JP2011034736A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】原燃料の付臭剤成分である硫黄化合物を除去するための着脱可能な状態で設置された脱硫器と、前記脱硫器で脱硫された原燃料を改質する改質器と、前記改質器で改質された改質ガスを燃料とする燃料電池を具備する燃料電池システムであって、(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【選択図】図1
Description
また、シクロヘキセン等の炭化水素も付臭剤として用いられるようになってきた。
(1)都市ガス供給会社やプロパンガス供給会社によって、原燃料中の付臭剤成分および付臭剤濃度が異なること、
(2)硫黄成分以外の不純物(例えば水分や高級炭化水素)によって硫黄吸着を阻害されやすいこと、
(3)この不純物の量はガスの原産地や産出時期、またガスの製造形態によって微妙に異なるものであること、
(4)更に導管を使って供給する都市ガスの場合には導管中に混入した水(いわゆる「差し水」)等の影響によってガス中に水分が混入される場合があるので原燃料中の水分濃度は場所によって異なること(この点、同一の都市ガス供給会社であっても然りである)、等のために、
同じ量の原燃料を脱硫するために必要となる脱硫剤容量は、設置場所や設置時期によって異なり、不純物混入時の硫黄吸着容量を基に設計する必要が生じる。
(1)あらゆる硫黄成分の種類や濃度、不純物濃度にも対応できるように、硫黄濃度が最も濃い場合に合わせて脱硫器を設計する場合、濃度が低い場所にとっては過剰スペックとなり、過剰分の脱硫剤のコストが無駄となっていたという課題。
(2)燃料電池システムのメンテナンス間隔を同じになるようにする場合には、物件ごとに最適の硫黄吸着容量としなければならないため、複数の脱硫器を用意し物件に応じて付け替えなければならないため、複数の脱硫器の製作や管理に手間がかかという課題。
(3)濃度が高い場所では、定期メンテナンスの期間を短期間へ変更する対策をとる場合もあるが、通常とは異なる運用となるため手間がかかるという課題。
(4)水分対策として、燃料電池システム内に露点計を設置して、高濃度の水分で警報を出すことや水分量に応じて交換頻度を調整することも可能ではあるが、露点計の価格が高いため、システム価格が高くなるという課題。
(5)更に水分対策として、脱硫剤が高温であれば高露点でも吸着性能が上がる(図6参照)ため、ヒータ等の熱源を設置したり、燃料電池システム内の熱を利用したり、高性能断熱材を利用して保温能力を高める等の対策も考えられるが、いずれにしても高コストであるという課題。
つまり、省資源化、低コスト化の観点から、脱硫剤等の使用量は必要最小限にしたいという課題があった。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システムである。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システムである。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システムである。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システムである。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、を備えることを特徴とする。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、を備えることを特徴とする。
(A)の構成は、本発明(1)〜(2)の燃料電池システムにおいて共通して有する構成である。燃料電池システムの設置箇所が決まると、つまり納入先が決定したときに、その設置箇所における原燃料の付臭剤成分(原燃料中に含まれている付臭剤成分の種類)およびその含有量を測定する。すなわち、本発明(1)〜(2)の燃料電池システムにおける(A)の構成である、原燃料の付臭剤成分およびその量、または原燃料供給会社名を入力する付臭剤成分入力手段である。
都市ガス、プロパンガスの付臭剤として、主に下記(1)〜(5)に挙げるような有機硫黄化合物が用いられるので、これら硫黄化合物のうちどの有機硫黄化合物であるかを測定し、測定された有機硫黄化合物の含有量を測定する。また、それら以外の硫黄化合物であればそれを検知、測定する。
(1)ターシャリーブチルメルカプタン(TBM:tertiarybutylmercaptan)
(2)テトラヒドロチオフェン(THT:tetrahydrothiophene)
(3)ジメチルサルファイド(DMS:dimethyl sulfide)
(4)エチルメルカプタン(ethylmercaptan)
本発明(1)〜(2)における(B)の構成であるところの、脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段である。硫黄化合物の種類、その量に対応して、脱硫剤の種類およびその量が決まるので、その情報を入力する。すなわち、脱硫剤の種類およびその量の情報をCPUの入力装置を介してCPUの記憶装置に記憶する。例えば、「Ag−Yゼオライト300cc」と直接入力してもよいし、下掲表1のような関係をあらかじめ燃料電池システムのCPUに格納しておいてもよい。
本発明(1)〜(2)における(D)の構成は、付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段である。
本発明(1)〜(2)における(E)の構成は、構成(D)の記憶手段で記憶された付臭剤情報と脱硫器情報とから脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段である。原燃料の付臭剤成分およびその量、または原燃料供給会社名をCPUに入力する付臭剤成分入力手段と脱硫剤の種類およびその量が分かる情報をCPUに入力する脱硫器情報入力手段と、から前記脱硫器の交換時期を算定する。
例えば、下掲表2のような関係を計測、実験等によってあらかじめ取得、整理し、この結果をデータとして燃料電池システムのCPUに格納しておくこと、すなわち燃料電池システム内または燃料電池システム外に設けたCPUに格納しておくことが必要である。
本発明(2)においては(F)の構成である、脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段により、(E)の構成である脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する。すなわち、脱硫剤の種類およびその量の情報を基にCPUにより算定した前記脱硫器の交換時期を通報する。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、を備えることを特徴とする。
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、を備えることを特徴とする。
本発明(3)〜(4)における(A)の構成は、〈本発明(1)〜(2)における(A)の構成〉と同様である。燃料電池システムの設置箇所が決まると、つまり納入先が決定したときに、その設置箇所における原燃料の付臭剤成分(原燃料中に含まれている付臭剤成分の種類)およびその含有量を測定して入力する。すなわち、原燃料の付臭剤成分およびその量、または原燃料供給会社名を入力する付臭剤成分入力手段である。
付臭剤については、前述〈本発明(1)〜(2)における(A)の構成〉の箇所で述べたのと同様である。すなわち、原燃料の供給会社(原燃料を供給する各会社)は供給する原燃料中の付臭剤成分(の種類)およびその量を調整しているので、事前に各社が供給する原燃料中に含まれる原燃料中の付臭剤成分およびその量のデータがある場合にはそのデータを利用してもよい。それら付臭剤成分およびその量のデータをCPUの入力装置を介して記憶装置に記憶する。
本発明(3)〜(4)における(B)の構成は、〈本発明(1)〜(2)における(B)の構成〉と同様である。硫黄化合物の種類、その量に対応して、脱硫剤の種類およびその量が決まるので、その情報を入力する。すなわち、脱硫剤の種類およびその量の情報をCPUの入力装置を介してCPUの記憶装置に記憶する。すなわち、本発明(3)〜(4)における(B)の構成であるところの、脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段である。例えば、「Ag−Yゼオライト300cc」と直接入力してもよいし、前掲表1のような関係をあらかじめ燃料電池システムのCPUに格納しておいてもよい。
本発明(3)〜(4)の燃料電池システムにおいては構成(C)、すなわち、原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段を備える。水分濃度は、露点計測器や検知管を用いて簡易的に測定が可能である。本発明(3)〜(4)は構成(C)を有する点で本発明(1)〜(2)と異なる。
本発明(3)〜(4)における(E)の構成は、構成(D)の記憶手段で記憶された付臭剤情報と脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段である。そのように、付臭剤情報と脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから、脱硫器交換時期算定手段により、脱硫器の交換時期を算定する。
例えば、下掲表3のような関係を計測、実験等によってあらかじめ取得、整理し、この結果をデータとして燃料電池システムのCPUに格納しておくこと、すなわち燃料電池システム内または燃料電池システム外に設けたCPUに格納しておくことが必要である。
本発明(4)における(F)の構成は本発明(2)においては(F)の構成に対応している。本発明(4)は、本発明(3)に対して、さらに(F)の構成すなわち、脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段を有する点で異なる。
X 水添触媒層
Y 第1吸着剤層
Z 第2吸着剤層
Claims (4)
- 原燃料の付臭剤成分である硫黄化合物を除去するための着脱可能な状態で設置された脱硫器と、前記脱硫器で脱硫された原燃料を改質する改質器と、前記改質器で改質された改質ガスを燃料とする燃料電池を具備する燃料電池システムであって、
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 原燃料の付臭剤成分である硫黄化合物を除去するための着脱可能な状態で設置された脱硫器と、前記脱硫器で脱硫された原燃料を改質する改質器と、前記改質器で改質された改質ガスを燃料とする燃料電池を具備する燃料電池システムであって、
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報とを記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 原燃料の付臭剤成分である硫黄化合物を除去するための着脱可能な状態で設置された脱硫器と、前記脱硫器で脱硫された原燃料を改質する改質器と、前記改質器で改質された改質ガスを燃料とする燃料電池を具備する燃料電池システムであって、
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。 - 原燃料の付臭剤成分である硫黄化合物を除去するための着脱可能な状態で設置された脱硫器と、前記脱硫器で脱硫された原燃料を改質する改質器と、前記改質器で改質された改質ガスを燃料とする燃料電池を具備する燃料電池システムであって、
(A)付臭剤成分およびその量が分かる情報を入力する付臭剤情報入力手段と、
(B)脱硫剤の種類およびその量が分かる情報を入力する脱硫器情報入力手段と、
(C)原燃料の水分濃度が分かる情報を入力する原燃料の水分濃度情報入力手段と、
(D)前記付臭剤情報入力手段によって入力された付臭剤情報と脱硫器情報入力手段によって入力された脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報入力手段によって入力された原燃料の水分濃度情報と、を記憶する記憶手段と、
(E)前記付臭剤情報と前記脱硫器情報と原燃料の水分濃度情報とから前記脱硫器の交換時期を算定する脱硫器交換時期算定手段と、
(F)前記脱硫器交換時期算定手段によって算定された脱硫器交換時期が到来したことを通報する脱硫器交換時期到来通報手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009178467A JP2011034736A (ja) | 2009-07-30 | 2009-07-30 | 燃料電池システム |
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- 2009-07-30 JP JP2009178467A patent/JP2011034736A/ja active Pending
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