JPS60240066A - 燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および装置 - Google Patents
燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および装置Info
- Publication number
- JPS60240066A JPS60240066A JP59094530A JP9453084A JPS60240066A JP S60240066 A JPS60240066 A JP S60240066A JP 59094530 A JP59094530 A JP 59094530A JP 9453084 A JP9453084 A JP 9453084A JP S60240066 A JPS60240066 A JP S60240066A
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- Japan
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- controller
- auxiliary
- battery surplus
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- 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
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および
装置に関するものであり、さらに詳しくは、燃料電池発
電システムにおける燃料電池に供給する水素燃料ガスを
生成する改質装置の燃焼制御方法および装置に関するも
のである。
装置に関するものであり、さらに詳しくは、燃料電池発
電システムにおける燃料電池に供給する水素燃料ガスを
生成する改質装置の燃焼制御方法および装置に関するも
のである。
燃料電池から排出される余剰燃料を、燃料電池に供給す
る水素燃料ガスを生成する改質器のバーナ燃料として回
収する方法は、省エネルギ、プラント効率等の観点から
多くの燃料電池発電システムに採用されている。
る水素燃料ガスを生成する改質器のバーナ燃料として回
収する方法は、省エネルギ、プラント効率等の観点から
多くの燃料電池発電システムに採用されている。
従来、この種の装置として、第１図に示すものがあった
（例えば、特開昭５７−コ／；１７７７号公報）。図に
おいて、燃料処理装置の改質器ｌは。
（例えば、特開昭５７−コ／；１７７７号公報）。図に
おいて、燃料処理装置の改質器ｌは。
反応管コを備え、バーナ補助燃料供給路３、電池余剰燃
料供給路ｑおよびバーナ燃焼用空気供給路３が接続され
ている。これらの供給路には図示のように流量検出計Ａ
、ｇ、１０および流量調節弁７．９．／／が設けられ、
反応管λ内の触媒層出口には改質反応湯度検出計７２が
配設されている。
料供給路ｑおよびバーナ燃焼用空気供給路３が接続され
ている。これらの供給路には図示のように流量検出計Ａ
、ｇ、１０および流量調節弁７．９．／／が設けられ、
反応管λ内の触媒層出口には改質反応湯度検出計７２が
配設されている。
また、補助燃料、余剰燃料および燃焼用空気の流量をそ
れぞれ調節するための流量制御器／、３．／’Ｉおよび
１５が設けてあり、これらは改質反応節度制御器１６に
接続されている。流量制御器／３とｌＦはスイッチ／り
で切換えられる。
れぞれ調節するための流量制御器／、３．／’Ｉおよび
１５が設けてあり、これらは改質反応節度制御器１６に
接続されている。流量制御器／３とｌＦはスイッチ／り
で切換えられる。
以上の構成により、改質器ｌの起動時にはバーナ燃料と
してバーナ補助燃料供給路３の補助燃料を用い、流量制
御器／３．／！および改質反応温度制御器／６によって
燃焼制御を行う。改質器／が起動完了し改質器ｌと燃料
雷１池（図示せず）が連結されると、バーナへの燃料供
給路が補助燃料供給路３から余剰燃料供給路ダに切換え
られる。
してバーナ補助燃料供給路３の補助燃料を用い、流量制
御器／３．／！および改質反応温度制御器／６によって
燃焼制御を行う。改質器／が起動完了し改質器ｌと燃料
雷１池（図示せず）が連結されると、バーナへの燃料供
給路が補助燃料供給路３から余剰燃料供給路ダに切換え
られる。
切換え方法は、徐々に補助燃料を減少させこれに対応し
て徐々に余剰燃料を増加させることになる。
て徐々に余剰燃料を増加させることになる。
この切換え時には燃焼量および空燃比を一定に制御する
必要がある。
必要がある。
しかし、上記のような従来のものでは、補助燃料流量制
御器／３および電池余剰燃料流量制御器／ＩＩのλつの
制御系に対して設定値あるいは弁開（３） 度を操作する必要があり、制御操作が繁雑にもかかわら
ずこの間の燃焼量、空燃比の制御も安定性が期し難いと
いう欠点があった。
御器／３および電池余剰燃料流量制御器／ＩＩのλつの
制御系に対して設定値あるいは弁開（３） 度を操作する必要があり、制御操作が繁雑にもかかわら
ずこの間の燃焼量、空燃比の制御も安定性が期し難いと
いう欠点があった。
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、補助燃料と電池余剰燃料の一つ
の流！制御系に対して「燃料切換」という１回のシーケ
ンス指令によって燃料切換指令供するものである。
ためになされたもので、補助燃料と電池余剰燃料の一つ
の流！制御系に対して「燃料切換」という１回のシーケ
ンス指令によって燃料切換指令供するものである。
以下、この発明の一実施例を第２図によって説明する。
図において、ｉｇはバーナ燃料流量に対する設定指令の
信号路を表わす。この設定指令信号は改質反応温度制御
に制約された量であり、燃焼用空気流蓋とも協調した量
である（“なお、空気に関する装置およびその制御系は
第２図では省略する）。／９からココまでは演算器を表
わし、信号路／ｇと電池余剰燃料ｒＪＩｕ を制御器／
ダとの間に（弘 ） 一列に設定信号の変化率制限器／デと電池余剰燃料の発
熱量に対する補助燃料の発熱量の第１の比率器−〇を接
続する。信号路／ざと補助燃料流量制御器との間には減
算器、２．２を接続し、補助燃料の発熱量に対する電池
余剰燃料の発熱量の第コの比率器、２／を減算器ココと
流量検出計ｔとの間に接続する。
信号路を表わす。この設定指令信号は改質反応温度制御
に制約された量であり、燃焼用空気流蓋とも協調した量
である（“なお、空気に関する装置およびその制御系は
第２図では省略する）。／９からココまでは演算器を表
わし、信号路／ｇと電池余剰燃料ｒＪＩｕ を制御器／
ダとの間に（弘 ） 一列に設定信号の変化率制限器／デと電池余剰燃料の発
熱量に対する補助燃料の発熱量の第１の比率器−〇を接
続する。信号路／ざと補助燃料流量制御器との間には減
算器、２．２を接続し、補助燃料の発熱量に対する電池
余剰燃料の発熱量の第コの比率器、２／を減算器ココと
流量検出計ｔとの間に接続する。
次にこの制御系の動作について説明する。改質反応温度
に制約された補助燃料を対象としたバーナ燃料流量設定
値が信号路／Ｉから与えられる。
に制約された補助燃料を対象としたバーナ燃料流量設定
値が信号路／Ｉから与えられる。
補助燃料を電池余剰燃料に切換える前は補助燃料の単独
燃焼であるから減算器ココに入力される電池余剰燃料流
量はゼロであり設定値はそのまま補助燃料流量制御器１
３に与えられる。ここで燃料切換指令が発生すると電池
余剰燃料制御器ｌＩＩに対して現在補助燃料流量制御器
／３に与えられている流量設定値が与えられる。この信
号は変化率制限器１９によってプロセスおよび一つの流
量制御系の応答時間を考慮した速度で、例えばランプ状
に第１の比率器コＯに出力される。この時点ではまだ補
助燃料に対する設定値であるから第１の比率器コθによ
って発熱量による電池余剰燃料流量に換算した値を制御
器／４’の設定値として与える。この設定値を受けて制
御器／ｑは電池余剰燃料流量調節弁ワヘ弁開操作信号を
出力する。この甫、池余剰燃料流量信号は制御器ｌｌＩ
のフィードバック信号になるとともに第コの比率器コ／
に入力され補助燃料に換算された値として減算器、２２
へ出力される。減算器、２２によって補助燃料流量設定
値から補助燃料流量に換算された現在バーナに供給され
ている電池余剰燃料流量を差引いた値が補助燃料流量制
御器／３へ設定値として与えられ電池余剰燃料分だけ補
助燃料を減らす方向へ弁操作を行う。以上のようにして
改質反応のために現在供給している熱量を変えることな
く補助燃料を電池余剰燃料に切換えることが可能となる
。なお空燃比は、補助燃料流量と電池余剰燃料流量に応
じた理論空気量に空気過剰率を乗じた値を空気流量設定
値とすることで制御できる。
燃焼であるから減算器ココに入力される電池余剰燃料流
量はゼロであり設定値はそのまま補助燃料流量制御器１
３に与えられる。ここで燃料切換指令が発生すると電池
余剰燃料制御器ｌＩＩに対して現在補助燃料流量制御器
／３に与えられている流量設定値が与えられる。この信
号は変化率制限器１９によってプロセスおよび一つの流
量制御系の応答時間を考慮した速度で、例えばランプ状
に第１の比率器コＯに出力される。この時点ではまだ補
助燃料に対する設定値であるから第１の比率器コθによ
って発熱量による電池余剰燃料流量に換算した値を制御
器／４’の設定値として与える。この設定値を受けて制
御器／ｑは電池余剰燃料流量調節弁ワヘ弁開操作信号を
出力する。この甫、池余剰燃料流量信号は制御器ｌｌＩ
のフィードバック信号になるとともに第コの比率器コ／
に入力され補助燃料に換算された値として減算器、２２
へ出力される。減算器、２２によって補助燃料流量設定
値から補助燃料流量に換算された現在バーナに供給され
ている電池余剰燃料流量を差引いた値が補助燃料流量制
御器／３へ設定値として与えられ電池余剰燃料分だけ補
助燃料を減らす方向へ弁操作を行う。以上のようにして
改質反応のために現在供給している熱量を変えることな
く補助燃料を電池余剰燃料に切換えることが可能となる
。なお空燃比は、補助燃料流量と電池余剰燃料流量に応
じた理論空気量に空気過剰率を乗じた値を空気流量設定
値とすることで制御できる。
、以上のように、この発明によれば、改質器バーナ燃料
である補助燃料と電池余剰燃料のａつの燃料の切換えを
、補助燃料、１！池余剰燃料の２つのフィードバック流
量制御系において電池余剰燃料流量フィードバック量を
補助燃料流量設定値から減するという構成により、制御
方法が簡素化でき、また切換時の燃焼制御の安定性が得
られる効果がある。
である補助燃料と電池余剰燃料のａつの燃料の切換えを
、補助燃料、１！池余剰燃料の２つのフィードバック流
量制御系において電池余剰燃料流量フィードバック量を
補助燃料流量設定値から減するという構成により、制御
方法が簡素化でき、また切換時の燃焼制御の安定性が得
られる効果がある。
第１図は従来装置の配置接続図、第２図はこの発明の一
実施例の要部配置接続図である。 ｌ・・改質器、３・・バーナ補助燃料供給路、弘・・電
池余剰燃料供給路、Ａ、ｒｅ・流量検出計、り、９・・
流量調節弁、／３・・補助燃料流量制御器、／Ｆ拳＠電
池余剰燃料流量制御器、／１・・バーナ燃料流量設定値
信号、／ｌ・・変化率制限器、２０．．１／・・比率器
、２コ・・減算器。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分ん臣 お２図
実施例の要部配置接続図である。 ｌ・・改質器、３・・バーナ補助燃料供給路、弘・・電
池余剰燃料供給路、Ａ、ｒｅ・流量検出計、り、９・・
流量調節弁、／３・・補助燃料流量制御器、／Ｆ拳＠電
池余剰燃料流量制御器、／１・・バーナ燃料流量設定値
信号、／ｌ・・変化率制限器、２０．．１／・・比率器
、２コ・・減算器。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分ん臣 お２図
Claims (1)
- （１）原燃料を水蒸気改質して水素燃料ガスを生成する
改質器を含む燃料処理装置と、この燃料処理装置から得
られる前記水素燃料ガスを燃料とすって、前記バーナ燃
料として系外より供給する補助燃料と前記余剰燃料とを
切換えるようにしてなる燃焼制御方法において、補助燃
料流量制御器と電池余剰燃料流量制御器に対して燃料切
換えのための信号を単一のシーケンス指令から演算して
与え、自動的に前記燃料切換えを行うことを特徴とする
燃料電池用改質装置の燃焼制御方法。 （，２）原燃料を水蒸気改質して水素燃料ガスを生成す
る改質器を含む燃料処理装置と、この燃料処理装置から
得られる前記水素燃料ガスを燃料とする燃料電池とを備
え、前記燃料電池の余剰燃料な前記改質器のバーナ燃料
として利用するものであって、前記バーナ燃料として系
外より供給する補助燃料と前記余剰燃料とを切換えるよ
うにしてなる燃焼制御装置において、 補助燃料流量制御器および電池余剰燃料流量制御器と。 バーナ燃料流量の設定値め信号路と、 前記信号路と前記電池余剰燃料流量制御器との間に接続
された前記設定値の変化率制限器および前記余剰燃料の
発熱量に対する前記補助燃料の発熱量の第７の比率器と
、 前記信号路と前記補助燃料流量制御器との間に接続され
た減算器と、 前記減算器と電池余剰燃料供給路に設けられた流量検出
計との間に接続された前記補助燃料の発熱量に対する前
記余剰燃料の発熱量の第λの比率器と。 を備えてなることを特徴とする燃料電池用改質装置の燃
焼制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094530A JPS60240066A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094530A JPS60240066A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240066A true JPS60240066A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14112882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094530A Pending JPS60240066A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池用改質装置の燃焼制御方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240066A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021116725A1 (ja) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システムの制御方法、及び燃料電池システム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57212779A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-27 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Fuel controlling method in fuel cell power generating system |
| JPS58166675A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 改質器の燃焼制御方法 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094530A patent/JPS60240066A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57212779A (en) * | 1981-06-23 | 1982-12-27 | Kansai Electric Power Co Inc:The | Fuel controlling method in fuel cell power generating system |
| JPS58166675A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 改質器の燃焼制御方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021116725A1 (ja) * | 2019-12-09 | 2021-06-17 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システムの制御方法、及び燃料電池システム |
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