JPH0412463A - 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置Info
- Publication number
- JPH0412463A JPH0412463A JP2115615A JP11561590A JPH0412463A JP H0412463 A JPH0412463 A JP H0412463A JP 2115615 A JP2115615 A JP 2115615A JP 11561590 A JP11561590 A JP 11561590A JP H0412463 A JPH0412463 A JP H0412463A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cathode
- gas
- fuel cell
- amount
- temperature
- 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.)
- Granted
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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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
-
- 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
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- 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
- 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)
- 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ギ一部門で用いる燃料電池の発
電装置に関するもので、特に、溶融炭酸塩型燃料電池発
電装置に関するものである。
ギーに変換させるエネルギ一部門で用いる燃料電池の発
電装置に関するもので、特に、溶融炭酸塩型燃料電池発
電装置に関するものである。
［従来の技術］
従来の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置としては、第７図
に一例を示す如く、燃料電池セルをセパレータを介し多
層に積層しスタックとしてなる燃料電池１のカソード２
に酸化ガスを供給するため、空気Ａを肚縮機４で圧縮さ
せた後、冷却器５で冷却し、更に、圧縮機６で圧縮して
空気予熱器７で予熱し、ライン８によりカソード２に供
給すると共に、一部を改質器１０に分岐ライン９により
供給し、カソード２から排出されたガスは、ライン１１
を経てタービン１２に導き、更に、上記空気予熱器７を
通して排出されるようにしてあり、又、一部はリサイク
ルライン２５とリサイクル用ブロワ２６にてカソード２
の入口側に戻すようにしである。一方、燃料電池１のア
ノード３から排出されたガスには水分が含まれているた
め、このアノードガス中の水分を一部ガスと分離した後
に、分離した水を再び系統内に入れるという手法を採る
ことが常識化されている。そのために、燃料電池のアノ
ード３から排出されたアノードガスは、冷却されたガス
との熱交換器１３を通した後、天然ガスＮＯと熱交換さ
せる予熱器１４，１５ 、蒸発器１６を通し、凝縮器１
７で冷却し凝縮して気液分１１１Ｂにてガスと水とに分
離し、ガスはブロワ１９にて上記熱交換器１３へのライ
ン２０を通して改質器１０に導くようにすると共に、水
（ｔ１２０）はポンプ２１で加圧されて給水加熱器２２
へ送られ、ここで加熱されて蒸気としてライン２３、上
記蒸発器１６を経て改質器１０の入口側に供給されて天
然ガスＮＧと混ざられるようにしてあり、改質器１０で
製造された燃料は配管２４により燃料電池１のアノード
３に、又、改質器１０から排出された炭酸ガスを含むガ
スは、前記ライン８を流れるガスとともに燃料電池１の
カソード２にそれぞれ供給されるようにしである。
に一例を示す如く、燃料電池セルをセパレータを介し多
層に積層しスタックとしてなる燃料電池１のカソード２
に酸化ガスを供給するため、空気Ａを肚縮機４で圧縮さ
せた後、冷却器５で冷却し、更に、圧縮機６で圧縮して
空気予熱器７で予熱し、ライン８によりカソード２に供
給すると共に、一部を改質器１０に分岐ライン９により
供給し、カソード２から排出されたガスは、ライン１１
を経てタービン１２に導き、更に、上記空気予熱器７を
通して排出されるようにしてあり、又、一部はリサイク
ルライン２５とリサイクル用ブロワ２６にてカソード２
の入口側に戻すようにしである。一方、燃料電池１のア
ノード３から排出されたガスには水分が含まれているた
め、このアノードガス中の水分を一部ガスと分離した後
に、分離した水を再び系統内に入れるという手法を採る
ことが常識化されている。そのために、燃料電池のアノ
ード３から排出されたアノードガスは、冷却されたガス
との熱交換器１３を通した後、天然ガスＮＯと熱交換さ
せる予熱器１４，１５ 、蒸発器１６を通し、凝縮器１
７で冷却し凝縮して気液分１１１Ｂにてガスと水とに分
離し、ガスはブロワ１９にて上記熱交換器１３へのライ
ン２０を通して改質器１０に導くようにすると共に、水
（ｔ１２０）はポンプ２１で加圧されて給水加熱器２２
へ送られ、ここで加熱されて蒸気としてライン２３、上
記蒸発器１６を経て改質器１０の入口側に供給されて天
然ガスＮＧと混ざられるようにしてあり、改質器１０で
製造された燃料は配管２４により燃料電池１のアノード
３に、又、改質器１０から排出された炭酸ガスを含むガ
スは、前記ライン８を流れるガスとともに燃料電池１の
カソード２にそれぞれ供給されるようにしである。
上記溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、燃料電池
１の運転が行われると、該燃料電池１内に熱が発生する
ので、これを冷却するために、通常、アノード３とカソ
ード２に供給されるガスの比率が１：１０位になるよう
（こカソード２へは多くのガスを供給して電池の冷却を
行わせるようにしている。プなわら、上記カソード２に
多聞の空気を供給してカソード冷却を行わせる場合、一
般に、カソード２の入口側と出口側の温度差は１００〜
１５０℃であり、入口側と出口側の温度差が小さいため
に、冷却に要する空気量は、反応に要する量の５〜１０
倍が必要となっている゛。
１の運転が行われると、該燃料電池１内に熱が発生する
ので、これを冷却するために、通常、アノード３とカソ
ード２に供給されるガスの比率が１：１０位になるよう
（こカソード２へは多くのガスを供給して電池の冷却を
行わせるようにしている。プなわら、上記カソード２に
多聞の空気を供給してカソード冷却を行わせる場合、一
般に、カソード２の入口側と出口側の温度差は１００〜
１５０℃であり、入口側と出口側の温度差が小さいため
に、冷却に要する空気量は、反応に要する量の５〜１０
倍が必要となっている゛。
第８図は、カソード冷却に空気を用いる場合の基本的な
構成を示すもので、以下の説明においては、−例として
、カソード２の入ロ側／出ロ側温度は６００／ ７００
℃とし、温度差を１００℃とした場合を示す。
構成を示すもので、以下の説明においては、−例として
、カソード２の入ロ側／出ロ側温度は６００／ ７００
℃とし、温度差を１００℃とした場合を示す。
［発明が解決しようとする課題］
ところが、上記のように、カソード冷却に要する空気量
が多いと、第８図に示した基本架の如く空気予熱器７を
用いた方式では、 ■空気予熱器７が大きくなり、その結果、容積、コスト
の面でプラントとしての経済性を損うおそれがあり、又
、これに伴い配管もブロワも大きくなる。
が多いと、第８図に示した基本架の如く空気予熱器７を
用いた方式では、 ■空気予熱器７が大きくなり、その結果、容積、コスト
の面でプラントとしての経済性を損うおそれがあり、又
、これに伴い配管もブロワも大きくなる。
■溶融ｒＡ酸塩型燃料電池の高温排ガスか使えない。す
なわち、カソード２から排出されるガスの高温部はほと
んど空気予熱器７にてカソード入口へのガスの予熱に費
されてしまうため、カソード２から排出される高温排ガ
スが有効に使用できない。
なわち、カソード２から排出されるガスの高温部はほと
んど空気予熱器７にてカソード入口へのガスの予熱に費
されてしまうため、カソード２から排出される高温排ガ
スが有効に使用できない。
■空気量が多いと、ＣＯ２分圧が低くなり、電池電圧を
高くとれない。
高くとれない。
等の欠点がある。
又、空気予熱器７を置く代りに、第９図に示す如く、カ
ソード２から排出されたカンートガスの一部をカソード
２の入口側にリサイクルさせるようにリサイクルライン
２５とリサイクル用ブロワ２６を設け、カソード２から
排出された高温のカソードガスをカッ〜ド２の入口へ供
給される空気に混入させて温度調節をさせるようにする
ことも行われているか、この場合でもカソード冷却のた
めの空気量（ガス量）が多いと、リサイクル用プロ９２
６の消費動力も大きくなり、保全性にも難点がある。
ソード２から排出されたカンートガスの一部をカソード
２の入口側にリサイクルさせるようにリサイクルライン
２５とリサイクル用ブロワ２６を設け、カソード２から
排出された高温のカソードガスをカッ〜ド２の入口へ供
給される空気に混入させて温度調節をさせるようにする
ことも行われているか、この場合でもカソード冷却のた
めの空気量（ガス量）が多いと、リサイクル用プロ９２
６の消費動力も大きくなり、保全性にも難点がある。
このように、カソード冷却に快削される空気量か多いと
、種々の問題点があり、これらの問題点を解決するため
にはカソード２への空気量（ガス量）を減少させること
が重要な課題である。
、種々の問題点があり、これらの問題点を解決するため
にはカソード２への空気量（ガス量）を減少させること
が重要な課題である。
そこで、本発明は、カソードへのガス量を多く必要とし
ていることがカソードの出入口の温度差が小さいことに
起因していることに着目し、カソードへ供給するガスω
を大幅に低減できるようにする溶融炭酸塩型燃料電池発
電装置を提供しようとするものである。
ていることがカソードの出入口の温度差が小さいことに
起因していることに着目し、カソードへ供給するガスω
を大幅に低減できるようにする溶融炭酸塩型燃料電池発
電装置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］
本発明は、上記課題を解決するために、溶融炭酸塩型燃
料電池を複数設置して、上流側の燃料電池のカソード出
口から下流側の燃料電池のカソード入口に供給するカソ
ードガスラインに、上流側の燃料電池のカソード入口に
供給するガスと熱交換させるようにする熱交換器を設置
し、且つ上記熱交換器へ導入するガスを下流側の燃料電
池のカソード出口から排出された高温カソードガスによ
り予熱する空気予熱器を設置してなる構成とする。又、
上流側の燃料電池のカソード出口と下流側の燃料電池の
カソード入口とを接続するカソードガスラインの途中に
、予熱しないガスを直接注入するラインを設けるように
してもよい。更に、上記熱交換器、空気予熱器に代えて
、最下流の燃料電池のカソード出口から排出された高温
のガスの一部を最上流の燃料電池のカソード入口にリサ
イクルさせるリサイクルラインと、リサイクル用ブロワ
を設けた構成において、上流側の燃料電池のカソード出
口と下流側の燃料電池のカソード入口とを接続するカソ
ードガスラインの途中に、上流側の燃料電池のカソード
入口に供給するガスの一部を分岐して供給するラインを
設けてなる構成とすることもできる。
料電池を複数設置して、上流側の燃料電池のカソード出
口から下流側の燃料電池のカソード入口に供給するカソ
ードガスラインに、上流側の燃料電池のカソード入口に
供給するガスと熱交換させるようにする熱交換器を設置
し、且つ上記熱交換器へ導入するガスを下流側の燃料電
池のカソード出口から排出された高温カソードガスによ
り予熱する空気予熱器を設置してなる構成とする。又、
上流側の燃料電池のカソード出口と下流側の燃料電池の
カソード入口とを接続するカソードガスラインの途中に
、予熱しないガスを直接注入するラインを設けるように
してもよい。更に、上記熱交換器、空気予熱器に代えて
、最下流の燃料電池のカソード出口から排出された高温
のガスの一部を最上流の燃料電池のカソード入口にリサ
イクルさせるリサイクルラインと、リサイクル用ブロワ
を設けた構成において、上流側の燃料電池のカソード出
口と下流側の燃料電池のカソード入口とを接続するカソ
ードガスラインの途中に、上流側の燃料電池のカソード
入口に供給するガスの一部を分岐して供給するラインを
設けてなる構成とすることもできる。
［作 用］
上流側の燃料電池のカソード出口から排出された高温の
カソードガスは、上流側の燃料電池のカソード人口へ供
給されるガスと熱交換させられて温度か下げられるので
、個々の燃料電池のカソード入口に供給するガスの湿度
は同じにコントロールできるか、実質的には上流側の燃
料電池のカソード入口と下流側の燃）Ｉ！４電池の力ン
ード出口の温度を燃料電池の数だけ大きくすることがで
きるので、その湿度差か大きくなった分だけカソードへ
のガス量を減らすことかできる。又、上流側の燃料電池
のカソード出口から排出されたカソードガスに、低温の
ガスを直接注入しても、下流側の燃料電池のカソード入
口へのガス温度は下げられて各燃料電池ごとに同じ条件
で運転することができ、この場合、下流側燃料電池のカ
ソード入口のガス温度を下げるためにガスを直接注入す
る分だけガス量は増えるか、全体的にはカソードへのガ
ス量を減らすことかできる。更に、リサイクルラインと
リサイクル用ブロワにより下流側の燃料電池のカソード
出口からのカソードガスの一部を上流側の燃料電池のカ
ソード入口にりυイクルさせる場合でも上流側における
カソード入口と下流側にお（プるカソード出口との温度
差か人ぎくなるので、リサイクルガス量を減ら刃ことか
てさ、リサイクル用ブロワの動力を小さく抑えることか
できる。
カソードガスは、上流側の燃料電池のカソード人口へ供
給されるガスと熱交換させられて温度か下げられるので
、個々の燃料電池のカソード入口に供給するガスの湿度
は同じにコントロールできるか、実質的には上流側の燃
料電池のカソード入口と下流側の燃）Ｉ！４電池の力ン
ード出口の温度を燃料電池の数だけ大きくすることがで
きるので、その湿度差か大きくなった分だけカソードへ
のガス量を減らすことかできる。又、上流側の燃料電池
のカソード出口から排出されたカソードガスに、低温の
ガスを直接注入しても、下流側の燃料電池のカソード入
口へのガス温度は下げられて各燃料電池ごとに同じ条件
で運転することができ、この場合、下流側燃料電池のカ
ソード入口のガス温度を下げるためにガスを直接注入す
る分だけガス量は増えるか、全体的にはカソードへのガ
ス量を減らすことかできる。更に、リサイクルラインと
リサイクル用ブロワにより下流側の燃料電池のカソード
出口からのカソードガスの一部を上流側の燃料電池のカ
ソード入口にりυイクルさせる場合でも上流側における
カソード入口と下流側にお（プるカソード出口との温度
差か人ぎくなるので、リサイクルガス量を減ら刃ことか
てさ、リサイクル用ブロワの動力を小さく抑えることか
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図は本発明の一実施例を示１もので、溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置として、第８図における燃料電池１に
代えて、２分の１の出力の燃料電池■と■を直列に配置
して、各燃料電池１、ＩＩを同じ条件で運転できるよう
にしたものである。なお、カソードガスの電池反応によ
る消失分、熱交換器のロス、放熱ロスを無視して取り扱
い、カソード冷却用ガスについてのみボす。
燃料電池発電装置として、第８図における燃料電池１に
代えて、２分の１の出力の燃料電池■と■を直列に配置
して、各燃料電池１、ＩＩを同じ条件で運転できるよう
にしたものである。なお、カソードガスの電池反応によ
る消失分、熱交換器のロス、放熱ロスを無視して取り扱
い、カソード冷却用ガスについてのみボす。
上流側の燃料電池■と下流側の燃料電池■を、ともにカ
ソード２の入口／出口温度が６００／７００℃で運転で
きるようにするため、上流側の燃料電池■のカソード出
口と下流側の燃料電池■のカソード入口とを接続するカ
ソードガスライン２７の途中に、熱交換器２８を設置し
、空気予熱器７にて下流側の燃料電池■のカソード２か
ら排出されたカソードガスとの熱゛交換により予熱され
たガスを、上記熱交換器２８に導いて、上流側の燃料電
池■のカソード２から下流側の燃料電池■のカソード２
に供給するカソードガスと熱交換させるようにする。
ソード２の入口／出口温度が６００／７００℃で運転で
きるようにするため、上流側の燃料電池■のカソード出
口と下流側の燃料電池■のカソード入口とを接続するカ
ソードガスライン２７の途中に、熱交換器２８を設置し
、空気予熱器７にて下流側の燃料電池■のカソード２か
ら排出されたカソードガスとの熱゛交換により予熱され
たガスを、上記熱交換器２８に導いて、上流側の燃料電
池■のカソード２から下流側の燃料電池■のカソード２
に供給するカソードガスと熱交換させるようにする。
今、第８図に示す基本型において、ライン８に供給する
ガスの量を６１とし、そのガスの温度を３５０℃とする
と、空気予熱器７では３５０℃から６００°Ｃに予熱し
て燃料電池１のカソード２へ供給させるようにし、該カ
ソード２から排出されたカソードガスは空気予熱器７で
熱交換により４５０℃として大気へ放出されることにな
る。
ガスの量を６１とし、そのガスの温度を３５０℃とする
と、空気予熱器７では３５０℃から６００°Ｃに予熱し
て燃料電池１のカソード２へ供給させるようにし、該カ
ソード２から排出されたカソードガスは空気予熱器７で
熱交換により４５０℃として大気へ放出されることにな
る。
したがって、上記空気予熱器７の交換熱量は単純に２５
０Ｇ１となる。
０Ｇ１となる。
上記の考え方を第１図に適用すると、ライン８に供給す
るガスの温度は、３５０℃であるが、燃料電池■、■の
各カソードの入口／出口温度を６００／ ７００℃とす
るためには、各燃料電池■。
るガスの温度は、３５０℃であるが、燃料電池■、■の
各カソードの入口／出口温度を６００／ ７００℃とす
るためには、各燃料電池■。
■のカソード２ごとに入口／出口の温度差が１００℃で
あるから、熱交換器２８では５００℃で導入して６００
℃まで予熱し、又、空気予熱器７では３５０℃から５０
０℃に予熱する必要がある。上流側と下流側の燃料電池
■と■のカソード２同士は直列に接触されているので、
各燃料電池ごとカソード２の入口／出口湿度差を１００
℃とする場合、上流側の燃料電池■のカソード入口のガ
ス温度と下流側の燃料電池■のカソード出口のガス温度
との温度差は２００℃ということになり、この温度差に
比例してライン８に供給するガスｌＧ３は、第８図に示
す基本をにおけるガスＩＧＩの半分となる。すなわち、
第８図においてライン８に供給゛されるガスＩＧＩを１
００とすると、Ｇ３はその半分の５０に減らすことがで
きる。これに伴い熱交換器２８の交換熱量は、温度差１
００℃のため、１００Ｇ３、空気予熱器７の交換熱ωは
１５０Ｇ３となるか、Ｇ３＝Ｇ１／２であるから、上記
熱交換器２８の交換熱量１００Ｇ３＝ ５０Ｇ１、空気
予熱器７の交換熱量１５０Ｇ３＝ ７５Ｇ１となり、合
計１２５Ｇ１となる。したがって、第１図に示す実施例
では、第８図に示す基本型の交換熱量２５０Ｇ１に対し
て交換熱量は半分で済むことになる。
あるから、熱交換器２８では５００℃で導入して６００
℃まで予熱し、又、空気予熱器７では３５０℃から５０
０℃に予熱する必要がある。上流側と下流側の燃料電池
■と■のカソード２同士は直列に接触されているので、
各燃料電池ごとカソード２の入口／出口湿度差を１００
℃とする場合、上流側の燃料電池■のカソード入口のガ
ス温度と下流側の燃料電池■のカソード出口のガス温度
との温度差は２００℃ということになり、この温度差に
比例してライン８に供給するガスｌＧ３は、第８図に示
す基本をにおけるガスＩＧＩの半分となる。すなわち、
第８図においてライン８に供給゛されるガスＩＧＩを１
００とすると、Ｇ３はその半分の５０に減らすことがで
きる。これに伴い熱交換器２８の交換熱量は、温度差１
００℃のため、１００Ｇ３、空気予熱器７の交換熱ωは
１５０Ｇ３となるか、Ｇ３＝Ｇ１／２であるから、上記
熱交換器２８の交換熱量１００Ｇ３＝ ５０Ｇ１、空気
予熱器７の交換熱量１５０Ｇ３＝ ７５Ｇ１となり、合
計１２５Ｇ１となる。したがって、第１図に示す実施例
では、第８図に示す基本型の交換熱量２５０Ｇ１に対し
て交換熱量は半分で済むことになる。
次に、第２図は本発明の他の実施例を示すもので、３つ
の燃料電池■と■と■を配置してカソードガスラインを
直列に接続し、上流側の燃料電池■のカソード出口とそ
の下流側の燃料電池■のカソード入口とを接続するカソ
ードガスライン２７の途中に熱交換器２８を、又、燃料
電池■のカソード出口とその下流側の燃料電池■のカソ
ード入口とを接続するカソードガスライン２９の途中に
熱交換器３０をそれぞれ設け、ライン８に供給され、空
気予熱器７で予熱されたガスを上記熱交換器３０．２８
に順に通すことによって熱交換させ、各燃料電池１．ｎ
、ＩＩＩが同じカソード入［１１／出口温度で運転され
るようにしたものである。
の燃料電池■と■と■を配置してカソードガスラインを
直列に接続し、上流側の燃料電池■のカソード出口とそ
の下流側の燃料電池■のカソード入口とを接続するカソ
ードガスライン２７の途中に熱交換器２８を、又、燃料
電池■のカソード出口とその下流側の燃料電池■のカソ
ード入口とを接続するカソードガスライン２９の途中に
熱交換器３０をそれぞれ設け、ライン８に供給され、空
気予熱器７で予熱されたガスを上記熱交換器３０．２８
に順に通すことによって熱交換させ、各燃料電池１．ｎ
、ＩＩＩが同じカソード入［１１／出口温度で運転され
るようにしたものである。
この実施例では、ライン８に供給されるガス温度を３５
０℃とすると、空気予熱器７では４００℃に予熱された
後、熱交換器３０で５００°Ｃに予熱され、更に熱交換
器２８で６００℃に予熱されて最上流側の燃料電池■の
カソード２人口に供給されることになる。これにより燃
料電池■のカソード２から排出されたカソードガスは熱
交換器２８で７００℃から６００℃に減湿され、燃料電
池■のカソード２から排出されたカソードガスは、熱交
換器３ｏにより７００℃から６００℃に減湿される。直
列に接続された最上流の燃料電池■のカソード２の入口
ガス温度と最下流の燃料電池■のカソード２の出口ガス
温度の温度差は３００℃になるので、ライン８に供給す
るガス量Ｇ４は、第８図に示す基本型の３分の１に減ら
すことができる。このように３分の１の出力の燃料電池
を３設訂列に接続しインタークーリングすると、ガス酸
Ｇ４＝ １／３Ｇ１であるから、熱交換器２８．３０、
空気予熱器７の交換熱量は、 熱交換器２８ ： １００６４＝ ３３Ｇ１熱交換器３
０ ： １００Ｇ４＝ ３３Ｇ１空気予熱器７ ：
５０Ｇ４＝１７Ｇ１で、合計８３Ｇ１となり、第８図に
示す基本型の交換熱ωの３分の１になり、熱交換器を小
さくすることができる。又、第２図の実施例では、６５
０℃という高温排ガスを取り出すことかできる利点があ
る。
０℃とすると、空気予熱器７では４００℃に予熱された
後、熱交換器３０で５００°Ｃに予熱され、更に熱交換
器２８で６００℃に予熱されて最上流側の燃料電池■の
カソード２人口に供給されることになる。これにより燃
料電池■のカソード２から排出されたカソードガスは熱
交換器２８で７００℃から６００℃に減湿され、燃料電
池■のカソード２から排出されたカソードガスは、熱交
換器３ｏにより７００℃から６００℃に減湿される。直
列に接続された最上流の燃料電池■のカソード２の入口
ガス温度と最下流の燃料電池■のカソード２の出口ガス
温度の温度差は３００℃になるので、ライン８に供給す
るガス量Ｇ４は、第８図に示す基本型の３分の１に減ら
すことができる。このように３分の１の出力の燃料電池
を３設訂列に接続しインタークーリングすると、ガス酸
Ｇ４＝ １／３Ｇ１であるから、熱交換器２８．３０、
空気予熱器７の交換熱量は、 熱交換器２８ ： １００６４＝ ３３Ｇ１熱交換器３
０ ： １００Ｇ４＝ ３３Ｇ１空気予熱器７ ：
５０Ｇ４＝１７Ｇ１で、合計８３Ｇ１となり、第８図に
示す基本型の交換熱ωの３分の１になり、熱交換器を小
さくすることができる。又、第２図の実施例では、６５
０℃という高温排ガスを取り出すことかできる利点があ
る。
次に、第３図及び第４図はいずれも本発明の別の実施例
を示すもので、第３図は第１図に示す実施例において熱
交換器２８をなくし、空気予熱器７の入口側より分岐さ
せたガス供給ライン８ａを、上流側と下流側の燃料電池
■と■のカソード２を直列に接続するカソードガスライ
ン２７に、直接接続し、予熱していない低温のガスをカ
ソードガスライン２７に必要量注入して、上流側燃料電
池■のカソード２から排出されたカソードガス温度を下
げるようにしたものである。
を示すもので、第３図は第１図に示す実施例において熱
交換器２８をなくし、空気予熱器７の入口側より分岐さ
せたガス供給ライン８ａを、上流側と下流側の燃料電池
■と■のカソード２を直列に接続するカソードガスライ
ン２７に、直接接続し、予熱していない低温のガスをカ
ソードガスライン２７に必要量注入して、上流側燃料電
池■のカソード２から排出されたカソードガス温度を下
げるようにしたものである。
この第３図に示す実施例では、ライン８に供給するガス
温度を３５０℃としたとき、第１図に示す熱交換器２８
がないので、空気予熱器７では３５０’Ｃから６００℃
まで予熱するようにし、上流側の燃料電池■のカソード
２から排出されたカソードガス温度（７００℃）に、ガ
ス供給ライン８ａから３５０°Ｃのガスを、出口ガス温
度７００°Ｃを下流側の燃料電池■のカソード入［１温
度６００ ’Ｃにするのに必要なωだけ注入し、カンー
ドヵスの湿度を８００℃に下げるようにする。
温度を３５０℃としたとき、第１図に示す熱交換器２８
がないので、空気予熱器７では３５０’Ｃから６００℃
まで予熱するようにし、上流側の燃料電池■のカソード
２から排出されたカソードガス温度（７００℃）に、ガ
ス供給ライン８ａから３５０°Ｃのガスを、出口ガス温
度７００°Ｃを下流側の燃料電池■のカソード入［１温
度６００ ’Ｃにするのに必要なωだけ注入し、カンー
ドヵスの湿度を８００℃に下げるようにする。
ライン８を流れるガス量Ｇ５１とガス供給ライン８ａを
流れるガスｆｆ１Ｇ５２の比は、で決められる。したが
って、ライン８を流れるガス量Ｇ５１を１とすると、ガ
ス供給うイン８ａを流れるガス量Ｇ５２は０．４であり
、下流側の燃料電池■のカソード２に供給されるガス量
は、ガス供給ライン８ａを供給されるガス量か上乗せさ
れて１．４倍増加させられる。
流れるガスｆｆ１Ｇ５２の比は、で決められる。したが
って、ライン８を流れるガス量Ｇ５１を１とすると、ガ
ス供給うイン８ａを流れるガス量Ｇ５２は０．４であり
、下流側の燃料電池■のカソード２に供給されるガス量
は、ガス供給ライン８ａを供給されるガス量か上乗せさ
れて１．４倍増加させられる。
燃料電池１．ＩＩの出力を単純にカソードガス量に比例
させると、 燃料電池■／燃料電池１１−１／１．４０、４２１０．
５８ となり、１Ｈ−プラントならば、４２０に−と５８０Ｋ
Ｗの燃料電池スタックとなる。第３図において供給され
るガス量（排出されるガスｆｆ１）Ｇ５は、Ｇ５１ ＋
Ｇ５２であり、第８図に示１基本型のガスＩＧＩに対し
０．５８Ｇ１と減らすことかできる。空気予熱器７の交
換熱量については、空気予熱器７の湿度差が２５０℃あ
り、又、該空気予熱器７に導かれるガス量Ｇ５１は全体
のガス量Ｇ５に対して０、７１Ｇ５であるため、交換熱
量２５０Ｇ５１は、２５０Ｇ５１＝ ２５０ｘ０．７１
Ｇ５＝ ２５０ｘＯ，７１ｘＯ，５８Ｇ１１０３Ｇ１ となり、第１図に示す実施例における交換熱量１２５Ｇ
１よりも更に小さくすることかでき、空気予熱器７を小
さくすることか可能となる。
させると、 燃料電池■／燃料電池１１−１／１．４０、４２１０．
５８ となり、１Ｈ−プラントならば、４２０に−と５８０Ｋ
Ｗの燃料電池スタックとなる。第３図において供給され
るガス量（排出されるガスｆｆ１）Ｇ５は、Ｇ５１ ＋
Ｇ５２であり、第８図に示１基本型のガスＩＧＩに対し
０．５８Ｇ１と減らすことかできる。空気予熱器７の交
換熱量については、空気予熱器７の湿度差が２５０℃あ
り、又、該空気予熱器７に導かれるガス量Ｇ５１は全体
のガス量Ｇ５に対して０、７１Ｇ５であるため、交換熱
量２５０Ｇ５１は、２５０Ｇ５１＝ ２５０ｘ０．７１
Ｇ５＝ ２５０ｘＯ，７１ｘＯ，５８Ｇ１１０３Ｇ１ となり、第１図に示す実施例における交換熱量１２５Ｇ
１よりも更に小さくすることかでき、空気予熱器７を小
さくすることか可能となる。
又、第４図は第２図に示す実施例において熱交換器２８
と３０をなくし、空気予熱器７の入口側より分岐させた
ガス供給ライン８ａと８ｂを燃料電池■と■の各カソー
ドガス中に必要♀注入して、各々カソードガス温度を下
げるようにしたものである。
と３０をなくし、空気予熱器７の入口側より分岐させた
ガス供給ライン８ａと８ｂを燃料電池■と■の各カソー
ドガス中に必要♀注入して、各々カソードガス温度を下
げるようにしたものである。
第４図に示１実施例では、直列に接続された３段の燃料
電池１． Ｉｌ、 Ｉ［Ｉのうち、下流側の燃料電池■
と■のカソード２に供給される上流側からのカソードガ
ス温度を、別々に注入される低温のガスで下げようとす
るもので、第２図に示−づ実施例の場合よりもガス供給
ライン８ａ ８ｂを通して注入されるガス量だ（プ仝体
のガスωは増えるが、第８図に示す基本型のものとは大
幅にガス量を減らすことかできる。
電池１． Ｉｌ、 Ｉ［Ｉのうち、下流側の燃料電池■
と■のカソード２に供給される上流側からのカソードガ
ス温度を、別々に注入される低温のガスで下げようとす
るもので、第２図に示−づ実施例の場合よりもガス供給
ライン８ａ ８ｂを通して注入されるガス量だ（プ仝体
のガスωは増えるが、第８図に示す基本型のものとは大
幅にガス量を減らすことかできる。
この実施例において、空気予熱器７を経て最上流の燃料
電池■のカソード２に供給されるガス量を６６１、ガス
供給ライン８ａを流れるノノズ１を６６２、ガス供給ラ
イン８ｂを流れるガス量をＧ６３とすると、トータルの
供給ガス量（排ガス量）Ｇ６は、 Ｇ６＝Ｇ６１ ＋Ｇ６２ ＋Ｇ６３ である。Ｇ６２は、カソードガス温度７００℃を６００
°Ｃに下げるのに必要な量で、第３図に示す実施例と同
様に０．４Ｇ６１である。Ｇ６３は、Ｇ６３ ＝０．４
（Ｇ６１十６６２）＝０．４ ｘｌ、４Ｇ６１＝０．
５６Ｇ６１ となり、Ｇ６＝１ ＋０．４ ＋０．５６＝１．９６６
６１となる。
電池■のカソード２に供給されるガス量を６６１、ガス
供給ライン８ａを流れるノノズ１を６６２、ガス供給ラ
イン８ｂを流れるガス量をＧ６３とすると、トータルの
供給ガス量（排ガス量）Ｇ６は、 Ｇ６＝Ｇ６１ ＋Ｇ６２ ＋Ｇ６３ である。Ｇ６２は、カソードガス温度７００℃を６００
°Ｃに下げるのに必要な量で、第３図に示す実施例と同
様に０．４Ｇ６１である。Ｇ６３は、Ｇ６３ ＝０．４
（Ｇ６１十６６２）＝０．４ ｘｌ、４Ｇ６１＝０．
５６Ｇ６１ となり、Ｇ６＝１ ＋０．４ ＋０．５６＝１．９６６
６１となる。
３段の燃料電池■と■と■の出りをカソードガス量に比
例させると、 燃料電池Ｉ／Ｉｔ／ｌ１１＝１／１．４／１．９６＝
０．２３１０．３２１０．４５ のようになり、Ｇ６は第８図に示す基本型に対し０、４
５Ｇ１にづることができ、カソード冷却に要するガス量
を半分以下にすることができる。又、空気予熱器７の交
換熱量２５０Ｇ６１は、＝ １２８ｘ０．４５Ｇ１ ＝ ５７．６Ｇ１ となり、第２図に示す実施例よりも小さくできる。
例させると、 燃料電池Ｉ／Ｉｔ／ｌ１１＝１／１．４／１．９６＝
０．２３１０．３２１０．４５ のようになり、Ｇ６は第８図に示す基本型に対し０、４
５Ｇ１にづることができ、カソード冷却に要するガス量
を半分以下にすることができる。又、空気予熱器７の交
換熱量２５０Ｇ６１は、＝ １２８ｘ０．４５Ｇ１ ＝ ５７．６Ｇ１ となり、第２図に示す実施例よりも小さくできる。
更に、第５図と第６図はいずれも本発明の別の実施例を
示すもので、第３図や第４図に示す実施例における空気
予熱器７を置く代りに、高温の排ガスの一部をリサイク
ルさせるリサイクルライン２５とリサイクル用ブロワ２
６を設け、上流側の燃料電池■のカソード２へ供給され
るガス中にリサイクルされた高温ガスを混入してガス温
度を調節させるようにし、下流側の燃料電池に供給され
るガス温度は、直接注入される低温のガスにより下げる
ようにしたものである。
示すもので、第３図や第４図に示す実施例における空気
予熱器７を置く代りに、高温の排ガスの一部をリサイク
ルさせるリサイクルライン２５とリサイクル用ブロワ２
６を設け、上流側の燃料電池■のカソード２へ供給され
るガス中にリサイクルされた高温ガスを混入してガス温
度を調節させるようにし、下流側の燃料電池に供給され
るガス温度は、直接注入される低温のガスにより下げる
ようにしたものである。
第５図に示す実施例は、第３図に対応するもので、シス
テムに供給されるガス温度を３５０°Ｃとすると、上流
側の燃料電池■のカソード入口のガス温度は、リサイク
ル用ブロワ２６でり１Ｊイクルされるガス（７００℃）
の混入により６００℃に調節されるようにし、上記燃料
電池■のカソード２から排出されるガス（７００℃）を
、ガス供給うイン８ａを経て注入される３５０℃のガス
により６００℃の温度に調節させるようにする。
テムに供給されるガス温度を３５０°Ｃとすると、上流
側の燃料電池■のカソード入口のガス温度は、リサイク
ル用ブロワ２６でり１Ｊイクルされるガス（７００℃）
の混入により６００℃に調節されるようにし、上記燃料
電池■のカソード２から排出されるガス（７００℃）を
、ガス供給うイン８ａを経て注入される３５０℃のガス
により６００℃の温度に調節させるようにする。
ライン８のガス量を６７１、リサイクルガスの混入後の
ガスωを６７２、ガス供給うイン８ａのガス量をＧ１３
、下流側の燃料電池Ｈのカソード出口のガス量を６７４
、リサイクルライン１５のノｊス量をＧ７５と１−ると
、 Ｇ７２ ＝Ｇ７５ ＋Ｇ７１ ＝Ｇ７５ ＋０．４Ｇ７５＝１．４Ｇ７５Ｇ７４ ＝Ｇ
７２ ＋Ｇ７３ ＝Ｇ７２ ＋０．４Ｇ７２ ＝１．４Ｇ７２＝１．４ Ｘｌ、４Ｇ７５＝１．９６Ｇ
７５となり、リサイクル率は、 となる。
ガスωを６７２、ガス供給うイン８ａのガス量をＧ１３
、下流側の燃料電池Ｈのカソード出口のガス量を６７４
、リサイクルライン１５のノｊス量をＧ７５と１−ると
、 Ｇ７２ ＝Ｇ７５ ＋Ｇ７１ ＝Ｇ７５ ＋０．４Ｇ７５＝１．４Ｇ７５Ｇ７４ ＝Ｇ
７２ ＋Ｇ７３ ＝Ｇ７２ ＋０．４Ｇ７２ ＝１．４Ｇ７２＝１．４ Ｘｌ、４Ｇ７５＝１．９６Ｇ
７５となり、リサイクル率は、 となる。
又、システムに供給され且つ排出されるガス化Ｇ７は、
Ｇ７＝Ｇ７４−Ｇ７５
となる。
今、高温ガスのリサイクル方式の基本型である第９図に
ついてみると、燃料電池１のカソード２に接続したライ
ン８のガス量を６２１、リサイクルされた高温ガスが混
入されたガス量をＧ２２、リサイクルされるガス量をＧ
２３とし、システムに供給されるガス量を６２とすると
、Ｇ２２二Ｇ２３ 十Ｇ２１ ＝Ｇ２３ ＋０．４Ｇ２３＝１．４Ｇ２３Ｇ２３ ＝Ｇ
２２−Ｇ２ ＝１．４Ｇ２３−Ｇ２−：２．５Ｇ２ となり、リサイクル率は、 となる。ここで、第５図の実施例を上記第９図の基本型
のものと比較すると、 Ｇ７４ ＝０．５８Ｇ２２ であり、Ｇ７＝０．５Ｇ７４であるから、Ｇ７は、Ｇ７
＝０．５ ｘ２Ｇ２ ＝Ｇ２ となり、システムとして吸入排出するガス量は第９図の
基本型のものと変らないことになり、リサイクル量は、 となり、第９図の基本型に対して４０％と減少させるこ
とかできる。
ついてみると、燃料電池１のカソード２に接続したライ
ン８のガス量を６２１、リサイクルされた高温ガスが混
入されたガス量をＧ２２、リサイクルされるガス量をＧ
２３とし、システムに供給されるガス量を６２とすると
、Ｇ２２二Ｇ２３ 十Ｇ２１ ＝Ｇ２３ ＋０．４Ｇ２３＝１．４Ｇ２３Ｇ２３ ＝Ｇ
２２−Ｇ２ ＝１．４Ｇ２３−Ｇ２−：２．５Ｇ２ となり、リサイクル率は、 となる。ここで、第５図の実施例を上記第９図の基本型
のものと比較すると、 Ｇ７４ ＝０．５８Ｇ２２ であり、Ｇ７＝０．５Ｇ７４であるから、Ｇ７は、Ｇ７
＝０．５ ｘ２Ｇ２ ＝Ｇ２ となり、システムとして吸入排出するガス量は第９図の
基本型のものと変らないことになり、リサイクル量は、 となり、第９図の基本型に対して４０％と減少させるこ
とかできる。
第６図は第４図に示す実施例に対応させた更に別の実施
例を示すもので、システムに供給され且つ排出されるガ
ス量を６８として、ライン８のガス量を６８１、リサイ
クルされたガスが混入されたガス量を０８２、ガス供給
ライン８ａのガス量を６８３、燃料電池■の入口側のガ
ス量をＧａ４、ガス供給ライン８ｂのガス量を６８５、
燃料電池■の入口側及び出口側のガス量を６８６、リサ
イクルされるガス量をＧａ４とすると、 Ｇａ４ ＝Ｇ８７ ＋Ｇ３１ −Ｇ８７ 十０．４Ｇ８７＝１．４Ｇ８７Ｇ８４ ＝Ｇ
８２ ＋Ｇ３３ Ｇａ４ 十０．４Ｇ８２＝１．４Ｇ８２＝１．９６Ｇ８
７Ｇ８６ ＝Ｇ８４ ＋Ｇ３５ ＝Ｇ８４ ＋０．４６８４＝１．４６８４＝２．７Ｇ８
７となり、リサイクル率は、 に示す基本型に比較して、リサイクル荀は、となり、第
９図に示１基本型のリサイクルφを１００としてその２
４％に減少させることかできる。
例を示すもので、システムに供給され且つ排出されるガ
ス量を６８として、ライン８のガス量を６８１、リサイ
クルされたガスが混入されたガス量を０８２、ガス供給
ライン８ａのガス量を６８３、燃料電池■の入口側のガ
ス量をＧａ４、ガス供給ライン８ｂのガス量を６８５、
燃料電池■の入口側及び出口側のガス量を６８６、リサ
イクルされるガス量をＧａ４とすると、 Ｇａ４ ＝Ｇ８７ ＋Ｇ３１ −Ｇ８７ 十０．４Ｇ８７＝１．４Ｇ８７Ｇ８４ ＝Ｇ
８２ ＋Ｇ３３ Ｇａ４ 十０．４Ｇ８２＝１．４Ｇ８２＝１．９６Ｇ８
７Ｇ８６ ＝Ｇ８４ ＋Ｇ３５ ＝Ｇ８４ ＋０．４６８４＝１．４６８４＝２．７Ｇ８
７となり、リサイクル率は、 に示す基本型に比較して、リサイクル荀は、となり、第
９図に示１基本型のリサイクルφを１００としてその２
４％に減少させることかできる。
なお、本発明は上記した各実施例のもののみに限定され
るものではなく、多段にして直列に接続する燃料電池の
数は３段以上としてもよく、その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲内で神々変更を加え得ることは勿論である。
るものではなく、多段にして直列に接続する燃料電池の
数は３段以上としてもよく、その他本発明の要旨を逸脱
しない範囲内で神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発電装
置によれば、複数の燃料電池を直列に接続して、各燃料
電池間のカソードガスラインの途中に、熱交換器をｔ９
置するか、あるいは低温のガスを直接注入するようにし
、各燃料電池のカソード入口側のガス温度か同じになる
ように調節して、上流側の燃料電池のカソード入口側と
下流側の燃料電池のカソード出口側の実際のガス温度差
を大きくとれるように１６ので、カソード冷却用として
供給するガス量を、通常のカソード人ロ／出ロ温度差の
小さいシステムに比して大幅に減少させることかできて
、空気予熱器を小さくすることか可能となり、空気予熱
器の動力消費も低減でき、更に、高温ガスをリサイクル
させてカソード入口のガス温度を調節させるようにした
ものでも、燃料電池を多段に配して直列に接続させるよ
うにすることにより、リサイクルガス量を大幅に減少で
きて、リサイクル用ブロワの動力消費も低減できる、等
の優れた効果を奏し得る。
置によれば、複数の燃料電池を直列に接続して、各燃料
電池間のカソードガスラインの途中に、熱交換器をｔ９
置するか、あるいは低温のガスを直接注入するようにし
、各燃料電池のカソード入口側のガス温度か同じになる
ように調節して、上流側の燃料電池のカソード入口側と
下流側の燃料電池のカソード出口側の実際のガス温度差
を大きくとれるように１６ので、カソード冷却用として
供給するガス量を、通常のカソード人ロ／出ロ温度差の
小さいシステムに比して大幅に減少させることかできて
、空気予熱器を小さくすることか可能となり、空気予熱
器の動力消費も低減でき、更に、高温ガスをリサイクル
させてカソード入口のガス温度を調節させるようにした
ものでも、燃料電池を多段に配して直列に接続させるよ
うにすることにより、リサイクルガス量を大幅に減少で
きて、リサイクル用ブロワの動力消費も低減できる、等
の優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の一実施例を示ｔＷ要因、第２図は第１
図を変形した他の実施例を示覆概要図、第３図は本発明
の別の実施例を示す概要図、第４図は第３図を女形した
他の実施例を示ｆｆ［要因、第５図は本発明の更に別の
実施例を示す概要図、第６図は第５図を変形した他の実
施例を示−ｔａｔ要図要因７図は溶融炭酸塩型燃料電池
発電装置の一例を示匁システム系統構成図、第８図はカ
ソード入口へのガス温度を空気予熱器で調節するように
した基本的構成を示す概要図、第９図はり４ノイクル方
式てカソード入口へのガス温度を調節するようにした基
本的構成を示覆概要図である。 １’、Ｉ［、ＩＩＩ・・・燃料電池、？・・・カッ−１
〜、７・・・空気予熱器、８・・・ライン、８ａ、８ｂ
・・・ガス供給ライン、２５・・・す１ノイクルライン
、２６・・・す１ノイクル用ブロワ、２７．２９・−・
カソードガスライン、２８３０・・・熱交換器。 第１図 第５図 第６図 す 第４図
図を変形した他の実施例を示覆概要図、第３図は本発明
の別の実施例を示す概要図、第４図は第３図を女形した
他の実施例を示ｆｆ［要因、第５図は本発明の更に別の
実施例を示す概要図、第６図は第５図を変形した他の実
施例を示−ｔａｔ要図要因７図は溶融炭酸塩型燃料電池
発電装置の一例を示匁システム系統構成図、第８図はカ
ソード入口へのガス温度を空気予熱器で調節するように
した基本的構成を示す概要図、第９図はり４ノイクル方
式てカソード入口へのガス温度を調節するようにした基
本的構成を示覆概要図である。 １’、Ｉ［、ＩＩＩ・・・燃料電池、？・・・カッ−１
〜、７・・・空気予熱器、８・・・ライン、８ａ、８ｂ
・・・ガス供給ライン、２５・・・す１ノイクルライン
、２６・・・す１ノイクル用ブロワ、２７．２９・−・
カソードガスライン、２８３０・・・熱交換器。 第１図 第５図 第６図 す 第４図
Claims (3)
- （１）溶融炭酸塩型燃料電池を複数設置して直列に接続
し、上流側の燃料電池のカソード出口と下流側の燃料電
池のカソード入口とを接続するカソードガスラインの途
中に、熱交換器を設置し、且つ最上流側の燃料電池のカ
ソードに供給するガスを予熱する空気予熱器を設置し、
更に空気予熱器を通つたガスを上記熱交換器を通すよう
にしてなる構成を有することを特徴とする溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置。 - （２）溶融炭酸塩型燃料電池を複数設置して直列に接続
し、上流側の燃料電池のカソード出口と下流側の燃料電
池のカソード入口とを接続するカソードガスラインの途
中に、上流側の燃料電池のカソード出口のガス温度を下
げるために低温のガスを注入するためのガス供給ライン
を接続し、且つ最上流の燃料電池のカソードにガスを供
給するラインの途中に空気予熱器を設け、上記ガス供給
ラインを上記空気予熱器の入側より分岐させてなる構成
を有することを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池発電装
置。 - （３）溶融炭酸塩型燃料電池を複数設置して直列に接続
し、上流側の燃料電池のカソード出口と下流側の燃料電
池のカソード入口とを接続するカソードガスラインの途
中に、上流側の燃料電池のカソード出口のガス温度を下
げるために低温のガスを注入するガス供給ラインを接続
し、且つ最下流の燃料電池のカソード出口から排出され
た高温のガスの一部を最上流の燃料電池のカソード入口
側へリサイクルさせるようにしてなる構成を有すること
を特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115615A JP2942999B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
| EP91107027A EP0459165B1 (en) | 1990-05-01 | 1991-04-30 | Power generation system using molten carbonate type fuel cell |
| DE69110982T DE69110982T2 (de) | 1990-05-01 | 1991-04-30 | Energiegewinnungssystem mit Anwendung von geschmolzenen Karbonatbrennstoffzellen. |
| DK91107027.4T DK0459165T3 (da) | 1990-05-01 | 1991-04-30 | Kraftgenereringssystem, der anvender brændselsceller med smeltet carbonat |
| ES91107027T ES2077107T3 (es) | 1990-05-01 | 1991-04-30 | Sistema de generacion de energia electrica utilizando pilas de combustible del tipo de carbonato fundido. |
| US07/913,997 US5306575A (en) | 1990-05-01 | 1992-07-17 | Power generation system using molten carbonate type fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2115615A JP2942999B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412463A true JPH0412463A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2942999B2 JP2942999B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=14667039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2115615A Expired - Fee Related JP2942999B2 (ja) | 1990-05-01 | 1990-05-01 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5306575A (ja) |
| EP (1) | EP0459165B1 (ja) |
| JP (1) | JP2942999B2 (ja) |
| DE (1) | DE69110982T2 (ja) |
| DK (1) | DK0459165T3 (ja) |
| ES (1) | ES2077107T3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216992A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合発電プラント |
| JP2011525295A (ja) * | 2008-07-21 | 2011-09-15 | スタクセラ・ゲーエムベーハー | 直列接続された２つの燃料電池スタックを有する燃料電池システム |
| JP2016535238A (ja) * | 2013-09-30 | 2016-11-10 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーＥｘｘｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 熱回収蒸気発生器内での燃料電池集積化 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6083636A (en) * | 1994-08-08 | 2000-07-04 | Ztek Corporation | Fuel cell stacks for ultra-high efficiency power systems |
| ATE165478T1 (de) * | 1994-10-19 | 1998-05-15 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage mit wärmenutzung des kathodengases und verfahren zu ihrem betrieb |
| US5900329A (en) * | 1994-10-19 | 1999-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Fuel-cell system and method for operating a fuel-cell system |
| JP3053362B2 (ja) * | 1995-08-01 | 2000-06-19 | 株式会社東芝 | 炭酸ガスの分離方泡炭酸ガス吸収材及び炭酸ガスの分離装置 |
| DE19544483A1 (de) * | 1995-11-29 | 1997-06-19 | Aeg Energietechnik Gmbh | Verfahren zur Gaskühlung bei Brennstoffzellen |
| DE19611591A1 (de) * | 1996-03-23 | 1997-09-25 | Dornier Gmbh | Hochtemperatur-Brennstoffzellen-Anlage |
| US6645485B2 (en) * | 2000-05-10 | 2003-11-11 | Allan R. Dunn | Method of treating inflammation in the joints of a body |
| DE50115246D1 (de) | 2000-09-27 | 2010-01-14 | Siemens Ag | Brennstoffzellenanlage |
| US7097925B2 (en) * | 2000-10-30 | 2006-08-29 | Questair Technologies Inc. | High temperature fuel cell power plant |
| CA2403342C (en) * | 2001-09-17 | 2007-07-31 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| US7285350B2 (en) * | 2002-09-27 | 2007-10-23 | Questair Technologies Inc. | Enhanced solid oxide fuel cell systems |
| FI120476B (fi) * | 2004-10-28 | 2009-10-30 | Waertsilae Finland Oy | Polttokennopinojen virtausjärjestely |
| US20060251934A1 (en) * | 2005-05-09 | 2006-11-09 | Ion America Corporation | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| US8691462B2 (en) * | 2005-05-09 | 2014-04-08 | Modine Manufacturing Company | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| US7858256B2 (en) * | 2005-05-09 | 2010-12-28 | Bloom Energy Corporation | High temperature fuel cell system with integrated heat exchanger network |
| GB2442252B (en) * | 2006-09-27 | 2010-10-27 | Intelligent Energy Ltd | Low temperature operation of open cathode fuel cell stacks using air recirculation |
| EP2092589A1 (en) * | 2006-11-20 | 2009-08-26 | Eect B.V. | System having high-temperature fuel cells |
| WO2025085585A1 (en) * | 2023-10-18 | 2025-04-24 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Enhanced reforming throughput for molten carbonate fuel cell |
| FR3162445A1 (fr) * | 2024-05-27 | 2025-11-28 | Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Ensemble comportant une pluralité d’empilements à oxydes solides de type SOEC/SOFC à haute température et un bypass |
| CN118299633B (zh) * | 2024-06-04 | 2024-09-03 | 山东国创燃料电池技术创新中心有限公司 | 一种多级燃料电池系统和燃气控制方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4080487A (en) * | 1977-02-09 | 1978-03-21 | United Technologies Corporation | Process for cooling molten carbonate fuel cell stacks and apparatus therefor |
| US4128700A (en) * | 1977-11-26 | 1978-12-05 | United Technologies Corp. | Fuel cell power plant and method for operating the same |
| US4722873A (en) * | 1985-12-06 | 1988-02-02 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Fuel cell power generating system |
| JPS62274560A (ja) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Mitsubishi Electric Corp | 複合型燃料電池発電装置 |
| US4766044A (en) * | 1986-11-03 | 1988-08-23 | International Fuel Cells Corporation | Fuel cell recycling system |
| NL8901348A (nl) * | 1989-05-29 | 1990-12-17 | Turboconsult Bv | Werkwijze en inrichting voor het opwekken van electrische energie. |
| JP2819730B2 (ja) * | 1990-02-15 | 1998-11-05 | 石川島播磨重工業株式会社 | 溶融炭酸塩型燃料電池の運転方法 |
-
1990
- 1990-05-01 JP JP2115615A patent/JP2942999B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-04-30 DE DE69110982T patent/DE69110982T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-04-30 DK DK91107027.4T patent/DK0459165T3/da active
- 1991-04-30 ES ES91107027T patent/ES2077107T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-04-30 EP EP91107027A patent/EP0459165B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-07-17 US US07/913,997 patent/US5306575A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001216992A (ja) * | 2000-02-01 | 2001-08-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 複合発電プラント |
| JP2011525295A (ja) * | 2008-07-21 | 2011-09-15 | スタクセラ・ゲーエムベーハー | 直列接続された２つの燃料電池スタックを有する燃料電池システム |
| KR101352525B1 (ko) * | 2008-07-21 | 2014-01-17 | 스탁세라 게엠베하 | 직렬로 연결된 두 개의 연료 전지 스택을 갖는 연료 전지 시스템 |
| JP2016535238A (ja) * | 2013-09-30 | 2016-11-10 | エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーＥｘｘｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 熱回収蒸気発生器内での燃料電池集積化 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2077107T3 (es) | 1995-11-16 |
| EP0459165B1 (en) | 1995-07-05 |
| EP0459165A2 (en) | 1991-12-04 |
| JP2942999B2 (ja) | 1999-08-30 |
| DE69110982T2 (de) | 1995-11-30 |
| DK0459165T3 (da) | 1995-11-06 |
| DE69110982D1 (de) | 1995-08-10 |
| US5306575A (en) | 1994-04-26 |
| EP0459165A3 (en) | 1992-06-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0412463A (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 | |
| EP0807321B1 (de) | Brennstoffzellenmodul, bei dem zellenstapel, katalytische verbrennungseinrichtung und reformer in einem isolierenden schutzgehäuse zusammengefasst sind | |
| JP4579560B2 (ja) | 燃料電池・常圧タービン・ハイブリッドシステム | |
| KR0175066B1 (ko) | 전기에너지의 발생 방법 및 장치 | |
| KR20070043044A (ko) | 복합 발전설비 | |
| DE19706584A1 (de) | Hochtemperaturbrennstoffzellen mit Erwärmung des Reaktionsgases | |
| WO2007082522A1 (de) | Verfahren und system zum betreiben einer hochtemperaturbrennstoffzelle | |
| CN107394230A (zh) | 采用燃料电池的动力系统及具有其的整车系统 | |
| CN112803039B (zh) | 一种热电联供装置及方法 | |
| CN212109580U (zh) | 一种基于熔盐储热技术的高温烟气余热利用系统 | |
| CN119491248A (zh) | Soec模组和基于多堆芯模组的soec电解水制氢装置 | |
| CN117232273B (zh) | 一种基于低温区排烟技术的循环热风系统 | |
| CN207811269U (zh) | 一种冶炼烟气制酸系统 | |
| JP4745479B2 (ja) | 複合発電プラント | |
| CN100433433C (zh) | 燃料电池和常压涡轮机的混合系统 | |
| CN107394231A (zh) | 采用燃料电池的动力系统及具有其的整车系统 | |
| TWI919378B (zh) | 固體氧化物電解池模組和基於多堆芯模組的固體氧化物電解池電解水製氫裝置 | |
| CN107681177A (zh) | 一种燃料电池系统及包括其的交通工具 | |
| WO2017138720A1 (ko) | 복수의 열원을 활용한 초임계 이산화탄소 발전 시스템 | |
| CN107840314B (zh) | 一种冶炼烟气制酸系统 | |
| CN1082508A (zh) | 合成氨变换工段余热回收工艺 | |
| JP2002313375A (ja) | 燃料電池発電設備及びタービン発電設備 | |
| CN112983576B (zh) | 一种模块化负荷灵活调节的富氧燃烧发电系统及其运行方法 | |
| JPS63141268A (ja) | 天然ガス改質溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 | |
| CN112038667B (zh) | 一种用于氢氧燃料电池测试的气体循环加湿方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |