JPH025367A - 燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置 - Google Patents
燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置Info
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- JPH025367A JPH025367A JP63155582A JP15558288A JPH025367A JP H025367 A JPH025367 A JP H025367A JP 63155582 A JP63155582 A JP 63155582A JP 15558288 A JP15558288 A JP 15558288A JP H025367 A JPH025367 A JP H025367A
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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。
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、燃料電池から排出される排燃料ガスを排酸化
剤ガスにより燃焼触媒層で燃焼させて高温の燃焼ガスを
得る燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置に関する。
剤ガスにより燃焼触媒層で燃焼させて高温の燃焼ガスを
得る燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置に関する。
燃料電池は、燃料電極に水素を含有する燃料ガスを、ま
た酸化剤電極に酸素を含む空気のような酸化剤ガスを供
給することにより電池反応を行わせて発電するものであ
るが、この際燃料電極と酸化剤電極とから電池反応に寄
与しない未反応の水素と酸素とをそれぞれ含む排燃料ガ
スと排酸化剤ガスとが排出される。この排燃料ガスを排
酸化剤ガスにより燃焼して高温の燃焼ガスを得、この燃
焼ガスは燃料ガスとして水素に冨む改質ガスを製造する
燃料改質器における改質反応時に熱を与える熱媒体とし
て使用される。この場合、排燃料ガスを燃焼して高温の
燃焼ガスを得る方法として燃焼触媒層の触媒の下に燃焼
させる燃焼側？Ｉ装置を備えた触媒燃焼器が知られてい
る。
た酸化剤電極に酸素を含む空気のような酸化剤ガスを供
給することにより電池反応を行わせて発電するものであ
るが、この際燃料電極と酸化剤電極とから電池反応に寄
与しない未反応の水素と酸素とをそれぞれ含む排燃料ガ
スと排酸化剤ガスとが排出される。この排燃料ガスを排
酸化剤ガスにより燃焼して高温の燃焼ガスを得、この燃
焼ガスは燃料ガスとして水素に冨む改質ガスを製造する
燃料改質器における改質反応時に熱を与える熱媒体とし
て使用される。この場合、排燃料ガスを燃焼して高温の
燃焼ガスを得る方法として燃焼触媒層の触媒の下に燃焼
させる燃焼側？Ｉ装置を備えた触媒燃焼器が知られてい
る。
第３図は従来の燃焼制御装置を備えた触媒燃焼器の系統
図である０図において、触媒燃焼器１は燃料と酸化剤と
が導かれる第１のガス室２と、ガス室２に取付けられる
燃料を酸化剤により触媒の下に燃焼させる燃焼触媒層３
とからなる第１の燃焼段４と、これに続いて燃料が燃焼
されるガス室５と燃焼触媒層６とからなる燃焼段７と、
さらにこれに続いて燃料が燃焼されるガス室８と燃焼触
媒層９とからなる燃焼段１０とからなっている。
図である０図において、触媒燃焼器１は燃料と酸化剤と
が導かれる第１のガス室２と、ガス室２に取付けられる
燃料を酸化剤により触媒の下に燃焼させる燃焼触媒層３
とからなる第１の燃焼段４と、これに続いて燃料が燃焼
されるガス室５と燃焼触媒層６とからなる燃焼段７と、
さらにこれに続いて燃料が燃焼されるガス室８と燃焼触
媒層９とからなる燃焼段１０とからなっている。
燃焼段４の燃焼触媒層３は高温耐久性は劣るが低温着火
性の良い、例えば白金系からなる触媒から形成され、次
段の燃焼段７の燃焼触媒層６と最終段の燃焼段１０の燃
焼触媒層・９は、いずれも低温着火性は劣るが高温耐久
性の良い触媒、例えばパラジウム系からなる触媒から形
成されている。
性の良い、例えば白金系からなる触媒から形成され、次
段の燃焼段７の燃焼触媒層６と最終段の燃焼段１０の燃
焼触媒層・９は、いずれも低温着火性は劣るが高温耐久
性の良い触媒、例えばパラジウム系からなる触媒から形
成されている。
１１は最終の燃焼段の燃焼触媒層９で完全燃焼した高温
の燃焼ガスを導く燃焼室であり、例えば燃料改質器を構
成する炉容器内の燃焼室に相当する。
の燃焼ガスを導く燃焼室であり、例えば燃料改質器を構
成する炉容器内の燃焼室に相当する。
排燃料ガス供給系統１２は図示しない燃料電池とガス室
２とを接続して設けられ、燃料電池の燃料電橋から排出
される未反応水素を含む排燃料ガスをガス室２に導いて
いる。また排酸化剤ガス供給系統１３は三方流量制御弁
１４を備えて燃料電池とガス室２とを接続して設けられ
、燃料電池の酸化剤電極から排出される未反応酸素を含
む排酸化剤ガスをガス室２に導いている。
２とを接続して設けられ、燃料電池の燃料電橋から排出
される未反応水素を含む排燃料ガスをガス室２に導いて
いる。また排酸化剤ガス供給系統１３は三方流量制御弁
１４を備えて燃料電池とガス室２とを接続して設けられ
、燃料電池の酸化剤電極から排出される未反応酸素を含
む排酸化剤ガスをガス室２に導いている。
燃焼室１１には燃焼触媒層９からの完全燃焼ガスの温度
を検出する温度センサ１５が設けられている。
を検出する温度センサ１５が設けられている。
１６は燃焼室１１の完全燃焼する燃焼ガスの温度を設定
する温度設定器である。！Ｊ１節器１７は温度設定器１
６からの設定温度と温度センサ１５からの検出温度との
偏差により三方流量制御弁１４の開度を１１ｍＬ。
する温度設定器である。！Ｊ１節器１７は温度設定器１
６からの設定温度と温度センサ１５からの検出温度との
偏差により三方流量制御弁１４の開度を１１ｍＬ。
て排酸化剤ガスの流量を制御する。
このような構成により燃料電池からその負荷、すなわち
電池出力に対応して排出される排燃料ガスは排燃料ガス
供給系統１２を経てガス室２に、また排酸化剤ガスは排
酸化剤ガス系統１３を経てガス室２に供給され、排燃料
ガスは排酸化剤ガスにより燃料触媒層３で低温でも着火
して燃焼し、続いて燃焼段７の第２のガス室５を経て燃
焼触媒層６で燃焼が持続され、さらに続いて燃焼段１０
のガス室８を経て燃焼触媒層９で燃焼され、燃焼ガスは
燃焼室１１に排出される。この際、温度センサ１５によ
り検出された燃焼室１１の温度の出力信号と温度設定器
１６で設定した設定温度の出力信号とは調節器１７に入
力されてその偏差信号により三方流量制御弁１４の開度
を調節し、排燃料ガスが設定温度で完全燃焼するように
ガス室２に供給する排酸化剤ガスの流量を制御している
。このようにして最終燃焼段の燃焼触媒層９から高温の
完全燃焼ガスが燃焼室１１に排出される。なお三方流量
制御弁１４により制御されて第１のガス室２に流れる流
量以外の余分の排酸化剤ガスは三方流量制御弁１４の他
の弁口より管路１８を経て外部に排出される。
電池出力に対応して排出される排燃料ガスは排燃料ガス
供給系統１２を経てガス室２に、また排酸化剤ガスは排
酸化剤ガス系統１３を経てガス室２に供給され、排燃料
ガスは排酸化剤ガスにより燃料触媒層３で低温でも着火
して燃焼し、続いて燃焼段７の第２のガス室５を経て燃
焼触媒層６で燃焼が持続され、さらに続いて燃焼段１０
のガス室８を経て燃焼触媒層９で燃焼され、燃焼ガスは
燃焼室１１に排出される。この際、温度センサ１５によ
り検出された燃焼室１１の温度の出力信号と温度設定器
１６で設定した設定温度の出力信号とは調節器１７に入
力されてその偏差信号により三方流量制御弁１４の開度
を調節し、排燃料ガスが設定温度で完全燃焼するように
ガス室２に供給する排酸化剤ガスの流量を制御している
。このようにして最終燃焼段の燃焼触媒層９から高温の
完全燃焼ガスが燃焼室１１に排出される。なお三方流量
制御弁１４により制御されて第１のガス室２に流れる流
量以外の余分の排酸化剤ガスは三方流量制御弁１４の他
の弁口より管路１８を経て外部に排出される。
排燃料ガス中の水素量および排酸化剤ガス中の酸素量は
燃料電池に接続されている負荷、すなわち電池出力に左
右されるため、負荷が変動した場合、例えば負荷が増加
した場合、燃料電池で消費される水素量と酸素量が増加
するので、排燃料ガス中の水素量と排酸化剤ガス中の酸
素量が低下し、また負荷が減小した時には前述と逆の理
由で排燃料ガス中の水素量と排酸化剤ガス中の酸素量と
は増加する。し７たがって、負荷変動時、燃焼ガスの温
度を温度センサ１５により検出して三方流量制御弁１４
により排酸化剤ガスの流量を制御して触媒燃焼器に送り
、完全燃焼する設定温度に制御しても、負荷減小時には
各燃焼段の燃焼触媒層の温度が、定常負荷時の正常な温
度よりずれ、過熱される燃焼触媒層が生じるという問題
がある。
燃料電池に接続されている負荷、すなわち電池出力に左
右されるため、負荷が変動した場合、例えば負荷が増加
した場合、燃料電池で消費される水素量と酸素量が増加
するので、排燃料ガス中の水素量と排酸化剤ガス中の酸
素量が低下し、また負荷が減小した時には前述と逆の理
由で排燃料ガス中の水素量と排酸化剤ガス中の酸素量と
は増加する。し７たがって、負荷変動時、燃焼ガスの温
度を温度センサ１５により検出して三方流量制御弁１４
により排酸化剤ガスの流量を制御して触媒燃焼器に送り
、完全燃焼する設定温度に制御しても、負荷減小時には
各燃焼段の燃焼触媒層の温度が、定常負荷時の正常な温
度よりずれ、過熱される燃焼触媒層が生じるという問題
がある。
第４図は燃料電池からの排燃料ガスと排酸化剤ガスを触
媒燃焼器ｌに送って各燃焼段の燃焼触媒層３，６．９で
排燃料ガスを燃焼した時の各燃焼段のガス室と燃焼触媒
層との温度分布を示すグラフであり、縦軸にガス室と燃
焼触媒層の位買を示し、横軸にガス室、燃焼触媒層の温
度をとって示している０図において破線３０は燃料電池
の負荷が安定している時、また負荷が急増した場合の温
度分布、一方案！３１は負荷が急減した時の温度分布で
あり、ｔｌ＋ ｔｔ＋ Ｌ ３１ ｔ４はそれぞれガス
室２ガス室５．ガス室８．燃焼室１１の温度を示してい
る０図から負荷急減時ガス室５の温度１ｔが実線のよう
に上昇している、すなわち燃焼触媒層３の温度が上昇し
ていることが理解される。
媒燃焼器ｌに送って各燃焼段の燃焼触媒層３，６．９で
排燃料ガスを燃焼した時の各燃焼段のガス室と燃焼触媒
層との温度分布を示すグラフであり、縦軸にガス室と燃
焼触媒層の位買を示し、横軸にガス室、燃焼触媒層の温
度をとって示している０図において破線３０は燃料電池
の負荷が安定している時、また負荷が急増した場合の温
度分布、一方案！３１は負荷が急減した時の温度分布で
あり、ｔｌ＋ ｔｔ＋ Ｌ ３１ ｔ４はそれぞれガス
室２ガス室５．ガス室８．燃焼室１１の温度を示してい
る０図から負荷急減時ガス室５の温度１ｔが実線のよう
に上昇している、すなわち燃焼触媒層３の温度が上昇し
ていることが理解される。
ところで燃焼触媒層３は着火性は良いが高温耐久性が劣
るので、上記のように負荷の急減時における温度上昇は
燃焼触媒層３を劣化させるという問題がある。
るので、上記のように負荷の急減時における温度上昇は
燃焼触媒層３を劣化させるという問題がある。
本発明の目的は、燃料電池からの排燃料ガスと排酸化剤
ガスを複数段の燃焼触媒層で燃焼させる際、燃料電池の
負荷変動時、特に負荷の急減時燃焼触媒層を過熱しない
燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置を提供することで
ある。
ガスを複数段の燃焼触媒層で燃焼させる際、燃料電池の
負荷変動時、特に負荷の急減時燃焼触媒層を過熱しない
燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置を提供することで
ある。
上記課題を解決するために、本発明によれば画成された
ガス室と、このガス室に導かれる燃料と酸化剤とにより
燃焼が行われる燃焼触媒層とからなる燃焼段を複数段直
列に取付けてなる触媒燃焼器であって、燃料電池から排
出される排燃料ガスを排燃料ガスの供給系統を経てガス
室に導き、−方排酸化剤ガスを排酸化剤ガスの供給系統
を経て触媒燃焼器の端部にある第１の燃焼段の第１のガ
ス室に導いて各燃焼段に導き、排燃料ガスを燃焼触媒層
で燃焼させ、最終段の燃焼段から出る燃焼ガスの温度が
あらかじめ設定された温度になるように徘酸化剤ガスの
触媒燃焼器への供給流量を制御する燃料電池用触媒燃焼
器の燃焼制御ｖＬ１において、前記排燃料ガスの供給系
統を燃料電池から第１の燃焼段の第１のガス室に接続す
る主供給系統と第１の燃焼段に続く第２の燃焼段の第２
のガス室に接続する副供給系統とで構成し、主供給系統
に排燃料ガスの流量を制御する排燃料ガス流量制御弁を
設け、さらに第２のガス室にこのガス室のガス温度を検
出する温度センサを設け、このセンサの検出温度が第１
の燃焼段の燃焼触媒層での排燃料ガスの燃焼によりこの
燃焼触媒層を過熱しないあらかじめ設定された温度にな
るように排燃料ガス流量制御弁の開度を制御する制御手
段を設けるものとする。
ガス室と、このガス室に導かれる燃料と酸化剤とにより
燃焼が行われる燃焼触媒層とからなる燃焼段を複数段直
列に取付けてなる触媒燃焼器であって、燃料電池から排
出される排燃料ガスを排燃料ガスの供給系統を経てガス
室に導き、−方排酸化剤ガスを排酸化剤ガスの供給系統
を経て触媒燃焼器の端部にある第１の燃焼段の第１のガ
ス室に導いて各燃焼段に導き、排燃料ガスを燃焼触媒層
で燃焼させ、最終段の燃焼段から出る燃焼ガスの温度が
あらかじめ設定された温度になるように徘酸化剤ガスの
触媒燃焼器への供給流量を制御する燃料電池用触媒燃焼
器の燃焼制御ｖＬ１において、前記排燃料ガスの供給系
統を燃料電池から第１の燃焼段の第１のガス室に接続す
る主供給系統と第１の燃焼段に続く第２の燃焼段の第２
のガス室に接続する副供給系統とで構成し、主供給系統
に排燃料ガスの流量を制御する排燃料ガス流量制御弁を
設け、さらに第２のガス室にこのガス室のガス温度を検
出する温度センサを設け、このセンサの検出温度が第１
の燃焼段の燃焼触媒層での排燃料ガスの燃焼によりこの
燃焼触媒層を過熱しないあらかじめ設定された温度にな
るように排燃料ガス流量制御弁の開度を制御する制御手
段を設けるものとする。
燃料電池から排出される排燃料ガスはその一部が排燃料
ガス流量制御弁を備えた主供給系統により第１の燃焼段
の第１のガス室に、またその残りが副供給系統により第
２の燃焼段の第２のガス室に導かれてその全量が触媒燃
焼器に流入して燃焼する。この際燃焼に与７／る触媒燃
焼器に流入する排酸化剖ガスの流量は排燃料ガスが触媒
燃焼器にて完全燃焼してこの触媒燃焼器から出る燃焼ガ
ス温度が設定温度になるように制御される。この場合、
第１のガス室に導かれる排燃料ガスは、第１の燃焼段の
燃焼触媒層で燃料電池からの前記流量制御されて流入す
る排酸化剤ガスにより燃焼する際生じる燃焼ガスの温度
、すなわち第２のガス室に設けられた温度センサによる
検出温度が第１の燃焼段の燃焼触媒層を燃焼により過熱
しないあらかじめ設定された温度になるように、制御手
段により制御される排燃料ガス流量制御弁の開度により
その流量が制御されて過剰空気燃焼する。そして第２の
ガス室に流入する排燃料ガスは第２の燃焼段以降の燃焼
触媒層で前記流量制御された排酸化剤ガスにより完全燃
焼して触媒燃焼器から高温の燃焼ガスが送出される。
ガス流量制御弁を備えた主供給系統により第１の燃焼段
の第１のガス室に、またその残りが副供給系統により第
２の燃焼段の第２のガス室に導かれてその全量が触媒燃
焼器に流入して燃焼する。この際燃焼に与７／る触媒燃
焼器に流入する排酸化剖ガスの流量は排燃料ガスが触媒
燃焼器にて完全燃焼してこの触媒燃焼器から出る燃焼ガ
ス温度が設定温度になるように制御される。この場合、
第１のガス室に導かれる排燃料ガスは、第１の燃焼段の
燃焼触媒層で燃料電池からの前記流量制御されて流入す
る排酸化剤ガスにより燃焼する際生じる燃焼ガスの温度
、すなわち第２のガス室に設けられた温度センサによる
検出温度が第１の燃焼段の燃焼触媒層を燃焼により過熱
しないあらかじめ設定された温度になるように、制御手
段により制御される排燃料ガス流量制御弁の開度により
その流量が制御されて過剰空気燃焼する。そして第２の
ガス室に流入する排燃料ガスは第２の燃焼段以降の燃焼
触媒層で前記流量制御された排酸化剤ガスにより完全燃
焼して触媒燃焼器から高温の燃焼ガスが送出される。
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焼制御装置を備えた燃
料電池用触媒燃焼器の系統図である。なお、第１図にお
いて第３図の従来例と同一部品には同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
料電池用触媒燃焼器の系統図である。なお、第１図にお
いて第３図の従来例と同一部品には同じ符号を付し、そ
の説明を省略する。
図において従来例と異なるのは燃料電池からの排燃料ガ
スの供給系統１２を第１の燃焼段４の第１のガス室２に
接続する主供給系統２２とこの主供給系統２２から分岐
して第２の燃焼段７の第２のガス室力゛べ ←流量制御弁２４を、また第２のガス室５にこのガス室
内のガス温度を検出する温度センサ２５を設け、さらに
第１の燃焼段４の燃焼触媒１１３で排燃料ガスが燃焼触
媒層３を過熱しないように燃焼する温度をあらかじめ設
定する温度設定器２７を設け、この温度設定器２７から
の出力信号と温度センサ２５からの検出温度信号とが入
力され、この偏差信号により排燃料ガス流量制御弁２４
の開度を制御して第２のガス室の燃焼ガス温度が温度設
定器２７の設定温度になるように制御する調節器２８を
設けたごとである。
スの供給系統１２を第１の燃焼段４の第１のガス室２に
接続する主供給系統２２とこの主供給系統２２から分岐
して第２の燃焼段７の第２のガス室力゛べ ←流量制御弁２４を、また第２のガス室５にこのガス室
内のガス温度を検出する温度センサ２５を設け、さらに
第１の燃焼段４の燃焼触媒１１３で排燃料ガスが燃焼触
媒層３を過熱しないように燃焼する温度をあらかじめ設
定する温度設定器２７を設け、この温度設定器２７から
の出力信号と温度センサ２５からの検出温度信号とが入
力され、この偏差信号により排燃料ガス流量制御弁２４
の開度を制御して第２のガス室の燃焼ガス温度が温度設
定器２７の設定温度になるように制御する調節器２８を
設けたごとである。
このような構成により燃料電池からその電池出力に見合
う排燃料ガスはその全量の一部が主供給系統２２を経て
ガス室２に流入し、残りは副供給系統２３を経てガス室
５に流入する。一方排酸化剤ガスは前述のように温度セ
ンサ１５．温度設定器１６゜！Ｊ１節器１７を介して排
燃料ガスが燃焼触媒層で燃焼して燃焼触媒層９から排出
される完全燃焼する燃焼ガスの温度があらかじめ設定さ
れた温度に制御されるようにその流量が制御されてガス
室２に流入する。このように流入する排燃料ガスと排酸
化剤ガスとにより触媒燃焼器で下記のように燃焼が行わ
れる。
う排燃料ガスはその全量の一部が主供給系統２２を経て
ガス室２に流入し、残りは副供給系統２３を経てガス室
５に流入する。一方排酸化剤ガスは前述のように温度セ
ンサ１５．温度設定器１６゜！Ｊ１節器１７を介して排
燃料ガスが燃焼触媒層で燃焼して燃焼触媒層９から排出
される完全燃焼する燃焼ガスの温度があらかじめ設定さ
れた温度に制御されるようにその流量が制御されてガス
室２に流入する。このように流入する排燃料ガスと排酸
化剤ガスとにより触媒燃焼器で下記のように燃焼が行わ
れる。
ガス室２に流入した排燃料ガスは、上記の流量制御され
た徘酸化剤ガスにより燃焼触媒層３で過剰空気燃焼する
燃焼ガス温度が温度設定器２７で設定された燃焼触媒層
３を過熱しない温度になるように、調節ａ２８からの温
度センサ２５の検出温度と温度設定器２７の設定温度と
の偏差信号により制御される排燃料ガス流量制御弁２４
の開度によりその一流量が制御されて燃焼する。その燃
焼は燃焼ガスが燃焼触媒層３を過熱しない低い温度で行
われるため、非常に大きな空気過剰率の下で行われる過
剰空気燃焼となるが、触媒を使用しての燃焼であるため
失火するようなことはない。
た徘酸化剤ガスにより燃焼触媒層３で過剰空気燃焼する
燃焼ガス温度が温度設定器２７で設定された燃焼触媒層
３を過熱しない温度になるように、調節ａ２８からの温
度センサ２５の検出温度と温度設定器２７の設定温度と
の偏差信号により制御される排燃料ガス流量制御弁２４
の開度によりその一流量が制御されて燃焼する。その燃
焼は燃焼ガスが燃焼触媒層３を過熱しない低い温度で行
われるため、非常に大きな空気過剰率の下で行われる過
剰空気燃焼となるが、触媒を使用しての燃焼であるため
失火するようなことはない。
ガス室５に流入した排燃料ガスは燃焼触媒層６゜９で温
度設定器７で完全燃焼するあらかじめ設定された温度に
なるように前記流量制御された徘酸化剤ガスにより完全
燃焼し、燃焼触媒層９から高温の燃焼ガスが排出されて
燃焼室１１に供給される。
度設定器７で完全燃焼するあらかじめ設定された温度に
なるように前記流量制御された徘酸化剤ガスにより完全
燃焼し、燃焼触媒層９から高温の燃焼ガスが排出されて
燃焼室１１に供給される。
このような燃焼制御方法により燃料電池の負荷が急凍し
た場合の触媒燃焼器１のガス室２，５゜８、燃焼触媒層
３．６．９および燃焼室１１の温度は、第４図と同じ要
領で示した第２図の実線３２で示す温度分布となり、燃
料電池の負荷が急減してもガス室５の温度は設定温度に
制御されるので、燃焼触媒層３は従来のように高温にな
らない、したがって低温着火性がよいが、高温耐久性の
劣る燃焼触媒層３の劣化が少なくなり、寿命が長くなる
。
た場合の触媒燃焼器１のガス室２，５゜８、燃焼触媒層
３．６．９および燃焼室１１の温度は、第４図と同じ要
領で示した第２図の実線３２で示す温度分布となり、燃
料電池の負荷が急減してもガス室５の温度は設定温度に
制御されるので、燃焼触媒層３は従来のように高温にな
らない、したがって低温着火性がよいが、高温耐久性の
劣る燃焼触媒層３の劣化が少なくなり、寿命が長くなる
。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば燃料電
池からの排燃料ガスをその一部は流量制御弁を備えた主
供給系統により第１の燃焼段の第１のガス室へ、残りは
副供給系統により第２の燃焼段の第２のガス室へ導き、
第１のガス室へ流入する排燃料ガスの流量を第１の燃焼
段の燃焼触媒層での過剰空気燃焼による燃焼ガスの１度
が第１の燃焼段の燃焼触媒層を過熱しないあらかじめ設
定された温度になるように制御したことにより、触媒燃
焼器から高温の燃焼ガスが得られるとともに燃料電池の
負荷の急減があった場合でも第１の燃焼段の燃焼触媒層
は高温にならないので、複数段の燃焼段からなる燃焼触
媒層の特定の燃焼触媒層の異常な温度上昇がなくなり、
このため燃焼触媒層の劣化が少なくなり、寿命が長くな
るという効果がある。
池からの排燃料ガスをその一部は流量制御弁を備えた主
供給系統により第１の燃焼段の第１のガス室へ、残りは
副供給系統により第２の燃焼段の第２のガス室へ導き、
第１のガス室へ流入する排燃料ガスの流量を第１の燃焼
段の燃焼触媒層での過剰空気燃焼による燃焼ガスの１度
が第１の燃焼段の燃焼触媒層を過熱しないあらかじめ設
定された温度になるように制御したことにより、触媒燃
焼器から高温の燃焼ガスが得られるとともに燃料電池の
負荷の急減があった場合でも第１の燃焼段の燃焼触媒層
は高温にならないので、複数段の燃焼段からなる燃焼触
媒層の特定の燃焼触媒層の異常な温度上昇がなくなり、
このため燃焼触媒層の劣化が少なくなり、寿命が長くな
るという効果がある。
第１図は本発明の実施例による燃焼器ｍ装置を備えた燃
料電池用触媒燃焼器の系統図、第２図は第１図の触媒燃
焼器の燃焼時の温度分布を示すグ、ｉＬ：；（−−ＩＩ
Ｉ）ｊ−ドＪ１−一ノラフ ３図は従来の燃焼制御装
置を備えた燃料１：触媒燃焼器、２＝第１のガス室、３
．６９：燃焼触媒層、４：第１の燃焼段、５：第２のガ
ス室、７：第２の燃焼段、８：ガス室、ｌＯ：燃境膜、
１１：燃焼室、１２：排燃料ガス供給系統、１３：排酸
化剤ガス供給系統、２２：主供給系統、２３：副供給系
統、２４：排燃料ガス流量制御弁、２５：温度センサ、
２７：温度設定器、２日：調節器。 □を温度 第４図 第 図
料電池用触媒燃焼器の系統図、第２図は第１図の触媒燃
焼器の燃焼時の温度分布を示すグ、ｉＬ：；（−−ＩＩ
Ｉ）ｊ−ドＪ１−一ノラフ ３図は従来の燃焼制御装
置を備えた燃料１：触媒燃焼器、２＝第１のガス室、３
．６９：燃焼触媒層、４：第１の燃焼段、５：第２のガ
ス室、７：第２の燃焼段、８：ガス室、ｌＯ：燃境膜、
１１：燃焼室、１２：排燃料ガス供給系統、１３：排酸
化剤ガス供給系統、２２：主供給系統、２３：副供給系
統、２４：排燃料ガス流量制御弁、２５：温度センサ、
２７：温度設定器、２日：調節器。 □を温度 第４図 第 図
Claims (1)
- １）画成されたガス室と、このガス室に導かれる燃料と
酸化剤とにより燃焼が行われる燃焼触媒層とからなる燃
焼段を複数段直列に取付けてなる触媒燃焼器であって、
燃料電池から排出される排燃料ガスを排燃料ガスの供給
系統を経てガス室に導き、一方排酸化剤ガスを排酸化剤
ガスの供給系統を経て触媒燃焼器の端部にある第１の燃
焼段の第１のガス室に導いて各燃焼段に導き、排燃料ガ
スを燃焼触媒層で燃焼させ、最終段の燃焼段から出る燃
焼ガスの温度があらかじめ設定された温度になるように
排酸化剤ガスの触媒燃焼器への供給流量を制御する燃料
電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置において、前記排燃料
ガス供給系統を燃料電池から第１のガス室に接続する主
供給系統と第１の燃焼段に続く第２の燃焼段の第２のガ
ス室に接続する副供給系統とで構成し、主供給系統に排
燃料ガスの流量を制御する排燃料ガス流量制御弁を設け
、さらに第２のガス室にこのガス室のガス温度を検出す
る温度センサを設け、このセンサの検出温度が第１の燃
焼段の燃焼触媒層での排燃料ガスの燃焼によりこの燃焼
触媒層を過熱しないあらかじめ設定された温度になるよ
うに排燃料ガス流量制御弁の開度を制御する制御手段を
設けたことを特徴とする燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155582A JP2533616B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63155582A JP2533616B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025367A true JPH025367A (ja) | 1990-01-10 |
| JP2533616B2 JP2533616B2 (ja) | 1996-09-11 |
Family
ID=15609194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63155582A Expired - Fee Related JP2533616B2 (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 燃料電池用触媒燃焼器の燃焼制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2533616B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026214A1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-06-18 | La Corporation De L'ecole Polytechnique | Process and apparatus for gas phase exothermic reactions |
| WO2006061963A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | 触媒燃焼器の異常検出装置 |
| JP2014017211A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Miura Co Ltd | 燃料電池システム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3543717B2 (ja) | 2000-02-18 | 2004-07-21 | 日産自動車株式会社 | 触媒燃焼器 |
| KR20230146245A (ko) * | 2022-04-12 | 2023-10-19 | 주식회사 에코마스터 | 연료전지 시스템 off-gas 촉매연소기 및 이를 포함하는 연료전지 장치 |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP63155582A patent/JP2533616B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998026214A1 (en) * | 1996-12-10 | 1998-06-18 | La Corporation De L'ecole Polytechnique | Process and apparatus for gas phase exothermic reactions |
| US5941697A (en) * | 1996-12-10 | 1999-08-24 | La Corporation De L'ecole Polytechnique Gaz Metropolitain | Process and apparatus for gas phase exothermic reactions |
| WO2006061963A1 (ja) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Nissan Motor Co., Ltd. | 触媒燃焼器の異常検出装置 |
| JP2014017211A (ja) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Miura Co Ltd | 燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2533616B2 (ja) | 1996-09-11 |
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