JPS63313473A - 燃料電池発電設備 - Google Patents
燃料電池発電設備Info
- Publication number
- JPS63313473A JPS63313473A JP62149866A JP14986687A JPS63313473A JP S63313473 A JPS63313473 A JP S63313473A JP 62149866 A JP62149866 A JP 62149866A JP 14986687 A JP14986687 A JP 14986687A JP S63313473 A JPS63313473 A JP S63313473A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fuel
- combustion gas
- fuel cell
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 95
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 58
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 21
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 abstract description 10
- 238000002407 reforming Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 42
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 10
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 210000005056 cell body Anatomy 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- -1 naphtha Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary 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
- H01M8/04225—Auxiliary 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary 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
- H01M8/04228—Auxiliary 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 shut-down
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、燃料電池発電設備における燃料電池の起動、
停止時に燃料電池の反応ガス系統内の反応ガスを不活性
ガスで置換するための置換用ガスの生成、供給系統の構
成に関する。
停止時に燃料電池の反応ガス系統内の反応ガスを不活性
ガスで置換するための置換用ガスの生成、供給系統の構
成に関する。
燃料電池は周知のように電解質を挟持した一対の電極の
燃料電極と酸化剤電極とからなる単電池を複数積層して
セルスタックを構成し、このセルスタックに反応ガスと
して水素を含む燃料ガスと空気または酸素を含む酸化剤
ガスを供給して運転を行い、電池反応により発電を行う
ものであり、この場合に使用する電解質、運転温度の相
違によりアルカリ形、りん酸形、溶融炭酸塩形等の燃料
電池が知られている。
燃料電極と酸化剤電極とからなる単電池を複数積層して
セルスタックを構成し、このセルスタックに反応ガスと
して水素を含む燃料ガスと空気または酸素を含む酸化剤
ガスを供給して運転を行い、電池反応により発電を行う
ものであり、この場合に使用する電解質、運転温度の相
違によりアルカリ形、りん酸形、溶融炭酸塩形等の燃料
電池が知られている。
ところで反応ガスが供給されない燃料電池の起動、停止
時には安全管理のため燃料電池本体およびこれに反応ガ
スを供給、排出する系統を不活性ガス、例えば窒素で置
換することが行われており、特に燃料ガス系統では水素
を含むため安全管理上ガス置換が不可欠となっている。
時には安全管理のため燃料電池本体およびこれに反応ガ
スを供給、排出する系統を不活性ガス、例えば窒素で置
換することが行われており、特に燃料ガス系統では水素
を含むため安全管理上ガス置換が不可欠となっている。
これは停止状態にある燃料電池を起動する場合に、燃料
ガス系統内に空気または酸化剤ガスが残っている状態で
燃料ガスを供給すると酸素との爆鳴気が形成されて爆発
的反応を起こす危険があるので不活性ガスで置換してお
く必要があるからである。また燃料電池の停止時には燃
料電池本体内に燃料ガスが残ったまま放置すると燃料電
池の内部放電、あるいは温度変化等による燃料ガスの圧
力が低下し、系外がら空気が燃料ガス系に侵入し、前述
のように爆鳴気を形成する虞があり、この場合にも不活
性ガスによるガス置換をしておく必要があるからである
。
ガス系統内に空気または酸化剤ガスが残っている状態で
燃料ガスを供給すると酸素との爆鳴気が形成されて爆発
的反応を起こす危険があるので不活性ガスで置換してお
く必要があるからである。また燃料電池の停止時には燃
料電池本体内に燃料ガスが残ったまま放置すると燃料電
池の内部放電、あるいは温度変化等による燃料ガスの圧
力が低下し、系外がら空気が燃料ガス系に侵入し、前述
のように爆鳴気を形成する虞があり、この場合にも不活
性ガスによるガス置換をしておく必要があるからである
。
一方、酸化剤ガス系統では、万一、燃料ガス系統から燃
料ガスが漏洩してくると同様に爆鳴気を形成して爆発的
反応を起こすので、燃料ガス系統と同様に不活性ガスの
ガス置換が必要とされるからである。
料ガスが漏洩してくると同様に爆鳴気を形成して爆発的
反応を起こすので、燃料ガス系統と同様に不活性ガスの
ガス置換が必要とされるからである。
上記のようなガス置換のための不活性ガスは従来外部か
ら調達した不活性ガスを圧力ボンベ等の貯蔵タンク内に
貯蔵し、燃料電池の起動、停止時に貯蔵タンクから反応
ガス系統に不活性ガスを供給するようにしている。
ら調達した不活性ガスを圧力ボンベ等の貯蔵タンク内に
貯蔵し、燃料電池の起動、停止時に貯蔵タンクから反応
ガス系統に不活性ガスを供給するようにしている。
しかしながら、このような方法では燃料電池の起動、停
止時に反応ガス系統を不活性ガスの置換を円滑に行うた
めには不活性ガスの予備分等を含めた在庫確保等の細か
い管理が必要であり、特に移動用電源設備では予備分を
含めた不活住ガス貯蔵タンクを一緒に搭載しなければな
らず、不活性ガスの管理が極めて厄介であった。
止時に反応ガス系統を不活性ガスの置換を円滑に行うた
めには不活性ガスの予備分等を含めた在庫確保等の細か
い管理が必要であり、特に移動用電源設備では予備分を
含めた不活住ガス貯蔵タンクを一緒に搭載しなければな
らず、不活性ガスの管理が極めて厄介であった。
また置換ガス用の燃焼ガスを燃焼装置により製造する方
法は燃料電池発電設備内で燃焼装置に改質原料である燃
料を供給して燃焼させるので、置換用ガスの管理が大幅
に簡略され、特に移動用電源として燃料電池発電設備の
燃料のみの管理を行うのみでよいので置換用ガスの管理
に大幅に簡略化されるが、置換ガス用の燃焼ガス製造用
に余分の燃料が必要となるので燃料電池発電設備として
の効率が低下するという問題がある。
法は燃料電池発電設備内で燃焼装置に改質原料である燃
料を供給して燃焼させるので、置換用ガスの管理が大幅
に簡略され、特に移動用電源として燃料電池発電設備の
燃料のみの管理を行うのみでよいので置換用ガスの管理
に大幅に簡略化されるが、置換ガス用の燃焼ガス製造用
に余分の燃料が必要となるので燃料電池発電設備として
の効率が低下するという問題がある。
本発明の目的は、燃料電池の反応ガス系統の置換ガス用
の燃焼ガスを専用の燃料を使用しないで得ることのでき
る燃料電池発電設備を提供することである。
の燃焼ガスを専用の燃料を使用しないで得ることのでき
る燃料電池発電設備を提供することである。
上記問題点を解決するための手段は、本発明によれば改
質原料をバーナからの燃焼ガスにより加熱して水素に富
むガスに改質する燃料改質器と、該改質器からの改質ガ
スが供給される燃料電池と、該燃料電池内の反応ガスを
燃料電池の起動、停止時に置換する燃焼ガスの製造右よ
び貯蔵装置とを有する燃料電池発電設備に右いて、前記
バーナからの燃焼ガスを前記燃料改質器から前記貯蔵装
置に導く燃焼ガス供給系管路を設けるものとする。
質原料をバーナからの燃焼ガスにより加熱して水素に富
むガスに改質する燃料改質器と、該改質器からの改質ガ
スが供給される燃料電池と、該燃料電池内の反応ガスを
燃料電池の起動、停止時に置換する燃焼ガスの製造右よ
び貯蔵装置とを有する燃料電池発電設備に右いて、前記
バーナからの燃焼ガスを前記燃料改質器から前記貯蔵装
置に導く燃焼ガス供給系管路を設けるものとする。
燃料改質器のバーナでの燃料と燃焼空気との混合による
燃焼では、容易に水素に対する爆鳴気を形成しない燃焼
ガスが得られるので、この燃焼ガスを燃焼ガス供給系管
路を経て燃料改質器から貯、 蔵装萱、すなわち、貯蔵
タンクに導いて貯蔵し、燃料電池の起動、停止時にこの
貯蔵タンクから燃焼ガスを反応ガス系統に供給してガス
置換する。
燃焼では、容易に水素に対する爆鳴気を形成しない燃焼
ガスが得られるので、この燃焼ガスを燃焼ガス供給系管
路を経て燃料改質器から貯、 蔵装萱、すなわち、貯蔵
タンクに導いて貯蔵し、燃料電池の起動、停止時にこの
貯蔵タンクから燃焼ガスを反応ガス系統に供給してガス
置換する。
以下図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
第１図は本発明の実施例による燃料電池発電設備の系統
図である。図において１は略示的に示した燃料電池本体
、２は電解液室、３．４はそれぞれ電解液室２の両側に
一対の電極を挟持して構成された燃料室、酸化剤室であ
る。このような燃料電池本体１には燃料室３には燃料ガ
ス系統５および酸化剤室４には空気供給系統６が接続さ
れている。燃料ガス系統５には、燃料として液化天然ガ
ス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、メタ
ノール等の燃料の供給をうけ、この燃料を水素に富むガ
スに改質する燃料改質器７が接続装備されている。燃料
改質器７は炉体内に配設された改質触媒が充填された反
応管８と、炉体上部に配されたバーナ９等を有して構成
され、バーナ９には燃料電池本体１の燃料室３からのオ
フガスと燃焼空気供給系１２に配された空気ブロワ１０
により吸い込まれて流量調整弁１１により所定の空燃比
に調節された燃焼空気とが供給されて燃焼が行われ、こ
の燃焼ガスにより反応器８を加熱して燃料供給系１３を
経由する改質原料である前記燃料を水素に富むガスに改
質し、この改質ガスは燃料電池本体１の燃料室３に供給
される。一方、酸化剤室４には空気供給系６から空気が
供給され、前記改質ガスの供給と相俟って燃料電池の運
転が行われ、電池反応により発電する。
図である。図において１は略示的に示した燃料電池本体
、２は電解液室、３．４はそれぞれ電解液室２の両側に
一対の電極を挟持して構成された燃料室、酸化剤室であ
る。このような燃料電池本体１には燃料室３には燃料ガ
ス系統５および酸化剤室４には空気供給系統６が接続さ
れている。燃料ガス系統５には、燃料として液化天然ガ
ス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）、ナフサ、メタ
ノール等の燃料の供給をうけ、この燃料を水素に富むガ
スに改質する燃料改質器７が接続装備されている。燃料
改質器７は炉体内に配設された改質触媒が充填された反
応管８と、炉体上部に配されたバーナ９等を有して構成
され、バーナ９には燃料電池本体１の燃料室３からのオ
フガスと燃焼空気供給系１２に配された空気ブロワ１０
により吸い込まれて流量調整弁１１により所定の空燃比
に調節された燃焼空気とが供給されて燃焼が行われ、こ
の燃焼ガスにより反応器８を加熱して燃料供給系１３を
経由する改質原料である前記燃料を水素に富むガスに改
質し、この改質ガスは燃料電池本体１の燃料室３に供給
される。一方、酸化剤室４には空気供給系６から空気が
供給され、前記改質ガスの供給と相俟って燃料電池の運
転が行われ、電池反応により発電する。
１４は本出願人が先に提案した置換用ガスとしての燃焼
ガスを製造する燃焼装置であり、燃料供給系１３から分
岐した燃焼用燃料供給系１５からの燃料と燃焼空気ブロ
ワ１６から送気される水素との爆鳴気を形成しない空燃
比に調整された燃焼空気とにより燃焼されて燃焼ガスを
製造し、本発明に係わる燃焼ガス供給系管路１８を経て
貯蔵タンク１９に貯蔵される。なお、２５はドレントラ
ップであり、燃焼ガス中の水蒸気が温度低下により凝縮
する水を外部に排出する。
ガスを製造する燃焼装置であり、燃料供給系１３から分
岐した燃焼用燃料供給系１５からの燃料と燃焼空気ブロ
ワ１６から送気される水素との爆鳴気を形成しない空燃
比に調整された燃焼空気とにより燃焼されて燃焼ガスを
製造し、本発明に係わる燃焼ガス供給系管路１８を経て
貯蔵タンク１９に貯蔵される。なお、２５はドレントラ
ップであり、燃焼ガス中の水蒸気が温度低下により凝縮
する水を外部に排出する。
燃焼ガス供給系管路１８は止め弁２２．冷却器２３゜コ
ンプレッサ２４を備えて燃料改質器７と貯蔵タンク１９
とに接続して設けられ、また燃焼装置１４にも止め弁２
１を備えた管路２６を介して接続している。
ンプレッサ２４を備えて燃料改質器７と貯蔵タンク１９
とに接続して設けられ、また燃焼装置１４にも止め弁２
１を備えた管路２６を介して接続している。
２８、２９は！貯蔵タンク１９内の燃焼ガスをそれぞれ
燃料ガス系統５と空気供給系統６とに置換用ガスとして
供給する置換ガス供給管である。なお、３０．３１は止
め弁である。
燃料ガス系統５と空気供給系統６とに置換用ガスとして
供給する置換ガス供給管である。なお、３０．３１は止
め弁である。
このような燃焼ガス供給系管路１８を有する燃料電池発
電設備の運転時、燃料改質器７のバーナ９に供給される
燃料電池本体１の燃料室３からのオフガスは燃焼空気供
給系１２を経て供給される燃焼空気との混合により燃焼
され、燃焼ガスは燃料改質器７の炉体内を流れ、反応器
８を加熱して改質原料を水素に富むガスに改質する。こ
の際生じる燃焼ガスは燃焼空気量を空燃比の所定値以下
にすることにより、可燃性ガスである水素との混合によ
る爆鳴気を形成しない酸素濃度以下にすることができ、
この燃焼ガスを置換用ガスとして使用できる。すなわち
、水素に対する爆鳴気を形成しない酸素濃度は周知のよ
うに４％以下であり、この酸素濃度を有する燃焼ガスは
、空気過剰率を２０％以下にして完全燃焼すれば空気中
の酸素濃度は約２１％であるので容易に得られる。なお
空気過剰率２０％以下での燃焼は通常行われるものであ
り、特別な燃焼装置、すなわちバーナ構造を必要としな
い。
電設備の運転時、燃料改質器７のバーナ９に供給される
燃料電池本体１の燃料室３からのオフガスは燃焼空気供
給系１２を経て供給される燃焼空気との混合により燃焼
され、燃焼ガスは燃料改質器７の炉体内を流れ、反応器
８を加熱して改質原料を水素に富むガスに改質する。こ
の際生じる燃焼ガスは燃焼空気量を空燃比の所定値以下
にすることにより、可燃性ガスである水素との混合によ
る爆鳴気を形成しない酸素濃度以下にすることができ、
この燃焼ガスを置換用ガスとして使用できる。すなわち
、水素に対する爆鳴気を形成しない酸素濃度は周知のよ
うに４％以下であり、この酸素濃度を有する燃焼ガスは
、空気過剰率を２０％以下にして完全燃焼すれば空気中
の酸素濃度は約２１％であるので容易に得られる。なお
空気過剰率２０％以下での燃焼は通常行われるものであ
り、特別な燃焼装置、すなわちバーナ構造を必要としな
い。
したがって上記空気過剰率で燃焼した燃焼ガスを止め弁
２２を開にしてコンプレッサ２４により昇圧して貯蔵タ
ンク１９に燃料電池１の反応ガスの作動圧力より高い圧
力を有する加圧燃焼ガスとして貯蔵される。また燃焼ガ
スは高温なので冷却器２３により冷却される。一方、燃
焼装置１４で前記のように爆鳴気を形成しないように燃
焼された燃焼ガスを製造し、この燃焼ガスは止め弁２６
を開にして冷却器２３で冷却され、コンプレッサ２４に
より昇圧されて貯蔵タンク１９に前述のように加圧貯蔵
される。
２２を開にしてコンプレッサ２４により昇圧して貯蔵タ
ンク１９に燃料電池１の反応ガスの作動圧力より高い圧
力を有する加圧燃焼ガスとして貯蔵される。また燃焼ガ
スは高温なので冷却器２３により冷却される。一方、燃
焼装置１４で前記のように爆鳴気を形成しないように燃
焼された燃焼ガスを製造し、この燃焼ガスは止め弁２６
を開にして冷却器２３で冷却され、コンプレッサ２４に
より昇圧されて貯蔵タンク１９に前述のように加圧貯蔵
される。
したがって燃料電池１の起動、停止時行うガス置換は止
め弁３０を開にして燃料供給系５に、また必要に応じ止
め弁３１を開にして空気供給系６に供給して反応ガス系
統のガス置換を行う。
め弁３０を開にして燃料供給系５に、また必要に応じ止
め弁３１を開にして空気供給系６に供給して反応ガス系
統のガス置換を行う。
ところで、燃料改質器７の運転中であれば燃料改質器７
のバーナ９で燃焼された置換ガス用の燃焼ガスを貯蔵タ
ンク１９に加圧貯蔵することができるが、燃料改質器７
が運転されない時で、置換ガスの貯蔵が必要な時、すな
わち燃料電池の起動前や停止中は、前記バーナ９からの
燃焼ガスは得られないので燃焼装置１４で製造された燃
焼ガスを貯蔵タンク１９に加圧貯蔵する。
のバーナ９で燃焼された置換ガス用の燃焼ガスを貯蔵タ
ンク１９に加圧貯蔵することができるが、燃料改質器７
が運転されない時で、置換ガスの貯蔵が必要な時、すな
わち燃料電池の起動前や停止中は、前記バーナ９からの
燃焼ガスは得られないので燃焼装置１４で製造された燃
焼ガスを貯蔵タンク１９に加圧貯蔵する。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば燃料改質
器の炉体内を流れる置換用ガスとして使用される燃焼ガ
スを燃料改質器からこの燃焼ガスを貯蔵する貯蔵装置に
導く燃焼ガス供給系管路を設けたことにより、燃料改質
器の運転により生じる爆鳴気を形成しない酸素濃度を有
する燃焼ガスは貯蔵タンクに貯蔵されて、燃料電池の起
動、停止時の反応ガス系統のガス置換に使用されるので
、ガス置換用の燃焼ガスを製造装置で製造するための燃
料の使用は最小限に抑えられ、燃料電池発電設備として
効率が向上するという効果がある。
器の炉体内を流れる置換用ガスとして使用される燃焼ガ
スを燃料改質器からこの燃焼ガスを貯蔵する貯蔵装置に
導く燃焼ガス供給系管路を設けたことにより、燃料改質
器の運転により生じる爆鳴気を形成しない酸素濃度を有
する燃焼ガスは貯蔵タンクに貯蔵されて、燃料電池の起
動、停止時の反応ガス系統のガス置換に使用されるので
、ガス置換用の燃焼ガスを製造装置で製造するための燃
料の使用は最小限に抑えられ、燃料電池発電設備として
効率が向上するという効果がある。
第１図は本発明の実施例による燃料電池発電装置の系統
図である。 １ 燃料電池、７ 燃料改質器、９ バーナ、１４
製造装置としての燃焼装置、１８ 燃焼ガス供給系管
路、１９ 貯蔵装置としての貯蔵タンク。 蔦 ｆ 図
図である。 １ 燃料電池、７ 燃料改質器、９ バーナ、１４
製造装置としての燃焼装置、１８ 燃焼ガス供給系管
路、１９ 貯蔵装置としての貯蔵タンク。 蔦 ｆ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）改質原料をバーナからの燃焼ガスにより加熱して水
素に富むガスに改質する燃料改質器と、該改質器からの
改質ガスが供給される燃料電池と、該燃料電池内の反応
ガスを燃料電池の起動および停止時に置換する燃焼ガス
の製造および貯蔵装置とを有する燃料電池発電設備にお
いて、前記バーナからの燃焼ガスを前記燃料改質器から
前記貯蔵装置に導く燃焼ガス供給系管路を設けたことを
特徴とする燃料電池発電設備。 ２）特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発電設備にお
いて、前記バーナで燃焼される燃料に対する空気過剰率
は燃焼ガス成分が爆鳴気を形成しない２０％以下である
ことを特徴とする燃料電池発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149866A JPS63313473A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 燃料電池発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62149866A JPS63313473A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 燃料電池発電設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63313473A true JPS63313473A (ja) | 1988-12-21 |
Family
ID=15484364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62149866A Pending JPS63313473A (ja) | 1987-06-16 | 1987-06-16 | 燃料電池発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63313473A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01195671A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システムとその運転方法 |
| NL1013876C2 (nl) * | 1999-12-17 | 2001-07-03 | Stichting Energie | Lage-temperatuur-brandstofcel-samenstel alsmede werkwijze voor het bedrijven daarvan. |
| JP2007179810A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池発電システム |
| JP2011014497A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池 |
| JP2012134046A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Kyocera Corp | 固体酸化物形燃料電池装置 |
-
1987
- 1987-06-16 JP JP62149866A patent/JPS63313473A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01195671A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システムとその運転方法 |
| NL1013876C2 (nl) * | 1999-12-17 | 2001-07-03 | Stichting Energie | Lage-temperatuur-brandstofcel-samenstel alsmede werkwijze voor het bedrijven daarvan. |
| JP2007179810A (ja) * | 2005-12-27 | 2007-07-12 | Samsung Sdi Co Ltd | 燃料電池発電システム |
| JP2011014497A (ja) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料電池 |
| JP2012134046A (ja) * | 2010-12-22 | 2012-07-12 | Kyocera Corp | 固体酸化物形燃料電池装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4657828A (en) | Fuel cell system | |
| US6790548B2 (en) | Staged venting of fuel cell system during rapid shutdown | |
| JP3658866B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| US8053130B2 (en) | Fuel cell system | |
| US10938046B2 (en) | Fuel cell system | |
| JP4311762B2 (ja) | 高温燃料電池設備の運転方法及び高温燃料電池設備 | |
| US8841039B2 (en) | Indirect internal reforming solid oxide fuel cell system | |
| US6413661B1 (en) | Method for operating a combustor in a fuel cell system | |
| CN101816090B (zh) | 燃料电池设备 | |
| US20070224467A1 (en) | Deferential Presssure Control Method for Molten Carbonates Fuel Cell Power Plants | |
| US4657826A (en) | Fuel cell system for replacement of fuel gas | |
| JPS63313473A (ja) | 燃料電池発電設備 | |
| JP2791568B2 (ja) | 燃料電池の発電システム | |
| JP2541288B2 (ja) | 燃料電池の運転停止方法 | |
| JP2887346B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH09237635A (ja) | 固体電解質型燃料電池 | |
| JPH0287480A (ja) | 燃料電池発電装置の運転停止方法 | |
| JP5291915B2 (ja) | 間接内部改質型固体酸化物形燃料電池とその運転方法 | |
| JP2006310128A (ja) | カバーガスの供給システム及びその供給方法 | |
| JPS59149664A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JP2000243423A (ja) | 燃料電池のパージ方法 | |
| JPS6313277A (ja) | 燃料電池の系内ガス置換装置 | |
| JP2851395B2 (ja) | 燃料電池発電システム | |
| KR100814434B1 (ko) | 용융탄산염 연료전지 발전플랜트의 차압제어방법 | |
| KR20240023785A (ko) | 저비등점 연료를 이용한 개질형 연료전지 시스템 및 이의 운전방법 |