JPH11307110A - 燃料電池発電装置用改質器の運転方法 - Google Patents
燃料電池発電装置用改質器の運転方法Info
- Publication number
- JPH11307110A JPH11307110A JP10109166A JP10916698A JPH11307110A JP H11307110 A JPH11307110 A JP H11307110A JP 10109166 A JP10109166 A JP 10109166A JP 10916698 A JP10916698 A JP 10916698A JP H11307110 A JPH11307110 A JP H11307110A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- fuel cell
- reformer
- load
- amount
- 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.)
- Granted
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】負荷が低下しても、適正な水素量を含む改質ガ
スが得られ、かつ熱利用蒸気の熱利用率が一定に保持さ
れる運転方法を得る。 【解決手段】燃料電池の発電反応に伴う発生熱により得
られた気液二相流を導入して水蒸気と冷却水とに分離す
る水蒸気分離器で得られた水蒸気を、原燃料と混合して
加熱し、改質触媒により改質して、燃料電池に供給する
燃料ガスを得る改質器において、負荷の変動に対応して
原燃料と混合する水蒸気量を調整し、負荷が低下したと
き、図１のごとく、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比
（Ｓ／Ｃ）を低下させるとともに、改質器の反応温度を
調整し、負荷が低下したとき、反応温度を上昇させて運
転する。
スが得られ、かつ熱利用蒸気の熱利用率が一定に保持さ
れる運転方法を得る。 【解決手段】燃料電池の発電反応に伴う発生熱により得
られた気液二相流を導入して水蒸気と冷却水とに分離す
る水蒸気分離器で得られた水蒸気を、原燃料と混合して
加熱し、改質触媒により改質して、燃料電池に供給する
燃料ガスを得る改質器において、負荷の変動に対応して
原燃料と混合する水蒸気量を調整し、負荷が低下したと
き、図１のごとく、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比
（Ｓ／Ｃ）を低下させるとともに、改質器の反応温度を
調整し、負荷が低下したとき、反応温度を上昇させて運
転する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学反応によ
り電気エネルギーを得る燃料電池発電装置において、燃
料ガスの生成に用いられる改質器の運転方法に関する。
り電気エネルギーを得る燃料電池発電装置において、燃
料ガスの生成に用いられる改質器の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、燃料電池発電装置の改質ガスの
生成系統を示す系統図である。図において、模式的に表
示した燃料電池本体２は、電解質を保持したマトリック
スを燃料極と酸化剤極とにより挟持してなる単位セルを
多数積層し、発電に伴う発熱を除去して所定温度に維持
するための冷却板を適宜介装して構成されている。この
冷却板は、水蒸気分離器３に貯えられた冷却水を循環ポ
ンプ４により供給することによって冷却されており、冷
却水は、冷却板で加熱されて高温の気液二相流となり、
水蒸気分離器３へと戻され、水蒸気と水とに分離され、
水は再び冷却水として用いられている。一方、水蒸気の
凡そ５０％は、改質用蒸気として改質ガスの生成に用い
られ、残余の凡そ５０％の水蒸気は熱利用蒸気として用
いられている。なお、水蒸気分離器３には補給水の供給
系統が備えられており、水蒸気として利用することによ
り減少する水量を補っている。
生成系統を示す系統図である。図において、模式的に表
示した燃料電池本体２は、電解質を保持したマトリック
スを燃料極と酸化剤極とにより挟持してなる単位セルを
多数積層し、発電に伴う発熱を除去して所定温度に維持
するための冷却板を適宜介装して構成されている。この
冷却板は、水蒸気分離器３に貯えられた冷却水を循環ポ
ンプ４により供給することによって冷却されており、冷
却水は、冷却板で加熱されて高温の気液二相流となり、
水蒸気分離器３へと戻され、水蒸気と水とに分離され、
水は再び冷却水として用いられている。一方、水蒸気の
凡そ５０％は、改質用蒸気として改質ガスの生成に用い
られ、残余の凡そ５０％の水蒸気は熱利用蒸気として用
いられている。なお、水蒸気分離器３には補給水の供給
系統が備えられており、水蒸気として利用することによ
り減少する水量を補っている。
【０００３】燃料電池本体２の燃料極へ供給する燃料ガ
スには、炭化水素等の原燃料に上記の改質用蒸気を混合
し、改質器１において加熱し、改質触媒により改質した
水素濃度の高い改質ガスが用いられている。また、酸化
剤極には図示しない系統により酸素を含んだ酸化剤ガ
ス、例えば反応空気が供給される。このようにして供給
された燃料ガス中の水素と酸化剤ガス中の酸素により、
燃料電池本体２の各単位セルで電気化学反応が生じて発
電がおこなわれる。したがって、燃料極へ送る改質ガス
は所定量の水素を安定して保持する必要がある。このた
め、改質器１においては、改質反応の温度を一定に保持
するとともに、改質用蒸気の量を調整して水蒸気と原燃
料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）が所定値を維持するよ
う制御して改質が行われている。
スには、炭化水素等の原燃料に上記の改質用蒸気を混合
し、改質器１において加熱し、改質触媒により改質した
水素濃度の高い改質ガスが用いられている。また、酸化
剤極には図示しない系統により酸素を含んだ酸化剤ガ
ス、例えば反応空気が供給される。このようにして供給
された燃料ガス中の水素と酸化剤ガス中の酸素により、
燃料電池本体２の各単位セルで電気化学反応が生じて発
電がおこなわれる。したがって、燃料極へ送る改質ガス
は所定量の水素を安定して保持する必要がある。このた
め、改質器１においては、改質反応の温度を一定に保持
するとともに、改質用蒸気の量を調整して水蒸気と原燃
料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）が所定値を維持するよ
う制御して改質が行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料電
池発電装置は、常に一定の負荷で運転されるものとは限
らず、条件に対応して定格値より低い負荷で運転される
場合がある。負荷が低くなれば電気エネルギーを得る電
気化学反応の度合いも低下し、これに伴って生じる発熱
量も減少するが、さらに、負荷が低くなるほど発生熱の
割合が低下するという特性を備えている。したがって、
例えば、負荷が定格の５０％に低下すれば、図４に示し
たごとく、発生熱の割合は９０％に低下し、発熱量は定
格時の約４５％となる。これに対して、従来の改質器の
運転方法では、改質用蒸気および原燃料の量を負荷に比
例させて供給しており、負荷によらずＳ／Ｃを一定値に
保持して運転している。したがって、燃料電池の負荷が
低下した際には、定格時に取り出し得る蒸気量に負荷の
割合を乗じた値よりさらに少ない蒸気量しか水蒸気分離
器から取り出せず、熱利用蒸気として取り出し得る蒸気
量は負荷が低くなるほど大幅に減少することとなり、熱
利用率、すなわち、投入原料の発生熱量に対する熱利用
蒸気として用いられる熱量の割合が大幅に低下する事態
を引き起こすという問題点がある。
池発電装置は、常に一定の負荷で運転されるものとは限
らず、条件に対応して定格値より低い負荷で運転される
場合がある。負荷が低くなれば電気エネルギーを得る電
気化学反応の度合いも低下し、これに伴って生じる発熱
量も減少するが、さらに、負荷が低くなるほど発生熱の
割合が低下するという特性を備えている。したがって、
例えば、負荷が定格の５０％に低下すれば、図４に示し
たごとく、発生熱の割合は９０％に低下し、発熱量は定
格時の約４５％となる。これに対して、従来の改質器の
運転方法では、改質用蒸気および原燃料の量を負荷に比
例させて供給しており、負荷によらずＳ／Ｃを一定値に
保持して運転している。したがって、燃料電池の負荷が
低下した際には、定格時に取り出し得る蒸気量に負荷の
割合を乗じた値よりさらに少ない蒸気量しか水蒸気分離
器から取り出せず、熱利用蒸気として取り出し得る蒸気
量は負荷が低くなるほど大幅に減少することとなり、熱
利用率、すなわち、投入原料の発生熱量に対する熱利用
蒸気として用いられる熱量の割合が大幅に低下する事態
を引き起こすという問題点がある。
【０００５】本発明は、このような従来技術の難点を考
慮してなされたもので、その目的は、燃料電池の負荷が
低下した際にも、適正な水素量を有する改質ガスが得ら
れ、かつ、熱利用蒸気として用いられる蒸気の熱利用率
を低下させることなく運転できる燃料電池発電装置用改
質器の運転方法を提供することにある。
慮してなされたもので、その目的は、燃料電池の負荷が
低下した際にも、適正な水素量を有する改質ガスが得ら
れ、かつ、熱利用蒸気として用いられる蒸気の熱利用率
を低下させることなく運転できる燃料電池発電装置用改
質器の運転方法を提供することにある。
【０００６】
【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、本発明においては、燃料電池本体へ冷却水を供給
し、発電反応に伴い加熱されて生じた気液二相流を導入
して水蒸気と冷却水とに分離する水蒸気分離器で得られ
た水蒸気を、炭化水素等の原燃料と混合して加熱し、改
質触媒により改質して燃料電池本体の燃料極へ供給する
高水素濃度の燃料ガスを得る燃料電池発電装置用改質器
の運転方法において、燃料電池本体の負荷変動に対応し
て、原燃料と混合する水蒸気量を調整し、負荷の低下に
連動して水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）
を低下させるとともに、改質器の反応温度を調整し、負
荷の低下に連動して改質器の反応温度を上昇させて運転
することとし、例えば、負荷が定格運転時の負荷のＸ倍
であるとき、水蒸気分離器に回収される発生熱量の、定
格運転時に回収される発生熱量にＸを乗じた値に対する
割合がα、定格運転時の発生熱量に対する改質用蒸気と
して用いられる蒸気の熱量の割合がγのとき、水蒸気と
原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の
（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転することとする。
めに、本発明においては、燃料電池本体へ冷却水を供給
し、発電反応に伴い加熱されて生じた気液二相流を導入
して水蒸気と冷却水とに分離する水蒸気分離器で得られ
た水蒸気を、炭化水素等の原燃料と混合して加熱し、改
質触媒により改質して燃料電池本体の燃料極へ供給する
高水素濃度の燃料ガスを得る燃料電池発電装置用改質器
の運転方法において、燃料電池本体の負荷変動に対応し
て、原燃料と混合する水蒸気量を調整し、負荷の低下に
連動して水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）
を低下させるとともに、改質器の反応温度を調整し、負
荷の低下に連動して改質器の反応温度を上昇させて運転
することとし、例えば、負荷が定格運転時の負荷のＸ倍
であるとき、水蒸気分離器に回収される発生熱量の、定
格運転時に回収される発生熱量にＸを乗じた値に対する
割合がα、定格運転時の発生熱量に対する改質用蒸気と
して用いられる蒸気の熱量の割合がγのとき、水蒸気と
原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の
（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転することとする。
【０００７】既に図４に示したごとく、燃料電池本体の
負荷が低下すると発生熱が低下し、水蒸気分離器で得ら
れる水蒸気量も低下する。したがって、水蒸気分離器の
水蒸気の一部を利用して運転する熱利用装置の効率の低
下を防止するには、熱利用装置に供給する水蒸気量を負
荷に比例させた値に保持し、改質用の水蒸気量を減少さ
せ、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低
下させて運転する必要がある。
負荷が低下すると発生熱が低下し、水蒸気分離器で得ら
れる水蒸気量も低下する。したがって、水蒸気分離器の
水蒸気の一部を利用して運転する熱利用装置の効率の低
下を防止するには、熱利用装置に供給する水蒸気量を負
荷に比例させた値に保持し、改質用の水蒸気量を減少さ
せ、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低
下させて運転する必要がある。
【０００８】すなわち、図５に示したごとく、負荷ＰX
が定格運転時の負荷Ｐ0 のＸ倍、すなわち、ＰX ＝Ｐ0
Ｘのときの、燃料電池本体に投入される原燃料の発生熱
量をＡX 、燃料電池本体の発生熱量をＢX 、そのうち改
質蒸気として用いられる熱量をＥX 、熱利用に供される
熱量をＤX とし、これらの定格運転時の値を、それぞれ
Ａ0 、Ｂ0 、Ｅ0 、Ｄ0 として表示すると、ＡX はＡ0
にＸを乗じた値となる。また、ＢX とＢ0 にＸを乗じた
値との比、すなわち発生熱の割合をα、熱利用率、すな
わちＤX とＡX との比をβ、Ｅ0 とＢ0 との比をγとす
ると、次式（１）、（２）、（３）のごとく表示され
る。
が定格運転時の負荷Ｐ0 のＸ倍、すなわち、ＰX ＝Ｐ0
Ｘのときの、燃料電池本体に投入される原燃料の発生熱
量をＡX 、燃料電池本体の発生熱量をＢX 、そのうち改
質蒸気として用いられる熱量をＥX 、熱利用に供される
熱量をＤX とし、これらの定格運転時の値を、それぞれ
Ａ0 、Ｂ0 、Ｅ0 、Ｄ0 として表示すると、ＡX はＡ0
にＸを乗じた値となる。また、ＢX とＢ0 にＸを乗じた
値との比、すなわち発生熱の割合をα、熱利用率、すな
わちＤX とＡX との比をβ、Ｅ0 とＢ0 との比をγとす
ると、次式（１）、（２）、（３）のごとく表示され
る。
【０００９】
【数１】 α ＝ ＢX ／（Ｂ0 Ｘ） （１） β ＝ ＤX ／ＡX ＝ＤX ／（Ａ0 Ｘ） （２） γ ＝ Ｅ0 ／Ｂ0 （３） したがって、熱利用率βを負荷変動、すなわちＸによら
ず一定にして運転するには、ＤX ＝Ｄ0 Ｘとすればよ
く、改質用蒸気の熱量ＥX を以下のごとく調整すればよ
い。
ず一定にして運転するには、ＤX ＝Ｄ0 Ｘとすればよ
く、改質用蒸気の熱量ＥX を以下のごとく調整すればよ
い。
【００１０】
【数２】 ＥX ＝ＢX −ＤX ＝ＢX −Ｄ0 Ｘ ＝（α＋γ−１）ＸＢ0 （４） ∴ ＥX ／Ｅ0 ＝（（α＋γ−１）／γ）Ｘ （５） すなわち、改質用蒸気の熱量ＥX を、定格運転時の熱量
Ｅ0 にＸを乗じた値の（α＋γ−１）／γ倍とすればよ
い。
Ｅ0 にＸを乗じた値の（α＋γ−１）／γ倍とすればよ
い。
【００１１】したがって、（Ｓ／Ｃ）の値を定格運転時
の（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転すれば、熱利用
装置の効率の低下を生じることなく運転することができ
る。一方、改質器の反応温度を上昇させれば改質率が上
昇するので、負荷の低下とともに反応温度を上昇させる
ことにより、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／
Ｃ）の低下による改質率の低下が抑制され、所定の水素
量が得られることとなる。
の（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転すれば、熱利用
装置の効率の低下を生じることなく運転することができ
る。一方、改質器の反応温度を上昇させれば改質率が上
昇するので、負荷の低下とともに反応温度を上昇させる
ことにより、水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／
Ｃ）の低下による改質率の低下が抑制され、所定の水素
量が得られることとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の燃料電池発電装
置用改質器の運転方法の実施例において用いられる水蒸
気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）の設定条件を
従来例と比較して示す特性図である。また、図２は、本
実施例において用いられる改質器の反応温度の設定条件
を従来例と比較して示す特性図である。
置用改質器の運転方法の実施例において用いられる水蒸
気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）の設定条件を
従来例と比較して示す特性図である。また、図２は、本
実施例において用いられる改質器の反応温度の設定条件
を従来例と比較して示す特性図である。
【００１３】本実施例の燃料電池発電装置では、定格運
転時に、燃料電池本体の発生熱の約５０％相当分の水蒸
気が水蒸気分離器より熱利用装置へ送られて熱利用さ
れ、残りの約５０％相当分の水蒸気が水蒸気分離器より
改質用蒸気として取出され利用されている。燃料電池の
負荷が低下すると燃料電池内部で発生する熱量が低下
し、すでに例示した図４のごとく、負荷が５０％に低下
したときに、発生熱の割合が 0.9となる場合、発生熱量
は４５％になる。したがって、負荷の低下とともに水蒸
気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低下させる
こととし、上述のごとく、負荷が定格運転時の負荷のＸ
倍であるとき、水蒸気分離器に回収される発生熱量の、
定格運転時に回収される発生熱量にＸを乗じた値に対す
る割合がα、定格運転時の発生熱量に対する改質用蒸気
として用いられる蒸気の熱量の割合がγのとき、水蒸気
と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の
（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転することとして、
図１に見られるごとく、負荷が５０％に低下したときの
モル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の８０％となるよう設定
すれば、燃料電池本体に投入される原燃料の発生熱量に
対する熱利用蒸気として取出される水蒸気量の熱量の割
合、すなわち熱利用率が一定に保持されることとなり、
安定して運転できることとなる。
転時に、燃料電池本体の発生熱の約５０％相当分の水蒸
気が水蒸気分離器より熱利用装置へ送られて熱利用さ
れ、残りの約５０％相当分の水蒸気が水蒸気分離器より
改質用蒸気として取出され利用されている。燃料電池の
負荷が低下すると燃料電池内部で発生する熱量が低下
し、すでに例示した図４のごとく、負荷が５０％に低下
したときに、発生熱の割合が 0.9となる場合、発生熱量
は４５％になる。したがって、負荷の低下とともに水蒸
気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低下させる
こととし、上述のごとく、負荷が定格運転時の負荷のＸ
倍であるとき、水蒸気分離器に回収される発生熱量の、
定格運転時に回収される発生熱量にＸを乗じた値に対す
る割合がα、定格運転時の発生熱量に対する改質用蒸気
として用いられる蒸気の熱量の割合がγのとき、水蒸気
と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の
（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転することとして、
図１に見られるごとく、負荷が５０％に低下したときの
モル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の８０％となるよう設定
すれば、燃料電池本体に投入される原燃料の発生熱量に
対する熱利用蒸気として取出される水蒸気量の熱量の割
合、すなわち熱利用率が一定に保持されることとなり、
安定して運転できることとなる。
【００１４】また、このように負荷の低下とともに改質
用蒸気として用いる水蒸気量を減少させ、水蒸気と原燃
料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低下させると、従来
のごとく改質器の反応温度を負荷によらず一定に保持し
て運転すれば、改質率が低下して、燃料電池に送られる
改質ガスに含まれる水素量が不足する事態を生じること
となる。これに対して本実施例では、図２に示したよう
に、例えば負荷が５０％に低下した時、反応温度を 700
℃から 730℃に上げる等、負荷の低下とともに改質器の
反応温度を高くして改質反応を促進させることにより、
水蒸気量が減少しても同一の改質率が得られるよう設定
している。したがって、モル比（Ｓ／Ｃ）を低下させて
も、改質ガスには所定量の水素が含まれ、燃料電池は安
定して運転できる。
用蒸気として用いる水蒸気量を減少させ、水蒸気と原燃
料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低下させると、従来
のごとく改質器の反応温度を負荷によらず一定に保持し
て運転すれば、改質率が低下して、燃料電池に送られる
改質ガスに含まれる水素量が不足する事態を生じること
となる。これに対して本実施例では、図２に示したよう
に、例えば負荷が５０％に低下した時、反応温度を 700
℃から 730℃に上げる等、負荷の低下とともに改質器の
反応温度を高くして改質反応を促進させることにより、
水蒸気量が減少しても同一の改質率が得られるよう設定
している。したがって、モル比（Ｓ／Ｃ）を低下させて
も、改質ガスには所定量の水素が含まれ、燃料電池は安
定して運転できる。
【００１５】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、燃料電
池本体へ冷却水を供給し、発電反応に伴い加熱されて生
じた気液二相流を導入して水蒸気と冷却水とに分離する
水蒸気分離器で得られた水蒸気を、炭化水素等の原燃料
と混合して加熱し、改質触媒により改質して燃料電池本
体の燃料極へ供給する高水素濃度の燃料ガスを得る燃料
電池発電装置用改質器の運転方法を、請求項１、あるい
は２に記載のごとき方法により行うこととしたので、燃
料電池の負荷が低下した際にも、適正な水素量を有する
改質ガスが得られ、かつ、熱利用蒸気として用いられる
蒸気の熱利用率を低下させることなく一定に保持し、安
定して運転できる燃料電池発電装置用改質器の運転方法
が得られることとなった。
池本体へ冷却水を供給し、発電反応に伴い加熱されて生
じた気液二相流を導入して水蒸気と冷却水とに分離する
水蒸気分離器で得られた水蒸気を、炭化水素等の原燃料
と混合して加熱し、改質触媒により改質して燃料電池本
体の燃料極へ供給する高水素濃度の燃料ガスを得る燃料
電池発電装置用改質器の運転方法を、請求項１、あるい
は２に記載のごとき方法により行うこととしたので、燃
料電池の負荷が低下した際にも、適正な水素量を有する
改質ガスが得られ、かつ、熱利用蒸気として用いられる
蒸気の熱利用率を低下させることなく一定に保持し、安
定して運転できる燃料電池発電装置用改質器の運転方法
が得られることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池発電装置用改質器の運転方法
の実施例において用いられる水蒸気と原燃料中の炭素と
のモル比（Ｓ／Ｃ）の設定条件を、従来例と比較して示
す特性図
の実施例において用いられる水蒸気と原燃料中の炭素と
のモル比（Ｓ／Ｃ）の設定条件を、従来例と比較して示
す特性図
【図２】本発明の燃料電池発電装置用改質器の運転方法
の実施例において用いられる改質器の反応温度の設定条
件を、従来例と比較して示す特性図
の実施例において用いられる改質器の反応温度の設定条
件を、従来例と比較して示す特性図
【図３】燃料電池発電装置の改質ガスの生成系統を示す
系統図
系統図
【図４】燃料電池の発生熱量と負荷との関係を示す特性
図
図
【図５】燃料電池における発生熱量の流れを示すフロー
図
図
１ 改質器 ２ 燃料電池本体 ３ 水蒸気分離器 ４ 循環ポンプ
Claims (2)
- 【請求項１】燃料電池本体へ冷却水を供給し、発電反応
に伴い加熱されて生じた気液二相流を導入して水蒸気と
冷却水とに分離する水蒸気分離器で得られた水蒸気の一
部を、炭化水素等の原燃料と混合して加熱し、改質触媒
により改質して燃料電池本体の燃料極へ供給する高水素
濃度の燃料ガスを得る燃料電池発電装置用改質器の運転
方法において、 燃料電池本体の負荷変動に対応して、 原燃料と混合する水蒸気量を調整し、負荷の低下に連動
して水蒸気と原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を低
下させるとともに、 改質器の反応温度を調整し、負荷の低下に連動して改質
器の反応温度を上昇させて運転することを特徴とする燃
料電池発電装置用改質器の運転方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の燃料電池発電装置用改質
器の運転方法において、負荷が定格運転時の負荷のＸ倍
であるとき、水蒸気分離器に回収される発生熱量の、定
格運転時に回収される発生熱量にＸを乗じた値に対する
割合がα、定格運転時の発生熱量に対する改質用蒸気と
して用いられる蒸気の熱量の割合がγのとき、水蒸気と
原燃料中の炭素とのモル比（Ｓ／Ｃ）を定格運転時の
（α＋γ−１）／γ倍に調整して運転することを特徴と
する燃料電池発電装置用改質器の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10916698A JP3555441B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 燃料電池発電装置用改質器の運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10916698A JP3555441B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 燃料電池発電装置用改質器の運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11307110A true JPH11307110A (ja) | 1999-11-05 |
| JP3555441B2 JP3555441B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=14503333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10916698A Expired - Fee Related JP3555441B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 燃料電池発電装置用改質器の運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555441B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003079473A2 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and its control method |
| WO2013027415A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| US8404394B2 (en) | 2005-05-23 | 2013-03-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the fuel cell system |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10916698A patent/JP3555441B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003079473A2 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and its control method |
| CN1333485C (zh) * | 2002-03-15 | 2007-08-22 | 日产自动车株式会社 | 燃料电池系统及其控制方法 |
| US7455921B2 (en) | 2002-03-15 | 2008-11-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system having reformer temperature maintenance system and control method thereof |
| US8404394B2 (en) | 2005-05-23 | 2013-03-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the fuel cell system |
| WO2013027415A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| US9184455B2 (en) | 2011-08-25 | 2015-11-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3555441B2 (ja) | 2004-08-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102496027B1 (ko) | 수소, 전기, 그리고 공동생산을 제공하는 방법 및 시스템 | |
| EP1571726B1 (en) | Apparatus and method for high efficiency operation of a high temperature fuel cell system | |
| US4904548A (en) | Method for controlling a fuel cell | |
| US4464444A (en) | Fuel cell power generation system and method of operating the same | |
| US5187024A (en) | Fuel cell generating system | |
| US10680265B2 (en) | Energy storage using an REP with an engine | |
| EP2112708A2 (en) | Method and apparatus for anode oxidation prevention and cooling of a solid-oxide fuel cell stack | |
| US11335930B2 (en) | Fuel cell system and method for operating the same | |
| JPH07230816A (ja) | 内部改質型固体電解質燃料電池システム | |
| JP3661826B2 (ja) | 燃料電池発電制御方法 | |
| JP3555441B2 (ja) | 燃料電池発電装置用改質器の運転方法 | |
| KR102436677B1 (ko) | Rep 및 pem 기술을 이용한 부하 추종 전력 생성 및 전력 저장 | |
| JP2003007319A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP4727642B2 (ja) | 水素製造発電システムの運転方法 | |
| JP5215527B2 (ja) | 燃料電池の運転方法 | |
| CN103415949A (zh) | 用于改进高温燃料电池系统的可操作性的方法和装置 | |
| JP3211505B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置のアノード入口温度制御方法 | |
| JPH076781A (ja) | りん酸型燃料電池発電装置 | |
| EP4084163A1 (en) | Fuel cell system and method for operating the same | |
| JP2000340243A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPS63158759A (ja) | 燃料電池発電システムの運転方法 | |
| JP2000123852A (ja) | アノード循環ラインを備えた燃料電池 | |
| JPH04255672A (ja) | 燃料電池発電システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040420 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040503 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 6 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110521 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |