JPS63292575A - 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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JPS63292575A
JPS63292575A JP62128802A JP12880287A JPS63292575A JP S63292575 A JPS63292575 A JP S63292575A JP 62128802 A JP62128802 A JP 62128802A JP 12880287 A JP12880287 A JP 12880287A JP S63292575 A JPS63292575 A JP S63292575A
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JP
Japan
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fuel
flow rate
reforming
value
fuel cell
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Application number
JP62128802A
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English (en)
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Seishi Suzuki
鈴木 聖之
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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は燃料電池と燃料改質装置とを備えて構成される
燃料電池発電システムに係り、特に燃料改質装置の特性
変化に伴う改質反応率の変動、すなわち燃料電池の燃料
極への燃料ガス供給量の変動を速やかに補正して、燃料
極への安定した燃料ガス供給を行ない得るようにした燃
料電池発電システムに関するものである。
(従来の技術) 従来、燃料の有している化学的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が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質層を挟んで燃料極およ
び酸化剤極の一対の電極を配置すると共に、燃料極に燃
料ガスを供給しまた酸化剤極に酸化剤ガスを供給し、こ
のとき起こる電気化学的反応を利用して上記両電極間か
ら電気エネルギーを取出すようにしたものであり、上記
燃料ガスと酸化剤ガス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ずことができるものである。
さて、現在考えられている燃料電池としては、ヒドラジ
ンを燃料とする燃料電池、アルカリ水溶液電解質、リン
酸水溶液電解質を電解質とする燃料電池があるが、この
うちリン酸水溶液電解質を電解質とするリーン酸形の燃
料電池は、改質ガスを使用できることから一般的な使用
が可能であり、産業用または発電事業用として使用され
つつある。
そしてこの種の燃料電池は、その燃料ガスである水素を
多く含んだ改質ガスを得るための燃料改質装置を備え、
この燃料改質装置で得られた改質ガスを燃料ガスとして
燃料電池の燃料極に導入し。
電気化学的反応後に燃料極から排出される排ガスを上記
燃料改質装置の燃焼用燃料として再び回収するように燃
料電池発電システムを構成していることが多い。
第4図は、かかる燃料電池発電システムの一例を示した
ものである。第4図において、1は内部に改質触媒層が
設けられた反応室1b内の改質管の内側に水蒸気が混合
された原燃料としてのメタンを導入すると共に、上記改
質管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空気を燃焼室1a
の図示しないバーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを
流通させることにより、上記原燃料を改質して水素を多
く含む改質ガスを生成する燃料改質装置である。
また、2は上記燃料改質装置1で得られた改質ガスを燃
料ガスとして燃料極にまた酸化剤ガスを酸化剤極にそれ
ぞれ導入し、このとき起こる電気化学的反応により両電
極間から電気エネルギーを取出す燃料電池である。さら
に、上記燃料改質装置1のバーナには、燃料改質装置1
で改質反応を起こさなかったメタン、および燃料電池2
での発電に使用されずに燃料極から排出される燃料ガス
を、上記燃料電池2の燃料極へ燃料ガスを供給するライ
ン上に設けられた燃料極流量制御弁3により。
流量を調節してその燃焼用燃料として導入するようにし
ている。そして、上記燃料極流量制御弁3の弁開度を調
節することにより、燃料改質装置1における燃焼室1a
での燃焼熱量を制御するようになっている。
すなわち、燃料極流量設定値Qは、燃料電池3の負荷あ
るいは電池電流aに基づいて設定流量演算器6から与え
られる燃料極流量設定値すと、同じく燃料電池2の負荷
あるいは電池電流aに基づいて設定温度演算器7から与
えられる燃料改質装置内部代表温度設定値Cと、上記燃
料改質装置1の内部代表温度検出値dとの温度偏差値e
に基づいて調節器8から与えられる流量補正値fとを加
算することにより得られる。そして、燃料電池2の燃料
極流量は、上述の燃料極流量設定値Qと、上記燃料ガス
供給ラインのガス流量を検出する流量検出器4によって
検出される燃料極流量検出値mとの流量偏差値nに基づ
いて、調節器5が上記燃料極流量制御弁3へ開度指令信
号0を与えることにより制御されるようになっている。
しかしながら、このような従来の燃料電池発電システム
においては以下のような問題がある。すなわち、燃料電
池発電システムを分散型電源として利用する場合には、
高い負荷追従性が要求される。そして燃料電池発電シス
テムでは、負荷追従性を悪くする原因の一つとして、燃
料改質装置1における特性の変化が挙げられる。つまり
燃料電池発電システムにおいて、例えば燃料改質装置1
における改質触IJ1.層が劣化したような場合には、
燃料改質装置1での改質反応率が低下して、燃料電池2
の燃料極への燃料ガス供給量が減少する。
このため、燃料電池2の内部での電気化学的反応が良好
に行なわれなくなり、結果的にシステムの負荷変動に高
速に追従することができない。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のように、従来の燃料電池発電システムにおいては
、燃料改質装置の特性が変化したような場合には、燃料
改質装置での改質反応率が変動、すなわち燃料電池の燃
料極への燃料ガス供給量が変動して電池内部での良好な
電気化学的反応が行なわれず、システムの負荷追従性が
低下するという問題があった。
本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は燃料改質装置の特性変化(改質触媒層
の劣化等)に伴う改質反応率の変動を速やかに回避して
、燃料電池の燃料極への安定した燃料ガス供給を行なう
ことができ、もって負荷変動に対する追従性を向上させ
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。
[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 上記の目的を達成するために本発明では、原燃料を改質
用水蒸気により改質して改質ガスを生成する燃料改質装
置と、この燃料改質装置で得られた改質ガスを燃料ガス
として燃料極に導入する燃料電池とを備えて構成される
、前述した燃料電池発電システムにおいて、燃料電池の
負荷あるいは電池電流に応じた改質反応率設定値と燃料
改質装置での実際の改質反応率との比較値に基づいて、
(a)燃料改質装置内部代表温度設定値の補正値を算出
する補正量演算手段、 (b)改質用水蒸気流量設定値の補正値を算出する補正
量演算手段、 (C)原燃料流量設定値の補正値を算出する補正量演算
手段、 のうちのいずれか一つの補正量演算手段を備え、当該補
正量演算手段によって燃料改質装置の動作状態を修正す
る、すなわち改質反応率の変動を。
燃料改質装置内部代表温度、改質用水蒸気流量。
原燃料流量のいずれかにより補正するようにしたことを
特徴とする。
(作用) 上述の燃料電池発電システムにおいては、燃料改質装置
の特性変化(例えば改質触媒層の劣化)に伴う改質反応
率の変動が生じた場合には、燃料改質装置の動作状態を
修正するような補正値、すなわち改質反応率が低下した
場合には、燃料改質装置内部代表温度設定を上昇する。
改質用水蒸気流量設定、あるいは原燃料流量設定を増加
するようないずれかの補正値が補正量演算手段によって
算出され、この補正値が本来の設定値に合成されて、こ
れに基づいて燃料極流量、改質用水蒸気流量、原燃料流
量のいずれかが制御される。これにより、改質反応率の
変動に伴う燃料電池の燃料極への燃料ガス供給の変動が
速やかに補正されて、負荷変動に対する追従性が高まる
ことになる。
(実施例) 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
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
をブロック的に示すもので、第4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。
すなわち第1図は、燃料電池2の負荷あるいは電池電流
aに応じて改質反応率設定値りを算出する設定改質反応
率演算器9と、この設定改質反応率演算器9で算出され
た改質反応率設定値りと。
燃料改質装置1での実際の改質反応率iとの比較値であ
る改質反応率偏差値jに基づいて温度補正値kを算出す
る設定温度補正値演算器10とから構成される補正量演
算手段を第4図に付加し、この補正量演算手段により算
出された温度補正値kを、前記設定温度演算器7で算出
された燃料改質装置内部代表温度設定値Cに加算合成す
ることによって、補正された燃料改質装置内部代表温度
設定値1を得、さらにこの燃料改質装置内部代表温度設
定値1と前記燃料改質装置内部代表温度検出値dとの温
度偏差値eを、前記調節器8への入力として与えるよう
にしたものである。ここで、燃料改質装置内部代表温度
とは、例えば燃料改質装置1の燃焼室1aでの燃焼温度
、燃料改質装置1の反応室1bでの改質触媒層、あるい
はメタル温度のことを称するものである。
次に、かかる如(構成した燃料電池発電システムにおけ
る作用について説明する。
第1図において、システムの運転を行なっている過程で
、いま燃料改質装置1の特性が変化、例えば反応室1b
の改質管内の改質触媒層が劣化して、燃料改質装置1の
改質反応率が低下したとする。するとこの場合には、燃
料電池2の負荷あるいは電池電流aに応じて、設定改質
反応率演算器9で算出された改質反応率設定値りと、燃
料改質装置1での実際の改質反応率iとの間に改質反応
率偏差値jが生じる。そして、この改質反応率偏差値j
に基づいて設定温度補正値演算器10で温度補正値kが
算出され、この温度補正値kが設定温度演算器7で算出
された燃料改質装置内部代表湿度設定値Cに加算合成さ
れる。すなわち、この温度補正値には燃料改質装置内部
代表温度設定値1を増加するように合成されるため、結
果的に燃料改質装置1の内部代表温度が上昇して改質反
応率が高められる。
また逆に、燃料改質装M1の改質反応率が低下した場合
には、設定改質反応率演算器9で算出された改質反応率
設定値りと、燃料改質装置1での実際の改質反応率iと
の間に改質反応率偏差値jが生じる。そして、この改質
反応率偏差値jに基づいて設定温度補正値演算器10で
温度補正値kが算出され、この温度補正値kが設定温度
演算器7で算出された燃料改質装置内部代表温度設定値
Cに加算合成される。づなわち、この温度補正値には燃
料改質装置内部代表温度設定値1を減少するように合成
されるため、結果的に燃料改質装置1の内部代表温度が
低下して改質反応率が下げられる。
これにより、燃料改質装置1の改質反応率の変動に伴う
燃料電池2の燃料極への燃料ガス供給の変動が速やかに
補正されて、システムの負荷変動に対する追従性が高ま
ることになる。
上述したように本実施例では、内部に改質触媒層が設け
られた改質管の内側に改質用水蒸気が混合された原燃料
を導入すると共に、改質管の外側に燃焼用燃料および燃
焼用空気を燃焼室1aのバーナで燃焼して得られた高温
燃焼ガスを流通させることにより改質ガスを生成する燃
料改質装@1と、この燃料改質装置1で得られた改質ガ
スを燃料ガスとして燃料極にまた酸化剤ガスを酸化剤極
に夫々導入し、このとき起こる電気化学的反応により両
電極間から電気エネルギーを取出す燃料電池2とを備え
て構成され、燃料電池2の燃料極から排出される排ガス
を燃料改質装置1の燃焼用燃料として回収するようにし
た燃料電池発電システムにおいて、燃料電池2の燃料極
へ燃料ガスを供給するライン上に設けられた燃料極流量
制御弁3と、燃料電池2の負荷あるいは電池電流aに基
づいて燃料極流量設定値すを算出する設定流量演算器6
と、燃料電池2の負荷あるいは電池電流aに基づいて燃
料改質装置内部代表温度設定値Cを算出する設定温度演
算器7と、燃料電池2の負荷あるいは電池電流aに応じ
て改質反応率設定値りを算出する設定改質反応率演算器
9.およびこの設定改質反応率演算器9で算出された改
質反応率設定値りと、燃料改質装置1での実際の改質反
応率iとの比較値である改質反応率偏差値jに基づいて
温度補正値kを算出する設定温度補正値演算器10から
なる補正但演算手段と、設定温度演算器7で算出された
燃料改質装置内部代表温度設定値Cと、補正聞演算手段
で算出された温度補正値にとを加算合成した合成値1を
燃料改質装置内部代表温度検出値dと比較し、この比較
値である温度偏差値eに基づいて調節器6で得られた流
量補正値fと、設定流量演算器6で算出された燃料極流
量設定値すとを加算合成し、かつこの合成値qと燃料極
流量検出値mとを比較して、この比較結果である流量偏
差値nに基づいて調節器5から燃料極流量制御弁3の弁
開度を調節する開度指令信号0を出力する制御手段とを
備えて構成したものである。
従って、燃料改質装置の特性変化、例えば改質触媒層の
劣化に伴う改質反応率の変動が生じた場合には、燃料改
質装置内部代表温度設定が補正されて、これに基づいて
燃料極流量が制御されることになる。これにより、改質
反応率の変動に伴う燃料電池2の燃料極への燃料ガス供
給の変動が速やかに補正されて、安定した燃料ガス供給
を行なうことが可能となり、システムの負荷変動に対す
る追従性を著しく向上することができる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく
、次のようにしても実施することができるものである。
第2図は、本発明の他の実施例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ずもので、第4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。なお第2図では、燃料
電池2.およびその燃料極流量制御弁3の制御II構成
については第4図と同様であるので、ここではその図示
および説明を省略する。
すなわち第2図は、燃料改質装@1の改質管へ−18= 改質用水蒸気を供給するライン上に改質用水蒸気流量制
御弁11を設け、燃料電池2の負荷あるいは電池電流a
に基づいて改質用水蒸気流量設定値qを算出する設定流
量演算器12と、燃料電池2の負荷あるいは電池電流a
に応じて改質反応率設定値りを算出する設定改質反応率
演算器9.およびこの設定改質反応率演算器9で算出さ
れた改質反応率設定値りと、燃料改質装置1での実際の
改質反応率1との比較値である改質反応率偏差値jに基
づいて流量補正値pを算出する設定改質用水蒸気流量補
正値演算器13からなる補正量演算手段と、設定流量演
算器12で算出された改質用水蒸気流量設定値qと、補
正量演算手段で算出された流量補正値pとの加算合成値
である改質用水蒸気流出設定値口と、流量検出器14に
て検出される改質用水蒸気流最検出値Sとの比較結果で
ある流量偏差値tに括づいて、改質用水蒸気流量制御弁
11の弁開度を調節する開度指令信号Uを出力する調節
器15からなる制御手段とを備えて構成したものである
。換言すれば、前述した第1図の実施例は補正量演算手
段で算出された補正値kにより2本来の燃料改質装置内
部代表温度設定値Cを補正するようにしたものであるの
に対して、第2図に示す実施例では補正量演算手段で算
出された補正値pにより1本来の改質用水蒸気流量設定
値qを補正するようにしたものである。
かかる第2図に示す燃料電池発電システムにおいても、
前述と同様の作用効果が得られるものである。すなわち
第2図において、システムの運°転を行なっている過程
で、いま燃料改質装置1の特性が変化、例えば反応室1
bの改質管内の改質触媒層が劣化して、燃料改質装置1
の改質反応率が低下したとする。するとこの場合には、
燃料電池2の負荷あるいは電池電流aに応じて、設定改
質反応率演算器9で算出された改質反応率設定値りと、
燃料改質装置1での実際の改質反応率iとの間に改質反
応率偏差値jが生じる。そして、この改質反応率偏差値
jに基づいて設定改質用水蒸気流量補正値演算器13で
流量補正値pが算出され、この流量補正値pが設定流量
演算器12で算出された改質用水蒸気流量設定値qに加
算合成される。
すなわち、この流量補正値pは改質用水蒸気流量設定値
rを増加するように合成されるため、結果的に燃料改質
装置1への改質用水蒸気流量が増加して改質反応率が高
められる。
また逆に、燃料改質装置1の改質反応率が低下した場合
には、設定改質反応率演算器9で算出された改質反応率
設定値りと、燃料改質装置1での実際の改質反応率1と
の間に改質反応率偏差値jが生じる。そして、この改質
反応率偏差値jに基づいて設定改質用水蒸気流量補正値
演算器13で流量補正値pが算出され、この流量補正値
pが設定流量演算器12で算出された改質用水蒸気流量
設定値qに加算合成される。すなわち、この流量補正値
pは改質用水蒸気流量設定値rを減少するように合成さ
れるため、結果的に燃料改質装置1への改質用水蒸気流
量が減少して改質反応率が下げられる。
これにより、燃料改質装置1の改質反応率の変動に伴う
燃料電池2の燃料極への燃料ガス供給の変動が速やかに
補正されて、システムの負荷変動に対する追従性が高ま
ることになる。
第3図は、本発明の他の実施例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すもので、第4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。なお第3図では、燃料
電池2.およびその燃料極流量制御弁3の制御構成につ
いては第4図と同様であるので、ここではその図示およ
び説明を省略する。
すなわち第3図は、燃料改質装置1の改質管へ原燃料を
供給するライン上に原燃料流口制御弁16を設け、燃料
電池2の負荷あるいは電池電流aに基づいて原燃料流量
設定fao−を算出する設定流量演算器17と、燃料電
池2の負荷あるいは電池電流aに応じて改質反応率設定
値りを算出する設定改質反応率演算器9.およびこの設
定改質反応率演算器9で算出された改質反応率設定値り
と、燃料改質装H1での実際の改質反応率1との比較値
である改質反応率偏差値jに基づいて流量補正値p−を
算出する設定原燃料流量補正値演算器18からなる補正
量演算手段と、設定流量演算器17で算出された原燃料
流量設定値q−と、補正量演算手段で算出された流量補
正値p−との加算合成値である原燃料流量設定値r−と
、流量検出器19にて検出される原燃料流量検出値S−
との比較結果である流量偏差値を−に基づいて、原燃料
流量制御弁16の弁開度を調節する開度指令信号U′を
出力する調節器20からなる制御手段とを備えて構成し
たものである。換言すれば、前述した第1図の実施例は
補正量演算手段で算出された補正値kにより1本来の燃
料改質装置内部代表温度設定値Cを補正するようにした
ものであるのに対して、第3図に示す実施例では補正量
演算手段で算出された補正値p−により1本来の原燃料
流量設定値qを補正するようにしたものである。
かかる第3図に承り燃料電池発電システムにおいても、
前述と同様の作用効果が得られるものである。すなわち
第3図において、システムの運転を行なっている過程で
、いま燃料改質装置1の特性が変化、例えば反応室1b
の改質管内の改質触媒層が劣化して、燃料改質装置1の
改質反応率が低下したとする。するとこの場合には、燃
料電池2の負荷あるいは電池電流aに応じて、設定改質
反応率演算器9で締出された改質反応率設定値りと、燃
料改質装置1での実際の改質反応率iとの間に改質反応
率偏差値jが生じる。そして、この改質反応率偏差値j
に基づいて設定原燃料流量補正値演算器18で流量補正
値p−が算出され、この流量補正値p′が設定流量演算
器17で算出された原燃料流量設定値q−に加算合成さ
れる。づ′なわち、この流量補正値p−は原燃料流量設
定値r−を増加するように合成されるため、結果的に燃
料改質装置1への原燃料流量が増加して改質反応率が高
められる。
また逆に、燃料改質装置1の改質反応率が低下した場合
には、設定改質反応率演算器9で算出された改質反応率
設定値りと、燃料改質装置1での実際の改質反応率iと
の間に改質反応率偏差値jが生じる。そして、この改質
反応率偏差値jに基づいて設定原燃料流量補正値演算器
18で流量補正値p′が算出され、この流量補正値p′
が設定流量演算器17で算出された原燃料流量設定値q
−に加算合成される。すなわち、この流量補正値p′は
原燃料流量設定値r′を減少するように合成されるため
、結果的に燃料改質装置1への原燃料流量が減少して改
質反応率が下げら゛れる。
これにより、燃料改質装置1の改質反応率の変動に伴う
燃料電池2の燃料極への燃料ガス供給の変動が速やかに
補正されて、システムの負荷変動に対する追従性が高ま
ることになる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、燃料電池の負荷あ
るいは電池電流に応じた改質反応率設定値と燃料改質装
置での実際の改質反応率との比較値に基づいて、燃料改
質装置内部代表温度設定値の補正値、改質用水蒸気流囲
設定値の補正値。
原燃料流量設定値の補正値を算出するいずれか一つの補
正量演算手段を備え、当該補正量演算手段によって改質
反応率の変動を、燃料改質装置内部代表温度、改質用水
蒸気流量、原燃料流量のいずれかにより補正するように
したので、燃料改質装置の特性変化(改質触媒層の劣化
等)に伴う改質反応率の変動を速やかに回避して、燃料
電池の燃料極への安定した燃料ガス供給を行なうことが
でき、もって負荷変動に対する追従性を向上させること
が可能な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図は本発明による燃料電池発電システムの一実施例
を示す構成ブロック図、第2図および第3図は本発明に
よる燃料電池発電システムの他の実施例をそれぞれ示す
構成ブロック図、第4図は従来の燃料電池発電システム
の一例を示す構成ブロック図である。 1・・・燃料改質装置、1a・・・燃焼室、1b・・・
反応室、2・・・燃料電池、3・・・燃料極流口制御弁
、4.14.19・・・流量検出器、5,8.15゜2
0・・・調節器、6.12.17・・・設定流量演算器
、7・・・設定温度演算器、9・・・設定改質反応率演
算器、26一 10・・・設定温度補正値演算器、11・・・改質用水
蒸気流量制御弁、13・・・設定改質用水蒸気流量補正
値演篩器、16・・・原燃料流量制御弁、18・・・設
定原燃料流量補正値演算器。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内部に改質触媒層が設けられた改質管の内側に改
    質用水蒸気が混合された原燃料を導入すると共に、前記
    改質管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空気を燃焼室の
    バーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを流通させるこ
    とにより改質ガスを生成する燃料改質装置と、この燃料
    改質装置で得られた改質ガスを燃料ガスとして燃料極に
    また酸化剤ガスを酸化剤極に夫々導入し、このとき起こ
    る電気化学的反応により両電極間から電気エネルギーを
    取出す燃料電池とを備えて構成され、前記燃料電池の燃
    料極から排出される排ガスを前記燃料改質装置の燃焼用
    燃料として回収するようにした燃料電池発電システムに
    おいて、前記燃料電池の燃料極へ燃料ガスを供給するラ
    イン上に設けられた燃料極流量制御弁と、前記燃料電池
    の負荷あるいは電池電流に基づいて燃料極流量設定値を
    算出する設定流量演算器と、前記燃料電池の負荷あるい
    は電池電流に基づいて燃料改質装置内部代表温度設定値
    を算出する設定温度演算器と、前記燃料電池の負荷ある
    いは電池電流に応じた改質反応率設定値と前記燃料改質
    装置での実際の改質反応率との比較値に基づいて、前記
    燃料改質装置内部代表温度設定値の補正値を算出する補
    正量演算手段と、前記設定温度演算器で算出された燃料
    改質装置内部代表温度設定値と、前記補正量演算手段で
    算出された補正値とを合成した合成値を前記燃料改質装
    置内部代表温度検出値と比較し、この比較値と前記設定
    流量演算器で算出された燃料極流量設定値とを合成し、
    かつこの合成値と前記燃料極流量検出値とを比較して、
    この比較結果に基づいて前記燃料極流量制御弁の弁開度
    を調節する開度指令信号を出力する制御手段とを備えて
    成ることを特徴とする燃料電池発電システム。
  2. (2)内部に改質触媒層が設けられた改質管の内側に改
    質用水蒸気が混合された原燃料を導入すると共に、前記
    改質管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空気を燃焼室の
    バーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを流通させるこ
    とにより改質ガスを生成する燃料改質装置と、この燃料
    改質装置で得られた改質ガスを燃料ガスとして燃料極に
    また酸化剤ガスを酸化剤極に夫々導入し、このとき起こ
    る電気化学的反応により両電極間から電気エネルギーを
    取出す燃料電池とを備えて構成され、前記燃料電池の燃
    料極から排出される排ガスを前記燃料改質装置の燃焼用
    燃料として回収するようにした燃料電池発電システムに
    おいて、前記燃料改質装置の改質管へ改質用水蒸気を供
    給するライン上に設けられた改質用水蒸気流量制御弁と
    、前記燃料電池の負荷あるいは電池電流に基づいて改質
    用水蒸気流量設定値を算出する設定流量演算器と、前記
    燃料電池の負荷あるいは電池電流に応じた改質反応率設
    定値と前記燃料改質装置での実際の改質反応率との比較
    値に基づいて、前記改質用水蒸気流量設定値の補正値を
    算出する補正量演算手段と、前記設定流量演算器で算出
    された改質用水蒸気流量設定値と、前記補正量演算手段
    で算出された補正値とを合成し、かつこの合成値と前記
    改質用水蒸気流量検出値とを比較して、この比較結果に
    基づいて前記改質用水蒸気流量制御弁の弁開度を調節す
    る開度指令信号を出力する制御手段とを備えて成ること
    を特徴とする燃料電池発電システム。
  3. (3)内部に改質触媒層が設けられた改質管の内側に改
    質用水蒸気が混合された原燃料を導入すると共に、前記
    改質管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空気を燃焼室の
    バーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを流通させるこ
    とにより改質ガスを生成する燃料改質装置と、この燃料
    改質装置で得られた改質ガスを燃料ガスとして燃料極に
    また酸化剤ガスを酸化剤極に夫々導入し、このとき起こ
    る電気化学的反応により両電極間から電気エネルギーを
    取出す燃料電池とを備えて構成され、前記燃料電池の燃
    料極から排出される排ガスを前記燃料改質装置の燃焼用
    燃料として回収するようにした燃料電池発電システムに
    おいて、前記燃料改質装置の改質管へ原燃料を供給する
    ライン上に設けられた原燃料流量制御弁と、前記燃料電
    池の負荷あるいは電池電流に基づいて原燃料流量設定値
    を算出する設定流量演算器と、前記燃料電池の負荷ある
    いは電池電流に応じた改質反応率設定値と前記燃料改質
    装置での実際の改質反応率との比較値に基づいて、前記
    原燃料流量設定値の補正値を算出する補正量演算手段と
    、前記設定流量演算器で算出された原燃料流量設定値と
    、前記補正量演算手段で算出された補正値とを合成し、
    かつこの合成値と前記原燃料流量検出値とを比較して、
    この比較結果に基づいて前記原燃料流量制御弁の弁開度
    を調節する開度指令信号を出力する制御手段とを備えて
    成ることを特徴とする燃料電池発電システム。
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