JPH0831436A - パッケージ型燃料電池発電プラント - Google Patents
パッケージ型燃料電池発電プラントInfo
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- JPH0831436A JPH0831436A JP6161485A JP16148594A JPH0831436A JP H0831436 A JPH0831436 A JP H0831436A JP 6161485 A JP6161485 A JP 6161485A JP 16148594 A JP16148594 A JP 16148594A JP H0831436 A JPH0831436 A JP H0831436A
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- fuel
- gas
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、安全性を十分に確保しつつ、発電稼
動率を向上させ、燃料電池本体に無用の負担がかからず
運転性に優れることを最も主要な目的とする。 【構成】本発明は、燃料極に水素等の燃料ガスを接触さ
せると共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触さ
せ、この時の電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを一対の電極から取出す燃料電池本体とその周辺要
素を、パッケージの内部に収納して成り、かつパッケー
ジ内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り
込む換気手段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電
池発電プラントにおいて、パッケージの排気部またはそ
の付近に設けられ、燃料電池本体とその周辺要素からパ
ッケージ内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス
漏洩検出手段と、可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性
ガス検知信号を基に、パッケージの換気風量を増加させ
るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。
動率を向上させ、燃料電池本体に無用の負担がかからず
運転性に優れることを最も主要な目的とする。 【構成】本発明は、燃料極に水素等の燃料ガスを接触さ
せると共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触さ
せ、この時の電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを一対の電極から取出す燃料電池本体とその周辺要
素を、パッケージの内部に収納して成り、かつパッケー
ジ内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り
込む換気手段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電
池発電プラントにおいて、パッケージの排気部またはそ
の付近に設けられ、燃料電池本体とその周辺要素からパ
ッケージ内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス
漏洩検出手段と、可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性
ガス検知信号を基に、パッケージの換気風量を増加させ
るように制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池本体およびそ
の周辺要素を、パッケージの内部に収納して成るパッケ
ージ型の燃料電池発電プラントに係り、特にパッケージ
内機器、配管類からパッケージ内空間への可燃性ガスの
漏洩を検出し、さらにそれに対処できるようにしたパッ
ケージ型燃料電池発電プラントに関するものである。
の周辺要素を、パッケージの内部に収納して成るパッケ
ージ型の燃料電池発電プラントに係り、特にパッケージ
内機器、配管類からパッケージ内空間への可燃性ガスの
漏洩を検出し、さらにそれに対処できるようにしたパッ
ケージ型燃料電池発電プラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池発電プラントは、天然ガス、メ
タノール等の燃料の有している化学エネルギーを直接電
気エネルギーに変換するものであり、通常、リン酸等の
電解質層を挟んで燃料極および酸化剤極の一対の多孔質
電極を配置すると共に、燃料極の背面に水素等の燃料ガ
スを接触させ、また酸化剤極の背面に酸素等の酸化剤ガ
スを接触させ、この時に起こる電気化学的反応により発
生する電気エネルギーを一対の電極から取り出す燃料電
池本体、およびその周辺要素から構成されている。
タノール等の燃料の有している化学エネルギーを直接電
気エネルギーに変換するものであり、通常、リン酸等の
電解質層を挟んで燃料極および酸化剤極の一対の多孔質
電極を配置すると共に、燃料極の背面に水素等の燃料ガ
スを接触させ、また酸化剤極の背面に酸素等の酸化剤ガ
スを接触させ、この時に起こる電気化学的反応により発
生する電気エネルギーを一対の電極から取り出す燃料電
池本体、およびその周辺要素から構成されている。
【０００３】また、この燃料電池発電プラントは、化学
／電気変換の際に熱も発生することから、最近では、コ
ージェネレーション設備として活用されてきている。図
３は、この種の従来のリン酸型の燃料電池発電プラント
の構成例を示す概略図である。
／電気変換の際に熱も発生することから、最近では、コ
ージェネレーション設備として活用されてきている。図
３は、この種の従来のリン酸型の燃料電池発電プラント
の構成例を示す概略図である。
【０００４】すなわち、図３に示すように、燃料電池発
電プラントは、天然ガス、メタノール等を水素にする燃
料処理装置１と、燃料ガス（水素等）と酸化剤（大気中
の酸素等）とを反応させて直流電気と熱とを得る燃料電
池本体２と、電気・制御装置３と、燃料電池本体２にそ
れぞれ配管を介して燃料ガスおよび酸化剤を供給するた
めの燃料供給弁４および酸化剤供給弁５とから構成され
る。また、需要地配置たるオンサイト用途では、これら
の各要素がパッケージ６の内部に収納されてパッケージ
型とし、据え付けに便利な構造となっている。
電プラントは、天然ガス、メタノール等を水素にする燃
料処理装置１と、燃料ガス（水素等）と酸化剤（大気中
の酸素等）とを反応させて直流電気と熱とを得る燃料電
池本体２と、電気・制御装置３と、燃料電池本体２にそ
れぞれ配管を介して燃料ガスおよび酸化剤を供給するた
めの燃料供給弁４および酸化剤供給弁５とから構成され
る。また、需要地配置たるオンサイト用途では、これら
の各要素がパッケージ６の内部に収納されてパッケージ
型とし、据え付けに便利な構造となっている。
【０００５】一方、天然ガスや水素等の可燃性ガスが取
り扱われることから、パッケージ６は換気に注意が払わ
れ、換気ファン７が設けられて、常時パッケージ６内雰
囲気を排出し、新鮮な外気が取り込まれることにより、
機器、配管類からパッケージ６内へ可燃性ガスが万一漏
洩しても、その滞留、蓄積によって燃焼／爆発濃度に達
することがないように設計されている。
り扱われることから、パッケージ６は換気に注意が払わ
れ、換気ファン７が設けられて、常時パッケージ６内雰
囲気を排出し、新鮮な外気が取り込まれることにより、
機器、配管類からパッケージ６内へ可燃性ガスが万一漏
洩しても、その滞留、蓄積によって燃焼／爆発濃度に達
することがないように設計されている。
【０００６】ところで、このようなパッケージ型の燃料
電池発電プラントでは、オンサイト用途として無人運転
する設計が基本であり、上述した換気ファン７の停止時
には、直ちに燃料供給弁４を全閉して、燃料電池本体２
の発電を停止させる設計となっている。
電池発電プラントでは、オンサイト用途として無人運転
する設計が基本であり、上述した換気ファン７の停止時
には、直ちに燃料供給弁４を全閉して、燃料電池本体２
の発電を停止させる設計となっている。
【０００７】このため、可燃性ガスの漏洩があっても停
止せずに修理可能であるような場合、あるいは可燃性ガ
スの漏洩量が著しく低く自然換気によっても充分に濃度
を低く抑えられるような場合、もしくはセンサーの誤動
作であるような場合には、発電運転が継続可能であるに
もかかわらず、現状の技術では運転継続ができず、発電
稼働率が低いものとなっている。
止せずに修理可能であるような場合、あるいは可燃性ガ
スの漏洩量が著しく低く自然換気によっても充分に濃度
を低く抑えられるような場合、もしくはセンサーの誤動
作であるような場合には、発電運転が継続可能であるに
もかかわらず、現状の技術では運転継続ができず、発電
稼働率が低いものとなっている。
【０００８】また、可燃性ガスそのものの有無はわから
ないまま、換気機能の喪失のみによって保護動作を起こ
す必要上、即座に燃料供給弁４を全閉して燃料電池発電
プラントの運転を停止させるため、燃料電池本体２の水
素欠乏を引き起こして、燃料電池本体２にかかる無用の
負担が大きくなり、結果として運転性能の劣化につなが
る。
ないまま、換気機能の喪失のみによって保護動作を起こ
す必要上、即座に燃料供給弁４を全閉して燃料電池発電
プラントの運転を停止させるため、燃料電池本体２の水
素欠乏を引き起こして、燃料電池本体２にかかる無用の
負担が大きくなり、結果として運転性能の劣化につなが
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
パッケージ型燃料電池発電プラントにおいては、安全性
を確保しようとすると、発電稼動率が低下するばかりで
なく、運転性能が劣化してしまうという問題があった。
パッケージ型燃料電池発電プラントにおいては、安全性
を確保しようとすると、発電稼動率が低下するばかりで
なく、運転性能が劣化してしまうという問題があった。
【００１０】本発明の目的は、安全性を十分に確保しつ
つ、発電稼動率を向上させることができ、しかも燃料電
池本体に無用の負担がかからない運転性に優れたパッケ
ージ型燃料電池発電プラントを提供することにある。
つ、発電稼動率を向上させることができ、しかも燃料電
池本体に無用の負担がかからない運転性に優れたパッケ
ージ型燃料電池発電プラントを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、燃料極に水素等の燃料ガスを接触させると共に、
酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起
こる電気化学的反応により発生する電気エネルギーを一
対の電極から取り出す燃料電池本体およびその周辺要素
を、パッケージの内部に収納して成り、かつパッケージ
内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り込
む換気手段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電池
発電プラントにおいて、まず、請求項１に係る発明で
は、パッケージの排気部またはその付近に設けられ、燃
料電池本体およびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出手段を備
えて成る。
めに、燃料極に水素等の燃料ガスを接触させると共に、
酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起
こる電気化学的反応により発生する電気エネルギーを一
対の電極から取り出す燃料電池本体およびその周辺要素
を、パッケージの内部に収納して成り、かつパッケージ
内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り込
む換気手段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電池
発電プラントにおいて、まず、請求項１に係る発明で
は、パッケージの排気部またはその付近に設けられ、燃
料電池本体およびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出手段を備
えて成る。
【００１２】また、請求項２に係る発明では、パッケー
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、パッ
ケージの換気風量を増加させるように制御する制御手段
とを備えて成る。
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、パッ
ケージの換気風量を増加させるように制御する制御手段
とを備えて成る。
【００１３】ここで、特に上記パッケージの換気風量を
増加させるように制御する制御手段としては、パッケー
ジに設けられた自動開放扉を開放するように制御する
か、あるいは換気手段による換気量を増加するように制
御するようにしている。
増加させるように制御する制御手段としては、パッケー
ジに設けられた自動開放扉を開放するように制御する
か、あるいは換気手段による換気量を増加するように制
御するようにしている。
【００１４】一方、請求項５に係る発明では、パッケー
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料
電池本体の発電出力を所定値まで低下させるように制御
する制御手段とを備えて成る。
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料
電池本体の発電出力を所定値まで低下させるように制御
する制御手段とを備えて成る。
【００１５】また、請求項６に係る発明では、パッケー
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、可燃
性ガス濃度の経時的変化を監視して処理し、かつ当該可
燃性ガス濃度が許容限度まで時間的余裕がある場合には
燃料電池本体の発電出力を所定値まで徐々に低下させて
から当該燃料電池本体の発電を停止させるべく移行する
ように制御する制御手段とを備えて成る。
ジの排気部またはその付近に設けられ、燃料電池本体お
よびその周辺要素からパッケージ内へ漏洩する可燃性ガ
スを検出する可燃性ガス漏洩検出手段と、可燃性ガス漏
洩検出手段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、可燃
性ガス濃度の経時的変化を監視して処理し、かつ当該可
燃性ガス濃度が許容限度まで時間的余裕がある場合には
燃料電池本体の発電出力を所定値まで徐々に低下させて
から当該燃料電池本体の発電を停止させるべく移行する
ように制御する制御手段とを備えて成る。
【００１６】ここで、特に上記燃料電池本体の発電出力
を所定値まで低下させるように制御する制御手段として
は、燃料電池本体の燃料極に燃料ガスを供給するための
燃料供給弁の開度を閉方向に制御するようにしている。
を所定値まで低下させるように制御する制御手段として
は、燃料電池本体の燃料極に燃料ガスを供給するための
燃料供給弁の開度を閉方向に制御するようにしている。
【００１７】
【作用】従って、本発明のパッケージ型燃料電池発電プ
ラントにおいては、パッケージの排気部またはその付近
に、燃料電池本体およびその周辺要素からパッケージ内
へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出手
段を設けることにより、実際に機器、配管類からの可燃
性ガスがパッケージ内へ漏洩しているかどうかが判別で
き、異常状態を早期に発見することができる。
ラントにおいては、パッケージの排気部またはその付近
に、燃料電池本体およびその周辺要素からパッケージ内
へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出手
段を設けることにより、実際に機器、配管類からの可燃
性ガスがパッケージ内へ漏洩しているかどうかが判別で
き、異常状態を早期に発見することができる。
【００１８】また、請求項２に係る発明のパッケージ型
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、パッケージの換
気風量を増加させるように制御する（パッケージに設け
られた自動開放扉を開放するか、あるいは換気手段によ
る換気量を増加するように制御する）ことにより、換気
風量の増加によって可燃性ガスの濃度上昇の抑制を図る
ことができる。
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、パッケージの換
気風量を増加させるように制御する（パッケージに設け
られた自動開放扉を開放するか、あるいは換気手段によ
る換気量を増加するように制御する）ことにより、換気
風量の増加によって可燃性ガスの濃度上昇の抑制を図る
ことができる。
【００１９】一方、請求項５に係る発明のパッケージ型
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、燃料電池本体の
発電出力を所定値まで低下させるように制御することに
より、可燃性ガスの濃度が増えていく場合に、燃料供給
弁の開度を絞って漏洩量を抑制するように運転を行なう
ことができる。
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、燃料電池本体の
発電出力を所定値まで低下させるように制御することに
より、可燃性ガスの濃度が増えていく場合に、燃料供給
弁の開度を絞って漏洩量を抑制するように運転を行なう
ことができる。
【００２０】また、請求項６に係る発明のパッケージ型
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガス濃度
の経時的変化を監視して処理し、かつこの可燃性ガス濃
度が許容限度まで時間的余裕がある場合には、燃料電池
本体の発電出力を所定値まで徐々に低下させてから燃料
電池本体の発電を停止させるべく移行するように制御す
ることにより、可燃性ガス濃度の許容限度まで時間余裕
がある場合に、出力を徐々に降下させて後燃料供給弁を
全閉に到らせる等の停止手順として、燃料電池本体の性
能劣化を最小限度にくい留めることができる。
燃料電池発電プラントにおいては、可燃性ガス漏洩検出
手段からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガス濃度
の経時的変化を監視して処理し、かつこの可燃性ガス濃
度が許容限度まで時間的余裕がある場合には、燃料電池
本体の発電出力を所定値まで徐々に低下させてから燃料
電池本体の発電を停止させるべく移行するように制御す
ることにより、可燃性ガス濃度の許容限度まで時間余裕
がある場合に、出力を徐々に降下させて後燃料供給弁を
全閉に到らせる等の停止手順として、燃料電池本体の性
能劣化を最小限度にくい留めることができる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例による
パッケージ型燃料電池発電プラントの構成例を示す概略
図であり、図３と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
て詳細に説明する。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例による
パッケージ型燃料電池発電プラントの構成例を示す概略
図であり、図３と同一要素には同一符号を付してその説
明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。
【００２２】すなわち、本実施例のパッケージ型燃料電
池発電プラントは、図１に示すように、前記パッケージ
６の排気部またはその付近に、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素（機器、配管類）からパッケージ６内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス検知器８を設け、
パッケージ６内のどの場所で可燃性ガスの漏洩が発生し
ても検知できるようにしている。この可燃性ガス検知器
８は、空気中の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定
可能なものとしている。
池発電プラントは、図１に示すように、前記パッケージ
６の排気部またはその付近に、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素（機器、配管類）からパッケージ６内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス検知器８を設け、
パッケージ６内のどの場所で可燃性ガスの漏洩が発生し
ても検知できるようにしている。この可燃性ガス検知器
８は、空気中の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定
可能なものとしている。
【００２３】また、パッケージ６の図示部所には、自動
開放扉９を設け、パッケージ６の換気風量を必要に応じ
て増加できるようにしている。さらに、可燃性ガス検知
器８からの可燃性ガス検知信号に基づいて、自動開放扉
９を開放するように制御することで、パッケージ６の換
気風量を増加させるように制御する制御装置１０を設け
ている。
開放扉９を設け、パッケージ６の換気風量を必要に応じ
て増加できるようにしている。さらに、可燃性ガス検知
器８からの可燃性ガス検知信号に基づいて、自動開放扉
９を開放するように制御することで、パッケージ６の換
気風量を増加させるように制御する制御装置１０を設け
ている。
【００２４】次に、以上のように構成した本実施例のパ
ッケージ型燃料電池発電プラントの作用について説明す
る。図１において、燃料電池本体２による発電運転中
に、いま燃料電池本体２およびその周辺要素（機器、配
管類）からパッケージ６内への可燃性ガスの漏洩が発生
すると、この可燃性ガスの漏洩が可燃性ガス検知器８に
より検知され、可燃性ガス検知信号が制御装置１０に入
力される。
ッケージ型燃料電池発電プラントの作用について説明す
る。図１において、燃料電池本体２による発電運転中
に、いま燃料電池本体２およびその周辺要素（機器、配
管類）からパッケージ６内への可燃性ガスの漏洩が発生
すると、この可燃性ガスの漏洩が可燃性ガス検知器８に
より検知され、可燃性ガス検知信号が制御装置１０に入
力される。
【００２５】一方、制御装置１０では、可燃性ガス検知
器８からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガスの濃
度が増加して許容限度に近づいていくことを判定した時
には、自動開放扉９に制御信号を出力して、自動解放扉
９を開放する。
器８からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガスの濃
度が増加して許容限度に近づいていくことを判定した時
には、自動開放扉９に制御信号を出力して、自動解放扉
９を開放する。
【００２６】これにより、パッケージ６の換気風量を増
加させて、可燃性ガスの濃度上昇を抑制する、すなわち
パージ量の増加を図って、可燃性ガスの濃度を爆発下限
界以下とすることができる。
加させて、可燃性ガスの濃度上昇を抑制する、すなわち
パージ量の増加を図って、可燃性ガスの濃度を爆発下限
界以下とすることができる。
【００２７】上述したように、本実施例では、燃料極に
水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極に酸素
等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを一対の電極から取
り出す燃料電池本体２およびその周辺要素（燃料処理装
置１、燃料供給弁４、酸化剤供給弁５、および配管）
を、パッケージ６の内部に収納して成り、かつパッケー
ジ６内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ６内に
取り込む換気ファン７を備えて構成されるパッケージ型
の燃料電池発電プラントにおいて、パッケージ６の排気
部またはその付近に設けられ、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素からパッケージ６内へ漏洩する可燃性ガスを
検出する可燃性ガス検知器８と、パッケージ６に設けら
れた自動開放扉９と、可燃性ガス検知器８からの可燃性
ガス検知信号に基づいて、自動開放扉９を開放するよう
に制御することで、パッケージ６の換気風量を増加させ
るように制御する制御装置１０とを備えるようにしたも
のである。
水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極に酸素
等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを一対の電極から取
り出す燃料電池本体２およびその周辺要素（燃料処理装
置１、燃料供給弁４、酸化剤供給弁５、および配管）
を、パッケージ６の内部に収納して成り、かつパッケー
ジ６内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ６内に
取り込む換気ファン７を備えて構成されるパッケージ型
の燃料電池発電プラントにおいて、パッケージ６の排気
部またはその付近に設けられ、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素からパッケージ６内へ漏洩する可燃性ガスを
検出する可燃性ガス検知器８と、パッケージ６に設けら
れた自動開放扉９と、可燃性ガス検知器８からの可燃性
ガス検知信号に基づいて、自動開放扉９を開放するよう
に制御することで、パッケージ６の換気風量を増加させ
るように制御する制御装置１０とを備えるようにしたも
のである。
【００２８】従って、次のような効果が得られるもので
ある。 （ａ）パッケージ型燃料電池発電プラントのパッケージ
６内雰囲気への可燃性ガスの漏洩の有無、濃度を把握す
ることにより、状況に合わせて発電プラントをより合理
的に運転することが可能となる。
ある。 （ａ）パッケージ型燃料電池発電プラントのパッケージ
６内雰囲気への可燃性ガスの漏洩の有無、濃度を把握す
ることにより、状況に合わせて発電プラントをより合理
的に運転することが可能となる。
【００２９】すなわち、可燃性ガス検知器８は、空気中
の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定するため、可
燃性ガス濃度が許容限度に近づいていく時には、自動解
放扉９を開放して、換気風量の増加により濃度上昇の抑
制を図ることができる。
の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定するため、可
燃性ガス濃度が許容限度に近づいていく時には、自動解
放扉９を開放して、換気風量の増加により濃度上昇の抑
制を図ることができる。
【００３０】その結果、可燃性ガスを扱うプラントとし
ての信頼性が高まると共に、発電稼動率を向上すること
ができる。 （ｂ）発電プラントの中で、特に燃料電池本体２に負担
の少ないプラント運用が可能となり、運転性能劣化の防
止に寄与することができる。
ての信頼性が高まると共に、発電稼動率を向上すること
ができる。 （ｂ）発電プラントの中で、特に燃料電池本体２に負担
の少ないプラント運用が可能となり、運転性能劣化の防
止に寄与することができる。
【００３１】（第２の実施例）図２は、本発明の第２の
実施例によるパッケージ型燃料電池発電プラントの構成
例を示す概略図であり、図３と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ述べる。
実施例によるパッケージ型燃料電池発電プラントの構成
例を示す概略図であり、図３と同一要素には同一符号を
付してその説明を省略し、ここでは異なる部分について
のみ述べる。
【００３２】すなわち、本実施例のパッケージ型燃料電
池発電プラントは、図２に示すように、前記パッケージ
６の排気部またはその付近に、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素（機器、配管類）からパッケージ６内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス検知器８を設け、
パッケージ６内のどの場所で可燃性ガスの漏洩が発生し
ても検知できるようにしている。この可燃性ガス検知器
８は、空気中の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定
可能なものとしている。
池発電プラントは、図２に示すように、前記パッケージ
６の排気部またはその付近に、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素（機器、配管類）からパッケージ６内へ漏洩
する可燃性ガスを検出する可燃性ガス検知器８を設け、
パッケージ６内のどの場所で可燃性ガスの漏洩が発生し
ても検知できるようにしている。この可燃性ガス検知器
８は、空気中の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定
可能なものとしている。
【００３３】また、可燃性ガス検知器８からの可燃性ガ
ス検知信号に基づいて、燃料電池本体２の燃料極に燃料
ガスを供給するための燃料供給弁４の開度を閉方向に制
御するように制御することで、燃料電池本体２の発電出
力を所定値まで低下させるように制御する制御装置１１
を設けている。
ス検知信号に基づいて、燃料電池本体２の燃料極に燃料
ガスを供給するための燃料供給弁４の開度を閉方向に制
御するように制御することで、燃料電池本体２の発電出
力を所定値まで低下させるように制御する制御装置１１
を設けている。
【００３４】次に、以上のように構成した本実施例のパ
ッケージ型燃料電池発電プラントの作用について説明す
る。図２において、燃料電池本体２による発電運転中
に、いま燃料電池本体２およびその周辺要素（機器、配
管類）からパッケージ６内への可燃性ガスの漏洩が発生
すると、この可燃性ガスの漏洩が可燃性ガス検知器８に
より検知され、可燃性ガス検知信号が制御装置１０に入
力される。
ッケージ型燃料電池発電プラントの作用について説明す
る。図２において、燃料電池本体２による発電運転中
に、いま燃料電池本体２およびその周辺要素（機器、配
管類）からパッケージ６内への可燃性ガスの漏洩が発生
すると、この可燃性ガスの漏洩が可燃性ガス検知器８に
より検知され、可燃性ガス検知信号が制御装置１０に入
力される。
【００３５】一方、制御装置１０では、可燃性ガス検知
器８からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガスの濃
度が増加して許容限度に近づいていくことを判定した時
には、燃料供給弁４に制御信号を出力して、燃料電池本
体２の発電出力を所定値まで低下させるように、燃料供
給弁４の開度を閉方向に制御する。
器８からの可燃性ガス検知信号を基に、可燃性ガスの濃
度が増加して許容限度に近づいていくことを判定した時
には、燃料供給弁４に制御信号を出力して、燃料電池本
体２の発電出力を所定値まで低下させるように、燃料供
給弁４の開度を閉方向に制御する。
【００３６】これにより、可燃性ガスの濃度が増えてい
く場合に、燃料供給弁４の開度を絞って、可燃性ガスの
漏洩量を抑制するように運転を行なうことができる。す
なわち、可燃性ガスの漏洩を検知した場合に、前述のよ
うに換気量を増加せず、燃料電池発電プラントの運転負
荷を低下させることによって、プロセスガス量を低減
し、可燃性ガスの漏洩量を少なくすることにより、前述
の場合と同様の効果を得ることができる。
く場合に、燃料供給弁４の開度を絞って、可燃性ガスの
漏洩量を抑制するように運転を行なうことができる。す
なわち、可燃性ガスの漏洩を検知した場合に、前述のよ
うに換気量を増加せず、燃料電池発電プラントの運転負
荷を低下させることによって、プロセスガス量を低減
し、可燃性ガスの漏洩量を少なくすることにより、前述
の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３７】より具体的には、機器、配管類からの可燃
性ガスの漏洩は、燃料ガス流量すなわち発電出力にも影
響を受けるので、可燃性ガスの濃度が増えていく場合に
は、燃料供給弁４の開度を絞って可燃性ガスの漏洩量を
抑制するように運転を行なうことができる。
性ガスの漏洩は、燃料ガス流量すなわち発電出力にも影
響を受けるので、可燃性ガスの濃度が増えていく場合に
は、燃料供給弁４の開度を絞って可燃性ガスの漏洩量を
抑制するように運転を行なうことができる。
【００３８】上述したように、本実施例では、燃料極に
水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極に酸素
等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを一対の電極から取
り出す燃料電池本体２およびその周辺要素（燃料処理装
置１、燃料供給弁４、酸化剤供給弁５、および配管）
を、パッケージ６の内部に収納して成り、かつパッケー
ジ６内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ６内に
取り込む換気ファン７を備えて構成されるパッケージ型
の燃料電池発電プラントにおいて、パッケージ６の排気
部またはその付近に設けられ、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素からパッケージ６内へ漏洩する可燃性ガスを
検出する可燃性ガス検知器８と、可燃性ガス検知器８か
らの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電池本体２の
燃料極に燃料ガスを供給するための燃料供給弁４の開度
を閉方向に制御するように制御することで、燃料電池本
体２の発電出力を所定値まで低下させるように制御する
制御装置１１とを備えるようにしたものである。
水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極に酸素
等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気化学的
反応により発生する電気エネルギーを一対の電極から取
り出す燃料電池本体２およびその周辺要素（燃料処理装
置１、燃料供給弁４、酸化剤供給弁５、および配管）
を、パッケージ６の内部に収納して成り、かつパッケー
ジ６内の雰囲気を外部に排気し外気をパッケージ６内に
取り込む換気ファン７を備えて構成されるパッケージ型
の燃料電池発電プラントにおいて、パッケージ６の排気
部またはその付近に設けられ、燃料電池本体２およびそ
の周辺要素からパッケージ６内へ漏洩する可燃性ガスを
検出する可燃性ガス検知器８と、可燃性ガス検知器８か
らの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電池本体２の
燃料極に燃料ガスを供給するための燃料供給弁４の開度
を閉方向に制御するように制御することで、燃料電池本
体２の発電出力を所定値まで低下させるように制御する
制御装置１１とを備えるようにしたものである。
【００３９】従って、次のような効果が得られるもので
ある。 （ａ）パッケージ型燃料電池発電プラントのパッケージ
６内雰囲気への可燃性ガスの漏洩の有無、濃度を把握す
ることにより、状況に合わせて発電プラントをより合理
的に運転することが可能となる。
ある。 （ａ）パッケージ型燃料電池発電プラントのパッケージ
６内雰囲気への可燃性ガスの漏洩の有無、濃度を把握す
ることにより、状況に合わせて発電プラントをより合理
的に運転することが可能となる。
【００４０】すなわち、可燃性ガス検知器８は、空気中
の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定するため、可
燃性ガス濃度が許容限度に近づいていく時には、燃料供
給弁４の開度を絞って可燃性ガスの漏洩量を抑制するこ
とができる。
の可燃性ガス濃度をアナログ値として測定するため、可
燃性ガス濃度が許容限度に近づいていく時には、燃料供
給弁４の開度を絞って可燃性ガスの漏洩量を抑制するこ
とができる。
【００４１】その結果、可燃性ガスを扱うプラントとし
ての信頼性が高まると共に、発電稼動率を向上すること
ができる。 （ｂ）発電プラントの中で、特に燃料電池本体２に負担
の少ないプラント運用が可能となり、運転性能劣化の防
止に寄与することができる。
ての信頼性が高まると共に、発電稼動率を向上すること
ができる。 （ｂ）発電プラントの中で、特に燃料電池本体２に負担
の少ないプラント運用が可能となり、運転性能劣化の防
止に寄与することができる。
【００４２】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記第１の実施例では、可燃性ガス検知器８から
の可燃性ガス検知信号に基づいて、パッケージの換気風
量を増加させるように制御する制御装置１０として、パ
ッケージ６に設けられた自動開放扉９を開放することに
より、換気風量を増加させる場合について説明したが、
これに限らず、可燃性ガス検知器８からの可燃性ガス検
知信号に基づいて、パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御装置１０として、換気ファン７をイ
ンバータ制御により回転数制御を行ない、可燃性ガス検
知器８で可燃性ガスを検知した場合に、換気ファン７の
回転数を増加させることにより、換気風量を増加させる
ようにしても、前述の場合と同様に、可燃性ガスの濃度
上昇の抑制を図ることが可能となる。
のではなく、次のようにしても同様に実施できるもので
ある。 （ａ）上記第１の実施例では、可燃性ガス検知器８から
の可燃性ガス検知信号に基づいて、パッケージの換気風
量を増加させるように制御する制御装置１０として、パ
ッケージ６に設けられた自動開放扉９を開放することに
より、換気風量を増加させる場合について説明したが、
これに限らず、可燃性ガス検知器８からの可燃性ガス検
知信号に基づいて、パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御装置１０として、換気ファン７をイ
ンバータ制御により回転数制御を行ない、可燃性ガス検
知器８で可燃性ガスを検知した場合に、換気ファン７の
回転数を増加させることにより、換気風量を増加させる
ようにしても、前述の場合と同様に、可燃性ガスの濃度
上昇の抑制を図ることが可能となる。
【００４３】（ｂ）上記第２の実施例では、可燃性ガス
検知器８からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電
池本体２の燃料極に燃料ガスを供給するための燃料供給
弁４の開度を閉方向に制御するように制御することで、
燃料電池本体２の発電出力を所定値まで低下させるよう
に制御する制御装置１１を設ける場合について説明した
が、これに限らず、可燃性ガス検知器８からの可燃性ガ
ス検知信号に基づいて、可燃性ガス濃度の経時的変化を
監視して処理し、かつ当該可燃性ガス濃度が許容限度ま
で時間的余裕がある場合には、燃料電池本体２の燃料極
に燃料ガスを供給するための燃料供給弁４の開度を閉方
向に制御するように制御することで、燃料電池本体２の
発電出力を所定値まで徐々に低下させてから当該燃料電
池本体２の発電を停止させるべく移行するように制御す
る制御装置１１を設けるようにしても、前述の場合と同
様の効果を得ることが可能となる。
検知器８からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電
池本体２の燃料極に燃料ガスを供給するための燃料供給
弁４の開度を閉方向に制御するように制御することで、
燃料電池本体２の発電出力を所定値まで低下させるよう
に制御する制御装置１１を設ける場合について説明した
が、これに限らず、可燃性ガス検知器８からの可燃性ガ
ス検知信号に基づいて、可燃性ガス濃度の経時的変化を
監視して処理し、かつ当該可燃性ガス濃度が許容限度ま
で時間的余裕がある場合には、燃料電池本体２の燃料極
に燃料ガスを供給するための燃料供給弁４の開度を閉方
向に制御するように制御することで、燃料電池本体２の
発電出力を所定値まで徐々に低下させてから当該燃料電
池本体２の発電を停止させるべく移行するように制御す
る制御装置１１を設けるようにしても、前述の場合と同
様の効果を得ることが可能となる。
【００４４】これにより、燃料電池発電プラント２の運
転性能劣化を最小限度に留める運用を行なうことができ
る。 （ｃ）上記各実施例において、可燃性ガス検知器８は、
その数を増やし位置も分散させて設けるようにすること
により、可燃性ガス漏洩の早期検知、あるいは１個のみ
の可燃性ガス検知器８の誤動作信号防止対策としてもよ
いことは言うまでもない。
転性能劣化を最小限度に留める運用を行なうことができ
る。 （ｃ）上記各実施例において、可燃性ガス検知器８は、
その数を増やし位置も分散させて設けるようにすること
により、可燃性ガス漏洩の早期検知、あるいは１個のみ
の可燃性ガス検知器８の誤動作信号防止対策としてもよ
いことは言うまでもない。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料極に水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極
に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気
化学的反応により発生する電気エネルギーを一対の電極
から取り出す燃料電池本体およびその周辺要素を、パッ
ケージの内部に収納して成り、かつパッケージ内の雰囲
気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り込む換気手
段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電池発電プラ
ントにおいて、パッケージの排気部またはその付近に設
けられ、燃料電池本体およびその周辺要素からパッケー
ジ内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検
出手段と、可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガス検
知信号に基づいて、パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御手段、または可燃性ガス漏洩検出手
段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電池本体
の発電出力を所定値まで低下させるように制御する制御
手段、あるいは可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガ
ス検知信号に基づいて、可燃性ガス濃度の経時的変化を
監視して処理し、かつ当該可燃性ガス濃度が許容限度ま
で時間的余裕がある場合には燃料電池本体の発電出力を
所定値まで徐々に低下させてから当該燃料電池本体の発
電を停止させるべく移行するように制御する制御手段と
を備えるようにしたので、安全性を十分に確保しつつ、
発電稼動率を向上させることができ、しかも燃料電池本
体に無用の負担がかからない運転性に優れたパッケージ
型燃料電池発電プラントが提供できる。
料極に水素等の燃料ガスを接触させると共に、酸化剤極
に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、この時に起こる電気
化学的反応により発生する電気エネルギーを一対の電極
から取り出す燃料電池本体およびその周辺要素を、パッ
ケージの内部に収納して成り、かつパッケージ内の雰囲
気を外部に排気し外気をパッケージ内に取り込む換気手
段を備えて構成されるパッケージ型の燃料電池発電プラ
ントにおいて、パッケージの排気部またはその付近に設
けられ、燃料電池本体およびその周辺要素からパッケー
ジ内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検
出手段と、可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガス検
知信号に基づいて、パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御手段、または可燃性ガス漏洩検出手
段からの可燃性ガス検知信号に基づいて、燃料電池本体
の発電出力を所定値まで低下させるように制御する制御
手段、あるいは可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガ
ス検知信号に基づいて、可燃性ガス濃度の経時的変化を
監視して処理し、かつ当該可燃性ガス濃度が許容限度ま
で時間的余裕がある場合には燃料電池本体の発電出力を
所定値まで徐々に低下させてから当該燃料電池本体の発
電を停止させるべく移行するように制御する制御手段と
を備えるようにしたので、安全性を十分に確保しつつ、
発電稼動率を向上させることができ、しかも燃料電池本
体に無用の負担がかからない運転性に優れたパッケージ
型燃料電池発電プラントが提供できる。
【図１】本発明によるパッケージ型燃料電池発電プラン
トの第１の実施例を示す概略図。
トの第１の実施例を示す概略図。
【図２】本発明によるパッケージ型燃料電池発電プラン
トの第２の実施例を示す概略図。
トの第２の実施例を示す概略図。
【図３】従来のパッケージ型燃料電池発電プラントの構
成例を示す概略図。
成例を示す概略図。
１…燃料処理装置、２…燃料電池本体、３…電気・制御
装置、４…燃料供給弁、５…酸化剤供給弁、６…パッケ
ージ、７…換気ファン、８…可燃性ガス検知器、９…自
動開放扉、１０…制御装置、１１…制御装置。
装置、４…燃料供給弁、５…酸化剤供給弁、６…パッケ
ージ、７…換気ファン、８…可燃性ガス検知器、９…自
動開放扉、１０…制御装置、１１…制御装置。
Claims (7)
- 【請求項１】 燃料極に水素等の燃料ガスを接触させる
と共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、こ
の時に起こる電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを前記一対の電極から取り出す燃料電池本体および
その周辺要素を、パッケージの内部に収納して成り、か
つ前記パッケージ内の雰囲気を外部に排気し外気を前記
パッケージ内に取り込む換気手段を備えて構成されるパ
ッケージ型の燃料電池発電プラントにおいて、 前記パッケージの排気部またはその付近に設けられ、前
記燃料電池本体およびその周辺要素から前記パッケージ
内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出
手段を備えて成ることを特徴とするパッケージ型燃料電
池発電プラント。 - 【請求項２】 燃料極に水素等の燃料ガスを接触させる
と共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、こ
の時に起こる電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを前記一対の電極から取り出す燃料電池本体および
その周辺要素を、パッケージの内部に収納して成り、か
つ前記パッケージ内の雰囲気を外部に排気し外気を前記
パッケージ内に取り込む換気手段を備えて構成されるパ
ッケージ型の燃料電池発電プラントにおいて、 前記パッケージの排気部またはその付近に設けられ、前
記燃料電池本体およびその周辺要素から前記パッケージ
内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出
手段と、 前記可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガス検知信号
に基づいて、前記パッケージの換気風量を増加させるよ
うに制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とするパッケージ型燃料電池発
電プラント。 - 【請求項３】 前記パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御手段としては、前記パッケージに設
けられた自動開放扉を開放するように制御することを特
徴とする請求項２に記載のパッケージ型燃料電池発電プ
ラント。 - 【請求項４】 前記パッケージの換気風量を増加させる
ように制御する制御手段としては、前記換気手段による
換気量を増加するように制御することを特徴とする請求
項２に記載のパッケージ型燃料電池発電プラント。 - 【請求項５】 燃料極に水素等の燃料ガスを接触させる
と共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、こ
の時に起こる電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを前記一対の電極から取り出す燃料電池本体および
その周辺要素を、パッケージの内部に収納して成り、か
つ前記パッケージ内の雰囲気を外部に排気し外気を前記
パッケージ内に取り込む換気手段を備えて構成されるパ
ッケージ型の燃料電池発電プラントにおいて、 前記パッケージの排気部またはその付近に設けられ、前
記燃料電池本体およびその周辺要素から前記パッケージ
内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出
手段と、 前記可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガス検知信号
に基づいて、前記燃料電池本体の発電出力を所定値まで
低下させるように制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とするパッケージ型燃料電池発
電プラント。 - 【請求項６】 燃料極に水素等の燃料ガスを接触させる
と共に、酸化剤極に酸素等の酸化剤ガスを接触させ、こ
の時に起こる電気化学的反応により発生する電気エネル
ギーを前記一対の電極から取り出す燃料電池本体および
その周辺要素を、パッケージの内部に収納して成り、か
つ前記パッケージ内の雰囲気を外部に排気し外気を前記
パッケージ内に取り込む換気手段を備えて構成されるパ
ッケージ型の燃料電池発電プラントにおいて、 前記パッケージの排気部またはその付近に設けられ、前
記燃料電池本体およびその周辺要素から前記パッケージ
内へ漏洩する可燃性ガスを検出する可燃性ガス漏洩検出
手段と、 前記可燃性ガス漏洩検出手段からの可燃性ガス検知信号
に基づいて、前記可燃性ガス濃度の経時的変化を監視し
て処理し、かつ当該可燃性ガス濃度が許容限度まで時間
的余裕がある場合には前記燃料電池本体の発電出力を所
定値まで徐々に低下させてから当該燃料電池本体の発電
を停止させるべく移行するように制御する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とするパッケージ型燃料電池発
電プラント。 - 【請求項７】 前記燃料電池本体の発電出力を所定値ま
で低下させるように制御する制御手段としては、前記燃
料電池本体の燃料極に燃料ガスを供給するための燃料供
給弁の開度を閉方向に制御することを特徴とする請求項
５または請求項６に記載のパッケージ型燃料電池発電プ
ラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161485A JPH0831436A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | パッケージ型燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161485A JPH0831436A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | パッケージ型燃料電池発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831436A true JPH0831436A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15735983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161485A Pending JPH0831436A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | パッケージ型燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831436A (ja) |
Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11185783A (ja) * | 1997-12-24 | 1999-07-09 | Aqueous Reserch:Kk | 燃料電池装置 |
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| US20110143238A1 (en) * | 2008-08-07 | 2011-06-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
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