JPS5951478A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPS5951478A JPS5951478A JP57159630A JP15963082A JPS5951478A JP S5951478 A JPS5951478 A JP S5951478A JP 57159630 A JP57159630 A JP 57159630A JP 15963082 A JP15963082 A JP 15963082A JP S5951478 A JPS5951478 A JP S5951478A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reformer
- air
- burner
- hydrogen
- fuel cell
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- 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
-
- 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
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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】
［発明の技術分野］
この発明は燃料電池発電システムに係り、特に燃料電池
発電システムの主要構成要素であるきころの改質器の温
度制御を行うだめのシステム構成に関する。
発電システムの主要構成要素であるきころの改質器の温
度制御を行うだめのシステム構成に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
従来の燃料電池発電システムの構成図を第１図に示す。
図において改質器２に流路Ａを介して供給された燃料ガ
スは改質器２で水素リッチな改質ガスへき変換され、流
路Ｂを通じてシフトコンバータ４へと送られる。シフト
コンバータ４では改質ガス中に含まれる一酸化炭素を二
酸化炭素と水素に変換し、前記改質ガスはさらに水素リ
ッチな改質ガスとなシ、流路Ｃを通って燃料電池１の燃
料流入口へと供給され、ここで別途流路Ｘから燃料電池
１の空気流入口に供給された空気きから燃料電池１で発
電が行われる。なおＹは、燃料電池１からの空気の排気
流路である。燃料電池１から排出された使用済燃料ガス
は流路りを通り改質器バーナ３へと導かれ、ここで別途
流路２から供給された空気と燃焼させ燃料電池発電シス
テムでは負荷が急減した場合、改質器２へ供給される燃
料量を速やかに減少させ、燃料電池１へ供給する水素リ
ッチガス量を減少させる必要があるが、その結果、改質
器２で改質反応を進行させるのに必要な熱量も少なくて
すむ。従って負荷が減少した場合には改質器バーナ３の
加熱量が少なくてよいことになる。
スは改質器２で水素リッチな改質ガスへき変換され、流
路Ｂを通じてシフトコンバータ４へと送られる。シフト
コンバータ４では改質ガス中に含まれる一酸化炭素を二
酸化炭素と水素に変換し、前記改質ガスはさらに水素リ
ッチな改質ガスとなシ、流路Ｃを通って燃料電池１の燃
料流入口へと供給され、ここで別途流路Ｘから燃料電池
１の空気流入口に供給された空気きから燃料電池１で発
電が行われる。なおＹは、燃料電池１からの空気の排気
流路である。燃料電池１から排出された使用済燃料ガス
は流路りを通り改質器バーナ３へと導かれ、ここで別途
流路２から供給された空気と燃焼させ燃料電池発電シス
テムでは負荷が急減した場合、改質器２へ供給される燃
料量を速やかに減少させ、燃料電池１へ供給する水素リ
ッチガス量を減少させる必要があるが、その結果、改質
器２で改質反応を進行させるのに必要な熱量も少なくて
すむ。従って負荷が減少した場合には改質器バーナ３の
加熱量が少なくてよいことになる。
しかしながら従来のシステムでは、改質器２へ供給する
燃料を減少させるまでに若干の遅れが生じること、また
改質反応に必要な熱を燃料電池１の使用済燃料ガス即ち
排ガス流中に含まれる残留水素の燃焼から得る構成にな
っているため、負荷を急減させた場合は、燃料電池１に
おける水素消費量が急減するのに伴い、燃料電池１の排
ガス流中の残留水素量が急増して、改質器バーナ３から
改質′器２へ与えられる熱量が急増し、改質器２で改質
反応に必要な熱量を大きく上廻ることＫなる等の問題点
があり、その結果として一時的に改質器２の温度が所定
の温度よりも高くなることがあった。改質器２の温度が
必要以上に高くなると、改質器の反応管の損傷や、触媒
の劣化等を招き、システムの健全性を著るしくそこなう
とさになるのでそのような事態は極力回避されなければ
ならない。
燃料を減少させるまでに若干の遅れが生じること、また
改質反応に必要な熱を燃料電池１の使用済燃料ガス即ち
排ガス流中に含まれる残留水素の燃焼から得る構成にな
っているため、負荷を急減させた場合は、燃料電池１に
おける水素消費量が急減するのに伴い、燃料電池１の排
ガス流中の残留水素量が急増して、改質器バーナ３から
改質′器２へ与えられる熱量が急増し、改質器２で改質
反応に必要な熱量を大きく上廻ることＫなる等の問題点
があり、その結果として一時的に改質器２の温度が所定
の温度よりも高くなることがあった。改質器２の温度が
必要以上に高くなると、改質器の反応管の損傷や、触媒
の劣化等を招き、システムの健全性を著るしくそこなう
とさになるのでそのような事態は極力回避されなければ
ならない。
したがって、負荷減少は従来ではゆるやかに行わざるを
得なかった。
得なかった。
［発明の目的］
本発明は上記の欠点を解決するためになされたもので負
荷急減時における負荷追従性に優れた燃料電池発電シス
テムを提供することを目的きするものである。
荷急減時における負荷追従性に優れた燃料電池発電シス
テムを提供することを目的きするものである。
［発明の概要コ
本発明の要点は、改質器バーナの空気供給流路に流量調
節弁を設け、かっこの弁の調節を行う為に改質器内に温
度検出器を設けて検出値に応じて弁調節を行うことによ
り負荷急減時に改質器バーナ３へ流す空気の流量を急増
させ、改質器２の温度上昇を防止する制御を行うように
した燃料電池発電システムにある。
節弁を設け、かっこの弁の調節を行う為に改質器内に温
度検出器を設けて検出値に応じて弁調節を行うことによ
り負荷急減時に改質器バーナ３へ流す空気の流量を急増
させ、改質器２の温度上昇を防止する制御を行うように
した燃料電池発電システムにある。
［発明の効果］
本発明によれば負荷急減時においても改質器における温
度変動が平滑化されることによシ、改質器、触媒、反応
管の耐久性が大幅に向上する。この為、発電システムの
合理的な運転が可能となる。
度変動が平滑化されることによシ、改質器、触媒、反応
管の耐久性が大幅に向上する。この為、発電システムの
合理的な運転が可能となる。
［発明の実施例コ
本発明の一実施例を第２図を用いて詳細に説明する。な
お図において第１図と同一部位は同符号を付して説明を
省略する。
お図において第１図と同一部位は同符号を付して説明を
省略する。
図において符号５は改質器バーナ３の空気供給流路２に
設けられた流量調節弁であって、その開度の調節は調節
器６によって行われる。また符号７は演算器で改質器２
の内部に設けられ、その内部温度を検出する温度検出器
８の温度検出信号と改質器２内部温度のあらかじめ設定
された目標値の信号とのズレを演算するものであって、
この演算器７の出力により、調節器６が動作し、流量調
節弁５の開度が調節される。
設けられた流量調節弁であって、その開度の調節は調節
器６によって行われる。また符号７は演算器で改質器２
の内部に設けられ、その内部温度を検出する温度検出器
８の温度検出信号と改質器２内部温度のあらかじめ設定
された目標値の信号とのズレを演算するものであって、
この演算器７の出力により、調節器６が動作し、流量調
節弁５の開度が調節される。
このように構成された本発明においては、システムの運
転途中において負荷変動等にょシ改質器２内の温度に目
標値とのズレが生じると、温度検出器８の検出信号と目
標値の信号のズレを演算器７で演算し、その出力により
調節器６が動作し、流量調節弁５の開度の調節が行われ
流路Ｚの空気流量を調節し、改質器２内温度が目標値に
等しくなるよう調節される。これにより改質器２におけ
る温度変動が平滑化され、たとえ負荷の急減時において
も改質器の触媒、反応管等の劣化、損傷は避けられ、シ
ステムの健全性が長期にゎたシ保持される。
転途中において負荷変動等にょシ改質器２内の温度に目
標値とのズレが生じると、温度検出器８の検出信号と目
標値の信号のズレを演算器７で演算し、その出力により
調節器６が動作し、流量調節弁５の開度の調節が行われ
流路Ｚの空気流量を調節し、改質器２内温度が目標値に
等しくなるよう調節される。これにより改質器２におけ
る温度変動が平滑化され、たとえ負荷の急減時において
も改質器の触媒、反応管等の劣化、損傷は避けられ、シ
ステムの健全性が長期にゎたシ保持される。
第１図は従来の燃料電池発電システムの構成を示す図、
第２図は本発明の一実施例を示す図である０ １・・・燃料電池、２・・・改質器、３・・・改質器バ
ーナー、４・・・シフトコンバーター、５・・・流量調
節弁、６・・・調節器、７・・・演算器、８・・・温度
検出器、Ａ・・・燃料供給流路、Ｂ・・・改質ガス流路
、Ｃ・燃料電池供給ガス流路、 Ｄ・・・燃料電池排出ガス流路、 Ｘ・・・燃料電池空気供給流路、 Ｙ・・・燃料電池空気排出流路、 Ｚ・・・改質器バーナ空気供給流路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第 １ 図
第２図は本発明の一実施例を示す図である０ １・・・燃料電池、２・・・改質器、３・・・改質器バ
ーナー、４・・・シフトコンバーター、５・・・流量調
節弁、６・・・調節器、７・・・演算器、８・・・温度
検出器、Ａ・・・燃料供給流路、Ｂ・・・改質ガス流路
、Ｃ・燃料電池供給ガス流路、 Ｄ・・・燃料電池排出ガス流路、 Ｘ・・・燃料電池空気供給流路、 Ｙ・・・燃料電池空気排出流路、 Ｚ・・・改質器バーナ空気供給流路。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名） 第 １ 図
Claims (1)
- 燃料ガスを改質し、水素リッチガスを製造する改質器と
、この改質器に熱を供給する改質器バーナと、前記水素
リッチガス中に含まれる一酸化炭素を二酸化炭素に変換
するシフトコンバータと、−酸化炭素変換後の水素リッ
チガスと酸素を含む酸化剤ガスとの供給を受けて発電を
行う燃料電池と、この電池から排出される水素を含むガ
スを前記改質器バーナへ供給する系統と、前記改質器バ
ーナに空気を供給する系統とを具備する燃料電池発電シ
ステムにおいて、前記改質器バーナに空気を供給する系
統に設置された流量調節弁と、前記改質器の内部に設置
された温度検出器と、前記温度検出器からの信号と改質
器内部温度の目標値信号とのズレを演算する演算器と、
この演算器からの出力を受け、前記流量調節弁を調節す
る調節器とを具備し、前記改質器バーナに供給する空気
の流量を制御することによって前記改質器内部温度を制
御することを特徴とする燃料電池発電システム０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159630A JPS5951478A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159630A JPS5951478A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951478A true JPS5951478A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0556628B2 JPH0556628B2 (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=15697908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159630A Granted JPS5951478A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227374A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS6348774A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器の燃焼ガス制御装置 |
| US6551733B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-04-22 | Plug Power Inc. | Controlling the temperature at which fuel cell exhaust is oxidized |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982962A (en) * | 1975-02-12 | 1976-09-28 | United Technologies Corporation | Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor |
| JPS5381923A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-19 | United Technologies Corp | Fuel control system for fuel battery |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP57159630A patent/JPS5951478A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982962A (en) * | 1975-02-12 | 1976-09-28 | United Technologies Corporation | Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor |
| JPS5381923A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-19 | United Technologies Corp | Fuel control system for fuel battery |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61227374A (ja) * | 1985-03-30 | 1986-10-09 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPS6348774A (ja) * | 1986-08-14 | 1988-03-01 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料改質器の燃焼ガス制御装置 |
| US6551733B2 (en) * | 2000-11-30 | 2003-04-22 | Plug Power Inc. | Controlling the temperature at which fuel cell exhaust is oxidized |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0556628B2 (ja) | 1993-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6151772A (ja) | 燃料電池発電装置の流量制御装置 | |
| JPH07296834A (ja) | 燃料電池発電プラント及び該プラントの改質器運転方法 | |
| JPS5951478A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JP4404559B2 (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JP4742540B2 (ja) | 燃料電池システム | |
| JPS6224910B2 (ja) | ||
| JPS6318307B2 (ja) | ||
| JP2533616B2 (ja) | 燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置 | |
| JPH06176787A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPS59149664A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JPS5951479A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2002093449A (ja) | 燃料電池システム | |
| JPH079812B2 (ja) | 燃料電池 | |
| JPS6348774A (ja) | 燃料改質器の燃焼ガス制御装置 | |
| JPH03266367A (ja) | 燃料電池システムの燃料系統制御装置 | |
| JPH0824054B2 (ja) | 燃料電池発電プラントとその制御方法 | |
| JPS6340269A (ja) | 燃料電池発電プラントの冷却系制御装置 | |
| JPH0637281B2 (ja) | 燃料改質装置 | |
| JPS61101970A (ja) | 燃料電池発電プラント | |
| JPS61110969A (ja) | 燃料電池の運転制御方法 | |
| JPH07282828A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2714236B2 (ja) | 燃料電池発電プラント | |
| JPH02213056A (ja) | 燃料電池発電プラント | |
| JPS63119164A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JPH053042A (ja) | 燃料電池装置の制御装置 |