JPS6358767A - 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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- JPS6358767A JPS6358767A JP61203377A JP20337786A JPS6358767A JP S6358767 A JPS6358767 A JP S6358767A JP 61203377 A JP61203377 A JP 61203377A JP 20337786 A JP20337786 A JP 20337786A JP S6358767 A JPS6358767 A JP S6358767A
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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
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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】
〔星業上の利用分野〕
本発明は、燐酸型燃料′gL池と固体電解質型燃料電池
とを組合せた燃料電池発電グランドに関する。
とを組合せた燃料電池発電グランドに関する。
周知の如く、19世紀の前半、グローブ卿によって発明
された燃料電池は、幾多の変遷を経て燭、花実用化の段
階を迎えている。ところで、燃料電池は化学エネルギー
を直接電気エネルギーに転換する装置であシ、燃料極、
空気極及び電解質をその主たる構成要素としておシ、こ
のうちの電解質として燐酸、溶融炭酸塩及び安定化ジル
コニアなどを使うたものが近年急速な進歩をとげている
。
された燃料電池は、幾多の変遷を経て燭、花実用化の段
階を迎えている。ところで、燃料電池は化学エネルギー
を直接電気エネルギーに転換する装置であシ、燃料極、
空気極及び電解質をその主たる構成要素としておシ、こ
のうちの電解質として燐酸、溶融炭酸塩及び安定化ジル
コニアなどを使うたものが近年急速な進歩をとげている
。
ここで、燐酸型燃料電池は200℃内外で作動するため
、電極触媒として白金を使用している。ところが、燃料
ガス中にある一酸化炭素は白金に作用してそれを不活性
化力らしめるので、燃料ガス中から除去されることが望
ましい。
、電極触媒として白金を使用している。ところが、燃料
ガス中にある一酸化炭素は白金に作用してそれを不活性
化力らしめるので、燃料ガス中から除去されることが望
ましい。
また、安定化シルコニアカどを電解質とする固体電解質
型燃料電池杜、800℃〜1000℃前後で作動するた
め燐酸型と異なり一酸化炭素により被毒されないにとど
まらず、有用な燃料となる。
型燃料電池杜、800℃〜1000℃前後で作動するた
め燐酸型と異なり一酸化炭素により被毒されないにとど
まらず、有用な燃料となる。
しかしながら、高温作動でちり、アノード及びカソード
ガスの予熱及び燃料電池本体の冷却に相当な工夫が望ま
れている。
ガスの予熱及び燃料電池本体の冷却に相当な工夫が望ま
れている。
第4図は、燐酸型燃料電池発電プラント(発電グラン)
A)の代表釣力系統を示す図である。原燃料のLNGは
、燃料処理装置1内の燃料改質装置2にて下記(1)式
の反応でまず水素リッチガスに変換される。ひきつづき
、COシフトコンバータ3にて下記(2)式の反応で一
酸化炭素の濃度の低減が計られ、燐酸型燃料電池4の燃
料極4a側へ送入され、発電に供される。
A)の代表釣力系統を示す図である。原燃料のLNGは
、燃料処理装置1内の燃料改質装置2にて下記(1)式
の反応でまず水素リッチガスに変換される。ひきつづき
、COシフトコンバータ3にて下記(2)式の反応で一
酸化炭素の濃度の低減が計られ、燐酸型燃料電池4の燃
料極4a側へ送入され、発電に供される。
CH4+ Ht O→3H,+CO・・・・・・・・・
(1)CO+H,0→ H,+CO,曲・曲(2)一方
、第5図は、固体電解質型燃料電池発電プラント(発電
プラン)B)の代表的な系統を示す図である。同図にお
いて、燃料改質装置2からの水素リッチガスはまず燃料
予熱器11にて昇温される。つづいて、水素リッチガス
は固体電解質型燃料電池12の燃料極12aへ送入され
、発電に供される。また、酸化剤としての空気は、空気
予熱器13にて昇温され、固体電解質型燃料電池12の
空気極12bへ送入され、発電に供される。
(1)CO+H,0→ H,+CO,曲・曲(2)一方
、第5図は、固体電解質型燃料電池発電プラント(発電
プラン)B)の代表的な系統を示す図である。同図にお
いて、燃料改質装置2からの水素リッチガスはまず燃料
予熱器11にて昇温される。つづいて、水素リッチガス
は固体電解質型燃料電池12の燃料極12aへ送入され
、発電に供される。また、酸化剤としての空気は、空気
予熱器13にて昇温され、固体電解質型燃料電池12の
空気極12bへ送入され、発電に供される。
しかしながら、従来の発電グランドによれば、以下に示
す問題点を有する。
す問題点を有する。
即ち、発電プラントAでは、燃料中の炭素は燃料電池4
の燃料圧なっていないということにとどまらず、COシ
フトコンバータ3という設備をも必要とし、その経済性
をかなシ低下させている。
の燃料圧なっていないということにとどまらず、COシ
フトコンバータ3という設備をも必要とし、その経済性
をかなシ低下させている。
また、発電グラン)A、Bとも、通常燃料極及び空気極
にて使われた夫々のガスは燃焼器、排ガスボイラを通っ
たあとは煙突を通って捨てられている。ここで、水分回
収は可能であるが、その経済性は排ガス中の水分濃度に
大きく依存している。
にて使われた夫々のガスは燃焼器、排ガスボイラを通っ
たあとは煙突を通って捨てられている。ここで、水分回
収は可能であるが、その経済性は排ガス中の水分濃度に
大きく依存している。
このことは、カソードガスが冷媒としての役割を罠なっ
ている固体電解質型の方が相当低くなっておシ、水分回
収の困難さをか\えている。
ている固体電解質型の方が相当低くなっておシ、水分回
収の困難さをか\えている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ガス分離装
置を用いて燃料改質装置出口ガス中の一酸化炭素を有効
的に利用できるとともに、コスト低減をなし得る燃料電
池発電プラントを提供することを目的とする。
置を用いて燃料改質装置出口ガス中の一酸化炭素を有効
的に利用できるとともに、コスト低減をなし得る燃料電
池発電プラントを提供することを目的とする。
本発明は、燃料処理装置等にて改質、精製されたガスを
燃料とする燃料電池発電プラントにおいて、燃料処理装
置の下流側圧水素を主とする第1ガスと一酸化炭素を主
とする第2ガスとに分けるガス分離装置を設け、かつこ
のガス分離装置の下流側で前記第1・第2ガスの排出側
に夫々燐酸型燃料電池と固体電解質型燃料電池とを設け
たことを特徴とする。
燃料とする燃料電池発電プラントにおいて、燃料処理装
置の下流側圧水素を主とする第1ガスと一酸化炭素を主
とする第2ガスとに分けるガス分離装置を設け、かつこ
のガス分離装置の下流側で前記第1・第2ガスの排出側
に夫々燐酸型燃料電池と固体電解質型燃料電池とを設け
たことを特徴とする。
本発明によれば、
■ 燃料改質装置出口ガス中のCOをガス分離装置によ
シ、有害物質から有用物質へと価値を高めることができ
る。
シ、有害物質から有用物質へと価値を高めることができ
る。
■ 高純度な水素ガスが燐酸型燃料電池に送り込まれ、
燃焼極排ガスと空気極排ガスとの燃焼排ガス中のco、
1度はほとんど雰となシ、代りにH,01度が高まる。
燃焼極排ガスと空気極排ガスとの燃焼排ガス中のco、
1度はほとんど雰となシ、代りにH,01度が高まる。
従って、水分回収装置をコンパクト化でき、コスト低減
を図ることができる。
を図ることができる。
以下、本発明の一実施例を第1図を参照して説明する。
なお、従来と同部材は同符号を付して説明を省略する。
図中の21は、燃料改質装置2の下流側に設けられたP
SA式ガス分離装置である。このガス分離装置21には
、燃料改質装置2を出た改質ガスが導びかれる。前記ガ
ス分離袋f!i21に導びかれた改質ガスは、高純度水
素ガス(第1ガス)aとCOリッチガス(第2ガス)b
とに分離する。また、前記ガス分離装置21の一方の下
流側には、燐酸型燃料電池4、燃焼器22、排ガスボイ
ラ23及び水分回収装置24が設けられている。前記高
純度水素ガスは、前記燃料電池4に導びき発電に供され
ると共K、燃料極排ガスと空気捲排ガスとを燃焼させ排
ガスボイラ23を通して熱を回収した後、水分回収装置
24にてH,Oを凝縮分離させ、水分を回収する。また
、前記ガス分離装置21の他方の下流側には、燃料予熱
器11、固体電解質型燃料電池12、燃焼器22及び排
ガスボイラ23が設けられている。前記coリッチガス
は、前記燃料予熱器11を経て前記燃料電池12へ導か
れ、発電に供される。
SA式ガス分離装置である。このガス分離装置21には
、燃料改質装置2を出た改質ガスが導びかれる。前記ガ
ス分離袋f!i21に導びかれた改質ガスは、高純度水
素ガス(第1ガス)aとCOリッチガス(第2ガス)b
とに分離する。また、前記ガス分離装置21の一方の下
流側には、燐酸型燃料電池4、燃焼器22、排ガスボイ
ラ23及び水分回収装置24が設けられている。前記高
純度水素ガスは、前記燃料電池4に導びき発電に供され
ると共K、燃料極排ガスと空気捲排ガスとを燃焼させ排
ガスボイラ23を通して熱を回収した後、水分回収装置
24にてH,Oを凝縮分離させ、水分を回収する。また
、前記ガス分離装置21の他方の下流側には、燃料予熱
器11、固体電解質型燃料電池12、燃焼器22及び排
ガスボイラ23が設けられている。前記coリッチガス
は、前記燃料予熱器11を経て前記燃料電池12へ導か
れ、発電に供される。
上記実施例に係る燃料電池発電プラントは、燃料改質装
置2の下流側に高純度水素ガスaと、COリッチガスb
とに分離するガス分離装置21を設け、かつこのガス分
離装置21の下流側に燐酸型燃料電池4(高純度水素ガ
ス側)、固体電解質型燃料電池12(COリッチガス側
)を夫々設けた構造となっている。従って、次の効果を
有する。
置2の下流側に高純度水素ガスaと、COリッチガスb
とに分離するガス分離装置21を設け、かつこのガス分
離装置21の下流側に燐酸型燃料電池4(高純度水素ガ
ス側)、固体電解質型燃料電池12(COリッチガス側
)を夫々設けた構造となっている。従って、次の効果を
有する。
■ 燃料改質装置出口ガス中のCOをガス分離袋f12
1f:用いて燐酸型燃料電池4から固体電解質型燃料電
池12へと送入光をかえることくよシ、有害物質から有
用物質へと価値を高めることができる。
1f:用いて燐酸型燃料電池4から固体電解質型燃料電
池12へと送入光をかえることくよシ、有害物質から有
用物質へと価値を高めることができる。
■ また、燃料電池発電プラントからの燃焼排ガスであ
るが、前記システムを採用することにより高純変力水素
ガスが燐酸型燃料電池4に送り込まれることになる。そ
の結果、燃焼極排ガスと空気極排ガスとの燃焼排ガス中
のCO2濃度は、はとんど零とな)、代シKH,O濃度
が高まることになる。従りて、水分回収装置2μをコン
パクト化することが可能と々シ、経済性が飛躍的に高め
られることに々る。
るが、前記システムを採用することにより高純変力水素
ガスが燐酸型燃料電池4に送り込まれることになる。そ
の結果、燃焼極排ガスと空気極排ガスとの燃焼排ガス中
のCO2濃度は、はとんど零とな)、代シKH,O濃度
が高まることになる。従りて、水分回収装置2μをコン
パクト化することが可能と々シ、経済性が飛躍的に高め
られることに々る。
なお、本発明に係る燃料電池発電プラントの他の実施例
としてメタノール及び石炭を燃料としたものが有望であ
り、それらの系統線図を第2,3図に示す。同図におい
て、燃料処理装置1の内部が夫々の燃料に特有な装置に
なっている。即ち、第2図では下記(3)式の吸熱反応
が主に行なわれる燃料改質装置を持つ例である CH3OH−、CO+ 2H,・・・・・・・・・(3
)又、@3図では下記(4)式の吸熱反応が主に行なわ
れる燃料改質装置(通常ガス化炉と呼はれる)を持つ例
である。なお、図中の25はクリナツプ装置である。
としてメタノール及び石炭を燃料としたものが有望であ
り、それらの系統線図を第2,3図に示す。同図におい
て、燃料処理装置1の内部が夫々の燃料に特有な装置に
なっている。即ち、第2図では下記(3)式の吸熱反応
が主に行なわれる燃料改質装置を持つ例である CH3OH−、CO+ 2H,・・・・・・・・・(3
)又、@3図では下記(4)式の吸熱反応が主に行なわ
れる燃料改質装置(通常ガス化炉と呼はれる)を持つ例
である。なお、図中の25はクリナツプ装置である。
C+ H,O→ Co +H,・・・・・・・・・(4
)〔発明の効果〕 以上詳述した如く本発明によれば、ガス分離装置を用い
て憾料改質装置出ロガス中の一酸化炭素を有効的に利用
できるとともに、コスト低減をなし得る燃料電池発電プ
ラントを提供できる。
)〔発明の効果〕 以上詳述した如く本発明によれば、ガス分離装置を用い
て憾料改質装置出ロガス中の一酸化炭素を有効的に利用
できるとともに、コスト低減をなし得る燃料電池発電プ
ラントを提供できる。
第1図は本発明の一実施例に係る燃料電池発電プラント
の説明図、第2図及び第3図は夫々本発明の他の実施例
に係る燃料電池発電プラントの要部の説明図、第4図は
従来の燐酸型燃料電池発電プラントの説明図、第5図は
従来の固体電解質型燃料電池発電プラントの説明図であ
る。 1・・・燃料処理装置、2・・・燃料改質装置、4・・
・燐酸型燃料電池、4a、Jja・・・燃料極、4b。 12b・・・空気極、1ノ・・・燃料予熱器、12・・
・固体電解質型燃料電池、13・・・空気予熱器、21
・・・ガス分離装置、22・・・燃焼器、23・・・排
ガスボイラ、24・・・水分回収装置。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦lI
2 図 113図
の説明図、第2図及び第3図は夫々本発明の他の実施例
に係る燃料電池発電プラントの要部の説明図、第4図は
従来の燐酸型燃料電池発電プラントの説明図、第5図は
従来の固体電解質型燃料電池発電プラントの説明図であ
る。 1・・・燃料処理装置、2・・・燃料改質装置、4・・
・燐酸型燃料電池、4a、Jja・・・燃料極、4b。 12b・・・空気極、1ノ・・・燃料予熱器、12・・
・固体電解質型燃料電池、13・・・空気予熱器、21
・・・ガス分離装置、22・・・燃焼器、23・・・排
ガスボイラ、24・・・水分回収装置。 出願人復代理人 弁理士 鈴 江 武 彦lI
2 図 113図
Claims (1)
- 燃料処理装置等にて改質、精製されたガスを燃料とする
燃料電池発電プラントにおいて、燃料処理装置の下流側
に水素を主とする第1ガスと一酸化炭素を主とする第2
ガスとに分けるガス分離装置を設け、かつこのガス分離
装置の下流側で前記第1・第2ガスの排出側に夫々燐酸
型燃料電池と固体電解質型燃料電池とを設けたことを特
徴とする燃料電池発電プラント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203377A JPS6358767A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61203377A JPS6358767A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 燃料電池発電プラント |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6358767A true JPS6358767A (ja) | 1988-03-14 |
Family
ID=16473025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61203377A Pending JPS6358767A (ja) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6358767A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2829296A1 (fr) * | 2001-09-05 | 2003-03-07 | Renault | Dispositif et procede d'alimentation en hydrogene d'une pile a combustible et utilisation pour la traction electrique d'un vehicule |
-
1986
- 1986-08-29 JP JP61203377A patent/JPS6358767A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2829296A1 (fr) * | 2001-09-05 | 2003-03-07 | Renault | Dispositif et procede d'alimentation en hydrogene d'une pile a combustible et utilisation pour la traction electrique d'un vehicule |
WO2003021704A2 (fr) * | 2001-09-05 | 2003-03-13 | Renault S.A.S. | Dispositif et procede d'alimentation en hydrogene d'une pile a combustible et utilisation pour la traction electrique d'un vehicule |
WO2003021704A3 (fr) * | 2001-09-05 | 2004-02-12 | Renault Sa | Dispositif et procede d'alimentation en hydrogene d'une pile a combustible et utilisation pour la traction electrique d'un vehicule |
US7311985B2 (en) | 2001-09-05 | 2007-12-25 | Renault S.A.S. | Device and method for supplying hydrogen to a fuel cell, and the use thereof for electric vehicle traction |
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