができる。
は、上述したように、プラント緊急遮断時に容器内ガス
が配管Ｂを通るため、瞬時にカソードラインに開放され
ず、カソード圧に対して、容器圧が高くなる傾向があっ
たが、本発明では容器内のガスが容易にリフォーマ加熱
室又はカソードに流れ込むため、電池の内外差圧を小さ
く制御することができる。
【００２１】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更できることは勿論である。
るものではなく、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。
【００２２】
【発明の効果】上述したように、本発明の燃料電池発電
設備は、改質器及び燃料電池を格納する格納容器への窒
素ガス又は排ガスの供給を無くすことができ、これによ
りユーティリティとしての窒素ガスを不要とし、かつ凝
縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることができ、更
に、空気予熱器なしで燃料電池に供給する空気を予熱す
ることができ、これにより高価な空気予熱器を不要にす
ることができ、更にプラント通常運転時、プラント緊急
遮断時を問わず、圧力調節弁等の制御装置を用いずに、
容器内と電池内の差圧を許容値以内の小さい値に抑制す
ることができ、停電や電圧変動に影響を受けない信頼性
の高い差圧制御が可能である、等の優れた効果を有す
る。
設備は、改質器及び燃料電池を格納する格納容器への窒
素ガス又は排ガスの供給を無くすことができ、これによ
りユーティリティとしての窒素ガスを不要とし、かつ凝
縮器やＫＯドラム等の設備を不要にすることができ、更
に、空気予熱器なしで燃料電池に供給する空気を予熱す
ることができ、これにより高価な空気予熱器を不要にす
ることができ、更にプラント通常運転時、プラント緊急
遮断時を問わず、圧力調節弁等の制御装置を用いずに、
容器内と電池内の差圧を許容値以内の小さい値に抑制す
ることができ、停電や電圧変動に影響を受けない信頼性
の高い差圧制御が可能である、等の優れた効果を有す
る。
【図１】本発明の燃料電池発電設備の全体構成図であ
る。
る。
【図２】従来の燃料電池発電設備の全体構成図である。
【図３】図２の燃料電池まわりの部分構成図である。
１ 脱硫器 ２ａ，２ｂ 熱交換器 ３ 改質器（リフォーマ） ４ 燃料電池 ５ 燃焼器 ６ 排熱回収ボイラ ７ａ 凝縮器 ７ｂ ノックアウトドラム（ＫＯドラム） ８ａ，８ｂ ブロア ９ タービンコンプレッサ １０ａ，１０ｂ 流量制御弁 １１ カソード出口配管 １２ 格納容器 １３ アノード出口配管 １４ 空気ライン １６ 排ガス循環ライン １８ 給水蒸発器
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料電池、改質器、及び改質器用の燃焼
器を同一の格納容器内に格納し、該格納容器内に加圧空
気を導入し、格納容器内を介して燃料電池のカソード入
口に空気を導入する、ことを特徴とする燃料電池発電設
備。 - 【請求項２】 改質器を出た高温排ガスの一部を、他の
流体と熱交換することなくカソード入口に再循環させ
る、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電設
備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32494197A JP3882965B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 燃料電池発電設備 |
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| JP32494197A JP3882965B2 (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 燃料電池発電設備 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009148505A3 (en) * | 2008-05-30 | 2010-02-18 | Corning Incorporated | Solid oxide fuel cell systems |
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1997
- 1997-11-26 JP JP32494197A patent/JP3882965B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009148505A3 (en) * | 2008-05-30 | 2010-02-18 | Corning Incorporated | Solid oxide fuel cell systems |
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