JPS61227374A - 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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JPS61227374A
JPS61227374A JP60067015A JP6701585A JPS61227374A JP S61227374 A JPS61227374 A JP S61227374A JP 60067015 A JP60067015 A JP 60067015A JP 6701585 A JP6701585 A JP 6701585A JP S61227374 A JPS61227374 A JP S61227374A
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JP
Japan
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fuel
gas
cooling gas
temperature
cooling
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JP60067015A
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Takashi Amamiya
隆 雨宮
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Toshiba Corp
Original Assignee
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
    • H01M8/06Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612Combination 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
    • 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)
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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〕 本発明は炭化水素系の原料ガスを燃料改質装置で水蒸気
改質して得られる水素を含む改質ガスを燃料とし、空気
を酸化剤として発電を行なう燃料電池発電システムに係
り、特に燃料改質装置内の改質反応管の過熱現象を防止
するための手段を備えた燃料電池発電システムに関する
ものである。
〔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
挟んで一対の多孔質電極を配置して燃料電池を構成する
とともに、一方の電極である燃料極の背面に水素等の燃
料を接触させ、また他方の電極である酸化剤極の背面に
酸素等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り出
すようにしたものであり、前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り出すこ
とができるものである。
また、この種の燃料電池発電システムにおいては、燃料
としての上記水素ガスを、原料ガスを水蒸気改質するこ
とによって生成するための燃料改質装置が採用されてき
ている。この燃料改質装置は、内部に改質反応触媒層が
設けられた改質反応管の内側に、原料ガスラインおよび
水蒸気ラインを通して供給される原料ガスおよび水蒸気
の混合ガスを導入し、かつ上記改質反応管の外側を燃料
 至での燃焼で得られた高温加熱ガスを通過させること
により、上記原料ガスを改質ガスに改質して負荷として
の燃料電池へ供給するようにしたものである。
ところで、この種の燃料改質装置を備えた燃料電池発電
システムにおいては、水蒸気改質反応の熱源として、上
記燃料改質装置で水蒸気改質によって得られた水素を含
む改質ガスを、上記燃料電池にて発電に使用した後の水
素を含む排出ガスをその燃焼ガスとして用いるようにす
ることが、燃料電池発電システムの熱効率の面からは好
ましいものである。
第3図は、この種の燃料改質装置を備えた燃料電池発電
システムの構成例を示すものである。図において、1は
燃料改質装置で、内部に改質反応触媒層が設けられた改
質反応管2と、燃料排ガスライン3および燃焼用空気ラ
イン4を通しておのおの供給される燃焼ガスおよび燃焼
用空気を燃焼室6で燃焼させるバーナ7とを備えて成る
。また、8および9は夫々炭化水素系の原料ガス(メタ
ン等)および水蒸気を供給するための原料ガスラインお
よび水蒸気ラインで、それぞれ流量調節弁16および1
7を介して供給されたこれら原料ガスおよび水蒸気を混
合させて上記改質反応管2の内側に導入する。そして、
上記燃焼室6での燃焼で得られた高温加熱ガスを改質管
2の外側を通過させることにより、上記原料ガスを改質
ガスに改質し、さらにこの改質ガスを変成触媒層を有す
る変成器10で変成(ガス中の一酸化炭素を除去する)
して、気水分離器11を介し燃料極および酸化剤極を備
えた負荷としての燃料電池12へ、その燃料供給うイン
13および燃料流量調第弁5を介し燃料として供給する
ようにしている。
そして、さらにこの燃料電池12で空気ライン14を介
して導入さる酸化剤としての空気と反応した燃料(改質
ガス)は、燃料排ガスとして上記燃料排ガスライン3を
通して燃料改質装置1へ供給するようにしている。また
図において、15は上記燃料電池12の燃料極のリサイ
クルブロワである。
一方、燃料改質装置1の燃焼室からの燃焼排ガスは、燃
焼排ガスライン18を通して大気]9に排出されるが、
タービンコンプレッサ等の熱回収装置を介して排出され
ることもある。また、バーナ燃焼用の空気ライン4へは
、大気22よりコンプレッサまたはブロワなどの空気供
給装置23を経て空気が供給され、その流量は空気流量
調節弁24にて調節されている。なお、上記燃料電池の
発電出力は直流端子20より外部に取り出され、必要で
あれば直交変換装置121を介して交流出力に変換され
た後、図示しない電力系統などの負荷に供給される。
しかしながら、以上のような燃料改質装置を備えた従来
の燃料電池発電システムにおいては、発電運転中に急激
な負荷現象が生じた場合には次のような問題が生じる。
すなわち、電池燃料利用率(電池内で電気化学反応のた
め消費される水素ガス量を、燃料極に供給される改質燃
料中の水素ガス重量で除した値)が、例えば一般的な運
転値である80%程度で静定運転していることを考える
と、このとき燃料改質装置!!1のバーナ7に導入され
る燃料排ガス中の水素弁は、改質燃料水素弁のうち残り
20%に相当する量でありこれが燃焼熱源となっている
。そしてこのような場合において、燃料電池12の直流
端子20より外部に接続される電気負荷が急激に半減(
50%減)したことを仮定すると、この瞬間燃料電池1
2の燃料極での水素ガス消費量も半減し、短時間的な燃
料利用率は80%の半分である40%まで低下すること
になる。また、これにつづいてバーナ7に導入される水
素ガス分は、改質燃料のうち残り60%までに急昇して
燃焼熱量は概略3倍にもなるため、最終的には燃料改質
装置1内の改質反応管2の温度の異常上昇を引き起こす
ことになる。一方、改質反応管2の外面は通常運転状態
のもとでは約800℃〜900℃の高温下にあるが、上
記のような温度の異常上昇は1000℃〜1200℃に
も達することが考えられ、たとえ1回の異常過熱が短時
間であったとしてもこれが反復されれば、やがては改質
反応管2の熱応力破壊に至る。なお、このような急激な
変化をもたらす電気負荷の大幅な急減は一般的によくあ
り得ることであり、最悪の場合の例として、定格負荷運
転中に負荷回路の短絡等の故障原因によって、発電出力
を遮断せざるを1隼ない場合などが想定される。
そこで、以上に述べたような改質反応管2の過熱を防止
するためには、電池負荷が急減した場合にこれを検知し
、即座に燃料流量調節弁5を閉制御して燃料電池12に
流入する燃料および燃料改質装置1のバーナ7に至る水
素ガス流量を急減させるような方法が考えられ、これに
よってバーナ燃焼熱量を一定に保つことが可能であるよ
うに思われる。しかしながら、実際には燃料電池12の
燃料流量を急速に変化させると、これに伴って燃料電池
12の燃料極の圧力が大きく変化して、薄層である電極
電解質構造を破壊する危険性がある。
このことから、燃料流量調節弁5の開閉速度は一定以上
に大きくとることができない。従って、燃料流量wI節
弁5が燃料量を絞りきる間、つまりこれは一般的に数十
秒ないしは数分間であるが、やはり多量の水素量が燃料
改質装置1のバーナ7に与えられてしまい、結果として
改質反応管2の過熱を避けることはできない。
一方、このような異常過熱に耐え得る程の、高耐熱応力
をもった改質反応管を製作することも可能であると考え
られる。しかしこの場合には、改質反応管の材料として
高価なものを選び、とくに管壁の肉厚を大きくとった大
形の改質反応管を作らなければならない。従って、燃料
改質装置1のコストが上昇し、改質装置全体が大形化す
るだけでなく、改質反応管2外部より内部の改質反応触
媒層への熱伝達特性が悪くなることから、熱効率が良く
かつ反応時定数が短かいというような優れた燃料改質特
性を得ることができなくなる。
(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
のであり、その目的は電池負荷の急変動 −が発生した
場合に伴う燃料改質装置の改質反応管の異常温度上昇を
、電池内の電極電解質の薄層構造に危険を与えるような
電池燃料極圧力の大幅な変動をもたらすことなく、しか
も燃料改質特性を低下させることなく確実に防止するこ
とが可能な信頼性の高い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、内部に改質反応
触媒層が設けられた改質反応管の内側に原料ガスおよび
水蒸気の混合ガスを導入し、且つ上記改質反応管の外側
に燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃焼室のバーナにより燃
焼し得られた高温加熱ガスを通過させることにより上記
混合ガスを改質ガスに改質する燃料改質装置と、この燃
料改質装置からの改質ガスを燃料として導入すると共に
この燃料を酸化剤と電気化学的に反応させて発電を行な
い、且つこの発電に使用した後の燃料を燃料排ガスライ
ンを介し上記燃料改質装置への燃焼ガスとして排出する
燃料電池とを備えて成る燃料電池発電システムにおいて
、冷却用ガスを貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置と、上記燃
料改質装置の燃焼室に設けられかつ上記冷却用ガス貯蔵
装置からの冷却用ガスを燃焼空白に導入する冷却用ガス
注入体と、上記冷却用ガス貯蔵装置から冷却用ガス注入
体に導かれる冷却用ガス流量を調節する冷却用ガス流量
制御弁と、上記燃料改質装置の改質反応管の温度を検出
する温度検出器と、この温度検出器にて検出された検出
温度とあらかじめ設定されている規定温度とを比較しか
つこの比較結果に応じて上記冷却用ガス流量制御弁の開
度を制御する制御装置とを備えるか、または冷却用ガス
を貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置と、上記燃料改質装置の
バーナ燃焼用空気のラインに接続されかつ前記冷却用ガ
ス貯蔵装置からの冷却用ガスを上記バーナ内に導入する
冷却用ガスラインと、上記冷却用ガス貯蔵装置からバー
ナに導かれる冷却用ガス流量を調節する冷却用ガス流量
制御弁と、上記燃料改質装置の改質反応管の温度を検出
する温度検出器と、この温度検出器にて検出された検出
温度とあらかじめ設定されている規定温度とを比較しか
つこの比較結果に応じて上記冷却用ガス流量制御弁の開
度を制御する制御装置とを備えて構成し、上記改質反応
管の温度が規定温度値を超えて上昇した場合には、燃焼
用ガスを改質反応管に吹付けて冷却を図り、改質反応管
の異常な過熱が生じない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
を示すもので、図において第3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。
第1図において第3図と異なる点は、まず燃料改質装置
1の燃焼室6に、改質反応管2の過熱を防止するための
冷却用ガス注入体としての冷却用空気ノズル22を設け
たことである。また、この冷却用空気ノズル22に空気
を供給するために、大気23より空気を吸入圧縮する空
気圧縮機24および圧縮空気タンク25からなり圧縮空
気を貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置を設けている。さらに
、上記圧縮空気タンク25の出口側には、減圧弁26お
よび空気流量制御弁27をそれぞれ設けている。一方、
上記燃料改質装置1内の改質反応管2の温度を検出する
温度検出機28を設けるとともに、これによる検出温度
を用いて上記空気流量制御弁27の開度制御を行なうた
めの制御装置29を設けている。ここで、制御装置29
は次のような機能を有している。すなわち、改質反応管
2の温度検出器28より得られた検出温度と、あらかじ
め設定されている規定温度とを比較し、これらの偏差に
基づいて改質反応管2の温度が異常に上昇するのを防ぐ
ために充分な量の冷却用空気が得られるように、空気流
層制御弁27の開度制御を行なう。なおこの場合、制御
装置29内部では一般的には上記偏差値に対し、PID
制御演算を行なうなどの手法により流量制御弁の開度設
定値を求める。
次に、かかる如く構成した燃料電池発電システムの作用
について具体的に述べる。
まず燃料電池発電システムの定常運転時においては、空
気流量制御弁27は全開状態にあり、冷却用空気ノズル
22からの冷却用空気の注入は行なわれていない。そし
てこの間、空気圧縮機24により圧縮空気が圧縮空気タ
ンク25に充填されている。
次に、燃料電池負荷の急減が発生し、これに伴い改質反
応管2の温度が上昇してあらかじめ設定されている温度
基準値を超えた場合は、制御装置29がら空気流量制御
127への開度指令に従って、ただちに冷却用空気の冷
却用空気ノズル22への注入が始まる。これにより、そ
れまで約1000℃以上の高温状態にある燃焼室6に、
約20℃〜30℃の常温空気が注入されることになるの
で大きな冷却効果が期待できる。また、冷却用空気の流
量は改質反応管2の温度の上昇値及び上昇速度に応じて
増加され、結果として燃料改質装置1の燃焼室6内の以
上温度上昇および改質反応管2の異常加熱は防止される
一方、上記電池負荷の急変後前述したように数10秒な
いし数分間が過ぎると、燃料流山調節弁5の開度が修正
されて燃料改質装置1のバーナ7へ送られる電池燃料排
ガス流量が低減され、やがて改質反応管2の温度も定常
状態まで低下することになる。そして、これに伴って温
度低下が温度検出器28で検出されれば、制御装置29
での演算により冷却用空気ノズル22へ注入する冷」用
空気量が減量され、やがては流量制御弁27は全閉され
て初期の定常状態に戻る。
以上のようにして、電池負荷の急減による改質反応管2
の温度過上昇のたびに冷却用空気が供給され改質反応管
2の過熱を確実に防止することができる。
一方、毎回の改質反応管2の温度上昇サイクルは上述の
ように数10゛秒から数分間継続する程度と短期間であ
るので、この藺に消費される冷却用空気の総量はさほど
多くない。しかし瞬時量としては大きいので、空気は圧
縮空気タンク25より供給されるのが望ましいことにな
る。圧縮空気タンク25では、例えば150気圧程度の
高圧で常時十分な壷の空気を容易しておくことができる
これに対し、空気圧縮tfi24の作動は時間的に平均
化されるので負荷は小さくて済むことになる。
上述したように本実施例による燃料電池発電システムは
、内部に改質反応触媒層が設けられた改質反応管2の内
側に原料ガスおよび水蒸気の混合ガスを導入し、且つ上
記改質反応管2の外側に燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃
焼室6のバーナ7により燃焼し得られた高温加熱ガスを
通過させることにより上記混合ガスを改質ガスに改質す
る燃料改質装置1と、この燃料改質装置1からの改質ガ
スを燃料として導入すると共にこの燃料を酸化剤と電気
化学的に反応させて発電を行ない、且つこの発電に使用
した後の燃料を燃料排ガスラインを介し上記燃料改質装
置1への燃焼ガスとして排出する燃料電池12に加えて
、大気23より空気を吸入・圧縮する空気圧縮機24お
よび圧縮空気タンク25からなり冷即用ガスである冷却
用空気を貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置と、上記燃料改質
装W1の燃焼室6に設けられかつ上記冷却用ガス貯蔵装
置からの冷却用空気を燃焼室6内に導入する冷却用ガス
注入体としての冷却用空気ノズル22と、上記冷却用ガ
ス貯蔵装置から冷却用空気ノズル22に導かれる冷却用
空気流量を調節する空気流量制御弁27と、上記燃料改
質装置1の改質反応管2の温度を検出する温度検出器2
8と、この温度検出器28にて検出された検出温度とあ
らかじめ設定されている規定温度とを比較しかつこの比
較結果に応じて上記空気流量制御弁27の開度を制御す
る制御装置29とを備えて構成するようにしたものであ
る。
従って、電池負荷の急変動が発生した場合に伴う前述し
た如き燃料改質装置1内の改質反応管2の異常温度上昇
を、燃料電池12内のN極電解質の薄層構造に危険を与
えるような電池燃料極圧力の大幅な変動をもたらすこと
なく、しかも燃料改質装置1での燃料改質特性を低下さ
せることなく確実に防止することが可能となり、極めて
信頼性の高い燃料電池発電システムを得ることができる
ものである。
次に、第2図は本発明による燃料電池発電システムの他
の構成例を示すで、第1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。
つまり第2図においては、前記第1図に示した冷却用空
気ノズル22を、燃料改質装置1の燃焼室6内のバーナ
7と共用させ、かつこのバーナ7への燃焼用空気のライ
ンに、前記冷却用ガス貯蔵装置の圧縮空気タンク25か
らの冷却用空気をバーナ7内に導入する冷却用空気ライ
ンAを接続するようにしたものである。この場合、バー
ナ7の空気流入口形状を工夫することにより、多量の空
気を注入しても燃焼炎を吹き消さない構造のバーナとす
る。かかる構成とすることにより、冷却用ガス貯蔵装置
の圧縮空気タンク25からの冷却用空気をバーナ7にそ
の燃焼用空気として供給するとともに、その過剰空気分
を燃焼室6内に導入してこれによる冷却効果を同時に得
ることが可能となり、前述と同様に燃焼室6内の異常温
度上昇および改質反応管2の過熱を確実に防止すること
ができる。
なお、第2図において圧縮空気タンク、25より冷却用
空気をバーナ7に供給する代りに、一時的にバーナ燃焼
用の空気量を急増させて冷却に用いるような手法も考え
られるが、実際に定格負荷領域近くで燃料電池発電シス
テムを運転している場合には、設計上から定まる燃焼用
空気の供給量(空気圧縮機またはブロワにより供給され
る)の限界に近く、たとえ一時的にも冷却用の過剰空気
分をまかなう余地はない。従って、第2図に示すような
構成による冷却用空気の供給方法が極めて有効的なもの
となる。
尚、上記各実施例では冷却用ガスとして空気を用いたが
、これに限らず空気圧縮t124および圧縮空気タンク
25に代えて、例えば窒素ガス等の不燃性ガスを貯蔵す
る装置を設け、この不燃性ガスを冷却用ガスとして燃焼
室6内に導入するようにしてもよいものである。
また、上記第1図の実施例における冷却用空気ノズルと
しては、バーナ7の他に付加的に設けられる補助用バー
ナを利用するようにしてもよいものである。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、内部に改質反応触
媒層が設けられた改質反応管の内側に原料ガスおよび水
蒸気の混合ガスを導入し、且つ上記改質反応管の外側に
燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃焼室のバーナにより燃焼
し得られた高温加熱ガスを通過させることにより上記混
合ガスを改質ガスに改質する燃料改質装置と、この燃料
改質装置からの改質ガスを燃料として導入すると共にこ
の燃料を酸化剤と電気化学的に反応させて発電を行ない
、且つこの発電に使用した後の燃料を燃料排ガスライン
を介し上記燃料改質装置への燃焼ガスとして排出する燃
料電池とを備えて成る燃料電池発電システムにおいて、
冷却用ガスを貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置と、上記燃料
改質装置の燃焼室に設けられかつ上記冷却用ガス貯蔵装
置からの冷却用ガスを燃焼室内に導入する冷却用ガス注
入体と、上記冷却用ガス貯蔵装置から冷却用ガス注入体
に導かれる冷却用ガス流量を調節する冷却用ガス流量制
御弁と、上記燃料改質装置の改質反応管の温度を検出す
る温度検出器と、この温度検出器にて検出された検出温
度とあらかじめ設定されている規定温度とを比較しかつ
この比較結果に応じて上記冷却用ガス流量制御弁の開度
を制御する制御装置とを備えるか、または冷却用ガスを
貯蔵する冷却用ガス貯蔵装置と、上記燃料改質装置のバ
ーナ燃焼用空気のラインに接続されかつ前記冷却用ガス
貯蔵装置からの冷却用ガスを上記バーナ内に導入する冷
却用ガスラインと、上記冷却用ガス貯蔵装置からバーナ
に導かれる冷却用ガス流量を調節する冷却用ガス流量制
御弁と、上記燃料改質装置の改質反応管の温度を検出す
る温度検出器と、この温度検出器にて検出された検出温
度とあらかじめ設定されている規定温度とを比較しかつ
この比較結果に応じて上記冷却用ガス流量制御弁の開度
を制御する制御装置とを備えて構成するようにしたので
、電池負荷の急変動が発生した場合に伴う燃料改質装置
の改質反応管の異常温度上昇を、電池内の電極電解質の
薄層構造に危険を与えるような電池燃料極圧力の大幅な
変動をもたらすことなく、しかも燃料改質特性を低下さ
せることなく確実に防止することが可能な極めて信頼性
の高い燃料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構成図、第2図は本発
明の他の実施例を示す構成図、第3図は従来の燃料電池
発電システムを示す構成図である。 1・・・燃料改質装置、2・・・改質反応管、6・・・
燃焼室、7・・・バーナ、10・・・変成器、11・・
・気水分離器、12・・・燃料電池、15・・・リサイ
クルブロワ、20・・・直流端子、21・・・直交変換
装置、22・・・冷却用空気ノズル、23・・・大気、
24・・・空気圧縮機、25・・・圧縮空気タンク、2
6・・・減圧弁、27・・・空気流量制御弁、28・・
・温度検出器、29・・・制御装置、A・・・冷却用空
気ライン。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦:第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部に改質反応触媒層が設けられた改質反応管の
    内側に原料ガスおよび水蒸気の混合ガスを導入し、且つ
    前記改質反応管の外側に燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃
    焼室のバーナにより燃焼し得られた高温加熱ガスを通過
    させることにより前記混合ガスを改質ガスに改質する燃
    料改質装置と、この燃料改質装置からの改質ガスを燃料
    として導入すると共にこの燃料を酸化剤と電気化学的に
    反応させて発電を行ない、且つこの発電に使用した後の
    燃料を燃料排ガスラインを介し前記燃料改質装置への燃
    焼ガスとして排出する燃料電池とを備えて成る燃料電池
    発電システムにおいて、冷却用ガスを貯蔵する冷却用ガ
    ス貯蔵装置と、前記燃料改質装置の燃焼室に設けられか
    つ前記冷却用ガス貯蔵装置からの冷却用ガスを燃焼室内
    に導入する冷却用ガス注入体と、前記冷却用ガス貯蔵装
    置から冷却用ガス注入体に導かれる冷却用ガス流量を調
    節する冷却用ガス流量制御弁と、前記燃料改質装置の改
    質反応管の温度を検出する温度検出器と、この温度検出
    器にて検出された検出温度とあらかじめ設定されている
    規定温度とを比較しかつこの比較結果に応じて前記冷却
    用ガス流量制御弁の開度を制御する制御装置とを備える
    ようにしたことを特徴とする燃料電池発電システム。
  2. (2)内部に改質反応触媒層が設けられた改質反応管の
    内側に原料ガスおよび水蒸気の混合ガスを導入し、且つ
    前記改質反応管の外側に燃焼ガスおよび燃焼用空気を燃
    焼室のバーナにより燃焼し得られた高温加熱ガスを通過
    させることにより前記混合ガスを改質ガスに改質する燃
    料改質装置と、この燃料改質装置からの改質ガスを燃料
    として導入すると共にこの燃料を酸化剤と電気化学的に
    反応させて発電を行ない、且つこの発電に使用した後の
    燃料を燃料排ガスラインを介し前記燃料改質装置への燃
    焼ガスとして排出する燃料電池とを備えて成る燃料電池
    発電システムにおいて、冷却用ガスを貯蔵する冷却用ガ
    ス貯蔵装置と、前記燃料改質装置のバーナ燃焼用空気の
    ラインに接続されかつ前記冷却用ガス貯蔵装置からの冷
    却用ガスを前記バーナ内に導入する冷却用ガスラインと
    、前記冷却用ガス貯蔵装置からバーナに導かれる冷却用
    ガス流量を調節する冷却用ガス流量制御弁と、前記燃料
    改質装置の改質反応管の温度を検出する温度検出器と、
    この温度検出器にて検出された検出温度とあらかじめ設
    定されている規定温度とを比較しかつこの比較結果に応
    じて前記冷却用ガス流量制御弁の開度を制御する制御装
    置とを備えるようにしたことを特徴とする燃料電池発電
    システム。
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