JP2014058426A - Hydrogen generator and fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、炭化水素等を原燃料として改質し、CO濃度が低い水素を多く含む燃料ガスを製造する水素生成装置に関するものである。 The present invention relates to a hydrogen generator for reforming hydrocarbons or the like as raw fuel to produce a fuel gas containing a large amount of hydrogen having a low CO concentration.
燃料電池は水素を多く含む水素含有ガスと酸素を含む酸化剤ガスとの電気化学的反応により発電して水と熱を発生する装置である。一般的に、燃料電池は水素含有ガスを燃料に発電するが、その水素含有ガスは一般的なインフラとして整備されていない。そこで、例えば都市ガス、LPG等の既存インフラから得られる原料ガスをもとに水素含有ガスを生成させる水素生成装置を併設する構成がとられ、原料ガスからの水素含有ガスを生成するには、触媒を用いた反応系で進行させることが多い。しかしながら、原料ガス中には、例えば、都市ガスに添加されている硫黄系付臭成分、あるいは原料ガスの種類によっては、原料ガス由来の硫黄含有成分が含まれている。反応に用いる触媒、特に原料ガスを改質させる改質触媒は、それら硫黄により被毒し触媒活性が低下する。従って、長期運転を想定した場合、原料ガス中硫黄成分を予め除去する必要がある。そこで、原料ガス中の硫黄成分を吸着剤で除去する常温吸着脱硫方法、あるいは原料に水素を添加するとともに硫黄成分を水素化させ硫黄成分吸収剤で除去する水添脱硫方法が一般的に用いられている。 A fuel cell is a device that generates water and heat by generating electricity through an electrochemical reaction between a hydrogen-containing gas containing a large amount of hydrogen and an oxidant gas containing oxygen. In general, a fuel cell generates power from a hydrogen-containing gas, but the hydrogen-containing gas is not maintained as a general infrastructure. Therefore, for example, a configuration in which a hydrogen generation device that generates a hydrogen-containing gas based on a source gas obtained from existing infrastructure such as city gas and LPG is taken, and in order to generate a hydrogen-containing gas from the source gas, In many cases, the reaction proceeds in a reaction system using a catalyst. However, the source gas contains, for example, a sulfur-based odorous component added to the city gas or a sulfur-containing component derived from the source gas depending on the type of the source gas. Catalysts used in the reaction, particularly reforming catalysts for reforming the raw material gas, are poisoned by the sulfur and the catalytic activity is reduced. Therefore, when long-term operation is assumed, it is necessary to remove the sulfur component in the raw material gas in advance. Therefore, a room temperature adsorptive desulfurization method in which sulfur components in the raw material gas are removed with an adsorbent, or a hydrodesulfurization method in which hydrogen is added to the raw material and the sulfur components are hydrogenated and removed with a sulfur component absorbent are generally used. ing.
水添脱硫方法により原料ガスを脱硫する水素生成装置として、図4の構成で表されるものがある(例えば、特許文献1参照)。 As a hydrogen generator for desulfurizing a source gas by a hydrodesulfurization method, there is one represented by the configuration of FIG. 4 (see, for example, Patent Document 1).
図4に示すように、原料ガスに水素を添加する水添脱硫方法の水素生成装置101として、水添脱硫方法の脱硫器102と、原料ガスを改質して水素を多く含む水素含有ガスに変換する改質反応器103と、改質反応器103により生成した水素含有ガスからCOを除去するCO変成器104と、CO変成器104によりCOを除去した水素含有ガス中に少量含まれるCOを空気で選択的に酸化してCO2に変換させるCO選択酸化器105と、CO変成器104とCO選択酸化器105との間でかつ空気の注入口よりも上流側から改質反応済の水素含有ガスの少なくとも一部のガスを取り出して水蒸気を凝縮分離する水蒸気凝縮分離手段112と、水蒸気凝縮分離手段112で水蒸気が凝縮分離された水素含有ガスを脱硫器102に供給するリサイクルガス経路110と、凝縮分離された凝縮水を排出する凝縮水経路113で構成されているものがある。 As shown in FIG. 4, as a hydrogen generator 101 of a hydrodesulfurization method for adding hydrogen to a raw material gas, a desulfurizer 102 of a hydrodesulfurization method and a hydrogen-containing gas containing a large amount of hydrogen by reforming the raw material gas. A reforming reactor 103 for conversion, a CO converter 104 for removing CO from the hydrogen-containing gas produced by the reforming reactor 103, and a small amount of CO contained in the hydrogen-containing gas from which CO has been removed by the CO converter 104 CO selective oxidizer 105 that selectively oxidizes with air to convert to CO2, and hydrogen that has undergone reforming reaction between the CO converter 104 and the CO selective oxidizer 105 and from the upstream side of the air inlet A steam condensing / separating means 112 that extracts at least a part of the gas and condenses and separates the water vapor, and supplies a hydrogen-containing gas obtained by condensing and separating the water vapor by the water vapor condensing / separating means 112 to the desulfurizer The recycle gas path 110, there is what is configured in the condensed water passage 113 for discharging the condensed separated condensed water.
一方で、従来の一般的な水素生成装置を使用する燃料電池システムとして、図5の構成で表されるものがある。 On the other hand, as a fuel cell system using a conventional general hydrogen generator, there is one represented by the configuration of FIG.
図5に示すように、水素生成装置201を使用する燃料電池システム222として、燃料極及び空気極を有する燃料電池233と、都市ガス、LPG等の既存インフラ中の硫黄成分を除去する脱硫器202と、原料ガスを改質して水素を多く含む水素含有ガスに変換する改質反応器203と、改質反応器を加熱するためのバーナ206と、原料ガスの供給を通流/遮断する電磁弁218と、改質反応器203と燃料電池233との間に水素含有ガスの通流/遮断するための電磁弁220aと、燃料電池233とバーナ206との間に燃料電池233にて反応に利用されなかった水素含有ガスの通流/遮断するための電磁弁220bと、改質反応器203で生成された水素含有ガスを燃料電池233に供給することなくバーナ206に供給する経路に電磁弁220cとが設けられているものがある(例えば、特許文献2参照)。 As shown in FIG. 5, as a fuel cell system 222 using a hydrogen generator 201, a fuel cell 233 having a fuel electrode and an air electrode, and a desulfurizer 202 that removes sulfur components in existing infrastructure such as city gas and LPG. A reforming reactor 203 for reforming the source gas to convert it to a hydrogen-containing gas containing a large amount of hydrogen, a burner 206 for heating the reforming reactor, and an electromagnetic for flowing / blocking the supply of the source gas Reaction is performed in the fuel cell 233 between the fuel cell 233 and the electromagnetic valve 220a between the valve 218, the reforming reactor 203 and the fuel cell 233, and between the fuel cell 233 and the burner 206. An electromagnetic valve 220b for passing / blocking unused hydrogen-containing gas and a hydrogen-containing gas generated in the reforming reactor 203 are supplied to the burner 206 without being supplied to the fuel cell 233. There is one and the solenoid valve 220c is provided in the road (for example, see Patent Document 2).
特許文献1の水素生成装置101において、水蒸気凝縮分離手段112から排出した凝縮水は水封構造により排出水量を管理するように構成することが好ましい。 In the hydrogen generator 101 of Patent Document 1, it is preferable that the condensed water discharged from the water vapor condensing / separating means 112 is configured to manage the amount of discharged water by a water seal structure.
しかしながら、特許文献1水素生成装置101と特許文献2の水素生成装置201を組み合わせることで、電磁弁218から電磁弁220a〜cの間の脱硫器102と改質反応器103とCO変成器104とCO選択酸化器105を含む経路は閉鎖経路となり、脱硫器102および改質反応器103の温度低下に伴い、圧力が低下する。水蒸気凝縮分離手段112で排出した凝縮水を水封すると、凝縮水が閉鎖経路に逆流して吸上げ、脱硫剤や水素生成装置101の触媒が劣化する恐れがあることが分かった。 However, by combining the hydrogen generator 101 of Patent Document 1 and the hydrogen generator 201 of Patent Document 2, the desulfurizer 102, the reforming reactor 103, and the CO converter 104 between the electromagnetic valves 218 and 220a-c The path including the CO selective oxidizer 105 becomes a closed path, and the pressure decreases as the temperature of the desulfurizer 102 and the reforming reactor 103 decreases. It was found that when the condensed water discharged by the steam condensing / separating means 112 is sealed, the condensed water flows back to the closed path and sucks up, and the desulfurization agent and the catalyst of the hydrogen generator 101 may be deteriorated.
そこで本発明は、従来の課題を解決するもので、水素生成装置101の運転停止後に、凝縮水の水素生成装置101への逆流を防止して、脱硫器102や改質反応器103の性能劣化を抑制することができる水素生成装置101を提供することである。 Therefore, the present invention solves the conventional problem, and prevents the reverse flow of condensed water to the hydrogen generator 101 after the operation of the hydrogen generator 101 is stopped, thereby degrading the performance of the desulfurizer 102 and the reforming reactor 103. It is providing the hydrogen generator 101 which can suppress this.
前記従来の課題を達成するために、本発明の水素生成装置は、原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を低減する脱硫器と、脱硫器から排出された原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、排出ガス経路の途中の第1分岐部から水素含有ガスの一部を分岐して脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、水素含有ガスを燃焼したガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうちの少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、一端がリサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水蒸気が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、前記リサイクルガス経路のうちの前記第2分岐部より下流側の部分、又は、原料ガス経路のうちのリサイクルガス経路との合流部より下流側の部分後に設けられた第1弁とリサイクルガス経路のうちの第2分岐部より上流側の部分、又は、排出ガス経路ののうちの第1分岐部より上流側の部分に設けられた第2弁と、を備え、凝縮水タンクは、第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、凝縮水経路は、鉛直方向において、凝縮水経路の最下部が上限位置以下の位置に配置され、かつ、第2分岐部が凝縮水タンクの上限位置より高い位置に配置され、凝縮水タンクと第2分岐部との間が水封されるように構成したものである。 In order to achieve the above-mentioned conventional problems, the hydrogen generator of the present invention includes a desulfurizer that reduces the concentration of sulfur compounds contained in the raw material gas, and a hydrogen-containing gas by reforming the raw material gas discharged from the desulfurizer. A reforming reactor for generating a gas, a raw material gas path for supplying a raw material gas to the desulfurizer, an exhaust gas path for discharging a hydrogen-containing gas, and a part of the hydrogen-containing gas from the first branch part in the middle of the exhaust gas path A recycle gas path for branching and mixing with the raw material gas supplied to the desulfurizer, condensed water obtained by condensing water vapor contained in the hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, and water discharged together with the hydrogen-containing gas And a condensed water tank for storing at least one of condensed water condensed water vapor contained in the gas combusted with the hydrogen-containing gas and moisture discharged together with the burned gas, and one end of the recycle gas path Connected to the second branch part on the way, the other end is connected to the connection part of the condensed water tank, provided on the condensed water path for discharging condensed water condensed water vapor in the recycled gas path, and on the raw material gas path, A portion of the recycle gas path that communicates / blocks the recycle gas and a portion of the recycle gas path that is downstream of the second branch portion, or a portion of the recycle gas path that is downstream of the junction with the recycle gas path A second valve provided at a portion upstream of the second branch portion of the first valve and the recycle gas path provided later, or a portion upstream of the first branch portion of the exhaust gas path; The condensate water tank is preset with an upper limit position of the condensate water level so as to prevent the water level from rising to the second branch, and the condensate water path is condensed in the vertical direction. The bottom of the water path is below the upper limit position Is disposed at a position, and the second branch portion is located higher than the upper limit position of the condensed water tank, between the condensed water tank and the second prong is that configured to be water seal.
この構成により、水素生成装置の運転停止後に、第1弁と第2弁を設置し、遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側への侵入を防止できる。 With this configuration, after the operation of the hydrogen generator is stopped, the first valve and the second valve are installed and shut off, so that condensed water can be prevented from entering the desulfurizer inlet side or the reformer reactor outlet side. .
また、本発明の水素生成装置は、原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を低減する脱硫器と、脱硫器から排出された原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、排出ガス経路の途中の第1分岐部から水素含有ガスの一部を分岐して脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、水素含
有ガスを燃焼したガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうちの少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、一端がリサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水蒸気が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、排出ガス経路の第1分岐部より下流側に設けられた排出ガス弁と、凝縮水経路に配置された第3弁とを備え、凝縮水タンクは、第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、凝縮水経路は、鉛直方向において、凝縮水経路の最下部が上限位置以下の位置に配置され、かつ、第2分岐部が凝縮水タンクの上限位置より高い位置に配置され、凝縮水タンクと第2分岐部との間が水封されるように構成したものである。
Further, the hydrogen generator of the present invention includes a desulfurizer that reduces the concentration of the sulfur compound contained in the raw material gas, and a reforming reactor that reforms the raw material gas discharged from the desulfurizer to generate a hydrogen-containing gas. , A source gas path for supplying source gas to the desulfurizer, an exhaust gas path for discharging the hydrogen-containing gas, and a part of the hydrogen-containing gas branched from the first branch part in the middle of the exhaust gas path to be supplied to the desulfurizer Recycled gas path mixed with raw material gas, condensed water condensed water vapor contained in hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, moisture discharged together with the hydrogen-containing gas, and combustion of the hydrogen-containing gas A condensed water tank for storing at least one of condensed water obtained by condensing water vapor contained in the gas and moisture discharged together with the burned gas, and one end connected to the second branch portion in the middle of the recycle gas path. The other end is connected to the condensate tank connection, the condensate water path that discharges the condensed water condensed water vapor in the recycle gas path, and the source gas that is provided on the source gas path and communicates / blocks the source gas The condensate tank includes a valve, an exhaust gas valve provided on the downstream side of the first branch portion of the exhaust gas path, and a third valve disposed in the condensate path, and the condensed water tank rises in water level to the second branch section. The upper limit position of the condensate water level is set in advance in the interior, the condensate water path is arranged in the vertical direction, the lowest part of the condensate water path is located at a position below the upper limit position, and A 2nd branch part is arrange | positioned in a position higher than the upper limit position of a condensed water tank, and it is comprised so that a water seal may be carried out between a condensed water tank and a 2nd branch part.
この構成により、凝縮水経路に第3弁を設置して、遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側への侵入を防止できる。 With this configuration, by installing the third valve in the condensed water path and shutting it off, the condensed water can be prevented from entering the inlet side of the desulfurizer or the outlet side of the reforming reactor.
本発明の水素生成装置は、水素生成装置の運転停止後に、第1弁および第2弁を遮断して、凝縮水タンクに溜まった水の水素生成装置への侵入を防止することにより、脱硫器及び改質反応器の性能劣化を抑制できる。 The hydrogen generator of the present invention is a desulfurizer by shutting off the first valve and the second valve after the operation of the hydrogen generator is stopped to prevent the water accumulated in the condensed water tank from entering the hydrogen generator. And the performance degradation of the reforming reactor can be suppressed.
第1の本発明は、本発明の水素生成装置は、原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を低減する脱硫器と、脱硫器から排出された原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、排出ガス経路の途中の第1分岐部から水素含有ガスの一部を分岐して脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、水素含有ガスを燃焼したガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうちの少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、一端がリサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水分が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、前記リサイクルガス経路のうちの前記第2分岐部より下流側の部分、又は、原料ガス経路のうちのリサイクルガス経路との合流部より下流側の部分後に設けられた第1弁とリサイクルガス経路のうちの第2分岐部より上流側の部分、又は、排出ガス経路ののうちの第1分岐部より上流側の部分に設けられた第2弁と、を備え、凝縮水タンクは、第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、凝縮水経路は、鉛直方向において、凝縮水経路の最下部が上限位置以下の位置に配置され、かつ、第2分岐部が凝縮水タンクの上限位置より高い位置に配置され、凝縮水タンクと第2分岐部との間が水封されるように構成したものである。 In the first aspect of the present invention, the hydrogen generator of the present invention generates a hydrogen-containing gas by reforming a desulfurizer that reduces the concentration of sulfur compounds contained in the raw material gas, and the raw material gas discharged from the desulfurizer. A part of the hydrogen-containing gas is branched from the source gas path for supplying the source gas to the reforming reactor and the desulfurizer, the exhaust gas path for discharging the hydrogen-containing gas, and the first branch part in the middle of the exhaust gas path. Recycle gas path mixed with raw material gas supplied to the desulfurizer, condensed water condensed with water vapor contained in the hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, moisture discharged together with the hydrogen-containing gas, and hydrogen A condensed water tank for storing at least one of condensed water condensed water vapor contained in the gas combusting the contained gas and moisture discharged together with the burned gas, and a second branch portion at one end in the middle of the recycle gas path Connected, the other end is connected to the connection part of the condensed water tank, and is provided on the condensed water path for discharging condensed water in which the moisture in the recycled gas path is condensed, and on the source gas path, and communicates / blocks the source gas A first valve provided after a portion of the recycle gas path that is downstream of the second branch portion of the recycle gas path or a portion of the recycle gas path that is downstream of the junction with the recycle gas path of the recycle gas path. And a second valve provided in a part upstream of the second branch part in the recycle gas path or a part upstream of the first branch part in the exhaust gas path, and a condensed water tank The upper limit position of the water level of the condensed water is preset in the interior so as to prevent the water level from rising to the second branch part, and the condensate water path has an upper limit at the bottom of the condensate water path in the vertical direction. Placed at a position below the position , The second branch portion is located higher than the upper limit position of the condensed water tank, between the condensed water tank and the second prong is that configured to be water seal.
この構成により、第1弁と第2弁を設置して、遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、脱硫器及び改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, the first valve and the second valve are installed and shut off, so that condensed water can be prevented from entering the inlet side of the desulfurizer or the outlet side of the reforming reactor. The performance deterioration of the reactor can be suppressed.
第2の本発明は、特に、第1の本発明の第1弁は、開放又は閉止を制御部で指令できるように構成され、水素生成装置の電源遮断中は閉止するように構成する。 In the second aspect of the present invention, in particular, the first valve of the first aspect of the present invention is configured such that opening or closing can be commanded by the control unit, and is configured to be closed while the hydrogen generator is shut off.
この構成により、第1弁を停電時にも遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側へ侵入することを防止でき、停電時にも脱硫器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, by shutting off the first valve even during a power failure, it is possible to prevent the condensed water from entering the inlet side of the desulfurizer, and it is possible to suppress performance degradation of the desulfurizer during a power failure.
第3の本発明は、特に、第1又は第2の本発明の第1弁は、閉止時に、第2分岐部から前記合流部へ向かう方向の流れを防止する機能を備えるように構成する。 In the third aspect of the present invention, in particular, the first valve of the first or second aspect of the present invention is configured to have a function of preventing a flow in a direction from the second branch portion to the merging portion when the valve is closed.
この構成により、リサイクルガス経路に備える第1弁が閉止中に、第2分岐部から合流部に向かう方向の流れを防止する機能を備えることにより、凝縮水が脱硫器の入口側へ侵入することを防止でき、脱硫器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, while the first valve provided in the recycle gas path is closed, the condensed water enters the inlet side of the desulfurizer by providing the function of preventing the flow in the direction from the second branch part to the joining part. It is possible to prevent the deterioration of the performance of the desulfurizer.
第4の本発明は、特に、第1〜第3の本発明の第2弁は、開放又は閉止を制御部で指令できるように構成され、水素生成装置の電源遮断中は閉止するように構成する。 In the fourth aspect of the present invention, in particular, the second valve of the first to third aspects of the present invention is configured so that it can be commanded to be opened or closed by the control unit, and is configured to be closed while the power of the hydrogen generator is shut off. To do.
この構成により、第2弁を停電時にも遮断することにより、凝縮水が改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、停電時にも改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, by shutting off the second valve even during a power failure, it is possible to prevent condensed water from entering the outlet side of the reforming reactor, and to suppress performance deterioration of the reforming reactor even during a power failure.
第5の本発明は、特に、第1〜第4の本発明の第2弁は、改質反応器の出口から第2分岐部へ向かう方向に対して逆向きの流れを防止する機能を備えるように構成する。 In the fifth aspect of the present invention, in particular, the second valves of the first to fourth aspects of the present invention have a function of preventing a reverse flow with respect to the direction from the outlet of the reforming reactor toward the second branch. Configure as follows.
この構成により、第2弁に閉止中に改質反応器の出口から第2分岐部へ向かう方向に対しての逆向きの流れを防止する機能を備えているため、凝縮水が改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, the second valve has a function of preventing a reverse flow with respect to the direction from the outlet of the reforming reactor toward the second branch portion while the second valve is closed. Can be prevented from entering the outlet side of the reactor, and performance degradation of the reforming reactor can be suppressed.
第6の本発明は、原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を低減する脱硫器と、脱硫器から排出された原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、排出ガス経路の途中の第1分岐部から水素含有ガスの一部を分岐して脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、水素含有ガスを燃焼したガス中に含まれる水蒸気を凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうちの少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、一端がリサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水分が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、排出ガス経路の第1分岐部より下流側に設けられた排出ガス弁と、凝縮水経路のうちの凝縮水タンクの上面より高い部分に配置された第3弁とを備え、凝縮水タンクは、第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、凝縮水経路は、鉛直方向において、凝縮水経路の最下部が上限位置以下の位置に配置され、かつ、第2分岐部が凝縮水タンクの上限位置より高い位置に配置され、凝縮水タンクと第2分岐部との間が水封されるように構成したものである。 A sixth aspect of the present invention is a desulfurizer that reduces the concentration of a sulfur compound contained in a raw material gas, a reforming reactor that reforms the raw material gas discharged from the desulfurizer to generate a hydrogen-containing gas, and a desulfurizer A raw material gas path for supplying raw material gas, an exhaust gas path for discharging hydrogen-containing gas, and a raw material gas for branching a part of the hydrogen-containing gas from the first branch part in the middle of the exhaust gas path and supplying it to the desulfurizer A recycle gas path to be mixed with water, condensed water obtained by condensing water vapor contained in the hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, moisture discharged together with the hydrogen-containing gas, and gas combusting the hydrogen-containing gas. A condensed water tank for storing at least one of condensed water condensed water vapor and moisture discharged together with the burned gas, one end connected to a second branch part in the middle of the recycle gas path, and the other end Condensation A condensate water path that is connected to the tank connection and discharges condensed water condensed in the recycle gas path, a raw material gas valve that is provided on the raw material gas path and communicates / blocks the raw material gas, and an exhaust gas path The exhaust gas valve provided on the downstream side of the first branch portion of the first and second condensate water passages, and a third valve disposed in a portion of the condensate water path higher than the upper surface of the condensate water tank. The upper limit position of the water level of the condensed water is preset in the interior so as to prevent the water level from rising, and the bottom of the condensed water path is positioned below the upper limit position in the vertical direction. The second branch portion is disposed at a position higher than the upper limit position of the condensed water tank, and the space between the condensed water tank and the second branch portion is sealed.
この構成により、凝縮水経路に第3弁を1つ設置して、遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、脱硫器及び改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, by installing and shutting off one third valve in the condensed water path, the condensed water can be prevented from entering the inlet side of the desulfurizer or the outlet side of the reforming reactor. The performance deterioration of the reforming reactor can be suppressed.
第7の本発明は、特に、第6の本発明の第3弁は開放又は閉止を制御部で指令できるよ
うに構成され、水素生成装置の電源遮断中は閉止するように構成する。
In the seventh aspect of the present invention, in particular, the third valve of the sixth aspect of the present invention is configured so that the controller can command opening or closing, and is configured to be closed while the hydrogen generator is shut off.
この構成により、第3弁を停電時にも遮断することにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、停電時にも脱硫器及び改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, the third valve is shut off even at the time of a power failure, so that condensed water can be prevented from entering the inlet side of the desulfurizer or the outlet side of the reforming reactor. The performance degradation of can be suppressed.
第8の本発明は、特に、第6又は第7の本発明の第3弁は、第2分岐部から凝縮水タンクへ向かう方向に対して逆向きの流れを防止する機能を備えるように構成する。 In the eighth aspect of the invention, in particular, the third valve of the sixth or seventh aspect of the invention is configured to have a function of preventing a reverse flow with respect to the direction from the second branch portion toward the condensed water tank. To do.
この構成により、第1弁を逆向きの流れを防止する機能を備えることにより、凝縮水が脱硫器の入口側又は改質反応器の出口側へ侵入することを防止でき、脱硫器及び改質反応器の性能劣化を抑制できる。 With this configuration, the first valve has a function of preventing the reverse flow, so that condensed water can be prevented from entering the inlet side of the desulfurizer or the outlet side of the reforming reactor. The performance deterioration of the reactor can be suppressed.
第9の本発明は、特に、第1〜第8の本発明の水素生成装置と、水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と備えることで、脱硫器、改質反応器だけでなく、燃料電池にも、凝縮水が流れることを防止でき、脱硫器、改質反応器及び燃料電池の性能劣化を抑制できる。 In particular, the ninth aspect of the present invention includes only the desulfurizer and the reforming reactor by including the hydrogen generators of the first to eighth aspects of the present invention and the fuel cell that generates power using the hydrogen-containing gas and the oxidant gas. In addition, it is possible to prevent the condensed water from flowing to the fuel cell, and to suppress the performance deterioration of the desulfurizer, the reforming reactor, and the fuel cell.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における水素生成装置1の構成を示す概略図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a hydrogen generator 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
本実施の形態における水素生成装置1は、水添脱硫方法により原料ガスに含まれる硫黄化合物の濃度を低減する脱硫器2と、脱硫器2から排出された原料ガスを改質して水素を多く含む水素含有ガスに変換する改質反応器3と、改質反応器3により生成した水素含有ガスから大部分のCOを除去するCO変成器4と、CO変成器4によりCOを除去した水素含有ガス中に少量含まれるCOを酸素で選択的に酸化してCO2に変換させるCO選択酸化器5と、改質反応器3を加熱するバーナ6と、原料ガスインフラ(図示せず)と、脱硫器2に原料ガスを供給する原料ガス経路7と、CO選択酸化器5から水素含有ガスを排出して燃焼器としてバーナ6とを繋ぐ排出ガス経路8と、バーナから燃焼排ガスを排出して大気開放された燃焼排ガス経路9と、CO選択酸化器5の下流から分岐して原料ガス経路7とを繋ぐリサイクルガス経路10と、排出ガス経路8に設置された燃焼排ガス中の水分を分離する燃焼排ガス熱交換器11と、リサイクルガス経路10に設置された水素含有ガス中の水分を分離するリサイクルガス熱交換器12と、リサイクルガス熱交換器12により分離された凝縮水を排出する凝縮水経路13とリサイクルガス経路10の凝縮水とバーナ6から排出された燃焼排ガス中の結露水を溜める凝縮水タンク14と、排出ガス経路8の途中からリサイクルガス経路10とを分岐する第1分岐部15と、リサイクルガス経路10の途中から凝縮水経路13を分岐する第2分岐部16と、原料ガス経路7とリサイクルガス経路10が合流する合流部17と、原料ガス経路7上に原料ガスインフラから供給されたガスを連通/遮断する原料ガス弁18と、原料ガス経路7上に配置され脱硫器2の入口側に設置された第1弁として脱硫器入口弁19と、排出ガス経路8上のリサイクルガス経路10との分岐後に配置され排出ガスを連通/遮断するための排出ガス弁20と、リサイクルガス経路10上の凝縮水経路13との分岐前に配置されリサイクルガスを連通/遮断するための第2弁としてリサイクルガス弁21が設けられている。また、凝縮水タンク14には、排水口22が設けられている。 The hydrogen generator 1 in the present embodiment includes a desulfurizer 2 that reduces the concentration of a sulfur compound contained in a raw material gas by a hydrodesulfurization method, and reforms the raw material gas discharged from the desulfurizer 2 to increase the amount of hydrogen. A reforming reactor 3 that converts to a hydrogen-containing gas, a CO converter 4 that removes most of the CO from the hydrogen-containing gas produced by the reforming reactor 3, and a hydrogen-containing gas that has CO removed by the CO converter 4 CO selective oxidizer 5 that selectively oxidizes CO contained in a small amount of gas with oxygen and converts it into CO2, burner 6 that heats reforming reactor 3, raw material gas infrastructure (not shown), desulfurization A source gas path 7 for supplying source gas to the furnace 2, an exhaust gas path 8 for discharging a hydrogen-containing gas from the CO selective oxidizer 5 to connect the burner 6 as a combustor, and an exhaust gas for discharging the combustion exhaust gas from the burner Open flue gas 9, a recycle gas path 10 that branches from the downstream side of the CO selective oxidizer 5 and connects the source gas path 7, and a flue gas heat exchanger 11 that separates moisture in the flue gas installed in the exhaust gas path 8 The recycle gas heat exchanger 12 that separates the water in the hydrogen-containing gas installed in the recycle gas path 10, the condensed water path 13 that discharges the condensed water separated by the recycle gas heat exchanger 12, and the recycle gas path 10 A condensed water tank 14 for accumulating condensed water in the combustion exhaust gas discharged from the burner 6, a first branch portion 15 for branching the recycle gas path 10 from the middle of the exhaust gas path 8, and the recycle gas path 10 A second branching section 16 that branches the condensed water path 13 from the middle of the gas, a merging section 17 where the source gas path 7 and the recycled gas path 10 merge, and a source gas path 7. A raw material gas valve 18 for communicating / interrupting the gas supplied from the raw material gas infrastructure, a desulfurizer inlet valve 19 as a first valve disposed on the inlet side of the desulfurizer 2 disposed on the raw material gas path 7, and a discharge An exhaust gas valve 20 that is disposed after branching with the recycle gas path 10 on the gas path 8 and that is disposed before branching of the condensed water path 13 on the recycle gas path 10 and the exhaust gas valve 20 for communicating / blocking the exhaust gas is disposed. A recycle gas valve 21 is provided as a second valve for communicating / blocking. The condensed water tank 14 is provided with a drain port 22.
なお、本実施の形態における構成部材としての脱硫器入口弁19、リサイクルガス弁21は、各々、第1弁、第2弁具体的一例である。 Note that the desulfurizer inlet valve 19 and the recycle gas valve 21 as constituent members in the present embodiment are specific examples of the first valve and the second valve, respectively.
都市ガス、LPG等の既存インフラから得られる原料ガスをもとに水素含有ガスを生成させる水素生成装置を併設する構成がとられ、原料ガスからの水素含有ガスを生成するに
は、触媒を用いた反応系で進行させることが多い。しかしながら、原料ガス中には、例えば、都市ガスに添加されている硫黄系付臭成分、あるいは原料ガスの種類によっては、原料ガス由来の硫黄含有成分が含まれている。反応に用いる触媒、特に原料ガスを改質させる改質触媒は、それら硫黄により被毒し触媒活性が低下する。従って、長期運転を想定した場合、原料ガス中硫黄成分を予め除去する必要がある。そこで、原料ガス中の硫黄成分を吸着剤で除去する常温吸着脱硫方法、あるいは原料に水素を添加するとともに硫黄成分を水素化させ硫黄成分吸収剤で除去する水添脱硫方法が一般的に用いられている。
A hydrogen generator that generates hydrogen-containing gas based on source gas obtained from existing infrastructure such as city gas and LPG is used. A catalyst is used to generate hydrogen-containing gas from source gas. The reaction system often proceeds. However, the source gas contains, for example, a sulfur-based odorous component added to the city gas or a sulfur-containing component derived from the source gas depending on the type of the source gas. Catalysts used in the reaction, particularly reforming catalysts for reforming the raw material gas, are poisoned by the sulfur and the catalytic activity is reduced. Therefore, when long-term operation is assumed, it is necessary to remove the sulfur component in the raw material gas in advance. Therefore, a room temperature adsorptive desulfurization method in which sulfur components in the raw material gas are removed with an adsorbent, or a hydrodesulfurization method in which hydrogen is added to the raw material and the sulfur components are hydrogenated and removed with a sulfur component absorbent are generally used. ing.
そのため、改質反応器3の前段に水添脱硫方法により原料ガスを脱硫する脱硫器2を設けている。また、改質反応器3では、供給された原料ガスが水蒸気雰囲気化で水蒸気改質され、水素を多く含む水素含有ガスが生成される。生成された水素含有ガスは、CO変成器4に供給される。CO変成器4では、CO+H2O→H2+CO2という化学反応により大部分のCOを水素に変換する。また、CO変成器4で変換した水素含有ガスは、CO選択酸化器5に供給される。CO選択酸化器5では、水素含有ガス中に少量含まれるCOを酸素で選択的に酸化してCO2に変換させる。 Therefore, a desulfurizer 2 for desulfurizing the raw material gas by a hydrodesulfurization method is provided in the previous stage of the reforming reactor 3. In the reforming reactor 3, the supplied raw material gas is steam reformed in a steam atmosphere to generate a hydrogen-containing gas containing a large amount of hydrogen. The generated hydrogen-containing gas is supplied to the CO converter 4. The CO converter 4 converts most of CO into hydrogen by a chemical reaction of CO + H 2 O → H 2 + CO 2. The hydrogen-containing gas converted by the CO converter 4 is supplied to the CO selective oxidizer 5. In the CO selective oxidizer 5, CO contained in a small amount in the hydrogen-containing gas is selectively oxidized with oxygen and converted to CO2.
脱硫器2は水素添加脱硫方式であるが、水素を添加するために、CO選択酸化器5の下流側から原料ガス経路7を繋ぐリサイクルガス経路10を接続することで、脱硫器2に水素を添加する。 The desulfurizer 2 is a hydrogenation desulfurization method, but in order to add hydrogen, by connecting a recycle gas path 10 connecting the raw material gas path 7 from the downstream side of the CO selective oxidizer 5, hydrogen is supplied to the desulfurizer 2. Added.
CO選択酸化器5から排出された水素含有ガスは、排出ガス経路8を通じて、バーナ6に供給される。なお、CO選択酸化器5から排出される水素含有ガスは、燃料電池などの水素利用デバイスに供給してもよい。バーナ6で燃やされた熱は、脱硫器2、改質反応器3、CO変成器4、CO選択酸化器5の昇温に利用されている。燃焼排ガスの温度を低下させるため、燃焼排ガス経路9を流れる燃焼排ガスに含まれる水分を燃焼排ガス熱交換器11により凝縮し、凝縮された凝縮水は凝縮水タンク14に排出する。 The hydrogen-containing gas discharged from the CO selective oxidizer 5 is supplied to the burner 6 through the exhaust gas path 8. The hydrogen-containing gas discharged from the CO selective oxidizer 5 may be supplied to a hydrogen utilization device such as a fuel cell. The heat burned by the burner 6 is used to raise the temperature of the desulfurizer 2, reforming reactor 3, CO converter 4, and CO selective oxidizer 5. In order to lower the temperature of the combustion exhaust gas, moisture contained in the combustion exhaust gas flowing through the combustion exhaust gas passage 9 is condensed by the combustion exhaust gas heat exchanger 11, and the condensed condensed water is discharged to the condensed water tank 14.
また、リサイクルガス経路10を流れる水素含有ガスには水蒸気が含まれており、リサイクルガス熱交換器12により水素含有ガス中の水分を凝縮し、凝縮された水分は凝縮水経路13を通じて凝縮水タンク14に排出している。凝縮水経路13を凝縮水タンク14の下端に接続し、また、燃焼排ガス経路9を凝縮水タンク14の上面に接続することで、リサイクルガス経路10の圧力と燃焼排ガス経路9との水頭差による凝縮水タンク14の水位調整を行っている。ここで、第2分岐部16に凝縮水タンク14の水が到達しないようにするために、排水口22が設けられている。排水口22の高さは、第2分岐部16より低い位置に設け、第2分岐部より燃焼排ガス経路9とリサイクルガス経路10の最大水頭差より低い位置に設けて、第2分岐部16への水位の上昇を防止する。例えば、第2分岐部16から排水口22までの高さをHmm、燃焼排ガス経路9とリサイクルガス経路10の最大水頭差をAkPaとすると、第2分岐部から排水口22までの高さHは、103×Amm以下にする。 In addition, the hydrogen-containing gas flowing through the recycle gas path 10 contains water vapor, the water in the hydrogen-containing gas is condensed by the recycle gas heat exchanger 12, and the condensed water is condensed water tank through the condensate path 13. 14 is discharged. By connecting the condensed water path 13 to the lower end of the condensed water tank 14 and connecting the combustion exhaust gas path 9 to the upper surface of the condensed water tank 14, a difference in water head between the pressure of the recycle gas path 10 and the combustion exhaust gas path 9 is caused. The water level of the condensed water tank 14 is adjusted. Here, in order to prevent the water in the condensed water tank 14 from reaching the second branch portion 16, a drain port 22 is provided. The height of the drain port 22 is provided at a position lower than the second branch part 16, and is provided at a position lower than the maximum head difference between the combustion exhaust gas path 9 and the recycle gas path 10 from the second branch part to the second branch part 16. To prevent the water level from rising. For example, when the height from the second branch portion 16 to the drain port 22 is Hmm and the maximum head difference between the combustion exhaust gas path 9 and the recycle gas path 10 is AkPa, the height H from the second branch portion to the drain port 22 is 103 × Amm or less.
本実施の一例では、凝縮水タンク14を使用しているが、リサイクルガス経路10と燃焼排ガス経路と水封されるように構成できればよく、タンクを使用せずに、配管のみで構成してもよい。 In this example, the condensate tank 14 is used. However, the recycle gas path 10 and the combustion exhaust gas path only need to be configured to be water-sealed. Good.
以上のように構成された水素生成装置1について、以下その動作、作用を説明する。 About the hydrogen generator 1 comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
水素生成装置1の運転を停止すると、原料ガスインフラからの原料ガスの供給を遮断するため、原料ガス弁18を閉止する。また、排出ガス経路8から水素生成装置1への空気侵入により脱硫剤や改質反応器3、CO変成器4、CO選択酸化器5の性能劣化を防止するため、排出ガス弁20を閉止する。 When the operation of the hydrogen generator 1 is stopped, the source gas valve 18 is closed to shut off the supply of the source gas from the source gas infrastructure. Further, the exhaust gas valve 20 is closed in order to prevent performance deterioration of the desulfurization agent, the reforming reactor 3, the CO converter 4, and the CO selective oxidizer 5 due to air intrusion into the hydrogen generator 1 from the exhaust gas path 8. .
また、燃焼排ガス経路9に接続されている凝縮水タンク14の下流は、水素利用デバイスと切り離し、大気に対して開放状態になる。 Moreover, the downstream of the condensed water tank 14 connected to the combustion exhaust gas path 9 is separated from the hydrogen utilization device and is open to the atmosphere.
水素生成装置1の運転停止により、原料ガス弁18から排出ガス弁20の閉鎖経路の負圧化により、閉鎖経路と連通している凝縮水タンク14に溜まっている凝縮水は、凝縮水経路13からリサイクルガス経路10を通じて吸上げ、脱硫器2又はCO選択酸化器5に侵入し、脱硫剤又はCO選択酸化器5の触媒の性能が低下する。 By stopping the operation of the hydrogen generator 1, the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 communicating with the closed path is reduced by the negative pressure in the closed path from the source gas valve 18 to the exhaust gas valve 20. Then, the gas is sucked up through the recycle gas path 10 and enters the desulfurizer 2 or the CO selective oxidizer 5, and the performance of the catalyst of the desulfurizing agent or the CO selective oxidizer 5 is lowered.
ここで、リサイクルガス経路10の凝縮水経路13との分岐前にリサイクルガス弁21を設けて、リサイクルガス弁21を遮断することで、凝縮水がCO選択酸化器5へ侵入することを防止できる。また、原料ガス経路7のリサイクルガス経路10との合流後に脱硫器入口弁19を設けて、脱硫器入口弁19を遮断することで、凝縮水が脱硫器2へ侵入することを防止できる。 Here, by providing the recycle gas valve 21 before branching the recycle gas path 10 with the condensed water path 13 and shutting off the recycle gas valve 21, it is possible to prevent the condensed water from entering the CO selective oxidizer 5. . In addition, by providing the desulfurizer inlet valve 19 after joining the recycle gas path 10 of the raw material gas path 7 and blocking the desulfurizer inlet valve 19, it is possible to prevent the condensed water from entering the desulfurizer 2.
以上のように、本実施の形態においては、脱硫器入口弁19とリサイクルガス弁21を設けて、水素生成装置1の運転停止後に遮断することで、凝縮水が脱硫器2の入口側又はCO選択酸化器5の出口側へ侵入することを防止でき、脱硫器2及びCO選択酸化器5の性能劣化を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the desulfurizer inlet valve 19 and the recycle gas valve 21 are provided and shut off after the operation of the hydrogen generator 1 is stopped, so that the condensed water is supplied to the inlet side of the desulfurizer 2 or the CO 2. Intrusion to the outlet side of the selective oxidizer 5 can be prevented, and performance deterioration of the desulfurizer 2 and the CO selective oxidizer 5 can be suppressed.
また、停電時に、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、CO選択酸化器5や脱硫器2に吸上げることを防止するために、リサイクルガス弁21および脱硫器入口弁19を電源遮断時に閉止する機能を備えて、停電時にも封止することがより好ましい。リサイクルガス弁21および脱硫器入口弁19を電源遮断時に閉止することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が脱硫器2への吸上げることを防止でき、脱硫器2及びCO選択酸化器5の性能劣化を抑制できる。 Further, in order to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the CO selective oxidizer 5 and the desulfurizer 2 during a power failure, the recycle gas valve 21 and the desulfurizer inlet valve 19 are closed when the power is shut off. It is more preferable to provide a function to perform the sealing and to seal even during a power failure. By closing the recycle gas valve 21 and the desulfurizer inlet valve 19 when the power is shut off, it is possible to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the desulfurizer 2, and the desulfurizer 2 and the CO selective oxidizer 5. The performance degradation of can be suppressed.
また、リサイクルガス弁21を連通/遮断するための開閉弁ではなく、逆止弁を使用してよい。逆止弁を排出ガス経路8から原料ガス経路7へ向かう水素含有ガスの流れる方向に設置することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、CO選択酸化器5に吸上げることを防止でき、CO選択酸化器5の性能劣化を抑制できる。 Further, a check valve may be used instead of the on-off valve for communicating / blocking the recycle gas valve 21. By installing the check valve in the direction in which the hydrogen-containing gas flows from the exhaust gas path 8 to the source gas path 7, it is possible to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the CO selective oxidizer 5. The performance deterioration of the CO selective oxidizer 5 can be suppressed.
また、脱硫器入口弁19として、バネ封止機構を有する電磁弁として、逆向きに接続するのが好ましい。逆方向に設置することで、電磁弁はバネにより封止されることから、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、脱硫器2に吸上げることを防止でき、脱硫器2の性能劣化を抑制できる。 The desulfurizer inlet valve 19 is preferably connected in the reverse direction as an electromagnetic valve having a spring sealing mechanism. By installing in the reverse direction, the solenoid valve is sealed by a spring, so that the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 can be prevented from being sucked into the desulfurizer 2 and the performance deterioration of the desulfurizer 2 is suppressed. it can.
なお、リサイクルガス経路10は、水素含有ガスが脱硫器2に流れるように構成されていればよく、改質反応器3より下流側から分岐する構成であればよい。例えば、CO変成器4より下流側から分岐する構成であってもよい。また、改質反応器3の直後にから分岐する構成であってもよい。また、例えば、改質反応器3の下流側に、CO濃度を低減するCO変成器4又はCO選択酸化器5を備えない構成であってもよい。 The recycle gas path 10 only needs to be configured so that the hydrogen-containing gas flows to the desulfurizer 2 and may be configured to branch from the downstream side of the reforming reactor 3. For example, the structure which branches from the downstream from the CO transformer 4 may be sufficient. Moreover, the structure branched from immediately after the reforming reactor 3 may be sufficient. Further, for example, a configuration in which the CO converter 4 or the CO selective oxidizer 5 for reducing the CO concentration is not provided on the downstream side of the reforming reactor 3 may be employed.
なお、凝縮水タンク14は、凝縮水を貯めることができればよく、排出ガス経路8を凝縮水の上端に接続する構成であってもよい。 The condensed water tank 14 only needs to be able to store condensed water, and may be configured to connect the exhaust gas path 8 to the upper end of the condensed water.
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における水素生成装置31を使用した燃料電池システム32の構成を示す概略図である。なお、図2において、図1と互いに同一あるいは、相当する部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel cell system 32 using the hydrogen generator 31 according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, the same or corresponding members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図2に示すように、図1に示す水素生成装置1と比較して、排出ガス経路8上のリサイクルガス経路10との分岐点から排出ガス弁20の間に、水素と酸素により発電する燃料電池33が設けられている。 As shown in FIG. 2, as compared with the hydrogen generator 1 shown in FIG. 1, the fuel that generates power with hydrogen and oxygen between the branch point of the recycle gas path 10 on the exhaust gas path 8 and the exhaust gas valve 20. A battery 33 is provided.
また、凝縮水タンク14の上端は、燃焼排ガス経路9ではなく、燃料電池33から排出された排出ガス経路8に接続され、排出ガス経路8上に排出ガス中の水分を凝縮する排出ガス熱交換器35が設けられている。 Further, the upper end of the condensed water tank 14 is connected not to the combustion exhaust gas path 9 but to the exhaust gas path 8 exhausted from the fuel cell 33, and exhaust gas heat exchange for condensing moisture in the exhaust gas on the exhaust gas path 8. A vessel 35 is provided.
また、凝縮水タンク14には、凝縮水タンク14の水位を検知する水位検知器36と、凝縮水タンク14の凝縮水を排出する排出水経路37と排出水弁38が設けられている。水位検知器36の高さは、第2分岐部から燃焼排ガス経路9とリサイクルガス経路10の最大水頭差より低い位置に設けて、水位検知器36が凝縮水タンク14の水位上昇を検知すれば、排出水弁38を開放して、凝縮水タンク14の水位を低下させる。 The condensed water tank 14 is provided with a water level detector 36 for detecting the water level of the condensed water tank 14, a discharge water passage 37 for discharging the condensed water of the condensed water tank 14, and a discharge water valve 38. If the height of the water level detector 36 is provided at a position lower than the maximum water head difference between the combustion exhaust gas path 9 and the recycle gas path 10 from the second branch portion, and the water level detector 36 detects an increase in the water level of the condensed water tank 14. Then, the discharge water valve 38 is opened to lower the water level of the condensed water tank 14.
以上のように構成された燃料電池システム32について、以下その動作、作用を説明する。 About the fuel cell system 32 comprised as mentioned above, the operation | movement and an effect | action are demonstrated below.
燃料電池システム32の運転を停止すると、原料ガスインフラからの原料ガスの供給を遮断するため、原料ガス弁18を閉止する。また、排出ガス経路8から水素生成装置1への空気侵入により脱硫剤や改質反応器3、CO変成器4、CO選択酸化器5の性能劣化を防止するため、排出ガス弁20を閉止する。また、排出ガス経路8に接続されている凝縮水タンク14の下流側は、大気に対して開放状態になる。 When the operation of the fuel cell system 32 is stopped, the source gas valve 18 is closed in order to shut off the supply of the source gas from the source gas infrastructure. Further, the exhaust gas valve 20 is closed in order to prevent performance deterioration of the desulfurization agent, the reforming reactor 3, the CO converter 4, and the CO selective oxidizer 5 due to air intrusion into the hydrogen generator 1 from the exhaust gas path 8. . Further, the downstream side of the condensed water tank 14 connected to the exhaust gas path 8 is open to the atmosphere.
ここで、リサイクルガス経路10の凝縮水経路13との分岐前にリサイクルガス弁21を設けて、リサイクルガス弁21を遮断することで、凝縮水がCO選択酸化器5及び燃料電池33へ侵入することを防止できる。また、原料ガス経路7のリサイクルガス経路10との合流後に脱硫器入口弁19を設けて、脱硫器入口弁19を遮断することで、凝縮水が脱硫器2へ侵入することを防止できる。 Here, the recycle gas valve 21 is provided before the recycle gas path 10 is branched from the condensate water path 13, and the recycle gas valve 21 is shut off, so that the condensed water enters the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell 33. Can be prevented. In addition, by providing the desulfurizer inlet valve 19 after joining the recycle gas path 10 of the raw material gas path 7 and blocking the desulfurizer inlet valve 19, it is possible to prevent the condensed water from entering the desulfurizer 2.
以上のように、本実施の形態においては、脱硫器入口弁19とリサイクルガス弁21を設けて、燃料電池システム32の運転停止後に遮断することで、凝縮水が脱硫器2の入口側、CO選択酸化器5の出口側及び燃料電池33の入口側へ侵入することを防止でき、脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。 As described above, in this embodiment, the desulfurizer inlet valve 19 and the recycle gas valve 21 are provided and shut off after the operation of the fuel cell system 32 is stopped. Intrusion to the outlet side of the selective oxidizer 5 and the inlet side of the fuel cell 33 can be prevented, and performance deterioration of the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33 can be suppressed.
また、停電等に、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、脱硫器、CO選択酸化器5及び燃料電池33に吸上げることを防止するために、リサイクルガス弁21および脱硫器入口弁19を電源遮断時に閉止する機能を備えて、停電時にも封止することがより好ましい。リサイクルガス弁21および脱硫器入口弁19を電源遮断時に閉止することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33への吸上げることを防止でき、脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。 In order to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the desulfurizer, the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell 33 due to a power failure or the like, the recycle gas valve 21 and the desulfurizer inlet valve 19 are set. It is more preferable to provide a function of closing when the power is shut off and to seal even during a power failure. By closing the recycle gas valve 21 and the desulfurizer inlet valve 19 when the power is shut off, it is possible to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell 33. The performance deterioration of the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33 can be suppressed.
また、リサイクルガス弁21を連通/遮断するための開閉弁ではなく、逆止弁を使用してよい。逆止弁を排出ガス経路8から原料ガス経路7へ向かう水素含有ガスの流れる方向に設置することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、CO選択酸化器5及び燃料電池33に吸上げることを防止でき、CO選択酸化器5及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。 Further, a check valve may be used instead of the on-off valve for communicating / blocking the recycle gas valve 21. By installing the check valve in the direction in which the hydrogen-containing gas flows from the exhaust gas path 8 to the raw material gas path 7, the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 is sucked into the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell 33. This can prevent the deterioration of the performance of the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell 33.
また、脱硫器入口弁19として、バネ封止機構を有する電磁弁として、逆向きに接続す
るのが好ましい。逆方向に設置することで、電磁弁はバネにより封止されることから、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、脱硫器2に吸上げることを防止でき、脱硫器2の性能劣化を抑制できる。
The desulfurizer inlet valve 19 is preferably connected in the reverse direction as an electromagnetic valve having a spring sealing mechanism. By installing in the reverse direction, the solenoid valve is sealed by a spring, so that the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 can be prevented from being sucked into the desulfurizer 2 and the performance deterioration of the desulfurizer 2 is suppressed. it can.
なお、リサイクルガス経路10は、水素含有ガスが脱硫器2に流れるように構成されていればよく、改質反応器3より下流側から分岐する構成であればよい。例えば、CO変成器4より下流側から分岐する構成であってもよい。また、改質反応器3の直後にから分岐する構成であってもよい。また、例えば、改質反応器3の下流側に、CO濃度を低減するCO変成器4又はCO選択酸化器5を備えない構成であってもよい。 The recycle gas path 10 only needs to be configured so that the hydrogen-containing gas flows to the desulfurizer 2 and may be configured to branch from the downstream side of the reforming reactor 3. For example, the structure which branches from the downstream from the CO transformer 4 may be sufficient. Moreover, the structure branched from immediately after the reforming reactor 3 may be sufficient. Further, for example, a configuration in which the CO converter 4 or the CO selective oxidizer 5 for reducing the CO concentration is not provided on the downstream side of the reforming reactor 3 may be employed.
なお、凝縮水タンク14は、凝縮水を貯めることができればよく、燃焼排ガス経路9を凝縮水の上端に接続する構成であってもよい。また、燃料電池33から排出される排空気ガス経路(図示しない)の上端に接続する構成であってもよい。 The condensed water tank 14 only needs to be able to store condensed water, and may be configured to connect the combustion exhaust gas passage 9 to the upper end of the condensed water. Moreover, the structure connected to the upper end of the exhaust air gas path | route (not shown) discharged | emitted from the fuel cell 33 may be sufficient.
(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における水素生成装置51を使用した燃料電池システム52の構成を示す概略図である。なお、図3において、図2と互いに同一あるいは、相当する部材には同じ符号を付し、重複した説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a fuel cell system 52 using the hydrogen generator 51 according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, members that are the same as or correspond to those in FIG. 2 are given the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
図3に示すように、図2に示す水素生成装置31と比較して、脱硫器入口弁19とリサイクルガス弁21は設けられておらず、凝縮水経路13上の凝縮水タンク14の上端より高い部分に凝縮水弁53が設けられている点で異なる。 As shown in FIG. 3, compared with the hydrogen generator 31 shown in FIG. 2, the desulfurizer inlet valve 19 and the recycle gas valve 21 are not provided, and from the upper end of the condensed water tank 14 on the condensed water path 13. The difference is that a condensate valve 53 is provided at a high portion.
以上のように構成された燃料電池システム52について、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the fuel cell system 52 configured as described above will be described below.
燃料電池システム52の運転を停止すると、原料ガスインフラからの原料ガスの供給を遮断するため、原料ガス弁18を閉止する。また、排出ガス経路8から水素生成装置51への空気侵入により脱硫剤や改質反応器3、CO変成器4、CO選択酸化器5の性能劣化を防止するため、排出ガス弁20を閉止する。また、排出ガス経路8に接続されている凝縮水タンク14の下流側は、大気に対して開放状態になる。 When the operation of the fuel cell system 52 is stopped, the source gas valve 18 is closed in order to shut off the supply of the source gas from the source gas infrastructure. In addition, the exhaust gas valve 20 is closed in order to prevent performance deterioration of the desulfurization agent, the reforming reactor 3, the CO converter 4, and the CO selective oxidizer 5 due to air intrusion from the exhaust gas path 8 to the hydrogen generator 51. . Further, the downstream side of the condensed water tank 14 connected to the exhaust gas path 8 is open to the atmosphere.
ここで、リサイクルガス経路10の凝縮水経路13との分岐前に凝縮水弁53を設けて、凝縮水弁53を遮断することで、凝縮水が脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33へ侵入することを防止できる。 Here, the condensed water valve 53 is provided before the recycle gas path 10 and the condensed water path 13 are branched, and the condensed water valve 53 is shut off so that the condensed water is desulfurized, the CO selective oxidizer 5 and the fuel cell. Intrusion to 33 can be prevented.
以上のように、本実施の形態においては、凝縮水弁53を設けて、燃料電池システム52の運転停止後に遮断することで、凝縮水が脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33に侵入することを防止でき、脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the condensed water is provided to the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33 by providing the condensed water valve 53 and shutting off after the operation of the fuel cell system 52 is stopped. Intrusion can be prevented, and performance degradation of the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33 can be suppressed.
また、停電時に、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、脱硫器2およびCO選択酸化器5に吸上げることを防止するために、凝縮水弁53を電源遮断時に閉止する機能を備えて、停電時にも封止することがより好ましい。凝縮水弁53を電源遮断時に閉止することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が脱硫器2およびCO選択酸化器5への吸上げることを防止でき、脱硫器2、CO選択酸及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。 Further, in order to prevent the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 from being sucked into the desulfurizer 2 and the CO selective oxidizer 5 at the time of a power failure, a function of closing the condensed water valve 53 when the power is shut off is provided. It is more preferable to seal even during a power failure. By closing the condensate valve 53 when the power is shut off, it is possible to prevent the condensed water accumulated in the condensate tank 14 from being sucked into the desulfurizer 2 and the CO selective oxidizer 5, and the desulfurizer 2, the CO selective acid and the fuel. The performance deterioration of the battery 33 can be suppressed.
また、凝縮水弁53を連通/遮断するための開閉弁ではなく、逆止弁を使用してよい。逆止弁をリサイクルガス経路10の分岐点から凝縮水タンク14に向かう方向に設置することで、凝縮水タンク14に溜まった凝縮水が、脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電
池33に吸上げることを防止でき、脱硫器2、CO選択酸化器5及び燃料電池33の性能劣化を抑制できる。
Further, a check valve may be used instead of the on / off valve for communicating / blocking the condensed water valve 53. By installing the check valve in the direction from the branch point of the recycle gas path 10 toward the condensed water tank 14, the condensed water accumulated in the condensed water tank 14 is supplied to the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33. Suctioning can be prevented, and performance degradation of the desulfurizer 2, the CO selective oxidizer 5, and the fuel cell 33 can be suppressed.
なお、リサイクルガス経路10は、水素含有ガスが脱硫器2に流れるように構成されていればよく、改質反応器3より下流側から分岐する構成であればよい。例えば、CO変成器4より下流側から分岐する構成であってもよい。また、改質反応器3の直後にから分岐する構成であってもよい。また、例えば、改質反応器3の下流側に、CO濃度を低減するCO変成器4又はCO選択酸化器5を備えない構成であってもよい。 The recycle gas path 10 only needs to be configured so that the hydrogen-containing gas flows to the desulfurizer 2 and may be configured to branch from the downstream side of the reforming reactor 3. For example, the structure which branches from the downstream from the CO transformer 4 may be sufficient. Moreover, the structure branched from immediately after the reforming reactor 3 may be sufficient. Further, for example, a configuration in which the CO converter 4 or the CO selective oxidizer 5 for reducing the CO concentration is not provided on the downstream side of the reforming reactor 3 may be employed.
なお、凝縮水タンク14は、凝縮水を貯めることができればよく、燃焼排ガス経路9を凝縮水の上端に接続する構成であってもよい。また、燃料電池33から排出される排空気ガス経路(図示しない)の上端に接続する構成であってもよい。 The condensed water tank 14 only needs to be able to store condensed water, and may be configured to connect the combustion exhaust gas passage 9 to the upper end of the condensed water. Moreover, the structure connected to the upper end of the exhaust air gas path | route (not shown) discharged | emitted from the fuel cell 33 may be sufficient.
本発明の水素生成装置は、たとえばコージェネレーション装置に利用される燃料電池システム等に有用である。 The hydrogen generator of the present invention is useful, for example, in a fuel cell system used for a cogeneration system.
1、31、51、101、201 水素生成装置
2、102、202 脱硫器
3、103、203 改質反応器
4、104 CO変成器
5、105 CO選択酸化器
6、206 バーナ
7、107 原料ガス経路
8、108 排出ガス経路
9 燃焼排ガス経路
10、110 リサイクルガス経路
11 燃焼排ガス熱交換器
12 リサイクルガス熱交換器
13、113 凝縮水経路
14 凝縮水タンク
15 第1分岐部
16 第2分岐部
17 合流部
18 原料ガス弁
19 脱硫器入口弁
20 排出ガス弁
21 リサイクルガス弁
22 排水口
112 水蒸気凝縮分離手段
32、52、222 燃料電池システム
33、233 燃料電池
35 排出ガス熱交換器
36 水位検知器
37 排出水経路
38 排出水弁
53 凝縮水弁
218、220a、220b、220c 電磁弁
1, 31, 51, 101, 201 Hydrogen generator 2, 102, 202 Desulfurizer 3, 103, 203 Reforming reactor 4, 104 CO converter 5, 105 CO selective oxidizer 6, 206 Burner 7, 107 Raw material gas Route 8, 108 Exhaust gas route 9 Combustion exhaust gas route 10, 110 Recycle gas route 11 Combustion exhaust gas heat exchanger 12 Recycle gas heat exchanger 13, 113 Condensate water route 14 Condensed water tank 15 First branch portion 16 Second branch portion 17 Junction 18 Raw gas valve 19 Desulfurizer inlet valve 20 Exhaust gas valve 21 Recycle gas valve 22 Drain port 112 Steam condensing / separating means 32, 52, 222 Fuel cell system 33, 233 Fuel cell 35 Exhaust gas heat exchanger 36 Water level detector 37 Drainage path 38 Drainage valve 53 Condensate valve 218, 220a, 220b, 220 Electromagnetic valve
Claims (9)
前記脱硫器から排出された前記原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、
前記脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、
前記水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、
前記排出ガス経路の途中の第1分岐部から前記水素含有ガスの一部を分岐して前記脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、
前記改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水と前記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、前記水素含有ガス中を燃焼したガス中に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうち少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、
一端が前記リサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が前記凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水蒸気が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、
前記原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、
前記排出ガス経路の前記第1分岐部より下流側に設けられた排出ガス弁と、
前記リサイクルガス経路のうちの前記第2分岐部より下流側の部分、又は、前記原料ガス経路のうちのリサイクルガス経路との合流部より下流側の部分後に設けられた第1弁と
前記リサイクルガス経路のうちの前記第2分岐部より上流側の部分、又は、前記排出ガス経路のうちの前記第1分岐部より上流側の部分に設けられた第2弁と、
を備え、
前記凝縮水タンクは、前記第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、
前記凝縮水経路は、鉛直方向において、前記凝縮水経路の最下部が前記上限位置以下の位置に配置され、かつ、前記第2分岐部が前記凝縮水タンクの前記上限位置より高い位置に配置され、前記凝縮水タンクと前記第2分岐部との間が水封されるように構成している水素生成装置。 A desulfurizer that reduces the concentration of sulfur compounds contained in the source gas;
A reforming reactor for reforming the raw material gas discharged from the desulfurizer to generate a hydrogen-containing gas;
A source gas path for supplying source gas to the desulfurizer;
An exhaust gas path for discharging the hydrogen-containing gas;
A recycle gas path for branching a part of the hydrogen-containing gas from the first branch portion in the middle of the exhaust gas path and mixing it with the raw material gas supplied to the desulfurizer;
Condensed water obtained by condensing water vapor contained in the hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, moisture discharged together with the hydrogen-containing gas, and water vapor contained in the gas combusted in the hydrogen-containing gas. A condensed water tank for storing at least one of condensed condensed water and moisture discharged together with the burned gas;
One end is connected to the second branch part in the middle of the recycle gas path, the other end is connected to the connection part of the condensed water tank, and the condensed water path for discharging condensed water condensed with water vapor in the recycle gas path;
A raw material gas valve provided on the raw material gas path for communicating / blocking the raw material gas;
An exhaust gas valve provided downstream of the first branch portion of the exhaust gas path;
A first valve provided after a part of the recycle gas path downstream from the second branch part or a part of the source gas path downstream of the junction with the recycle gas path; and the recycle gas A second valve provided in a portion upstream of the second branch portion of the path, or a portion upstream of the first branch portion of the exhaust gas path;
With
The condensate tank has an upper limit position of the condensate water level set in advance so as to prevent a rise in the water level to the second branch part,
In the vertical direction, the lowermost part of the condensed water path is arranged at a position below the upper limit position, and the second branch portion is arranged at a position higher than the upper limit position of the condensed water tank in the vertical direction. A hydrogen generator configured to seal between the condensed water tank and the second branch portion.
前記脱硫器から排出された前記原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質反応器と、
前記脱硫器に原料ガスを供給する原料ガス経路と、
前記水素含有ガスを排出する排出ガス経路と、
前記排出ガス経路の途中の第1分岐部から前記水素含有ガスの一部を分岐して前記脱硫器に供給する原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、
前記改質反応器から排出される水素含有ガス中に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水と前
記水素含有ガスと共に排出される水分、及び、前記水素含有ガス中を燃焼したガス中に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水と前記燃焼したガスと共に排出される水分のうち少なくとも一方を貯める凝縮水タンクと、
一端が前記リサイクルガス経路の途中の第2分岐部に接続され、他端が前記凝縮水タンクの接続部に接続され、リサイクルガス経路中の水蒸気が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、
前記原料ガス経路上に設けられ、原料ガスを連通/遮断する原料ガス弁と、
前記排出ガス経路の前記第1分岐部より下流側に設けられた排出ガス弁と、
前記凝縮水経路に配置された第3弁と、
を備え、
前記凝縮水タンクは、前記第2分岐部への水位上昇を防止するように、その内部に凝縮水の水位の上限位置が予め設定されており、
前記凝縮水経路は、鉛直方向において、前記凝縮水経路の最下部が前記上限位置以下の位置に配置され、かつ、前記第2分岐部が前記凝縮水タンクの前記上限位置より高い位置に配置され、前記凝縮水タンクと前記第2分岐部との間が水封されるように構成している水素生成装置。 A desulfurizer that reduces the concentration of sulfur compounds contained in the source gas;
A reforming reactor for reforming the raw material gas discharged from the desulfurizer to generate a hydrogen-containing gas;
A source gas path for supplying source gas to the desulfurizer;
An exhaust gas path for discharging the hydrogen-containing gas;
A recycle gas path for branching a part of the hydrogen-containing gas from the first branch portion in the middle of the exhaust gas path and mixing it with the raw material gas supplied to the desulfurizer;
Condensed water obtained by condensing water vapor contained in the hydrogen-containing gas discharged from the reforming reactor, moisture discharged together with the hydrogen-containing gas, and water vapor contained in the gas combusted in the hydrogen-containing gas. A condensed water tank for storing at least one of condensed condensed water and moisture discharged together with the burned gas;
One end is connected to the second branch part in the middle of the recycle gas path, the other end is connected to the connection part of the condensed water tank, and the condensed water path for discharging condensed water condensed with water vapor in the recycle gas path;
A raw material gas valve provided on the raw material gas path for communicating / blocking the raw material gas;
An exhaust gas valve provided downstream of the first branch portion of the exhaust gas path;
A third valve disposed in the condensed water path;
With
The condensate tank has an upper limit position of the condensate water level set in advance so as to prevent a rise in the water level to the second branch part,
In the vertical direction, the lowermost part of the condensed water path is arranged at a position below the upper limit position, and the second branch portion is arranged at a position higher than the upper limit position of the condensed water tank in the vertical direction. A hydrogen generator configured to seal between the condensed water tank and the second branch portion.
前記排出ガス経路上に設けられた前記水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、
を備える燃料電池システム。 A hydrogen generator according to any one of claims 1 to 8,
A fuel cell that generates electricity using the hydrogen-containing gas and the oxidant gas provided on the exhaust gas path;
A fuel cell system comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2012205269A JP2014058426A (en) | 2012-09-19 | 2012-09-19 | Hydrogen generator and fuel cell system |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2014058426A true JP2014058426A (en) | 2014-04-03 |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3147981A1 (en) * | 2015-09-25 | 2017-03-29 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuell cell system |
CN107837681A (en) * | 2017-11-24 | 2018-03-27 | 北京万信同和能源科技有限公司 | After catalytic cracked regenerated exhuast gas desulfurization in gas desulfurizing agent recovery system and method |
JP2019040762A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
-
2012
- 2012-09-19 JP JP2012205269A patent/JP2014058426A/en active Pending
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JP2019040762A (en) * | 2017-08-25 | 2019-03-14 | アイシン精機株式会社 | Fuel cell system |
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