JPS6334861A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- JPS6334861A JPS6334861A JP61178118A JP17811886A JPS6334861A JP S6334861 A JPS6334861 A JP S6334861A JP 61178118 A JP61178118 A JP 61178118A JP 17811886 A JP17811886 A JP 17811886A JP S6334861 A JPS6334861 A JP S6334861A
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Classifications
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- 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
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- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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-
- 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
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〕
この発明は、燃料電池発電システムの筒略化に関するも
のである。
のである。
第2図は例えば特開昭58−163182号記載の一般
に知られている燃料電池発電システムを示すシステム系
統図である。図において、(1)は燃料改質装置、(2
)は改質反応器、(3)はこの燃料改質装置+1)に組
み込まれたバーナ、(4)は燃料電池本体、(5)は燃
料室、(6)は酸化剤室、(7)は圧力容器構造の電池
筺体、(8)は例えば燃料である天然ガスを燃料改質装
置filへ供給する系統、(9)は水蒸気を燃料改質装
置filへ供給する系統、Qlは天然ガスをバーナ(3
)へ供給する系統、αυは空気をバーナ(3)へ供給す
る系統、叩は空気を酸化剤、室(6)へ供給する系統、
Q31は窒素などの不活性ガスを電池筺体(7)へ供給
、放出する系統、Oaは気水分離器、asiは燃焼ガス
を気水分離器Oaへ供給する系統、αQは凝縮水を排出
する系統、面は燃焼ガスを系外へ放出する系統、(18
a)は水蒸気の燃料改質装置(1)への供給弁、(18
b) は天然ガスの燃料改質装置+1)への供給弁、(
18c) は天然ガスのバーナ(3)への供給弁、(
18d) は空気の酸化室(6)への供給弁、(18
e)は空気のバーナ(3)への供給弁、(18f) は
窒素などの不活性ガスの電池筺体(7)への供給弁、(
19a)は電池筺体(7)と燃料室(5)との差圧計、
(19b)は電池筺体(7)と酸化剤室(6)との差圧
計、amは電池筺体(7)の圧力計、(21a)は電池
筺体(7)と燃料室(5)との差圧調節弁、(21b)
は電池筺体(7)と酸化剤室(6)との差圧調節弁、(
22)は電池筺体の圧力調節弁である。
に知られている燃料電池発電システムを示すシステム系
統図である。図において、(1)は燃料改質装置、(2
)は改質反応器、(3)はこの燃料改質装置+1)に組
み込まれたバーナ、(4)は燃料電池本体、(5)は燃
料室、(6)は酸化剤室、(7)は圧力容器構造の電池
筺体、(8)は例えば燃料である天然ガスを燃料改質装
置filへ供給する系統、(9)は水蒸気を燃料改質装
置filへ供給する系統、Qlは天然ガスをバーナ(3
)へ供給する系統、αυは空気をバーナ(3)へ供給す
る系統、叩は空気を酸化剤、室(6)へ供給する系統、
Q31は窒素などの不活性ガスを電池筺体(7)へ供給
、放出する系統、Oaは気水分離器、asiは燃焼ガス
を気水分離器Oaへ供給する系統、αQは凝縮水を排出
する系統、面は燃焼ガスを系外へ放出する系統、(18
a)は水蒸気の燃料改質装置(1)への供給弁、(18
b) は天然ガスの燃料改質装置+1)への供給弁、(
18c) は天然ガスのバーナ(3)への供給弁、(
18d) は空気の酸化室(6)への供給弁、(18
e)は空気のバーナ(3)への供給弁、(18f) は
窒素などの不活性ガスの電池筺体(7)への供給弁、(
19a)は電池筺体(7)と燃料室(5)との差圧計、
(19b)は電池筺体(7)と酸化剤室(6)との差圧
計、amは電池筺体(7)の圧力計、(21a)は電池
筺体(7)と燃料室(5)との差圧調節弁、(21b)
は電池筺体(7)と酸化剤室(6)との差圧調節弁、(
22)は電池筺体の圧力調節弁である。
次に動作について説明する。流量調節弁(18b)によ
って所定の流量に設定された天然ガスを系統(8)より
、また流量調節弁(18a)によって所定の流量に設定
された水蒸気を系統(9)よりそれぞれ改質反応器(2
)へ供給し、燃料改質装置(1)に組み込まれたバーナ
(3)で生成される高温の燃焼ガスによって加熱され、
例えば水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスを
生成する。バーナ(3)へは系統0ωより天然ガスを系
統αυより空気を供給し、改質反応器(2)の加熱に使
用された燃焼ガスは系統α9を通り気水分離器a船で水
分を除去した後、系統a′71を通って系外へ放出され
る。燃料改質装置(1)で生成された改質ガスは燃料質
(5)へ、また流量調節弁(+、 8 d )によって
所定の流量に設定された空気を系統0!lより酸化剤質
(6)へ供給して燃料電池(4)を発電する。
って所定の流量に設定された天然ガスを系統(8)より
、また流量調節弁(18a)によって所定の流量に設定
された水蒸気を系統(9)よりそれぞれ改質反応器(2
)へ供給し、燃料改質装置(1)に組み込まれたバーナ
(3)で生成される高温の燃焼ガスによって加熱され、
例えば水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスを
生成する。バーナ(3)へは系統0ωより天然ガスを系
統αυより空気を供給し、改質反応器(2)の加熱に使
用された燃焼ガスは系統α9を通り気水分離器a船で水
分を除去した後、系統a′71を通って系外へ放出され
る。燃料改質装置(1)で生成された改質ガスは燃料質
(5)へ、また流量調節弁(+、 8 d )によって
所定の流量に設定された空気を系統0!lより酸化剤質
(6)へ供給して燃料電池(4)を発電する。
このとき、系統α口により窒素などの不活性ガスを電池
筺体(7)へ供給し、所要の動作圧力になるように圧力
調節弁(22)で制御し、また、電池筺体(7)と燃料
室(5)との差圧を差圧調節弁(2+a)で、電池筺体
(7)と酸化剤室(6)との差圧を差圧調節弁(21b
)でそれぞれ制御する。
筺体(7)へ供給し、所要の動作圧力になるように圧力
調節弁(22)で制御し、また、電池筺体(7)と燃料
室(5)との差圧を差圧調節弁(2+a)で、電池筺体
(7)と酸化剤室(6)との差圧を差圧調節弁(21b
)でそれぞれ制御する。
従来の燃料電池発電システムは以上のように構成されて
いるので、燃料ガス、水茎気、及び空気の供給系統の他
に窒素などの不活性ガス供給系統を設ける必要があるた
め、装置が複雑化し、かつ窒素などの不活性ガスを常備
しなければならないという問題点があった。
いるので、燃料ガス、水茎気、及び空気の供給系統の他
に窒素などの不活性ガス供給系統を設ける必要があるた
め、装置が複雑化し、かつ窒素などの不活性ガスを常備
しなければならないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するようになされ
たもので、燃料電池発電プラントの運転の際に不活性ガ
スを必要とせず、簡略化した装置を得ることを目的とす
る。
たもので、燃料電池発電プラントの運転の際に不活性ガ
スを必要とせず、簡略化した装置を得ることを目的とす
る。
c問題点を解決するための手段〕
この発明に係る燃料電池発電システムは、燃料改質装置
の加熱に用いられた燃焼ガスを燃料電池本体の納められ
ている電池筺体へ供給し、所要の電池動作圧力まで加圧
するようにしたものである。
の加熱に用いられた燃焼ガスを燃料電池本体の納められ
ている電池筺体へ供給し、所要の電池動作圧力まで加圧
するようにしたものである。
この発明における燃料電池発電システムは、燃焼ガスを
電池筺体へ供給して、電池動作圧力まで加圧するように
しているので、窒素などの不活性ガス供給系統を省略で
き装置も簡略化され、コスト的にも従来より安価になり
、窒素などの不活性ガスを常備しなくてもよくなる。
電池筺体へ供給して、電池動作圧力まで加圧するように
しているので、窒素などの不活性ガス供給系統を省略で
き装置も簡略化され、コスト的にも従来より安価になり
、窒素などの不活性ガスを常備しなくてもよくなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において(1)〜側、α旬〜αη、(18a)〜(1
8e) 、(19a)(19b)、(21)〜(22)
は上記従来装置と同一のものである。(23)は気水分
離器α〜で水分を除去された後の燃焼ガスを放出系統α
刀と電池筺体(7)への供給系統(24)への分岐点へ
設置された3方弁である。
図において(1)〜側、α旬〜αη、(18a)〜(1
8e) 、(19a)(19b)、(21)〜(22)
は上記従来装置と同一のものである。(23)は気水分
離器α〜で水分を除去された後の燃焼ガスを放出系統α
刀と電池筺体(7)への供給系統(24)への分岐点へ
設置された3方弁である。
次に動作について説明する。
運転時の水蒸気、天然ガスおよび空気を燃料改質装置(
1)、燃焼電池本体(4)へ供給する方法は従来と全く
同じである。このとき、三方弁(23)を切換えて、燃
料改質装置(1)の加熱に用いられた燃焼ガス中の水分
を除去した後、電池筺体(7)へ燃焼ガスを供給し、圧
力調節弁(22)によって、所要の電池動作圧力となる
ように制御する。
1)、燃焼電池本体(4)へ供給する方法は従来と全く
同じである。このとき、三方弁(23)を切換えて、燃
料改質装置(1)の加熱に用いられた燃焼ガス中の水分
を除去した後、電池筺体(7)へ燃焼ガスを供給し、圧
力調節弁(22)によって、所要の電池動作圧力となる
ように制御する。
また、電池本体(4)のシールが完全でない場合等が考
えられるが、このときに燃焼ガス中に酸素が存在すると
燃料室(5)中へ酸素が混入する恐れがあるので、バー
ナ(3)での燃焼を空気過剰率を抑えたいものとし、燃
焼ガス中の酸素濃度を少なくする3、なお、上記実施例
では燃料として天然ガスを用いた場合について説明した
が、他の炭化水素系燃料或いはメタノール等液体燃料で
あっても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
えられるが、このときに燃焼ガス中に酸素が存在すると
燃料室(5)中へ酸素が混入する恐れがあるので、バー
ナ(3)での燃焼を空気過剰率を抑えたいものとし、燃
焼ガス中の酸素濃度を少なくする3、なお、上記実施例
では燃料として天然ガスを用いた場合について説明した
が、他の炭化水素系燃料或いはメタノール等液体燃料で
あっても良く、上記実施例と同様の効果を奏する。
以上のように、この発明によれば、燃料電池発電システ
ムの際に、燃料改質装置(1)の加熱に用いられた燃焼
ガスを電池筺体に供給して、所要の電池動作圧力にまで
加圧するように構成したので、装置が簡略化でき安価で
、窒素などの不活性ガスを常備する必要がないものが得
られる効果がある。
ムの際に、燃料改質装置(1)の加熱に用いられた燃焼
ガスを電池筺体に供給して、所要の電池動作圧力にまで
加圧するように構成したので、装置が簡略化でき安価で
、窒素などの不活性ガスを常備する必要がないものが得
られる効果がある。
第1図はこの発明の実施例による燃料電池発電システム
を示す系統図、第2図は従来の燃料電池発電システムを
示す系統図である。 +1)・・・・・・燃料改質装置、(4)・・・・・・
燃料電池本体、(5)・・・・・・燃料室、(6)・・
・・・・酸化剤室、(7)・・・・・・電池筺体、Q4
1・・・・・・気水分離器、(23)・・・・・・三方
弁。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 1″−−−1−o置 手続補正書(自発) 6充]]9 昭和 月 日 、事件の表示 特願昭61−1781)8号2、発
明の名称 燃料電池発電システム3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者 志 岐
守 哉 4、代理人 住 所 東京都千代II]区丸の内二丁g2番3
号三菱電機株式会社内 氏名 (7375)弁理士大岩増雄、。 (連絡先03(213)3.121持訂部)1)、−1
′□5、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、 補正の内容 (1)明細書第4頁第3行の「燃料質」を「燃料室」に
訂正する。 (2)同第4頁第5行の「酸化剤質」を「酸化剤室」に
訂正する。 (3)同第4頁第12行の「解決しようと」を「解決し
ようと」に訂正する。 (4)同第6頁第15行の「いものとし、」を「ものと
し、」に訂正する。 以上
を示す系統図、第2図は従来の燃料電池発電システムを
示す系統図である。 +1)・・・・・・燃料改質装置、(4)・・・・・・
燃料電池本体、(5)・・・・・・燃料室、(6)・・
・・・・酸化剤室、(7)・・・・・・電池筺体、Q4
1・・・・・・気水分離器、(23)・・・・・・三方
弁。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 1″−−−1−o置 手続補正書(自発) 6充]]9 昭和 月 日 、事件の表示 特願昭61−1781)8号2、発
明の名称 燃料電池発電システム3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
称 (601)三菱電機株式会社代表者 志 岐
守 哉 4、代理人 住 所 東京都千代II]区丸の内二丁g2番3
号三菱電機株式会社内 氏名 (7375)弁理士大岩増雄、。 (連絡先03(213)3.121持訂部)1)、−1
′□5、 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、 補正の内容 (1)明細書第4頁第3行の「燃料質」を「燃料室」に
訂正する。 (2)同第4頁第5行の「酸化剤質」を「酸化剤室」に
訂正する。 (3)同第4頁第12行の「解決しようと」を「解決し
ようと」に訂正する。 (4)同第6頁第15行の「いものとし、」を「ものと
し、」に訂正する。 以上
Claims (3)
- (1)燃料を加熱し水蒸気改質する燃料改質装置より得
られる水素濃度の高い改質ガスを燃料電池本体の燃料室
へ供給すると共に、空気を上記燃料電池本体の酸化剤室
へ供給して発電をする燃料電池発電システムにおいて、
上記燃料電池本体は圧力容器構造の筺体の中におさめら
れており、上記筺体内に上記燃料の加熱により生じる燃
焼ガスを供給し、加圧したことを特徴とする燃料電池発
電システム。 - (2)燃料改質装置から燃焼ガスを系外へ放出する系統
へ3方弁を取り付けたことを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の燃料電池発電システム。 - (3)燃料改質装置における燃料の燃焼は高圧燃焼であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項記
載の燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61178118A JPS6334861A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61178118A JPS6334861A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6334861A true JPS6334861A (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=16042972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61178118A Pending JPS6334861A (ja) | 1986-07-28 | 1986-07-28 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6334861A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5248567A (en) * | 1991-12-24 | 1993-09-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power generation plant including fuel cell |
US5340663A (en) * | 1988-12-22 | 1994-08-23 | International Fuel Cells Corporation | Fuel cell power plant |
-
1986
- 1986-07-28 JP JP61178118A patent/JPS6334861A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5340663A (en) * | 1988-12-22 | 1994-08-23 | International Fuel Cells Corporation | Fuel cell power plant |
US5248567A (en) * | 1991-12-24 | 1993-09-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power generation plant including fuel cell |
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