JPH11354143A - Fuel cell power generating set with anode circulation line - Google Patents

Fuel cell power generating set with anode circulation line

Info

Publication number
JPH11354143A
JPH11354143A JP10156189A JP15618998A JPH11354143A JP H11354143 A JPH11354143 A JP H11354143A JP 10156189 A JP10156189 A JP 10156189A JP 15618998 A JP15618998 A JP 15618998A JP H11354143 A JPH11354143 A JP H11354143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
anode
exhaust gas
cathode
gas
line
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
Application number
JP10156189A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Saito
一 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP10156189A priority Critical patent/JPH11354143A/en
Publication of JPH11354143A publication Critical patent/JPH11354143A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a system to connect a nitrogen filling range to an anode at the time of plant shut-down to prevent oxidation of the anode when started up. SOLUTION: An anode circulation line 3 for circulating anode exhaust gas to an anode is arranged in a power generating set provided with a fuel cell 20 comprising a cathode and the anode to generate power using cathode gas containing oxygen and anode gas containing hydrogen, a combustor 23 for burning the anode exhaust gas discharged from the anode and cathode exhaust gas discharged from the cathode, a reformer 22 for reforming fuel gas containing steam using combustion exhaust gas in the combustor 23 to be supplied to the anode as the anode gas, a carbon dioxide gas recycle line 7 for supplying combustion exhaust gas in the reformer 22 to the cathode, an air line 8 for driving a turbine using the cathode exhaust gas to generate compressed air and for supplying the compressed air to the cathode, and a starting-up heating line 11 for supplying the combustion exhaust gas to the combustor 23 at the time of start,-up.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、起動時アノード循
環ラインで窒素ガスを循環してアノードの酸化を防止す
る燃料電池発電装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generator for circulating nitrogen gas in an anode circulation line at the time of startup to prevent oxidation of an anode.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池は、高効率で環境
への影響が少ないなど、従来の発電装置にない特徴を有
しており、水力、火力、原子力に続く発電システムとし
て注目を集め、現在鋭意研究が進められている。
2. Description of the Related Art Molten carbonate fuel cells have features not found in conventional power generators, such as high efficiency and low environmental impact, and have attracted attention as power generation systems following hydro, thermal and nuclear power. Currently, intensive research is underway.

【0003】図2は、都市ガスを燃料とする溶融炭酸塩
型燃料電池を用いた発電設備の一例を示す図である。図
2において、発電設備は、蒸気と混合した燃料ガス(都
市ガス)を水素を含むアノードガスに改質する改質器2
2と、酸素を含むカソードガスと水素を含むアノードガ
スとから発電する燃料電池20とを備えており、改質器
22で作られるアノードガスはアノードガスライン2に
より燃料電池20に供給され、燃料電池20の中でその
大部分を消費してアノード排ガスとなり、アノード排ガ
スライン4より触媒燃焼器23に入りカソード排ガスと
ともに燃焼して改質器22の加熱室22bに供給され
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a power generation facility using a molten carbonate fuel cell using city gas as fuel. In FIG. 2, a power generation facility is a reformer 2 for reforming a fuel gas (city gas) mixed with steam into an anode gas containing hydrogen.
2 and a fuel cell 20 that generates electricity from a cathode gas containing oxygen and an anode gas containing hydrogen. The anode gas produced in the reformer 22 is supplied to the fuel cell 20 through the anode gas line 2 and Most of the battery 20 is consumed to become anode exhaust gas, which enters the catalytic combustor 23 through the anode exhaust gas line 4, burns together with the cathode exhaust gas, and is supplied to the heating chamber 22 b of the reformer 22.

【0004】改質器22の加熱室22bより排出された
燃焼排ガスは、炭酸ガスリサイクルライン7によりカソ
ードへ供給される。カソード排ガスの一部は触媒燃焼器
23に供給され、他はタービン圧縮機25に供給され、
圧縮空気を発生し、空気ライン8によりカソードに供給
される。タービン圧縮機25からの排気は蒸気発生装置
26に供給され、蒸気を発生し、蒸気ライン9により燃
料ガスライン1に供給され、燃料ガスと混合して改質器
22に供給される。タービン圧縮機25には燃焼器27
が設けられており、圧縮機25からの空気と燃料ガスを
供給され、燃焼ガスをタービン圧縮機25に供給し、カ
ソード排ガスがない場合でも圧縮空気を発生できるよう
になっている。
[0004] The combustion exhaust gas discharged from the heating chamber 22 b of the reformer 22 is supplied to the cathode through the carbon dioxide gas recycling line 7. A part of the cathode exhaust gas is supplied to the catalytic combustor 23, the other is supplied to the turbine compressor 25,
Compressed air is generated and supplied to the cathode by an air line 8. The exhaust gas from the turbine compressor 25 is supplied to a steam generator 26 to generate steam, supplied to the fuel gas line 1 by the steam line 9, mixed with the fuel gas, and supplied to the reformer 22. The turbine compressor 25 has a combustor 27.
Is provided, air and fuel gas are supplied from the compressor 25, and combustion gas is supplied to the turbine compressor 25 so that compressed air can be generated even when there is no cathode exhaust gas.

【0005】燃焼器23には起動用加熱ライン11が接
続され、起動時バーナユニット29で燃焼ガスを生成
し、温度の低い燃焼器23に燃焼ガスを供給し、改質器
22の改質反応が早期に正常に行われるようにし、さら
に高温の排ガスで系統を運転温度に高めるようにしてい
る。燃料ガスライン1には窒素供給ライン12が接続さ
れており、燃料電池発電装置を停止したときに、各系統
内に窒素を充填し、酸化を防止するようにしている。起
動時はこの窒素を作動ガスに置換しながら各系統の温度
を負荷運転温度に高めてゆく。このため、窒素供給ライ
ン12にはかなり大型の窒素製造設備30が設けられて
いる。
The heating line 11 for starting is connected to the combustor 23, the combustion gas is generated by the burner unit 29 at the time of starting, the combustion gas is supplied to the combustor 23 having a low temperature, and the reforming reaction of the reformer 22 is performed. Is performed early and normally, and the system is raised to the operating temperature with high-temperature exhaust gas. A nitrogen supply line 12 is connected to the fuel gas line 1 so that when the fuel cell power generator is stopped, each system is filled with nitrogen to prevent oxidation. During startup, the temperature of each system is increased to the load operating temperature while replacing this nitrogen with working gas. For this reason, the nitrogen supply line 12 is provided with a considerably large nitrogen production facility 30.

【0006】燃料電池発電装置起動時は、先ず燃焼器2
7に燃料ガスを供給し、燃焼ガスによりタービン圧縮機
25を駆動し、この圧縮機25の圧縮空気を燃焼器27
に供給して、タービン圧縮機25を完全に立ち上げ、圧
縮空気の供給と、蒸気発生装置26による蒸気の供給を
可能にする。次に起動用加熱ライン11のバーナユニッ
ト29を点火し燃焼排ガスを燃焼器23に供給し、燃焼
器23の温度を高めるとともに、燃焼排ガスで改質器2
2を加熱し、この排ガスの一部は遮断弁43から放出し
て窒素ガスの放出を行い、一部は炭酸ガスリサイクルブ
ロワ28によりカソードを循環して窒素ガスを燃焼排ガ
スで置換しながら系統の温度上昇を行う。所定温度に上
昇すると、燃料ガスと蒸気を改質室22、アノードを介
して触媒燃焼器23に送るとともに、圧縮空気を空気ラ
イン8よりカソードを介して触媒燃焼器23に送り、燃
焼して燃焼排ガスを改質器22の加熱室22bに送り、
改質作用をして、燃焼排ガスを炭酸ガスリサイクルライ
ン7に送る。かかる操作を繰り返して行くうちに各系
統、機器の温度が運転温度に達し、起動が終了し負荷運
転に入れるようになる。
When starting the fuel cell power generator, first, the combustor 2
7 is supplied with fuel gas, and the turbine compressor 25 is driven by the combustion gas.
, The turbine compressor 25 is completely started, and the supply of compressed air and the supply of steam by the steam generator 26 are enabled. Next, the burner unit 29 of the start-up heating line 11 is ignited to supply the combustion exhaust gas to the combustor 23, thereby increasing the temperature of the combustor 23 and using the combustion exhaust gas to convert the reformer 2.
2 is heated, part of the exhaust gas is released from the shut-off valve 43 to release nitrogen gas, and part of the exhaust gas is circulated through the cathode by the carbon dioxide gas recycle blower 28 to replace the nitrogen gas with the combustion exhaust gas. Increase the temperature. When the temperature rises to a predetermined temperature, fuel gas and steam are sent to the catalytic combustor 23 via the reforming chamber 22 and the anode, and compressed air is sent from the air line 8 to the catalytic combustor 23 via the cathode to burn and burn. The exhaust gas is sent to the heating chamber 22b of the reformer 22,
By performing the reforming action, the combustion exhaust gas is sent to the carbon dioxide gas recycling line 7. As these operations are repeated, the temperature of each system and device reaches the operating temperature, the startup is completed, and the load operation is started.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】燃料電池発電装置を停
止しておく際、プラントの各系統に窒素ガスを充填する
ため、大きな容量の窒素製造設備が必要となっている。
しかし全ての系統に窒素充填が必要ではなく、必要なの
はアノードに接続する系統で、この系統では起動昇温時
もアノードの酸化を防止するため窒素ガスが使用され
る。
When the fuel cell power generator is stopped, each system of the plant is filled with nitrogen gas, so that a large capacity nitrogen production facility is required.
However, not all systems need to be filled with nitrogen. What is needed is a system connected to the anode. In this system, nitrogen gas is used to prevent oxidation of the anode even when the temperature is increased during startup.

【0008】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、プラント停止時の窒素充填範囲をアノードに接
続する系統とし、起動時のアノードの酸化を防止するよ
うにした燃料電池発電装置を提供することを目的する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has a system for connecting a nitrogen filling range to an anode when a plant is stopped to prevent oxidation of the anode at the time of startup. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項1の発明では、 カソードとアノードからなり酸
素を含むカソードガスと水素を含むアノードガスから発
電する燃料電池と、アノードから排出されるアノード排
ガスとカソードから排出されるカソード排ガスを燃焼す
る燃焼器と、この燃焼器の燃焼排ガスで水蒸気を含む燃
料ガスを改質しアノードガスとしてアノードに供給する
改質器と、この改質器の燃焼排ガスをカソードに供給す
る炭酸ガスリサイクルラインと、カソード排ガスにより
タービンを駆動し圧縮空気を生成しこの圧縮空気をカソ
ードに供給する空気ラインと、起動時前記燃焼器に燃焼
排ガスを供給する起動用加熱ラインと、を備えた発電装
置において、アノード排ガスをアノードに循環するアノ
ード循環ラインを有する。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel cell comprising a cathode and an anode, generating electricity from a cathode gas containing oxygen and an anode gas containing hydrogen, and discharging the fuel cell from the anode. A combustor that burns the anode exhaust gas and the cathode exhaust gas discharged from the cathode, a reformer that reforms a fuel gas containing water vapor with the combustion exhaust gas of the combustor, and supplies the fuel gas to the anode as an anode gas; A carbon dioxide gas recycle line for supplying combustion exhaust gas to the cathode, an air line for driving the turbine by the cathode exhaust gas to generate compressed air and supply the compressed air to the cathode, and a start-up for supplying the combustion exhaust gas to the combustor at startup. A heating line, and an anode circulation line for circulating anode exhaust gas to the anode. I do.

【0010】アノードを循環するアノード循環ラインを
設け、燃料電池発電装置を停止する際には、このアノー
ド循環ラインに窒素を充填すればよいので、窒素製造装
置の容量を大幅に小さくすることができ、窒素ボンベで
供給することもできる。また起動時もアノードに窒素ガ
スを循環しながら昇温し、窒素ガスを作動ガスに置換し
てゆくので、多くの窒素は必要なく、置換も容易に行わ
れる。
When the anode circulation line for circulating the anode is provided and the fuel cell power generator is stopped, the anode circulation line may be filled with nitrogen, so that the capacity of the nitrogen production apparatus can be greatly reduced. Alternatively, it can be supplied by a nitrogen cylinder. Also, at the time of startup, the temperature is increased while circulating nitrogen gas to the anode, and the nitrogen gas is replaced with a working gas, so that much nitrogen is not required and replacement is easily performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は実施形態の燃料電池発電装置
の構成を示す図である。発電設備は、蒸気と混合した燃
料ガス(都市ガス)を水素を含むアノードガスに改質す
る改質器22と、酸素を含むカソードガスと水素を含む
アノードガスとから発電する燃料電池20と、アノード
排ガスとカソード排ガスを燃焼し燃焼排ガスを改質器2
2に供給し改質反応を行わせる触媒燃焼器(燃焼器)を
備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fuel cell power generation device according to an embodiment. The power generation equipment includes a reformer 22 that reforms a fuel gas (city gas) mixed with steam into an anode gas containing hydrogen, a fuel cell 20 that generates electricity from a cathode gas containing oxygen and an anode gas containing hydrogen, Combustion of anode exhaust gas and cathode exhaust gas and combustion exhaust gas reformer 2
2 is provided with a catalytic combustor (combustor) for performing a reforming reaction.

【0012】燃料ガスライン1は遮断弁44を介して燃
料予熱器24に接続され、燃料予熱器24は改質器22
の改質室22aに接続され、改質室22aで生成された
水素ガスを主成分とするアノードガスと熱交換して都市
ガスおよび蒸気ライン9から供給される蒸気を加熱す
る。燃料予熱器24で熱交換したアノードガスはアノー
ドガスライン2によりアノードに供給される。
The fuel gas line 1 is connected to a fuel preheater 24 via a shutoff valve 44, and the fuel preheater 24 is connected to a reformer 22.
And heat-exchanges with the anode gas mainly composed of hydrogen gas generated in the reforming chamber 22a to heat the city gas and the steam supplied from the steam line 9. The anode gas that has undergone heat exchange in the fuel preheater 24 is supplied to the anode through the anode gas line 2.

【0013】アノード排ガスをアノード入り口へ戻し循
環させるアノード循環ライン3が設けられており、起動
時、充填されている窒素ガスをアノード循環ブロワ31
により循環させアノードの酸化を防止する。
An anode circulation line 3 for circulating the anode exhaust gas back to the anode inlet is provided.
To prevent oxidation of the anode.

【0014】触媒燃焼器23にはアノード排ガスライン
4から燃焼成分を含むアノード排ガスが供給され、カソ
ード排ガスライン5から酸素を含むカソード排ガスが供
給され、燃焼して高温の燃焼排ガスとなり、燃焼排ガス
ライン6により、加熱室22bへ燃焼排ガスが供給さ
れ、改質室22aを加熱した後、炭酸ガスリサイクルラ
イン7により、炭酸ガスリサイクルブロワ28でカソー
ドに供給される。なお、カソード排ガスライン5から分
岐してカソード入り口に戻るカソード循環ライン10が
設けてられ、流量制御弁48を介して炭酸ガスリサイク
ルブロワ28によりカソード排ガスをカソードに循環さ
せる。
An anode exhaust gas containing a combustion component is supplied to the catalytic combustor 23 from an anode exhaust gas line 4, and a cathode exhaust gas containing oxygen is supplied from a cathode exhaust gas line 5, and burns to produce a high-temperature combustion exhaust gas. 6, the combustion exhaust gas is supplied to the heating chamber 22b, and after heating the reforming chamber 22a, the exhaust gas is supplied to the cathode by the carbon dioxide gas recycling blower 28 through the carbon dioxide gas recycling line 7. A cathode circulation line 10 that branches off from the cathode exhaust gas line 5 and returns to the cathode inlet is provided. The cathode exhaust gas is circulated to the cathode by the carbon dioxide gas recycle blower 28 via the flow rate control valve 48.

【0015】カソード排ガスライン5よりタービン圧縮
機25にカソード排ガスが供給され、タービンを駆動し
同軸で接続された圧縮機により圧縮空気を生成して、空
気ライン8によりカソードに供給する。タービンの排ガ
スは蒸気発生装置26に供給され、蒸気を発生し、蒸気
ライン9により燃料ガスライン1に供給される。タービ
ン圧縮機25には燃焼器27が設けられ、燃料ガスと圧
縮空気を供給されて燃焼し、燃焼排ガスをタービンに供
給し、起動時のまだカソード排ガスが十分発生しないと
きタービンを駆動して圧縮空気を生成し,その排ガスに
より蒸気発生装置26で蒸気を発生する。
Cathode exhaust gas is supplied from a cathode exhaust gas line 5 to a turbine compressor 25, which drives a turbine to generate compressed air by a coaxially connected compressor and supplies the compressed air to the cathode through an air line 8. The exhaust gas of the turbine is supplied to a steam generator 26 to generate steam, and is supplied to the fuel gas line 1 by a steam line 9. The turbine compressor 25 is provided with a combustor 27, which is supplied with fuel gas and compressed air for combustion, supplies combustion exhaust gas to the turbine, and drives and compresses the turbine when the cathode exhaust gas is not yet sufficiently generated at the time of startup. Air is generated, and the exhaust gas generates steam in the steam generator 26.

【0016】起動用加熱ライン11は触媒燃焼器23に
接続され、起動時、燃焼排ガスを供給するもので、バー
ナユニット29を備え、燃料ガスとして都市ガスの供給
を受け、空気ライン8よりの圧縮空気によって燃焼す
る。窒素供給ライン12は燃料ガスライン1に接続され
ている。窒素供給源は窒素ボンベ32だけの簡単な装置
となっている。なお、図1で40〜46は遮断弁を示
し、47〜48は流量制御弁、49〜50は逆止弁を示
す。
The start-up heating line 11 is connected to the catalytic combustor 23 and supplies combustion exhaust gas at the time of start-up. The start-up heating line 11 is provided with a burner unit 29, receives city gas as a fuel gas, and compresses it from the air line 8. Combustion by air. The nitrogen supply line 12 is connected to the fuel gas line 1. The nitrogen supply source is a simple device consisting of only the nitrogen cylinder 32. In FIG. 1, reference numerals 40 to 46 denote shut-off valves, reference numerals 47 to 48 denote flow control valves, and reference numerals 49 to 50 denote check valves.

【0017】次に本燃料電池発電装置の起動について説
明する。アノード循環ライン3には窒素が充填されてい
るが、起動時もさらに充填される。燃焼器27に燃料ガ
スを供給して燃焼ガスを発生させ、タービン圧縮機25
を駆動して圧縮空気を発生させ、燃焼器27に供給す
る。また、タービン排ガスにより蒸気発生装置26で蒸
気を発生させる。
Next, the startup of the fuel cell power generator will be described. Although the anode circulation line 3 is filled with nitrogen, it is further filled at the time of startup. Fuel gas is supplied to the combustor 27 to generate combustion gas, and the turbine compressor 25
To generate compressed air and supply it to the combustor 27. Further, steam is generated by the steam generation device 26 using the turbine exhaust gas.

【0018】次の手順により起動する。 窒素供給ライン12の遮断弁46を開とし窒素を改
質器22、燃料予熱器24を経由してアノード循環ライ
ン1に充填し、アノード循環ブロワ31を稼働し、窒素
の循環を開始する。 起動用加熱ライン11のバーナユニット29を点火
し、高温燃焼ガスを触媒燃焼器23に供給し、700℃
程度まで加熱する。遮断弁40、41、42を閉、43
を開とし、高温燃焼ガスは加熱室22bを通り遮断弁4
3から系外へ排出される。アノード循環ブロワ31は引
き続き運転し、炭酸ガスリサイクルブロワ28も運転を
開始し、触媒燃焼器23および改質器22の昇温と平行
して、遮断弁42を微開してカソード側も昇温する。
It is started by the following procedure. The shutoff valve 46 of the nitrogen supply line 12 is opened to fill the anode circulation line 1 with nitrogen via the reformer 22 and the fuel preheater 24, and the anode circulation blower 31 is operated to start circulation of nitrogen. The burner unit 29 of the start-up heating line 11 is ignited, and the high-temperature combustion gas is supplied to the catalytic combustor 23 at 700 ° C.
Heat to a degree. Closing the shutoff valves 40, 41, 42, 43
And the high-temperature combustion gas passes through the heating chamber 22b,
3 from the system. The anode circulation blower 31 continues to operate, the carbon dioxide gas recycle blower 28 also starts operating, and in parallel with the temperature rise of the catalytic combustor 23 and the reformer 22, the shut-off valve 42 is slightly opened to raise the temperature of the cathode side. I do.

【0019】 改質器22の温度が700℃程度とな
ると、遮断弁44,45を開とし、燃料ガスと蒸気を改
質器22に供給し、改質室22aで改質ガス(アノード
ガス)を生成しアノードに供給する。カソード側は燃料
電池温度が300〜350℃となると、遮断弁40を開
とし、空気ライン8より空気を導入する。 遮断弁42を開方向に調節して炭酸ガスリサイクル
ブロワ28の回転数を調整し、燃料電池温度を上昇さ
せ、これとともに遮断弁43を閉、遮断弁41を開と
し、起動が完了する。
When the temperature of the reformer 22 reaches about 700 ° C., the shut-off valves 44 and 45 are opened to supply fuel gas and steam to the reformer 22, and the reformed gas (anode gas) is supplied to the reforming chamber 22a. Is generated and supplied to the anode. On the cathode side, when the fuel cell temperature becomes 300 to 350 ° C., the shut-off valve 40 is opened, and air is introduced from the air line 8. The shut-off valve 42 is adjusted in the opening direction to adjust the rotation speed of the carbon dioxide gas recycle blower 28 to increase the fuel cell temperature. At the same time, the shut-off valve 43 is closed and the shut-off valve 41 is opened to complete the startup.

【0020】なお、 において、燃料電池温度が30
0〜350℃までは、遮断弁42を開とする代わりに、
遮断弁40を開とし、カソード側に空気を供給するよう
にしてもよい。
In the above, the fuel cell temperature is 30
From 0 to 350 ° C., instead of opening the shut-off valve 42,
The shutoff valve 40 may be opened to supply air to the cathode side.

【0021】[0021]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、アノード循環ラインを設け、燃料電池停止時、およ
び起動時には、このラインにのみ窒素ガスを充填すれば
よいので、大がかりな窒素製造設備が不要になり、製造
および運転コストを大きく低減することができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the anode circulation line is provided, and when the fuel cell is stopped and started, only this line needs to be filled with nitrogen gas. Equipment is not required, and manufacturing and operating costs can be significantly reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】従来の燃料電池発電装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a conventional fuel cell power generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料ガスライン 2 アノードガスライン 3 アノード循環ライン 4 アノード排ガスライン 5 カソード排ガスライン 6 燃焼排ガスライン 7 炭酸ガスリサイクルライン 8 空気ライン 9 蒸気ライン 10 カソード循環ライン 11 起動用加熱ライン 12 窒素供給ライン 20 燃料電池 22 改質器 22a 改質室 22b 加熱室 23 触媒燃焼器 24 燃料予熱器 25 タービン圧縮機 26 蒸気発生装置 27 燃焼器 28 炭酸ガスリサイクルブロワ 30 窒素製造設備 32 窒素ボンベ 40,41,42,43,44,45 46遮断弁 47、48 流量制御弁 49、50 逆止弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel gas line 2 Anode gas line 3 Anode circulation line 4 Anode exhaust gas line 5 Cathode exhaust gas line 6 Combustion exhaust gas line 7 Carbon dioxide gas recycling line 8 Air line 9 Steam line 10 Cathode circulation line 11 Starting heating line 12 Nitrogen supply line 20 Fuel Battery 22 Reformer 22a Reforming chamber 22b Heating chamber 23 Catalytic combustor 24 Fuel preheater 25 Turbine compressor 26 Steam generator 27 Combustor 28 Carbon dioxide recycle blower 30 Nitrogen production facility 32 Nitrogen cylinder 40, 41, 42, 43 , 44,45 46 Shut-off valve 47,48 Flow control valve 49,50 Check valve

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 カソードとアノードからなり酸素を含む
カソードガスと水素を含むアノードガスから発電する燃
料電池と、アノードから排出されるアノード排ガスとカ
ソードから排出されるカソード排ガスを燃焼する燃焼器
と、この燃焼器の燃焼排ガスで水蒸気を含む燃料ガスを
改質しアノードガスとしてアノードに供給する改質器
と、この改質器の燃焼排ガスをカソードに供給する炭酸
ガスリサイクルラインと、カソード排ガスによりタービ
ンを駆動し圧縮空気を生成しこの圧縮空気をカソードに
供給する空気ラインと、起動時前記燃焼器に燃焼排ガス
を供給する起動用加熱ラインと、を備えた発電装置にお
いて、アノード排ガスをアノードに循環するアノード循
環ラインを有することを特徴とするアノード循環ライン
を備えた燃料電池発電装置。
1. A fuel cell, comprising a cathode and an anode, generating electricity from a cathode gas containing oxygen and an anode gas containing hydrogen, a combustor for burning anode exhaust gas discharged from the anode and cathode exhaust gas discharged from the cathode, A reformer that reforms a fuel gas containing water vapor with the combustion exhaust gas of the combustor and supplies the fuel gas to the anode as anode gas, a carbon dioxide gas recycling line that supplies the combustion exhaust gas of the reformer to the cathode, and a turbine using the cathode exhaust gas Circulating anode exhaust gas to the anode in a power generating apparatus comprising: an air line that drives compressed air to supply compressed air to the cathode; and a startup heating line that supplies combustion exhaust gas to the combustor at startup. Cell power generation with anode circulation line characterized by having an anode circulation line apparatus.
JP10156189A 1998-06-04 1998-06-04 Fuel cell power generating set with anode circulation line Pending JPH11354143A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10156189A JPH11354143A (en) 1998-06-04 1998-06-04 Fuel cell power generating set with anode circulation line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10156189A JPH11354143A (en) 1998-06-04 1998-06-04 Fuel cell power generating set with anode circulation line

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11354143A true JPH11354143A (en) 1999-12-24

Family

ID=15622325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10156189A Pending JPH11354143A (en) 1998-06-04 1998-06-04 Fuel cell power generating set with anode circulation line

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11354143A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100821771B1 (en) 2006-10-27 2008-04-14 현대자동차주식회사 The anode side hydrogen/oxygen interface formation inhibition structure of the fuel cell vehicle
US7691510B2 (en) * 2004-01-21 2010-04-06 Panasonic Corporation Fuel cell system with differential pressure control
CN113540525A (en) * 2021-07-15 2021-10-22 山东大学 Device and method for testing hot component of solid oxide fuel cell system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7691510B2 (en) * 2004-01-21 2010-04-06 Panasonic Corporation Fuel cell system with differential pressure control
KR100821771B1 (en) 2006-10-27 2008-04-14 현대자동차주식회사 The anode side hydrogen/oxygen interface formation inhibition structure of the fuel cell vehicle
CN113540525A (en) * 2021-07-15 2021-10-22 山东大学 Device and method for testing hot component of solid oxide fuel cell system
CN113540525B (en) * 2021-07-15 2022-09-23 山东大学 Device and method for testing hot component of solid oxide fuel cell system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101352198B1 (en) Fuel cell hybrid system
JP4154680B2 (en) Fuel cell power generator that injects steam into the anode exhaust gas line
JP4192023B2 (en) Thermoelectric supply system
JPH11354143A (en) Fuel cell power generating set with anode circulation line
JP3072630B2 (en) Fuel cell combined cycle generator
JPH07208200A (en) Combustion equipment for turbine compressor and method thereof
JPH1167251A (en) Fuel cell power generating device
JP4212322B2 (en) Combined power generation facilities for fuel cells and micro gas turbines and their startup methods
JP3573239B2 (en) Fuel cell power generator
JPH1167252A (en) Fuel cell power generating device
JP3865167B2 (en) Fuel cell power generator with carbon dioxide recovery device
JPH0963608A (en) Fuel cell power generating system
JP4212089B2 (en) Combined power generation facilities for fuel cells and micro gas turbines and their startup methods
JP4158131B2 (en) Fuel cell power generator
JP4218055B2 (en) Fuel cell power generator
JPH11162488A (en) Fuel cell power generating system injecting steam into cathode
JP3239540B2 (en) Temperature control method of reformer
JPH0757755A (en) Starting of fuel cell power generator
JP3589363B2 (en) How to start the fuel cell power plant
JP3505742B2 (en) Fuel cell power generator
JPH10294119A (en) Fuel cell power generation device
JPH11354144A (en) Fuel cell power generating set with methanol cracker
JP2000348742A (en) Fuel cell power generation facility
JP3741288B2 (en) Method and apparatus for controlling cathode temperature of molten carbonate fuel cell power generation facility
JP2004172018A (en) Seal gas supplying method to cathode blower