JPS61135066A - 燃料電池パワープラントの運転方法 - Google Patents

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】 技術分野 本発明は水蒸気を必要とする一体的な燃料処理装置を含
む燃料電池パワープラントに係り、更に詳細にはその運
転方法に係る。

背景技術 従来の燃料電池パワープラントの多くは、電気を発生す
る燃料電池の一つ又はそれ以上の積層体を運転するため
の燃料として使用される水素に炭化水素燃料を転換づる
一体的な燃料処理装置を含んでいる。一般的な型式の燃
料処理装置は、触媒の存在下に於て炭化水素燃料を水蒸
気と吸熱的に反応させて水素及び炭素酸化物を生成する
蒸気改質リアクタである。他の発電システムと商業的に
競合する燃料電池パワープラントに於ては、パワープラ
ントはできるだけ効率的に運転しなければならず、装置
のコストはできるだけ低いものでなくてはならない。従
って成る種の構成要素を排除し又はその大きさを低減し
得ることが望ましい。

多くの燃料電池パワープラントに見られる一つの構成要
素は、蒸気改質リアクタのための水蒸気を生成すべくプ
ロセスの一部として使用されるボイラである。一体的な
蒸気改質リアクタ及び蒸気改質リアクタのための水蒸気
を生成するボイラを有する燃料電池パワープラントに関
する特許として、本願出願人と同一の譲受人に譲渡され
た米国特許第４，００１，０４１号及び同第４．００４
゜９４７８がある。これらの米国特許に記載された多く
のパワープラントに於ては、燃料電池積ｍ体は密閉され
た二相冷媒ループにより冷却されるようになっており、
水が燃料電池と間接的に熱交換する関係にて通され、Ｆ
！ａｍされるようになっており、蒸発熱が燃料電池を冷
却するために使用されようになっている。蒸気改質リア
クタのための水蒸気はボイラ内にて発生されるようにな
っており、ボイラには燃料電池積層体の排気ガスより凝
縮によって１ｑられた水が供給されるようになっている
。

ボイラ内にて水蒸気を発生するための熱は燃料電池積層
体と間接的に熱交換する関係にて循環される冷媒ループ
内の加熱された水及び水蒸気より供給されるようになっ
ている。

一般に加圧された反応ガスを使用して燃料電池パワープ
ラントを運転することが望ましいことが多い。かくして
パワープラントを運転するためには、蒸気改質リアクタ
へ供給される水蒸気及び炭化水素燃料は、燃料電池へ水
素リッチのガスを供給する蒸気改質リアクタを運転する
際の圧力として望ましい圧力と少なくとも等しい圧力レ
ベルに加圧されなければならない。かかる従来のシステ
ムに於ては、増大され得る最大水蒸気圧は典型的には水
である電池冷媒の沸Ｉｌ温度により制限される。例えば
２０４℃にて運転し二相冷（ｉ！温度が１９１℃である
燃料電池に於ては、ボイラ内にて発生される水蒸気の圧
力は１２．８３ｂａｒ以上であってはならない。ボイラ
内に於てこれよりも高い圧力の水蒸気を発生することは
電池温度を高くすることによってのみ達成されるが、こ
のことは材料の温度限界に起因して不可能である。燃料
電池積層体温度を増大させることなく反応ガス圧力を増
大させ得ること、又は水蒸気圧の限界に起因して反応ガ
スの圧力を低下させることなく燃料電池積層体温度を低
下させ得ることが望ましい。

加圧された状態にて炭化水素を蒸気改質することを含む
他の型式の作動に於ても、従来より一般に、そのプロセ
スの何れかの箇所に於て発生された熱により間接的に加
熱されるボイラを使用して必要とされる水蒸気の大部分
を得ることが一般に行われている。例えばかかるシステ
ムが米国特許第４．０７２．６２５号、同第４．２３８
．４０３号に記載されている。これらの米国特許に於て
は、リアクタのための水蒸気の１０〜３０％が飽和器内
に於てガス流を加湿することによって生成される。飽和
器内に於ては、乾燥した炭化水素が低級の廃熱により加
熱された液体水の再循環流と直接接触した状態にて流さ
れ、液体水より蒸発された水をピックアップする。ボイ
ラがかがるシステムのための水蒸気の残りの部分を供給
するようになっており、蒸気改質リアクタ内の圧力は間
接的熱交換プロセスによりボイラ内に於て上昇させ得る
水蒸気の圧力により制限される。

本願出願人と同一の譲受人に譲渡された米国特許第３，
６７７．８２３号には、蒸気改質リアクタのための水蒸
気の少なくとも一部を生成するボイラを含み、ボイラの
ための熱がリアクタバーナよりの排気ガスによって供給
されるよう構成された燃料電池パワープラントが開示さ
れている。水蒸気の残りの部分は飽和器内に於て燃料を
加湿することにより供給される。飽和器内に於ては水及
び燃料ガスが熱交換器の壁により加熱されるようになっ
ている。

発明の開示 本発明の一つの目的は、燃料電池積層体と一体的に設け
られた蒸気改質リアクタのため水蒸気の圧力を増大させ
るための改良された方法及び燃料電池パワープラントを
提供することである。

本発明の一つの目的は、蒸気改質リアクタを含む燃料電
池パワープラントを運転する方法であって、リアクタの
ための水蒸気を発生するために蒸気ボイラが必要とされ
ることのない方法を提供することである。

本発明によれば、燃料電池パワープラントの蒸気改質リ
アクタに必要な水蒸気はりアクタのための炭化水素供給
原料を、再循環液体水ループよりの水がガス流中に蒸発
する飽和器内に於て再循環液体水ループの高温液体水と
直接接触させることにより供給され、蒸発熱を含む水の
ための熱はパワープラントの燃料電池内に於て発生され
た熱により供給される。

より詳細には、水をその沸点に近いがそれよりも低い温
度に加熱すべく、循環水のループがパワープラントの燃
料電池積層体と間接的熱交換関係にもたらされる。水の
加熱は、水を燃料電池を貫流する二相誘電体又は水冷却
ループと間接的熱交換関係にもたらし、燃料電池より誘
電体又は水を沸騰させる熱を抽出することによって達成
されることが好ましい。従来のシステムに於ては、二相
冷却水ループによりピックアップされる熱は水を沸騰さ
せて水蒸気を生成するボイラへ伝達され、或いは水はル
ープ内に於て直接水蒸気に転換され、水蒸気は水蒸気セ
パレータにより二相冷却水より分離され、リアクタ内に
於て使用されるよう冷却水ループより除去されるように
なっている。本発明に於ては、燃料電池８！１層体内に
於て生成された熱は比較的多量の再循環水の温度をその
沸点以下の温度に上昇させるために使用される。かかる
多量の加熱された水は燃Ｆｌ電池内の高表面積材料を通
過して流れる。蒸気改質リアクタのための炭化水素燃料
は、加熱された水と共に該加熱された水と接触した状態
にて、好ましくは加熱された水とは逆の方向に、飽和器
の高表面積材料を貫通して通される。水はガス流内へ水
を蒸発することによって熱を付与し、これによりガス流
を加湿する。

実質的に全ての蒸発熱は再循環水内に保有されている顕
然（燃料電池積層体より供給される）より直接供給され
る。パワープラントの蒸気改質運転に必要な全ての水蒸
気はかくして発生されてよく、これによりボイラの必要
性が完全に排除されてよい。再循環液体水ループのため
の補給水は燃料電池の反応ガス排気流より水を凝縮させ
ることによって供給されてよい。

本発明に於ては、燃料電池により生成される等量の熱を
使用する従来のボイラに於て上昇され得る圧力よりも遥
かに＾い全圧に水蒸気の圧力を上昇させることができる
。このことは、ガス流の全圧がガス流が加湿された後に
於けるガス流中の水の分圧よりもかなり高いことによる
。かくしてボイラは水蒸気の圧力を全圧に上昇させる必
要があるのに対し、本発明は同一の熱源を使用して必要
とされる分圧にて水蒸気が供給される。

好ましい実施例に於ては、水素及び炭素酸化物を含有す
るリアクタよりの流出流体の一部が飽和器よりも上流側
に於て炭化水素燃料供給源ヘリサイクルされる。このこ
とにより蒸発される成る与えられた攪の水について飽和
器流出ガス流中の水の必要とされるモル濃度が低減され
、飽和器より流出するガス流中の水の分圧を低減するこ
とによってガス流がより容易に加湿し得るようにされる
。

以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。

発明を実施するための最良の形態 本発明の一つの例示的実施例として添付の図に解図的に
示されたパワープラントについて考える。

パワープラントは符号１ｏにて全体的に示されており、
符号１２にて全体的に示された燃料電池積層体１２と、
符号１６にて全体的に示された燃料調整装置と、飽和器
２０と、熱交換器２２と、空気流スプリッタ、即ち空気
制御ボックス２６とを含んでいる。燃料電池積層体１２
は水素及び空気（これらに限定されるものではない）の
如き反応ガスにて作動する従来の任意の型式の燃料電池
を含んでいてよい。燃料電池積層体１２は、一般に負荷
を介して電気的に直列に接続された複数個の燃料電池（
図に於ては説明を容易にすべく単一の燃料電池２８しか
示されていない）と、熱的処理部、即ちクーラ３０とを
含んでいる。図示の如く各燃料ｍｍは負極（アノード）
ｉＩ極３４より隔置された正極（カソード）電極３２を
含んでおり、これらの電極の間には電解質保持マトリッ
クス３６がサンドイッチ状に挾まれている。電極３２及
び３４は負荷３８を介して直列に接続されている図示の
好ましい実施例に於ては、電解質は液体リン酸であるが
、本発明は液体リン酸に限定されるものではなく、固体
酸化物電解質、固体ポリマー電解質、溶融炭酸塩□電解
質、及び他の種々の電解質が本発明に従って設計された
パワープラントに於て有用な電解質として使用されてよ
い。各燃料電池２８は正極電極３２の電解質に面しない
側に正極ガス空間４０を含んでおり、また負極電極３４
の電解質に面しない側に負極ガス空間４２を含んでいる
。

図示の実施例に於ける燃料調整装＠１６はりアクタバー
ナ４６と熱交換関係に置かれた蒸気改質リアクタ４４と
シフトコンバータ４８とを含んでいる。また燃料調整装
置１６は硫黄除去装置の如き他の装置を含んでいる。燃
料調整装置の必要性は一部には使用される原料燃料の種
類に依存しており、また一部には燃料電池積層体内の各
燃料電池の特定のデザインに依存している。

作動に於ては、空気が導管５６を経て圧縮機５０内へ流
入し、パワープラントの好ましい運転圧力である例えば
８．３０ｂａｒの圧力に圧縮される。

かくして圧縮された空気は導管５８を経て空気制御ボッ
クス２６へ流入する。空気制御ボックス２６は種々の構
成要素へ空気流を適正に分配する種々の制御装置及び弁
を含んでいる。空気流の一部は導管６０を経て正極ガス
空間４０へ導かれ、負極電極３４に於ける燃料の反応と
の組合せに於て正極電極３２内に於て電気化学的に反応
され、これにより電気、熱、及び水が生成される。水の
一部は正極ガス空間４０を経て流れる空気流内へ蒸発に
よって戻される。かかる水分を含む正極排気は導ＩＦ６
２を経てガス空間４０より流出する。次いでこのガスは
水を回収すべく図には示されていないコンデンサへ供給
され、またエネルギを回収すべく図には示されていない
タービンへ供給される。

メタン（ＣＨ４）、ナフサ（Ｃ哨Ｈ／ｙｎ）、天然ガス
、メタンを含有する石炭ガス等の如きガス状の炭化水素
燃料が導管６６内へ導入され、ポンプ、即ち圧縮機６８
によりシステムが運転され場合の好ましい圧力（例えば
８．３０　ｂａｒ）の圧力に加圧された状態にてポンプ
送りされる。燃料調整装Ｍ１６より流出する水素を含有
する処理された燃料の一部はブロア７４により導管７８
及び燃料調整装置１ｔ１６を経てリサイクルされ、導管
１０４内に於て流入する炭化水素燃料と混合される。新
鮮な燃料及びリサイクルされたガスの混合ガスは飽和器
２０を経て流れ、飽和器内に於て後に説明する手段によ
り加湿される。かくして加湿されたガス流は飽和器２０
より導管７０を経て蒸気改質リアクタ４４内へ導かれる
。加湿されたガス流はりアクタ内に於ける改質を行うに
必要な全ての水を含有している。蒸気改質リアクタ４４
はニッケル触媒を使用する周知の種類のものであるが、
本発明は特定のデザインのりアクタに限定されるもので
はない。

水素ガス、炭素酸化物、少量の水及び他の不純物よりな
る処理された燃料は導管７２を経てリアクタ４４より流
出し、−酸化炭素を追加の水素及び水に転換するシフト
コンバータ４８へ流入する。

処理された燃料の大部分は導管７６を経て燃料電池積層
体１２の負極ガス空間４２を経て流れる。

前述の如く、１５％の如き少量の処理された燃料はプロ
ア７４及び導管７８を経て導管１０４内ヘリサイクルさ
れ、飽和器２０より上流側に於て導管１０４内の原料燃
料と混合される。原料燃料が液体である場合には、それ
が飽和器内へ導入される前に燃料を蒸発さぜる手段が設
けられてよい。

負極ガス空間４２へ流入する処理された燃料は負極電極
内に於て電気化学的に反応し、導管８０を経て負極ガス
空間より流出し、空気制御ボックス２６より導管８２を
経て供給される空気と共にバーナ４６内へ導かれる。負
極排気内の未使用の水素は空気と組合され、蒸気改質リ
アクタ４４のための熱を供給すべく燃焼される。

図には示されていないが、導管８４内のバーナ排気ガス
は〈水が正極排気ガスより除去された後に〉導管６２内
の正極排気ガスと組合されてよいが、かくして組合され
た排気ガス流は例えば圧縮機５０を駆動するためのエネ
ルギを回収すべくタービンを経て膨張される。

蒸気改質リアクタ４４のための水蒸気は飽和器２０内に
於て発生される。図示の実施例に於ける飽和器２０は、
ガス流が温水の流れに直接接触せしめられることによっ
て加湿されるので接触型飽和器と呼ばれる。接触型飽和
器２０のための水は符号８６にて全体的に示されたルー
プ内を再循環する。ルー１８６内の水の圧力は蒸気改質
リアクタの運転圧力と同一でなければならない。ルー１
８６内の水は熱交換器２２及び飽和器２０を交互に通過
し、熱交換器２２内に於ては燃料電池積層体１２よりの
熱をピックアップし、飽和器２０内に於ては少量の水が
飽和器内を通過する燃料ガス流内へ蒸発する。ポンプ９
２が液体水を熱交換器２２へ再循環し、熱交換器内に於
て水が再加熱される。

本発明によれば、飽和器２ｏ内へ流入する水の温度を本
発明の目的に適したレベルに維持するに必要な全ての熱
は、燃料電池積層体１２内に於ける電気化学的反応によ
り発生される熱である。図示の如く、かかる熱は密閉さ
れた二相冷媒再循環ルー１８８内の誘電体又は水により
ピックアップされる。ルー１８８内の冷媒はクーラ３０
を経て燃料電池に対し熱交換関係にて流れ、クーラ内に
於て沸点にまで加熱され、蒸発熱により冷媒の吸熱機能
の大部分が与えられる。熱交換器２２内に於ては、二相
冷媒は顕然及び蒸発熱に等しい凝縮熱を密閉ルーフ８６
内の液体水に与える。ループ８８内の凝縮された冷媒は
熱交換器２２より流出し、ポンプ９０によりクーラ３０
及び熱交換器２２へ再循環される。

ルーフ３６内の水の圧力は、その水がルー１８８内の冷
媒の温度に近い温度に加熱されるが、液体の状態に留ま
るような圧力である。飽和器２０内に於ては、加熱され
た液体水はプラスチック、セラミック、又は金属製のサ
ドル、リング、又は適当なバッキング材料又はトレーの
如き高表面積の不活性材料上を流れ、これにより飽和器
内に高表面積の液体膜を形成する。このことにより高温
液体水と導管１０４よりの燃料ガス流との間に於ける熱
及び質屋の伝達が容易にされる。好ましいモードに於て
は、ガスは液体水の流れ方向とは反対方向に上述の如く
湿らされたバッキング材料上を通過する。ループ８６内
の循環する液体水は飽和器２０内に於て顕熱を与え、そ
の熱は全てではないにしてもガス流を加湿するに必要な
熱をガス流に与える。かかる蒸発及び加湿プロセスの駆
動力は、飽和器内の液体温水の局部温度とその位置に於
けるガス飽和温度との間の温度差によるものである（飽
和器２０内に於て水を蒸発させるために使用される熱の
僅かな一部は、燃料入口ガスが出口温度よりも高い温度
にて飽和器内に流入する場合には燃料入口ガスより供給
されてよい。尤も燃料電池積層体の廃熱を有効に使用す
べく燃料ガスの入口温度を低くして飽和器を運転するこ
とが望ましい〉。

ガス流はそれが蒸発する際にＩ！ｉ温の液体水流より水
をピックアップし、温水入口温度に等しい飽和温度に近
づく。接触型飽和器の大きさ及び効率はガス流がかかる
飽和温度にどれ程近い温度に近づくかを決定する。例え
ば接触型飽和器は入口水温度の５℃以内の飽和！！度を
与えるよう設計されてよい。適宜に処理されたループ８
６のための補給水は導管１０２を経て流入する。補給水
はパワープラント排気流又は燃料電池パワープラントの
現場よりの水を凝縮することにより供給されてよい。

顕熱により蒸発熱として飽和器の必要エネルギを供給す
べくルーフ８６内に於て必要とされる再循環水の量は、
水蒸発必要量及び飽和器を横切る循環液体水の温度変化
より容易に決定され得る。

水の温度が２８℃変化する場合には、水蒸気蒸発速度の
約１８倍の液体水循環速度が必要とされる本発明に於て
は、飽和器２０内に於て液体を蒸発させるための実質的
に全ての熱は冷媒ルー１８８及び熱交換器２２を経て燃
料電池積層体１２より供給される。飽和器２０より流出
する加湿されたガス流の全圧は実質的に飽和器２０へ流
入するガス流の全圧に等しい。飽和器２Ｑより流出する
加湿されたガス流中の水の分圧は、飽和器へ流入するガ
スのモル数及び蒸発される水の最次第である。ガス流を
容易に加湿すべく、流入するガス流中のモル数を増大さ
せることによって必要とされる飽和温度及び飽和圧力が
低減されてよい。このことは図示の実施例に於ては、燃
料１１１！装置のガス生成物の一部を導管７８内ヘリサ
イクルし、それを飽和器より上流側の導管１０４内の原
料燃料と混合することによって行われる。リサイクル流
の適正量は原料燃料のモル最及びそのシステムの他の必
要性次第である。リサイクルを追加することによって飽
和器より流出する燃料ガスの飽和温度及び飽和圧力を制
御し得るようにすることによって得られる効果は、飽和
器２０の大きざを低減し得ること、燃料電池の運転温度
に於けるシテスム運転圧力を増大させ得ること、又はシ
ステムの同一運転圧に於ける燃料電池の運転温度を低下
させ得ることである。

本発明によれば、蒸気改質リアクタへ流入するガス流（
反応に必要な全ての流れを含んでいる）の圧力は、従来
のパワープラントの場合の如く燃料電池８！ｉｓ体の廃
熱によって直接に加熱されるボイラ内にて原料流を発生
さることによって達成される圧力よりも高いレベルに設
定され得る。か（して燃料電池の温度がボイラ内に於て
水蒸気の圧力を所望の圧力の増大させるには不十分であ
る場合にも、リアクタ４４内の最大圧力が燃料電池の温
度によって制限されることはない。

リン酸燃料電池が１０．３５ｂａｒの圧力及び１９３℃
の平均温度にて運転するものと仮定する。

０．６〜０．６５Ｖの運転電圧に於ては、メタンにて作
動する燃料電池はメタ２１モル当たり５〜６モルの水蒸
気を発生するに十分な熱を発生する。

燃料電池とルー１８８内の電池冷媒との間の温度差が１
１℃であり、ルー１８８内の冷媒の温度とルーフ８６内
を循環する水の温度との間の温度差が１１℃であるもの
と仮定すれば、飽和器２０内へ流入する水の温度は１７
１℃である。また蒸気改質リアクタへ供給される燃料が
０．２モルのＣＯ２，０，８モルのＨ２，０，２Ｔニル
（Ｄ　Ｈ２０Ｊ：りなる成る揄のリサイクルガスと組合
された１モルのＣＨ４よりなっているものと仮定する。

かかる組合されたガス流は１６３℃の仮定された温度に
て飽和器２０内へ導入される。このガスの飽和温度は９
８℃である。このガスに３モルの水を添加することが望
ましい。このことによりガス流の飽和温度が１６１℃に
増大される。ループ８６内を循環する液体水の量及びそ
の水が飽和器内を員流する際のその水の温度変化は、飽
和器の大きさ及び構造を適正に設定することにより、３
モルの水を蒸発させるに必要なエネルギを供給し得るよ
う設定される。飽和器２０の入口に於けるルーフ８６内
の液体水の温度が１７１℃（圧力１０．３５　　ｂａｒ
に於ける水の沸点よりも１０℃低い温度である）である
ものと仮定する。また流出する水の温度が１４９℃であ
るよう温度変化が２２℃であるものと仮定する。かかる
例の場合には、水の熱容量と水の温度変化との積に対す
る水の蒸発熱の比に基づき、蒸発される１モルの本当た
り約２２モルの水がルー１８６内に循環されなければな
らない。飽和器２０の出口に於けるガス流中の水のモル
数は０．６１５になる。またガス流中の水の分圧は６，
３４ｂａｒであり、その飽和温度は１６１℃である。か
くしてこの例に於ては、循環する温水の温度とガスの飽
和温度との間の温度差は飽和器２０のガス入口に於ては
３３℃であり、ガス出口に於ては９．５℃である。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はかかる実施例に限定されるものでは
なく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能であ
ることは当業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

添付の図は本発明によるパワープラントを示す概略構成
図である。 １０・・・パワープラント、１２・・・燃料電池積層体
。 １６・・・燃料調整装置、２０・・・飽和器。２２・・
・熱交換器、２６・・・空気υ１罪ボックス、２８・・
・燃料電池。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 蒸気改質リアクタと、飽和器と、負極ガスコンパートメ
   ント及び正極ガスコンパートメントを含む燃料電池積層
   体とを含む燃料電池パワープラントを運転する方法にし
   て、 （ａ）炭化水素燃料及び水蒸気を含むガス流を前記蒸気
   改質リアクタ内へ導入し、前記蒸気改質リアクタ内に於
   て前記燃料を改質して水素を生成させる過程であって、
   前記ガス流は前記改質過程に必要な実質的に全ての水蒸
   気を含む過程と、 （ｂ）前記蒸気改質リアクタ内に於て生成された水素を
   前記燃料電池積層体の前記負極ガスコンパートメント内
   へ且該コンパートメントを経て導く過程と、 （ｃ）酸素を含有するガスを前記燃料電池積層体の前記
   正極ガスコンパートメント内へ且該コンパートメントを
   経て導く過程と、 （ｄ）前記燃料電池積層体内に於て水素及び酸素を電気
   化学的に反応させて電気、熱、及び水を生成させる過程
   と、 （ｅ）前記蒸気改質リアクタ内の運転圧力と少なくとも
   同程度の圧力にて或る量の液体水をループ内に連続的に
   循環させる過程であって、前記液体水は前記ループを通
   過する度毎に交互に冷却され加熱され、前記加熱過程は
   前記液体水を前記燃料電池積層体と間接的に熱交換する
   関係にて通すことにより前記燃料電池積層体内に於て発
   生された熱のみを使用して前記水をそれが循環する際に
   その沸点以下の温度に加熱することを含んでおり前記冷
   却過程は前記加熱された水を前記飽和器に通すことを含
   む過程と、 （ｆ）前記過程（ａ）に於て炭化水素燃料の流れが前記
   蒸気改質リアクタ内へ導入される前に前記加熱された水
   と共に前記加熱された水と直接接触した状態にて前記飽
   和器に炭化水素燃料の流れを通し、前記加熱された水の
   一部を前記燃料流内へ蒸発させることによって前記炭化
   水素燃料が前記飽和器を通過する際に前記炭化水素燃料
   に水蒸気を添加する過程であって、蒸発熱は前記飽和器
   を通過する水に保有された熱によって供給され、これに
   より前記水はそれが前記飽和器を通過する際に冷却され
   、前記飽和器より流出する前記燃料流中の水蒸気の量は
   前記燃料を改質する前記過程に於て必要とされる実質的
   に全ての水蒸気である過程と、 （ｇ）前記飽和器内に於て蒸発される水を補給すべく前
   記ループ内を循環する水に水を添加する過程と、 を含む方法。