JPH03236166A - 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法Info
- Publication number
- JPH03236166A JPH03236166A JP2029981A JP2998190A JPH03236166A JP H03236166 A JPH03236166 A JP H03236166A JP 2029981 A JP2029981 A JP 2029981A JP 2998190 A JP2998190 A JP 2998190A JP H03236166 A JPH03236166 A JP H03236166A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- fuel cell
- water vapor
- anode
- steam
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
- H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
- H01M2300/0051—Carbonates
-
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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］
本発明は燃料の有する化学エネルギーを直接電気エネル
ギーに変換させるエネルキ一部門で用いる溶融炭酸塩型
燃料電池の発電方法に関するものである。
ギーに変換させるエネルキ一部門で用いる溶融炭酸塩型
燃料電池の発電方法に関するものである。
［従来の技術］
現在までに提案されている溶融炭酸塩型燃料電池は、溶
融炭酸塩を多孔買物質に浸み込ませてなる電解質板（タ
イル）を、カソード（酸素極）と７ノード（燃料極）で
両面から挾み、カソード側に酸化ガスを供給すると共に
アノード側に燃料ガスを供給することによりカソードと
アノードとの間で発生する電位差により発電が行われる
ようにしたものを１セルとし、各セルをヒバレータを介
して多層に積層した構成のものとしである。
融炭酸塩を多孔買物質に浸み込ませてなる電解質板（タ
イル）を、カソード（酸素極）と７ノード（燃料極）で
両面から挾み、カソード側に酸化ガスを供給すると共に
アノード側に燃料ガスを供給することによりカソードと
アノードとの間で発生する電位差により発電が行われる
ようにしたものを１セルとし、各セルをヒバレータを介
して多層に積層した構成のものとしである。
上記溶融炭酸塩型燃料電池の燃料として用いる燃料ガス
は、改質器で製造されたものを用いるか、たとえば、天
然ガス改質を行う従来の天然ガス改質溶融炭酸塩型燃料
電池の発電システムの一例としては、第２図に示す如き
構成としである。すなわち、燃料電池１のカソード２に
は酸化ガスＯＧを供給するため、空気Ａを空気供給ライ
ン６上の圧縮機４て圧縮させた後、空気予熱器５て予熱
してカソード２に供給すると共に、一部を改質器８に分
岐ライン７により供給し、カソード２から排出されたガ
スは、ライン９を経てタービン１０に導き、更に、上記
空気予熱器５を通して排出されるようにしである。
は、改質器で製造されたものを用いるか、たとえば、天
然ガス改質を行う従来の天然ガス改質溶融炭酸塩型燃料
電池の発電システムの一例としては、第２図に示す如き
構成としである。すなわち、燃料電池１のカソード２に
は酸化ガスＯＧを供給するため、空気Ａを空気供給ライ
ン６上の圧縮機４て圧縮させた後、空気予熱器５て予熱
してカソード２に供給すると共に、一部を改質器８に分
岐ライン７により供給し、カソード２から排出されたガ
スは、ライン９を経てタービン１０に導き、更に、上記
空気予熱器５を通して排出されるようにしである。
一方、燃料電池１のアノード３に供給される改質原料ガ
スとしての天然ガス（たとえば、メタン）ＮＧは、天然
ガス導入ライン２２上のブロワ１８により加圧されて天
然ガス予熱器１１、脱硫器２３を経て改質器８に導入さ
れ、ここて燃料ガスＦＧとして改質すれて燃料ガスライ
ン１９を経てアノード３に供給されるようにし、該アノ
ード３から排出された７ノードガスＡＧには水分か含ま
れているため、このアノードガスＡＧ中の水分を一部ガ
スと分離した後に、分離した水は蒸気として改質器８人
口側で天然ガスＮＧと混ぜるようにしている。そのため
に、従来ては、燃料電池１のアノード３から排出された
アノードガスＡＧは、アノード出ロガスライン２０によ
り天然ガス予熱器１１を通し、凝縮器１２で冷却して凝
縮した後、気液分離器１４にてガスと水とに分離し、ガ
スＧはブロワ１３にて改質器８に導いて燃焼用ガスとし
て使用すると共に、水（Ｈ２Ｏ）はポンプ１５で加圧さ
れて蒸気発生器１６へ送られ、ここで加熱されて水蒸気
Ｓとして蒸気ライン１７を経て改質器８の入口側で天然
ガス導入ライン２２に供給され該天然ガス導入ライン２
２内の天然ガスＮＧと混ぜられるようにしてあり、改質
器８から排出された炭酸ガスを含む燃焼排ガスは、排ガ
スライン２１を通って上記空気供給ライン６を流れる空
気と共に燃料電池１のカソード２に供給されるようにし
である。
スとしての天然ガス（たとえば、メタン）ＮＧは、天然
ガス導入ライン２２上のブロワ１８により加圧されて天
然ガス予熱器１１、脱硫器２３を経て改質器８に導入さ
れ、ここて燃料ガスＦＧとして改質すれて燃料ガスライ
ン１９を経てアノード３に供給されるようにし、該アノ
ード３から排出された７ノードガスＡＧには水分か含ま
れているため、このアノードガスＡＧ中の水分を一部ガ
スと分離した後に、分離した水は蒸気として改質器８人
口側で天然ガスＮＧと混ぜるようにしている。そのため
に、従来ては、燃料電池１のアノード３から排出された
アノードガスＡＧは、アノード出ロガスライン２０によ
り天然ガス予熱器１１を通し、凝縮器１２で冷却して凝
縮した後、気液分離器１４にてガスと水とに分離し、ガ
スＧはブロワ１３にて改質器８に導いて燃焼用ガスとし
て使用すると共に、水（Ｈ２Ｏ）はポンプ１５で加圧さ
れて蒸気発生器１６へ送られ、ここで加熱されて水蒸気
Ｓとして蒸気ライン１７を経て改質器８の入口側で天然
ガス導入ライン２２に供給され該天然ガス導入ライン２
２内の天然ガスＮＧと混ぜられるようにしてあり、改質
器８から排出された炭酸ガスを含む燃焼排ガスは、排ガ
スライン２１を通って上記空気供給ライン６を流れる空
気と共に燃料電池１のカソード２に供給されるようにし
である。
［発明か解決しようとする問題点］
ところが、上記従来の溶融炭酸塩型燃料電池の発電シス
テムの場合、改質反応に必要な水蒸気をすべて水から得
るようにしているので、水蒸気発生のための大型の蒸気
発生器１６が必要てあり、又、水蒸気を発生させるため
に、大量のエネルギーを消費する問題がある。
テムの場合、改質反応に必要な水蒸気をすべて水から得
るようにしているので、水蒸気発生のための大型の蒸気
発生器１６が必要てあり、又、水蒸気を発生させるため
に、大量のエネルギーを消費する問題がある。
そこで、本発明は、改質原料ガスの改質に必要な水蒸気
の一部を蒸気発生器に依らずに得られるようにして、蒸
気発生器を小型化し、水蒸気を発生させるために必要な
消費エネルギーの低減化を図ることができるような溶融
炭酸塩型燃料電池の発電方法を提供しようとするもので
ある。
の一部を蒸気発生器に依らずに得られるようにして、蒸
気発生器を小型化し、水蒸気を発生させるために必要な
消費エネルギーの低減化を図ることができるような溶融
炭酸塩型燃料電池の発電方法を提供しようとするもので
ある。
［課題を解決するための手段１
本発明は、上記課題を解決するために、改質原料ガスを
水蒸気とともに改質器に導入して改質させ、改質された
燃料ガスを燃料電池のアノードに供給し、一方、燃料電
池のカソードに酸化ガスを供給し、アノード、カソード
間で電気化学反応を行わせて発電を行わせるようにして
ある溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法において、上記燃
料電池のアノードから排出されたアノードガス中の水蒸
気の一部を分離膜式水蒸気分離装置によって透過分離し
、分離により得られた水蒸気を、改質原料ガスの改質に
必要な水蒸気の一部として上記改質器に導入することを
特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法とする。
水蒸気とともに改質器に導入して改質させ、改質された
燃料ガスを燃料電池のアノードに供給し、一方、燃料電
池のカソードに酸化ガスを供給し、アノード、カソード
間で電気化学反応を行わせて発電を行わせるようにして
ある溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法において、上記燃
料電池のアノードから排出されたアノードガス中の水蒸
気の一部を分離膜式水蒸気分離装置によって透過分離し
、分離により得られた水蒸気を、改質原料ガスの改質に
必要な水蒸気の一部として上記改質器に導入することを
特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法とする。
又、水蒸気の透過を促進させるために、アノードガスを
処理して炭酸ガス及び水蒸気の一部を除去したガスを、
分離膜式水蒸気分離装置の一部を除去したガスを、分離
膜式水蒸気分離装置の透過側にパージガスとして供給す
るようにするとよい。
処理して炭酸ガス及び水蒸気の一部を除去したガスを、
分離膜式水蒸気分離装置の一部を除去したガスを、分離
膜式水蒸気分離装置の透過側にパージガスとして供給す
るようにするとよい。
更に、パージガスとして、改質原料ガスの一部を利用す
るようにしてもよい。
るようにしてもよい。
［作 用］
アノードガスか分離膜式水蒸気分離装置に導かれると、
アノードガス中に含まれる水蒸気の一部か透過させられ
るので、この透過した水蒸気を改質器に導いて、改質原
料ガスの改質に必要な水蒸気の一部として利用すること
かでき、これにより改質に必要な水蒸気を１ｑるため水
から発生させる水蒸気の量を減少させることかでき、こ
れに伴い水蒸気を発生させるための蒸気発生器の小型化
及び水を蒸発させるために必要な消費エネルキーの低減
化を図ることかできることになる。
アノードガス中に含まれる水蒸気の一部か透過させられ
るので、この透過した水蒸気を改質器に導いて、改質原
料ガスの改質に必要な水蒸気の一部として利用すること
かでき、これにより改質に必要な水蒸気を１ｑるため水
から発生させる水蒸気の量を減少させることかでき、こ
れに伴い水蒸気を発生させるための蒸気発生器の小型化
及び水を蒸発させるために必要な消費エネルキーの低減
化を図ることかできることになる。
上記において、アノードガスを処理して炭酸ガス及び水
の一部を除去したガス、あるいは、改質原料ガスの一部
を、パージガスとして分離膜式水蒸気分離装置の透過側
に供給すると、水蒸気の透過を促進させることかでき、
又、分離膜を透過した水蒸気をこのパージガスに含ませ
て改質器に供給させることかでき、このとき水蒸気濃度
を高めることかできる。
の一部を除去したガス、あるいは、改質原料ガスの一部
を、パージガスとして分離膜式水蒸気分離装置の透過側
に供給すると、水蒸気の透過を促進させることかでき、
又、分離膜を透過した水蒸気をこのパージガスに含ませ
て改質器に供給させることかでき、このとき水蒸気濃度
を高めることかできる。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の方法を実施するための発電システムの
要部を示すもので、第２図に示す溶融炭酸塩型燃料電池
の発電システムと同様な構成において、燃料電池１のア
ノード３から排出される高温のアノードガスＡＧを導く
アノード出口ガスライン２０に、熱交換器２４、シフト
反応器２５、熱交換器２６、分離膜式水蒸気分離装置２
７、吸収液式炭酸ガス分離装置２８を上流側より順次設
置し、上記分離膜式水蒸気分離装置２７により７ノード
ガスＡＧ中の水蒸気Ｓの一部を透過分離して回収させら
れるようにすると共に、上記吸収液式炭酸ガス分離装置
２８により、分離膜式水蒸気分離装置２７によって水蒸
気Ｓの一部を除去した後のアノードガスＡＧ中に含まれ
る炭酸ガス及び水分の一部を除去させられるようにし、
且つ上記分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側２７ａと
改質器８の改質側との間を、圧縮機２９を具備した蒸気
ライン３０にて接続し、上記分離膜式水蒸気分離装置２
７によってアノードガスＡＧから分離させた水蒸気Ｓを
改質器８に供給させるようにして、天然ガスライン２２
を通して改質器８に導入される改質原料ガスとしての天
然ガスＮＧの改質のために必要な水蒸気Ｓの一部として
利用するようにし、更に、上記吸収液式炭酸ガス分離装
置２８の処理側と分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側
２７ａとの間にパージガスライン３１を接続し、吸収液
式炭酸ガス分離装置２８により処理して炭酸ガス及び水
分の一部を除去したガスを、水蒸気Ｓの透過を促進させ
るためのパージガスＰＧとして上記分離膜式水蒸気分離
装置２７の透過側２７ａに供給させられるようにする。
要部を示すもので、第２図に示す溶融炭酸塩型燃料電池
の発電システムと同様な構成において、燃料電池１のア
ノード３から排出される高温のアノードガスＡＧを導く
アノード出口ガスライン２０に、熱交換器２４、シフト
反応器２５、熱交換器２６、分離膜式水蒸気分離装置２
７、吸収液式炭酸ガス分離装置２８を上流側より順次設
置し、上記分離膜式水蒸気分離装置２７により７ノード
ガスＡＧ中の水蒸気Ｓの一部を透過分離して回収させら
れるようにすると共に、上記吸収液式炭酸ガス分離装置
２８により、分離膜式水蒸気分離装置２７によって水蒸
気Ｓの一部を除去した後のアノードガスＡＧ中に含まれ
る炭酸ガス及び水分の一部を除去させられるようにし、
且つ上記分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側２７ａと
改質器８の改質側との間を、圧縮機２９を具備した蒸気
ライン３０にて接続し、上記分離膜式水蒸気分離装置２
７によってアノードガスＡＧから分離させた水蒸気Ｓを
改質器８に供給させるようにして、天然ガスライン２２
を通して改質器８に導入される改質原料ガスとしての天
然ガスＮＧの改質のために必要な水蒸気Ｓの一部として
利用するようにし、更に、上記吸収液式炭酸ガス分離装
置２８の処理側と分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側
２７ａとの間にパージガスライン３１を接続し、吸収液
式炭酸ガス分離装置２８により処理して炭酸ガス及び水
分の一部を除去したガスを、水蒸気Ｓの透過を促進させ
るためのパージガスＰＧとして上記分離膜式水蒸気分離
装置２７の透過側２７ａに供給させられるようにする。
溶融炭酸塩型燃料電池１のアノード３から排出されたア
ノード出口ガスライン２０中の７ノードガスＡＧを、熱
交換器２４により冷却し、更にシフト反応器２５を経て
熱交換器２６で冷却した後、分離膜式水蒸気分離装置２
７に導入し、ここで水蒸気Ｓの一部を分離膜を透過させ
ることにより分離して透過側２７ａに回収させるように
する。
ノード出口ガスライン２０中の７ノードガスＡＧを、熱
交換器２４により冷却し、更にシフト反応器２５を経て
熱交換器２６で冷却した後、分離膜式水蒸気分離装置２
７に導入し、ここで水蒸気Ｓの一部を分離膜を透過させ
ることにより分離して透過側２７ａに回収させるように
する。
上記水蒸気Ｓの一部か除去された後のアノードガスＡＧ
は更に吸収液式炭酸ガス分離装置２８に導入し、ここで
アノードガスＡＧ中に含まれる炭酸ガス及び水の一部を
除去する処理を行わせ、この処理により炭酸ガス及び水
分の濃度が低くなったガスを、パージガスＰＧとしてパ
ージガスライン３１を通して分離膜式水蒸気分離装置２
７の透過側２７ａに供給する。したがって、このパージ
ガスＰＧにより上記分離膜式水蒸気分離装置２７での水
蒸気Ｓの透過分離か促進されることになり、パージガス
ラインに水蒸気Ｓを含ませられる。この水蒸気Ｓを含ん
だガスを、圧縮機２９で圧縮してから蒸気ライン３０に
より改質器８の改質側２７ａに供給すると、このガスに
含まれた水蒸気が天然ガスＮＧの改質のために必要な水
蒸気Ｓの一部として改質器８の改質側に導入されること
（なる。これにより、改質器８では、このガスに含まれ
る水素や水蒸気等と、天然ガス導入ライン２２を通して
導入される改質原料ガスとしての天然ガスＮＧと、蒸気
ライン１７からの水蒸気Ｓとの混合気体によって改質反
応か行われ、天然ガスＮＧは燃料ガス（改質ガス）ＦＧ
として改質され、改質された燃料ガスＦＧは燃料電池１
のアノード３側に供給されることになる。
は更に吸収液式炭酸ガス分離装置２８に導入し、ここで
アノードガスＡＧ中に含まれる炭酸ガス及び水の一部を
除去する処理を行わせ、この処理により炭酸ガス及び水
分の濃度が低くなったガスを、パージガスＰＧとしてパ
ージガスライン３１を通して分離膜式水蒸気分離装置２
７の透過側２７ａに供給する。したがって、このパージ
ガスＰＧにより上記分離膜式水蒸気分離装置２７での水
蒸気Ｓの透過分離か促進されることになり、パージガス
ラインに水蒸気Ｓを含ませられる。この水蒸気Ｓを含ん
だガスを、圧縮機２９で圧縮してから蒸気ライン３０に
より改質器８の改質側２７ａに供給すると、このガスに
含まれた水蒸気が天然ガスＮＧの改質のために必要な水
蒸気Ｓの一部として改質器８の改質側に導入されること
（なる。これにより、改質器８では、このガスに含まれ
る水素や水蒸気等と、天然ガス導入ライン２２を通して
導入される改質原料ガスとしての天然ガスＮＧと、蒸気
ライン１７からの水蒸気Ｓとの混合気体によって改質反
応か行われ、天然ガスＮＧは燃料ガス（改質ガス）ＦＧ
として改質され、改質された燃料ガスＦＧは燃料電池１
のアノード３側に供給されることになる。
本発明においては、上述した如く、改質器８て改質原料
ガスとしての天然ガスＮＧの改質のために必要な水蒸気
の一部として、アノードガスＡＧを分離膜式水蒸気分離
装置２７て透過分離することにより得られ水蒸気Ｓを利
用するようにするので、蒸気発生器１６で発生させて蒸
気ライン１７を通して天然ガスＮＧに混入させる水蒸気
Ｓの早を減少させることかでき、このため、蒸気発生器
１６の小型化か可能となり、これに伴い水を水蒸気にす
るための消費エネルキーを低減させることかできる。
ガスとしての天然ガスＮＧの改質のために必要な水蒸気
の一部として、アノードガスＡＧを分離膜式水蒸気分離
装置２７て透過分離することにより得られ水蒸気Ｓを利
用するようにするので、蒸気発生器１６で発生させて蒸
気ライン１７を通して天然ガスＮＧに混入させる水蒸気
Ｓの早を減少させることかでき、このため、蒸気発生器
１６の小型化か可能となり、これに伴い水を水蒸気にす
るための消費エネルキーを低減させることかできる。
次に、上述した工程を具体的な実験結果に基づいて詳述
する。
する。
燃料電池１を加圧型とした場合において、圧力２．９Ｋ
ｇ／ｃｆｆｌＡ 、温度６８０ ’Ｃて、水分を３９％
含むアノードガスＡＧを、熱交換器２４て１９０’Ｃま
て冷却した後、シフト反応器２５で低温シフト反１；ｉ
５させ、更に熱交換器２６て１１０℃まで冷却した。
ｇ／ｃｆｆｌＡ 、温度６８０ ’Ｃて、水分を３９％
含むアノードガスＡＧを、熱交換器２４て１９０’Ｃま
て冷却した後、シフト反応器２５で低温シフト反１；ｉ
５させ、更に熱交換器２６て１１０℃まで冷却した。
このとき、冷却後のアノードガスＡＧは、圧力が２．７
に’Ｊ／ｃｒｉＡで３６％の水分を含んでいた。次に、
このアノードガスＡＧを分離膜式水蒸気分離装置２７に
供給し、水分（水蒸気）の２５％を透過させて分離した
。この水分の一部を分離した後のアノードガスＡＧを更
に吸収液式炭酸ガス分離装置２８に供給し、炭酸ガス及
び水分の一部を除去したところ、圧力が２．６６Ｎｇ／
Ｃｌ１Ａ、温度か８０℃で水分１７％を含むガスが得ら
れた。このガスをパージガスＰＧとして上記分離膜式水
蒸気分離装置２７の透過側２７ａに供給すると、このガ
スは、上記分離膜式水蒸気分離装置２７で透過してきた
水蒸気Ｓを含有して水蒸気濃度が３２％まで上昇した。
に’Ｊ／ｃｒｉＡで３６％の水分を含んでいた。次に、
このアノードガスＡＧを分離膜式水蒸気分離装置２７に
供給し、水分（水蒸気）の２５％を透過させて分離した
。この水分の一部を分離した後のアノードガスＡＧを更
に吸収液式炭酸ガス分離装置２８に供給し、炭酸ガス及
び水分の一部を除去したところ、圧力が２．６６Ｎｇ／
Ｃｌ１Ａ、温度か８０℃で水分１７％を含むガスが得ら
れた。このガスをパージガスＰＧとして上記分離膜式水
蒸気分離装置２７の透過側２７ａに供給すると、このガ
スは、上記分離膜式水蒸気分離装置２７で透過してきた
水蒸気Ｓを含有して水蒸気濃度が３２％まで上昇した。
次いで、かかる水蒸気Ｓ度の高くなったガスを圧縮機２
９て２．８Ｋｌ／ｃｒｉＡまで昇圧させてから改質器８
に供給した。このとき、蒸気ライン３０より供給した水
蒸気Ｓと、改質蒸気として蒸気ライン１７より供給した
水蒸気Ｓとはほぼ同量であった。すなわち、分離膜式水
蒸気分離装置２７で水蒸気Ｓを分離回収させるようにす
ることによって、改質のために蒸気発生器１６で発生さ
せて供給する水蒸気Ｓの量を半分に削減することができ
た。
９て２．８Ｋｌ／ｃｒｉＡまで昇圧させてから改質器８
に供給した。このとき、蒸気ライン３０より供給した水
蒸気Ｓと、改質蒸気として蒸気ライン１７より供給した
水蒸気Ｓとはほぼ同量であった。すなわち、分離膜式水
蒸気分離装置２７で水蒸気Ｓを分離回収させるようにす
ることによって、改質のために蒸気発生器１６で発生さ
せて供給する水蒸気Ｓの量を半分に削減することができ
た。
なあ、上記実施例においては、分離膜式水蒸気分離装置
２７の透過側２７ａに、吸収４呉炭酸ガス分離装置２８
で得られたガスをパージガスＰＧとしてパージガスライ
ン３１を通して供給するようにした場合を示したが、た
とえば、第１図の二点鎖線で示す如く、天然ガス導入ラ
イン２２の途中から分岐させたパージガスライン３２を
上記分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側に接続して、
改質原料ガスとしての天然ガスＮＧの一部をパージガス
ＰＧとして単独で、あるいは併用させて用いるようにし
てもよく、その池水発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
２７の透過側２７ａに、吸収４呉炭酸ガス分離装置２８
で得られたガスをパージガスＰＧとしてパージガスライ
ン３１を通して供給するようにした場合を示したが、た
とえば、第１図の二点鎖線で示す如く、天然ガス導入ラ
イン２２の途中から分岐させたパージガスライン３２を
上記分離膜式水蒸気分離装置２７の透過側に接続して、
改質原料ガスとしての天然ガスＮＧの一部をパージガス
ＰＧとして単独で、あるいは併用させて用いるようにし
てもよく、その池水発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて種々変更を加え得ることは勿論である。
［発明の効果］
以上述べた如く、本発明の溶融炭酸塩型燃料電池の発電
方法によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
方法によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
（１）７ノードガスから分離回収した水蒸気を、改質原
料ガスの改質のために必要な水蒸気の一部として用いる
ようにしたので、改質のために水蒸気を発生させて供給
ざぜる量を減少させることができて蒸気発生器を小型化
することができる。
料ガスの改質のために必要な水蒸気の一部として用いる
ようにしたので、改質のために水蒸気を発生させて供給
ざぜる量を減少させることができて蒸気発生器を小型化
することができる。
（１１） 又、上記（１）により水蒸気を発生させて
供給する量を少なくできることから、水蒸気を発生させ
るために消費するエネルギーを低減することができる。
供給する量を少なくできることから、水蒸気を発生させ
るために消費するエネルギーを低減することができる。
（ｉｉｉ） アノードガスを処理して炭酸ガス及び水
の一部を除去したガス、あるいは、改質原料ガスの一部
を、分離膜式水蒸気分離装置の透過側にパージガスとし
て導くことにより、水蒸気の透過を促進させることがで
きる。
の一部を除去したガス、あるいは、改質原料ガスの一部
を、分離膜式水蒸気分離装置の透過側にパージガスとし
て導くことにより、水蒸気の透過を促進させることがで
きる。
第１図は本発明の溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法を実
施するためのシステムの一例を示す部分図、第２図は従
来システムの一例の概略を示す系統図である。 １・・−燃料電池、２・・・カソード、３・・・アノー
ド、８・・・改質器、１７・・・蒸気ライン、１９・・
−改質ガスライン、２０・・・アノード出口ガスライン
、２２・・・天然ガス導入ライン、２７・・・分離膜式
水蒸気分離装置、２７ａ・・・透過側、３０・・・蒸気
ライン、ＮＧ・・・天然ガス（改質原料ガス）、ＦＧ・
・・燃料ガス、ＯＧ・・・酸化ガス、ＡＧ・・・アノー
ドガス、Ｓ・・・水蒸気、ＰＧ・・・パージガス。
施するためのシステムの一例を示す部分図、第２図は従
来システムの一例の概略を示す系統図である。 １・・−燃料電池、２・・・カソード、３・・・アノー
ド、８・・・改質器、１７・・・蒸気ライン、１９・・
−改質ガスライン、２０・・・アノード出口ガスライン
、２２・・・天然ガス導入ライン、２７・・・分離膜式
水蒸気分離装置、２７ａ・・・透過側、３０・・・蒸気
ライン、ＮＧ・・・天然ガス（改質原料ガス）、ＦＧ・
・・燃料ガス、ＯＧ・・・酸化ガス、ＡＧ・・・アノー
ドガス、Ｓ・・・水蒸気、ＰＧ・・・パージガス。
Claims (3)
- （１）改質原料ガスを水蒸気とともに改質器に導入して
改質させ、改質された燃料ガスを燃料電池のアノードに
供給し、一方、燃料電池のカソードに酸化ガスを供給し
、アノード、カソード間で電気化学反応を行わせて発電
を行わせるようにしてある溶融炭酸塩型燃料電池の発電
方法において、上記燃料電池のアノードから排出された
アノードガス中の水蒸気の一部を分離膜式水蒸気分離装
置によって透過分離し、分離により得られた水蒸気を、
改質原料ガスの改質に必要な水蒸気の一部として上記改
質器に導入することを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池
の発電方法。 - （２）アノードガスを処理して炭酸ガス及び水の一部を
除去したガスを、水蒸気の透過を促進するパージガスと
して上記分離膜式水蒸気分離装置の透過側に供給する請
求項（１）に記載の溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法。 - （３）分離膜式水蒸気分離装置の透過側に、改質原料ガ
スの一部を、水蒸気の透過を促進するパージガスとして
供給する請求項（１）又は（２）記載の溶融炭酸塩型燃
料電池の発電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2029981A JPH03236166A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2029981A JPH03236166A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03236166A true JPH03236166A (ja) | 1991-10-22 |
Family
ID=12291139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2029981A Pending JPH03236166A (ja) | 1990-02-09 | 1990-02-09 | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03236166A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143733A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Daikin Ind Ltd | 燃料電池システムの加湿装置 |
| JP2003272682A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料改質型燃料電池システム |
| JP2019179707A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2029981A patent/JPH03236166A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143733A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-05-25 | Daikin Ind Ltd | 燃料電池システムの加湿装置 |
| JP2003272682A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料改質型燃料電池システム |
| JP2019179707A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1259994B1 (en) | Fuel cell power generation method and system | |
| US4751151A (en) | Recovery of carbon dioxide from fuel cell exhaust | |
| JP2674850B2 (ja) | アンモニア製造方法 | |
| DE602004005306T2 (de) | Prozess zur herstellung von elektrizität und kohlendioxid | |
| JPS61114478A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JPH0434861A (ja) | Ｌｎｇ冷熱を利用したｃｏ↓２分離装置を有する溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 | |
| CA2322871A1 (en) | Process gas purification and fuel cell system | |
| KR102230130B1 (ko) | 공전해 시스템 및 이를 이용한 공전해 방법 | |
| US5208113A (en) | Power generation method using molten carbonate fuel cells | |
| JPH03238765A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の運転方法 | |
| JPH0364866A (ja) | 燃料電池で電気を発生する方法及び燃料電池 | |
| JP4419329B2 (ja) | 固体高分子電解質型燃料電池発電装置 | |
| JP2791568B2 (ja) | 燃料電池の発電システム | |
| JPH0997622A (ja) | 燃料電池設備 | |
| JPH03236166A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 | |
| JPS63126173A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電システム | |
| JPH03216964A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電方法 | |
| JP2595579B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池の発電装置 | |
| JPH01183073A (ja) | 燃料電池発電装置の運転停止方法 | |
| JPS6280970A (ja) | 燃料電池の発電方法 | |
| JPS6313277A (ja) | 燃料電池の系内ガス置換装置 | |
| JPS63141268A (ja) | 天然ガス改質溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 | |
| JPS62237673A (ja) | 溶融炭酸塩燃料電池の作動方法 | |
| JPH01105475A (ja) | 天然ガス改質溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 | |
| CN121511213A (zh) | 多层集成式电转氨系统 |