JPS6166375A - 燃料電池発電プラント - Google Patents
燃料電池発電プラントInfo
- Publication number
- JPS6166375A JPS6166375A JP59186510A JP18651084A JPS6166375A JP S6166375 A JPS6166375 A JP S6166375A JP 59186510 A JP59186510 A JP 59186510A JP 18651084 A JP18651084 A JP 18651084A JP S6166375 A JPS6166375 A JP S6166375A
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- JP
- Japan
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- fuel
- power generation
- fuel cell
- reformer
- generation plant
- 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
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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
-
- 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］
本発明と、天然ガス（Ｖはナフサ）を改質１．で水素を
生成し、これを燃料とする形式の燃料電池発電プラント
ｆ二関するものである。
生成し、これを燃料とする形式の燃料電池発電プラント
ｆ二関するものである。
［発明の技術的背景とその問題点］
燃料電池発電プラントは、近年宇宙開発を生体に注目さ
れている。一般≦二電力用発電プラントとして実用化（
二近つ、＠つつある方式は、リン酸形と呼ばれる方式で
、燃料として水素の外に多量の炭酸ガスが含まれても発
電可能であることが大きな特徴である。燃料は、天然ガ
スを改質して丞＠ＳＯチ炭酸ガス２０％の混合ガスを用
い、酸ふり供給源は空気を用いる。改質を行なうためｉ
二は改質装置を高温（７００〜８００℃）にしなければ
ならず、この熱源として、電池スタックから排出さ几る
未反応燃料を用いる。空気源は、電池スタックから排出
される空気、改質器燃焼ガス等を来合し、その排ガスで
タービンを回し、同軸のコンプレッサｇ二より加圧空気
を得る。このよう≦；プラントは、天然ガスを供給する
のみで、自立運転かでさる様ｇ二股計されている。一般
ｇユ電池スタックの効率は４０チ程度で、手分以上は反
応熱として発熱し、電池の温度を上昇させ、放置すれば
電池の機能を害するので冷却する必要がある。この冷却
のため電池スタックへ冷却水を供給し、除熟を行なって
いる。
れている。一般≦二電力用発電プラントとして実用化（
二近つ、＠つつある方式は、リン酸形と呼ばれる方式で
、燃料として水素の外に多量の炭酸ガスが含まれても発
電可能であることが大きな特徴である。燃料は、天然ガ
スを改質して丞＠ＳＯチ炭酸ガス２０％の混合ガスを用
い、酸ふり供給源は空気を用いる。改質を行なうためｉ
二は改質装置を高温（７００〜８００℃）にしなければ
ならず、この熱源として、電池スタックから排出さ几る
未反応燃料を用いる。空気源は、電池スタックから排出
される空気、改質器燃焼ガス等を来合し、その排ガスで
タービンを回し、同軸のコンプレッサｇ二より加圧空気
を得る。このよう≦；プラントは、天然ガスを供給する
のみで、自立運転かでさる様ｇ二股計されている。一般
ｇユ電池スタックの効率は４０チ程度で、手分以上は反
応熱として発熱し、電池の温度を上昇させ、放置すれば
電池の機能を害するので冷却する必要がある。この冷却
のため電池スタックへ冷却水を供給し、除熟を行なって
いる。
また、この冷却水は、運転「ｄ始時電池の温度が低いと
゛電池として機能しないため、電池スタックをノン「定
の温度まで加熱する次めの昇温にも使用される０ 発生した直流電力は、インバータ及びトランス（二より
交流（二変換及び昇圧され、通常は電力系統ζ一系統連
繋される。
゛電池として機能しないため、電池スタックをノン「定
の温度まで加熱する次めの昇温にも使用される０ 発生した直流電力は、インバータ及びトランス（二より
交流（二変換及び昇圧され、通常は電力系統ζ一系統連
繋される。
以上は一般論であるが、燃焼器について詳細に検討する
と、電池スタックから排出される未反応燃料は燃焼器に
より燃焼させ必要とする熱源を確保するのであるが、従
来は目的に応じて燃焼器を別Ｑｌに設置することが考え
られていた。即ち■改質装置用癲焼器■タービン用補助
燃焼器■冷却水昇献用燃焼器の３台である。各々の燃焼
器には、それぞれ燃料の流ｆ４１−制世、温度制御、失
火防止対策等が施されている。発電プラント全体が常Ｃ
ニ一定状態で運転Δれるのであれば問題はないが、プラ
ンドの運転は通常側々と変化する性質のものであり、個
々の制御を行ないながらプラント全体のバランスを保つ
為には、多くの機器を用い、複雑な制御が必要である。
と、電池スタックから排出される未反応燃料は燃焼器に
より燃焼させ必要とする熱源を確保するのであるが、従
来は目的に応じて燃焼器を別Ｑｌに設置することが考え
られていた。即ち■改質装置用癲焼器■タービン用補助
燃焼器■冷却水昇献用燃焼器の３台である。各々の燃焼
器には、それぞれ燃料の流ｆ４１−制世、温度制御、失
火防止対策等が施されている。発電プラント全体が常Ｃ
ニ一定状態で運転Δれるのであれば問題はないが、プラ
ンドの運転は通常側々と変化する性質のものであり、個
々の制御を行ないながらプラント全体のバランスを保つ
為には、多くの機器を用い、複雑な制御が必要である。
また、失火の危険はプラント全体の圧力バランスを乱す
ととも（＝爆発の恐れもあるので、その保腹システムを
確実にしなければならない。
ととも（＝爆発の恐れもあるので、その保腹システムを
確実にしなければならない。
［発明の目的］
この発明は、上記の問題点を解決し、簡素でかつ安全性
が高く、効率のよい燃料電池発電プラントを提供するこ
とを目的とするものである。
が高く、効率のよい燃料電池発電プラントを提供するこ
とを目的とするものである。
［発明の概要コ
上記目的を達成する次め（二本発明に於ては、電池スタ
ックから排出される未反応燃料をその直後シー設けた燃
焼装置で燃焼させ、その燃焼ガスを改質装置及び冷却水
装置＋＝、分岐して熱源として使用するよう５二構成す
る。
ックから排出される未反応燃料をその直後シー設けた燃
焼装置で燃焼させ、その燃焼ガスを改質装置及び冷却水
装置＋＝、分岐して熱源として使用するよう５二構成す
る。
［発明の実施例コ
以下図面を参照して本発明を説明する。添付図面は本発
明の一実施例を示すブロック図で、電気回路関係を省略
しｔものである０図に於て１は供給される燃料Ｆ（例え
ば天然ガス或はナフサ等）を水素に富むガス（以下燃料
Ｓと記す。）に改質する改質装置である。
明の一実施例を示すブロック図で、電気回路関係を省略
しｔものである０図に於て１は供給される燃料Ｆ（例え
ば天然ガス或はナフサ等）を水素に富むガス（以下燃料
Ｓと記す。）に改質する改質装置である。
改質装α１【二より改質された燃料Ｓは電池スタック２
（二送られ、後述するコンプレッサ６より供給される空
気Ａと共に電池にて発電反応に供される。
（二送られ、後述するコンプレッサ６より供給される空
気Ａと共に電池にて発電反応に供される。
電池スタック２から排出される未反応燃料Ｓは一９後に
設置される燃焼装置３ Ｃより燃焼される０燃焼ガスＧ
は、大部分は改質装置、１５二供給され、天然ガスＦの
改質のための熱源となる０天然ガスＦはこの熱を吸収し
、触媒反応により、水素と炭酸ガスに分解される。この
時、改質ζニスチームが必要であるが、このスチームＷ
は通常時は、電池スタック２０発熱を利用した冷却水製
＠４より供給される。燃焼ガスＧは改質装置３．冷却水
装置４より出次後、集められタービン５を回す原動力と
なる。タービン５の同Ｍｌニコンプレツサ６が設置きれ
ており、これがプラント全体の突気供給源冷却装置４で
は、発電プラントが低負荷で稼動している時、電池スタ
ック２の温度が低下するため、逆ｉ二冷却水Ｗで加熱し
なければならない。また、運転開始時にはこの冷却水Ｗ
を用いて電池スタック２を昇温する。その時点において
燃焼装置３の燃焼ガスＧを熱源として使用する。図示は
しないが改質装置ｌの改質用としてではなく、天然ガス
Ｆの昇温用の熱源としてもこの燃焼ガスを利用すること
がある。
設置される燃焼装置３ Ｃより燃焼される０燃焼ガスＧ
は、大部分は改質装置、１５二供給され、天然ガスＦの
改質のための熱源となる０天然ガスＦはこの熱を吸収し
、触媒反応により、水素と炭酸ガスに分解される。この
時、改質ζニスチームが必要であるが、このスチームＷ
は通常時は、電池スタック２０発熱を利用した冷却水製
＠４より供給される。燃焼ガスＧは改質装置３．冷却水
装置４より出次後、集められタービン５を回す原動力と
なる。タービン５の同Ｍｌニコンプレツサ６が設置きれ
ており、これがプラント全体の突気供給源冷却装置４で
は、発電プラントが低負荷で稼動している時、電池スタ
ック２の温度が低下するため、逆ｉ二冷却水Ｗで加熱し
なければならない。また、運転開始時にはこの冷却水Ｗ
を用いて電池スタック２を昇温する。その時点において
燃焼装置３の燃焼ガスＧを熱源として使用する。図示は
しないが改質装置ｌの改質用としてではなく、天然ガス
Ｆの昇温用の熱源としてもこの燃焼ガスを利用すること
がある。
又、燃焼装置３は運転開始時にｔｒｙｓ％まだ改質ガス
Ｓが生成されていす、ま次低負＃より急激に負荷を増加
する時区二は、電池スタック２よりの未反応燃料Ｓは皆
無又は不足するため、原料でおる天然ガスＦも燃料とし
て共燃できるバーナを有するものを使用する。
Ｓが生成されていす、ま次低負＃より急激に負荷を増加
する時区二は、電池スタック２よりの未反応燃料Ｓは皆
無又は不足するため、原料でおる天然ガスＦも燃料とし
て共燃できるバーナを有するものを使用する。
［発明の効果コ
以上説明の本発明によれば、従来３台の別個の燃焼器を
使用していたものを１台ｇ−まとめた念めｌユ、発電プ
ラント構成が簡単ｌ二なる、安全装置等の周辺ｍ器が減
少する。！池スタックの直後に燃焼装置ｇが設置される
ので、圧力変動等の影響をうけｇ二くくなる、大容量の
燃焼装置であるため熱効率が向上する、等の利点が得ら
れる。
使用していたものを１台ｇ−まとめた念めｌユ、発電プ
ラント構成が簡単ｌ二なる、安全装置等の周辺ｍ器が減
少する。！池スタックの直後に燃焼装置ｇが設置される
ので、圧力変動等の影響をうけｇ二くくなる、大容量の
燃焼装置であるため熱効率が向上する、等の利点が得ら
れる。
図面は、この発明による燃料電池発電プラントの一実施
例の＠成を示すブロック図である。
例の＠成を示すブロック図である。
Claims (3)
- （１）燃料電池発電システムにおいて、電池スタックか
ら排出する未反応燃料をその直後に設けた燃焼装置で燃
焼させ、その燃焼ガスを改質装置及び冷却水装置に分岐
して熱源として使用することを特徴とする燃料電池発電
プラント。 - （２）燃焼ガスの分岐先は、改質装置、冷却水温度制御
用熱交換器、燃料温度制御用熱交換器であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発電プラン
ト。 - （３）電池スタックからの未反応燃料とともに、原料ガ
スも同時に燃焼できる構造を有するものであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発電プラ
ント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186510A JPS6166375A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186510A JPS6166375A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 燃料電池発電プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6166375A true JPS6166375A (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16189762
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186510A Pending JPS6166375A (ja) | 1984-09-07 | 1984-09-07 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6166375A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291866A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電装置 |
| US5208114A (en) * | 1991-01-21 | 1993-05-04 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Power generation system using molten carbonate fuel cells |
-
1984
- 1984-09-07 JP JP59186510A patent/JPS6166375A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62291866A (ja) * | 1986-06-11 | 1987-12-18 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電装置 |
| US5208114A (en) * | 1991-01-21 | 1993-05-04 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Power generation system using molten carbonate fuel cells |
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