JPS60207254A - 内部改質形燃料電池の流量制御方法 - Google Patents
内部改質形燃料電池の流量制御方法Info
- Publication number
- JPS60207254A JPS60207254A JP59061011A JP6101184A JPS60207254A JP S60207254 A JPS60207254 A JP S60207254A JP 59061011 A JP59061011 A JP 59061011A JP 6101184 A JP6101184 A JP 6101184A JP S60207254 A JPS60207254 A JP S60207254A
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- JP
- Japan
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- flow rate
- anode
- fuel
- control method
- rate control
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- Pending
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-
- 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
- H01M8/0625—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 in a modular combined reactor/fuel cell structure
-
- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の技術分野〕
この発明は、内部改質形燃料電池の流量制御方法に関す
るものであり、もう少し詳しくいうと。
るものであり、もう少し詳しくいうと。
天然ガスなどの炭化水素やメタノールなどを燃料とする
内部改質形燃料電池の負荷変動時における反応ガスの流
量制御方法に関するものである。
内部改質形燃料電池の負荷変動時における反応ガスの流
量制御方法に関するものである。
従来のこの種の流量制御方法を第７図を参照して説明す
る。まず、第１図の構成は、燃料電池のアノードｌの入
口側に燃料流量制御弁コが接続されており、アノードｌ
の出口と入口間にはアノードガスリサイクルプロワ３と
アノードガスリサイクル流量制御方法が接続され、燃料
流量制御弁コとアノードガスリサイクル流量制御弁すで
制御される流量が、流量設定器Ｓにより一定の比率に設
定される。燃料電池のカソードクの上流には空気プロワ
６が設けてあり、７ノード／の出口側にはアノード排出
ガスのバーナｇが接続されていて空気プロワ６で供給さ
れる空気を酸化剤としてアノード排出ガスを燃焼する。
る。まず、第１図の構成は、燃料電池のアノードｌの入
口側に燃料流量制御弁コが接続されており、アノードｌ
の出口と入口間にはアノードガスリサイクルプロワ３と
アノードガスリサイクル流量制御方法が接続され、燃料
流量制御弁コとアノードガスリサイクル流量制御弁すで
制御される流量が、流量設定器Ｓにより一定の比率に設
定される。燃料電池のカソードクの上流には空気プロワ
６が設けてあり、７ノード／の出口側にはアノード排出
ガスのバーナｇが接続されていて空気プロワ６で供給さ
れる空気を酸化剤としてアノード排出ガスを燃焼する。
バーナｇの燃焼ガス排出口はカソード７の入口側に配管
で接続されている。燃料電池の直流出力はインバータデ
によって交流出力に変換される。
で接続されている。燃料電池の直流出力はインバータデ
によって交流出力に変換される。
以上の構成による従来の流、量制御方法について述べる
。アノード／には、燃料流量制御弁コによって天然ガス
などの燃料が供給される。他方、カソード７には、空気
プロワ６で外気から空気を吸入し、この空気とバーナｇ
で燃焼した燃焼ガスとを混合して空気と二酸化炭素を主
成分とする酸化剤が供給される。
。アノード／には、燃料流量制御弁コによって天然ガス
などの燃料が供給される。他方、カソード７には、空気
プロワ６で外気から空気を吸入し、この空気とバーナｇ
で燃焼した燃焼ガスとを混合して空気と二酸化炭素を主
成分とする酸化剤が供給される。
燃料電池の内部では、電池の発生熱を熱源とする周知の
水蒸気改質反応により、燃料が水素成分をもつ反応ガス
に改質され、これが酸化剤と電、気化学的な反応をおこ
して電力を発生すると同時にアノードｌ側にスチームと
二酸化炭素を生成する。
水蒸気改質反応により、燃料が水素成分をもつ反応ガス
に改質され、これが酸化剤と電、気化学的な反応をおこ
して電力を発生すると同時にアノードｌ側にスチームと
二酸化炭素を生成する。
かかる改質反応には、燃料のほかに所定量のスチーム（
たとえば未反応のメタン１モルに対してコモル以上）が
必要である。このため、アノード排出ガスの一部をアノ
ードガスリサイクルプロワ３によりアノード入口側に循
環し、アノード排出ガス中のスチームをアノード入口に
供給することにより、改質反応が継続される。
たとえば未反応のメタン１モルに対してコモル以上）が
必要である。このため、アノード排出ガスの一部をアノ
ードガスリサイクルプロワ３によりアノード入口側に循
環し、アノード排出ガス中のスチームをアノード入口に
供給することにより、改質反応が継続される。
燃料電池の出力を変動させるには、負荷指令に基きイン
パータデの出力が制御され、同時に燃料流量制御弁λを
操作することにより、燃料流量をＦｉｌ＋御する。
パータデの出力が制御され、同時に燃料流量制御弁λを
操作することにより、燃料流量をＦｉｌ＋御する。
しかし１以上のような従来の流量制御方法にあっては、
例えば負荷指令に基き燃料流量を増加させると改質反応
に伴う吸熱量が増大し、急激な温度降下が生じる。この
温度降下に伴ない、電池内部に燃料ガスからカーボンの
析出が起こるので、燃料流量を急激に増加させることが
できず、燃料を池の負荷応答速度を速くすることができ
ないという欠点があった。
例えば負荷指令に基き燃料流量を増加させると改質反応
に伴う吸熱量が増大し、急激な温度降下が生じる。この
温度降下に伴ない、電池内部に燃料ガスからカーボンの
析出が起こるので、燃料流量を急激に増加させることが
できず、燃料を池の負荷応答速度を速くすることができ
ないという欠点があった。
この発明は、上記のような゛従来のものの欠点を除去す
ることを目的とするもので、負荷指令に基く燃料流量の
増加と共に、アノードガスリサイクル量のリサイクル比
の設定値を高く設定し、アノード入口におけるスチーム
・カーボン比を高く保つことにより温度降下に伴うカー
ボンｔの析出を避け、負荷応答速度の速い内部改質形燃
料電池の流量制御方法を提供するものである◎ 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を、第２図を参照して説明す
る・第２図の構成において、流量設定器／３は、燃料流
量制御弁コおよびアノードガスリサイクル流量ｆｉｉＱ
ｆｌｌ弁子制御する流量の比が所定の値になるように
流量を設定するものである。比率演算器１６は、負荷変
動時に燃料ガス流量とアノードガスリサイクル流量の比
率を定格値より高い値に設定するように機能するもので
ある。その他、第１図におけると同一部分には同一符号
を付しである。
ることを目的とするもので、負荷指令に基く燃料流量の
増加と共に、アノードガスリサイクル量のリサイクル比
の設定値を高く設定し、アノード入口におけるスチーム
・カーボン比を高く保つことにより温度降下に伴うカー
ボンｔの析出を避け、負荷応答速度の速い内部改質形燃
料電池の流量制御方法を提供するものである◎ 〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を、第２図を参照して説明す
る・第２図の構成において、流量設定器／３は、燃料流
量制御弁コおよびアノードガスリサイクル流量ｆｉｉＱ
ｆｌｌ弁子制御する流量の比が所定の値になるように
流量を設定するものである。比率演算器１６は、負荷変
動時に燃料ガス流量とアノードガスリサイクル流量の比
率を定格値より高い値に設定するように機能するもので
ある。その他、第１図におけると同一部分には同一符号
を付しである。
次に、流量制御方法であるが、まず負荷指令に基き燃料
流゛Ｉ制御弁λで制御する燃料流量を変動させる。この
とき比率演算器１６により負荷増加割合に応じて燃料ガ
ス流量とリサイクルガス流量の比率な演算し、アノード
リサイクルガス流量制御弁ダの鑞１：を一定のリサイク
ル比以上に制御操作をする。このような操作を行なうこ
と罠より負荷増加時には７ノ一ド入口においてガス中の
スチーム割合を萬く保つことができ、アノード内部にお
ける改質反応に伴う吸熱量の増大に伴５ ＋ｍ度降下に
対しても炭素成分の析出を避けることができる。
流゛Ｉ制御弁λで制御する燃料流量を変動させる。この
とき比率演算器１６により負荷増加割合に応じて燃料ガ
ス流量とリサイクルガス流量の比率な演算し、アノード
リサイクルガス流量制御弁ダの鑞１：を一定のリサイク
ル比以上に制御操作をする。このような操作を行なうこ
と罠より負荷増加時には７ノ一ド入口においてガス中の
スチーム割合を萬く保つことができ、アノード内部にお
ける改質反応に伴う吸熱量の増大に伴５ ＋ｍ度降下に
対しても炭素成分の析出を避けることができる。
なお、上記呆施例では、負荷変動時に比率演算器１６に
よってアノードリサイクルガスｒＲ，ｉｋと燃料ガス流
蓋との比を一定以上に設定したが、１ノードリサイクル
ガス流量制−弁ダの流を制御に対しである時間遅れをも
たせ′（燃料流量をｔ６１」御することによっても同様
の効果が得られる。
よってアノードリサイクルガスｒＲ，ｉｋと燃料ガス流
蓋との比を一定以上に設定したが、１ノードリサイクル
ガス流量制−弁ダの流を制御に対しである時間遅れをも
たせ′（燃料流量をｔ６１」御することによっても同様
の効果が得られる。
以上のように、この発明によれば、負荷変動に伴い燃料
ガス流量とリサイクルガス流量の比を変動させ、負荷増
加時にアノード入口においてスチーム割合が誦くなるよ
うにしたので、灰紫の析出を避けることができ、負荷連
名運転が得られる効果がある。
ガス流量とリサイクルガス流量の比を変動させ、負荷増
加時にアノード入口においてスチーム割合が誦くなるよ
うにしたので、灰紫の析出を避けることができ、負荷連
名運転が得られる効果がある。
第１図は従来の方法を説明するための接続図。
第２図はこの発明の一実施例を説明するための接続図で
ある。 ／・・アノード１．２・・燃料流量制御弁、３・―アノ
ードガスリサイクルプロワ、％ｌ−・アノードガスリサ
イクル流量制御弁、６・・空気プロワ、７・、カソード
、＆−−バーナ、？拳、インバータ、／、ヤ・・流面：
設定器、１６・・比率演算器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
ある。 ／・・アノード１．２・・燃料流量制御弁、３・―アノ
ードガスリサイクルプロワ、％ｌ−・アノードガスリサ
イクル流量制御弁、６・・空気プロワ、７・、カソード
、＆−−バーナ、？拳、インバータ、／、ヤ・・流面：
設定器、１６・・比率演算器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）燃料を流量制御してアノード入口へ供給し、アノ
ード出口においてアノードガスの一部を流量制御して前
記アノード入口へ循環させる内部改質形燃料電池の流量
制御方法において、負荷変動時に前記燃料の流量と前記
アノードガスの循環量との比を変動させることを特徴と
する内部改質形燃料電池の流量制御方法。 - （２）負荷変動時に、比率演算操作により燃料流量とア
ノードガスの循環量との比を定格値より高い値に設定す
る特許請求の範囲第７項記載の内部改質形燃料電池の流
量制御方法。 - （３）負荷変動時に、アノードガスの循環量の制御に遅
れて燃料流量を制御する特許請求の範囲第１項記載の内
部改質形燃料電池の流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061011A JPS60207254A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59061011A JPS60207254A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207254A true JPS60207254A (ja) | 1985-10-18 |
Family
ID=13158960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59061011A Pending JPS60207254A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 内部改質形燃料電池の流量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207254A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02170368A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-02 | Jgc Corp | 燃料電池の発電システム |
| WO2002069430A3 (en) * | 2001-02-23 | 2004-02-26 | G B Kirby Meacham | Internal reforming improvements for fuel cells |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59061011A patent/JPS60207254A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02170368A (ja) * | 1988-12-22 | 1990-07-02 | Jgc Corp | 燃料電池の発電システム |
| WO2002069430A3 (en) * | 2001-02-23 | 2004-02-26 | G B Kirby Meacham | Internal reforming improvements for fuel cells |
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