JPS63254675A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- JPS63254675A JPS63254675A JP62087064A JP8706487A JPS63254675A JP S63254675 A JPS63254675 A JP S63254675A JP 62087064 A JP62087064 A JP 62087064A JP 8706487 A JP8706487 A JP 8706487A JP S63254675 A JPS63254675 A JP S63254675A
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- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は燃料電池と燃料改質装置と空気供給装置とを備
えて構成される燃料電池発電システムに係り、特に燃料
改質装置の改質反応触媒層の温度制御による燃料電池の
燃料極への燃料ガス供給流量の変化に対して、原燃料の
流量を一定に保ち得るようにした燃料電池発電システム
に関する。
えて構成される燃料電池発電システムに係り、特に燃料
改質装置の改質反応触媒層の温度制御による燃料電池の
燃料極への燃料ガス供給流量の変化に対して、原燃料の
流量を一定に保ち得るようにした燃料電池発電システム
に関する。
（従来の技術）
従来、燃料の有している化学的エネルギーを直接電気的
エネルギーに変換するものとして燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質層を挟んで燃料極およ
び酸化剤極の一対の電極を配置すると共に、燃料極に水
素ガス等の燃料ガスを供給しまた酸化剤極に空気等の酸
化剤ガスを供給し、このとき起こる電気化学的反応を利
用して上記両電極間から電気エネルギーを取出すように
したものであり、上記燃料ガスと酸化剤ガスが供給され
ている限り高い変換効率で電気エネルギーを取出すこと
ができるものである。
エネルギーに変換するものとして燃料電池が知られてい
る。この燃料電池は通常、電解質層を挟んで燃料極およ
び酸化剤極の一対の電極を配置すると共に、燃料極に水
素ガス等の燃料ガスを供給しまた酸化剤極に空気等の酸
化剤ガスを供給し、このとき起こる電気化学的反応を利
用して上記両電極間から電気エネルギーを取出すように
したものであり、上記燃料ガスと酸化剤ガスが供給され
ている限り高い変換効率で電気エネルギーを取出すこと
ができるものである。
さて、現在考えられている燃料電池としては、ヒドラジ
ンを燃料とする燃料電池、アルカリ水溶液電解質、リン
酸水溶液電解質を電解質とする燃料電池があるが、この
うちリン酸水溶液電解質を電解質とする燃料電池は、改
質ガスを使用できることから一般的な使用が可能であり
、産業用または発電事業用として使用されつつある。そ
してこの種の燃料電池は、その燃料ガスである水素ガス
を多（含んだ改質ガスを得るための燃料改質装置、およ
び酸化剤ガスである圧縮空気を得るための空気供給装置
を備えて燃料電池発電システムを構成していることが多
い。また、この種の燃料電池発電システムにおいては、
（ａ）燃料改質系の圧力制御、（ｂ）燃料改質装置の改
質反応触媒層の温度制御、（Ｃ）燃料電池の酸化剤極か
ら排出される排ガスと燃料改質装置から排出される高温
排ガスとの合流点の圧力（以下、システム圧力と称する
）制御の３つが、主妄な制御ファクターとなっている。
ンを燃料とする燃料電池、アルカリ水溶液電解質、リン
酸水溶液電解質を電解質とする燃料電池があるが、この
うちリン酸水溶液電解質を電解質とする燃料電池は、改
質ガスを使用できることから一般的な使用が可能であり
、産業用または発電事業用として使用されつつある。そ
してこの種の燃料電池は、その燃料ガスである水素ガス
を多（含んだ改質ガスを得るための燃料改質装置、およ
び酸化剤ガスである圧縮空気を得るための空気供給装置
を備えて燃料電池発電システムを構成していることが多
い。また、この種の燃料電池発電システムにおいては、
（ａ）燃料改質系の圧力制御、（ｂ）燃料改質装置の改
質反応触媒層の温度制御、（Ｃ）燃料電池の酸化剤極か
ら排出される排ガスと燃料改質装置から排出される高温
排ガスとの合流点の圧力（以下、システム圧力と称する
）制御の３つが、主妄な制御ファクターとなっている。
第４因は、この種の従来の燃料電池発電システムの一例
を示したものである。第４図において、天然ガスまたは
石炭ガス等の化石燃料よりなる原燃料１と、スチーム供
給器２からのスチームが、それぞれ原燃料流量制御弁３
とスチーム流量制御弁４とにより、スチームとカーボン
の混合モル比が３〜５程度となるように制御されて燃料
改質装置５内の改質反応管６に導入される。ここで、原
燃料１とスチームは５００〜８００℃程度まで加熱され
て改質反応を行ない、次に高温変成器７゜低温変成器８
を経て水素含有率の高い改質ガスすなわち燃料ガスとな
る。この水素含有率が高くなった燃料ガスは、補助バー
ナ９へはバイパスライン１０．バイパス流量制御弁１１
を、また燃料電池１２の燃料極１２Ａへは燃料ガス供給
ライン１３、燃料流量制御弁１４を介してそれぞれ送ら
れる。
を示したものである。第４図において、天然ガスまたは
石炭ガス等の化石燃料よりなる原燃料１と、スチーム供
給器２からのスチームが、それぞれ原燃料流量制御弁３
とスチーム流量制御弁４とにより、スチームとカーボン
の混合モル比が３〜５程度となるように制御されて燃料
改質装置５内の改質反応管６に導入される。ここで、原
燃料１とスチームは５００〜８００℃程度まで加熱され
て改質反応を行ない、次に高温変成器７゜低温変成器８
を経て水素含有率の高い改質ガスすなわち燃料ガスとな
る。この水素含有率が高くなった燃料ガスは、補助バー
ナ９へはバイパスライン１０．バイパス流量制御弁１１
を、また燃料電池１２の燃料極１２Ａへは燃料ガス供給
ライン１３、燃料流量制御弁１４を介してそれぞれ送ら
れる。
燃料電池１２の燃料極１２Ａへ流入した燃料ガス中の水
素は、燃料電池１２の酸化剤極１２Ｂに流入している酸
化剤ガス中の酸素と触媒反応を行ない、その結果燃料ガ
スの一部が消費されて電気エネルギーと反応反応水とが
得られる。この燃料電池１２内で生成した反応反応水の
一部を含んで燃料極１２Ａを出た燃料排ガスは、燃料ガ
ス排出ライン１５を介して上述の燃料改質装置５のバー
ナ１６の燃焼用燃料として送られる。そして、バーナ１
６へ送られた燃料排ガスは燃料改質装置５内で燃焼し、
改質反応管６を加熱した後に高温排ガス１７として排出
される。さらに、この高温排ガス１７は燃料電池１２の
酸化剤極１２Ｂから酸化剤ガス排出ライン１８を介して
送られる酸化剤排ガスと合流した後に混合器１９へ導入
され、タービン２ＯＡおよびコンプレッサ２０Ｂからな
る空気供給装置２０の駆動用エネルギーの一部として使
われる。一方、補助バーナ９へは補助バーナ用燃料供給
ライン２１．補助バーナ用燃料流最制御弁２２を介して
補助バーナ用燃料が送られ、補助バーナ９へ送られた上
述の燃料ガスとともに補助バーナ９内・で燃焼し、その
燃焼ガスが混合器１９を通過して空気供給装置２０のタ
ービン２０Ａを駆動する。
素は、燃料電池１２の酸化剤極１２Ｂに流入している酸
化剤ガス中の酸素と触媒反応を行ない、その結果燃料ガ
スの一部が消費されて電気エネルギーと反応反応水とが
得られる。この燃料電池１２内で生成した反応反応水の
一部を含んで燃料極１２Ａを出た燃料排ガスは、燃料ガ
ス排出ライン１５を介して上述の燃料改質装置５のバー
ナ１６の燃焼用燃料として送られる。そして、バーナ１
６へ送られた燃料排ガスは燃料改質装置５内で燃焼し、
改質反応管６を加熱した後に高温排ガス１７として排出
される。さらに、この高温排ガス１７は燃料電池１２の
酸化剤極１２Ｂから酸化剤ガス排出ライン１８を介して
送られる酸化剤排ガスと合流した後に混合器１９へ導入
され、タービン２ＯＡおよびコンプレッサ２０Ｂからな
る空気供給装置２０の駆動用エネルギーの一部として使
われる。一方、補助バーナ９へは補助バーナ用燃料供給
ライン２１．補助バーナ用燃料流最制御弁２２を介して
補助バーナ用燃料が送られ、補助バーナ９へ送られた上
述の燃料ガスとともに補助バーナ９内・で燃焼し、その
燃焼ガスが混合器１９を通過して空気供給装置２０のタ
ービン２０Ａを駆動する。
一方、タービン２ＯＡに連結して駆動されるコンプレッ
サ２ＯＢからの吐出空気は、補助バーナ９、バーナ１６
へそれぞれ酸化剤ガス流量制御弁２３．１他剤ガス流温
調節弁２４により空燃を調節して送られると共に、酸化
剤ガス供給ライン２５、酸化剤ガス流量調節弁２６を介
して燃料電池１２の酸化剤極１２Ｂへ送られ、余剰分は
システム差圧制御弁２７を介し、空気供給袋！２０の駆
動用エネルギーの一部として混合器１９へ送られる。
サ２ＯＢからの吐出空気は、補助バーナ９、バーナ１６
へそれぞれ酸化剤ガス流量制御弁２３．１他剤ガス流温
調節弁２４により空燃を調節して送られると共に、酸化
剤ガス供給ライン２５、酸化剤ガス流量調節弁２６を介
して燃料電池１２の酸化剤極１２Ｂへ送られ、余剰分は
システム差圧制御弁２７を介し、空気供給袋！２０の駆
動用エネルギーの一部として混合器１９へ送られる。
燃料電池１２の酸化剤極１２Ｂへ流入した酸化剤ガスの
一部は、燃料電池１２の燃料極１２Ａに流入している燃
料ガス中の水素と反応して消費された後、酸化剤極１２
Ｂ内で生成した水分を含んで排出される。この排出され
た酸化剤排ガスは、燃料改質装置５からの高温排ガス１
７と合流することになる。なお、２８は燃料電池１２で
得られる直流出力を交流に変換するインバータである。
一部は、燃料電池１２の燃料極１２Ａに流入している燃
料ガス中の水素と反応して消費された後、酸化剤極１２
Ｂ内で生成した水分を含んで排出される。この排出され
た酸化剤排ガスは、燃料改質装置５からの高温排ガス１
７と合流することになる。なお、２８は燃料電池１２で
得られる直流出力を交流に変換するインバータである。
さて、このような燃料電池発電システムにおいて、燃料
改質系の圧力制御は、圧力検出器２９による低温変成器
８の出口側の改質ガスの圧力検出値と圧力設定値との偏
差に基づいて、圧力制御装置３０により原燃料１の供給
ライン上に設けられた原燃料流量制御弁３の開度を制御
することによって、低温変成り８の出口側の改質ガスの
圧力を一定とするように行なわれる。また、燃料改質装
置５の改質反応触媒層の温度制御は、温度検出器３１に
よる燃料改質装置５の改質反応触媒層Ａ層の湿度検出値
と、燃料電池１２の負荷電流値に応じた温度設定値とを
温度制御装置３２で比較し、この比較値と、流量検出器
３３による燃料ガス供給ライン１３を流れる燃料ガスの
流量検出値との偏差に基づいて、流量制御装置３４によ
り燃料ガス供給ライン１３上に設けられた燃料流量制御
弁１４の開度を制御することによって、燃料改質装置５
の改質反応触１７１１Ｈの温度を一定とするように行な
われる。さらに、システム圧力の制御は、圧力検出器３
５によるシステム圧力検出値と圧力設定値との偏差に基
づいて、システム圧力制卸装置３６により補助バーナ用
燃料２１の供給ライン上に設けられた燃料流量制御弁２
２の開度を制御することによって、システム圧力をシス
テムの仕様圧力に維持するように行なわれる。
改質系の圧力制御は、圧力検出器２９による低温変成器
８の出口側の改質ガスの圧力検出値と圧力設定値との偏
差に基づいて、圧力制御装置３０により原燃料１の供給
ライン上に設けられた原燃料流量制御弁３の開度を制御
することによって、低温変成り８の出口側の改質ガスの
圧力を一定とするように行なわれる。また、燃料改質装
置５の改質反応触媒層の温度制御は、温度検出器３１に
よる燃料改質装置５の改質反応触媒層Ａ層の湿度検出値
と、燃料電池１２の負荷電流値に応じた温度設定値とを
温度制御装置３２で比較し、この比較値と、流量検出器
３３による燃料ガス供給ライン１３を流れる燃料ガスの
流量検出値との偏差に基づいて、流量制御装置３４によ
り燃料ガス供給ライン１３上に設けられた燃料流量制御
弁１４の開度を制御することによって、燃料改質装置５
の改質反応触１７１１Ｈの温度を一定とするように行な
われる。さらに、システム圧力の制御は、圧力検出器３
５によるシステム圧力検出値と圧力設定値との偏差に基
づいて、システム圧力制卸装置３６により補助バーナ用
燃料２１の供給ライン上に設けられた燃料流量制御弁２
２の開度を制御することによって、システム圧力をシス
テムの仕様圧力に維持するように行なわれる。
ところで、上述において燃料改質装置５の改質反応触媒
層の温度制御に関して言えば、燃料電池１２の燃料極１
２Ａへの供給燃料ガス流量をＩＩＩ御することによる燃
料改質系の圧力変動を原燃料の流量制御によって行なう
わけで、原燃料流量は結局燃料電池１２の燃料極１２Ａ
への供給燃料ガス流量にひきづられて変化することにな
るが、燃料改質装［５での改質反応は吸熱反応であり、
またこの反応熱の方が燃料改質装Ｍ５の燃焼熱よりも改
質反応触媒層への伝熱が速い。このため、燃料電池１２
の燃料極１２Ａへの供給燃料ガス流量の制御に対して、
改質反応触媒層の温度は第５図に示すように逆応答的に
応答し、このことが改質反応触媒層の温度制御を非常に
困難なものとしている。すなわち、燃料電池１２の燃料
極１２Ａへの供給燃料ガス流量の制御に伴って原燃料の
流量が変化し、改質量が変化してしまうことが上述した
温度制御の重大な阻害要因となっている。
層の温度制御に関して言えば、燃料電池１２の燃料極１
２Ａへの供給燃料ガス流量をＩＩＩ御することによる燃
料改質系の圧力変動を原燃料の流量制御によって行なう
わけで、原燃料流量は結局燃料電池１２の燃料極１２Ａ
への供給燃料ガス流量にひきづられて変化することにな
るが、燃料改質装［５での改質反応は吸熱反応であり、
またこの反応熱の方が燃料改質装Ｍ５の燃焼熱よりも改
質反応触媒層への伝熱が速い。このため、燃料電池１２
の燃料極１２Ａへの供給燃料ガス流量の制御に対して、
改質反応触媒層の温度は第５図に示すように逆応答的に
応答し、このことが改質反応触媒層の温度制御を非常に
困難なものとしている。すなわち、燃料電池１２の燃料
極１２Ａへの供給燃料ガス流量の制御に伴って原燃料の
流量が変化し、改質量が変化してしまうことが上述した
温度制御の重大な阻害要因となっている。
（発明が解決しようとする問題点）
以上のように、従来の燃料電池発電システムにおいては
、燃料改質系の圧力制御は原燃料流量の制御により行な
っていることから、改質反応触媒層の温度制御によって
燃料電池への供給燃料ガス流量が変化すると、これによ
って原燃料の１ｌｌｉも変化し、この時の吸熱量の変化
が温度制御を困難にしてしまうという問題があった。
、燃料改質系の圧力制御は原燃料流量の制御により行な
っていることから、改質反応触媒層の温度制御によって
燃料電池への供給燃料ガス流量が変化すると、これによ
って原燃料の１ｌｌｉも変化し、この時の吸熱量の変化
が温度制御を困難にしてしまうという問題があった。
本発明は上述のような問題を解決するために成されたも
ので、その目的は改質反応触媒層の温度制御による燃料
電池への供給燃料ガス流儀変化に対し、原燃料の流量を
一定に保って改質反応触媒層の温度制御を容易に行なう
ことができ、また当該制御による燃料改質系の圧力制御
によって生じるシステム圧力の変動を極力小さく抑える
ことが可能な信頼性の高い燃料Ｎ池発電システムを提供
することにある。
ので、その目的は改質反応触媒層の温度制御による燃料
電池への供給燃料ガス流儀変化に対し、原燃料の流量を
一定に保って改質反応触媒層の温度制御を容易に行なう
ことができ、また当該制御による燃料改質系の圧力制御
によって生じるシステム圧力の変動を極力小さく抑える
ことが可能な信頼性の高い燃料Ｎ池発電システムを提供
することにある。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するために本発明では、燃料改質装置
と、空気供給装置と、燃料電池と、補助バーナと、混合
器とを備えて構成される前述した燃料電池発電システム
において、 燃料電池の負荷電流の関数として与えられる原燃料の流
量指令値と、原燃料の供給ラインを流れる原燃料の流量
検出値との比較結果に基づいて、当該原燃料供給ライン
上に設けられた原燃料流量制御弁の開度を制御する流山
制御手段、および燃料改質装置の出口側の改質ガスの圧
力検出値と圧力設定値との比較結果に基づいて、バイパ
スライン上に設けられたバイパス流量υ１１０弁の開度
を制御する圧力制御手段からなる燃料改質系圧力制御手
段と、 燃料改質装置の改質反応触媒層の温度検出値と温度設定
値との比較値と、燃料電池の燃料極への燃料ガスの供給
ラインを流れる燃料ガスの流量検出値との比較結果に基
づいて、当該燃料ガス供給ライン上に設けられた第１の
燃料流量制御弁の開度を制御する改質反応触媒層温度制
卸手段と、燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと
燃料改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧
力検出値と圧力設定値との比較結果に基づいて、補助バ
ーナ用燃料の供給ライン上に設けられた第２の燃料流量
制御弁の開度を制御するシステム圧力制御手段、 または燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと燃料
改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧力検
出値、圧力設定値、およびバイパスラインを流れる改質
ガスの流量検出値に基づいて得られる補助バーナ燃料の
流量指令値と、補助バーナ用燃料の供給ラインを流れる
補助バーナ用燃料の流量検出値との比較結果に基づいて
、当該補助バーナ用燃料供給ライン上に設けられた第２
の燃料流量制御弁の開度を制御するシステム圧力制卸手
段、 またはバイパスライン上におけるバイパス流】ＩＩ ｉ
ｌｌ弁と補助バーナとの間に設けられた圧力変動吸収用
のアブソーバタンク、 とを備えて構成したことを特徴とする。
と、空気供給装置と、燃料電池と、補助バーナと、混合
器とを備えて構成される前述した燃料電池発電システム
において、 燃料電池の負荷電流の関数として与えられる原燃料の流
量指令値と、原燃料の供給ラインを流れる原燃料の流量
検出値との比較結果に基づいて、当該原燃料供給ライン
上に設けられた原燃料流量制御弁の開度を制御する流山
制御手段、および燃料改質装置の出口側の改質ガスの圧
力検出値と圧力設定値との比較結果に基づいて、バイパ
スライン上に設けられたバイパス流量υ１１０弁の開度
を制御する圧力制御手段からなる燃料改質系圧力制御手
段と、 燃料改質装置の改質反応触媒層の温度検出値と温度設定
値との比較値と、燃料電池の燃料極への燃料ガスの供給
ラインを流れる燃料ガスの流量検出値との比較結果に基
づいて、当該燃料ガス供給ライン上に設けられた第１の
燃料流量制御弁の開度を制御する改質反応触媒層温度制
卸手段と、燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと
燃料改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧
力検出値と圧力設定値との比較結果に基づいて、補助バ
ーナ用燃料の供給ライン上に設けられた第２の燃料流量
制御弁の開度を制御するシステム圧力制御手段、 または燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと燃料
改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧力検
出値、圧力設定値、およびバイパスラインを流れる改質
ガスの流量検出値に基づいて得られる補助バーナ燃料の
流量指令値と、補助バーナ用燃料の供給ラインを流れる
補助バーナ用燃料の流量検出値との比較結果に基づいて
、当該補助バーナ用燃料供給ライン上に設けられた第２
の燃料流量制御弁の開度を制御するシステム圧力制卸手
段、 またはバイパスライン上におけるバイパス流】ＩＩ ｉ
ｌｌ弁と補助バーナとの間に設けられた圧力変動吸収用
のアブソーバタンク、 とを備えて構成したことを特徴とする。
（作用）
上述の燃料電池発電システムにおいて、原燃料の流量は
燃料電池の負荷電流に応じて与えられる一定値に制御し
ながら、目標燃料改質圧力とするのに過剰となる改質後
の改質ガスのみを、バイパスライン上に設けられたバイ
パス流量制御弁によって逃がすことにより、燃料改質系
の圧力制御が行なわれる。またこの場合、燃料改質系の
圧力制御によって補助バーナへ流入する改質後の改質ガ
ス流量の燃焼熱に見合った量を考慮して、補助バーナに
供給される補助バーナ用燃料流量を制御することにより
、上記燃料改質系の圧力制御に伴う補助バーナでの燃焼
量の変動によるシステム圧力の変動が抑えられる。ある
いは、バイパスライン上におけるバイパス流量制御弁と
補助バーナとの間に圧力変動吸収用のアブソーバタンク
を設けていることにより、上記燃料改質系の圧力制御に
伴う補助バーナでの燃焼量の変動によるシステム圧力の
変動が同様に緩和される。
燃料電池の負荷電流に応じて与えられる一定値に制御し
ながら、目標燃料改質圧力とするのに過剰となる改質後
の改質ガスのみを、バイパスライン上に設けられたバイ
パス流量制御弁によって逃がすことにより、燃料改質系
の圧力制御が行なわれる。またこの場合、燃料改質系の
圧力制御によって補助バーナへ流入する改質後の改質ガ
ス流量の燃焼熱に見合った量を考慮して、補助バーナに
供給される補助バーナ用燃料流量を制御することにより
、上記燃料改質系の圧力制御に伴う補助バーナでの燃焼
量の変動によるシステム圧力の変動が抑えられる。ある
いは、バイパスライン上におけるバイパス流量制御弁と
補助バーナとの間に圧力変動吸収用のアブソーバタンク
を設けていることにより、上記燃料改質系の圧力制御に
伴う補助バーナでの燃焼量の変動によるシステム圧力の
変動が同様に緩和される。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図は、本発明による燃料電池発電システムの構成例
をブロック的に示すものであり、第４図と同一部分には
同一符号を付して示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。
をブロック的に示すものであり、第４図と同一部分には
同一符号を付して示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。
すなわち第１図は、燃料電池１２の負荷電流の検出信号
３７に応じて原燃料１の流量指令値を得る原燃料流量演
算装置３８Ａと、原燃料１の供給ラインを流れる原燃料
１の流量を検出する流量検出器３９と、この流量検出器
３９による原燃料１の供給ラインを流れる原燃料１の流
量検出値と。
３７に応じて原燃料１の流量指令値を得る原燃料流量演
算装置３８Ａと、原燃料１の供給ラインを流れる原燃料
１の流量を検出する流量検出器３９と、この流量検出器
３９による原燃料１の供給ラインを流れる原燃料１の流
量検出値と。
原燃料流山演算装置３８Ａからの原燃料１の流量指令値
との比較結果である偏差に基づいて、当該原燃料供給ラ
イン上に設けられた原燃料流量制御弁３の開度を制御す
る原燃料流山演算装置３８Ｂとからなる流量制御手段、
および低温変成器８の出口側の改質ガスの圧力を検出す
る前記圧力検出器２９と、この圧力検出器２９からの圧
力検出値と圧力設定値との比較結果である偏差に基づい
て、前記バイパスライン１０上に設けられたバイパス流
量制御弁１１の開度を制御する改質系圧力制御装置４０
とからなる圧力制御手段により、燃料改質系の圧力制御
系を構成するようにしたものである。ここで、原燃料１
の流量指令値としては、予め各負荷において所定改質圧
力を得るのに必要となる原燃料流量の定常値よりもやや
大きめの値に設定している。
との比較結果である偏差に基づいて、当該原燃料供給ラ
イン上に設けられた原燃料流量制御弁３の開度を制御す
る原燃料流山演算装置３８Ｂとからなる流量制御手段、
および低温変成器８の出口側の改質ガスの圧力を検出す
る前記圧力検出器２９と、この圧力検出器２９からの圧
力検出値と圧力設定値との比較結果である偏差に基づい
て、前記バイパスライン１０上に設けられたバイパス流
量制御弁１１の開度を制御する改質系圧力制御装置４０
とからなる圧力制御手段により、燃料改質系の圧力制御
系を構成するようにしたものである。ここで、原燃料１
の流量指令値としては、予め各負荷において所定改質圧
力を得るのに必要となる原燃料流量の定常値よりもやや
大きめの値に設定している。
次に、かかる如く構成した燃料電池発電システムの作用
について述べる。
について述べる。
第１図において、改質用の原燃料１と水蒸気は燃料改質
装置５へ導入され、この際の原燃料１の流量は、原燃料
流量演算装置３８Ａから燃料電池１２の負荷電流検出信
＠３７に応じて与えられる。
装置５へ導入され、この際の原燃料１の流量は、原燃料
流量演算装置３８Ａから燃料電池１２の負荷電流検出信
＠３７に応じて与えられる。
予め各負荷において所定改質圧力を得るのに必要となる
原燃料流量の定常値よりもやや大きめの値に設定した原
燃料１の流量指令値と、流量検出器３９による原燃料１
の供給ラインを流れる原燃料１の流量検出値との偏差に
基づいて、原燃料流量υ１ｍ装置３８Ｂにより制御され
る。こうして制御された原燃料１と水蒸気との混合ガス
は、燃料改質装置５の改質反応管６を通して改質ガスに
改質され、さらに高温変成器７．低温変成器８を通して
変成され水素リッチな改質ガスとなる。
原燃料流量の定常値よりもやや大きめの値に設定した原
燃料１の流量指令値と、流量検出器３９による原燃料１
の供給ラインを流れる原燃料１の流量検出値との偏差に
基づいて、原燃料流量υ１ｍ装置３８Ｂにより制御され
る。こうして制御された原燃料１と水蒸気との混合ガス
は、燃料改質装置５の改質反応管６を通して改質ガスに
改質され、さらに高温変成器７．低温変成器８を通して
変成され水素リッチな改質ガスとなる。
一方、低温変成器８の出口側の改質ガスの圧力は圧力検
出器２９により検出され、この圧力検出器２９からの圧
力検出値と圧力設定値との偏差に基づいて、改質系圧力
制御袋［４０によりバイパスライン１０上に設けられた
バイパス流量制御弁１１の開度を制御することによって
、燃料改質系の圧力がｔｉＩＩｌｌｌされる。すなわち
、もし燃料電池１２の燃料極１２Ａへの供給燃料ガス流
量が増加して燃料改質系の圧力が低下する場合には、バ
イパスライン１０を通しての補助バーナ９へのバイパス
流量を減らし、逆に燃料電池１２の燃料極１２Ａへの供
給燃料ガス流量が減少して燃料改質系の圧力が上昇する
場合には、バイパスライン１０を通しての補助バーナ９
へのバイパス流量を増加させる。
出器２９により検出され、この圧力検出器２９からの圧
力検出値と圧力設定値との偏差に基づいて、改質系圧力
制御袋［４０によりバイパスライン１０上に設けられた
バイパス流量制御弁１１の開度を制御することによって
、燃料改質系の圧力がｔｉＩＩｌｌｌされる。すなわち
、もし燃料電池１２の燃料極１２Ａへの供給燃料ガス流
量が増加して燃料改質系の圧力が低下する場合には、バ
イパスライン１０を通しての補助バーナ９へのバイパス
流量を減らし、逆に燃料電池１２の燃料極１２Ａへの供
給燃料ガス流量が減少して燃料改質系の圧力が上昇する
場合には、バイパスライン１０を通しての補助バーナ９
へのバイパス流量を増加させる。
このように、原燃料１の流量は燃料電池１２の負荷電流
に応じて与えられる一定値に制御しながら、目標燃料改
質圧力とするのに過剰となる改質後の改質ガスのみを、
バイパスライン１０上に設けられたバイパス流量υ１１
［ｌ弁１１によって逃がすことにより、燃料改質系の圧
力制御が行なわれることになる。なお上記で、原燃料流
量をその必要定常値よりもやや大きめに設定しているの
は、燃料改質系圧力の低下時にも対処し得ることを考慮
したためである。
に応じて与えられる一定値に制御しながら、目標燃料改
質圧力とするのに過剰となる改質後の改質ガスのみを、
バイパスライン１０上に設けられたバイパス流量υ１１
［ｌ弁１１によって逃がすことにより、燃料改質系の圧
力制御が行なわれることになる。なお上記で、原燃料流
量をその必要定常値よりもやや大きめに設定しているの
は、燃料改質系圧力の低下時にも対処し得ることを考慮
したためである。
上述したように本実施例では、燃料改質装置５の改質反
応触媒層の温度を制御するために、燃料電池１２の燃料
極１２Ａへの供給燃料ガス流量が変化しても、燃料改質
装置５での改質ガスの改質量は同一負荷電流の下では常
に一定に保たれることになり、この結果温度別即時の逆
応答減少がなくなるため、燃料改質装置２５の改質反応
触媒層の制御性（応答性、安定性）をより一層向上させ
ることが可能となる。従って、燃料改質袋［５の改質反
応触媒層の応答性が向上すればシステムとしての応答性
の向上につながり、負荷応答性を向上させて厳しい仕様
にも十分に対処することができる。
応触媒層の温度を制御するために、燃料電池１２の燃料
極１２Ａへの供給燃料ガス流量が変化しても、燃料改質
装置５での改質ガスの改質量は同一負荷電流の下では常
に一定に保たれることになり、この結果温度別即時の逆
応答減少がなくなるため、燃料改質装置２５の改質反応
触媒層の制御性（応答性、安定性）をより一層向上させ
ることが可能となる。従って、燃料改質袋［５の改質反
応触媒層の応答性が向上すればシステムとしての応答性
の向上につながり、負荷応答性を向上させて厳しい仕様
にも十分に対処することができる。
次に、本発明の他の実施例について図面を参照して説明
する。
する。
第２図は、本発明による燃料電池発電システムのその他
の構成例をブロック的に示すものであり、第１図と同一
部分には同一符号を付して示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。
の構成例をブロック的に示すものであり、第１図と同一
部分には同一符号を付して示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。
すなわち第２図は、前述した第１図の構成において、燃
料電池１２の酸化剤極１２Ｂから排出される排ガスと燃
料改質装置５から排出される高温排ガス１７との合流点
のシステム圧力を検出する圧力検出器４１と、バイパス
ライン１０を流れる改質ガスの流量を検出する流量検出
器４２と、圧力検出器４１による圧力検出値、流量検出
器４２による流量検出値、圧力設定値に基づいて補助バ
ーナ用燃料の流量指令値を得るシステム圧力制御装置４
３Ａと、補助バーナ用燃料供給ライン２１を流れる補助
バーナ用燃料の流量を検出する流量検出器４４と、この
流量検出器４４による補助バーナ用燃料の流量検出値と
、システム圧力制御装置４３Ａからの補助バーナ用燃料
の流量指令値との比較結果である偏差に基づいて、当該
補助バーナ用燃料供給ライン２１上に設けられた補助バ
ーナ用燃料流量制御弁２２の開度を制御する補助バーナ
用燃料流山制御装置４３Ｂとにより、システム圧力別面
系を構成するようにしたものである。
料電池１２の酸化剤極１２Ｂから排出される排ガスと燃
料改質装置５から排出される高温排ガス１７との合流点
のシステム圧力を検出する圧力検出器４１と、バイパス
ライン１０を流れる改質ガスの流量を検出する流量検出
器４２と、圧力検出器４１による圧力検出値、流量検出
器４２による流量検出値、圧力設定値に基づいて補助バ
ーナ用燃料の流量指令値を得るシステム圧力制御装置４
３Ａと、補助バーナ用燃料供給ライン２１を流れる補助
バーナ用燃料の流量を検出する流量検出器４４と、この
流量検出器４４による補助バーナ用燃料の流量検出値と
、システム圧力制御装置４３Ａからの補助バーナ用燃料
の流量指令値との比較結果である偏差に基づいて、当該
補助バーナ用燃料供給ライン２１上に設けられた補助バ
ーナ用燃料流量制御弁２２の開度を制御する補助バーナ
用燃料流山制御装置４３Ｂとにより、システム圧力別面
系を構成するようにしたものである。
次に、かかる如く構成した燃料電池発電システムの作用
について述べる。
について述べる。
すなわち、上述した第１図の実施例において、バイパス
ライン１０を通して補助バーナ９へ流入する改質ガスは
、当該補助バーナ９での燃焼量を変動させて、システム
圧力ｉｌｌ ｔ［に対する外乱となる。この点本実施例
では、上述の外乱を流量検出器４２により検出して、圧
力検出器４１によるシステム圧力の検出値とともにシス
テム圧力制御装置４３Ａへ入力し、このシステム圧力制
御装置４３Ａにより圧力検出器４１による圧力検出値と
圧力設定値との偏差に見合った操作用燃料流量から、外
乱燃料と熱量的に等しい操作燃料を差引いたものを、補
助バーナ用燃料の流量指令値として補助バーナ用燃料流
量制御装置４３Ｂへ与え、さらにこの補助バーナ用燃料
流量制御装置４３Ｂは補助バーナ用燃料の流量指令値と
流量検出器４４による補助バーナ用燃料の流量検出値と
の偏差に基づいて、補助バーナ用燃料供給ライン２１上
に設けられた補助バーナ用燃料流山制御弁２２の開度を
制御して補助バーナ用燃料の流量制御を行なうことによ
り、上述した外乱の影響が抑えられることになる。
ライン１０を通して補助バーナ９へ流入する改質ガスは
、当該補助バーナ９での燃焼量を変動させて、システム
圧力ｉｌｌ ｔ［に対する外乱となる。この点本実施例
では、上述の外乱を流量検出器４２により検出して、圧
力検出器４１によるシステム圧力の検出値とともにシス
テム圧力制御装置４３Ａへ入力し、このシステム圧力制
御装置４３Ａにより圧力検出器４１による圧力検出値と
圧力設定値との偏差に見合った操作用燃料流量から、外
乱燃料と熱量的に等しい操作燃料を差引いたものを、補
助バーナ用燃料の流量指令値として補助バーナ用燃料流
量制御装置４３Ｂへ与え、さらにこの補助バーナ用燃料
流量制御装置４３Ｂは補助バーナ用燃料の流量指令値と
流量検出器４４による補助バーナ用燃料の流量検出値と
の偏差に基づいて、補助バーナ用燃料供給ライン２１上
に設けられた補助バーナ用燃料流山制御弁２２の開度を
制御して補助バーナ用燃料の流量制御を行なうことによ
り、上述した外乱の影響が抑えられることになる。
第３図は、本発明による燃料電池発電システムのその他
の構成例をブロック的に示すものであり、第１図と同一
部分には同一符号を付して示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。
の構成例をブロック的に示すものであり、第１図と同一
部分には同一符号を付して示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。
すなわち第３図は、前述した第１図の構成において、バ
イパスライン１０上におけるバイパス流量制御弁１１と
補助バーナ９との間に、圧力変動吸収用のアブソーバタ
ンク４５を設けるようにしたものである。
イパスライン１０上におけるバイパス流量制御弁１１と
補助バーナ９との間に、圧力変動吸収用のアブソーバタ
ンク４５を設けるようにしたものである。
すなわち、第１図の実施例において、バイパスライン１
０を通して補助バーナ９へ流入する改質ガスは、当該補
助バーナ９での燃焼量を変動させて、システム圧力制御
に対する外乱となることは前述したが、この対策として
本実施例ではアブソーバタンク４５を設けることにより
、外乱の変動を緩和してシステム圧力制御を補助するこ
とができる。
０を通して補助バーナ９へ流入する改質ガスは、当該補
助バーナ９での燃焼量を変動させて、システム圧力制御
に対する外乱となることは前述したが、この対策として
本実施例ではアブソーバタンク４５を設けることにより
、外乱の変動を緩和してシステム圧力制御を補助するこ
とができる。
その他、本発明は上述した各実施例に限定されるもので
はなく、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実
施することができるものである。
はなく、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実
施す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、改質反応触媒層の
温度制御による燃料電池への供給燃料ガス流量変化に対
し、原燃料の流量を一定に保って改質反応触媒層の温度
制御を容易に行なうことができ、また当該制御による燃
料改質系の圧力制御によって生じるシステム圧力の変動
を極力小さく抑えることが可能な極めて信頼性の高い燃
料電池発電システムが提供できる。
温度制御による燃料電池への供給燃料ガス流量変化に対
し、原燃料の流量を一定に保って改質反応触媒層の温度
制御を容易に行なうことができ、また当該制御による燃
料改質系の圧力制御によって生じるシステム圧力の変動
を極力小さく抑えることが可能な極めて信頼性の高い燃
料電池発電システムが提供できる。
第１図は本発明による燃料電池発電システムの一実施例
を示すブロック図、第２図および第３図は本発明による
燃料電池発電システムの他の実施例を夫々示すブロック
図、第４図は従来の燃料電池発電システムの一例を示す
ブロック図、第５図は従来の改質系圧力制御により燃料
改質装置１度制御用の電池供給燃料流量をステップ変化
させた場合に起きる改質反応触媒Ｉ温度の逆応答を示す
図である。 １・・・原燃料、２・・・スチーム供給器、３・・・原
燃料流量制御弁、４・・・スチーム流量制御弁、５・・
・燃料改質装置、６・・・改質反応管、７・・・高温変
成器、８・・・低温変成器、９・・・補助バーナ、１ｏ
・・・バイパスライン、１１・・・バイパス流量制御弁
、１２・・・燃料電池、１２Ａ・・・燃料極、１２Ｂ・
・・酸化剤極、１３・・・燃料ガス供給ライン、１４・
・・燃料流山制御弁、１５・・・燃料ガス排出ライン、
１６・・・バーナ、１７・・・高温排ガス、１８・・・
酸化剤ガス排出ライン、１９・・・混合器、２０・・・
空気供給装置、２ＯＡ・・・タービン、２０Ｂ・・・コ
ンプレッサ、２１・・・補助バーナ用燃料供給ライン、
２２・・・補助バーナ用燃料流量制御弁、 ２３・・・
酸化剤ガス流量制御弁、２４・・・酸化剤ガス流量制御
弁、２５・・・酸化剤ガス供給ライン、 ２６・・・酸
化剤ガス流量制卸弁、２７・・・システム差圧制御弁、
２８・・・インバータ、２９・・・圧力検出器、 ３０
・・・圧力制御装置、３１・・・温度検出器、 ３２・
・・温度制御装置、３３・・・流量検出器、 ３４・・
・流量制卸装置、３５・・・圧力検出器、３６・・・シ
ステム圧力制御装置、３７・・・負荷電流の検出信号、
３８Ａ・・・原燃料流量演算装置、 ３８Ｂ・・・原燃
料流量制御装置、３９・・・流量検出器、４０・・・改
質系圧力制御装置、４１・・・圧力検出器、４２・・・
流量検出器、４３Ａ・・・システム圧力制御装置、４３
Ｂ・・・補助バーナ用燃料流量制御装置、４４・・・流
量検出器、４５・・・アブソーバタンク。
を示すブロック図、第２図および第３図は本発明による
燃料電池発電システムの他の実施例を夫々示すブロック
図、第４図は従来の燃料電池発電システムの一例を示す
ブロック図、第５図は従来の改質系圧力制御により燃料
改質装置１度制御用の電池供給燃料流量をステップ変化
させた場合に起きる改質反応触媒Ｉ温度の逆応答を示す
図である。 １・・・原燃料、２・・・スチーム供給器、３・・・原
燃料流量制御弁、４・・・スチーム流量制御弁、５・・
・燃料改質装置、６・・・改質反応管、７・・・高温変
成器、８・・・低温変成器、９・・・補助バーナ、１ｏ
・・・バイパスライン、１１・・・バイパス流量制御弁
、１２・・・燃料電池、１２Ａ・・・燃料極、１２Ｂ・
・・酸化剤極、１３・・・燃料ガス供給ライン、１４・
・・燃料流山制御弁、１５・・・燃料ガス排出ライン、
１６・・・バーナ、１７・・・高温排ガス、１８・・・
酸化剤ガス排出ライン、１９・・・混合器、２０・・・
空気供給装置、２ＯＡ・・・タービン、２０Ｂ・・・コ
ンプレッサ、２１・・・補助バーナ用燃料供給ライン、
２２・・・補助バーナ用燃料流量制御弁、 ２３・・・
酸化剤ガス流量制御弁、２４・・・酸化剤ガス流量制御
弁、２５・・・酸化剤ガス供給ライン、 ２６・・・酸
化剤ガス流量制卸弁、２７・・・システム差圧制御弁、
２８・・・インバータ、２９・・・圧力検出器、 ３０
・・・圧力制御装置、３１・・・温度検出器、 ３２・
・・温度制御装置、３３・・・流量検出器、 ３４・・
・流量制卸装置、３５・・・圧力検出器、３６・・・シ
ステム圧力制御装置、３７・・・負荷電流の検出信号、
３８Ａ・・・原燃料流量演算装置、 ３８Ｂ・・・原燃
料流量制御装置、３９・・・流量検出器、４０・・・改
質系圧力制御装置、４１・・・圧力検出器、４２・・・
流量検出器、４３Ａ・・・システム圧力制御装置、４３
Ｂ・・・補助バーナ用燃料流量制御装置、４４・・・流
量検出器、４５・・・アブソーバタンク。
Claims (3)
- （１）内部に改質反応触媒層が設けられた改質反応管の
内側に原燃料およびスチームの混合ガスを導入すると共
に、前記改質反応管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空
気を燃焼室のバーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを
流通させることにより改質ガスを生成する燃料改質装置
と、タービンおよびコンプレッサからなり、大気中の空
気を圧縮して圧縮空気を得る空気供給装置と、前記燃料
改質装置からの改質ガスを燃料ガスとして燃料極に導入
すると共に空気供給装置からの圧縮空気を酸化剤ガスと
して酸化剤極に導入し、このとき起こる電気化学的反応
により両電極間から電気エネルギーを取出す燃料電池と
、補助バーナ用燃料の供給ラインを介して供給される燃
料、および前記燃料改質装置からバイパスラインを介し
て導入される改質ガスの一部を、前記空気供給装置から
の圧縮空気の一部により燃焼させる補助バーナと、この
補助バーナから排出される燃焼ガス、前記燃料電池の酸
化剤極から排出される排ガス、前記燃料改質装置から排
出される高温排ガス、および前記空気供給装置からの圧
縮空気の一部を混合させ、かつこの混合ガスを前記空気
供給装置の駆動用エネルギーとして供給する混合器とを
備えて構成され、前記燃料電池の燃料極から排出される
排ガスを前記燃料改質装置の燃焼用燃料として導入する
と共に、前記空気供給装置からの圧縮空気の一部を前記
燃料改質装置の燃焼用空気として導入するようにした燃
料電池発電システムにおいて、前記燃料電池の負荷電流
の関数として与えられる原燃料の流量指令値と、前記原
燃料の供給ラインを流れる原燃料の流量検出値との比較
結果に基づいて、当該原燃料供給ライン上に設けられた
原燃料流量制御弁の開度を制御する流量制御手段、およ
び前記燃料改質装置の出口側の改質ガスの圧力検出値と
圧力設定値との比較結果に基づいて、前記バイパスライ
ン上に設けられたバイパス流量制御弁の開度を制御する
圧力制御手段からなる燃料改質系圧力制御手段と、 前記燃料改質装置の改質反応触媒層の温度検出値と温度
設定値との比較値と、前記燃料電池の燃料極への燃料ガ
スの供給ラインを流れる燃料ガスの流量検出値との比較
結果に基づいて、当該燃料ガス供給ライン上に設けられ
た第１の燃料流量制御弁の開度を制御する改質反応触媒
層温度制御手段と、 前記燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと前記燃
料改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧力
検出値と圧力設定値との比較結果に基づいて、前記補助
バーナ用燃料の供給ライン上に設けられた第２の燃料流
量制御弁の開度を制御するシステム圧力制御手段と、 を備えてなることを特徴とする燃料電池発電システム。 - （２）バイパスライン上におけるバイパス流量制御弁と
補助バーナとの間に、圧力変動吸収用のアブソーバタン
クを設けるようにした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システム。 - （３）内部に改質反応触媒層が設けられた改質反応管の
内側に原燃料およびスチームの混合ガスを導入すると共
に、前記改質反応管の外側に燃焼用燃料および燃焼用空
気を燃焼室のバーナで燃焼して得られた高温燃焼ガスを
流通させることにより改質ガスを生成する燃料改質装置
と、タービンおよびコンプレッサからなり、大気中の空
気を圧縮して圧縮空気を得る空気供給装置と、前記燃料
改質装置からの改質ガスを燃料ガスとして燃料極に導入
すると共に空気供給装置からの圧縮空気を酸化剤ガスと
して酸化剤極に導入し、このとき起こる電気化学的反応
により両電極間から電気エネルギーを取出す燃料電池と
、補助バーナ用燃料の供給ラインを介して供給される燃
料、および前記燃料改質装置からバイパスラインを介し
て導入される改質ガスの一部を、前記空気供給装置から
の圧縮空気の一部により燃焼させる補助バーナと、この
補助バーナから排出される燃焼ガス、前記燃料電池の酸
化剤極から排出される排ガス、前記燃料改質装置から排
出される高温排ガス、および前記空気供給装置からの圧
縮空気の一部を混合させ、かつこの混合ガスを前記空気
供給装置の駆動用エネルギーとして供給する混合器とを
備えて構成され、前記燃料電池の燃料極から排出される
排ガスを前記燃料改質装置の燃焼用燃料として導入する
と共に、前記空気供給装置からの圧縮空気の一部を前記
燃料改質装置の燃焼用空気として導入するようにした燃
料電池発電システムにおいて、前記燃料電池の負荷電流
の関数として与えられる原燃料の流量指令値と、前記原
燃料の供給ラインを流れる原燃料の流量検出値との比較
結果に基づいて、当該原燃料供給ライン上に設けられた
原燃料流量制御弁の開度を制御する流量制御手段、およ
び前記燃料改質装置の出口側の改質ガスの圧力検出値と
圧力設定値との比較結果に基づいて、前記バイパスライ
ン上に設けられたバイパス流量制御弁の開度を制御する
圧力制御手段からなる燃料改質系圧力制御手段と、 前記燃料改質装置の改質反応触媒層の温度検出値と温度
設定値との比較値と、前記燃料電池の燃料極への燃料ガ
スの供給ラインを流れる燃料ガスの流量検出値との比較
結果に基づいて、当該燃料ガス供給ライン上に設けられ
た第１の燃料流量制御弁の開度を制御する改質反応触媒
層温度制御手段と、 前記燃料電池の酸化剤極から排出される排ガスと前記燃
料改質装置から排出される高温排ガスとの合流点の圧力
検出値、圧力設定値、および前記バイパスラインを流れ
る改質ガスの流量検出値に基づいて得られる補助バーナ
燃料の流量指令値と、前記補助バーナ用燃料の供給ライ
ンを流れる補助バーナ用燃料の流量検出値との比較結果
に基づいて、当該補助バーナ用燃料供給ライン上に設け
られた第２の燃料流量制御弁の開度を制御するシステム
圧力制御手段と、 を備えてなることを特徴とする燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087064A JPS63254675A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087064A JPS63254675A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63254675A true JPS63254675A (ja) | 1988-10-21 |
Family
ID=13904509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62087064A Pending JPS63254675A (ja) | 1987-04-10 | 1987-04-10 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63254675A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1261056A3 (en) * | 2001-05-25 | 2004-06-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2005251766A (ja) * | 2005-05-31 | 2005-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2011216335A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システムおよびその停止方法 |
| EP3653571A3 (en) * | 2018-11-14 | 2020-08-05 | LG Electronics Inc. | Fuel supply module, and fuel reforming apparatus for fuel cell using the same |
-
1987
- 1987-04-10 JP JP62087064A patent/JPS63254675A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1261056A3 (en) * | 2001-05-25 | 2004-06-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2005251766A (ja) * | 2005-05-31 | 2005-09-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2011216335A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システムおよびその停止方法 |
| EP3653571A3 (en) * | 2018-11-14 | 2020-08-05 | LG Electronics Inc. | Fuel supply module, and fuel reforming apparatus for fuel cell using the same |
| US11205793B2 (en) | 2018-11-14 | 2021-12-21 | Lg Electronics Inc. | Fuel supply module, and fuel reforming apparatus for fuel cell using the same |
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