JPH10275625A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
- Publication number
- JPH10275625A JPH10275625A JP9077542A JP7754297A JPH10275625A JP H10275625 A JPH10275625 A JP H10275625A JP 9077542 A JP9077542 A JP 9077542A JP 7754297 A JP7754297 A JP 7754297A JP H10275625 A JPH10275625 A JP H10275625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- reformer
- shift converter
- gas
- concentration
- 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
-
- 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
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池の被毒を防止しつつ、リフォーマに
おけるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を
高めて、発電効率を向上させることができる燃料電池発
電装置を提供する。 【解決手段】 排ガス７中の未燃分を燃焼させて熱源と
し、原料を改質して水素を含む改質ガスとするリフォー
マ１２と、シフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を低
減して燃料電池のアノードガス６とするシフトコンバー
タ１４と、水素を含むアノードガスと酸素を含むカソー
ドガス９により発電する燃料電池１６と、改質ガス５ｂ
中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置１８とを備え、リフ
ォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガスに水蒸気を
吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低減し、
これにより燃料電池における原料利用率を高める。
おけるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を
高めて、発電効率を向上させることができる燃料電池発
電装置を提供する。 【解決手段】 排ガス７中の未燃分を燃焼させて熱源と
し、原料を改質して水素を含む改質ガスとするリフォー
マ１２と、シフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を低
減して燃料電池のアノードガス６とするシフトコンバー
タ１４と、水素を含むアノードガスと酸素を含むカソー
ドガス９により発電する燃料電池１６と、改質ガス５ｂ
中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置１８とを備え、リフ
ォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガスに水蒸気を
吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低減し、
これにより燃料電池における原料利用率を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リン酸型等の低温
作動型燃料電池を用いた発電装置に関する。
作動型燃料電池を用いた発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リン酸型等の低温作動型燃料電池を用
い、リフォーマ、シフトコンバータ等を組み合わせて小
型かつ発電効率の高いオンサイト型発電装置の開発が行
われている。図６は、かかる燃料電池発電装置のシステ
ム構成図であり、リフォーマ１、シフトコンバータ２、
燃料電池３等で構成され、都市ガス等の燃料をリフォー
マ１で改質して水素を含む改質ガスとし、シフトコンバ
ータ２によるシフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を
低減して燃料電池の被毒を防止し、燃料電池３で発電
し、燃料電池後の排ガス中の未燃分を燃焼器１ａで燃焼
させてリフォーマ１の熱源とするようになっている。か
かる燃料電池発電装置は、特に、数１０ｋｗ程度の小型
発電装置として、実用化が計られている。
い、リフォーマ、シフトコンバータ等を組み合わせて小
型かつ発電効率の高いオンサイト型発電装置の開発が行
われている。図６は、かかる燃料電池発電装置のシステ
ム構成図であり、リフォーマ１、シフトコンバータ２、
燃料電池３等で構成され、都市ガス等の燃料をリフォー
マ１で改質して水素を含む改質ガスとし、シフトコンバ
ータ２によるシフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を
低減して燃料電池の被毒を防止し、燃料電池３で発電
し、燃料電池後の排ガス中の未燃分を燃焼器１ａで燃焼
させてリフォーマ１の熱源とするようになっている。か
かる燃料電池発電装置は、特に、数１０ｋｗ程度の小型
発電装置として、実用化が計られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した小型の燃料電
池発電装置では、発電効率を高めるためには、燃料電池
における水素利用率を高める必要があり、そのためには
リフォーマ（改質器）における改質エネルギ（熱負荷）
を低減する必要がある。しかし、そのためにリフォーマ
におけるＳ／Ｃ比（蒸気量と燃料中のカーボン量との比
率）を下げると、改質ガス中の水蒸気量が減り、シフト
コンバータによるＣＯ濃度の低減が不十分となり、燃料
電池の被毒を引き起こして寿命を短縮してしまう問題点
があった。
池発電装置では、発電効率を高めるためには、燃料電池
における水素利用率を高める必要があり、そのためには
リフォーマ（改質器）における改質エネルギ（熱負荷）
を低減する必要がある。しかし、そのためにリフォーマ
におけるＳ／Ｃ比（蒸気量と燃料中のカーボン量との比
率）を下げると、改質ガス中の水蒸気量が減り、シフト
コンバータによるＣＯ濃度の低減が不十分となり、燃料
電池の被毒を引き起こして寿命を短縮してしまう問題点
があった。
【０００４】すなわち、燃料電池における水素利用率を
従来以上（例えば最大８０％以上）に高めるには、未燃
分の燃焼熱で改質する必要があり、リフォーマにおける
Ｓ／Ｃ比を従来の３〜３．５から２．５〜３．０程度に
下げる必要がある。この場合、リフォーマ自体は高い改
質効率を保持したまま運転でき、かつ余分な水蒸気の昇
温熱量が低減できるが、下流のシフトコンバータにおい
て水蒸気分圧が低いため残留ＣＯ濃度が１％以上となっ
てしまい、燃料電池の被毒が避けられなかった。
従来以上（例えば最大８０％以上）に高めるには、未燃
分の燃焼熱で改質する必要があり、リフォーマにおける
Ｓ／Ｃ比を従来の３〜３．５から２．５〜３．０程度に
下げる必要がある。この場合、リフォーマ自体は高い改
質効率を保持したまま運転でき、かつ余分な水蒸気の昇
温熱量が低減できるが、下流のシフトコンバータにおい
て水蒸気分圧が低いため残留ＣＯ濃度が１％以上となっ
てしまい、燃料電池の被毒が避けられなかった。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、燃料
電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにおけるＳ／Ｃ比
を下げ、燃料電池における水素利用率を高めて、発電効
率を向上させることができる燃料電池発電装置を提供す
ることにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、燃料
電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにおけるＳ／Ｃ比
を下げ、燃料電池における水素利用率を高めて、発電効
率を向上させることができる燃料電池発電装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池発電装
置は、排ガス中の未燃分を燃焼させて熱源とし燃料を改
質して水素を含む改質ガスとするリフォーマと、シフト
反応により改質ガス中のＣＯ濃度を低減して燃料電池の
アノードガスとするシフトコンバータと、水素を含むア
ノードガスと酸素を含むカソードガスにより発電する燃
料電池と、改質ガス中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置
とを備え、リフォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質
ガスに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ
濃度を低減し、これにより燃料電池における燃料利用率
を高めるようになっている。
置は、排ガス中の未燃分を燃焼させて熱源とし燃料を改
質して水素を含む改質ガスとするリフォーマと、シフト
反応により改質ガス中のＣＯ濃度を低減して燃料電池の
アノードガスとするシフトコンバータと、水素を含むア
ノードガスと酸素を含むカソードガスにより発電する燃
料電池と、改質ガス中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置
とを備え、リフォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質
ガスに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ
濃度を低減し、これにより燃料電池における燃料利用率
を高めるようになっている。
【０００７】この構成により、蒸気噴射装置により改質
ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣ
Ｏ濃度を低減するので、燃料電池の被毒を防ぐ十分低い
ＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シフトコン
バータ内の水蒸気濃度を高めることができる。また、こ
の水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹き込むので、
リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転する（例えばＳ
／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことができ、余分な水蒸
気の昇温熱量が低減でき、リフォーマの改質エネルギ
（熱負荷）を低減し、燃料電池における水素利用率を高
めることができる。
ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣ
Ｏ濃度を低減するので、燃料電池の被毒を防ぐ十分低い
ＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シフトコン
バータ内の水蒸気濃度を高めることができる。また、こ
の水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹き込むので、
リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転する（例えばＳ
／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことができ、余分な水蒸
気の昇温熱量が低減でき、リフォーマの改質エネルギ
（熱負荷）を低減し、燃料電池における水素利用率を高
めることができる。
【０００８】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
シフトコンバータは、高温シフトコンバータと低温シフ
トコンバータからなり、その中間に水蒸気注入ラインが
接続される。この構成により、一種の熱交換器である高
温シフトコンバータの伝熱面積を減らして小型化でき
る。更に、前記リフォーマは、アノード排ガスを燃焼さ
せる燃焼器を有し、該燃焼による燃焼ガスで改質室を加
熱することが好ましい。この構成により、燃焼器とリフ
ォーマとを独立して制御し、リフォーマの最適運転を容
易にすることができる。
シフトコンバータは、高温シフトコンバータと低温シフ
トコンバータからなり、その中間に水蒸気注入ラインが
接続される。この構成により、一種の熱交換器である高
温シフトコンバータの伝熱面積を減らして小型化でき
る。更に、前記リフォーマは、アノード排ガスを燃焼さ
せる燃焼器を有し、該燃焼による燃焼ガスで改質室を加
熱することが好ましい。この構成により、燃焼器とリフ
ォーマとを独立して制御し、リフォーマの最適運転を容
易にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共
通する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、
本発明による燃料電池発電装置の全体構成図である。こ
の図において、本発明の燃料電池発電装置１０は、リフ
ォーマ１２、シフトコンバータ１４、燃料電池１６、蒸
気噴射装置１８及び熱交換器１９からなる。
態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共
通する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、
本発明による燃料電池発電装置の全体構成図である。こ
の図において、本発明の燃料電池発電装置１０は、リフ
ォーマ１２、シフトコンバータ１４、燃料電池１６、蒸
気噴射装置１８及び熱交換器１９からなる。
【００１０】リフォーマ１２は、アノード排ガス７中の
未燃分を燃焼させる燃焼器１３を有し、この燃焼による
燃焼ガス８で改質室Ｒｅｆを加熱し、燃料４（例えば都
市ガス）を改質して水素を含む改質ガス５ａとするよう
になっている。なお、燃料４には、都市ガス等に改質に
必要な水蒸気が予め追加されている。シフトコンバータ
１４は、高温シフトコンバータ１４ａと低温シフトコン
バータ１４ｂからなり、その中間に水蒸気注入ライン１
８ａが接続される。高温シフトコンバータ１４ａは、一
種の熱交換器であり、高温の改質ガス５ａを冷却してア
ノード排ガス７を加熱するようになっている。なお、こ
の図では、バイパスライン１１を有し、アノード排ガス
７の一部をバイパスさせて温度調節できるようになって
いる。
未燃分を燃焼させる燃焼器１３を有し、この燃焼による
燃焼ガス８で改質室Ｒｅｆを加熱し、燃料４（例えば都
市ガス）を改質して水素を含む改質ガス５ａとするよう
になっている。なお、燃料４には、都市ガス等に改質に
必要な水蒸気が予め追加されている。シフトコンバータ
１４は、高温シフトコンバータ１４ａと低温シフトコン
バータ１４ｂからなり、その中間に水蒸気注入ライン１
８ａが接続される。高温シフトコンバータ１４ａは、一
種の熱交換器であり、高温の改質ガス５ａを冷却してア
ノード排ガス７を加熱するようになっている。なお、こ
の図では、バイパスライン１１を有し、アノード排ガス
７の一部をバイパスさせて温度調節できるようになって
いる。
【００１１】低温シフトコンバータ１４ｂは、内部に改
質触媒が充填されており、シフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→
ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）により、改質ガス中５ｃの一酸化炭素を
二酸化炭素に変換して、ＣＯ濃度を低減するようになっ
ている。また、燃料を予熱する低温側には、バイパスラ
イン１５が設けられ、燃料の一部をバイパスさせて温度
調節できるようになっている。
質触媒が充填されており、シフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→
ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）により、改質ガス中５ｃの一酸化炭素を
二酸化炭素に変換して、ＣＯ濃度を低減するようになっ
ている。また、燃料を予熱する低温側には、バイパスラ
イン１５が設けられ、燃料の一部をバイパスさせて温度
調節できるようになっている。
【００１２】燃料電池１６は、アノード側Ａとカソード
側Ｃとが電解質を隔てて対向しており、水素を含むアノ
ードガス６と酸素を含むカソードガス９により電気を発
電するようになっている。この燃料電池１６は、リン酸
型又は固体高分子型であるのがよい。また、この燃料電
池１６は、カソード側に冷却室１６ａを有し、この冷却
室に冷却水９を供給して蒸気を発生させるようになって
いる。
側Ｃとが電解質を隔てて対向しており、水素を含むアノ
ードガス６と酸素を含むカソードガス９により電気を発
電するようになっている。この燃料電池１６は、リン酸
型又は固体高分子型であるのがよい。また、この燃料電
池１６は、カソード側に冷却室１６ａを有し、この冷却
室に冷却水９を供給して蒸気を発生させるようになって
いる。
【００１３】蒸気噴射装置１８は、高温シフトコンバー
タ１４ａと低温シフトコンバータ１４ｂの中間に接続さ
れた水蒸気注入ライン１８ａと、燃料電池１６で発生し
た蒸気を蒸気噴射装置１８まで導入する水蒸気供給ライ
ン１８ｂとを有し、高温シフトコンバータ１４ａを出た
改質ガス５ｂ中に水蒸気を吹き込むようになっている。
タ１４ａと低温シフトコンバータ１４ｂの中間に接続さ
れた水蒸気注入ライン１８ａと、燃料電池１６で発生し
た蒸気を蒸気噴射装置１８まで導入する水蒸気供給ライ
ン１８ｂとを有し、高温シフトコンバータ１４ａを出た
改質ガス５ｂ中に水蒸気を吹き込むようになっている。
【００１４】上述した構成により、リフォーマ１２をＳ
／Ｃ比を下げて運転し、水蒸気注入ライン１８ａから水
蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低
減し、これにより燃料電池１６における燃料利用率を高
めて、燃料電池の熱効率を向上させることができる。
／Ｃ比を下げて運転し、水蒸気注入ライン１８ａから水
蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低
減し、これにより燃料電池１６における燃料利用率を高
めて、燃料電池の熱効率を向上させることができる。
【００１５】次に、本発明の燃料電池発電装置の運転特
性を説明する。なお、以下の各図のうち図４は実験値で
あり、その他は解析結果である。図２は、リフォーマ１
２における改質温度と改質率の関係図である。この図に
おいて、横軸は改質温度（℃）、縦軸はメタン改質率
（％）であり、図中の各線はＳ／Ｃ比の相違に対応して
いる。この図から、Ｓ／Ｃ比の影響は少なく、少なくと
も改質温度が７５０℃以上であれば、９８％以上の改質
率を維持できることがわかる。
性を説明する。なお、以下の各図のうち図４は実験値で
あり、その他は解析結果である。図２は、リフォーマ１
２における改質温度と改質率の関係図である。この図に
おいて、横軸は改質温度（℃）、縦軸はメタン改質率
（％）であり、図中の各線はＳ／Ｃ比の相違に対応して
いる。この図から、Ｓ／Ｃ比の影響は少なく、少なくと
も改質温度が７５０℃以上であれば、９８％以上の改質
率を維持できることがわかる。
【００１６】図３は、改質温度（横軸）と低温シフトコ
ンバータ出口のＣＯ濃度（縦軸）との関係図である。こ
の図からＳ／Ｃ比が２．７５〜３．５の範囲で、ＣＯ濃
度は１２％以上であり、例えば改質温度７８０℃、Ｓ／
Ｃ比３．５の場合に約１３．７％となることがわかる。
ンバータ出口のＣＯ濃度（縦軸）との関係図である。こ
の図からＳ／Ｃ比が２．７５〜３．５の範囲で、ＣＯ濃
度は１２％以上であり、例えば改質温度７８０℃、Ｓ／
Ｃ比３．５の場合に約１３．７％となることがわかる。
【００１７】図４は、低温シフトコンバータ出口での水
蒸気濃度（横軸）とＣＯ濃度（縦軸）との関係図であ
る。この図から、水蒸気濃度が大きいほどＣＯ濃度が下
がり、例えば水蒸気濃度を約１８％以上にすることによ
り、ＣＯ濃度を約１％以下にできることがわかる。これ
は、低温シフトコンバータでのシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）において、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の濃度
が高いほど反応が右に進み、ＣＯ濃度が低下するためと
考えられる。
蒸気濃度（横軸）とＣＯ濃度（縦軸）との関係図であ
る。この図から、水蒸気濃度が大きいほどＣＯ濃度が下
がり、例えば水蒸気濃度を約１８％以上にすることによ
り、ＣＯ濃度を約１％以下にできることがわかる。これ
は、低温シフトコンバータでのシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）において、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の濃度
が高いほど反応が右に進み、ＣＯ濃度が低下するためと
考えられる。
【００１８】図５は、リフォーマにおける改質温度（横
軸）と改質及び加熱のエンタルピ（縦軸）との関係図で
ある。この図において、△印は、燃焼ガスのエンタルピ
であり、その他は改質に必要なエンタルピである。すな
わち、燃焼ガスのエンタルピ（入熱）が改質エンタルピ
（出熱）より大きい場合にのみ、リフォーマにおける熱
収支が成り立つことになる。
軸）と改質及び加熱のエンタルピ（縦軸）との関係図で
ある。この図において、△印は、燃焼ガスのエンタルピ
であり、その他は改質に必要なエンタルピである。すな
わち、燃焼ガスのエンタルピ（入熱）が改質エンタルピ
（出熱）より大きい場合にのみ、リフォーマにおける熱
収支が成り立つことになる。
【００１９】図５からＳ／Ｃ比が小さいほど改質エンタ
ルピが小さく、例えばＳ／Ｃ比３．０では運転温度が約
７６５℃以上、Ｓ／Ｃ比２．５では約７５５℃以上で運
転が可能であることがわかる。なお、運転温度の上限
は、リフォーマ構成部品の耐熱性や触媒の寿命から約８
００℃以下とするのがよい。
ルピが小さく、例えばＳ／Ｃ比３．０では運転温度が約
７６５℃以上、Ｓ／Ｃ比２．５では約７５５℃以上で運
転が可能であることがわかる。なお、運転温度の上限
は、リフォーマ構成部品の耐熱性や触媒の寿命から約８
００℃以下とするのがよい。
【００２０】上述した本発明の燃料電池発電装置では、
リフォーマ１２をＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガス５
ｂに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池１６における燃料利用
率を高めるようになっている。
リフォーマ１２をＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガス５
ｂに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池１６における燃料利用
率を高めるようになっている。
【００２１】この構成により、蒸気噴射装置１８により
改質ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口
のＣＯ濃度を低減するので、燃料電池１６の被毒を防ぐ
十分低いＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シ
フトコンバータ１４内の水蒸気濃度を高めることができ
る。また、この水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹
き込むので、リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転す
る（例えばＳ／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことがで
き、余分な水蒸気の昇温熱量が低減でき、リフォーマ１
２の改質エネルギ（熱負荷）を低減し、燃料電池におけ
る水素利用率を高めることができる。
改質ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口
のＣＯ濃度を低減するので、燃料電池１６の被毒を防ぐ
十分低いＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シ
フトコンバータ１４内の水蒸気濃度を高めることができ
る。また、この水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹
き込むので、リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転す
る（例えばＳ／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことがで
き、余分な水蒸気の昇温熱量が低減でき、リフォーマ１
２の改質エネルギ（熱負荷）を低減し、燃料電池におけ
る水素利用率を高めることができる。
【００２２】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】上述したように、本発明の燃料電池発電
装置は、燃料電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにお
けるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を高
めて、発電効率を向上させることができる等の優れた効
果を有する。
装置は、燃料電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにお
けるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を高
めて、発電効率を向上させることができる等の優れた効
果を有する。
【図１】本発明による燃料電池発電装置の全体構成図で
ある。
ある。
【図２】リフォーマにおける改質温度と改質率の関係図
である。
である。
【図３】改質温度と低温シフトコンバータ出口のＣＯ濃
度との関係図である。
度との関係図である。
【図４】低温シフトコンバータ出口での水蒸気濃度とＣ
Ｏ濃度との関係図である。
Ｏ濃度との関係図である。
【図５】リフォーマにおける改質温度と改質及び加熱の
エンタルピとの関係図である。
エンタルピとの関係図である。
【図６】燃料電池発電装置の従来のシステム構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ リフォーマ（改質器） ２ シフトコンバータ ３ 燃料電池 ４ 燃料 ５ａ，５ｂ，５ｃ 改質ガス ６ アノードガス ７ アノード排ガス ８ 燃焼ガス ９ カソードガス（空気） １０ 燃料電池発電装置 １２ リフォーマ １３ 燃焼器 １４ シフトコンバータ １４ａ 高温シフトコンバータ １４ｂ 低温シフトコンバータ １６ 燃料電池 １６ａ 冷却室 １８ 蒸気噴射装置 １８ａ 水蒸気注入ライン １８ｂ 水蒸気供給ライン
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年４月２４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図２】
【図３】
【図１】
【図４】
【図５】
【図６】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 燃料電池発電装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リン酸型等の低温
作動型燃料電池を用いた発電装置に関する。
作動型燃料電池を用いた発電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リン酸型等の低温作動型燃料電池を用
い、リフォーマ、シフトコンバータ等を組み合わせて小
型かつ発電効率の高いオンサイト型発電装置の開発が行
われている。図６は、かかる燃料電池発電装置のシステ
ム構成図であり、リフォーマ１、シフトコンバータ２、
燃料電池３等で構成され、都市ガス等の原料をリフォー
マ１で改質して水素を含む改質ガスとし、シフトコンバ
ータ２によるシフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を
低減して燃料電池の被毒を防止し、燃料電池３で発電
し、燃料電池後の排ガスを燃焼器１ａで燃焼させてリフ
ォーマ１の熱源とするようになっている。かかる燃料電
池発電装置は、特に、数１０ｋｗ程度の小型発電装置と
して、実用化が計られている。
い、リフォーマ、シフトコンバータ等を組み合わせて小
型かつ発電効率の高いオンサイト型発電装置の開発が行
われている。図６は、かかる燃料電池発電装置のシステ
ム構成図であり、リフォーマ１、シフトコンバータ２、
燃料電池３等で構成され、都市ガス等の原料をリフォー
マ１で改質して水素を含む改質ガスとし、シフトコンバ
ータ２によるシフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を
低減して燃料電池の被毒を防止し、燃料電池３で発電
し、燃料電池後の排ガスを燃焼器１ａで燃焼させてリフ
ォーマ１の熱源とするようになっている。かかる燃料電
池発電装置は、特に、数１０ｋｗ程度の小型発電装置と
して、実用化が計られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した小型の燃料電
池発電装置では、発電効率を高めるためには、燃料電池
における水素利用率を高める必要があり、そのためには
リフォーマ（改質器）における改質エネルギ（熱負荷）
を低減する必要がある。しかし、そのためにリフォーマ
におけるＳ／Ｃ比（蒸気量と原料中のカーボン量との比
率）を下げると、改質ガス中の水蒸気量が減り、シフト
コンバータによるＣＯ濃度の低減が不十分となり、燃料
電池の被毒を引き起こして寿命を短縮してしまう問題点
があった。
池発電装置では、発電効率を高めるためには、燃料電池
における水素利用率を高める必要があり、そのためには
リフォーマ（改質器）における改質エネルギ（熱負荷）
を低減する必要がある。しかし、そのためにリフォーマ
におけるＳ／Ｃ比（蒸気量と原料中のカーボン量との比
率）を下げると、改質ガス中の水蒸気量が減り、シフト
コンバータによるＣＯ濃度の低減が不十分となり、燃料
電池の被毒を引き起こして寿命を短縮してしまう問題点
があった。
【０００４】すなわち、リフォーマにおけるＳ／Ｃを従
来の３〜３．５から２．５〜３．０程度に下げると、水
蒸気の昇温熱量が削減されるので、リフォーマにおける
改質エネルギーは従来より低減する。従って、アノード
オフガスで必要なエンタルピが低減され結果的に水素利
用率が従来以上となる。この場合、リフォーマ自体は高
い改質率を保持できるが、下流のシフトコンバータにお
いて水蒸気分圧が低いため残留ＣＯ濃度が１％以上とな
ってしまい電池が被毒する。
来の３〜３．５から２．５〜３．０程度に下げると、水
蒸気の昇温熱量が削減されるので、リフォーマにおける
改質エネルギーは従来より低減する。従って、アノード
オフガスで必要なエンタルピが低減され結果的に水素利
用率が従来以上となる。この場合、リフォーマ自体は高
い改質率を保持できるが、下流のシフトコンバータにお
いて水蒸気分圧が低いため残留ＣＯ濃度が１％以上とな
ってしまい電池が被毒する。
【０００５】本発明はかかる問題点を解決するために創
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、燃料
電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにおけるＳ／Ｃ比
を下げ、燃料電池における水素利用率を高めて、発電効
率を向上させることができる燃料電池発電装置を提供す
ることにある。
案されたものである。すなわち、本発明の目的は、燃料
電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにおけるＳ／Ｃ比
を下げ、燃料電池における水素利用率を高めて、発電効
率を向上させることができる燃料電池発電装置を提供す
ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池発電装
置は、アノード排ガスを燃焼させて熱源とし原料を改質
して水素を含む改質ガスとするリフォーマと、シフト反
応により改質ガス中のＣＯ濃度を低減して燃料電池のア
ノードガスとするシフトコンバータと、水素を含むアノ
ードガスと酸素を含むカソードガスにより発電する燃料
電池と、改質ガス中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置と
を備え、リフォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガ
スに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池における原料利用率を
高めるようになっている。
置は、アノード排ガスを燃焼させて熱源とし原料を改質
して水素を含む改質ガスとするリフォーマと、シフト反
応により改質ガス中のＣＯ濃度を低減して燃料電池のア
ノードガスとするシフトコンバータと、水素を含むアノ
ードガスと酸素を含むカソードガスにより発電する燃料
電池と、改質ガス中に水蒸気を吹き込む蒸気噴射装置と
を備え、リフォーマをＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガ
スに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池における原料利用率を
高めるようになっている。
【０００７】この構成により、蒸気噴射装置により改質
ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣ
Ｏ濃度を低減するので、燃料電池の被毒を防ぐ十分低い
ＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シフトコン
バータ内の水蒸気濃度を高めることができる。また、こ
の水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹き込むので、
リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転する（例えばＳ
／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことができ、余分な水蒸
気の昇温熱量が低減でき、リフォーマの改質エネルギ
（熱負荷）を低減し、燃料電池における水素利用率を高
めることができる。
ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣ
Ｏ濃度を低減するので、燃料電池の被毒を防ぐ十分低い
ＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シフトコン
バータ内の水蒸気濃度を高めることができる。また、こ
の水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹き込むので、
リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転する（例えばＳ
／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことができ、余分な水蒸
気の昇温熱量が低減でき、リフォーマの改質エネルギ
（熱負荷）を低減し、燃料電池における水素利用率を高
めることができる。
【０００８】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
シフトコンバータは、高温シフトコンバータと低温シフ
トコンバータからなり、その中間に水蒸気注入ラインが
接続される。この構成により、一種の熱交換器である高
温シフトコンバータの伝熱面積を減らして小型化でき
る。更に、前記リフォーマは、アノード排ガスを燃焼さ
せる燃焼器を有し、該燃焼による燃焼ガスで改質室を加
熱することが好ましい。この構成により、燃焼器とリフ
ォーマとを独立して制御し、リフォーマの最適運転を容
易にすることができる。
シフトコンバータは、高温シフトコンバータと低温シフ
トコンバータからなり、その中間に水蒸気注入ラインが
接続される。この構成により、一種の熱交換器である高
温シフトコンバータの伝熱面積を減らして小型化でき
る。更に、前記リフォーマは、アノード排ガスを燃焼さ
せる燃焼器を有し、該燃焼による燃焼ガスで改質室を加
熱することが好ましい。この構成により、燃焼器とリフ
ォーマとを独立して制御し、リフォーマの最適運転を容
易にすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共
通する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、
本発明による燃料電池発電装置の全体構成図である。こ
の図において、本発明の燃料電池発電装置１０は、リフ
ォーマ１２、シフトコンバータ１４、燃料電池１６、蒸
気噴射装置１８及び熱交換器１９からなる。
態を図面を参照して説明する。なお、各図において、共
通する部分には同一の符号を付して使用する。図１は、
本発明による燃料電池発電装置の全体構成図である。こ
の図において、本発明の燃料電池発電装置１０は、リフ
ォーマ１２、シフトコンバータ１４、燃料電池１６、蒸
気噴射装置１８及び熱交換器１９からなる。
【００１０】リフォーマ１２は、アノード排ガス７を燃
焼させる燃焼器１３を有し、この燃焼による燃焼ガス８
で改質室Ｒｅｆを加熱し、原料４（例えば都市ガス）を
改質して水素を含む改質ガス５ａとするようになってい
る。なお、原料４には、都市ガス等の改質に必要な水蒸
気が予め追加されている。シフトコンバータ１４は、高
温シフトコンバータ１４ａと低温シフトコンバータ１４
ｂからなり、その中間に水蒸気注入ライン１８ａが接続
される。高温シフトコンバータ１４ａは、一種の熱交換
器であり、高温の改質ガス５ａを冷却してアノード排ガ
ス７を加熱するようになっている。なお、この図では、
バイパスライン１１を有し、アノード排ガス７の一部を
バイパスさせて温度調節できるようになっている。
焼させる燃焼器１３を有し、この燃焼による燃焼ガス８
で改質室Ｒｅｆを加熱し、原料４（例えば都市ガス）を
改質して水素を含む改質ガス５ａとするようになってい
る。なお、原料４には、都市ガス等の改質に必要な水蒸
気が予め追加されている。シフトコンバータ１４は、高
温シフトコンバータ１４ａと低温シフトコンバータ１４
ｂからなり、その中間に水蒸気注入ライン１８ａが接続
される。高温シフトコンバータ１４ａは、一種の熱交換
器であり、高温の改質ガス５ａを冷却してアノード排ガ
ス７を加熱するようになっている。なお、この図では、
バイパスライン１１を有し、アノード排ガス７の一部を
バイパスさせて温度調節できるようになっている。
【００１１】低温シフトコンバータ１４ｂは、内部に改
質触媒が充填されており、シフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→
ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）により、改質ガス中５ｃの一酸化炭素を
二酸化炭素に変換して、ＣＯ濃度を低減するようになっ
ている。また、原料を予熱する低温側には、バイパスラ
イン１５が設けられ、原料の一部をバイパスさせて温度
調節できるようになっている。
質触媒が充填されており、シフト反応（ＣＯ＋Ｈ2 Ｏ→
ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）により、改質ガス中５ｃの一酸化炭素を
二酸化炭素に変換して、ＣＯ濃度を低減するようになっ
ている。また、原料を予熱する低温側には、バイパスラ
イン１５が設けられ、原料の一部をバイパスさせて温度
調節できるようになっている。
【００１２】燃料電池１６は、アノード側Ａとカソード
側Ｃとが電解質を隔てて対向しており、水素を含むアノ
ードガス６と酸素を含むカソードガス９により電気を発
電するようになっている。この燃料電池１６は、リン酸
型又は固体高分子型であるのがよい。また、この燃料電
池１６は、カソード側に冷却室１６ａを有し、この冷却
室に冷却水９を供給して蒸気を発生させるようになって
いる。
側Ｃとが電解質を隔てて対向しており、水素を含むアノ
ードガス６と酸素を含むカソードガス９により電気を発
電するようになっている。この燃料電池１６は、リン酸
型又は固体高分子型であるのがよい。また、この燃料電
池１６は、カソード側に冷却室１６ａを有し、この冷却
室に冷却水９を供給して蒸気を発生させるようになって
いる。
【００１３】蒸気噴射装置１８は、高温シフトコンバー
タ１４ａと低温シフトコンバータ１４ｂの中間に接続さ
れた水蒸気注入ライン１８ａと、燃料電池１６で発生し
た蒸気を蒸気噴射装置１８まで導入する水蒸気供給ライ
ン１８ｂとを有し、高温シフトコンバータ１４ａを出た
改質ガス５ｂ中に水蒸気を吹き込むようになっている。
タ１４ａと低温シフトコンバータ１４ｂの中間に接続さ
れた水蒸気注入ライン１８ａと、燃料電池１６で発生し
た蒸気を蒸気噴射装置１８まで導入する水蒸気供給ライ
ン１８ｂとを有し、高温シフトコンバータ１４ａを出た
改質ガス５ｂ中に水蒸気を吹き込むようになっている。
【００１４】上述した構成により、リフォーマ１２をＳ
／Ｃ比を下げて運転し、水蒸気注入ライン１８ａから水
蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低
減し、これにより燃料電池１６における原料利用率を高
めて、燃料電池の熱効率を向上させることができる。
／Ｃ比を下げて運転し、水蒸気注入ライン１８ａから水
蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃度を低
減し、これにより燃料電池１６における原料利用率を高
めて、燃料電池の熱効率を向上させることができる。
【００１５】次に、本発明の燃料電池発電装置の運転特
性を説明する。なお、以下の各図のうち図４は実験値で
あり、その他は解析結果である。図２は、リフォーマ１
２における改質温度と改質率の関係図である。この図に
おいて、横軸は改質温度（℃）、縦軸はメタン改質率
（％）であり、図中の各線はＳ／Ｃ比の相違に対応して
いる。この図から、Ｓ／Ｃ比の影響は少なく、少なくと
も改質温度が７５０℃以上であれば、９８％以上の改質
率を維持できることがわかる。
性を説明する。なお、以下の各図のうち図４は実験値で
あり、その他は解析結果である。図２は、リフォーマ１
２における改質温度と改質率の関係図である。この図に
おいて、横軸は改質温度（℃）、縦軸はメタン改質率
（％）であり、図中の各線はＳ／Ｃ比の相違に対応して
いる。この図から、Ｓ／Ｃ比の影響は少なく、少なくと
も改質温度が７５０℃以上であれば、９８％以上の改質
率を維持できることがわかる。
【００１６】図３は、改質温度（横軸）と低温シフトコ
ンバータ出口のＣＯ濃度（縦軸）との関係図である。こ
の図からＳ／Ｃ比が２．７５〜３．５の範囲で、ＣＯ濃
度は１２％以上であり、例えば改質温度７８０℃、Ｓ／
Ｃ比３．５の場合に約１３．７％となることがわかる。
ンバータ出口のＣＯ濃度（縦軸）との関係図である。こ
の図からＳ／Ｃ比が２．７５〜３．５の範囲で、ＣＯ濃
度は１２％以上であり、例えば改質温度７８０℃、Ｓ／
Ｃ比３．５の場合に約１３．７％となることがわかる。
【００１７】図４は、低温シフトコンバータ出口での水
蒸気濃度（横軸）とＣＯ濃度（縦軸）との関係図であ
る。この図から、水蒸気濃度が大きいほどＣＯ濃度が下
がり、例えば水蒸気濃度を約１８％以上にすることによ
り、ＣＯ濃度を約１％以下にできることがわかる。これ
は、低温シフトコンバータでのシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）において、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の濃度
が高いほど反応が右に進み、ＣＯ濃度が低下するためと
考えられる。
蒸気濃度（横軸）とＣＯ濃度（縦軸）との関係図であ
る。この図から、水蒸気濃度が大きいほどＣＯ濃度が下
がり、例えば水蒸気濃度を約１８％以上にすることによ
り、ＣＯ濃度を約１％以下にできることがわかる。これ
は、低温シフトコンバータでのシフト反応（ＣＯ＋Ｈ2
Ｏ→ＣＯ2 ＋Ｈ2 ）において、水蒸気（Ｈ2 Ｏ）の濃度
が高いほど反応が右に進み、ＣＯ濃度が低下するためと
考えられる。
【００１８】図５は、リフォーマにおける改質ガス出口
温度及び燃焼ガス入口温度（横軸）と改質ガス入口温度
及び燃焼ガス出口温度をそれぞれ３４３、４３４℃とし
た場合の改質ガス及び燃焼ガスの出入口エンタルピ差を
示す。この図において、△印は、原料流量負荷が１００
％、燃焼空気流量が一定である場合の燃焼ガスの出入口
エンタルピ差であり、他は改質反応に必要な出入口エン
タルピ差である。各Ｓ／Ｃ比の改質ガスエンタルピ差と
燃焼ガスエンタルピ差との交差点が熱バランス点であ
る。
温度及び燃焼ガス入口温度（横軸）と改質ガス入口温度
及び燃焼ガス出口温度をそれぞれ３４３、４３４℃とし
た場合の改質ガス及び燃焼ガスの出入口エンタルピ差を
示す。この図において、△印は、原料流量負荷が１００
％、燃焼空気流量が一定である場合の燃焼ガスの出入口
エンタルピ差であり、他は改質反応に必要な出入口エン
タルピ差である。各Ｓ／Ｃ比の改質ガスエンタルピ差と
燃焼ガスエンタルピ差との交差点が熱バランス点であ
る。
【００１９】Ｓ／Ｃ比が小さいと改質反応に必要なエン
タルピ差が小さくなり、燃焼ガス入口温度を低くするこ
とができるので、原料ガス流量を小さくできるのでスタ
ックの原料利用率を向上させることができ、また触媒寿
命の面で有利となる。
タルピ差が小さくなり、燃焼ガス入口温度を低くするこ
とができるので、原料ガス流量を小さくできるのでスタ
ックの原料利用率を向上させることができ、また触媒寿
命の面で有利となる。
【００２０】上述した本発明の燃料電池発電装置では、
リフォーマ１２をＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガス５
ｂに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池１６における原料利用
率を高めるようになっている。
リフォーマ１２をＳ／Ｃ比を下げて運転し、改質ガス５
ｂに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口のＣＯ濃
度を低減し、これにより燃料電池１６における原料利用
率を高めるようになっている。
【００２１】この構成により、蒸気噴射装置１８により
改質ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口
のＣＯ濃度を低減するので、燃料電池１６の被毒を防ぐ
十分低いＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シ
フトコンバータ１４内の水蒸気濃度を高めることができ
る。また、この水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹
き込むので、リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転す
る（例えばＳ／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことがで
き、余分な水蒸気の昇温熱量が低減でき、リフォーマ１
２の改質エネルギ（熱負荷）を低減し、燃料電池におけ
る水素利用率を高めることができる。
改質ガス中に水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ出口
のＣＯ濃度を低減するので、燃料電池１６の被毒を防ぐ
十分低いＣＯ濃度（例えば１％以下）になるように、シ
フトコンバータ１４内の水蒸気濃度を高めることができ
る。また、この水蒸気はリフォーマ後の改質ガス中に吹
き込むので、リフォーマ自体はＳ／Ｃ比を下げて運転す
る（例えばＳ／Ｃ比を２．５〜３．０程度）ことがで
き、余分な水蒸気の昇温熱量が低減でき、リフォーマ１
２の改質エネルギ（熱負荷）を低減し、燃料電池におけ
る水素利用率を高めることができる。
【００２２】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更でき
ることは勿論である。
【００２３】
【発明の効果】上述したように、本発明の燃料電池発電
装置は、燃料電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにお
けるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を高
めて、発電効率を向上させることができる等の優れた効
果を有する。
装置は、燃料電池の被毒を防止しつつ、リフォーマにお
けるＳ／Ｃ比を下げ、燃料電池における水素利用率を高
めて、発電効率を向上させることができる等の優れた効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料電池発電装置の全体構成図で
ある。
ある。
【図２】リフォーマにおける改質温度と改質率の関係図
である。
である。
【図３】改質温度と低温シフトコンバータ出口のＣＯ濃
度との関係図である。
度との関係図である。
【図４】低温シフトコンバータ出口での水蒸気濃度とＣ
Ｏ濃度との関係図である。
Ｏ濃度との関係図である。
【図５】リフォーマにおける改質温度と改質及び加熱の
エンタルピとの関係図である。
エンタルピとの関係図である。
【図６】燃料電池発電装置の従来のシステム構成図であ
る。
る。
【符号の説明】 １ リフォーマ（改質器） ２ シフトコンバータ ３ 燃料電池 ４ 原料 ５ａ，５ｂ，５ｃ 改質ガス ６ アノードガス ７ アノード排ガス ８ 燃焼ガス ９ カソードガス（空気） １０ 燃料電池発電装置 １２ リフォーマ １３ 燃焼器 １４ シフトコンバータ １４ａ 高温シフトコンバータ １４ｂ 低温シフトコンバータ １６ 燃料電池 １６ａ 冷却室 １８ 蒸気噴射装置 １８ａ 水蒸気注入ライン １８ｂ 水蒸気供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 真志 神奈川県横浜市磯子区汐見台３丁目３番２ 号
Claims (3)
- 【請求項１】 排ガス中の未燃分を燃焼させて熱源とし
燃料を改質して水素を含む改質ガスとするリフォーマ
と、シフト反応により改質ガス中のＣＯ濃度を低減して
燃料電池のアノードガスとするシフトコンバータと、水
素を含むアノードガスと酸素を含むカソードガスにより
発電する燃料電池と、改質ガス中に水蒸気を吹き込む蒸
気噴射装置とを備え、リフォーマをＳ／Ｃ比を下げて運
転し、改質ガスに水蒸気を吹き込んでシフトコンバータ
出口のＣＯ濃度を低減し、これにより燃料電池における
燃料利用率を高める、ことを特徴とする燃料電池発電装
置。 - 【請求項２】 前記シフトコンバータは、高温シフトコ
ンバータと低温シフトコンバータからなり、その中間に
水蒸気注入ラインが接続される、ことを特徴とする請求
項１に記載の燃料電池発電装置。 - 【請求項３】 前記リフォーマは、アノード排ガスを燃
焼させる燃焼器を有し、該燃焼による燃焼ガスで改質室
を加熱する、ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電
池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077542A JPH10275625A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9077542A JPH10275625A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10275625A true JPH10275625A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13636897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9077542A Pending JPH10275625A (ja) | 1997-03-28 | 1997-03-28 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10275625A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522087A (ja) * | 1998-10-14 | 2003-07-22 | アイダテック・エルエルシー | 燃料処理装置 |
| JP2009184901A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-08-20 | Kobe Steel Ltd | 水素製造方法 |
| JP2010202446A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 水素製造装置及び燃料電池システム |
| JP2013077531A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toto Ltd | 燃料電池システム |
| JP2018110079A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
-
1997
- 1997-03-28 JP JP9077542A patent/JPH10275625A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003522087A (ja) * | 1998-10-14 | 2003-07-22 | アイダテック・エルエルシー | 燃料処理装置 |
| JP2009184901A (ja) * | 2008-01-10 | 2009-08-20 | Kobe Steel Ltd | 水素製造方法 |
| JP2010202446A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 水素製造装置及び燃料電池システム |
| JP2013077531A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Toto Ltd | 燃料電池システム |
| JP2018110079A (ja) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 大阪瓦斯株式会社 | 燃料電池システム及びその運転方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5282103B2 (ja) | 水素リサイクル型ｍｃｆｃ発電システム | |
| CA2424760C (en) | Fuel processor apparatus and control system | |
| KR20060044624A (ko) | 통합형 연료 전지-가스 터빈 시스템 | |
| JP2003226507A (ja) | 燃料処理装置の急速始動のための段階化リーン燃焼 | |
| US7326482B2 (en) | Apparatus and method for operation of a high temperature fuel cell system using recycled anode exhaust | |
| JPH07208200A (ja) | タービンコンプレッサ用燃焼装置と燃焼方法 | |
| JP4154680B2 (ja) | アノード排ガスラインに蒸気注入する燃料電池発電装置 | |
| JPH10275625A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2001313053A (ja) | 燃料電池システム | |
| JP2000331698A (ja) | ガスタービン排ガスを用いた燃料電池発電装置 | |
| JPH11273701A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| KR102548739B1 (ko) | 열효율이 우수한 연료전지 시스템 | |
| JP4052784B2 (ja) | 熱電併給型燃料電池発電装置およびその運転方法 | |
| GB2348315A (en) | Solid oxide fuel cell burner systems an methods of generating heat therefrom | |
| JP3467759B2 (ja) | 改質器の出口温度制御方法 | |
| JP3137143B2 (ja) | 燃料電池発電設備の温度制御方法及び温度制御装置を備えた燃料電池発電設備 | |
| JPH04284365A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH04243538A (ja) | 燃料電池用燃料改質器の触媒層温度制御方法及びその装置 | |
| JP3239540B2 (ja) | 改質器の温度制御方法 | |
| JPH08339815A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP3263936B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP3741288B2 (ja) | 溶融炭酸塩型燃料電池発電設備のカソード温度制御方法及び装置 | |
| JPH10223236A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JP2000340243A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH05326003A (ja) | 燃料電池発電設備の改質器温度制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040210 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060303 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070413 |