JPS61133576A - 燃料電池発電システム - Google Patents

燃料電池発電システム

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JPS61133576A
JPS61133576A JP59254346A JP25434684A JPS61133576A JP S61133576 A JPS61133576 A JP S61133576A JP 59254346 A JP59254346 A JP 59254346A JP 25434684 A JP25434684 A JP 25434684A JP S61133576 A JPS61133576 A JP S61133576A
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JP
Japan
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electrode
temperature
fuel
steam
fuel cell
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JP59254346A
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English (en)
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Takashi Amamiya
隆 雨宮
Koichi Sato
公一 佐藤
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Toshiba Engineering Corp
Toshiba Corp
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Publication date
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04223Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
    • H01M8/04225Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は燃料電池発電システムに係り、特に燃料電池出
口配管部における反応生成水の凝縮にょるド1ノンの滞
留を防止し得るようにした燃料電池発電システムに関す
る。
[発明の技術的背景とその問題点] 近年、燃料の有しているエネルギーを直接電気的エネル
ギーに変換するものとして燃料電池発電システムが知ら
れている。この燃料電池発電システムは通常、電解質を
挾んで一対の多孔質電極を配置して燃料電池を構成する
と共に、一方の電極の背面に水素などの燃料を接触させ
、また使方の電極の背面に酸素などの酸化剤を接触させ
、このとき起こる電気化学的反応を利用して、上記電極
間から電気エネルギーを取出すようにしたものであり、
上記燃料と酸化剤が供給されている限り高い変換効率で
電気エネルギーを取出すことができるものである。
第6図は、この種の代表的な燃料電池発電システムの基
本的構成を示したものである。図において、天然ガス、
または石炭ガス等の化石燃料よりなる燃料1とスチーム
供給器2からのスチームが、夫々燃料制御弁3とスチー
ム制御弁4とにより、スチームとカーボンの混合モル比
が3〜5程度となるように制御されて燃料改質装置5内
の改質接触チューブ6に導入される。ここで、スチーム
と燃料1は500〜600℃程度まで加熱されて改質反
応を行ない、次に変成器7を経て水素含有率の高い改質
燃料となる。この水素含有率が高くなった改質燃料は、
燃料ガス気水分離器8に送られて改質で余剰であったス
チームを除却した後、補助バーナ9へは補助バーナ燃料
制御弁10により、また燃料電池11の燃料極11Aへ
は改質燃料制御弁12により、夫々流量が制御されて送
られる。
燃料電池11の燃料極11Aへ流入した改質燃料は、酸
化剤極11Bに流入している空気と触媒反応を行ない、
その結果燃料の一部が消費されて電気エネルギーと反応
生成水とが得られる。この燃FI電池11内で生成した
反応生成水の一部を含んで燃料極11Aを出た燃料排気
ガスは、前述の燃料改質装置5のメインバーナ13の燃
料として送られるが、この途中においてガス中水分の回
収を行なうため気水分離器16を通過する。すなわち、
反応生成水の一部をスチーム状態として含んだ燃料排気
ガスは、まず燃料排気ガス再熱器14の高温側を通過し
た後、燃料排気ガス冷却器15に入り、一定の復水温度
まで下げられる。この燃料排気ガス冷却器15で一部復
水した燃料排気ガスは燃料排気ガス気水分離器16で気
水分離され、つぎに燃料排気ガス再熱器14の低温側を
通過することで、燃料排気ガス再熱器14の高温側より
熱回収をして再熱されメインバーナ13へ送られる。そ
して、メインバーナ13へ送られた燃料排気ガスは燃料
改質装置5内で燃焼し、改質触媒チューブ6を加熱した
後に高温排ガス17として排出される。さらに、燃料電
池11の酸素極11Bから送られる空気排気ガスと合流
した後、混合器18へ送られてターボコンプレッサー1
9の駆動用のエネルギーの一部として使われる。一方、
補助バーナ9へ送られた改質燃料は補助バーナ9内で燃
焼し、その燃焼ガスが混合器18を通過してターボコン
プレッサ19のタービン19Aを駆動する。
一方、上記タービン19Aに連結して駆動されるコンプ
レッサー19Bの吐出空気は、補助バーナ9、メインバ
ーナ13へ夫々補助バーナ空気制御弁20、メインバー
ナ空気制御弁21により空燃比を制御して送られると共
に、空気制御弁22により燃料電池11の酸化剤極11
Bへ送られ、余剰分はターボコンプレッサー19の駆動
用エネルギーの一部として混合器18へ送られる。酸化
剤極11Bに送られた空気の一部は、上記燃料極11A
の水素と反応して消費された後、酸化剤極11B内で生
成した水分を含んで排出される。この排出された空気排
気ガスは、燃料排気ガスと同様に空気排気ガス再熱器2
3、空気排気ガス冷却器24、空気排気ガス気水分離器
25により、空気排気ガス中のスチーム分を一部復水し
た後に上記燃料改質装置5からの高温排ガス17と合流
する。
燃料電池11は上述したように、燃料極11△内の水素
と酸化剤極11B内の酸素との触媒反応によって酸化剤
極11Bが正極(アノード)、燃料極11Aが負極(カ
ソード)となるように、電気エネルギーを発生し、その
両電極11A、11B間に接続された電気負荷26に当
該電気エネルギーを供給する。この際、電気負荷26に
より吸収された電流値に略比例して、両電極11A、1
1B入口に供給された水素と酸素が反応して反応生成水
が得られ、このスチーム分を含んだ未反応ガス分が両電
極11A、11B出口より排出されることになる。
ところで従来、燃料電池11の各電極11A。
11B出口で水素と酸素の触媒反応で生成したスチーム
状態の反応生成水を復水として再利用するため、上述し
たように燃料極11A出口では燃料排気ガス再熱器14
、燃料排気ガス冷却器15、燃料排気ガス気水分離器1
6(以下、これらを燃料極側復水装置と称する)、酸化
剤極11B出口には、空気排気ガス再熱器23、空気排
気ガス冷却器24、空気排気ガス気水分離器25(以下
、これらを酸化剤極側復水装置と称する)を設置してい
る。
しかし乍ら、システムの配管、各電極側復水装置の設置
位置は、定常発電時での熱バランスを想定して構成され
ているのが一般的であるため、システムが定常状態に達
する以前の発電開始当初の数時間の間に、燃料極11A
と燃料極側復水装置間あるいは酸化剤極11Bと酸化剤
極側復水装置間の配管中において、ガス温度が低いこと
から、ガス中のスチームが凝縮してドレンとして溜まり
排出できないという問題がある。また、一度は昇温が完
了してシステムが高温熱平衡に至った後も、負荷の低下
等で電池燃料ガスまたは空気の流量が極端に低下するよ
うな場合においては、電池排出ガス中の熱量が不足して
同様にドレンが滞留するという問題がある。そしてかか
るドレンの滞留量が増加することにより、燃料極側の配
管ルートあるいは酸化剤極側の配管ルートにおける圧力
損失が高まり、燃料電池11の各電極11△、11Bの
極間に生じる圧力差が大きく変動して、場合によっては
燃料電池11本体の電解質層・電極構造の破壊に至る恐
れも生じる。
[発明の目的] 本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は発電開始時等システムの熱バランスが
定常に至る以前或いは負荷減少等により電池出口配管温
度が低下したような場合において、燃料電池の電極出口
から復水装置にかけての電池出口配管内に反応生成水が
凝縮しドレンとして滞留することを確実に防止すること
が可能な燃料電池発電システムを提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明では、電解質層を挾ん
で燃料極および酸化剤極の一対の電極を配置すると共に
、上記燃料極に燃料をまた上記酸化剤極に酸化剤を夫々
供給してこのとき起こる電気化学的反応により上記電極
間から電気エネルギー1〇− −を取出す燃料電池と、この燃料電池の燃料極または酸
化剤極の少なくとも一方の出口側に設けられかつ各電極
出口配管を介して排出される排気ガス中にスチーム状態
で含まれる上記電気化学的反応により生じた反応生成水
を復水する燃料極または酸化剤極側の復水装置とを備え
て成る燃料電池発電システムにおいて、上記燃料極出口
配管または酸化剤極出口配管の少なくとも一方に当該配
管を加熱する補助加熱装置を設けると共に、この補助加
熱装置が設置された側の電極出口配管に当該配管の温度
を検出する温度検出器を設け、この温度検出器からの検
出温度を上記電極出口配管内の反応生成水が凝縮しない
温度に予め設定された設定温度と比較し、かつこの比較
結果に基づいて上記検出温度が設定温度となるように上
記補助加熱装置にて電池出口配管を加熱すべく制御する
ようにしたことを特徴とする。
[発明の実施例] 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第1図は、本発明による燃料電池発電システムの構成例
をブロック的に示したもので、図では燃料電池周辺を中
心として描いている。なお、第1図において第6図と同
一部分には同一符号を付してその説明を省略し、ここで
は異なる部分についてのみ述べる。
図において、27および29は前記燃料電池11の燃料
極11A出口配管および酸化剤極11B出口配管に夫々
設けられ当該配管を加熱する補助加熱装置としての電気
式のトレースヒータ、28および30はこの電気式トレ
ースヒータ27および29が設置された下流側の電極出
口配管に設けられ当該配管の温度を検出する温度検出器
と、110および’120はこの温度検出器28および
30からの検出温度を予め設定された設定温度と比較し
、かつこの比較結果に基づいて上記検出温度が設定温度
となるように上記電気式トレースヒータ27および29
の加熱動作を制御する制御器である。
ここで設定温度は、上記電極出口配管内のスチーム状態
の反応生成水が凝縮しない程度の温度、つまり電極出口
配管内の排気ガス中の反応生成水分圧の飽和温度よりも
高い温度に設定している。また、温度検出器28および
30を各電池出口配管における電気式トレースヒータ2
7および29の下流側位置に夫々設置しているのは、下
流側程配管の放熱効果が多く配管内の温度が低いことが
一般的なので、この最低温度でトレースヒータ27およ
び29を制御することにより反応生成水のドレン化を全
て防止することができるからである。
第2図は、上記第1図における制御器の一例をブロック
的に示したもので、図では燃料極11Δ側の制御器11
0の構成を代表として示している。
つまり図において、温度検出器28からの検出温度信号
と制御温度設定部101からの予め設定された設定温度
信号とを温度レベル比較器102でレベル比較し、かつ
この比較結果である偏差信号に基づきスイッチング制御
部103をオン、オフ −して投入回路部31を制御す
ることにより、上記検出温度が設定温度となるように上
記電気式トレースヒータ27および29の加熱動作を制
御するように構成している。
かかる構成の燃料電池発電システムにおいて、まず発電
開始時には燃料極11A側出口の温度検出器28あるい
は酸化剤極11B側出口の温度検出器30の検出温度信
号が夫々各電極側の制御器110.120に送られ、各
制御器110,120内であらかじめ設定された温度ま
で昇温するように、燃料極11A側出口の電気式トレー
スヒータ27、酸化剤極11B側出口の電気式トレース
ヒータ29に夫々加熱動作の指令を与える。この昇温湿
度設定値は、配管内のガス中水蒸気分圧の飽和温度より
高く設定していることにより、燃料電池11の各電極1
1A、11B出口はドレン生成しない温度まで昇温され
ることになる。一方、昇温が完了した後には、燃料極1
1A側出口の温度検出器、酸化剤極11B側出口の温度
検出器30からの検出温度信号に対し、燃料極側制御器
110、酸化剤極側制御器120が、夫々配管内で水蒸
気飽和温度以下に温度が低下しないように燃料極11A
側出口の電気式トレースヒータ27、酸化剤極11B側
出口の電気式トレースヒータ29の加熱動作制御を行な
うことにより、もし負荷減少に伴なうガス減少で熱流量
が不足するようなことがあってもドレンが生成しない温
度を維持することが出来る。
以上のように、かかる構成の燃料電池発電システムとす
ることにより、発電開始時等システムの熱バランスが定
常に至る以前或いは負荷減少等により電池出口配管温度
が低下したような場合において、燃料電池11の燃料極
11Aおよび酸化剤極11Bの各電極出口から復水装置
にかけての電池出口配管内に、反応生成水が凝縮しドレ
ンとして滞留することを確実に防止することが可能とな
る。これにより、燃料電池11の燃料極11Aと酸化剤
極11Bとの極間差圧の変動がなくなり、燃料電池11
の安全性およびプラン1−の運用面で大きな効果を得る
ことができるものである。
次に、第3図は本発明による燃料電池発電システムの他
の構成例をブロック的に示したもので、図では燃料電池
周辺を中心として描いている。なお、第3図において第
6図と同一部分には同一符号を付してその説明を省略し
、ここでは異る部分についてのみ述べる。
上記第1図では補助加熱装置として電気式のトレースヒ
ータを用いたが、これに代えてスチーム式のトレースヒ
ータを用いて構成することも可能である。つまり図にお
いて、32および33は前記燃料極11A出口配管およ
び酸化剤極11B出口配管に設けられ、かつ当該配管を
スチーム供給器2からスチーム供給管によりスチームを
導入して加熱する補助加熱装置としてのスチーム式のト
レースヒータ、34および35はこのスチーム式トレー
スヒータ32および33が設置されたスチーム供給管上
に設けられ当該配管内のスチーム流量を調節するスチー
ム調節弁、28および30は上記スチーム式トレースヒ
ータ32および33が設置された下流側の電極出口配管
に設けられ当該配管の温度を検出する温度検出器、13
0および140はこの温度検出器28および30からの
検出温度を上記電極出口配管内の反応生成水が凝縮しな
い程度の温度に予め設定された設定温度と比較し、かつ
この比較結果に基づいて上記検出温度が設定温度となる
ように上記スチーム調節弁34および35の弁開度を制
御する制御器である。ここで設定温度は、前述と同様に
電極出口配管内のスチーム状態の反応生成水が凝縮しな
い程度の濃度、つまり電極出口配管内の排気ガス中の反
応生成水分圧の飽和温度よりも高い温度に設定している
。また、温度検出器28および30を各電池出口配管に
おけるスチーム式トレースヒータ32および33の下流
側位置に夫々設置しているのも、前述と同様に下流側程
配管の放熱効果が多く配管内の温度が低いことが一般的
なので、この最低温度でトレースヒータ32および33
を制御することにより反応生成水のドレン化を全て防止
することができるからである。さらに、スチーム式トレ
ースヒータ32および33に対するスチームの供給を、
その下流側から上流側にスチームが流れるように行なっ
ているのは、電池出口配管を均一に暖管する上で効果的
であるからである。
第4図は、上記第3図における制御器の一例をブロック
的に示したもので、図では酸化剤極11B側の制御器1
40の構成を代表として示している。
つまり図において、温度検出器30からの検出温度信号
と制御温度設定部101からの予め設定された設定温度
信号とを温度比較器104でレベル比較し、かつこの比
較結果である偏差信号に基づいてバルブ開度演算部10
5でバルブ開度を演算し、当該開度となるようにスチー
ム調節弁34および35の弁開度を制御することにより
、上記検出温度が設定温度となるようにスチーム式トレ
ースヒータ32および35への熱量を可変制御するよう
に構成している。
かかる第3図の如く構成することにより、燃料電池発電
システムにおいては燃FA電池11が発電を開始する時
点までに、燃料の改質のためにシステム内のスチーム供
給器2が可動状態となっていることから、スチーム式ト
レースヒータ32および35ヘスチームを供給して電池
出口配管を暖管することが可能となり、上記実施例と同
様に電池出口配管内における反応生成水のドレン化を確
実に防止することができる。
次に、第5図は本発明による燃料電池発電システムの伯
の構成例をブロック的に示したもので、図では燃!’4
 i池周辺を中心として描いている。なお、第5図にお
いて第6図と同一部分には同一符号を付してその説明を
省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
上記第1図では補助加熱装置として電気式のトレースヒ
ータを一系統膜けたが、補助加熱装置を各電極出口配管
に配管方向に沿って複数個(図では2個)設け、かつこ
れら補助加熱装置毎に温度検出器および制御器を夫々設
けて構成することも可能である。つまり図において、4
0.41および36.37は前記燃料電池11の燃料極
11A出口配管および酸化剤極11B出口配管に夫々配
管方向に沿って設けられ当該配管を加熱する補助加熱装
置としての複数個の電気式のトレースヒータ、42.4
3および38.39はこの電気式トレースヒータ40.
41および36.37が設置された下流側の電極出口配
管に夫々設けられ当該配管の温度を検出する温度検出器
、170,180および150,160はこの各温度検
出器42゜43および38.39からの検出温度を予め
設定された設定温度と比較し、かつこの比較結果に基づ
いて上記検出温度が設定温度となるように上記電気式ト
レースヒータ40.41および36゜37の加熱動作を
夫々制御する制御器である。ここで設定温度は、上記電
極出口配管内のスチーム状態の反応生成水が凝縮しない
程度の温度、つまり電極出口配管内の排気ガス中の反応
生成水分圧の飽和温度よりも高い温度に設定している。
また、温度検出器42.43および38.39を各電池
出口配管における電気式トレースヒータ40゜41およ
び36.37の下流側位置に夫々設置しているのは、下
流側程配管の放熱効果が多く配管内の温度が低いことが
一般的なので、この最低温度でトレースヒータ40.4
1および36.37を制御することにより反応生成水の
ドレン化を全て防止することができるからである。
かかる第5図の如く構成することにより、酸化剤極11
Bにおける一方の温度検出器38部分が設定温度に達し
ていなくても他方の湿度検出器39部分が設定温度に達
していれば、制御器150により電気式トレースヒータ
36の加熱動作をONLだままの状態で制御器160に
より電気式トレースヒータ37の加熱動作をOFFする
ことができ、電池出口配管に与える熱エネルギーを上記
第1図の実施例の略半分にすることが可能となり、もっ
て電池出口配管の暖管を極めて効率的に行ないつつ、上
記実施例と同様に電池出口配管内における反応生成水の
ドレン化を確実に防止することができる。また、燃F3
1極11△側についても電池出口配管に与える熱エネル
ギーを略半分にすることが可能となり同様の効果を得る
ことができるものである。
尚第5図において、補助加熱装置として電気式のトレー
スヒータを複数系統設けたが、スチーム式のトレースヒ
ータを各電極出口配管に配管方向に沿って複数個(図で
は2個)設け、かつこれら補助加熱装置毎にスチーム調
節弁、温度検出器および制御器を夫々設けて構成するよ
うにしてもよいものである。
さらに、上記実施例では復水装置ならびに補助加熱装置
を燃料電池の燃料極および酸化剤極の双方に設けたが、
いずれか一方の電極側のみに設けるようにしてもよいも
のである。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、電解質層を挾んで
燃料極および酸化剤極の一対の電極を配置すると共に、
上記燃料極に燃料をまた上記酸化剤極に酸化剤を夫々供
給してこのとき起こる電気化学的反応により上記電極間
から電気エネルギーを取出す燃料電池と、この燃料電池
の燃料極または酸化剤極の少なくとも一方の出口側に設
けられかつ各電極出口配管を介して排出される排気ガス
中にスチーム状態で含まれる上記電気化学的反応により
生じた反応生成水を復水する燃料極または酸化剤極側の
復水装置とを備えて成る燃料電池発電システムにおいて
、上記燃料極出口配管または酸化剤極出口配管の少なく
とも一方に当該配管を加熱する補助加熱装置を設けると
共に、この補助加熱装置が設置された側の電極出口配管
に当該配管の温度を検出する温度検出器を設け、この温
度検出器からの検出温度を上記電極出口配管内の反応生
成水が凝縮しない温度に予め設定された設定温度と比較
し、かつこの比較結果に基づいて上記検出温度が設定温
度となるように上記補助加熱装置にて電池出口配管を加
熱すべく制卸する構成としたので、発電開始時等システ
ムの熱バランスが定常に至る以前或いは負荷減少等によ
り電池出口配管温度が低下したような場合において、燃
料電池の電極出口から復水装置にかけての電池出口配管
内に反応生成水が凝縮しドレンとして滞留することを確
実に防止することが可能な極めて信頼性の高い燃F4電
池発電システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
第1図における制御器の詳細を示すブロック図、第3図
および第5図は本発明の他の実施例を夫々示すブロック
図、第4図は第3図における制御器の詳細を示すブロッ
ク図、第6図は従来の燃F+1電池発電システムを示す
ブロック図である。 1・・・燃料、2・・・スチーム供給器、3・・・燃料
制御弁、4・・・スチーム制御弁、5・・・燃料改質装
置、6・・・改質触媒チューブ、7川変成器、8・・・
燃料ガス気水分離器、9・・・補助バーナ、1o・・・
補助バーナ燃料制御弁、11・・・燃料電池、11A・
・・燃料極、11B・・・酸化剤極、12・・・改質燃
料制御弁、13・・・メインバーナ、14・・・燃料排
気ガス再熱器、15・・・燃料排気ガス冷却器、16・
・・燃料排気ガス気水分離器、17・・・高温排ガス、
18・・・混合器、19・・・ターボコンブレッザー、
19A・・・タービン、19B・・・コンプレッサー、
2o・・・補助バーナ空気制御弁、21・・・メインバ
ーナ空気制御弁、22・・・空気制御弁、23・・・空
気排気ガス再熱器、24・・・空気排気ガス話却器、2
5・・・空気排気ガス気水分離器、26・・・電気負荷
、27.29.36.37゜40、/1.1・・・電気
式トレースヒータ、28.30゜38.39,42.4
3・・・温度センサー、31・・・投入回路部、32.
33・・・スチーム式トレースヒータ、34..35・
・・スチーム弁、101・・・制m温度設定部、102
・・・温度レベル比較器、103・・・スイッチング制
御部、104・・・温度比較器、105・・・バルブ開
度演算部、110,120,130゜140.150,
160,170.180・・・制御器。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電解質層を挾んで燃料極および酸化剤極の一対の
    電極を配置すると共に、前記燃料極に燃料をまた前記酸
    化剤極に酸化剤を夫々供給してこのとき起こる電気化学
    的反応により前記電極間から電気エネルギーを取出す燃
    料電池と、この燃料電池の燃料極または酸化剤極の少な
    くとも一方の出口側に設けられかつ各電極出口配管を介
    して排出される排気ガス中にスチーム状態で含まれる前
    記電気化学的反応により生じた反応生成水を復水する燃
    料極または酸化剤極側の復水装置と、前記燃料極出口配
    管または酸化剤極出口配管の少なくとも一方に設けられ
    当該配管を加熱する電気式の補助加熱装置と、この電気
    式補助加熱装置が設置された側の電極出口配管に設けら
    れ当該配管の温度を検出する温度検出器と、この温度検
    出器からの検出温度を前記電極出口配管内の反応生成水
    が凝縮しない程度の温度に予め設定された設定温度と比
    較し、かつこの比較結果に基づいて前記検出温度が設定
    温度となるように前記電気式補助加熱装置の加熱動作を
    制御する制御器とを具備して成ることを特徴とする燃料
    電池発電システム。
  2. (2)電気式補助加熱装置を電極出口配管に配管方向に
    沿って複数個設け、かつこれら電気式補助加熱装置毎に
    温度検出器および制御器を夫々設けるようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の燃料電池発
    電システム。
  3. (3)電解質層を挾んで燃料極および酸化剤極の一対の
    電極を配置すると共に、前記燃料極に燃料をまた前記酸
    化剤極に酸化剤を夫々供給してこのとき起こる電気化学
    的反応により前記電極間から電気エネルギーを取出す燃
    料電池と、この燃料電池の燃料極または酸化剤極の少な
    くとも一方の出口側に設けられかつ各電極出口配管を介
    して排出される排気ガス中にスチーム状態で含まれる前
    記電気化学的反応により生じた反応生成水を復水する燃
    料極または酸化剤極側の復水装置と、前記燃料極出口配
    管または酸化剤極出口配管の少なくとも一方に設けられ
    、かつ当該配管をスチーム供給器からスチーム供給管に
    よりスチームを導入して加熱するスチーム式の補助加熱
    装置と、このスチーム式補助加熱装置が設置された側の
    スチーム供給管上に設けられ当該配管内のスチーム流量
    を調節するスチーム調節弁と、前記スチーム式補助加熱
    装置が設置された側の電極出口配管に設けられ当該配管
    の温度を検出する温度検出器と、この温度検出器からの
    検出温度を前記電極出口配管内の反応生成水が凝縮しな
    い程度の温度に予め設定された設定温度と比較し、かつ
    この比較結果に基づいて前記検出温度が設定温度となる
    ように前記スチーム調節弁の弁開度を制御する制御器と
    を具備して成ることを特徴とする燃料電池発電システム
  4. (4)スチーム式補助加熱装置を電極出口配管に配管方
    向に沿って複数個設け、かつこれらスチーム式補助加熱
    装置毎にスチーム調節弁、温度検出器および制御器を夫
    々設けるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    (3)項記載の燃料電池発電システム。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002613A1 (de) * 1995-06-30 1997-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperatur-brennstoffzellenanlage mit elektrischer beheizung der prozessgase sowie verfahren zu ihrem betrieb
JP2003272682A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Nissan Motor Co Ltd 燃料改質型燃料電池システム
JP2014107059A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合発電システム及び複合発電システムの運転方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS508780A (ja) * 1973-05-28 1975-01-29

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS508780A (ja) * 1973-05-28 1975-01-29

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002613A1 (de) * 1995-06-30 1997-01-23 Siemens Aktiengesellschaft Hochtemperatur-brennstoffzellenanlage mit elektrischer beheizung der prozessgase sowie verfahren zu ihrem betrieb
JP2003272682A (ja) * 2002-03-14 2003-09-26 Nissan Motor Co Ltd 燃料改質型燃料電池システム
JP2014107059A (ja) * 2012-11-26 2014-06-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 複合発電システム及び複合発電システムの運転方法

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