JPH11260386A - 燃料電池発電プラントおよびその運転制御方法 - Google Patents

燃料電池発電プラントおよびその運転制御方法

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JPH11260386A
JPH11260386A JP10061100A JP6110098A JPH11260386A JP H11260386 A JPH11260386 A JP H11260386A JP 10061100 A JP10061100 A JP 10061100A JP 6110098 A JP6110098 A JP 6110098A JP H11260386 A JPH11260386 A JP H11260386A
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JP
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hydrogen
fuel cell
fuel
electrode
control valve
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JP10061100A
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English (en)
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Noritoshi Sanagi
徳寿 佐薙
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04097Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

(57)【要約】 【課題】プラントを適用する範囲を大幅に広げ、また水
素の元圧を維持するための装置を不要としてプラント全
体のコストを安くすること。 【解決手段】原燃料としての水素を燃料極1aに導入する
と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極1bに導入し、水
素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギー
を発生する燃料電池1と、燃料電池1の燃料極1aに供給
する水素量を制御する水素流量調節弁2と、電池冷却水
系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池1での未反応水素
をリサイクルさせるための蒸気エゼクター5とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、原燃料としての水
素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガスを酸
化剤極に導入し、これら水素と酸化剤ガスとの電気化学
反応により電気エネルギーを発生する燃料電池を備えた
燃料電池発電プラント、およびその運転制御方法に係
り、特にプラントを適用する範囲を大幅に広げることが
でき、また水素の元圧を維持するための装置を不要とし
てプラント全体のコストを安くできるようにした燃料電
池発電プラントおよびその運転制御方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、燃料電池は、水素と酸素との電
気化学反応により、燃料の持つ化学エネルギーを直接、
電気エネルギーに変換する装置であり、高い発電効率を
得ることができる。
【0003】しかも、この燃料電池を備えた燃料電池発
電プラントは、大気汚染物質の排出が少なく、騒音も低
いという環境性に優れた発電プラントとして高く評価さ
れている。
【0004】一方、最近では、原燃料として天然ガスや
プロパンガス等を用いた燃料電池発電プラントが、既に
市場に出てきている。この種の燃料電池発電プラントで
は、燃料電池の燃料極には、水素リッチなガスを導入す
る必要があることから、燃料電池の燃料極に導入する前
に、改質器や一酸化炭素変成器等の反応器を経由する必
要がある。
【0005】この場合、原燃料を水素にすることで、こ
れらの反応器は不要となり、プラントを簡素化すること
ができる。また、最近では、石油化学工場等で発生する
副生水素の有効利用方法等が検討されており、原燃料と
して水素を用いた燃料電池発電プラントが、大きくクロ
ーズアップされてきている。
【0006】図5は、この種の従来の水素を原燃料とし
た燃料電池発電プラントの一般的な概略構成例を示すブ
ロック図である。図5において、燃料電池発電プラント
は、燃料極1a、酸化剤極1b、および電池冷却板1c
を備え、原燃料としての水素を燃料極1aに導入すると
共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極1bに導入し、水
素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギー
を発生する燃料電池1と、燃料電池1の燃料極1aに供
給する水素量を制御する水素流量調節弁2と、燃料電池
1での未反応水素をリサイクルさせるためのエゼクター
(ejector)3と、水素を外部と遮断する水素遮
断弁4とから構成されている。
【0007】なお、上記燃料電池発電プラントは、例え
ば「第4回燃料電池シンポジウム講演予稿集 A5−2
副生水素有効利用による省エネシステム P91〜9
4」により開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の燃料電池発電プラントにおいては、以下
のような問題点がある。すなわち、この種の燃料電池発
電プラントでは、燃料電池1での未反応水素をリサイク
ルさせるためのエゼクター3を駆動するために、原燃料
としての水素の元圧を上げておく必要がある。
【0009】そのため、水素を原燃料とした燃料電池発
電プラントの適用できる範囲が限られてしまい、すなわ
ち副生水素の利用範囲が限られてしまい、また水素の元
圧を維持するための装置も必要であり、プラント全体の
コストが高くなるという問題点がある。
【0010】本発明の目的は、プラントを適用する範囲
を大幅に広げることができ(副生水素の利用範囲を大幅
に広げることができ)、また水素の元圧を維持するため
の装置を不要としてプラント全体のコストを安くするこ
とが可能な燃料電池発電プラントおよびその運転制御方
法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、原燃料としての水素を燃料
極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に
導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気
エネルギーを発生する燃料電池と、燃料電池の燃料極に
供給する水素量を制御する水素流量調節弁と、電池冷却
水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池での未反応水素
をリサイクルさせるための蒸気エゼクターとを備えてい
る。
【0012】従って、請求項1の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、燃料電池での未反応水素のリサイク
ルに必要なエゼクターの駆動源として、電池冷却水系か
らの蒸気を利用することにより、前述したように原燃料
としての水素の元圧を上げておく必要が無い。
【0013】これにより、燃料電池発電プラントを適用
する範囲を大幅に広げることができ(副生水素の利用範
囲を大幅に広げることができ)、また水素の元圧を維持
するための装置も不要となるため、燃料電池発電プラン
ト全体のコストを安くすることができる。
【0014】また、請求項2の発明では、原燃料として
の水素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガス
を酸化剤極に導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学反
応により電気エネルギーを発生する燃料電池と、燃料電
池の燃料極に供給する水素量を制御する水素流量調節弁
と、電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池で
の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
と、原燃料としての水素を、燃料電池の燃料極に供給す
る前に電池冷却水によって予熱するための熱交換器とを
備えている。
【0015】従って、請求項2の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、原燃料としての水素を、電池冷却水
によって予熱することにより、上記請求項1の発明の作
用に加えて、燃料電池発電プラントの電気効率を高める
ことができる。
【0016】さらに、請求項3の発明では、上記請求項
2の発明の燃料電池発電プラントを起動するに際して、
始めに電池冷却水の昇温を行ない、その後燃料電池の燃
料極に水素を供給するシーケンス制御を行なうようにし
ている。
【0017】従って、請求項3の発明の燃料電池発電プ
ラントの運転制御方法においては、原燃料としての水素
の燃料電池の燃料極への供給に先んじて、電池冷却水の
昇温が完了し、熱交換器によって十分に昇温された水素
を、燃料電池の燃料極に供給することにより、発電開始
直後から安定した運転を行なうことができる。
【0018】一方、請求項4の発明では、原燃料として
の水素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガス
を酸化剤極に導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学反
応により電気エネルギーを発生する燃料電池と、燃料電
池の燃料極に供給する水素量を制御する水素流量調節弁
と、電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池で
の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
と、電池冷却水系から蒸気エゼクターに至る経路の途中
に設けられ、電池冷却水系からの蒸気量を制御する蒸気
流量調節弁と、電池冷却水系からプラント外部に至る経
路の途中に設けられ、電池冷却水系からの余剰蒸気量を
制御する余剰蒸気流量調節弁とを備えている。
【0019】従って、請求項4の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、蒸気流量調節弁および余剰蒸気流量
調節弁を用いることにより、上記請求項1の発明の作用
に加えて、燃料電池内の湿分の管理を行なうことができ
る。
【0020】また、請求項5の発明では、上記請求項4
の発明の燃料電池発電プラントにおいて、燃料電池内の
湿分を適切に維持するように、蒸気流量調節弁および余
剰蒸気流量調節弁の開度を制御する制御手段を付加して
いる。
【0021】従って、請求項5の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、蒸気流量調節弁および余剰蒸気流量
調節弁を適切に制御することにより、上記請求項1の発
明の作用に加えて、燃料電池内の湿分の管理を行なうこ
とができ、燃料電池発電プラントを健全に運転すること
が可能である。
【0022】一方、請求項6の発明では、原燃料として
の水素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガス
を酸化剤極に導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学反
応により電気エネルギーを発生する燃料電池と、燃料電
池の燃料極に供給する水素量を制御する水素流量調節弁
と、電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池で
の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
と、燃料電池の燃料極出口からプラント外部に至る経路
の途中に設けられ、水素の圧力を検出する圧力検出手段
と、圧力検出手段からの検出値に基づいて、水素流量調
節弁の開度を制御する制御手段とを備えている。
【0023】従って、請求項6の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、原燃料としての水素のプラントへの
入口から燃料電池を通ってプラント外部に排出される出
口に至るラインの経時的な圧力損失の増加や、原燃料と
しての水素の元圧の変化等を検出し、その検出値に応じ
て水素流量調節弁の開度を制御することにより、上記請
求項1の発明の作用に加えて、適切な量の水素を燃料電
池の燃料極に供給することができる。
【0024】また、請求項7の発明では、原燃料として
の水素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガス
を酸化剤極に導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学反
応により電気エネルギーを発生する燃料電池と、燃料電
池の燃料極に供給する水素量を制御する水素流量調節弁
と、電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池で
の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
と、水素流量調節弁の入口と出口の圧力差を検出する差
圧検出手段と、差圧検出手段からの検出値に基づいて、
水素流量調節弁の開度を制御する制御手段とを備えてい
る。
【0025】従って、請求項7の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、水素流量調節弁の入口と出口の圧力
差から、水素流量調節弁の開度による圧力損失や、原燃
料としての水素の元圧の変化等を検出し、その検出値に
応じて水素流量調節弁の開度を制御することにより、上
記請求項1の発明の作用に加えて、適切な量の水素を燃
料電池の燃料極に供給することができる。
【0026】さらに、請求項8の発明では、原燃料とし
ての水素を燃料極に導入すると共に、空気等の酸化剤ガ
スを酸化剤極に導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学
反応により電気エネルギーを発生する燃料電池と、燃料
電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素流量調節
弁と、電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、燃料電池
での未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクタ
ーと、燃料電池の燃料極出口からプラント外部に至る経
路の途中に設けられ、水素の圧力を検出する圧力検出手
段と、水素流量調節弁の入口と出口の圧力差を検出する
差圧検出手段と、圧力検出手段および前記差圧検出手段
からの検出値に基づいて、水素流量調節弁の開度を制御
する制御手段とを備えている。
【0027】従って、請求項8の発明の燃料電池発電プ
ラントにおいては、原燃料としての水素のプラントへの
入口から燃料電池を通ってプラント外部に排出される出
口に至るラインの経時的な圧力損失の増加や、水素流量
調節弁の開度による圧力損失や、原燃料としての水素の
元圧の変化等を検出し、その検出値に応じて水素流量調
節弁の開度を制御することにより、上記請求項1の発明
の作用に加えて、適切な量の水素を燃料電池の燃料極に
供給することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 (第1の実施の形態:請求項1に対応)図1は、本実施
の形態による燃料電池発電プラントの概略構成例を示す
ブロック図であり、図5と同一要素には同一符号を付し
て示している。
【0029】すなわち、本実施の形態の燃料電池発電プ
ラントは、図1に示すように、燃料極1a、酸化剤極1
b、および電池冷却板1cを備え、原燃料としての水素
を燃料極1aに導入すると共に、空気等の酸化剤ガスを
酸化剤極1bに導入し、水素と酸化剤ガスとの電気化学
反応により電気エネルギーを発生する燃料電池1と、燃
料電池1の燃料極1aに供給する水素量を制御する水素
流量調節弁2と、図示しない電池冷却水系からの蒸気を
駆動源とし、燃料電池1での未反応水素をリサイクルさ
せるための蒸気エゼクター5と、水素を外部と遮断する
水素遮断弁4とから構成している。
【0030】次に、以上のように構成した本実施の形態
の燃料電池発電プラントにおいては、燃料電池1での未
反応水素のリサイクルに必要なエゼクター5の駆動源と
して、電池冷却水系からの蒸気を利用していることによ
り、前述したように原燃料としての水素の元圧を上げて
おく必要が無い。
【0031】これにより、燃料電池発電プラントを適用
する範囲を大幅に広げることができ(副生水素の利用範
囲を大幅に広げることができ)、また水素の元圧を維持
するための装置も不要となるため、燃料電池発電プラン
ト全体のコストを安くすることができる。
【0032】上述したように、本実施の形態の燃料電池
発電プラントでは、プラントを適用する範囲を大幅に広
げることができ、また水素の元圧を維持するための装置
を不要として、プラント全体のコストを安くすることが
可能となる。
【0033】(第2の実施の形態:請求項1乃至請求項
3に対応)図2は、本実施の形態による燃料電池発電プ
ラントの概略構成例を示すブロック図であり、図1と同
一要素には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
【0034】すなわち、本実施の形態の燃料電池発電プ
ラントは、図2に示すように、原燃料としての水素を、
燃料電池1の燃料極1aに供給する前に電池冷却水によ
って予熱するための熱交換器6を図1に付加した構成と
している。
【0035】さらに、プラントを起動するに際して、始
めに電池冷却水の昇温を行ない、その後燃料電池1の燃
料極1aに水素を供給するシーケンス制御を行なうよう
にしている。
【0036】次に、以上のように構成した本実施の形態
の燃料電池発電プラントにおいては、原燃料としての水
素の燃料電池1の燃料極1aへの供給に先んじて、電池
冷却水の昇温が完了されており、熱交換器6によって十
分に昇温された水素が、燃料電池1の燃料極1aに供給
されることにより、前述した第1の実施の形態での作用
効果に加えて、発電開始直後から安定した運転を行なう
ことができると同時に、燃料電池発電プラントの電気効
率を高めることができる。
【0037】上述したように、本実施の形態の燃料電池
発電プラントでは、前記第1の実施の形態での作用効果
に加えて、発電開始直後から安定した運転を行なうこと
が可能であると同時に、燃料電池発電プラントの電気効
率を高めることが可能となる。
【0038】(第3の実施の形態:請求項1、請求項4
および請求項5に対応)図3は、本実施の形態による燃
料電池発電プラントの概略構成例を示すブロック図であ
り、図1と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0039】すなわち、本実施の形態の燃料電池発電プ
ラントは、図3に示すように、図1における電池冷却水
系から蒸気エゼクター5に至る経路の途中に、電池冷却
水系からの蒸気量を制御する蒸気流量調節弁7を設ける
と共に、電池冷却水系からプラント外部に至る経路の途
中に、電池冷却水系からの余剰蒸気量を制御する余剰蒸
気流量調節弁8を設け、さらに燃料電池1内の湿分を適
切に維持するように、蒸気流量調節弁7および余剰蒸気
流量調節弁8の開度を制御する制御装置20を付加した
構成としている。
【0040】次に、以上のように構成した本実施の形態
の燃料電池発電プラントにおいては、電池冷却水系から
蒸気エゼクター5に至る経路に設けた蒸気流量調節弁7
と、電池冷却水系からプラント外部に至る経路に設けた
余剰蒸気流量調節弁8の開度を、制御装置20によって
適切に制御することにより、前述した第1の実施の形態
での作用効果に加えて、燃料電池1の電気出力に応じ
て、適切な量の蒸気を燃料電池1の燃料極1aに供給
し、燃料電池1内の湿分の管理を行なうことができ、燃
料電池発電プラントを健全に運転することができる。
【0041】上述したように、本実施の形態の燃料電池
発電プラントでは、前記第1の実施の形態での作用効果
に加えて、燃料電池1内の湿分の管理を行なうことがで
き、燃料電池発電プラントを健全に運転することが可能
となる。
【0042】(第4の実施の形態:請求項1、請求項6
乃至請求項8に対応)図4は、本実施の形態による燃料
電池発電プラントの概略構成例を示すブロック図であ
り、図1と同一要素には同一符号を付してその説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【0043】すなわち、本実施の形態の燃料電池発電プ
ラントは、図4に示すように、図1における燃料電池1
の燃料極1a出口からプラント外部に至る経路(燃料排
気出口部)の途中に、水素の圧力を検出する圧力検出手
段としての圧力計10を設けると共に、水素流量調節弁
2の入口と出口との間に、その入口と出口との圧力差
(差圧)を検出する差圧検出手段としての差圧計9を設
け、さらに圧力計10および差圧計9からの検出値に基
づいて、水素流量調節弁2の開度を制御する制御装置3
0を付加した構成としている。
【0044】次に、以上のように構成した本実施の形態
の燃料電池発電プラントにおいては、プラントの燃料系
の経時的な圧力損失の増加や、原燃料としての水素の元
圧の変動等を、圧力計10および差圧計9によって検出
し、その検出値に応じて水素流量調節弁2の開度を、制
御装置30によって適切に制御することにより、前述し
た第1の実施の形態での作用効果に加えて、適切な量の
水素を燃料電池1の燃料極1aに供給することができ
る。
【0045】上述したように、本実施の形態の燃料電池
発電プラントでは、前記第1の実施の形態での作用効果
に加えて、適切な量の水素を燃料電池1の燃料極1aに
供給することが可能となる。
【0046】(他の実施の形態)前記第4の実施の形態
では、圧力計10、および差圧計9の両方を設け、これ
ら圧力計10および差圧計9からの検出値に基づいて、
制御装置30により水素流量調節弁2の開度を制御する
場合について説明したが、これに限らず、上記圧力計1
0、または差圧計9の一方のみを設け、この圧力計1
0、または差圧計9からの検出値に基づいて、制御装置
30により水素流量調節弁2の開度を制御するようにし
ても、前述した第4の実施の形態の場合と同様の作用効
果を得ることが可能である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1乃至請求
項3の発明の燃料電池発電プラントおよびその運転制御
方法によれば、プラントを適用する範囲を大幅に広げる
ことができ(副生水素の利用範囲を大幅に広げることが
でき)、また水素の元圧を維持するための装置を不要と
してコストを安くすることが可能となる。
【0048】また、請求項4および請求項5の発明の燃
料電池発電プラントによれば、上記請求項1の発明の効
果に加えて、燃料電池内の湿分の管理を行なうことがで
き、燃料電池発電プラントを健全に運転することが可能
となる。
【0049】さらに、請求項6乃至請求項8の発明の燃
料電池発電プラントによれば、上記請求項1の発明の効
果に加えて、適切な量の水素を燃料電池の燃料極に供給
することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による燃料電池発電プラントの第1の実
施の形態を示す概略ブロック図。
【図2】本発明による燃料電池発電プラントの第2の実
施の形態を示す概略ブロック図。
【図3】本発明による燃料電池発電プラントの第3の実
施の形態を示す概略ブロック図。
【図4】本発明による燃料電池発電プラントの第4の実
施の形態を示す概略ブロック図。
【図5】従来の燃料電池発電プラントの一般的な概略構
成例を示すブロック図。
【符号の説明】
1…燃料電池、 1a…燃料極、 1b…酸化剤極、 1c…電池冷却板、 2…水素流量調節弁、 3…エゼクター、 4…水素遮断弁、 5…蒸気エゼクター、 6…熱交換器、 7…蒸気流量調節弁、 8…余剰蒸気流量調節弁、 9…差圧計、 10…圧力計、 20…制御装置、 30…制御装置。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
  2. 【請求項2】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 前記原燃料としての水素を、前記燃料電池の燃料極に供
    給する前に電池冷却水によって予熱するための熱交換器
    と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
  3. 【請求項3】 前記請求項2に記載の燃料電池発電プラ
    ントを起動するに際して、 始めに前記電池冷却水の昇温を行ない、その後前記燃料
    電池の燃料極に水素を供給するシーケンス制御を行なう
    ようにしたことを特徴とする燃料電池発電プラントの運
    転制御方法。
  4. 【請求項4】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 前記電池冷却水系から前記蒸気エゼクターに至る経路の
    途中に設けられ、前記電池冷却水系からの蒸気量を制御
    する蒸気流量調節弁と、 前記電池冷却水系からプラント外部に至る経路の途中に
    設けられ、前記電池冷却水系からの余剰蒸気量を制御す
    る余剰蒸気流量調節弁と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
  5. 【請求項5】 前記請求項4に記載の燃料電池発電プラ
    ントにおいて、 前記燃料電池内の湿分を適切に維持するように、前記蒸
    気流量調節弁および余剰蒸気流量調節弁の開度を制御す
    る制御手段を付加して成ることを特徴とする燃料電池発
    電プラント。
  6. 【請求項6】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 前記燃料電池の燃料極出口からプラント外部に至る経路
    の途中に設けられ、水素の圧力を検出する圧力検出手段
    と、 前記圧力検出手段からの検出値に基づいて、前記水素流
    量調節弁の開度を制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
  7. 【請求項7】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 前記水素流量調節弁の入口と出口の圧力差を検出する差
    圧検出手段と、 前記差圧検出手段からの検出値に基づいて、前記水素流
    量調節弁の開度を制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
  8. 【請求項8】 原燃料としての水素を燃料極に導入する
    と共に、空気等の酸化剤ガスを酸化剤極に導入し、前記
    水素と酸化剤ガスとの電気化学反応により電気エネルギ
    ーを発生する燃料電池と、 前記燃料電池の燃料極に供給する水素量を制御する水素
    流量調節弁と、 電池冷却水系からの蒸気を駆動源とし、前記燃料電池で
    の未反応水素をリサイクルさせるための蒸気エゼクター
    と、 前記燃料電池の燃料極出口からプラント外部に至る経路
    の途中に設けられ、水素の圧力を検出する圧力検出手段
    と、 前記水素流量調節弁の入口と出口の圧力差を検出する差
    圧検出手段と、 前記圧力検出手段および前記差圧検出手段からの検出値
    に基づいて、前記水素流量調節弁の開度を制御する制御
    手段と、 を備えて成ることを特徴とする燃料電池発電プラント。
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