JPS60207257A - 内部改質形燃料電池の流量制御方法 - Google Patents
内部改質形燃料電池の流量制御方法Info
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- JPS60207257A JPS60207257A JP59061012A JP6101284A JPS60207257A JP S60207257 A JPS60207257 A JP S60207257A JP 59061012 A JP59061012 A JP 59061012A JP 6101284 A JP6101284 A JP 6101284A JP S60207257 A JPS60207257 A JP S60207257A
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- Japan
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- steam
- fuel
- load
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- 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
- H01M8/0625—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 in a modular combined reactor/fuel cell structure
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- 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
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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、内部改質形燃料電池の流量制御方法に関す
るものであり、さらに詳しくいうと、天然ガスなどの炭
化水素やメタノールなどを燃料とする内部改質形燃料電
池の反応ガスの流量制御方法に関するものである。
るものであり、さらに詳しくいうと、天然ガスなどの炭
化水素やメタノールなどを燃料とする内部改質形燃料電
池の反応ガスの流量制御方法に関するものである。
第１図は従来の内部改質形燃料電池の構成を示し、燃料
電池のアノード／の入口側に燃料流量制御弁コ、アノー
ドｌの出口側に再生熱交換器３が設けられ、再生熱交換
器３の下流に雇次げ冷却器弘、ドレインセパレータ５が
順次に接続され、再生熱交換器３とドレインセパレータ
５の間の配管にポンプ６が設けられている。ポンプ６の
下流にはスチーム流量制御弁７が接続されており、燃料
流量制御弁コとスチーム流量制御弁７の流量比を一定に
するための流量設定器５が設けられている。
電池のアノード／の入口側に燃料流量制御弁コ、アノー
ドｌの出口側に再生熱交換器３が設けられ、再生熱交換
器３の下流に雇次げ冷却器弘、ドレインセパレータ５が
順次に接続され、再生熱交換器３とドレインセパレータ
５の間の配管にポンプ６が設けられている。ポンプ６の
下流にはスチーム流量制御弁７が接続されており、燃料
流量制御弁コとスチーム流量制御弁７の流量比を一定に
するための流量設定器５が設けられている。
アノード／に対向するカソードデの上流には空気プロワ
１０が接続され、冷却器弘の下流に設けられたアノード
排出ガスのバーナ／／において空気ブロワ１０からの空
気を酸化剤として「アノード排出ガスか顧焼される。バ
ーナ／ｌの排出口はカソードデの入口側に配管により接
続されている。インバータノコは燃料電池の直流出力を
交流出力に変換する。
１０が接続され、冷却器弘の下流に設けられたアノード
排出ガスのバーナ／／において空気ブロワ１０からの空
気を酸化剤として「アノード排出ガスか顧焼される。バ
ーナ／ｌの排出口はカソードデの入口側に配管により接
続されている。インバータノコは燃料電池の直流出力を
交流出力に変換する。
次に、以上の構成における従来の流量制御方法について
述べる。内部改質形電池のアノードｌには燃料流量制御
元コによって天然ガスなどの炭化水素やメタノールなど
の燃料が供給される。他方、カソード９には、空気プロ
ワ１０によって外気から空気を吸入し、バーナ／ｌで燃
焼した燃焼ガスと混合して、空気と二酸化炭素を主成分
とする酸化剤が供給される。燃料電池の内部では、電気
化学反応に伴う発生熱を熱源とする周知の水蒸気改質反
応により、燃料が水素成分をもつ反応ガスに改質され酸
化剤との間で周知の電気化学的な反応を起こし、電力を
発生すると同時にアノードｌ側にスチームと二酸化炭素
が生成する。前記改質反応には燃料の他に所定量のスチ
ーム（例えば未反応のメタン１モルに対してコモル以上
）が必要である。このため、アノード排出ガスを再生熱
交換器３および冷却器ダを通して冷却し、スチーム成分
を凝縮してドレンセパレータ５によって、［ｉｉ水を分
離した後、ポンプ６によって加圧し、再生熱交換器３で
気化し、スチーム流量制御弁７で所定の量をアノード入
口側に供給することにより改質反応を継続する。
述べる。内部改質形電池のアノードｌには燃料流量制御
元コによって天然ガスなどの炭化水素やメタノールなど
の燃料が供給される。他方、カソード９には、空気プロ
ワ１０によって外気から空気を吸入し、バーナ／ｌで燃
焼した燃焼ガスと混合して、空気と二酸化炭素を主成分
とする酸化剤が供給される。燃料電池の内部では、電気
化学反応に伴う発生熱を熱源とする周知の水蒸気改質反
応により、燃料が水素成分をもつ反応ガスに改質され酸
化剤との間で周知の電気化学的な反応を起こし、電力を
発生すると同時にアノードｌ側にスチームと二酸化炭素
が生成する。前記改質反応には燃料の他に所定量のスチ
ーム（例えば未反応のメタン１モルに対してコモル以上
）が必要である。このため、アノード排出ガスを再生熱
交換器３および冷却器ダを通して冷却し、スチーム成分
を凝縮してドレンセパレータ５によって、［ｉｉ水を分
離した後、ポンプ６によって加圧し、再生熱交換器３で
気化し、スチーム流量制御弁７で所定の量をアノード入
口側に供給することにより改質反応を継続する。
さて、燃料電池の出力を変動させるには、負荷指令に基
き、インバータｔの出力が制御され、同時に燃料流量制
御弁コな操作することにより燃料流量が制御される。そ
してスチーム流量はスチーム流量制御弁７によって制御
されるがその値は、流量設定器ｊによって、燃料流量に
対して一定比率に保つのが普通である。
き、インバータｔの出力が制御され、同時に燃料流量制
御弁コな操作することにより燃料流量が制御される。そ
してスチーム流量はスチーム流量制御弁７によって制御
されるがその値は、流量設定器ｊによって、燃料流量に
対して一定比率に保つのが普通である。
しかし１以上のような従来の方法は、例えば負荷指令に
基き、燃料流量を増加させると改質反応に伴う吸熱量が
増大し、急激な温度降下が生じる。
基き、燃料流量を増加させると改質反応に伴う吸熱量が
増大し、急激な温度降下が生じる。
この温度降下に伴ない電池内部に燃料ガスからカーボン
の析出が起こるので燃料流量を急激に増加させることが
できず、燃料電池の負荷応答速度を速くすることができ
ないといら欠点があった。
の析出が起こるので燃料流量を急激に増加させることが
できず、燃料電池の負荷応答速度を速くすることができ
ないといら欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、負荷指令に基く燃料流量の増加
と共に、スチーム流量の燃料流量に対する比率の設定値
を高く設定することにより。
ためになされたもので、負荷指令に基く燃料流量の増加
と共に、スチーム流量の燃料流量に対する比率の設定値
を高く設定することにより。
アノード入口におけるスチーム・カーボン比を高く保つ
ことにより、温度降下に伴うカーボンの析出を避け、負
荷応答速度の速い内部改質形燃料電池の流量制御方法を
提供するものである。
ことにより、温度降下に伴うカーボンの析出を避け、負
荷応答速度の速い内部改質形燃料電池の流量制御方法を
提供するものである。
以下、この発明の一実施例を第一図を参照して説明する
。第２図において１３は燃料流量制御弁コおよびスチー
ム流量制御弁７で制御する流量の比が所定の比率になる
ように設定する流量設定器であり、／すは負荷変動時に
燃料ガスとスチーム流量の比率を定格値より高い値に設
定する比率演算器である。その他、第１図におけると同
一符号は同一部分である。
。第２図において１３は燃料流量制御弁コおよびスチー
ム流量制御弁７で制御する流量の比が所定の比率になる
ように設定する流量設定器であり、／すは負荷変動時に
燃料ガスとスチーム流量の比率を定格値より高い値に設
定する比率演算器である。その他、第１図におけると同
一符号は同一部分である。
次に、以上の構成による流量制御方法につ〜１て燃料電
池の負荷変動時、負荷指令に基き燃料流量制御弁λで制
御する燃料流量を変動させるカｔ、このとき比率演算器
／Ｆにより、その負荷増加Ｗｔ１合に応じて燃料ガス流
量とスチーム流量σ）比率を演算し、一定のリサイクル
比以上に制御操作をする。このような操作を行うことに
より、負荷増加時にはアノードｌの入口においてガス中
のメチ−下に対しても炭素成分の析出を避けることがで
きるＯ なお、上記実施例では、負荷変動時に比率演算器ｌψに
よって燃料ガス流量とスチーム流電の比を一定値以上に
設定させたが、スチーム流量σ〕格制御に対しである時
間遅れをもたせて燃料ガス流量を制御することによって
も、上記実施例と同様の効果を奏する。
池の負荷変動時、負荷指令に基き燃料流量制御弁λで制
御する燃料流量を変動させるカｔ、このとき比率演算器
／Ｆにより、その負荷増加Ｗｔ１合に応じて燃料ガス流
量とスチーム流量σ）比率を演算し、一定のリサイクル
比以上に制御操作をする。このような操作を行うことに
より、負荷増加時にはアノードｌの入口においてガス中
のメチ−下に対しても炭素成分の析出を避けることがで
きるＯ なお、上記実施例では、負荷変動時に比率演算器ｌψに
よって燃料ガス流量とスチーム流電の比を一定値以上に
設定させたが、スチーム流量σ〕格制御に対しである時
間遅れをもたせて燃料ガス流量を制御することによって
も、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、負荷変動に伴い燃料
ガス流量とスチーム流量の比を変動させ。
ガス流量とスチーム流量の比を変動させ。
負荷増加時にアノード入口においてスチーム割合が高く
なるように設定することにより、負荷連名運転が著しく
容易となり、その効果は大きい。
なるように設定することにより、負荷連名運転が著しく
容易となり、その効果は大きい。
第１図は従来方法を説明するための接続図、第２図はこ
の発明の一実施例を説明するための接続 −図である。 ｌ・・アノード、コ・・燃料流量制御弁、３−・再生熱
交換器、弘・・冷却器、Ｓ・・ドレインセパレータ、６
・Φポンプ、７・・スチーム流量制御弁、９・・カソー
ド、１０・・空気プロワ。 ／／−・バーナ、１２・・インバータ、１３・一流を設
定器、ｌｌ・・比率演算器。
の発明の一実施例を説明するための接続 −図である。 ｌ・・アノード、コ・・燃料流量制御弁、３−・再生熱
交換器、弘・・冷却器、Ｓ・・ドレインセパレータ、６
・Φポンプ、７・・スチーム流量制御弁、９・・カソー
ド、１０・・空気プロワ。 ／／−・バーナ、１２・・インバータ、１３・一流を設
定器、ｌｌ・・比率演算器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１） 燃料を流量制御してアノード入口へ供給し。 アノード排出ガスを冷却、凝縮したのち気化したスチー
ムを流量制御して前記アノード入口へ循環させる内部改
質形燃料電池の流量制御方法において、負荷変動時に前
記撚・料と前記スチームとの流量比を変動させることを
特徴とする内部改質形燃料電池の流量制御方法。 （コ）負荷変動時に、比率演算操作により燃料とスチー
ムとの流量比を定格値より高い値に設定する特許請求の
範囲第１項記載の内部改質形燃料電池の流量制御方法。 （３）負荷変動時に、スチームの循環量の制御に遅れて
燃料流量を制御する特許請求の範囲第１項記載の内部改
質形燃料電池の流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061012A JPH088107B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061012A JPH088107B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207257A true JPS60207257A (ja) | 1985-10-18 |
| JPH088107B2 JPH088107B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=13158988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061012A Expired - Lifetime JPH088107B2 (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088107B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156926A (en) * | 1988-04-16 | 1992-10-20 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | System for generating electric energy from fuels having electrochemically acting fuel cells |
| JP2011108526A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59061012A patent/JPH088107B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5156926A (en) * | 1988-04-16 | 1992-10-20 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | System for generating electric energy from fuels having electrochemically acting fuel cells |
| JP2011108526A (ja) * | 2009-11-18 | 2011-06-02 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH088107B2 (ja) | 1996-01-29 |
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