JPS63241872A - 燃料電池発電プラント - Google Patents
燃料電池発電プラントInfo
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- JPS63241872A JPS63241872A JP62074306A JP7430687A JPS63241872A JP S63241872 A JPS63241872 A JP S63241872A JP 62074306 A JP62074306 A JP 62074306A JP 7430687 A JP7430687 A JP 7430687A JP S63241872 A JPS63241872 A JP S63241872A
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- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
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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】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は以上述べた燃料電池発電プラントで燃料極リサ
イクル・ライン、空気極リサイクルラインのプラント構
成を簡略化した燃料電池発電プラントに関する。
イクル・ライン、空気極リサイクルラインのプラント構
成を簡略化した燃料電池発電プラントに関する。
（従来の技術）
電力の発生は、通常電機と蒸気タービン等の原動機で回
転させ、この与えられた駆動エネルギーを発電機にて交
流電力として発生させ、交流のまま需要側へ送る事が電
力の発生より消費に到る適量も都合の良い方法として採
用されて居り、現在の電力系統は交流系統がほとんどを
占めている６一方、蒸気タービン等を駆動する蒸気はボ
イラ等にて石油、ガス等の燃料を燃焼させた熱エネルギ
ーにより発生させているが、この燃料エネルギーを熱エ
ネルギーとして取り出し蒸気エネルギーに変換し、さら
に電気エネルギーとして取り出す事は効率面で不利な事
がら近年、燃料の化学的変化をさせ、この化学的変化の
際に発生する電子の流れにより直接電気エネルギーを取
り出そうとする燃料電池発電方式が省エネルギー発電の
一つとして採用されるようになって来た。
転させ、この与えられた駆動エネルギーを発電機にて交
流電力として発生させ、交流のまま需要側へ送る事が電
力の発生より消費に到る適量も都合の良い方法として採
用されて居り、現在の電力系統は交流系統がほとんどを
占めている６一方、蒸気タービン等を駆動する蒸気はボ
イラ等にて石油、ガス等の燃料を燃焼させた熱エネルギ
ーにより発生させているが、この燃料エネルギーを熱エ
ネルギーとして取り出し蒸気エネルギーに変換し、さら
に電気エネルギーとして取り出す事は効率面で不利な事
がら近年、燃料の化学的変化をさせ、この化学的変化の
際に発生する電子の流れにより直接電気エネルギーを取
り出そうとする燃料電池発電方式が省エネルギー発電の
一つとして採用されるようになって来た。
この燃料電池は供給された燃料を化学変化させて、ｉｔ
力を発生するのであるがその出力は直流出力であり、こ
のまま特定区域で消費する場合は直流で消費され、又省
エネルギー政策の一環として大量の電力をまかなう場合
には直流−交流変換器により交流に変換し電力系統と接
続している。
力を発生するのであるがその出力は直流出力であり、こ
のまま特定区域で消費する場合は直流で消費され、又省
エネルギー政策の一環として大量の電力をまかなう場合
には直流−交流変換器により交流に変換し電力系統と接
続している。
第３図は代表的な燃料電池プラントの説明図である。図
中で１の一点鎖線で示されている部分が燃料電池プラン
トである。燃料は原燃料制御弁ｌＯにより流量が制御さ
れミキサ１４に入る。一方ミキサ１４へは蒸気発生器１
５より蒸気制御１６により流量が制御された蒸気が入る
。モしてミキサ１４で混じり合った燃料は改質器４に入
り、ここで加熱され改質される。改質された燃料は次に
高温変成器８そして低温変成器９を経て水素含有率のよ
り高い改質燃料となる。改質燃料は改質燃料制御弁１１
により流量が制御され燃料電池５の燃料極５Ａに流入し
電気エネルギーとして一部消費され残りは前述の改質器
４のメインバーナ１２で燃焼し改質器４の加熱用高温ガ
スとなり燃料電池５の空気極５Ｂからの排空気と合流し
燃焼器７を経てターボコンプレッサのタービン２に流入
してこれに連結したコンプレッサ３を駆動する。
中で１の一点鎖線で示されている部分が燃料電池プラン
トである。燃料は原燃料制御弁ｌＯにより流量が制御さ
れミキサ１４に入る。一方ミキサ１４へは蒸気発生器１
５より蒸気制御１６により流量が制御された蒸気が入る
。モしてミキサ１４で混じり合った燃料は改質器４に入
り、ここで加熱され改質される。改質された燃料は次に
高温変成器８そして低温変成器９を経て水素含有率のよ
り高い改質燃料となる。改質燃料は改質燃料制御弁１１
により流量が制御され燃料電池５の燃料極５Ａに流入し
電気エネルギーとして一部消費され残りは前述の改質器
４のメインバーナ１２で燃焼し改質器４の加熱用高温ガ
スとなり燃料電池５の空気極５Ｂからの排空気と合流し
燃焼器７を経てターボコンプレッサのタービン２に流入
してこれに連結したコンプレッサ３を駆動する。
コンプレッサ３の吐出空気制御弁１３により流量が制御
され燃料電池５の空気極５Ｂに入る。空気極５Ｂに入っ
た空気の一部は燃料極５Ａの水素と反応し消費され残り
は空気極５Ｂから排出され前述の改良器４のメインバー
ナ１２からの排ガスと合流し燃焼室７を経由してターボ
コンプレッサのタービン２を駆動するために利用される
。
され燃料電池５の空気極５Ｂに入る。空気極５Ｂに入っ
た空気の一部は燃料極５Ａの水素と反応し消費され残り
は空気極５Ｂから排出され前述の改良器４のメインバー
ナ１２からの排ガスと合流し燃焼室７を経由してターボ
コンプレッサのタービン２を駆動するために利用される
。
燃料電池５の冷却は蒸気発生器１５より電池冷却水循環
ポンプ１９により冷却板５Ｃ１蒸気発生器１５へと循環
して行っている。更に電池冷却水の温度制御は蒸気発生
器１５より発生した蒸気の一部を熱交換器２０で冷し電
池冷却水温度制御弁１７により行なわれている。
ポンプ１９により冷却板５Ｃ１蒸気発生器１５へと循環
して行っている。更に電池冷却水の温度制御は蒸気発生
器１５より発生した蒸気の一部を熱交換器２０で冷し電
池冷却水温度制御弁１７により行なわれている。
燃料電池５は燃料極５Ａの水素と空気極５Ｂの酸素との
触媒反応によって空気極５Ｂが正極、燃料極５Ａが負極
となるように電気エネルギーを発生し、その両極間に接
続された電気的負荷にその電気エネルギーを供給する。
触媒反応によって空気極５Ｂが正極、燃料極５Ａが負極
となるように電気エネルギーを発生し、その両極間に接
続された電気的負荷にその電気エネルギーを供給する。
この際電気負荷により吸収された電気エネルギーに略化
倒して両極入口に夫々供給された水素と酸素が反応して
水となり、未反応分が各横出口より排出される事になる
。
倒して両極入口に夫々供給された水素と酸素が反応して
水となり、未反応分が各横出口より排出される事になる
。
燃料電池プラントでは、この燃料電池５の直流出力は変
換器６に供給されて交流に変換され電力系統に交流電力
として送り出される。
換器６に供給されて交流に変換され電力系統に交流電力
として送り出される。
以上が燃料電池プラントの基本構成と概略の動作である
。
。
次に本発明に関係する従来のプラント構成、制御方法の
概略を第２図を用いて述べる。
概略を第２図を用いて述べる。
燃料電池５の燃料極５Ａへは前述改質器４、高温変成器
８そして低温変成器９を経て水素リッチな燃料が流入す
る。燃料極５＾に流入した燃料には燃料電池５に起因す
る入口温度、湿度条件がある。
８そして低温変成器９を経て水素リッチな燃料が流入す
る。燃料極５＾に流入した燃料には燃料電池５に起因す
る入口温度、湿度条件がある。
従ってこの燃料は熱交換器２１で前冷却し再に熱交換器
２２によって温度検出器５４と温度制御弁２３とで温度
制御、すなわち飽和水蒸気圧力に相当する水分を含んだ
燃料となる。この燃料は気水分離器２４を経て再び熱交
換器２１を通り温度を上昇させ温度条件を満す様にし燃
料極５Ａへ流入する。気水分離器では内部のレベル検出
器５５とドレン弁２５とで水位制御が行なわれる。ドレ
ン弁２５からの水は水処理装置２６へ流入する。水処理
装置ｉ２６では各所よりのドレン水を集めイオン交換樹
脂等の各種浄化装置を用いてドレン水を浄化し再び前述
蒸気発生器１５へ流入し燃料電池５の冷却板５ｃへ流し
燃料電池５の冷却に使用し又燃料改質に必要な蒸気とし
て使用する。
２２によって温度検出器５４と温度制御弁２３とで温度
制御、すなわち飽和水蒸気圧力に相当する水分を含んだ
燃料となる。この燃料は気水分離器２４を経て再び熱交
換器２１を通り温度を上昇させ温度条件を満す様にし燃
料極５Ａへ流入する。気水分離器では内部のレベル検出
器５５とドレン弁２５とで水位制御が行なわれる。ドレ
ン弁２５からの水は水処理装置２６へ流入する。水処理
装置ｉ２６では各所よりのドレン水を集めイオン交換樹
脂等の各種浄化装置を用いてドレン水を浄化し再び前述
蒸気発生器１５へ流入し燃料電池５の冷却板５ｃへ流し
燃料電池５の冷却に使用し又燃料改質に必要な蒸気とし
て使用する。
燃料極５Ａからの排燃料は燃料側アブソーバ２７へ流入
し、一部はリサイクルの為に燃料極５Ａの入口へもどす
、残りは前述改質器４のメインバーナ１２へと流れそこ
で燃焼し燃料改質の為の熱源となる。
し、一部はリサイクルの為に燃料極５Ａの入口へもどす
、残りは前述改質器４のメインバーナ１２へと流れそこ
で燃焼し燃料改質の為の熱源となる。
燃料極５Ａからの排燃料には燃料電池５で空気極５Ｂの
酸素と反応し発生する水分が多く含まれている。
酸素と反応し発生する水分が多く含まれている。
この為リサイクルに使用するにしろ、メインバーす１２
で燃焼させるにしろ水分を除去しなくてはならない。
で燃焼させるにしろ水分を除去しなくてはならない。
まス熱交換器２８．ドレンタンク２９、燃料側リサイク
ルブロワ３０、ヒータ３１等より構成される燃料側リサ
イクルラインへ燃料部５Ａよりの排燃料を流入する場合
の流れに関して述べる。
ルブロワ３０、ヒータ３１等より構成される燃料側リサ
イクルラインへ燃料部５Ａよりの排燃料を流入する場合
の流れに関して述べる。
燃料側アブソーバ２７からのリサイクルに使用する排燃
料はまず熱交換器２８にて湿度を燃料極５Ａの入口条件
に合わせる様に冷却水と熱交換を行う。
料はまず熱交換器２８にて湿度を燃料極５Ａの入口条件
に合わせる様に冷却水と熱交換を行う。
この温度制御は熱交換器２２の出口にある温度検出器５
４と温度制御弁３４とで行なわれる。すなわち飽和水蒸
気圧力に相当する水分を持った燃料リサイクル流量とな
る。除去された水はドレンタンク２９に蔵えられる。ド
レンタンク内部にはレベル検出器５６があり、この検出
器とドレン弁４９とで水位制御が行なわれる。ドレン水
は水処理装置２６へ流入する。
４と温度制御弁３４とで行なわれる。すなわち飽和水蒸
気圧力に相当する水分を持った燃料リサイクル流量とな
る。除去された水はドレンタンク２９に蔵えられる。ド
レンタンク内部にはレベル検出器５６があり、この検出
器とドレン弁４９とで水位制御が行なわれる。ドレン水
は水処理装置２６へ流入する。
この様にして湿度条件が満足された燃料リサイクル流量
の流量制御は燃料側リサイクルブロワ３０とその差圧制
御弁３２、燃料リサイクル流量の流量検出器５８と流量
制御弁３３とで行なわれる。又燃料極５Ａの入口温度条
件はヒータ３１と燃料部５Ａの入口に設置した温度検出
器５９との制御により満足される。
の流量制御は燃料側リサイクルブロワ３０とその差圧制
御弁３２、燃料リサイクル流量の流量検出器５８と流量
制御弁３３とで行なわれる。又燃料極５Ａの入口温度条
件はヒータ３１と燃料部５Ａの入口に設置した温度検出
器５９との制御により満足される。
一方改質器４のメインバーナ１２へ流入する排燃料は、
メインバーナ１２の熱交率を上げるために水分を出来る
だけ除去しなくてはならない。そのために熱交換器３５
、ドレンタンク３６、ドレン弁３７が設置されている。
メインバーナ１２の熱交率を上げるために水分を出来る
だけ除去しなくてはならない。そのために熱交換器３５
、ドレンタンク３６、ドレン弁３７が設置されている。
熱交換器３５で冷却水と熱交換を行ないできるだけ水分
を除去し乾燥した排燃料をメインバーナ１２へ流入させ
る。除去された水分はドレンタンク３６に蔵えられる。
を除去し乾燥した排燃料をメインバーナ１２へ流入させ
る。除去された水分はドレンタンク３６に蔵えられる。
ドレンタンク３６内部にはレベル検出器５７があり、こ
の検出器とドレン弁３７とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。。
の検出器とドレン弁３７とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。。
燃料電池５の空気極５Ｂへは前述コンプレッサ３より空
気が流入する。この空気は燃料電池５の燃料極５Ａの水
素と反応し水が発生するため空気極５Ｂからの排空気に
は多量の水分が含まれている。
気が流入する。この空気は燃料電池５の燃料極５Ａの水
素と反応し水が発生するため空気極５Ｂからの排空気に
は多量の水分が含まれている。
空気極５Ｂからの排空気は空気側アブソーバ３８へ流入
し一部はリサイクルのために空気１ｉ５Ｂの入口へもど
す。残りは前述燃焼器７へ流入し改質器４の排ガスと一
緒になりタービン２を経て大気へ放出される。
し一部はリサイクルのために空気１ｉ５Ｂの入口へもど
す。残りは前述燃焼器７へ流入し改質器４の排ガスと一
緒になりタービン２を経て大気へ放出される。
まず熱交換器３９、ドレンタンク４０．空気側リサイク
ルブロワ４１．ヒータ４２等より構成される空気リサイ
タルラインへ空気極５Ｂよりの排空気を流入する場合の
流れに関して述べる。
ルブロワ４１．ヒータ４２等より構成される空気リサイ
タルラインへ空気極５Ｂよりの排空気を流入する場合の
流れに関して述べる。
空気側アブソーバ３８からリサイクルに使用する排空気
はまず熱交換器３９にて冷却水と熱交換を行ない、でき
るだけ水分を除去する。除去された水分はドレンタンク
４０に蔵えられる。ドレンタンク４０の内部にはレベル
検出器６０があり、この検出器とドレン弁４３とで水位
制御が行なわれる。ドレン水は水処理装置２６へ流入す
る。
はまず熱交換器３９にて冷却水と熱交換を行ない、でき
るだけ水分を除去する。除去された水分はドレンタンク
４０に蔵えられる。ドレンタンク４０の内部にはレベル
検出器６０があり、この検出器とドレン弁４３とで水位
制御が行なわれる。ドレン水は水処理装置２６へ流入す
る。
この様にして湿度条件が満足された空気リサイクル流量
の流量制御は空気側リサイクルブロワ４１とその差圧制
御弁４４、空気リサイクル流量の流量検出器６２と流量
制御弁４５とで行なわれる。又空気極５Ｂの入口温度条
件はヒータ４２と空気極５Ｂの入口に設置した温度検出
器６３との制御により満足される。 一方燃焼器７へ流
入する排空気は燃焼器７での熱効率を上げるために水分
をできるだけ除去しなくてはならない。そのため熱交換
器４６、ドレンタンク４７、ドレン弁４８が設置されて
いる。熱交換器４６で冷却水と熱交換を行ないできるだ
け水分を除去する。
の流量制御は空気側リサイクルブロワ４１とその差圧制
御弁４４、空気リサイクル流量の流量検出器６２と流量
制御弁４５とで行なわれる。又空気極５Ｂの入口温度条
件はヒータ４２と空気極５Ｂの入口に設置した温度検出
器６３との制御により満足される。 一方燃焼器７へ流
入する排空気は燃焼器７での熱効率を上げるために水分
をできるだけ除去しなくてはならない。そのため熱交換
器４６、ドレンタンク４７、ドレン弁４８が設置されて
いる。熱交換器４６で冷却水と熱交換を行ないできるだ
け水分を除去する。
除去された水分はドレンタンク４７に蔵えられる。
ドレンタンク４７内部にはレベル検出器６１があり、こ
の検出器とドレン弁４８とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。
の検出器とドレン弁４８とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。
（発明が解決しようとする問題点）
上記述べた構成では燃料電池５への燃料、空気のリサイ
クル流量を流入する場合界リサイクル・ラインにそれぞ
れ熱交換器、ドレンタンク、ヒータ等を設置しておりラ
イン構成を複雑にしており、又それぞれの制御も行うた
めに非常に不経済である。
クル流量を流入する場合界リサイクル・ラインにそれぞ
れ熱交換器、ドレンタンク、ヒータ等を設置しておりラ
イン構成を複雑にしており、又それぞれの制御も行うた
めに非常に不経済である。
（問題点を解決するための手段）
燃料電池の空気極出口下流にある熱交換出口より空気極
入口への空気側リサイクルラインと燃料極出口より燃料
極入口の上流に設置される熱交換器入口までの燃料側リ
サイクルラインの少なくとも１つのリサイクルラインを
設ける。
入口への空気側リサイクルラインと燃料極出口より燃料
極入口の上流に設置される熱交換器入口までの燃料側リ
サイクルラインの少なくとも１つのリサイクルラインを
設ける。
（作 用）
これにより、ドレンタンク、ヒータ等の機器を節約する
ことができ、それに付随する制御系も不要となり燃料電
池プラントの構成が簡単になる。
ことができ、それに付随する制御系も不要となり燃料電
池プラントの構成が簡単になる。
（実施例）
次に第１図に本発明の一実施例を示す、燃料電池５の燃
料極５Ａへは前述改質器４、高温変成ｉ８そして低温変
成器９を経て水素リッチな燃料が流入する。燃料極５Ａ
に流入した燃料には燃料電池５に起因する入口温度、湿
度条件がある。従ってこの燃料は熱交換器２１で前冷却
し再に熱交換器２２によって温度検出器５４と温度制御
弁２３とで温度制御、すなわち飽和水蒸気圧力に相当す
る水分を含んだ燃料となる。この燃料は気水分離器２４
を経て再び熱交換器２１を通り温度を上昇させ温度条件
を満す様にし燃料極５Ａへ流入する。気水分離器では内
部のレベル検出器５５とドレン弁２５とで水位制御が行
なわれる。ドレン弁２５からの水は水処理袋Ｗ１２６へ
流入する。水処理袋に２６では各所よりのドレン水を集
めイオン交換樹脂等の各種浄化装置を用いてドレン水を
浄化し再び前述蒸気発生器１５八流入し燃料電池５の冷
却板５Ｃへ流し燃料電池５の冷却に使用し又燃料改質に
必要な蒸気として使用する。
料極５Ａへは前述改質器４、高温変成ｉ８そして低温変
成器９を経て水素リッチな燃料が流入する。燃料極５Ａ
に流入した燃料には燃料電池５に起因する入口温度、湿
度条件がある。従ってこの燃料は熱交換器２１で前冷却
し再に熱交換器２２によって温度検出器５４と温度制御
弁２３とで温度制御、すなわち飽和水蒸気圧力に相当す
る水分を含んだ燃料となる。この燃料は気水分離器２４
を経て再び熱交換器２１を通り温度を上昇させ温度条件
を満す様にし燃料極５Ａへ流入する。気水分離器では内
部のレベル検出器５５とドレン弁２５とで水位制御が行
なわれる。ドレン弁２５からの水は水処理袋Ｗ１２６へ
流入する。水処理袋に２６では各所よりのドレン水を集
めイオン交換樹脂等の各種浄化装置を用いてドレン水を
浄化し再び前述蒸気発生器１５八流入し燃料電池５の冷
却板５Ｃへ流し燃料電池５の冷却に使用し又燃料改質に
必要な蒸気として使用する。
燃料極５Ａからの排燃料は燃料側アブソーバ２７へ流入
し、一部はリサイクルの為に燃料極５Ａの入口へもどす
、残りは前述改質器４のメインバーナ１２へと流れそこ
で燃焼し燃料改質の為の熱源となる。
し、一部はリサイクルの為に燃料極５Ａの入口へもどす
、残りは前述改質器４のメインバーナ１２へと流れそこ
で燃焼し燃料改質の為の熱源となる。
燃料極５Ａからの排燃料には燃料電池５で空気極５Ｂの
Ｎ１素と反応し発生する水分が多く含まれている。
Ｎ１素と反応し発生する水分が多く含まれている。
この為リサイクルに使用するにしろ、メインバーナ１２
で燃焼させるにしろ水分を除去しなくてはならない。
で燃焼させるにしろ水分を除去しなくてはならない。
まず燃料側リサイクルラインへの燃料極５Ａよりの排燃
料を流入する場合の流れに関して述べる。
料を流入する場合の流れに関して述べる。
排燃料をリサイクルラインへ取り出す場所は先に述べた
従来構成と同じであるが、リサイクルのもどす場所を従
来では燃料極５Ａの入口のすぐそばであったのを熱交換
器２１と熱交換器２２との間に変える。この変更を行う
ことによって従来燃料側リサイクルライン上に設置され
ていた熱交換器２８、ドレンタンク２９、ヒータ３１等
が不用となる。何故ならば燃料側リアブソーバ２７より
リサイクルラインヘ流入される排燃料には水分が多く含
まれているがこのまま従来と同じ様に流量制御を行う、
すなわちこの燃料リサイクル流量の流量制御は燃料側リ
サイクルブロワ３０とその差圧制御弁３２、燃料リサイ
クル流量の流量検出器５８と流量制御弁３３とで行なわ
れる。この制御された燃料リサイクル流量は水分を含ん
だまま熱交換器２２へ流入する。そしてここで低温変成
器９よりの水素リッチな燃料と排燃料が一緒になり熱交
換器２２によって温度検出器５４と温度制御弁２３とで
温度制御すなわち飽和水蒸気圧力に相当する水分を含ん
だ燃料となり気水分離器２４を経て再び熱交換器２１を
通り温度が上昇させ温度条件を満す様にし燃料極５Ａへ
流入する。
従来構成と同じであるが、リサイクルのもどす場所を従
来では燃料極５Ａの入口のすぐそばであったのを熱交換
器２１と熱交換器２２との間に変える。この変更を行う
ことによって従来燃料側リサイクルライン上に設置され
ていた熱交換器２８、ドレンタンク２９、ヒータ３１等
が不用となる。何故ならば燃料側リアブソーバ２７より
リサイクルラインヘ流入される排燃料には水分が多く含
まれているがこのまま従来と同じ様に流量制御を行う、
すなわちこの燃料リサイクル流量の流量制御は燃料側リ
サイクルブロワ３０とその差圧制御弁３２、燃料リサイ
クル流量の流量検出器５８と流量制御弁３３とで行なわ
れる。この制御された燃料リサイクル流量は水分を含ん
だまま熱交換器２２へ流入する。そしてここで低温変成
器９よりの水素リッチな燃料と排燃料が一緒になり熱交
換器２２によって温度検出器５４と温度制御弁２３とで
温度制御すなわち飽和水蒸気圧力に相当する水分を含ん
だ燃料となり気水分離器２４を経て再び熱交換器２１を
通り温度が上昇させ温度条件を満す様にし燃料極５Ａへ
流入する。
一方改質器４のメインバーナ１２へ流入する排燃料は、
メインバーナ１２の熱交率を上げるために水分を出来る
だけ除去しなくてはならない。そのために熱交換器３５
、ドレンタンク３６、ドレン弁３７が設置されている。
メインバーナ１２の熱交率を上げるために水分を出来る
だけ除去しなくてはならない。そのために熱交換器３５
、ドレンタンク３６、ドレン弁３７が設置されている。
熱交換器３５で冷却水と熱交換を行ないできるだけ水分
を除去し乾燥した排燃料をメインバーナ１２へ流入させ
る。除去された水分はドレンタンク３６に蔵えられる。
を除去し乾燥した排燃料をメインバーナ１２へ流入させ
る。除去された水分はドレンタンク３６に蔵えられる。
ドレンタンク３６内部にはレベル検出器５７があり、こ
の検出器とドレン弁３７とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。
の検出器とドレン弁３７とで水位制御が行なわれる。ド
レン水は水処理装置２６へ流入する。
燃料電池５の空気極５Ｂへは前述コンプレッサ３より空
気が流入する。この空気は燃料電池５の燃料極５Ａの水
素と反応し水が発生するため空気極５Ｂからの排空気に
は多量の水分が含まれている。
気が流入する。この空気は燃料電池５の燃料極５Ａの水
素と反応し水が発生するため空気極５Ｂからの排空気に
は多量の水分が含まれている。
空気極５Ｂからの排空気は空気側アブソーバ３８へ流入
し一部はリサイクルのために空気極５Ｂの入口へもどす
。残りは前述燃焼器７へ流入し改質器４の排ガスと一緒
になりタービン２を経て大気へ放出される。
し一部はリサイクルのために空気極５Ｂの入口へもどす
。残りは前述燃焼器７へ流入し改質器４の排ガスと一緒
になりタービン２を経て大気へ放出される。
まず、空気側リサイクルラインへの空気極５Ｂよりの排
空気を流入する場合の流れに関して述べる。
空気を流入する場合の流れに関して述べる。
排空気をリサイクルラインへ取り出す場所を従来の空気
側アブソーバ３８よりでなく熱交換器４６の下流側に変
更する。またリサイクルをもどす場所は従来と同じく空
気極５Ｂの入口とする。この変更を行うことにより従来
空気側リサイクルライン上に設置されていた熱交換器３
９．ドレンタンク４０等が不用となる。何故ならば空気
側リサイクルラインへの排空気流入の場所を熱交換器４
６の下流側とすれば、ここまでに既に水分は除去されて
いるからである。すなわち熱交換器４６と冷却水と熱交
換を行ないできるかぎりの水分は除去しである。従って
十分に水分が除去された排空気すなわち空気リサイクル
流量が空気側リサイクルブロワ４１へ流入する。この空
気リサイクル流量は従来と同じ様に空気側リサイクルブ
ロワ４１とその差圧制御弁４４、空気リサイクル流量検
出器６２と流量制御４５とで制御される。しかし空気リ
サイクル流量の温度は低いので従来と同じ様に空気極５
Ｂの入口に設置された温度検出器６３とヒータ４２との
制御により条件を満足させなけけばならない。
側アブソーバ３８よりでなく熱交換器４６の下流側に変
更する。またリサイクルをもどす場所は従来と同じく空
気極５Ｂの入口とする。この変更を行うことにより従来
空気側リサイクルライン上に設置されていた熱交換器３
９．ドレンタンク４０等が不用となる。何故ならば空気
側リサイクルラインへの排空気流入の場所を熱交換器４
６の下流側とすれば、ここまでに既に水分は除去されて
いるからである。すなわち熱交換器４６と冷却水と熱交
換を行ないできるかぎりの水分は除去しである。従って
十分に水分が除去された排空気すなわち空気リサイクル
流量が空気側リサイクルブロワ４１へ流入する。この空
気リサイクル流量は従来と同じ様に空気側リサイクルブ
ロワ４１とその差圧制御弁４４、空気リサイクル流量検
出器６２と流量制御４５とで制御される。しかし空気リ
サイクル流量の温度は低いので従来と同じ様に空気極５
Ｂの入口に設置された温度検出器６３とヒータ４２との
制御により条件を満足させなけけばならない。
一方燃焼器７への流入する排空気は熱交換器４６で水分
が除去され排空気が流入することになる。
が除去され排空気が流入することになる。
上記述べた様に燃料側リサイクルラインの流入光を変更
又空気側リサイクルラインの取り出し口を変更すること
により熱交換器２ケ、ドレンタンク２ケコーター１ケ等
の機器が省略することが可能となりまたそれらに付随す
る制御系もなくなり。
又空気側リサイクルラインの取り出し口を変更すること
により熱交換器２ケ、ドレンタンク２ケコーター１ケ等
の機器が省略することが可能となりまたそれらに付随す
る制御系もなくなり。
各リサイクルラインの構成が簡単になりひいてはコスト
ダウンに結びつく。
ダウンに結びつく。
第１図は本発明を適用した一実施例のブロック図、第２
図は本発明に関する従来例のブロック図、第３図は燃料
電池発電プラントの概略構成を示すブロック図である。 １・・・燃料電池プラント ２・・・タービン３・
・・コンプレッサ ４・・・改質器５・・・燃
料電池 ６・・・燃料極７・・・空気極
８・・・冷却板９・・・変換器
１０・・・燃焼器１１・・・高温変成器
１２・・・低温変成器１３・・・原燃料制御弁
１４・・・改質燃料制御弁１５・・・メインバ
ーナ １６・・・空気制御弁１７・・・空気制
御弁 １７・・・ミキサ１８・・・蒸気発生
器 １９・・・蒸気制御弁２０・・・電池冷
却水温度制御弁 ２１・・・圧力制御弁２２・・・電池
冷却水循環ポンプ ２３・・・熱交換器代理人 弁理士
則 近 憲 佑 同 三俣弘文
図は本発明に関する従来例のブロック図、第３図は燃料
電池発電プラントの概略構成を示すブロック図である。 １・・・燃料電池プラント ２・・・タービン３・
・・コンプレッサ ４・・・改質器５・・・燃
料電池 ６・・・燃料極７・・・空気極
８・・・冷却板９・・・変換器
１０・・・燃焼器１１・・・高温変成器
１２・・・低温変成器１３・・・原燃料制御弁
１４・・・改質燃料制御弁１５・・・メインバ
ーナ １６・・・空気制御弁１７・・・空気制
御弁 １７・・・ミキサ１８・・・蒸気発生
器 １９・・・蒸気制御弁２０・・・電池冷
却水温度制御弁 ２１・・・圧力制御弁２２・・・電池
冷却水循環ポンプ ２３・・・熱交換器代理人 弁理士
則 近 憲 佑 同 三俣弘文
Claims (3)
- （１）燃料電池と空気供給装置と改質燃料供給装置と電
池冷却水供給装置とから構成される燃料電池発電プラン
トにおいて、燃料電池の空気極出口下流にある熱交換器
出口より空気極入口への空気側サイクルラインと燃料極
出口より燃料極入口の上流に設置される熱交換器入口ま
での燃料側リサイクルラインの少くなくとも１つのリサ
イクルラインを設けたことを特徴とする燃料電池発電プ
ラント。 - （２）前記（１）項の特許請求の範囲において、該空気
側リサイクルラインが空気側リサイクルブロワ、ヒータ
を設けたことを特徴とする燃料電池発電プラント。 - （３）前記（１）項の特許請求の範囲において該燃料側
サイクルラインが燃料側リサイクルブロワを設けたこと
を特徴とする燃料電池発電プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074306A JPS63241872A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62074306A JPS63241872A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63241872A true JPS63241872A (ja) | 1988-10-07 |
Family
ID=13543311
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62074306A Pending JPS63241872A (ja) | 1987-03-30 | 1987-03-30 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63241872A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541141B1 (en) * | 2000-06-13 | 2003-04-01 | Hydrogenics Corporation | Water recovery in the anode side of a proton exchange membrane fuel cell |
| KR20060118128A (ko) * | 2005-05-16 | 2006-11-23 | 현대모비스 주식회사 | 고분자 전해질 연료전지의 공기 재순환 장치 |
| KR100909094B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2009-07-23 | (주)퓨얼셀 파워 | 연료 전지 시스템 |
| JP2010123386A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池およびその運転方法 |
| CN112771701A (zh) * | 2018-08-21 | 2021-05-07 | 燃料电池能有限公司 | 防止压力不平衡的燃料电池 |
-
1987
- 1987-03-30 JP JP62074306A patent/JPS63241872A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6541141B1 (en) * | 2000-06-13 | 2003-04-01 | Hydrogenics Corporation | Water recovery in the anode side of a proton exchange membrane fuel cell |
| KR20060118128A (ko) * | 2005-05-16 | 2006-11-23 | 현대모비스 주식회사 | 고분자 전해질 연료전지의 공기 재순환 장치 |
| KR100909094B1 (ko) * | 2007-07-06 | 2009-07-23 | (주)퓨얼셀 파워 | 연료 전지 시스템 |
| JP2010123386A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池およびその運転方法 |
| CN112771701A (zh) * | 2018-08-21 | 2021-05-07 | 燃料电池能有限公司 | 防止压力不平衡的燃料电池 |
| EP3841635A4 (en) * | 2018-08-21 | 2022-06-08 | Fuelcell Energy, Inc. | FUEL CELL WITH PRESSURE IMBALANCE PROTECTION |
| US11804608B2 (en) | 2018-08-21 | 2023-10-31 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell with protection from pressure imbalance |
| CN112771701B (zh) * | 2018-08-21 | 2024-05-14 | 燃料电池能有限公司 | 防止压力不平衡的燃料电池 |
| US12021278B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-06-25 | Fuelcell Energy, Inc. | Fuel cell with protection from pressure imbalance |
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