JPH03297066A - 燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法とその装置 - Google Patents
燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法とその装置Info
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- JPH03297066A JPH03297066A JP2097544A JP9754490A JPH03297066A JP H03297066 A JPH03297066 A JP H03297066A JP 2097544 A JP2097544 A JP 2097544A JP 9754490 A JP9754490 A JP 9754490A JP H03297066 A JPH03297066 A JP H03297066A
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- reformer
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 62
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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
- 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)
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、燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法
とその装置に関するものである。
とその装置に関するものである。
従来の燃料電池プラントは、たとえば、第２図に示すよ
うな構成からなっている。
うな構成からなっている。
第２図において、１は溶融炭酸塩型燃料電池、２はその
アノード極、３は同じくカソード極、４は直流電流を交
流電流に変換するインバータ、５は混合気を所定の温度
に昇温させて燃料電池用の燃料に改質せる改質器、６は
該改質器５の燃焼温度を計測する温度計、７は天然ガス
ライン、８は該天然ガスライン７の途中に設けられた流
量調節弁、９は蒸気ライン、１０該蒸気ライン９の途中
に設けられた流量調節弁、１１はアノードガス入口ライ
ン、１２はアノードガス出口ライン、１３はカソードガ
ス入口ライン、１４はカソードガス出口ライン、１５は
カソード排ガス循環ライン、１６はカソード排ガス循環
ブロワ、１７は補助燃焼器、１８は排ガスタービン、１
９は空気圧縮機、２０は空気吸入ライン、２１は流量調
節弁、２２は圧縮空気メインライン、２３は圧縮空気を
該圧縮空気メインライン２２から改質器５へ送給する圧
縮空気第１分岐ライン、２４は該圧縮空気第１分岐ライ
ン２３の途中に設けられた流量調節弁、２５は圧縮空気
メインライン２２からカソードガス入口ライン１３へ送
給する圧縮空気第２分岐ライン、２６は該圧縮空気第２
分岐ライン２５の途中に設けられた流量調節弁、２７は
アノード排ガスを該アノードガス出口ライン１２から改
質器５へ送給するアノード排ガス循環ライン、２８は該
アノード排ガス循環ライン２７の途中に設けられたアノ
ード排ガス循環ブロワである。
アノード極、３は同じくカソード極、４は直流電流を交
流電流に変換するインバータ、５は混合気を所定の温度
に昇温させて燃料電池用の燃料に改質せる改質器、６は
該改質器５の燃焼温度を計測する温度計、７は天然ガス
ライン、８は該天然ガスライン７の途中に設けられた流
量調節弁、９は蒸気ライン、１０該蒸気ライン９の途中
に設けられた流量調節弁、１１はアノードガス入口ライ
ン、１２はアノードガス出口ライン、１３はカソードガ
ス入口ライン、１４はカソードガス出口ライン、１５は
カソード排ガス循環ライン、１６はカソード排ガス循環
ブロワ、１７は補助燃焼器、１８は排ガスタービン、１
９は空気圧縮機、２０は空気吸入ライン、２１は流量調
節弁、２２は圧縮空気メインライン、２３は圧縮空気を
該圧縮空気メインライン２２から改質器５へ送給する圧
縮空気第１分岐ライン、２４は該圧縮空気第１分岐ライ
ン２３の途中に設けられた流量調節弁、２５は圧縮空気
メインライン２２からカソードガス入口ライン１３へ送
給する圧縮空気第２分岐ライン、２６は該圧縮空気第２
分岐ライン２５の途中に設けられた流量調節弁、２７は
アノード排ガスを該アノードガス出口ライン１２から改
質器５へ送給するアノード排ガス循環ライン、２８は該
アノード排ガス循環ライン２７の途中に設けられたアノ
ード排ガス循環ブロワである。
そして、改質器５の燃焼温度は、該燃料電池１の発電負
荷に応じて、改質燃料（天然ガスと蒸気の混合気）、燃
焼用燃料（アノード排ガス）、圧縮空気の流量が、それ
ぞれの流量調節弁８．１０，２４によって調整されるこ
とによって、はぼ一定に保たれるようになっている。
荷に応じて、改質燃料（天然ガスと蒸気の混合気）、燃
焼用燃料（アノード排ガス）、圧縮空気の流量が、それ
ぞれの流量調節弁８．１０，２４によって調整されるこ
とによって、はぼ一定に保たれるようになっている。
しかしながら、第２図に示した従来の燃料電池プラント
においては、燃料電池１の負荷降下時には、流量調節弁
８と流量調節弁１０を絞って、改質器５への天然ガスと
蒸気の流量を少なくするが、アノード排ガス循環ライン
２７から改質器５への燃料となるアノード排ガスは、直
ちには絞られていなく、改質器５八そのままの流量で流
入し、ある時間を経過してから、はじめて、そのアノー
ド排ガスは小量となる。このように、負荷降下時には、
遅れにより、アノード排ガス量が多すぎて、改質器５の
燃焼温度が過昇となって、損傷してしまうという問題点
があった。
においては、燃料電池１の負荷降下時には、流量調節弁
８と流量調節弁１０を絞って、改質器５への天然ガスと
蒸気の流量を少なくするが、アノード排ガス循環ライン
２７から改質器５への燃料となるアノード排ガスは、直
ちには絞られていなく、改質器５八そのままの流量で流
入し、ある時間を経過してから、はじめて、そのアノー
ド排ガスは小量となる。このように、負荷降下時には、
遅れにより、アノード排ガス量が多すぎて、改質器５の
燃焼温度が過昇となって、損傷してしまうという問題点
があった。
本発明はこのような問題点を解決しようとするものであ
る。すなわち、本発明は、燃料電池の負荷降下時に、改
質器の燃焼温度が過昇となることなく、改質器等の損傷
を避けることができるようにした燃料電池プラントの改
質器温度過昇防止方法とその措置を提供することを目的
とするものである。
る。すなわち、本発明は、燃料電池の負荷降下時に、改
質器の燃焼温度が過昇となることなく、改質器等の損傷
を避けることができるようにした燃料電池プラントの改
質器温度過昇防止方法とその措置を提供することを目的
とするものである。
上記目的を達成するために、本発明の燃料電池プラント
の改質器温度過昇防止方法は、溶融炭酸塩型燃料電池と
、改質器と、この改質器の燃焼温度を計測する温度計と
を有し、かつ、アノードガス出口ラインと前記改質器と
を接続しているアノード排ガス循環ラインと、このアッ
ト排ガス循環ラインの途中に設けられたアット排ガス循
環ブロワとを有する燃料電池プラントにおいて、前記改
質器の燃焼温度を該温度計で計測し、その計測された温
度が設定温度を越えないように、前記アノード排ガス循
環ラインのアノード排ガスの一部を前記アノード排ガス
循環ブロワの吐出側から該アノードガス出口ラインとア
ノード排ガス循環ブロワの入口側の間に戻して循環させ
るようにした。
の改質器温度過昇防止方法は、溶融炭酸塩型燃料電池と
、改質器と、この改質器の燃焼温度を計測する温度計と
を有し、かつ、アノードガス出口ラインと前記改質器と
を接続しているアノード排ガス循環ラインと、このアッ
ト排ガス循環ラインの途中に設けられたアット排ガス循
環ブロワとを有する燃料電池プラントにおいて、前記改
質器の燃焼温度を該温度計で計測し、その計測された温
度が設定温度を越えないように、前記アノード排ガス循
環ラインのアノード排ガスの一部を前記アノード排ガス
循環ブロワの吐出側から該アノードガス出口ラインとア
ノード排ガス循環ブロワの入口側の間に戻して循環させ
るようにした。
また本発明の燃料電池プラントの改質器温度過昇防止装
置は、上記構成を有する燃料電池プラントにおいて、一
端がアノード排ガス循環ブロワの吐出側に接続されてい
るとともに、他端が該アノード排ガス循環ブロワの入口
側に接続されているアノード循環排ガス戻しラインを備
え、しかも、このアノード循環排ガス戻しラインの途中
に設けられた流量調節弁と、改質器に設けられた温度計
の計測値が設定温度より高い場合にその偏差をなくする
ように、前記流量調節弁に信号を送って該流量調節弁の
開度を調節する温度調節器とを備えているものとした。
置は、上記構成を有する燃料電池プラントにおいて、一
端がアノード排ガス循環ブロワの吐出側に接続されてい
るとともに、他端が該アノード排ガス循環ブロワの入口
側に接続されているアノード循環排ガス戻しラインを備
え、しかも、このアノード循環排ガス戻しラインの途中
に設けられた流量調節弁と、改質器に設けられた温度計
の計測値が設定温度より高い場合にその偏差をなくする
ように、前記流量調節弁に信号を送って該流量調節弁の
開度を調節する温度調節器とを備えているものとした。
本発明によれば、燃料電池の負荷降下時に、改質器の燃
焼温度が設定温度を越えないように、アノード循環排ガ
ス戻しラインの流量調節弁を温度調節器の信号により開
けて、アノード排ガス循環ラインのアノード排ガスの一
部をアノード排ガス循環ブロワの吐出側からアノードガ
ス出口ラインと該アノード排ガス循環ブロアの入口側の
間に戻して循環させる。これにより、燃料電池や系統に
外乱を与えることなく、かつ、アノード排ガスを無駄に
捨てることなく、改質器の燃焼温度の過昇を防止するこ
とができる。
焼温度が設定温度を越えないように、アノード循環排ガ
ス戻しラインの流量調節弁を温度調節器の信号により開
けて、アノード排ガス循環ラインのアノード排ガスの一
部をアノード排ガス循環ブロワの吐出側からアノードガ
ス出口ラインと該アノード排ガス循環ブロアの入口側の
間に戻して循環させる。これにより、燃料電池や系統に
外乱を与えることなく、かつ、アノード排ガスを無駄に
捨てることなく、改質器の燃焼温度の過昇を防止するこ
とができる。
第１図は本発明の燃料電池プラントの改質器温度過昇防
止装置の一実施例を示している。
止装置の一実施例を示している。
第１図において、符号ｌから２８までは、前述した第２
図のものと同様である。そして、２９はアノード循環排
ガス戻しライン、３０は流量調節弁、３１は温度調節器
である。
図のものと同様である。そして、２９はアノード循環排
ガス戻しライン、３０は流量調節弁、３１は温度調節器
である。
すなわち、アノード循環排ガス戻しライン２９は、一端
がアノード排ガス循環ブロワ２８の吐出側に接続されて
いるとともに、他端が該アノード排ガス循環プロ９２８
の入口側に接続されている。流量調節弁３０は、アノー
ド循環排ガス戻しライン２９の途中に設けられている。
がアノード排ガス循環ブロワ２８の吐出側に接続されて
いるとともに、他端が該アノード排ガス循環プロ９２８
の入口側に接続されている。流量調節弁３０は、アノー
ド循環排ガス戻しライン２９の途中に設けられている。
温度調節器３１は、改質器５に設けられた温度計６の計
測値が設定温度より高い場合にその偏差をなくするよう
に、流量調節弁３０に信号を送って流量調節弁３０の開
度を調節するものである。
測値が設定温度より高い場合にその偏差をなくするよう
に、流量調節弁３０に信号を送って流量調節弁３０の開
度を調節するものである。
第１図に示すように構成された燃料電池プラントの改質
器温度過昇防止装置においては、通常の運転については
、従来のものと同様であるが、燃料電池１の負荷降下時
には、改質器５の燃焼温度が上昇する傾向を示すので、
温度計６でその燃焼温度を計測し、その計測値が設定温
度より高い場合に、その偏差をなくするように、温度調
節器３１が流量調節弁３０に信号を送って流量調節弁３
０の開度をその偏差に応じて調整する。すなわち、燃料
電池１の負荷降下時には、改質器５の燃焼温度が設定温
度を越えないように、アノード循環排ガス戻しライン２
９の流量ｖａｎ弁３０を温度調節器３１の信号により開
けて、アノード排ガス循環ライン２７のアノード排ガス
の一部をアノード排ガス循環ブロワ２８の吐出側からア
ノードガス出口ライン１２とアノード排ガス循環ブロワ
２８の入口側の間に戻して循環させる。これにより、燃
料電池１や他の系統に外乱を与えることなく、がっ、ア
ノード排ガスを無駄に捨てることなく、改質器５の燃焼
温度の過昇を防止することができる。
器温度過昇防止装置においては、通常の運転については
、従来のものと同様であるが、燃料電池１の負荷降下時
には、改質器５の燃焼温度が上昇する傾向を示すので、
温度計６でその燃焼温度を計測し、その計測値が設定温
度より高い場合に、その偏差をなくするように、温度調
節器３１が流量調節弁３０に信号を送って流量調節弁３
０の開度をその偏差に応じて調整する。すなわち、燃料
電池１の負荷降下時には、改質器５の燃焼温度が設定温
度を越えないように、アノード循環排ガス戻しライン２
９の流量ｖａｎ弁３０を温度調節器３１の信号により開
けて、アノード排ガス循環ライン２７のアノード排ガス
の一部をアノード排ガス循環ブロワ２８の吐出側からア
ノードガス出口ライン１２とアノード排ガス循環ブロワ
２８の入口側の間に戻して循環させる。これにより、燃
料電池１や他の系統に外乱を与えることなく、がっ、ア
ノード排ガスを無駄に捨てることなく、改質器５の燃焼
温度の過昇を防止することができる。
４゜
以上説明したように、本発明によれば、燃料電池の負荷
降下時に、改質器の燃焼温度が設定温度を越えないよう
に、アノード排ガス循環ラインのアノード排ガスの一部
をアノード排ガス循環ブロワの吐出側からアノードガス
出口ラインとアノード排ガス循環ブロワの入口側の間に
戻して循環させるので、これにより、燃料電池や他の系
統に損傷や外乱を与えることなく、かつ、アノード排ガ
スを無駄に捨てることなく、改質器の燃焼温度の過昇を
防止できる効果がある。
降下時に、改質器の燃焼温度が設定温度を越えないよう
に、アノード排ガス循環ラインのアノード排ガスの一部
をアノード排ガス循環ブロワの吐出側からアノードガス
出口ラインとアノード排ガス循環ブロワの入口側の間に
戻して循環させるので、これにより、燃料電池や他の系
統に損傷や外乱を与えることなく、かつ、アノード排ガ
スを無駄に捨てることなく、改質器の燃焼温度の過昇を
防止できる効果がある。
第１図は本発明の装置の一実施例を示した説明図、第２
図は従来の技術の一例を示した説明図である。 １・・・溶融炭酸塩型燃料電池、２・・・アノード極、
３・・・カソード極、５・・・改質器、６・・・温度計
、１１・・・アノードガス入口ライン、１２・・・アノ
ードガス出口ライン、２７・・・アノード排ガス循環ラ
イン、２８ ・ ・アラ ト排ガス循環ブロワ、 ２９ ・ ・アラ ト循環排ガス戻しライン、 ３０ ・ ・流量調節弁、３１ ・温度調節器。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社
図は従来の技術の一例を示した説明図である。 １・・・溶融炭酸塩型燃料電池、２・・・アノード極、
３・・・カソード極、５・・・改質器、６・・・温度計
、１１・・・アノードガス入口ライン、１２・・・アノ
ードガス出口ライン、２７・・・アノード排ガス循環ラ
イン、２８ ・ ・アラ ト排ガス循環ブロワ、 ２９ ・ ・アラ ト循環排ガス戻しライン、 ３０ ・ ・流量調節弁、３１ ・温度調節器。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、溶融炭酸塩型燃料電池と、改質器と、この改質器の
燃料温度を計測する温度計とを有し、かつ、アノード出
口ラインと前記改質器とを接続しているアノード排ガス
循環ラインと、このアノード排ガス循環ラインの途中に
設けられたアノード排ガス循環ブロワとを有する燃料電
池プラントにおいて、前記改質器の燃焼温度を該温度計
で計測し、その計測された温度が設定温度を越えないよ
うに、前記アノード排ガス循環ラインのアノード排ガス
の一部を前記アノード排ガス循環ブロワの吐出側から該
アノードガス出口ラインとアノード排ガス循環ブロワの
入口側の間に戻して循環させることを特徴とする、燃料
電池プラントの改質器温度過昇防止方法。 ２、溶融炭酸塩型燃料電池と、改質器と、この改質器の
燃料温度を計測する温度計とを有し、かつ、アノードガ
ス出口ラインと前記改質器とを接続しているアノード排
ガス循環ラインと、このアノード排ガス循環ラインの途
中に設けられたアノード排ガス循環ブロワとを有する燃
料電池プラントにおいて、一端が前記アノード排ガス循
環ブロワの吐出側に接続されているとともに、他端が該
アノード排ガス循環ブロワの入口側に接続されているア
ノード循環排ガス戻しラインを備え、しかも、このアノ
ード循環排ガス戻しラインの途中に設けられた流量調節
弁と、前記改質器に設けられた温度計の計測値が設定温
度より高い場合にその偏差をなくするように、前記流量
調節弁に信号を送って該流量調節弁の開度を調節する温
度調節器とを備えていることを特徴とする、燃料電池プ
ラントの改質器温度過昇防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097544A JPH03297066A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2097544A JPH03297066A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03297066A true JPH03297066A (ja) | 1991-12-27 |
Family
ID=14195186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2097544A Pending JPH03297066A (ja) | 1990-04-16 | 1990-04-16 | 燃料電池プラントの改質器温度過昇防止方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03297066A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003105261A1 (ja) * | 2002-05-15 | 2003-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 燃料電池発電装置 |
-
1990
- 1990-04-16 JP JP2097544A patent/JPH03297066A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003105261A1 (ja) * | 2002-05-15 | 2003-12-18 | 松下電器産業株式会社 | 燃料電池発電装置 |
| US8012640B2 (en) | 2002-05-15 | 2011-09-06 | Panasonic Corporation | Method for operating fuel-cell electricity-generating device |
| US8263281B2 (en) | 2002-05-15 | 2012-09-11 | Panasonic Corporation | Method for operating fuel-cell electricity-generating device |
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