JPS5828177A - りん酸形燃料電池発電プラント - Google Patents
りん酸形燃料電池発電プラントInfo
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- JPS5828177A JPS5828177A JP56125241A JP12524181A JPS5828177A JP S5828177 A JPS5828177 A JP S5828177A JP 56125241 A JP56125241 A JP 56125241A JP 12524181 A JP12524181 A JP 12524181A JP S5828177 A JPS5828177 A JP S5828177A
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- fuel
- cooling
- electrode
- fuel cell
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
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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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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プラントの排熱を・有効５二回
収して動力化を行い、プラントの効率向上を計った燃料
電池発電プラントに関する。
収して動力化を行い、プラントの効率向上を計った燃料
電池発電プラントに関する。
第１図は従来考えられた燃料筒、池発電プラントの概略
構成を示すブロック図で、以下にその概要を説明する。
構成を示すブロック図で、以下にその概要を説明する。
主燈料は王燃料管１より導入され、詳細を後述する蒸気
管２よりの蒸気と混合して改質器３（二人り、改買反工
Ｃ）１−より水素濃度の高い（燃料の種類≦二より異な
るが６０〜８０チ）プロセスガスに改質され、図示して
ない一酸化炭素変成器を経て、燃料電池本体４のアノー
ド（燃料Ｍ）Ａへ導かれる。
管２よりの蒸気と混合して改質器３（二人り、改買反工
Ｃ）１−より水素濃度の高い（燃料の種類≦二より異な
るが６０〜８０チ）プロセスガスに改質され、図示して
ない一酸化炭素変成器を経て、燃料電池本体４のアノー
ド（燃料Ｍ）Ａへ導かれる。
＠科極Ａへ入る前ζ二燃料檎入ロ熱交俟器５により、除
湿を行う。
湿を行う。
電池本体４においてはｓ Ｈ２＋ Ｖ２． ｏｓ ４
Ｈ２Ｏの反応Ｃ二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０燃料極Ａ
より排出されたプロセスカスは燃料極出口熱交換器７Ｉ
−より除湿され、残余のプロセスガスけ、改質器３０力
Ｕ熱用炉料源として改質器ノ（−す８へ送られ、空気と
燃焼して、改質器３に熱を与え燃焼排ガスにタービン９
へ送られるＯ 他方空気は上記のタービン９により駆動される圧縮機Ｉ
Ｏ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？二より電気を発生する
。空気極Ｃより排出された使用済空気は、空気極出口熱
交換器１１により除？テされ、タービン９へ送られる。
Ｈ２Ｏの反応Ｃ二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０燃料極Ａ
より排出されたプロセスカスは燃料極出口熱交換器７Ｉ
−より除湿され、残余のプロセスガスけ、改質器３０力
Ｕ熱用炉料源として改質器ノ（−す８へ送られ、空気と
燃焼して、改質器３に熱を与え燃焼排ガスにタービン９
へ送られるＯ 他方空気は上記のタービン９により駆動される圧縮機Ｉ
Ｏ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？二より電気を発生する
。空気極Ｃより排出された使用済空気は、空気極出口熱
交換器１１により除？テされ、タービン９へ送られる。
タービン９により圧縮された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。
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は冷却水ご二より冷却される。冷却水は
ポンプ１３により供給され、電池本体４へ送られてこれ
を竺却するとともミニ、′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５
二分離されたスチームは前シ本の蒸気管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０余剰のスチー
ムは、熱交換器１ｂｌ二より冷却されて、気水分離器１
４で分離された一へ水とともにポンプ１３へ送られる○
熱交換５５，７．１１でそれぞれ回収さ゛れた水もポン
プ１３へ送・らｔ【て、燃料電池本体４の冷却に再び用
１．Ｎられる。
ポンプ１３により供給され、電池本体４へ送られてこれ
を竺却するとともミニ、′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５
二分離されたスチームは前シ本の蒸気管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０余剰のスチー
ムは、熱交換器１ｂｌ二より冷却されて、気水分離器１
４で分離された一へ水とともにポンプ１３へ送られる○
熱交換５５，７．１１でそれぞれ回収さ゛れた水もポン
プ１３へ送・らｔ【て、燃料電池本体４の冷却に再び用
１．Ｎられる。
熱交換器５．７，１１．１５を冷却するル−プ梓水また
は不凍液を用いて行う○ポンプ１６で送らオした冷却液
は冷却塔１７で所定の温度（二まて冷却でｉｔ％熱交換
器１３，７．５に並列Ｃ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で送らオした冷却液
は冷却塔１７で所定の温度（二まて冷却でｉｔ％熱交換
器１３，７．５に並列Ｃ供給され、熱交換器１５へは合
流して入る。
従来例の構成の概略は以上の通りであるが、ここで間魂
となるのは、排熱を有効Ｃ二利用せず、冷却塔１７よ！
排出していることであり、省エネルギーの見地からこの
有効活用が要望されていた。
となるのは、排熱を有効Ｃ二利用せず、冷却塔１７よ！
排出していることであり、省エネルギーの見地からこの
有効活用が要望されていた。
本発明の目的は、上記の排熱を有効に回収して動力化を
計るボトミングサイクルを構成し、誦効率の燃料％池発
′亀プラントを提供するＣ二ある。
計るボトミングサイクルを構成し、誦効率の燃料％池発
′亀プラントを提供するＣ二ある。
本発明の概要を述べると、燃料電池発電プラントの排熱
ループの一部または全部に低沸点媒体を用いて、低Ｓ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
ンを駆動をせるものである。
ループの一部または全部に低沸点媒体を用いて、低Ｓ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
ンを駆動をせるものである。
この場合ｆ二熱を励動に回収してタービン動力を増加さ
せる方法と１７で、空気極出口の熱交換器を先に冷却し
、次いで燃料極大口の熱交換器を冷却するように構成す
ることに特徴があり、またタービンの入口に気液分離装
置を配置することＣ二特徴がある。
せる方法と１７で、空気極出口の熱交換器を先に冷却し
、次いで燃料極大口の熱交換器を冷却するように構成す
ることに特徴があり、またタービンの入口に気液分離装
置を配置することＣ二特徴がある。
以下図面を診照して本発明を説明する。第２図は本発明
の一実施例を示す概略構成ブロック図で、第１図と同一
部分にに同一符号を付しその説明は省略する。第１図と
異なる部分は熱交換器ｈ−７＋５及び１５の冷却ループ
で、各熱交換器は凡て直列接続され、低沸点媒体例えば
フレオン１１３、フレオン１１４、フレオン１１．７レ
オン２１等で冷却される。ポンプおで供給された低沸点
媒体は、熱交換器へ送られる。まず空気極出口熱交換器
１１を冷却し、次いで燃料極出口熱交換器７を冷却１．
− ｓ史に燃料極入口熱交換錯５を冷却し、最後に′Ｗ
Ｌ池本鉢本体冷却系熱交換器１５却する。
の一実施例を示す概略構成ブロック図で、第１図と同一
部分にに同一符号を付しその説明は省略する。第１図と
異なる部分は熱交換器ｈ−７＋５及び１５の冷却ループ
で、各熱交換器は凡て直列接続され、低沸点媒体例えば
フレオン１１３、フレオン１１４、フレオン１１．７レ
オン２１等で冷却される。ポンプおで供給された低沸点
媒体は、熱交換器へ送られる。まず空気極出口熱交換器
１１を冷却し、次いで燃料極出口熱交換器７を冷却１．
− ｓ史に燃料極入口熱交換錯５を冷却し、最後に′Ｗ
Ｌ池本鉢本体冷却系熱交換器１５却する。
熱交換器１５を出た低沸点媒体は少くともその一部が気
体となっているように、圧力、流量を選択する。気液分
離器１８により分離された気体は低沸点媒体タービン１
９を駆動して発電を行う。タービン１９より排出された
低沸点媒体は冷却塔２０監二より凝縮し液体となり、ポ
ンプ２１により昇圧される。
体となっているように、圧力、流量を選択する。気液分
離器１８により分離された気体は低沸点媒体タービン１
９を駆動して発電を行う。タービン１９より排出された
低沸点媒体は冷却塔２０監二より凝縮し液体となり、ポ
ンプ２１により昇圧される。
気液分離器−１８で分離された低沸点媒体液体は冷却塔
２２により所定の温度まで冷却されポンプ２３へ送られ
る。
２２により所定の温度まで冷却されポンプ２３へ送られ
る。
排熱部の熱交換器の配置を上記の如くすること°Ｃ：よ
り排熱を有効に回収して動力化することが可＾ｔとなる
。
り排熱を有効に回収して動力化することが可＾ｔとなる
。
燃料極出口の熱交換器７を設置しない場合は、冷却ルー
プの順序は、その熱交換器７を省略した１ｔＥ１序６二
冷却する。
プの順序は、その熱交換器７を省略した１ｔＥ１序６二
冷却する。
第３図は本発明の他の実施例を示す概略構成ブロック図
［である。従来例の排熱ループに熱交換器詞を設置し熱
回収を行い動力化を行う。ポンプ２５で低沸点媒体を熱
回収熱交換器２４へ送る。低沸点媒体の圧力、流量を適
切な値に選択し７て、熱交換器２４の出口で低沸点媒体
が気体となるようＣ：構成する。低沸点媒体気体はター
ビン２りを駆動し発電を行う。タービン２６から排出さ
れた低沸点媒体は、冷却塔２７ｆ’−より凝組し、液体
となり、ポンプ２５により加圧されｐ）び循環する。
［である。従来例の排熱ループに熱交換器詞を設置し熱
回収を行い動力化を行う。ポンプ２５で低沸点媒体を熱
回収熱交換器２４へ送る。低沸点媒体の圧力、流量を適
切な値に選択し７て、熱交換器２４の出口で低沸点媒体
が気体となるようＣ：構成する。低沸点媒体気体はター
ビン２りを駆動し発電を行う。タービン２６から排出さ
れた低沸点媒体は、冷却塔２７ｆ’−より凝組し、液体
となり、ポンプ２５により加圧されｐ）び循環する。
この実施例は既存のプラントに少変更での熱回収を行う
ことができる。
ことができる。
以上本発明について許細に説明し７たが、本発明にニー
ｆ＋にｒ従来冷却ループの冷却塔より排出していた熱
を回収し、これを鳴動に利用するよう（ユしたので、高
効率の燃料電池発電プラントを提供することができる。
ｆ＋にｒ従来冷却ループの冷却塔より排出していた熱
を回収し、これを鳴動に利用するよう（ユしたので、高
効率の燃料電池発電プラントを提供することができる。
第１図は従来考えられた燃料！池発電プシントの概略構
成を示すブロック図、第２図及び紀３図・は夫々異なる
本発明の一実施例を示す概略構成ブロック図でおる。 １・・・主燃料管、３・・・改質器、４・・・燃料電池
本体５、７．１１．１５・・・熱交換器、１９，２６・
・・低沸点媒体タービン（７３１７） 代理人 弁理
士 則 近 廠 佑（（１か１名）
成を示すブロック図、第２図及び紀３図・は夫々異なる
本発明の一実施例を示す概略構成ブロック図でおる。 １・・・主燃料管、３・・・改質器、４・・・燃料電池
本体５、７．１１．１５・・・熱交換器、１９，２６・
・・低沸点媒体タービン（７３１７） 代理人 弁理
士 則 近 廠 佑（（１か１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 す）燃料電池本体と、この電池本体ｇ二供給される燃料
の改質を行ないプロセスガスな生する改質器と、前記′
ε電池本体燃料極入口側に設けられ、前記燃料極（−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ロｇＪ１１１ニー設け
られ、前記空気極より排出δれる気体の除湿を行なう第
２の熱交換器と、前記１！池本体を冷却する冷却ルーズ
と、この冷却ループ【二設けられる＠３の熱交換器とを
備えた燃料電池発電プラントにおいて、冷却媒体として
低沸点媒体を用い前記第１乃至第３の熱交換器を冷却す
ると共Ｃ二前記低沸点媒体ｆ二より駆動でれるタービン
を備えた冷却ループを設け、冷却の順序として先づ第２
の熱交換器を、次Ｉ′″−第１の熱交換器を、更５二第
３の熱交換器を冷却するように構成したことを特徴とす
る燃料電池発電プラント。 （２）燃料電池本体と、この電池本体１−供給される燃
料の改質を行ないプロセスガスな生ずる改質器と、前記
電池本体の燃料極大ロ＠Ｃ：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に設けられ、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、前記電池本体を冷却する冷却ループと、この冷却
ループに設けられる第３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４の熱交換器とを備えた燃料電池
発電プラントＣ：おいて、冷却媒体として低沸点媒体を
用い前記第１乃至第４の熱交換器を冷却すると共―前記
低沸点媒体も二より駆動されるタービンを備えた冷却ル
ープを設け、冷却の順序として先づ第２の熱交換器を、
次に第４の熱交換器を、ｊｌ！ｃ第１の熱交換器を、最
後に第３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プラント。 （８）燃料電池本体と、この電池本体（二供給される燃
料の改質を行ないプロセスガスな生ずる改質益と、前記
を池本体の燃料極大口側に設けられ、前記燃１Ｉ４ｋ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（二股けられ、
前記空′；Ａ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、前記電池本体を冷却する冷却ループと、
この冷却ループ（二股けられる第３の熱交換−器と、前
記電池本体の燃料極の出口側（二１プけらｆＬｓ ’ｆ
ｉ’ｌｌ記燃料極より排出される気体の除湿を行なう８
ｇ４の熱交換器とを備えｆｃ燃料電池発電プラント（二
おいて、冷却媒体として低沸点媒体を用い前記第１乃至
第４の熱交換器を冷却すると共に前配低帥点媒体（二よ
り駆動されるタービンを備えた冷却ループを設け、冷却
の順序として先づ第２の熱交換器と第４の熱交換器とを
並列Ｃ二冷却し、次（二Ｍ１の熱交換器を、史Ｃ二第３
の熱交換器を冷却するようＣ二栴成したことを特徴とす
る燃料電池発電プラント０ （４）燃料電池本体と、この電池本体に供給される燃料
の改質を行ガいプロセスガスな生ずる改質器と、前記電
池本体の燃料）ｒｊｐ、メロ側に設けられ、前記燃料極
Ｃ二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、前記電池本体のを見極の出口側番；設けら
れ、前記空気極より排出畑れる気体の除湿を行なう第２
の熱交換器と、前記電池本体を冷却する冷却ループと、
この冷却ループに設けられる第３の熱交換器とを備えた
燃料電池発電プラントにおいて、冷却媒体として水又は
不凍液を用い前記第１乃至第３の熱交換器を冷却する冷
却ループと、この冷却ループ内−二股けられ前記冷却媒
体と低沸点媒体との間で熱ダ換を行なう熱交換器と、前
記低沸点媒体により駆動゛で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プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125241A JPS5828177A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125241A JPS5828177A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電プラント |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828177A true JPS5828177A (ja) | 1983-02-19 |
| JPS6257073B2 JPS6257073B2 (ja) | 1987-11-28 |
Family
ID=14905275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125241A Granted JPS5828177A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | りん酸形燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828177A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041770A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池装置 |
| JPS60160576A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | Shimadzu Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS61218072A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | 熱発電装置 |
| WO1997033330A1 (de) * | 1996-03-06 | 1997-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur nutzung der in den abgasen einer niedertemperatur-brennstoffzelle enthaltenen enthalpie und anlage zur durchführung des verfahrens |
| JP2003086224A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hitachi Ltd | 燃料電池及びその圧縮空気供給システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51104539A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-16 | United Technologies Corp | |
| JPS5329534A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-18 | United Technologies Corp | Power generating equipment by high pressure high temperature fuel cell with bottoming cycle and metod of operating thereof |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP56125241A patent/JPS5828177A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51104539A (ja) * | 1975-02-12 | 1976-09-16 | United Technologies Corp | |
| JPS5329534A (en) * | 1976-08-30 | 1978-03-18 | United Technologies Corp | Power generating equipment by high pressure high temperature fuel cell with bottoming cycle and metod of operating thereof |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6041770A (ja) * | 1983-08-17 | 1985-03-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池装置 |
| JPH0228231B2 (ja) * | 1983-08-17 | 1990-06-22 | Hitachi Ltd | |
| JPS60160576A (ja) * | 1984-01-30 | 1985-08-22 | Shimadzu Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS61218072A (ja) * | 1985-03-25 | 1986-09-27 | Hitachi Ltd | 熱発電装置 |
| WO1997033330A1 (de) * | 1996-03-06 | 1997-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur nutzung der in den abgasen einer niedertemperatur-brennstoffzelle enthaltenen enthalpie und anlage zur durchführung des verfahrens |
| JP2003086224A (ja) * | 2001-09-10 | 2003-03-20 | Hitachi Ltd | 燃料電池及びその圧縮空気供給システム |
| JP4534401B2 (ja) * | 2001-09-10 | 2010-09-01 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池及びその圧縮空気供給システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6257073B2 (ja) | 1987-11-28 |
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