JP5025929B2 - 燃料電池発電システム - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池発電システム1を説明する系統図である。燃料電池発電システム1は、燃料電池10と、改質装置20と、三流体熱交換器31と、熱交換器36(三流体熱交換器31との区別を容易にするために以下「冷却水熱交換器36」という。)と、貯湯槽41と、冷却水ポンプ43と、熱回収水ポンプ44と、制御装置60とを備えている。
燃料電池発電システム1の運転が開始されると、改質熱発生部21に原料燃料rの一部が導入され燃焼されて改質熱を発生すると共に、改質装置20に原料燃料rとプロセス水sとが導入され、改質装置20内で原料燃料rが改質されて改質ガスgが生成される。生成された改質ガスgは、改質ガスライン81を、アノード部11に向かって流れる。ここで、燃料電池システム1の立ち上げ時は改質装置20における原料燃料rの改質反応が不安定なため、改質ガスgの組成が所望のものとなるまで改質ガス三方弁51を改質ガスバイパスライン81B側に切り替え、改質ガスgを、アノード部11をバイパスしてアノード排ガスライン91へと導くと同時にアノード遮断弁52を閉じる。アノード排ガスライン91に導かれた改質ガスgは改質熱発生器21に導入され、燃焼用の燃料として用いられる。改質ガスg中の一酸化炭素濃度が燃料電池10が許容しうる程度まで減少したら、改質ガス三方弁51を切り替えて改質ガスgをアノード部11へと導く。改質ガスgの組成が所望のものとなったか否かは、濃度検知器(不図示)によって検知するようにしてもよく、あるいは予め改質ガスgが所望の組成となる時間を計測しておき起動時から所定の時間経過後に改質ガス三方弁51切り替えるようにしてもよい。
10 燃料電池
36 熱交換器
43 冷却水ポンプ
58、59 気体抜き弁
60 制御装置
63、64、65、66 温度検知器
83 冷却水流路
c 冷却水
g 改質ガス
h 熱回収水
t 酸化剤ガス
Claims (3)
- 水素を含有する改質ガスと酸素を含有する酸化剤ガスとを導入して発電し発熱する燃料電池と;
前記燃料電池で発生した熱を奪う冷却水を上部から、前記冷却水から熱を奪う熱回収水を下部から、それぞれ導入し、導入した前記冷却水を上方から下方へと流し、導入した前記熱回収水を下方から上方へ流して、前記冷却水と前記熱回収水とを対向流で流すことにより熱交換させた後に、前記冷却水を下部から、前記熱回収水を上部から、それぞれ導出する熱交換器と;
前記熱交換器に導入する冷却水の温度と前記熱交換器から導出した熱回収水の温度との温度差、又は前記熱交換器に導入する熱回収水の温度と前記熱交換器から導出した冷却水の温度との温度差を検知する温度差検知手段と;
第1の所定時間毎に前記温度差検知手段により前記温度差を検知し、検知した前記温度差が所定の温度差以上のときに前記第1の所定の時間を積算時間に対して加算し、検知した前記温度差が所定の温度差未満かつ前記積算時間が0及び負の値でないときに前記第1の所定の時間を前記積算時間から減算して、前記積算時間が第2の所定の時間になったときに前記冷却水の流量を増加させる制御装置とを備える;
燃料電池発電システム。 - 前記温度差検知手段が、前記熱交換器に導入する冷却水の温度と前記熱交換器から導出した熱回収水の温度との温度差を検知するように構成された;
請求項1に記載の燃料電池発電システム。 - 前記燃料電池に前記冷却水を導入し導出し、前記熱交換器に前記冷却水を導入し導出する冷却水流路と;
前記燃料電池の上流側かつ前記熱交換器の下流側の前記冷却水流路に配設され、前記冷却水を循環する冷却水ポンプと;
前記冷却水ポンプの上流側及び前記冷却水ポンプの下流側の少なくとも一方の前記冷却水流路に配設された気体抜き手段とを備える;
請求項1又は請求項2に記載の燃料電池発電システム。
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