JPS5828176A - りん酸形燃料電池発電設備 - Google Patents
りん酸形燃料電池発電設備Info
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- JPS5828176A JPS5828176A JP56125240A JP12524081A JPS5828176A JP S5828176 A JPS5828176 A JP S5828176A JP 56125240 A JP56125240 A JP 56125240A JP 12524081 A JP12524081 A JP 12524081A JP S5828176 A JPS5828176 A JP S5828176A
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- heat exchanger
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は燃料電池発電設備の排熱管有効≦二回収して
、動力化を行い、発電設備の効率の１ＴＪｊ上を計った
燃料電池発電設備に関する。
、動力化を行い、発電設備の効率の１ＴＪｊ上を計った
燃料電池発電設備に関する。
第１図は従来考えられた燃料電池発電設備の概略構成を
示すブロック図で、以下Ｉこその概要を説明する。
示すブロック図で、以下Ｉこその概要を説明する。
主燃料は、主燃料管１より導入され、詳細を後述する蒸
気ｇ１２よりの蒸気と混合して改質器３に入り、改質反
応（二より水素濃度のｉ妬い（燃料の種類により異なる
が６０〜８０％）プロセスガスに改質され、収水してな
い一酸化炭素に成器を経て、燃料電池本体４の７ノード
（燃料極）ａへ尋かれる。
気ｇ１２よりの蒸気と混合して改質器３に入り、改質反
応（二より水素濃度のｉ妬い（燃料の種類により異なる
が６０〜８０％）プロセスガスに改質され、収水してな
い一酸化炭素に成器を経て、燃料電池本体４の７ノード
（燃料極）ａへ尋かれる。
燃料極ムへ入る前に紹料極入口熱交換器５により、除湿
を行う。
を行う。
電池本体４＆二おいては、ｙ２ ＋１ｙ’２０．−＄
Ｈ，ｏの反応により水素と酸素を消費して水を生成する
とともに、電気を発生し負荷６へ送られる。燃料億ムよ
り排出されたプロセスガスは蝶料−出ロ熱交換器７によ
り除湿され、残余のプロセスガスは改質器３の加熱用燃
料源として改質器バーナ８へ送られ、空気と燃焼して、
改質器３に熱會与え、燃睨併力゛スはタービン９へａｂ
れる。
Ｈ，ｏの反応により水素と酸素を消費して水を生成する
とともに、電気を発生し負荷６へ送られる。燃料億ムよ
り排出されたプロセスガスは蝶料−出ロ熱交換器７によ
り除湿され、残余のプロセスガスは改質器３の加熱用燃
料源として改質器バーナ８へ送られ、空気と燃焼して、
改質器３に熱會与え、燃睨併力゛スはタービン９へａｂ
れる。
他方空気は上記のタービン９ により駆動される圧縮機
ｌＯにより昇圧・供給され、燃料電池本体４のカンード
（空気極）Ｃへ送られ上記の反応（二より電気全発生す
る。空気＝Ｃより排出された使用済空気は、空気極出口
熱交換器１１（二より除湿され、タービン９へ送られる
。空気の一部は改質器３の燃焼用空気として導管１２へ
一部分岐される。
ｌＯにより昇圧・供給され、燃料電池本体４のカンード
（空気極）Ｃへ送られ上記の反応（二より電気全発生す
る。空気＝Ｃより排出された使用済空気は、空気極出口
熱交換器１１（二より除湿され、タービン９へ送られる
。空気の一部は改質器３の燃焼用空気として導管１２へ
一部分岐される。
燃料電池本体４は冷却水により冷却される。冷却水はポ
ンプ１３（−より供給され、電池本体４へ送られてこれ
を冷却するとともに、冷却水の一部は蒸発する。よって
気水分離器１４に導かれここでスチームと熱水とに分離
されたスチームは前述の蒸気管２を通り改質器３への改
質用スチームと−して用いられる。余剰のスチームは、
熱交換器１５区二より冷却されて、気水分離器１４で分
離された熱水とともにポンプ１３へ送られる。熱交換器
５．７．１１でそれぞれ回収された水もポンプ１３へ送
られて、燃料電池本体４−の冷却シニ再び用いられる。
ンプ１３（−より供給され、電池本体４へ送られてこれ
を冷却するとともに、冷却水の一部は蒸発する。よって
気水分離器１４に導かれここでスチームと熱水とに分離
されたスチームは前述の蒸気管２を通り改質器３への改
質用スチームと−して用いられる。余剰のスチームは、
熱交換器１５区二より冷却されて、気水分離器１４で分
離された熱水とともにポンプ１３へ送られる。熱交換器
５．７．１１でそれぞれ回収された水もポンプ１３へ送
られて、燃料電池本体４−の冷却シニ再び用いられる。
熱交換器５．７．１１，１５を冷却するループは水また
は不凍液を用いて行う。ポンプ１６で送られた冷却液は
冷却塔１７で所定の温度（二まで冷却され、熱交換器１
１．７．５に並列−二供給され、熱交換器１５へは合流
して入る。
は不凍液を用いて行う。ポンプ１６で送られた冷却液は
冷却塔１７で所定の温度（二まで冷却され、熱交換器１
１．７．５に並列−二供給され、熱交換器１５へは合流
して入る。
従来例め構成の概要は以上の通りであるが、ここで問題
となるのは、排熱を有効（二利用せず、冷却塔１７より
排出していることであり、省エネルギー の見地からこ
の有効活用か要望されていた。
となるのは、排熱を有効（二利用せず、冷却塔１７より
排出していることであり、省エネルギー の見地からこ
の有効活用か要望されていた。
本発明の目的は、上記排熱を有効５二回収して動力化を
はかるボトミングブイタルを構成し、高効車の燃料電池
発電設備を提供するにある。
はかるボトミングブイタルを構成し、高効車の燃料電池
発電設備を提供するにある。
本発明の概要を述べると燃料電池発電設備の排熱ループ
の一部または全部に低沸点媒体を用いて、低沸点媒体の
一部または全部を蒸発させて、低沸点媒体タービンを駆
動させるものである。この場合１：熱を有効Ｃ二回収し
てタービン動力を増加させる方法として、を気概出口の
熱交換器を先に冷却し、次いで燃料極入口の熱交換器を
冷却するよう５二構成することに特徴があり、またター
ビンのΔ口（二気液分ｗ１装置を配置することに特徴が
ある。
の一部または全部に低沸点媒体を用いて、低沸点媒体の
一部または全部を蒸発させて、低沸点媒体タービンを駆
動させるものである。この場合１：熱を有効Ｃ二回収し
てタービン動力を増加させる方法として、を気概出口の
熱交換器を先に冷却し、次いで燃料極入口の熱交換器を
冷却するよう５二構成することに特徴があり、またター
ビンのΔ口（二気液分ｗ１装置を配置することに特徴が
ある。
以下回向を診照して本発明を説明する。第２図は本発明
の一実施例全示す概略構成ブロック図で、第１図と同一
部分く＝は同一符号を付しその説明を省略する。第１図
と異なる部分は、蒸気ブイクルにおいては、熱交換器１
５を使用せずスチームタービン１８を駆動して発電を行
わせ、スチームタービン１８より排出されたスチームは
冷却塔１９により凝縮され水となりポンプ２０４二より
送られて、熱交換器１１．７．５より回収された水と、
気水分離器１４より分！１１！された熱水とともにポン
プ１３により再ひ燃料電池本体４を冷却するよう（二循
環する。
の一実施例全示す概略構成ブロック図で、第１図と同一
部分く＝は同一符号を付しその説明を省略する。第１図
と異なる部分は、蒸気ブイクルにおいては、熱交換器１
５を使用せずスチームタービン１８を駆動して発電を行
わせ、スチームタービン１８より排出されたスチームは
冷却塔１９により凝縮され水となりポンプ２０４二より
送られて、熱交換器１１．７．５より回収された水と、
気水分離器１４より分！１１！された熱水とともにポン
プ１３により再ひ燃料電池本体４を冷却するよう（二循
環する。
他方、低沸点媒体ブイタルｇ二おいては、ポンプ２１で
供給された低沸点媒体例゛えば７レオン１１３、フレオ
ン１１４，７レオン１１．７レオン２１等は窒気他出口
熱交換器１１を冷却し、次いで燃料極出口熱交＠器７を
冷却し、史（二燃料−入ロ熱交換器５ｔ−冷却する。次
いで気液分離器２２シニより分タービン２３の出口の冷
却塔２４により液体Ｃ′−凝縮されポンプ２５感二より
昇圧、供給される。気液分離器２２ｓ二より分離された
液体は冷却塔２６により冷却され、タービン２３よりの
液体と合流してポンプ２１へ送られ再循環する。淘図示
はしないが、熱、交換器１１と７とを並列に冷却し、次
に熱交換器５を冷却してもよい。
供給された低沸点媒体例゛えば７レオン１１３、フレオ
ン１１４，７レオン１１．７レオン２１等は窒気他出口
熱交換器１１を冷却し、次いで燃料極出口熱交＠器７を
冷却し、史（二燃料−入ロ熱交換器５ｔ−冷却する。次
いで気液分離器２２シニより分タービン２３の出口の冷
却塔２４により液体Ｃ′−凝縮されポンプ２５感二より
昇圧、供給される。気液分離器２２ｓ二より分離された
液体は冷却塔２６により冷却され、タービン２３よりの
液体と合流してポンプ２１へ送られ再循環する。淘図示
はしないが、熱、交換器１１と７とを並列に冷却し、次
に熱交換器５を冷却してもよい。
以上本発明（二ついて説明したか、本発明（−よればス
チームサイクルと、低沸点媒体サイクルと會分離したの
で両すイクルよりの出力は増加し、発電設備効率を同上
させることができる。
チームサイクルと、低沸点媒体サイクルと會分離したの
で両すイクルよりの出力は増加し、発電設備効率を同上
させることができる。
ｊ８１図は従来考えられた燃料電池発電設備の概略構成
ブロック図、第２図は本発明の一実施例を示す概略構成
ブロック図である。
ブロック図、第２図は本発明の一実施例を示す概略構成
ブロック図である。
Claims (2)
- （１）燃料電池本体と、この電池本体シ；供給される燃
料の改質を行ないプロセスガスを生ずる改質器と、前記
電池本体の燃料極入口側に設けられ、前記燃料極に供給
されるプロセスガスの湿度制御を行なう第１の熱交換器
と、前記電池本体の空気極の出口側６二設けられ、前記
９気極より排出される気体の除湿を行なうｆｌＳ２の熱
交換器と、水を冷却媒体とし前記電池本体を冷却する冷
却水ループとを備えた燃料電池発電設備において、低沸
点媒体全冷却媒体とし前記第１及び第２の熱交換器を冷
却すると共に前記低沸点媒体ζ−より駆動されるタービ
ンを備えた冷却ループと、前記冷却水ループより気水分
離した蒸気により駆動されるタービンとを設けたことを
特徴とする燃料電池発電設備。 - （２）燃料電池本体と、この電池本体に供給される
（燃料の改質を行ないプロセスガスを生ずる改質器と、
前記電池本体の燃料極入口側に設けられ、前記燃料極に
供給されるプロセスガスの湿度制御を行なう第１０熱交
換器と、前記電池本体の空気極の出口側２二設けられ、
前記空気極より排出される気体の除湿を行なう第２の熱
交換器と、前記電池本体の燃料極の出口側（二段けられ
、前記燃料極より排出される気体の除ａｔ−行なう第３
の熱交換器と、水を冷却媒体とし前記電池本体を冷却す
る冷却水ループとを備えた燃料電池発電設備において、
低沸点媒体を冷却媒体とし前記ｊｆｇｌ乃至第３の熱交
換器を冷却すると共に前記低沸点媒体６；より駆動され
るタービンを備えた冷却ループと、前記冷却水ループよ
り気水分離した蒸気Ｃユより駆動されるタービンとを設
け、前記冷却ループの冷却順序として先づｊ８２の熱交
換器を、次に第３の熱交換器を、最後書；第１の熱交換
器を冷却するようＣ−構成したことを特徴とする燃料電
池発電設備。 ］３）燃料電池本体と、この電池本体に供給される燃料
の改質を行ないプロセスガスを生ずる改質器と、前記電
池本体の燃料極大口側６；設けられ。 前記燃料極に供給されるプロセスガスの製置制御を行な
う第１の熱交換器と、前記電池本体の９気億のａロ側Ｃ
二二段られ、前記空気極より排出される気体の除湿を行
なう第２の熱交換器と、前記電池本体の燃料極の出口側
に設けられ、前記燃料極より排出される気体の除湿を行
なう第３の熱交換器と、水を冷却媒体とし前記電池本体
管冷却する冷却水ループとを備えた燃料電池発電設備に
おいて、低沸点媒体全冷却媒体とし前記第１乃至第３の
熱交換器を冷却すると共に前記低沸点媒体により駆動さ
れるタービンを備えた冷却ループと、前記冷却水ループ
より気水分離した蒸気により駆動されるタービンとを設
け、前記冷却ループの冷′却順序として先づ第２０熟交
換器と第３の熱交換器とを並列Ｃ；冷却し、次≦二第１
の熱交換器を冷却するよう（二構成したことを特徴とす
る燃料電池発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125240A JPS5828176A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125240A JPS5828176A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828176A true JPS5828176A (ja) | 1983-02-19 |
| JPS6257072B2 JPS6257072B2 (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14905253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125240A Granted JPS5828176A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828176A (ja) |
Cited By (14)
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- 1981-08-12 JP JP56125240A patent/JPS5828176A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257072B2 (ja) | 1987-11-28 |
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