JPH02168573A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPH02168573A JPH02168573A JP63324258A JP32425888A JPH02168573A JP H02168573 A JPH02168573 A JP H02168573A JP 63324258 A JP63324258 A JP 63324258A JP 32425888 A JP32425888 A JP 32425888A JP H02168573 A JPH02168573 A JP H02168573A
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- JP
- Japan
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- fuel cell
- exhaust heat
- heat
- steam
- power generation
- 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.)
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- 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
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- 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
-
- 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
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は燃料電池発電システムに関し、特に排熱利用
に関するものである。
に関するものである。
媒体によって除去され、燃料電池の反応温度が適正な値
に維持される。冷却媒体には、通常、電池冷却水と称さ
れる純水が使用され、電池冷却水が燃料電池から奪った
熱は、その一部が排熱として系外での利用に供される。
に維持される。冷却媒体には、通常、電池冷却水と称さ
れる純水が使用され、電池冷却水が燃料電池から奪った
熱は、その一部が排熱として系外での利用に供される。
この具体的な従来の方法として、例えば、日本産業機械
工業会・日本機械工業連合会発行（昭和５９年５月）「
オンサイト型燃料電池の技術報告書」第１１頁〜第１２
頁の燃料！池システム系統図に示されているものがあり
、そのシステムの概要を第３図に示す、第３図において
、（１）は燃料極（ｌａ）、空気極（ｌｂ） 、及び電
池反応に伴う反応熱を除去するための冷却器（ＩＣ）か
ら成る燃料電池本体、（２）は冷却器（ｌｃ）内の冷却
管、（３）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水、〈５
）は燃料電池本体（１）の冷却器（ｌｃ）に電池冷却水
（４）を供給する電池冷却水循環ポンプ、（６ａ）は電
池冷却水供給配管、（６ｂ）は電池冷却水戻り配管、（
７）は電池冷却水供給配管（６ａ）上に設置された排熱
回収熱交換器、（８ａ）、 （８ｂ）は各々余剰排熱供
給配管及び余剰排熱戻り配管、（９）は例えば吸収式冷
凍機等の排熱利用設備、（１０は余剰排熱循環ポンプで
ある。
工業会・日本機械工業連合会発行（昭和５９年５月）「
オンサイト型燃料電池の技術報告書」第１１頁〜第１２
頁の燃料！池システム系統図に示されているものがあり
、そのシステムの概要を第３図に示す、第３図において
、（１）は燃料極（ｌａ）、空気極（ｌｂ） 、及び電
池反応に伴う反応熱を除去するための冷却器（ＩＣ）か
ら成る燃料電池本体、（２）は冷却器（ｌｃ）内の冷却
管、（３）は水蒸気分離器、（４）は電池冷却水、〈５
）は燃料電池本体（１）の冷却器（ｌｃ）に電池冷却水
（４）を供給する電池冷却水循環ポンプ、（６ａ）は電
池冷却水供給配管、（６ｂ）は電池冷却水戻り配管、（
７）は電池冷却水供給配管（６ａ）上に設置された排熱
回収熱交換器、（８ａ）、 （８ｂ）は各々余剰排熱供
給配管及び余剰排熱戻り配管、（９）は例えば吸収式冷
凍機等の排熱利用設備、（１０は余剰排熱循環ポンプで
ある。
次に動作について説明する。水蒸気分離器（３）内の電
池冷却水（４）は、電池冷却水循環ポンプ（５）により
燃料電池本体（１）の冷却器（１ｃ）に供給され、そこ
で反応に伴う反応熱を奪った後、再び水蒸気分離器（３
）に戻される。燃料電池本体（１）から奪った回収熱の
一部はスチームの形で燃料の改質用など系内のある用途
（図示せず）に使用されるが、回収熱の残りは排熱交換
器（７）を介して高温水の形で排熱利用設備（９）に供
給され消費される。具体的には電池冷却水供給配管（６
ａ）上に設置された排熱回収熱交換器（７）において電
池冷却水（４）の持つ熱が排熱利用設備（９）から余剰
排熱戻り配管（８ｂ）を通して供給された温水と熱交換
してその温水に与えられ、高濡水となって余剰排熱供給
配管（８ａ）を通して排熱利用設備（９）に供給されて
熱利用される。高温水は排熱利用設備（９）で熱利用さ
れた後、温水となって余剰排熱循環ポンプＱＯによって
排熱回収熱交換器（７）に戻され、再び電池冷却水（４
）より熱を奪って再循環する。また、熱が奪われた電池
冷却水（４）は電池冷却水循環ポンプ（５）により燃料
電池本体（１）の冷却器（ＩＣ）に供給される。
池冷却水（４）は、電池冷却水循環ポンプ（５）により
燃料電池本体（１）の冷却器（１ｃ）に供給され、そこ
で反応に伴う反応熱を奪った後、再び水蒸気分離器（３
）に戻される。燃料電池本体（１）から奪った回収熱の
一部はスチームの形で燃料の改質用など系内のある用途
（図示せず）に使用されるが、回収熱の残りは排熱交換
器（７）を介して高温水の形で排熱利用設備（９）に供
給され消費される。具体的には電池冷却水供給配管（６
ａ）上に設置された排熱回収熱交換器（７）において電
池冷却水（４）の持つ熱が排熱利用設備（９）から余剰
排熱戻り配管（８ｂ）を通して供給された温水と熱交換
してその温水に与えられ、高濡水となって余剰排熱供給
配管（８ａ）を通して排熱利用設備（９）に供給されて
熱利用される。高温水は排熱利用設備（９）で熱利用さ
れた後、温水となって余剰排熱循環ポンプＱＯによって
排熱回収熱交換器（７）に戻され、再び電池冷却水（４
）より熱を奪って再循環する。また、熱が奪われた電池
冷却水（４）は電池冷却水循環ポンプ（５）により燃料
電池本体（１）の冷却器（ＩＣ）に供給される。
従来の燃料電池発電システムは以とのように構成されて
いるので、排熱回収熱交換器（７）が必要となり、シス
テムが複雑化し、かつ、そのためのスペースが必要であ
るという課題があった。また、排熱回収熱交換器（７）
を介して熱利用する方式なので、排熱利用の温度レベル
（即ち排熱の品位）が電池冷却水（４）の温度レベルよ
りも下がってしまい、その分排熱利用の有効性が損なわ
れるという課題があった。
いるので、排熱回収熱交換器（７）が必要となり、シス
テムが複雑化し、かつ、そのためのスペースが必要であ
るという課題があった。また、排熱回収熱交換器（７）
を介して熱利用する方式なので、排熱利用の温度レベル
（即ち排熱の品位）が電池冷却水（４）の温度レベルよ
りも下がってしまい、その分排熱利用の有効性が損なわ
れるという課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するためになされた
ものであり、高品位の排熱を有効に利用できるシンプル
な燃料電池発電システムを提供することを目的とする。
ものであり、高品位の排熱を有効に利用できるシンプル
な燃料電池発電システムを提供することを目的とする。
この発明に係わる燃料電池発電システムは、水蒸気分離
器から排出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導
くように構成したものである。
器から排出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導
くように構成したものである。
この発明における燃料電池発電システムは、水蒸気分離
器から排出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導
くことにより、排熱の品位（温度レベル）を低下させる
ことなく高品位の排熱を有効に利用できる。
器から排出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導
くことにより、排熱の品位（温度レベル）を低下させる
ことなく高品位の排熱を有効に利用できる。
以下、この発明の一実施例を第１図に基づいて説明する
。第１図において、（１）〜（６） ％ （９）はと述
した従来装置の構成と開議である。（ｌｌａ）は余剰ス
チーム供給配管、（ｌｌｂ）は凝縮水戻抄配管、亜は水
蒸気分離器（３）内の圧力を検出する圧力検出器、（至
）は余剰スチーム供給配管（ｌｌａ） Ｊ：に設置され
た圧力調節弁、α４は水蒸気分離器（３）の圧力を所定
値に保つ様に圧力調節弁（至）の開度を調節する圧力コ
ントローラ、■は排熱利用設備（９）で利用後の凝縮水
を還水するための凝縮水循環ポンプである。
。第１図において、（１）〜（６） ％ （９）はと述
した従来装置の構成と開議である。（ｌｌａ）は余剰ス
チーム供給配管、（ｌｌｂ）は凝縮水戻抄配管、亜は水
蒸気分離器（３）内の圧力を検出する圧力検出器、（至
）は余剰スチーム供給配管（ｌｌａ） Ｊ：に設置され
た圧力調節弁、α４は水蒸気分離器（３）の圧力を所定
値に保つ様に圧力調節弁（至）の開度を調節する圧力コ
ントローラ、■は排熱利用設備（９）で利用後の凝縮水
を還水するための凝縮水循環ポンプである。
次に動作について説明する。水蒸気分離器（３）内の電
池冷却水（４）は電池冷却水循環ポンプ（５）により燃
料電池本体く１）内の冷却器（ＩＣ）に供給され、ここ
で反応に伴う反応熱を奪った後、再び水蒸気分離器（３
）に回収される１反応熱の除去により燃料電池本体（１
）の反応温度は適正な値に維持される。燃料電池本体（
１）から奪った回収熱はスチームの形で水蒸気分離器（
３）から排出されるが、その一部は燃料の改質用スチー
ムなどの系内のある用途に使用される。余剰分のスチー
ムは圧力調整弁（２）を通して吸収式冷凍機等の排熱利
用設備（９）に直接保給される。排熱利用設備（９）で
利用後の凝縮水は凝縮水循環ポンプ四により水蒸気分離
器（３）へ還水される。
池冷却水（４）は電池冷却水循環ポンプ（５）により燃
料電池本体く１）内の冷却器（ＩＣ）に供給され、ここ
で反応に伴う反応熱を奪った後、再び水蒸気分離器（３
）に回収される１反応熱の除去により燃料電池本体（１
）の反応温度は適正な値に維持される。燃料電池本体（
１）から奪った回収熱はスチームの形で水蒸気分離器（
３）から排出されるが、その一部は燃料の改質用スチー
ムなどの系内のある用途に使用される。余剰分のスチー
ムは圧力調整弁（２）を通して吸収式冷凍機等の排熱利
用設備（９）に直接保給される。排熱利用設備（９）で
利用後の凝縮水は凝縮水循環ポンプ四により水蒸気分離
器（３）へ還水される。
このように余剰スチームを直接排熱利用設備（９）に供
給しているため、従来のような排熱回収熱交換器（７）
を介した場合に比べ、排熱の品位（温度レベル）の低下
がなく、高品位の排熱を有効に利用できる。第２図はス
チームの供給温度に対する吸収式冷凍機の成績系数（Ｃ
ＯＰ ＞の−例であり、スチームの供給温度が高ければ
吸収式冷凍機の成績系数も高く、熱の有効利用が図れる
。水蒸気分離器（３）の圧力は圧力調節弁０によって所
定に保たれるので、排熱利用設備（９）側の運転影響を
受ける仁となく、燃料電池を安定に運転することができ
る。
給しているため、従来のような排熱回収熱交換器（７）
を介した場合に比べ、排熱の品位（温度レベル）の低下
がなく、高品位の排熱を有効に利用できる。第２図はス
チームの供給温度に対する吸収式冷凍機の成績系数（Ｃ
ＯＰ ＞の−例であり、スチームの供給温度が高ければ
吸収式冷凍機の成績系数も高く、熱の有効利用が図れる
。水蒸気分離器（３）の圧力は圧力調節弁０によって所
定に保たれるので、排熱利用設備（９）側の運転影響を
受ける仁となく、燃料電池を安定に運転することができ
る。
また、スチームの持つ潜熱を利用するため、温水を循環
する従来のものに比べ排熱利用ラインの循環ポンプ動力
も少なくできる。
する従来のものに比べ排熱利用ラインの循環ポンプ動力
も少なくできる。
以上のように、この発明によれば、水蒸気分離器から排
出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導くように
構成したことにより、排熱の品位を低下させることなく
高品位の排熱を有効に利用でき、且つ排熱回収熱交換器
を省略できシステムの簡素化を図ることができる。
出される余剰スチームを排熱利用設備に直接導くように
構成したことにより、排熱の品位を低下させることなく
高品位の排熱を有効に利用でき、且つ排熱回収熱交換器
を省略できシステムの簡素化を図ることができる。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池発電システ
ムを示す系統図、第２図はこの発明に係わる熱特性を示
す特性図、第３図は従来の燃料電池発電システムを示す
系統図である。 図において、（１）は燃料電池本体、（１ａ）は燃料極
、（１ｂ）は空気極、（ｌｃ）は冷却器、（３）は水蒸
気分離器、（４）は電池冷却水、（５）は電池冷却水循
環ポンプ、（９）は排熱利用設備、 （ｌ１ｍ）は余剰
スチーム供給配管である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
ムを示す系統図、第２図はこの発明に係わる熱特性を示
す特性図、第３図は従来の燃料電池発電システムを示す
系統図である。 図において、（１）は燃料電池本体、（１ａ）は燃料極
、（１ｂ）は空気極、（ｌｃ）は冷却器、（３）は水蒸
気分離器、（４）は電池冷却水、（５）は電池冷却水循
環ポンプ、（９）は排熱利用設備、 （ｌ１ｍ）は余剰
スチーム供給配管である。 尚、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）燃料極、空気極、冷却器から成る燃料電池本体と
、水蒸気分離器、電池冷却水循環ポンプとで構成される
燃料電池冷却系と、前記燃料電池本体の排熱を利用する
排熱利用設備とを有する燃料電池発電システムにおいて
、前記水蒸気分離器から排出される余剰スチームを前記
排熱利用設備に直接導くことを特徴とする燃料電池発電
システム。 - （２）水蒸気分離器から排熱利用設備に至る余剰スチー
ムラインに前記水蒸気分離器の圧力を調節する圧力調節
弁を配置し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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324258A JP2726463B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63324258A JP2726463B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 燃料電池発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02168573A true JPH02168573A (ja) | 1990-06-28 |
| JP2726463B2 JP2726463B2 (ja) | 1998-03-11 |
Family
ID=18163797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63324258A Expired - Fee Related JP2726463B2 (ja) | 1988-12-21 | 1988-12-21 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2726463B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541219A (ja) * | 1991-08-02 | 1993-02-19 | Osaka Gas Co Ltd | コジエネレーシヨン発電装置 |
| JPH07169480A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池熱利用装置 |
| JP2003134945A (ja) * | 2001-11-05 | 2003-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温室暖房装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149673A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
| JPS6310473A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電システム |
-
1988
- 1988-12-21 JP JP63324258A patent/JP2726463B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59149673A (ja) * | 1983-02-02 | 1984-08-27 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
| JPS6310473A (ja) * | 1986-07-01 | 1988-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電システム |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0541219A (ja) * | 1991-08-02 | 1993-02-19 | Osaka Gas Co Ltd | コジエネレーシヨン発電装置 |
| JPH07169480A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Tokyo Gas Co Ltd | 燃料電池熱利用装置 |
| JP2003134945A (ja) * | 2001-11-05 | 2003-05-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温室暖房装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2726463B2 (ja) | 1998-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |