JPH0287480A - 燃料電池発電装置の運転停止方法 - Google Patents
燃料電池発電装置の運転停止方法Info
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- JPH0287480A JPH0287480A JP63240048A JP24004888A JPH0287480A JP H0287480 A JPH0287480 A JP H0287480A JP 63240048 A JP63240048 A JP 63240048A JP 24004888 A JP24004888 A JP 24004888A JP H0287480 A JPH0287480 A JP H0287480A
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- pressure
- reformer
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- 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
-
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- 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
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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、改質装置を有する燃料電池ことに小型の移
動用に使用される燃料!池発電装置の運転停止方法に関
する。
動用に使用される燃料!池発電装置の運転停止方法に関
する。
例えばf8動用電源として使用される比較的小規模な燃
料電池発電システムでは、メタノール改質りん酸型燃料
電池が多く採用されている。
料電池発電システムでは、メタノール改質りん酸型燃料
電池が多く採用されている。
かかる発′8!装置は燃料電池スタックと改質装置を組
合せ、この改質装置を通じて原料のメタノールと水を水
素リッチな燃料ガスに改質した上で、この燃料ガスを燃
、M¥lL池スタウスタックし−ご発電を行うようにし
ている。
合せ、この改質装置を通じて原料のメタノールと水を水
素リッチな燃料ガスに改質した上で、この燃料ガスを燃
、M¥lL池スタウスタックし−ご発電を行うようにし
ている。
このような燃料電池発電装置は運転停止の際、装置の燃
料ガス供給系と排出系とからなる燃料ガス系統全体を窒
素や炭酸ガスなどからなる不活性ガスでもって燃料ガス
と!41して系統内での爆鳴気の形成を防止し、次の起
動に際し安全に燃料ガスが供給できて運転に入ることが
できた。このために従来では不活性ガス!i!遺装置、
ないしは不活性ガスタンク等をあらかじめ用意して置き
、燃料電池の運転停止の際には、まず改’J[装置への
原料の供給を停止して電池本体の燃料ガス供給を中断す
るとともに、一方では系内に残留している燃料ガスの電
池反応による消費減少分、および温度低下に伴うガス体
積の減少分を補うように前記した不活性ガス発生装置な
いし不活性ガスタンクより不活性ガスを系内に導入する
方法で対処していた。
料ガス供給系と排出系とからなる燃料ガス系統全体を窒
素や炭酸ガスなどからなる不活性ガスでもって燃料ガス
と!41して系統内での爆鳴気の形成を防止し、次の起
動に際し安全に燃料ガスが供給できて運転に入ることが
できた。このために従来では不活性ガス!i!遺装置、
ないしは不活性ガスタンク等をあらかじめ用意して置き
、燃料電池の運転停止の際には、まず改’J[装置への
原料の供給を停止して電池本体の燃料ガス供給を中断す
るとともに、一方では系内に残留している燃料ガスの電
池反応による消費減少分、および温度低下に伴うガス体
積の減少分を補うように前記した不活性ガス発生装置な
いし不活性ガスタンクより不活性ガスを系内に導入する
方法で対処していた。
従来の装置においては、別置される不活性ガス発生装置
あるいは不活性カスタンクなどを設aセねばならず、不
活性カス供給系の設備費、ランニングコストに加えてそ
の保守管理が厄介である等の問題の他に、さらに不活性
ガス供給系設備の付設により発電システムが大形化する
など、特に装置の小形化と、保守の1納易化が望まれる
移動電源用小規模燃料%L池発を装置では問題であった
。この発明はこの点にかんがみ、その連転停止時Eこ供
給していた不活性ガスを不要とする燃料電池発電装置の
運転停止方法を提供するものである。
あるいは不活性カスタンクなどを設aセねばならず、不
活性カス供給系の設備費、ランニングコストに加えてそ
の保守管理が厄介である等の問題の他に、さらに不活性
ガス供給系設備の付設により発電システムが大形化する
など、特に装置の小形化と、保守の1納易化が望まれる
移動電源用小規模燃料%L池発を装置では問題であった
。この発明はこの点にかんがみ、その連転停止時Eこ供
給していた不活性ガスを不要とする燃料電池発電装置の
運転停止方法を提供するものである。
上記課題を解決するために、この発明によれば、原料を
改質装置で水素リッチな燃料カスに改質して燃料電池ス
タックに供給し、電気化学反応により発電を行うととも
に、前記改JX装置のバーナには前記燃料電池スタック
から出る戸7ガスと助燃用燃料としてメタノールとが供
給されて、前記改質装置の加熱を行う燃料電池発電装置
の運転停止方法において、燃料電池の運転停止の直前に
改質装置内の改質管の圧力を高くして運転し、高い圧力
の燃料ガスを改質!fat:と燃料電池スタックとに封
入して運転停止するものとす・る。
改質装置で水素リッチな燃料カスに改質して燃料電池ス
タックに供給し、電気化学反応により発電を行うととも
に、前記改JX装置のバーナには前記燃料電池スタック
から出る戸7ガスと助燃用燃料としてメタノールとが供
給されて、前記改質装置の加熱を行う燃料電池発電装置
の運転停止方法において、燃料電池の運転停止の直前に
改質装置内の改質管の圧力を高くして運転し、高い圧力
の燃料ガスを改質!fat:と燃料電池スタックとに封
入して運転停止するものとす・る。
この発明の方法によると、燃料電池発電装置の運転停止
直前tこ%改5を装置に改質用原料を多量に供給して圧
力をあげて運転し、発電装置の停止後に改質装置と燃料
電池スタックに封入状態に保持された燃料ガスが、改質
装置や燃料電池スタックの温度が外気により低下しても
、その圧力が大気圧力以下にならないようをこあらかじ
め設定された高い圧力で封入されているため、燃料系統
内の燃料ガスに外気より空気が混入して爆鳴気を形成す
るのが防止できる。これによって不活性ガスを使用して
燃料系統内の燃料カスをパージする必要がなくなる。
直前tこ%改5を装置に改質用原料を多量に供給して圧
力をあげて運転し、発電装置の停止後に改質装置と燃料
電池スタックに封入状態に保持された燃料ガスが、改質
装置や燃料電池スタックの温度が外気により低下しても
、その圧力が大気圧力以下にならないようをこあらかじ
め設定された高い圧力で封入されているため、燃料系統
内の燃料ガスに外気より空気が混入して爆鳴気を形成す
るのが防止できる。これによって不活性ガスを使用して
燃料系統内の燃料カスをパージする必要がなくなる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。第1図はこ
の発明の実施例の方法に係わる系統図である。この図で
はメタノールの水蒸気改質による水素を燃料とするりん
葭屋燃S1+電池発′1装置で、メタノールと水とを1
:1.3モル比に混会した原料を原料人口1よりポンプ
2で弁3を介して改質装置11.4へ供給する。改質装
置4内に配された改質管5内では、管内に充填されたC
uとZn糸の触媒により原料は約250°Cにて下記の
反応により水素j2テな燃料ガスに改質される。
の発明の実施例の方法に係わる系統図である。この図で
はメタノールの水蒸気改質による水素を燃料とするりん
葭屋燃S1+電池発′1装置で、メタノールと水とを1
:1.3モル比に混会した原料を原料人口1よりポンプ
2で弁3を介して改質装置11.4へ供給する。改質装
置4内に配された改質管5内では、管内に充填されたC
uとZn糸の触媒により原料は約250°Cにて下記の
反応により水素j2テな燃料ガスに改質される。
この改質ガスが弁7を経て燃1#+1!池スタック8に
供給されているが、スタック8では同時に反応用空気が
空気人口9より供給され排ガスは空気排出口10より排
出されている。燃料ガス中の水素と、空気中の酸素とが
スタック8内で電気化学反応によりMfJK、電力を発
電する。この反応は約190℃で行われていて発生した
直流電力はここでは図示していない負荷へ給電されてい
る。スタック8にて消費つくされない燃料ガスはオフガ
スとなって弁11を経て改質装置4のバーナ6に供給さ
れる。バーナ6では同時に空気人口12より供給された
空気と前記オフガスが燃焼し上式(1)に必要な熱を供
給している。改質装置14のバーナ6で燃焼されたあと
の排気は排ガス口15より排出されている。
供給されているが、スタック8では同時に反応用空気が
空気人口9より供給され排ガスは空気排出口10より排
出されている。燃料ガス中の水素と、空気中の酸素とが
スタック8内で電気化学反応によりMfJK、電力を発
電する。この反応は約190℃で行われていて発生した
直流電力はここでは図示していない負荷へ給電されてい
る。スタック8にて消費つくされない燃料ガスはオフガ
スとなって弁11を経て改質装置4のバーナ6に供給さ
れる。バーナ6では同時に空気人口12より供給された
空気と前記オフガスが燃焼し上式(1)に必要な熱を供
給している。改質装置14のバーナ6で燃焼されたあと
の排気は排ガス口15より排出されている。
このような燃料電池発電装置の運転停止に際し、まず弁
7と弁11とを閉じてあと弁14を開く。燃料′eL池
スメスタック燃料ガスの供給停止にともない約190℃
より徐々に温度が低下するが、これにともなってスタッ
ク8内の燃料ガス圧力か低下すると、升14を経て、圧
力pl整弁17を介して改!X装置でつくられた高圧の
燃料ガスが大気圧よりも若干高く圧力調整されてスタ、
り8に供給されるので、スタックは常に大気圧より高く
圧力が保持されて外気より空気を吸入して爆鳴気を生成
することがない。スタック8の温度低下やガス圧力の低
下が飽和した時点で、弁14を閉じてスタック8は、内
部の圧力を大気圧より高くした状態で封入されている。
7と弁11とを閉じてあと弁14を開く。燃料′eL池
スメスタック燃料ガスの供給停止にともない約190℃
より徐々に温度が低下するが、これにともなってスタッ
ク8内の燃料ガス圧力か低下すると、升14を経て、圧
力pl整弁17を介して改!X装置でつくられた高圧の
燃料ガスが大気圧よりも若干高く圧力調整されてスタ、
り8に供給されるので、スタックは常に大気圧より高く
圧力が保持されて外気より空気を吸入して爆鳴気を生成
することがない。スタック8の温度低下やガス圧力の低
下が飽和した時点で、弁14を閉じてスタック8は、内
部の圧力を大気圧より高くした状態で封入されている。
一方改質装置4は運転停止に際し、燃料ガス系統を、大
気圧よりも高い圧力で運転させるため、ポンプ2を介し
て原料を供給しつづけ、圧力が設定されたIJ IJ−
フ9P13が開くまで運転を継続する。
気圧よりも高い圧力で運転させるため、ポンプ2を介し
て原料を供給しつづけ、圧力が設定されたIJ IJ−
フ9P13が開くまで運転を継続する。
IJ IJ−フ弁13は、燃料ガスがある設定された圧
力以上にならないと開かない。IJ リーフ弁13が開
くまで改JR装置を運転し続けるには改″jk装置かも
つている余熱で熱の供給はほぼ間に合うが、治し余熱で
不充分の時には、燃料供給口16よりメタノールをバー
ナ6に供給して燃焼させて加勢をする。
力以上にならないと開かない。IJ リーフ弁13が開
くまで改JR装置を運転し続けるには改″jk装置かも
つている余熱で熱の供給はほぼ間に合うが、治し余熱で
不充分の時には、燃料供給口16よりメタノールをバー
ナ6に供給して燃焼させて加勢をする。
J 1−フ弁13が開動作したのを検出してポンプ2を
停止し、弁3を閉じて改質装置4を封止する。
停止し、弁3を閉じて改質装置4を封止する。
改質装置4の温度が低下しても改質管5内のカス圧力が
大気圧以上に保持出来るようにIJ IJ−フ弁13の
圧力を設定しであるので、改質装f14は常に大気圧以
上の圧力lこ保持出来て外気より空気を吸入して爆鳴気
を形成することがない。したがってこの燃料電池発電装
置には、スタ、り8と改質装置4とに爆鳴気が入ってい
る恐れはないので、次回の運転開始にそなえて従来のよ
うに燃料系統を不活性カスで置換えする必袂がなくなる
。
大気圧以上に保持出来るようにIJ IJ−フ弁13の
圧力を設定しであるので、改質装f14は常に大気圧以
上の圧力lこ保持出来て外気より空気を吸入して爆鳴気
を形成することがない。したがってこの燃料電池発電装
置には、スタ、り8と改質装置4とに爆鳴気が入ってい
る恐れはないので、次回の運転開始にそなえて従来のよ
うに燃料系統を不活性カスで置換えする必袂がなくなる
。
この発明は前述のように燃料電池発電装置の運転終了時
に、不活性ガスで燃料系統内部を置換えする必要がなく
なるので、不活性ガス発生装置や不活性ガスタンクなど
の設備が不要となり、またそのランニングコストや保守
管理から解放され、さらに前記設備の設置により発電シ
ステムが大形化するなど、特に装置の小形化と保守の簡
易化が望まれる移動電源用小規模燃料V、池光発電装置
はその利点を発揮することができる。
に、不活性ガスで燃料系統内部を置換えする必要がなく
なるので、不活性ガス発生装置や不活性ガスタンクなど
の設備が不要となり、またそのランニングコストや保守
管理から解放され、さらに前記設備の設置により発電シ
ステムが大形化するなど、特に装置の小形化と保守の簡
易化が望まれる移動電源用小規模燃料V、池光発電装置
はその利点を発揮することができる。
第1図はこの発明の実施例方法を説明するための燃料X
池発電装置を示す糸仇図である。 l・・・改質用原料入口、2・・・ポンプ、3 、7
、11 。 14・・・升、4・・・改質装置、5・・・改質管、6
・・・バーナ、8・・・燃料電池スタック、9・・・空
気入口、10・・・空気排出口、12°“°空気入口、
13・・・リリーフ升、15・・・排ガス口、16・・
・燃料供給口、17・・・圧力調整弁。 揃 l 四
池発電装置を示す糸仇図である。 l・・・改質用原料入口、2・・・ポンプ、3 、7
、11 。 14・・・升、4・・・改質装置、5・・・改質管、6
・・・バーナ、8・・・燃料電池スタック、9・・・空
気入口、10・・・空気排出口、12°“°空気入口、
13・・・リリーフ升、15・・・排ガス口、16・・
・燃料供給口、17・・・圧力調整弁。 揃 l 四
Claims (1)
- 1)原料を改質装置で水素リッチな燃料ガスに改質して
燃料電池スタックに供給し、電気化学反応により発電を
行うとともに、前記改質装置のバーナには前記燃料電池
スタックから出るオフガスと助燃用燃料としてメタノー
ルとが供給されて、前記改質装置の加熱を行う燃料電池
発電装置の運転停止方法において、燃料電池の運転停止
の直前に改質装置内の改質管の圧力を高くして運転し、
高い圧力の燃料ガスを改質装置と燃料電池スタックとに
封入して運転停止することを特徴とする燃料電池発電装
置の運転停止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240048A JPH0287480A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 燃料電池発電装置の運転停止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63240048A JPH0287480A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 燃料電池発電装置の運転停止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287480A true JPH0287480A (ja) | 1990-03-28 |
Family
ID=17053702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63240048A Pending JPH0287480A (ja) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | 燃料電池発電装置の運転停止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287480A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6743537B2 (en) | 2000-12-11 | 2004-06-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydrogen gas generating systems, fuel cell systems and methods for stopping operation of fuel cell system |
| JP2006073376A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Mitsubishi Electric Corp | 固体高分子形燃料電池システム |
| WO2006041185A1 (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| JP2006278108A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Ebara Ballard Corp | 燃料電池システムの起動方法並びに改質装置及び燃料電池システム |
| EP1617942A4 (en) * | 2003-04-04 | 2008-02-20 | Texaco Development Corp | AUTOTHERMIC REFORMING WITHIN A FUEL CONVERTER USING A NON-PYROPHORIC CONVERSION CATALYST |
| JP2009037770A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転停止方法 |
| JP2009184864A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | T Rad Co Ltd | 改質器の停止方法 |
| EP2065338A4 (en) * | 2006-09-22 | 2012-04-04 | Panasonic Corp | HYDROGEN GENERATOR, METHOD FOR OPERATING A HYDROGEN GENERATOR AND FUEL CELL SYSTEM |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP63240048A patent/JPH0287480A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP5065678B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2012-11-07 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
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