JPS60210501A - 燃料改質装置 - Google Patents
燃料改質装置Info
- Publication number
- JPS60210501A JPS60210501A JP59063722A JP6372284A JPS60210501A JP S60210501 A JPS60210501 A JP S60210501A JP 59063722 A JP59063722 A JP 59063722A JP 6372284 A JP6372284 A JP 6372284A JP S60210501 A JPS60210501 A JP S60210501A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- signal
- differential pressure
- valve
- gas
- 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
-
- 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】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］
本発明は燃料改質装置に係り、特に改質管の内部と外部
の差圧を制御する手段を備えた燃料改質システムに関す
るものである。
の差圧を制御する手段を備えた燃料改質システムに関す
るものである。
［発明の技術的背景］
第１図は、従来の燃料改質システムの構成例を示すもの
である。図において、１は燃料改質装置であり、その内
部には改質管２、および図示しない負荷としての燃料電
池からの排ガスを燃焼する燃焼器３を備えて成る。４は
同燃料改質装置１内の燃焼室である。上記改質管２の内
部には、それぞれ調節弁５および６を通して、天然ガス
等の原燃料および改質用の水蒸気を混合した反応ガスが
導かれている。この反応ガスは、燃焼室４の燃焼器３に
より加熱されて水素を主成分とする改質ガスに改質され
、改質管２よりさらに一酸化炭素変成器７を通して、そ
の中の反応生成物である一酸化炭素が燃料電池に無害な
二酸化炭素に転換される。その後、この改質ガスは凝縮
器８において改質反応のために導入された余分の水蒸気
が凝縮により除去され、調節弁９を通して燃料電池へ導
かれる。
である。図において、１は燃料改質装置であり、その内
部には改質管２、および図示しない負荷としての燃料電
池からの排ガスを燃焼する燃焼器３を備えて成る。４は
同燃料改質装置１内の燃焼室である。上記改質管２の内
部には、それぞれ調節弁５および６を通して、天然ガス
等の原燃料および改質用の水蒸気を混合した反応ガスが
導かれている。この反応ガスは、燃焼室４の燃焼器３に
より加熱されて水素を主成分とする改質ガスに改質され
、改質管２よりさらに一酸化炭素変成器７を通して、そ
の中の反応生成物である一酸化炭素が燃料電池に無害な
二酸化炭素に転換される。その後、この改質ガスは凝縮
器８において改質反応のために導入された余分の水蒸気
が凝縮により除去され、調節弁９を通して燃料電池へ導
かれる。
一方、上記調節弁９の上流側に分岐して調節弁１０を設
け、停止動作中にはこの調節弁１０を通して改質ガスを
大気中へ放出する構成となっている。また、燃料電池へ
導かれた改質ガスは、当該電池を通って電気化学反応に
より水素を消費して排気され、いくつかの熱交換器、凝
縮器を通った後、燃料改質装置１の燃焼器３で調節弁１
１を通して供給される燃焼用空気と共に燃焼し、上記改
質用の熱源として利用される。
け、停止動作中にはこの調節弁１０を通して改質ガスを
大気中へ放出する構成となっている。また、燃料電池へ
導かれた改質ガスは、当該電池を通って電気化学反応に
より水素を消費して排気され、いくつかの熱交換器、凝
縮器を通った後、燃料改質装置１の燃焼器３で調節弁１
１を通して供給される燃焼用空気と共に燃焼し、上記改
質用の熱源として利用される。
このような燃料改質システムにあっては、システムの停
止動作時に調節弁５．６，９．１１を閉とし、システム
の改質管２系に内蔵するガスを調節弁１０により大気中
へ放出するようにしている。
止動作時に調節弁５．６，９．１１を閉とし、システム
の改質管２系に内蔵するガスを調節弁１０により大気中
へ放出するようにしている。
この場合、調節弁１０の制御は改質管２の出口ラインで
ある凝縮器８の出口に設けられた圧力検出器１２にて検
出されるガス圧力を監視しながら、降圧指令に従って次
第に圧力を低下するようにてしいる。
ある凝縮器８の出口に設けられた圧力検出器１２にて検
出されるガス圧力を監視しながら、降圧指令に従って次
第に圧力を低下するようにてしいる。
［背景技術の問題点］
ところで、上記のような燃料改質システムの内蔵ガス放
出制卸にあっては、放出ガスの降圧速度が速すぎてガス
の放出量が過大になると、燃料改質装置１の改質管２の
内部圧力がその外部圧力である燃焼室４の圧力よりも低
くなる恐れがある。
出制卸にあっては、放出ガスの降圧速度が速すぎてガス
の放出量が過大になると、燃料改質装置１の改質管２の
内部圧力がその外部圧力である燃焼室４の圧力よりも低
くなる恐れがある。
そして、この改質管２の内部圧力が高温の下で外部圧力
より低くなると、改質管２の座屈現象が起り管破壊に到
るという問題がある。
より低くなると、改質管２の座屈現象が起り管破壊に到
るという問題がある。
［発明の目的］
本発明は上記のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的はシステムの停止動作時等の過渡状態に
おいてもガスの放出制御により改質管の内部圧力が外部
圧力よりも低下しないようにして改質管の破壊を防止し
信頼性の向上および長寿命化を図ることが可能な燃料改
質システムを提供することにある。
ので、その目的はシステムの停止動作時等の過渡状態に
おいてもガスの放出制御により改質管の内部圧力が外部
圧力よりも低下しないようにして改質管の破壊を防止し
信頼性の向上および長寿命化を図ることが可能な燃料改
質システムを提供することにある。
【発明の概要］
上記目的を達成するために本発明では、原燃料と水蒸気
とを混合した反応ガスを改質管の内部に導入すると共に
、燃焼器で燃焼して得られる加熱ガスを上記改質管の外
部を通過させることにより、上記反応ガスを改質ガスに
改質し改質管出口ラインを介して負荷へ供給するように
した燃料改質装置において、上記改質管出口ラインに設
けられ上記燃料改質装置の停止動作時に閉する第１の調
節弁と、この第１の調節弁の上流側に分岐して設けられ
当該調節弁の間中に関して上記改質管出口ラインの改質
ガスを大気中へ放出する第２の調節弁と、上記改質管出
口ラインの改質ガスの圧力を検出する圧力検出器と、上
記改質管の内部圧力と外部圧力との差圧を検出し、内部
圧力が外部圧力よりも高い時にその差圧信号を出力する
差圧検出器と、上記燃料改質装置の停止動作に伴なう降
圧指令である基準圧力信号と上記圧力検出器からの圧力
信号とを比較し、その偏差に応じて弁開方向の第１の弁
ＩＩＩＩＩｌ信号を得る第１の手段および前記差圧検出
器からの差圧信号と基準差圧信号とを比較し、差圧信号
が基準差圧信号よりも小なる時にその偏差に応じて弁閉
方向の第２の弁制御信号を得る第２の手段を備えてなり
、且つ上記第１の弁制御信号に第２の弁制御信号を補正
信号として合成して得られる弁制御信号を前記第２の調
節弁へ与える差圧制御器とを具備して成ることを特徴と
する。
とを混合した反応ガスを改質管の内部に導入すると共に
、燃焼器で燃焼して得られる加熱ガスを上記改質管の外
部を通過させることにより、上記反応ガスを改質ガスに
改質し改質管出口ラインを介して負荷へ供給するように
した燃料改質装置において、上記改質管出口ラインに設
けられ上記燃料改質装置の停止動作時に閉する第１の調
節弁と、この第１の調節弁の上流側に分岐して設けられ
当該調節弁の間中に関して上記改質管出口ラインの改質
ガスを大気中へ放出する第２の調節弁と、上記改質管出
口ラインの改質ガスの圧力を検出する圧力検出器と、上
記改質管の内部圧力と外部圧力との差圧を検出し、内部
圧力が外部圧力よりも高い時にその差圧信号を出力する
差圧検出器と、上記燃料改質装置の停止動作に伴なう降
圧指令である基準圧力信号と上記圧力検出器からの圧力
信号とを比較し、その偏差に応じて弁開方向の第１の弁
ＩＩＩＩＩｌ信号を得る第１の手段および前記差圧検出
器からの差圧信号と基準差圧信号とを比較し、差圧信号
が基準差圧信号よりも小なる時にその偏差に応じて弁閉
方向の第２の弁制御信号を得る第２の手段を備えてなり
、且つ上記第１の弁制御信号に第２の弁制御信号を補正
信号として合成して得られる弁制御信号を前記第２の調
節弁へ与える差圧制御器とを具備して成ることを特徴と
する。
［発明の実施例コ
以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第２図は、本発明による燃料改質システムの構成例を示
すもので、第１図と同一部分には同−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
。図において、１３は上記改質管２の内部圧力と外部圧
力との差圧を検出し、内部圧力が外部圧力よりも高い時
にその差圧信号ΔＰを出力する差圧検出器である。
すもので、第１図と同一部分には同−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
。図において、１３は上記改質管２の内部圧力と外部圧
力との差圧を検出し、内部圧力が外部圧力よりも高い時
にその差圧信号ΔＰを出力する差圧検出器である。
また、１４はこの差圧検出器１３からの差圧信号ΔＰと
、上記圧力検出器１２からの圧力信号Ｐ×とを入力とす
る差圧制御器で、後述する形態で上記調節弁１０へ弁制
御信号ＶＣを与えるものである。
、上記圧力検出器１２からの圧力信号Ｐ×とを入力とす
る差圧制御器で、後述する形態で上記調節弁１０へ弁制
御信号ＶＣを与えるものである。
第３図は、上記差圧制御器１４の詳細な構成例を示すも
のである。図において、１４−１は上記圧力検出器１２
からの圧力信号ｐｘと降圧指令である基準圧力信号Ｐｘ
ｓとを比較する第１の比較器で、その偏差に応じて弁開
方向の第１の弁制御信号ＭＣＩを出力するものである。
のである。図において、１４−１は上記圧力検出器１２
からの圧力信号ｐｘと降圧指令である基準圧力信号Ｐｘ
ｓとを比較する第１の比較器で、その偏差に応じて弁開
方向の第１の弁制御信号ＭＣＩを出力するものである。
また、１４−２は上記差圧検出器１３からの差圧信号Δ
Ｐと基準差圧信号Δｐｓとを比較する第２の比較器で、
比較結果がΔＰ〈ΔＰｓの時にのみその偏差に応じて弁
閉方向の第２の弁制御信号ＶＯ２を出力するものである
。さらに、１４−３は上記各比較器１４−１．１４−２
からの各弁制御信号ＶＣｓ。
Ｐと基準差圧信号Δｐｓとを比較する第２の比較器で、
比較結果がΔＰ〈ΔＰｓの時にのみその偏差に応じて弁
閉方向の第２の弁制御信号ＶＯ２を出力するものである
。さらに、１４−３は上記各比較器１４−１．１４−２
からの各弁制御信号ＶＣｓ。
ＶＯ２を入力とする合成器で、常時は信号Ｖ（ｊｓを、
また信号ＶＯ２の入力時には当該信号ＶＣ２を補正信号
として信号ＶＣｔに合成した信号を、夫々上記弁制御信
号Ｖｃとして出力するものである。
また信号ＶＯ２の入力時には当該信号ＶＣ２を補正信号
として信号ＶＣｔに合成した信号を、夫々上記弁制御信
号Ｖｃとして出力するものである。
かかる構成の燃料改質システムにおいて、システムの停
止動作時には調節弁５．６．９．１１を閏とし、システ
ムの改質管２系に内蔵するガスが調節弁１０により大気
中へ放出される。この場合、調節弁１０は圧力検出器１
２からの圧力信号ＰＸと、降圧指令である基準圧力信号
ｐｘｓとの偏差に応じて得られる、差圧制御器１３の第
１の比較器１４−１からの第１の弁制御信＠ＶＯ１によ
って開方向に制御され、前述したように放出ガスの圧力
が次第に低下することになる。
止動作時には調節弁５．６．９．１１を閏とし、システ
ムの改質管２系に内蔵するガスが調節弁１０により大気
中へ放出される。この場合、調節弁１０は圧力検出器１
２からの圧力信号ＰＸと、降圧指令である基準圧力信号
ｐｘｓとの偏差に応じて得られる、差圧制御器１３の第
１の比較器１４−１からの第１の弁制御信＠ＶＯ１によ
って開方向に制御され、前述したように放出ガスの圧力
が次第に低下することになる。
一方、この過程において前述の如く放出ガスの降圧速度
が速すぎてガスの放出量が過大になり、改質管２の内部
圧力が外部圧力よりも低くなると、これが差圧検出器１
３によって検出されてその差圧信号ΔＰが差圧制御器１
４に与えられる。すると、この差圧制御器１４内の第２
の比較器１４−２で上記差圧信号ΔＰと基準差圧信号Δ
ｐｓとが比較され、ΔＰ〈ΔＰｓの時にその偏差に応じ
て第２の弁制御信号ＶＣ２が出力される。そして、合成
器１４−３ではこの第２の弁制御信号ＶＣ２が補正信号
として上記第１の弁制御信号ＶＯｔに合成され、この合
成信号である弁制御信号ＶＣによって調節弁１０が開方
向に制御されることにより、ガスの放出が抑制されるこ
とになり、改質管２の内部圧力がこれ以上低下するのを
防止することが可能となる。
が速すぎてガスの放出量が過大になり、改質管２の内部
圧力が外部圧力よりも低くなると、これが差圧検出器１
３によって検出されてその差圧信号ΔＰが差圧制御器１
４に与えられる。すると、この差圧制御器１４内の第２
の比較器１４−２で上記差圧信号ΔＰと基準差圧信号Δ
ｐｓとが比較され、ΔＰ〈ΔＰｓの時にその偏差に応じ
て第２の弁制御信号ＶＣ２が出力される。そして、合成
器１４−３ではこの第２の弁制御信号ＶＣ２が補正信号
として上記第１の弁制御信号ＶＯｔに合成され、この合
成信号である弁制御信号ＶＣによって調節弁１０が開方
向に制御されることにより、ガスの放出が抑制されるこ
とになり、改質管２の内部圧力がこれ以上低下するのを
防止することが可能となる。
上述したように本構成の燃料改質システムにおいては、
改質管２の内部圧力と外部圧力との差圧ΔＰを差圧検出
器１３により検出し、この差圧信号ΔＰと放出ガスの圧
力信号Ｐｘとの協調をとりながら、改質管２の内部圧力
がその外部圧力よりも一定値ΔＰｘｓ以上高くなるよう
にガスの放出制御を行なうようにしたので、システムの
停止動作時等の過渡状態においても改質管２の内部圧力
の方が外部圧力よりも低下しないようにして、高温状態
下における改質管２の座屈現象による管破壊を確実に防
止して信頼性の向上および長寿命化を図ることができる
ものである。
改質管２の内部圧力と外部圧力との差圧ΔＰを差圧検出
器１３により検出し、この差圧信号ΔＰと放出ガスの圧
力信号Ｐｘとの協調をとりながら、改質管２の内部圧力
がその外部圧力よりも一定値ΔＰｘｓ以上高くなるよう
にガスの放出制御を行なうようにしたので、システムの
停止動作時等の過渡状態においても改質管２の内部圧力
の方が外部圧力よりも低下しないようにして、高温状態
下における改質管２の座屈現象による管破壊を確実に防
止して信頼性の向上および長寿命化を図ることができる
ものである。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、システムの停止動
作時等の過渡状態においてもガスの放出制御により改質
管の内部圧力が外部圧力よりも低下しないようにして改
質管の破壊を防止し信頼性の向上および長寿命化を図る
ことが可能な燃料改質システムが提供できる。
作時等の過渡状態においてもガスの放出制御により改質
管の内部圧力が外部圧力よりも低下しないようにして改
質管の破壊を防止し信頼性の向上および長寿命化を図る
ことが可能な燃料改質システムが提供できる。
第１図は従来の燃料改質システムを示す構成図、第２図
は本発明の燃料改質システムの一実施例を示す構成図、
第３図は同実施例における差圧制御器の一例を示すブロ
ック図である。 １・・・燃料改質装置、２・・・改質管、３・・・燃焼
器ζ４・・・燃焼室、５，６，９，１０．１１・・・調
節弁、７・・・−酸化炭素変成器、８・・・凝縮器、１
２・・・圧力検出器、１３・・・差圧検出器、１４・・
・差圧制御器、１４−１．１４−２・・・比較器、１４
−３・・・合成器出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
は本発明の燃料改質システムの一実施例を示す構成図、
第３図は同実施例における差圧制御器の一例を示すブロ
ック図である。 １・・・燃料改質装置、２・・・改質管、３・・・燃焼
器ζ４・・・燃焼室、５，６，９，１０．１１・・・調
節弁、７・・・−酸化炭素変成器、８・・・凝縮器、１
２・・・圧力検出器、１３・・・差圧検出器、１４・・
・差圧制御器、１４−１．１４−２・・・比較器、１４
−３・・・合成器出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第１図
Claims (1)
- 原燃料と水蒸気とを混合した反応ガスを改質管の内部に
導入すると共に、燃焼器で燃焼して得られる加熱ガスを
前記改質管の外部を通過させることにより、前記反応ガ
スを改質ガスに改質し改質管出口ラインを介して負荷へ
供給するようにした燃料改質装置において、前記改質管
出口ラインに設けられ前記燃料改質Ｖ！置の停止動作時
に閉する第１の調節弁と、この第１の調節弁の上流側に
分岐して設けられ当該調節弁の間中に間して前記改質管
出口ラインの改質ガスを大気中へ放出する第２の調節弁
と、前記改質管出口ラインの改質ガスの圧力を検出する
圧力検出器と、前記改質管の内部圧力と外部圧力との差
圧を検出し、内部圧力が外部圧力よりも高い時にその差
圧信号を出力する差圧検出器と、前記燃料改質装置の停
止動作に伴なう降圧指令である基準圧力信号と前記圧力
検出器からの圧力信号とを比較し、その偏差に応じて弁
開方向の第１の弁制御信号を得る第１の手段および前記
差圧検出器からの差圧信号と基準差圧信号とを比較し、
差圧信号が基準差圧信号よりも小なる時にその偏差に応
じて弁閉方向の第２の弁制御信号を得る第２の手段を備
えてなり、且つ前記第１の弁制御信号に第２の弁制御信
号を補正信号として合成して得られる弁制御信号を前記
第２の調節弁へ与える差圧制御器とを具備して成ること
を特徴とする燃料改質システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063722A JPH0637281B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 燃料改質装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59063722A JPH0637281B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 燃料改質装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210501A true JPS60210501A (ja) | 1985-10-23 |
| JPH0637281B2 JPH0637281B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13237571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59063722A Expired - Lifetime JPH0637281B2 (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | 燃料改質装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0637281B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110876A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-18 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
| GB2365019A (en) * | 2000-06-06 | 2002-02-13 | Ici Plc | Primary steam reforming plant |
| US8303674B2 (en) | 2008-01-09 | 2012-11-06 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator and fuel cell system |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP59063722A patent/JPH0637281B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6110876A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-18 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
| GB2365019A (en) * | 2000-06-06 | 2002-02-13 | Ici Plc | Primary steam reforming plant |
| US8303674B2 (en) | 2008-01-09 | 2012-11-06 | Panasonic Corporation | Hydrogen generator and fuel cell system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0637281B2 (ja) | 1994-05-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102884646B1 (ko) | 오프가스를 냉각매체로 사용하는 개질 시스템 및 개질 방법 | |
| US20120237840A1 (en) | Power generation system | |
| US8475965B2 (en) | Fuel cell power generation system with valve on raw material gas supply passage and valve downstream of carbon monoxide decreasing unit, and method for operating fuel cell power generation system | |
| JPS60210501A (ja) | 燃料改質装置 | |
| JP2002129981A (ja) | ガスタービンの燃料供給系 | |
| JP6103120B1 (ja) | 燃料電池装置及び燃料電池装置の運転制御方法 | |
| JPS61279071A (ja) | 燃料電池 | |
| US7452393B2 (en) | Installation for hydrogen production and methods for using same | |
| JP3738888B2 (ja) | 原燃料切替設備を有する燃料電池発電装置とその運転方法 | |
| JPH0652665B2 (ja) | 燃料電池運転法 | |
| JP2004152539A (ja) | 固体酸化物形燃料電池システム | |
| JPH0364395A (ja) | 燃料改質システム | |
| JP2998301B2 (ja) | 燃料電池発電装置の燃焼器温度制御方法及び装置 | |
| JPS59149664A (ja) | 燃料電池装置 | |
| JP3680980B2 (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| JPH03266367A (ja) | 燃料電池システムの燃料系統制御装置 | |
| KR20250135596A (ko) | 이산화탄소 포집이 가능한 연료전지 시스템 | |
| JPS5951478A (ja) | 燃料電池発電システム | |
| JPH0547399A (ja) | 燃料電池発電システムの改質装置の温度制御方法及びその装置 | |
| JPH0369502A (ja) | 燃料改質システム | |
| JP2024123649A (ja) | 燃料電池システム、及びその制御方法 | |
| US20220241747A1 (en) | Apparatus and method for automatable start-up of a steam reformer arrangement into a normal operating state, and use and open-loop control/closed-loop control device and computer program product | |
| JPH053042A (ja) | 燃料電池装置の制御装置 | |
| JPS61203576A (ja) | 燃料電池発電プラントの運転方法 | |
| KR20210038190A (ko) | 연료전지 시스템의 정비방법 |