JP2006309982A - Solid oxide fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a closed system of water used for fuel for reformation in simple structure and enhance energy efficiency by effectively realizing high temperature exhaust gas from a fuel cell. <P>SOLUTION: An SOFC system 1 is equipped with a reformer 140 forming hydrogen-rich reformed gas, a water heating means 11 heating water of fuel for reforming, a fuel cell 130, a water/heat recovery device 51 recovering water and heat from exhaust gas exhausted from the fuel cell 30, a recovery water tank 5 storing water recovered with the water/heat recovery device 51, and a pump 203 supplying water to the water heating means 11 from the recovery water tank 5. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体酸化物形燃料電池システムに関し、特に、燃焼電池から排出される排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器と、水・熱回収器が回収した水を蓄える回収水用タンクを用いて、改質用燃料に用いられる水をリサイクルし、さらに、排気ガスを熱的に有効利用することが可能な固体酸化物形燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a solid oxide fuel cell system, and in particular, a water / heat recovery unit that recovers water and heat from exhaust gas discharged from a combustion cell, and a recovered water that stores water recovered by the water / heat recovery unit The present invention relates to a solid oxide fuel cell system in which water used for reforming fuel is recycled using an industrial tank, and exhaust gas can be thermally utilized effectively.

固体酸化物形燃料電池システム（適宜、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ ＦＵＥＬ ＣＥＬＬ）システムと略称する。）は、固体電解質（安定化ジルコニア）の両側に燃料極と空気極を配設したセル（単電池）を集合させたスタック又はバンドルを備え、スタック又はバンドルに水素リッチな改質ガスと空気等の酸化剤ガスを供給し、電気化学的に反応させて酸素イオンを空気極から燃料極に移動させることにより直接発電する。   A solid oxide fuel cell system (hereinafter abbreviated as SOFC (Solid Oxide FUEL CELL) system) is a cell (single cell) in which a fuel electrode and an air electrode are arranged on both sides of a solid electrolyte (stabilized zirconia). By providing an assembled stack or bundle, supplying a hydrogen-rich reformed gas and an oxidant gas such as air to the stack or bundle, and electrochemically reacting them to move oxygen ions from the air electrode to the fuel electrode Direct power generation.

（第一従来例）
図４は、第一従来例に係る固体酸化物形燃料電池システムの、基本的な構成を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１００は、灯油等の石油系燃料を原燃料とした固体酸化物形燃料電池システムであり、水を約２００℃の水蒸気とする加熱手段１１０と、灯油を約２００℃にて脱硫する脱硫器１１１と、水蒸気及び脱硫された灯油を混合するとともに気化させる気化器１１２と、気化された改質用燃料を約７００〜８００℃で改質反応させ、水素リッチな改質ガスを生成する改質器１４０と、改質ガス及び空気等の酸化剤ガスを電気化学反応させる燃料電池１３０と、改質器１４０と燃料電池１３０を収納する燃焼室１２０と、燃料電池１３０にて発生した直流（ＤＣ）電力を交流（ＡＣ）電力に変換するインバータ１１３を備えている。 (First conventional example)
FIG. 4 is a schematic block diagram for explaining the basic configuration of the solid oxide fuel cell system according to the first conventional example.
In the figure, an SOFC system 100 is a solid oxide fuel cell system using petroleum-based fuel such as kerosene as a raw fuel, heating means 110 using water as steam at about 200 ° C., and kerosene at about 200 ° C. A desulfurizer 111 for desulfurization, a vaporizer 112 for mixing and vaporizing water vapor and desulfurized kerosene, and a reforming reaction of the vaporized reforming fuel at about 700 to 800 ° C. to produce a hydrogen-rich reformed gas A reformer 140 that generates an oxygen, a fuel cell 130 that electrochemically reacts an oxidizing gas such as reformed gas and air, a combustion chamber 120 that houses the reformer 140 and the fuel cell 130, and a fuel cell 130. An inverter 113 is provided for converting the generated direct current (DC) power into alternating current (AC) power.

一般的に、純水素以外の灯油やＬＰＧ，天然ガスなどを原燃料に用いるＳＯＦＣシステムは、原燃料を水素リッチな改質ガスに改質している。原燃料から改質ガスを生成するには、原燃料と水を気化・混合させて改質触媒中で改質反応を行う必要がある。すなわち、ＳＯＦＣシステム１００は、水を必要とするが、水道水や井戸水をそのまま使用すると、水中の不純物（固形あるいは溶解した不純物）が水用配管，ボイラー等の加熱手段１１０，改質器１４０内の改質触媒，燃料電池１３０などに析出し、詰まりや性能低下などの悪影響を引き起こす可能性がある。また、上記不純物以外にも、水道水には様々なイオンが含まれており、上記水用配管，ボイラー等の加熱手段１１０，改質器１４０内の改質触媒，燃料電池１３０などに悪影響を引き起こす可能性がある。このため、図示してないが、加熱手段１１０に供給される水道水は、フィルターやイオン交換膜，活性炭等によって処理され、純水化された状態で供給される。   In general, an SOFC system using kerosene, LPG, natural gas or the like other than pure hydrogen as a raw fuel reforms the raw fuel into a hydrogen-rich reformed gas. In order to generate the reformed gas from the raw fuel, it is necessary to vaporize and mix the raw fuel and water and perform the reforming reaction in the reforming catalyst. That is, the SOFC system 100 requires water, but if tap water or well water is used as it is, impurities in the water (solid or dissolved impurities) are heated in the heating means 110 such as water pipes, boilers, and the reformer 140. May be deposited on the reforming catalyst, the fuel cell 130, etc., and may cause adverse effects such as clogging or performance degradation. In addition to the impurities, tap water contains various ions, which adversely affect the water piping 110, the heating means 110 such as a boiler, the reforming catalyst in the reformer 140, the fuel cell 130, and the like. May cause. For this reason, although not shown in figure, the tap water supplied to the heating means 110 is processed with a filter, an ion exchange membrane, activated carbon, etc., and is supplied in the pure water state.

ところで、フィルターやイオン交換膜，活性炭等は、不純物やイオンを所定量吸着すると、処理能力が低下するので、定期的に交換する必要がある。この交換頻度が高いと、ランニングコストの増加となることから、交換頻度を少なくする必要がある。
このため、燃料電池で生成された水（水蒸気）の有効利用を図り、外部からの水の供給量を低減する技術が様々提案されている。 By the way, filters, ion exchange membranes, activated carbon, and the like need to be replaced periodically because their processing capacity decreases when a predetermined amount of impurities and ions are adsorbed. If this replacement frequency is high, the running cost increases, so it is necessary to reduce the replacement frequency.
For this reason, various techniques for reducing the amount of water supplied from the outside by effectively using water (steam) generated in the fuel cell have been proposed.

（第二従来例）
たとえば、燃料極からの排ガスをリサイクルするとともに、リサイクルされる燃料極排ガス中の水蒸気量を調節する手段と、リサイクルされた燃料中の二酸化炭素を除去するための二酸化炭素除去装置とを、リサイクルする経路中に設けた固体電解質型燃料電池システムの技術が開示されている（特許文献１）。
この技術によれば、燃料ガス（改質ガス）をリサイクルさせることにより、高出力を得ることができる。また、水素分圧の低下を抑えて発電性能の低下を抑制できるとともに、燃料電池で生成する水蒸気の有効利用を図ることができる。 (Second conventional example)
For example, the exhaust gas from the fuel electrode is recycled, and the means for adjusting the amount of water vapor in the recycled fuel electrode exhaust gas and the carbon dioxide removal device for removing carbon dioxide in the recycled fuel are recycled. A technique of a solid oxide fuel cell system provided in a path is disclosed (Patent Document 1).
According to this technique, a high output can be obtained by recycling the fuel gas (reformed gas). In addition, it is possible to suppress a decrease in the power generation performance by suppressing a decrease in the hydrogen partial pressure, and to effectively use water vapor generated in the fuel cell.

しかしながら、上述した特許文献１の固体電解質型燃料電池システムは、燃料極からの排ガスをリサイクルしているために、エタノールアミン水溶液を洗浄液とした二酸化炭素除去装置を必要とし、システムが複雑化するといった問題があった。
また、原燃料として、灯油を使用した場合、改質反応に必要な温度は、約７００〜８００℃であり、都市ガス等を使用した場合でも、改質反応に必要な温度は、約４００〜５００℃であり、高温の改質ガスを約１００℃以下に冷却してから上記二酸化炭素除去装置に供給し、さらに、燃料電池に供給するために、約７００〜１０００℃にまで加熱する必要があり、装置が大掛かりになるといった問題があった。
さらに、ＳＯＦＣシステムを単純かつ小型化が可能な構造としつつ、高温の排気ガスを熱的に有効利用するとともに、排気ガス中に含まれる水を回収して再利用する技術が必要であった。 However, since the solid oxide fuel cell system of Patent Document 1 described above recycles exhaust gas from the fuel electrode, it requires a carbon dioxide removal device using an ethanolamine aqueous solution as a cleaning liquid, and the system becomes complicated. There was a problem.
Further, when kerosene is used as the raw fuel, the temperature necessary for the reforming reaction is about 700 to 800 ° C. Even when city gas or the like is used, the temperature necessary for the reforming reaction is about 400 to 800 ° C. It is necessary to heat to about 700 to 1000 ° C. to cool the high temperature reformed gas to about 100 ° C. or lower and then supply it to the carbon dioxide removing device and further to supply it to the fuel cell. There is a problem that the apparatus becomes large.
Furthermore, while making the SOFC system simple and downsizing, it is necessary to have a technology for efficiently using high-temperature exhaust gas and recovering and reusing water contained in the exhaust gas.

本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、単純な構造で、改質用燃料に用いられる水をリサイクルするとともに、燃料電池からの高温の排気ガスを有効に活用し、エネルギー効率を向上させることができる固体酸化物形燃料電池システムの提供を目的とする。   The present invention has been proposed in order to solve the above problems, and with a simple structure, water used for reforming fuel is recycled, and high-temperature exhaust gas from the fuel cell is effectively utilized, An object is to provide a solid oxide fuel cell system capable of improving energy efficiency.

上記目的を達成するため、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、改質触媒を介して改質用燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、前記改質用燃料の水を加熱する水加熱手段と、固体電解質を介して前記改質ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、直接発電を行うセルを有する燃料電池を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、前記燃焼電池から排出される排気ガスから、水を回収する水回収器と、前記水回収器が回収した前記水を蓄える回収水用タンクと、前記回収水用タンクから前記水加熱手段に、前記水を供給するポンプとを具備した構成としてある。   In order to achieve the above object, a solid oxide fuel cell system of the present invention includes a reformer that generates a hydrogen-rich reformed gas from a reforming fuel via a reforming catalyst, and the reforming fuel. A solid oxide fuel cell system comprising: a water heating means for heating water; and a fuel cell having a cell for directly generating power by causing an electrochemical reaction between the reformed gas and an oxidant gas via a solid electrolyte. A water recovery unit for recovering water from the exhaust gas discharged from the combustion battery; a recovered water tank for storing the water recovered by the water recovery unit; and the water heating means from the recovered water tank And a pump for supplying the water.

このようにすると、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができ、水をリサイクルしない場合に比べると、水の費用（通常、水道料金）を大幅に節約できる。
また、水を補充する際、たとえば、市販されている純水を直接回収水用タンクに供給することにより、不純物除去手段（イオン除去手段等を含む）を設けなくてもすむので、構造を単純化することができる。さらに、水道水を純水化するためのイオン除去手段等を設けた場合には、イオン除去手段等の使用量を軽減でき、ランニングコストを削減することができる。
また、水をリサイクルすることにより、水道栓などの水供給手段が設置されていない場所での使用が可能となり、付加価値を向上させることができる。 In this way, the water used for the reforming fuel can be recycled, and the cost of water (usually, water bill) can be greatly reduced as compared with the case where water is not recycled.
Further, when water is replenished, for example, it is not necessary to provide impurity removing means (including ion removing means) by supplying commercially pure water directly to the tank for recovered water, so that the structure is simple. Can be Furthermore, when ion removing means for purifying tap water is provided, the amount of ion removing means used can be reduced and running costs can be reduced.
Further, by recycling the water, it can be used in a place where a water supply means such as a water tap is not installed, and the added value can be improved.

また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器の上流に、前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器又は気化器の少なくとも一つを加熱する熱交換手段を設けた構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用することができ、エネルギー効率を向上させることができる。 The solid oxide fuel cell system of the present invention heats at least one of the reformer, water heating means, desulfurizer or vaporizer using the exhaust gas upstream of the water recovery unit. The heat exchange means is provided.
If it does in this way, the high temperature exhaust gas generated from a fuel cell can be used effectively as a heat source, and energy efficiency can be improved.

また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を、各所定の温度に加熱する構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスを利用して、加熱が必要な全ての機器や手段を加熱することができ、システムの構造を単純化できる。 Further, the solid oxide fuel cell system of the present invention heats the reformer, water heating means, desulfurizer and vaporizer to respective predetermined temperatures using the exhaust gas sent to the water recovery unit. It is as composition to do.
In this way, it is possible to heat all the devices and means that need to be heated using the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell, and the system structure can be simplified.

また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記改質器，水加熱手段，脱硫器，気化器及び燃料電池が燃焼室に収納され、かつ、前記燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱する構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスが燃焼室内を通過する際に、改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を所定の温度に加熱することができ、構造を単純化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。 In the solid oxide fuel cell system of the present invention, the reformer, the water heating means, the desulfurizer, the vaporizer, and the fuel cell are housed in a combustion chamber, and exhaust gas discharged from the combustion cell is exhausted. The reformer, the water heating means, the desulfurizer and the vaporizer are used for heating.
In this way, when the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell passes through the combustion chamber, the reformer, the water heating means, the desulfurizer and the vaporizer can be heated to a predetermined temperature, thereby simplifying the structure. The manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記改質器及び燃料電池が燃焼室に収納され、該燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器を加熱し、かつ、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器が加熱室に収納され、前記燃焼室から排出される排気ガスを用いて、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱する構成としてある。
このようにすると、改質器の加熱温度まで加熱する必要のない、脱硫器，気化器及び水加熱手段を所定の温度まで容易に加熱することができるとともに、燃焼室に比べて加熱室の耐熱構造を軽減することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。 In the solid oxide fuel cell system of the present invention, the reformer and the fuel cell are housed in a combustion chamber, the exhaust gas exhausted from the combustion cell is used to heat the reformer, and The water heating means, the desulfurizer, and the vaporizer are housed in a heating chamber, and the water heating means, the desulfurizer, and the vaporizer are heated using exhaust gas discharged from the combustion chamber.
In this way, it is possible to easily heat the desulfurizer, the vaporizer and the water heating means up to a predetermined temperature, which does not need to be heated to the heating temperature of the reformer, and the heat resistance of the heating chamber is higher than that of the combustion chamber. The structure can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器を、前記排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器とした構成としてある。
このようにすると、水を回収する際、排ガスからコジュネレーション用の熱を取り出すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。 In the solid oxide fuel cell system of the present invention, the water recovery unit is a water / heat recovery unit that recovers water and heat from the exhaust gas.
If it does in this way, when collect | recovering water, the heat for cogeneration can be taken out from waste gas, and energy efficiency can be improved.

以上のように、本発明の固体酸化物形燃料電池システムによれば、単純な構造で、改質用燃料に用いられる水をリサイクルするとともに、燃料電池からの高温の排気ガスを有効に活用し、エネルギー効率を向上させることができる。   As described above, according to the solid oxide fuel cell system of the present invention, the water used for the reforming fuel is recycled with a simple structure, and the high-temperature exhaust gas from the fuel cell is effectively utilized. , Energy efficiency can be improved.

［第一実施形態］
図１は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１は、第一従来例と比較して、水加熱手段１１と、燃焼電池１３０から排出される排気ガスから、水及び熱を回収する水・熱回収器５１と、水・熱回収器５１が回収した水を蓄える回収水用タンク５を備えた点が相違する。他の構成要素は第一従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図１において、図４と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、理解しやすいように、水，灯油及び空気の配管に設けられた電磁弁を省略してある。 [First embodiment]
FIG. 1 is a schematic block diagram for explaining a first embodiment of a solid oxide fuel cell system according to the present invention.
In the figure, the SOFC system 1 includes a water heating means 11, a water / heat recovery unit 51 that recovers water and heat from exhaust gas discharged from the combustion battery 130, The difference is that a recovered water tank 5 for storing the water recovered by the heat recovery device 51 is provided. Other components are almost the same as those of the first conventional example.
Therefore, in FIG. 1, the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. For easy understanding, the solenoid valves provided in the water, kerosene and air pipes are omitted.

＜燃料電池＞
燃料電池１３０は、セルからなるスタック及び／又はバンドル（図示せず）の集合体であり、各セルにおいて、水素と酸素を電気化学反応させて、電力，水蒸気及び熱を発生する。また、電気化学反応しなかった余剰の水素は、燃料電池３の上方において燃焼される。したがって、燃料電池１３０から排出される排気ガスは、水蒸気，窒素，二酸化炭素，酸素などからなり、その温度は、約７００〜１０００℃である。 <Fuel cell>
The fuel cell 130 is an assembly of stacks and / or bundles (not shown) composed of cells, and in each cell, hydrogen and oxygen are electrochemically reacted to generate electric power, water vapor, and heat. Further, surplus hydrogen that has not electrochemically reacted is burned above the fuel cell 3. Therefore, the exhaust gas discharged from the fuel cell 130 is made of water vapor, nitrogen, carbon dioxide, oxygen, etc., and its temperature is about 700-1000 ° C.

＜改質器＞
改質器１４０は、内部に改質触媒が封入された反応容器であり、燃料電池１３０からの排気ガスによって高温に加熱される。この改質器１４０は、水蒸気改質を行う改質器としてあり、脱硫され気化された灯油と水蒸気とを混合した改質用燃料が供給されると、炭素数が２以上の炭化水素がほぼ残留しない水素リッチな改質ガスを生成する。
また、上記水蒸気改質反応は、吸熱反応であり、高温の排気ガスからの大量の熱を利用して、改質ガスを生成する。 <Reformer>
The reformer 140 is a reaction vessel in which a reforming catalyst is enclosed, and is heated to a high temperature by the exhaust gas from the fuel cell 130. The reformer 140 is a reformer that performs steam reforming. When a reforming fuel obtained by mixing desulfurized and vaporized kerosene and steam is supplied, almost all hydrocarbons having 2 or more carbon atoms are contained. Produces hydrogen-rich reformed gas that does not remain.
The steam reforming reaction is an endothermic reaction and generates a reformed gas by utilizing a large amount of heat from a high-temperature exhaust gas.

＜燃焼室＞
燃焼室１２０は、燃料電池１３０から放出される排気ガスや熱を外部に対して遮蔽する容器であり、高温の排気ガスと改質器１４０との間で熱交換を行う、熱交換器として機能する。
この燃焼室１２０は、内部に燃料電池１３０が設けられており、燃料電池１３０の上方に改質器１４０が設けられている。また、燃料電池１３０の下方に、起動バーナー１１４が設けられており、ＳＯＦＣシステム１の起動時において、ブロワ２０１から排出される空気とともにガスボンベ１１５に充填されたプロパンガスを燃焼させ、燃焼室１２０内の改質器１４０及び燃料電池１３０を加熱する。そして、改質器１４０及び燃料電池１３０がそれぞれの所定温度まで加熱されると、改質用燃料を改質器１４０に供給し、生成された改質ガスを使用して、燃料電池１３０が直接発電を開始する。
なお、本実施形態では、プロパンガスを起動バーナー１１４の燃料としているが、灯油を燃料とし、すすが発生しないように完全燃焼させてもよい。 <Combustion chamber>
The combustion chamber 120 is a container that shields the exhaust gas and heat released from the fuel cell 130 from the outside, and functions as a heat exchanger that exchanges heat between the high-temperature exhaust gas and the reformer 140. To do.
This combustion chamber 120 is provided with a fuel cell 130 inside, and a reformer 140 is provided above the fuel cell 130. In addition, an activation burner 114 is provided below the fuel cell 130. When the SOFC system 1 is activated, the propane gas filled in the gas cylinder 115 is burned together with the air discharged from the blower 201, and the combustion chamber 120 The reformer 140 and the fuel cell 130 are heated. Then, when the reformer 140 and the fuel cell 130 are heated to their respective predetermined temperatures, the reforming fuel is supplied to the reformer 140, and the generated reformed gas is used so that the fuel cell 130 directly Start power generation.
In the present embodiment, propane gas is used as the fuel for the start burner 114, but kerosene may be used as the fuel and complete combustion may be performed so as not to generate soot.

＜気化器＞
気化器１１２は、供給される水蒸気及び灯油を確実に気化させ、さらに、水蒸気及び気化した灯油を混合させる機器であり、燃料電池１３０からの排気ガスによって高温に加熱される。この気化器１１２は、水蒸気及び気化した灯油を混合させた改質用燃料を、できるだけ改質反応温度（約７００〜８００℃）に近づくように、加熱し改質器１４０に供給する。また、気化器１１２を加熱した排気ガスは、脱硫器１１１に送られる。 <Vaporizer>
The vaporizer 112 is a device that reliably vaporizes the supplied water vapor and kerosene, and further mixes the water vapor and the vaporized kerosene, and is heated to a high temperature by the exhaust gas from the fuel cell 130. The vaporizer 112 heats and supplies the reforming fuel in which steam and vaporized kerosene are mixed as close to the reforming reaction temperature (about 700 to 800 ° C.) as possible. Further, the exhaust gas that has heated the vaporizer 112 is sent to the desulfurizer 111.

＜脱硫器＞
脱硫器１１１は、内部に脱硫触媒が封入された反応容器であり、気化器１１２からの排気ガスによって高温に加熱される。この脱硫器１１１は、ポンプ２０２から灯油が供給されると、灯油に含まれる硫黄分を除去し、硫黄分を除去した灯油を気化器１１２に供給する。また、脱硫器１１１を加熱した排気ガスは、水加熱手段１１に送られる。 <Desulfurizer>
The desulfurizer 111 is a reaction vessel in which a desulfurization catalyst is enclosed, and is heated to a high temperature by the exhaust gas from the vaporizer 112. When the kerosene is supplied from the pump 202, the desulfurizer 111 removes the sulfur content contained in the kerosene and supplies the kerosene from which the sulfur content has been removed to the vaporizer 112. The exhaust gas that has heated the desulfurizer 111 is sent to the water heating means 11.

＜水加熱手段＞
水加熱手段１１は、熱交換器であり、ポンプ２０３から供給される水と、脱硫器１１１から供給される排気ガスとの間で熱交換を行ない、水を水蒸気に変換し、変換した水蒸気を気化器１１２に供給する。
また、水加熱手段１１は、燃料電池１３０が発電を開始し、供給される排気ガスによって、水を水蒸気に変換することが可能となってから、作動する構成としてある。すなわち、ＳＯＦＣシステム１の起動時には、ボイラー等の加熱手段１１０によって、ポンプ２０３から供給される水を水蒸気に変換し、この水蒸気を気化器１１２に供給する。 <Water heating means>
The water heating means 11 is a heat exchanger, performs heat exchange between the water supplied from the pump 203 and the exhaust gas supplied from the desulfurizer 111, converts the water into water vapor, and converts the converted water vapor. The vaporizer 112 is supplied.
Further, the water heating means 11 is configured to operate after the fuel cell 130 starts generating power and can convert water into water vapor by the supplied exhaust gas. That is, when the SOFC system 1 is started, the water supplied from the pump 203 is converted into water vapor by the heating means 110 such as a boiler, and this water vapor is supplied to the vaporizer 112.

本実施形態では、加熱手段１１０と水加熱手段１１を別々に設ける構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、加熱手段１１０と水加熱手段１１を一体的に組み合わせた構成としてもよい。このようにすると、ＳＯＦＣシステム１の小型化が可能となる。また、図示してないが、加熱手段１１０からの水蒸気で、脱硫器１１１及び気化器１１２を加熱し、加熱後の水蒸気を気化器１１２に供給する構成としてもよく、このようにすると、構造を複雑化することなく、ＳＯＦＣシステム１を起動させることができる。さらに、加熱手段１１０を、燃焼室１２０の内部に設けたり、燃焼室１２０と隣接して設けたり、あるいは、起動バーナー１１４の排気ガスを利用して加熱してもよく、このようにすると、加熱手段１１０に容易に熱を供給することができる。
また、水加熱手段１１によって熱が奪われた排気ガスは、水・熱回収器５２に送られる。 In the present embodiment, the heating unit 110 and the water heating unit 11 are provided separately. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the heating unit 110 and the water heating unit 11 are integrally combined. Also good. In this way, the SOFC system 1 can be downsized. Although not shown, the desulfurizer 111 and the vaporizer 112 may be heated with the water vapor from the heating means 110, and the heated water vapor may be supplied to the vaporizer 112. The SOFC system 1 can be started without complication. Further, the heating means 110 may be provided inside the combustion chamber 120, adjacent to the combustion chamber 120, or may be heated using the exhaust gas of the start burner 114. Heat can be easily supplied to the means 110.
The exhaust gas from which heat has been removed by the water heating means 11 is sent to the water / heat recovery unit 52.

＜水・熱回収器＞
水・熱回収器５１は、上述したように、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を経由することにより冷却された排気ガスが供給され、供給された排気ガスから水及び熱を回収する。このようにすると、低温の排ガスからコジュネレーション用の熱を取り出すとともに、凝縮する水を回収することができる。
一般的に、水・熱回収器５１として、凝縮器や熱交換器などが用いられるが、これらに限定されるものではない。たとえば、熱交換器を用いる場合、排気ガスの熱を回収し、温水器や床暖房などの熱源として付加的に利用することができ、エネルギー効率を向上させることができる。さらに、伝熱効率に優れたヒートパイプなどを用いることにより、排気ガスからより多くの熱と水を回収することができる。したがって、エネルギー効率を向上させることができるとともに、水の回収率を向上させることができる。また、水・熱回収器５１は、回収した水を回収水用タンク５に排出するとともに、熱及び水を回収した排気ガスを大気に開放する。
なお、本実施形態では、水回収器として、水・熱回収器５１を設けているが、水・熱回収器５１の代わりに水回収器を設けてもよい。 <Water / heat recovery device>
As described above, the water / heat recovery unit 51 is supplied with the exhaust gas cooled by passing through the vaporizer 112, the desulfurizer 111 and the water heating means 11, and recovers water and heat from the supplied exhaust gas. To do. If it does in this way, while extracting the heat for cogeneration from low-temperature exhaust gas, the condensed water can be collect | recovered.
Generally, a condenser, a heat exchanger, or the like is used as the water / heat recovery unit 51, but is not limited thereto. For example, when a heat exchanger is used, the heat of the exhaust gas can be recovered and additionally used as a heat source such as a water heater or floor heating, and energy efficiency can be improved. Furthermore, more heat and water can be recovered from the exhaust gas by using a heat pipe having excellent heat transfer efficiency. Therefore, energy efficiency can be improved and the water recovery rate can be improved. The water / heat recovery unit 51 discharges the recovered water to the recovered water tank 5 and opens the exhaust gas from which heat and water have been recovered to the atmosphere.
In this embodiment, the water / heat recovery unit 51 is provided as the water recovery unit, but a water recovery unit may be provided instead of the water / heat recovery unit 51.

＜回収水用タンク＞
回収水用タンク５は、水・熱回収器５１から供給される水を貯蔵するタンクである。この回収水用タンク５に貯蔵された水は、ポンプ２０３によって、加熱手段１１０や水加熱手段１１に供給される。
なお、本実施形態では、水・熱回収器５１から排気ガスを大気に開放している。また、開放される排気ガスには、十分に水を回収しても、回収しきれない水蒸気が含まれており、排気ガスを大気に開放することにより、排気ガスに含まれる水蒸気は、系外へ排出される。このため、回収水量が、リサイクルに必要な量を下回る場合には、水を補充する必要がある。したがって、水が一定量を下回ると、回収水用タンク５に不純物を含まない純水が供給される。
また、図示してないが、回収水用タンク５に水位計を設けて、所定の液位より低下したとき、自動的に純水を供給する構成としてもよく、ＳＯＦＣシステム１の使い勝手を向上させることができる。さらに、純水を供給する際、水道水をフィルター，イオン交換膜，活性炭などで処理した純水を供給してもよい。 <Recovered water tank>
The recovered water tank 5 is a tank for storing water supplied from the water / heat recovery device 51. The water stored in the recovered water tank 5 is supplied to the heating means 110 and the water heating means 11 by the pump 203.
In the present embodiment, the exhaust gas is released from the water / heat recovery unit 51 to the atmosphere. In addition, the exhaust gas to be released contains water vapor that cannot be recovered even if water is sufficiently recovered. By releasing the exhaust gas to the atmosphere, the water vapor contained in the exhaust gas is Is discharged. For this reason, when the amount of recovered water is below the amount necessary for recycling, it is necessary to replenish water. Therefore, when the amount of water falls below a certain amount, pure water not containing impurities is supplied to the recovered water tank 5.
Further, although not shown, a water level gauge may be provided in the recovered water tank 5 to automatically supply pure water when the liquid level falls below a predetermined level, thereby improving the usability of the SOFC system 1. be able to. Furthermore, when supplying pure water, pure water obtained by treating tap water with a filter, an ion exchange membrane, activated carbon, or the like may be supplied.

このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１によれば、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができる。したがって、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができ、水をリサイクルしない場合に比べると、水の費用（通常、水道料金）を大幅に節約できる。
また、水を補充する際、たとえば、市販されている純水を直接回収水用タンク５に供給することにより、不純物除去手段（イオン除去手段等を含む）を設けなくてもすむので、構造を単純化することができる。さらに、水道水を純水化するためのイオン除去手段等を設けた場合には、イオン除去手段等の使用量を軽減でき、ランニングコストを削減することができる。
また、水をリサイクルすることにより、水道栓などの水供給手段が設置されていない場所での使用が可能となり、付加価値を向上させることができる。 Thus, according to the SOFC system 1 of the present embodiment, the water used for the reforming fuel can be recycled. Therefore, the water used for the reforming fuel can be recycled, and the cost of water (usually, water bill) can be greatly reduced as compared with the case where water is not recycled.
Further, when water is replenished, for example, by supplying commercially available pure water directly to the recovered water tank 5, it is not necessary to provide impurity removing means (including ion removing means). It can be simplified. Furthermore, when ion removing means for purifying tap water is provided, the amount of ion removing means used can be reduced and running costs can be reduced.
Further, by recycling the water, it can be used in a place where a water supply means such as a water tap is not installed, and the added value can be improved.

また、ＳＯＦＣシステム１は、燃料電池１３０が発電を開始している定常運転状態において、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用し、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を各所定の温度に加熱しており、一括熱交換手段の機能を有している。これにより、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用し、加熱が必要な改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を加熱することができ、エネルギー効率を向上させることができるとともに、システムの構造を単純化でき、ＳＯＦＣシステム１の小型化及び製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態では、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を加熱しているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１又は水加熱手段１１の少なくとも一つを加熱する構成としてもよい。また、排気ガスからの熱回収の順序も、各機器（改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１）が必要とする温度や熱量に応じて変わってくる。 In addition, the SOFC system 1 effectively uses the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell 130 as a heat source in a steady operation state where the fuel cell 130 starts generating power, and the reformer 140, the vaporizer 112, The desulfurizer 111 and the water heating means 11 are heated to respective predetermined temperatures and have a function of a collective heat exchange means. Thereby, the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell 130 can be effectively used as a heat source, and the reformer 140, the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating means 11 that need to be heated can be heated. The energy efficiency can be improved, the structure of the system can be simplified, the SOFC system 1 can be downsized and the manufacturing cost can be reduced.
In this embodiment, the reformer 140, the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating means 11 are heated. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the reformer 140, the vaporizer 112, at least one of the desulfurizer 111 or the water heating unit 11 may be heated. The order of heat recovery from the exhaust gas also varies depending on the temperature and amount of heat required by each device (the reformer 140, the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating means 11).

［第二実施形態］
図２は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１ａは、第一実施形態と比較して、改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を、燃料電池１３０を収納する燃焼室２の内部に設け、燃焼室２の内部において、改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を所定の温度に加熱する点が相違する。他の構成要素は従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図２において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 2 is a schematic block diagram for explaining a second embodiment of the solid oxide fuel cell system according to the present invention.
In the figure, the SOFC system 1a is provided with a reformer 140, a desulfurizer 111, a vaporizer 112, and water heating means 11 in the combustion chamber 2 in which the fuel cell 130 is housed, as compared with the first embodiment. In the combustion chamber 2, the reformer 140, the desulfurizer 111, the vaporizer 112, and the water heating means 11 are heated to a predetermined temperature. Other components are almost the same as those of the conventional example.
Therefore, in FIG. 2, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ＳＯＦＣシステム１ａは、燃焼室２内部であって、かつ、改質器１４０の上方に、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を収納した構成としてある。これにより、本実施形態では、燃料電池１３０から排出された最も高温の排気ガスが、改質器１４０を加熱し、改質器１４０によって冷却された排気ガスが、気化器１１２及び脱硫器１１１を加熱し、さらに、気化器１１２及び脱硫器１１１によって冷却された排気ガスが、水加熱手段１１を加熱する。このようにすると、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスが燃焼室２内を通過する際に、改質器１４０，水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を所定の温度に加熱することができる。   The SOFC system 1 a has a configuration in which the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating unit 11 are housed inside the combustion chamber 2 and above the reformer 140. Thereby, in this embodiment, the hottest exhaust gas discharged from the fuel cell 130 heats the reformer 140, and the exhaust gas cooled by the reformer 140 passes through the vaporizer 112 and the desulfurizer 111. The exhaust gas heated and cooled by the vaporizer 112 and the desulfurizer 111 heats the water heating means 11. In this way, when the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell 130 passes through the combustion chamber 2, the reformer 140, the water heating means 11, the desulfurizer 111, and the vaporizer 112 are heated to a predetermined temperature. be able to.

また、図示してないが、たとえば、改質器１４０と脱硫器１１１及び気化器１１２の間に、排気ガスの通気孔を穿設した遮蔽板などを設けることにより、脱硫器１１１及び気化器１１２が過熱され、所定の温度をオーバーしてしまうといった不具合を回避することができる。さらに、改質器１４０，脱硫器１１１又は水加熱手段１１に伝熱効率を高めるためのフィン等を設けてもよく、これにより、加熱が不十分で、脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１が所定の温度まで昇温されないといった不具合を回避することができる。すなわち、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を燃焼室２に収納しても、これらの温度を所定の温度に精度よく制御することができる。   Although not shown, for example, by providing a shielding plate or the like having a vent hole for exhaust gas between the reformer 140 and the desulfurizer 111 and the vaporizer 112, the desulfurizer 111 and the vaporizer 112 are provided. It is possible to avoid such a problem that is overheated and exceeds a predetermined temperature. Furthermore, the reformer 140, the desulfurizer 111, or the water heating means 11 may be provided with fins or the like for increasing the heat transfer efficiency, whereby the heating is insufficient and the desulfurizer 111, the vaporizer 112, and the water heating means. The trouble that 11 is not heated up to predetermined temperature can be avoided. That is, even if the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating means 11 are stored in the combustion chamber 2, these temperatures can be accurately controlled to a predetermined temperature.

また、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を燃焼室２に収納することにより、システム全体としての構造を単純化することができる。特に、高温となる、排気ガスや、燃料電池１３０，改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を、燃焼室２に収納することにより、装置の小型化，配管や断熱部材等の部品点数の削減などによって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態では、水・熱回収器５１を、燃焼室２の外部に設けた構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、水・熱回収器５１を燃焼室２の内部に設けてもよい。 Further, by housing the vaporizer 112, the desulfurizer 111, and the water heating means 11 in the combustion chamber 2, the structure of the entire system can be simplified. In particular, exhaust gas, fuel cell 130, reformer 140, desulfurizer 111, vaporizer 112, and water heating means 11 that become high temperature are housed in combustion chamber 2, thereby reducing the size of the apparatus, piping, and heat insulation. Manufacturing costs can be reduced by reducing the number of parts such as members.
In the present embodiment, the water / heat recovery unit 51 is provided outside the combustion chamber 2. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the water / heat recovery unit 51 is connected to the combustion chamber 2. You may provide inside.

このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１ａによれば、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスが燃焼室２内を通過する際に、改質器１４０，水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を所定の温度に加熱することができ、構造を単純化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。   Thus, according to the SOFC system 1a of the present embodiment, when the high-temperature exhaust gas generated from the fuel cell 130 passes through the combustion chamber 2, the reformer 140, the water heating means 11, the desulfurizer 111, and The vaporizer 112 can be heated to a predetermined temperature, the structure can be simplified, and the manufacturing cost can be reduced.

［第三実施形態］
図３は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第三実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１ｂは、第一実施形態と比較して、改質器１４０及び燃料電池１３０を収納する燃焼室１２０と、燃焼室１２０から排出される排気ガスを用いて、水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を加熱するとともに、水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を収納する加熱室６を備えた点が相違する。他の構成要素は従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図３において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。 [Third embodiment]
FIG. 3 is a schematic block diagram for explaining a third embodiment of the solid oxide fuel cell system according to the present invention.
In the same figure, compared with 1st embodiment, SOFC system 1b is a water heating means using the combustion chamber 120 which accommodates the reformer 140 and the fuel cell 130, and the exhaust gas discharged | emitted from the combustion chamber 120. 11, the desulfurizer 111 and the vaporizer 112 are heated, and the heating chamber 6 for storing the water heating means 11, the desulfurizer 111 and the vaporizer 112 is provided. Other components are almost the same as those of the conventional example.
Therefore, in FIG. 3, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

ＳＯＦＣシステム１ｂは、燃焼室１２０の排気口２２から排出される排気ガスを加熱室６に供給し、供給された排気ガスを用いて、加熱室６内に収納された水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２をまとめて加熱する構成としてある。このように、ＳＯＦＣシステム１ａと比べて、約１０００℃に耐えうる構造を必要とする燃焼室１２０と、そこまで高温に加熱する必要のない加熱室６とを別個に設けることにより、加熱室６に過剰な耐熱構造を設けなくてもすむので、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、図示してないが、加熱室６に、加熱室６に対応した火力の起動バーナーを設けてもよく、このようにすると、起動時間を短縮することができる。 The SOFC system 1b supplies the exhaust gas discharged from the exhaust port 22 of the combustion chamber 120 to the heating chamber 6, and using the supplied exhaust gas, the water heating means 11 and desulfurizer accommodated in the heating chamber 6 are used. 111 and the vaporizer 112 are heated together. As described above, the combustion chamber 120 that requires a structure that can withstand about 1000 ° C. as compared with the SOFC system 1a and the heating chamber 6 that does not need to be heated to such a high temperature are separately provided. Therefore, it is not necessary to provide an excessive heat-resistant structure, so that the manufacturing cost can be reduced.
Moreover, although not shown in figure, the heating chamber 6 may be provided with a thermal activation burner corresponding to the heating chamber 6, and in this way, the activation time can be shortened.

このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１ｂによれば、改質器１４０に比べて、高温に加熱する必要のない脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を集合させ効率よく加熱することができ、燃焼室１２０に比べて加熱室６の耐熱構造を軽減することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。   As described above, according to the SOFC system 1b of the present embodiment, the desulfurizer 111, the vaporizer 112, and the water heating means 11 that do not need to be heated to a higher temperature than the reformer 140 are assembled and efficiently heated. As compared with the combustion chamber 120, the heat-resistant structure of the heating chamber 6 can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

以上、本発明の固体酸化物形燃料電池システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、第三実施形態のＳＯＦＣシステム１ｂは、水・熱回収器５１を、加熱室６の外部に設けた構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、水・熱回収器５１を加熱室６の内部に設けてもよい。 The solid oxide fuel cell system of the present invention has been described with reference to the preferred embodiment, but the solid oxide fuel cell system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. It goes without saying that various modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, the SOFC system 1b of the third embodiment has a configuration in which the water / heat recovery unit 51 is provided outside the heating chamber 6, but is not limited to this configuration. For example, the water / heat recovery unit 51 may be provided inside the heating chamber 6.

以上説明したように、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、すでに開発された、あるいは、これから開発される様々な構成の燃料電池（セル，スタック又はバンドルを含む）に広く有効に適用することができる。   As described above, the solid oxide fuel cell system of the present invention is widely and effectively applied to fuel cells (including cells, stacks or bundles) of various configurations that have already been developed or will be developed in the future. be able to.

本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。1 is a schematic block diagram for explaining a first embodiment of a solid oxide fuel cell system according to the present invention. FIG. 本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。The schematic block diagram for demonstrating 2nd embodiment of the solid oxide fuel cell system which concerns on this invention is shown. 本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第三実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。The schematic block diagram for demonstrating 3rd embodiment of the solid oxide fuel cell system which concerns on this invention is shown. 第一従来例に係る固体酸化物形燃料電池システムの、基本的な構成を説明するための概略ブロック図を示している。1 is a schematic block diagram for explaining a basic configuration of a solid oxide fuel cell system according to a first conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

１，１ａ，１ｂ，１００ ＳＯＦＣシステム
２ 燃焼室
５ 回収水用タンク
６ 加熱室
１１ 水加熱手段
２２ 排気口
５１ 水・熱回収器
１１０ 加熱手段
１１１ 脱硫器
１１２ 気化器
１１３ インバータ
１１４ 起動バーナー
１１５ ガスボンベ
１２０ 燃焼室
１３０ 燃料電池
１４０ 改質器
２０１ ブロワ
２０２，２０３ ポンプ 1, 1a, 1b, 100 SOFC system 2 Combustion chamber 5 Tank for recovered water 6 Heating chamber 11 Water heating means 22 Exhaust port 51 Water / heat recovery device 110 Heating means 111 Desulfurizer 112 Vaporizer 113 Inverter 114 Start burner 115 Gas cylinder 120 Combustion chamber 130 Fuel cell 140 Reformer 201 Blower 202, 203 Pump

Claims (6)

改質触媒を介して改質用燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、前記改質用燃料の水を加熱する水加熱手段と、固体電解質を介して前記改質ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、直接発電を行うセルを有する燃料電池を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、
前記燃焼電池から排出される排気ガスから、水を回収する水回収器と、
前記水回収器が回収した前記水を蓄える回収水用タンクと、
前記回収水用タンクから前記水加熱手段に、前記水を供給するポンプと
を具備したことを特徴とする固体酸化物形燃料電池システム。 A reformer that generates hydrogen-rich reformed gas from the reforming fuel via the reforming catalyst, water heating means that heats the water of the reforming fuel, and the reformed gas via the solid electrolyte. A solid oxide fuel cell system including a fuel cell having a cell that directly generates electric power by electrochemically reacting an oxidant gas,
A water recovery device for recovering water from the exhaust gas discharged from the combustion battery;
A recovered water tank for storing the water recovered by the water recovery device;
A solid oxide fuel cell system comprising: a pump for supplying the water from the recovered water tank to the water heating means. 前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器又は気化器の少なくとも一つを加熱することを特徴とする請求項１記載の固体酸化物形燃料電池システム。   2. The solid oxide fuel according to claim 1, wherein at least one of the reformer, the water heating means, the desulfurizer or the vaporizer is heated using the exhaust gas sent to the water recovery unit. Battery system. 前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を、各所定の温度に加熱することを特徴とする請求項２記載の固体酸化物形燃料電池システム。   3. The solid oxide according to claim 2, wherein the reformer, the water heating means, the desulfurizer, and the vaporizer are heated to predetermined temperatures using the exhaust gas sent to the water recovery unit. Fuel cell system. 前記改質器，水加熱手段，脱硫器，気化器及び燃料電池が燃焼室に収納され、かつ、前記燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱することを特徴とする請求項３記載の固体酸化物形燃料電池システム。   The reformer, water heating means, desulfurizer, vaporizer, and fuel cell are housed in a combustion chamber, and the reformer, water heating means, desulfurizer are used by using exhaust gas discharged from the combustion cell. 4. The solid oxide fuel cell system according to claim 3, wherein the vaporizer is heated. 前記改質器及び燃料電池が燃焼室に収納され、該燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器を加熱し、かつ、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器が加熱室に収納され、前記燃焼室から排出される排気ガスを用いて、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱することを特徴とする請求項３記載の固体酸化物形燃料電池システム。   The reformer and the fuel cell are housed in a combustion chamber, the reformer is heated using exhaust gas discharged from the combustion cell, and the water heating means, desulfurizer and vaporizer are in the heating chamber. 4. The solid oxide fuel cell system according to claim 3, wherein the water heating means, the desulfurizer and the vaporizer are heated by using exhaust gas stored in the combustion chamber and discharged from the combustion chamber. 前記水回収器を、前記排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体酸化物形燃料電池システム。   6. The solid oxide fuel cell system according to claim 1, wherein the water recovery unit is a water / heat recovery unit that recovers water and heat from the exhaust gas.
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