JP7055042B2 - エネルギー供給システム - Google Patents
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Description
前記漏洩判定回避用停止処理は、前記燃料電池部の発電を停止させると共に、前記燃料電池部の温度に関係なく、前記改質部への前記炭化水素ガスの供給を停止し且つ前記燃料電池部への前記酸素ガスの供給を停止する第1停止処理であり、
前記起動禁止解除条件は、前記第1停止処理が行われた後、前記流体加熱用燃焼器で前記炭化水素ガスが消費されない期間が設定不使用期間以上連続したことを条件とし、
前記運転制御部は、
前記第1停止処理を実施してからの経過時間が所定時間に達する前に前記起動禁止解除条件が満たされた場合には前記燃料電池部を再起動し、
前記第1停止処理を実施してからの経過時間が前記所定時間に達する前に前記起動禁止解除条件が満たされなかった場合には、前記燃料電池部の発電を停止させた状態で、前記燃料電池部の温度が設定温度未満になるまで、前記改質部への前記炭化水素ガスの供給を行うことにより当該改質部で生成された前記燃料ガスを前記燃料電池部に供給し且つ前記燃料電池部に前記酸素ガスを供給し且つ前記燃焼部で前記アノード排ガスの燃焼を続ける第2停止処理を行う点にある。
加えて、上記第1停止処理を実施してからの経過時間が所定時間に達する前に起動禁止解除条件が満たされた場合には燃料電池部を再起動することで、燃料電池部の運転を停止してから再起動する過程で、燃料電池部での温度の変化幅が大きくならないようにできる。
また、上記第1停止処理を実施してからの経過時間が所定時間に達する前に起動禁止解除条件が満たされなかった場合には、燃料電池部の発電を停止させた状態で、燃料電池部の温度が設定温度未満になるまで、改質部への炭化水素ガスの供給を行うことにより当該改質部で生成された燃料ガスを燃料電池部に供給し且つ燃料電池部に酸素ガスを供給し且つ燃焼部でアノード排ガスの燃焼を続ける第2停止処理を行う。これにより、燃料電池部の温度を徐々に低下させながら、燃料電池部を停止した状態へ移行させることができる。
従って、燃料電池部の劣化を抑制しながら、漏洩判定回避用停止処理を適切に実行できるエネルギー供給システムを提供できる。
図1は、エネルギー供給システム10の構成を示す図である。図示するように、エネルギー供給システム10は、マイコンメータ6を経由して供給される炭化水素ガスを改質処理して、水素を主成分とする燃料ガスを生成する改質部11と、改質部11で生成された燃料ガスが供給されるアノード12aと酸素ガスが供給されるカソード12bとを有する固体酸化物形の燃料電池部12と、アノード12aから排出されるアノード排ガス中の燃料成分を燃焼させる燃焼部13と、マイコンメータ6を経由して供給される炭化水素ガスを燃焼して得られる燃焼熱により流体を加熱する流体加熱用燃焼器14と、運転を制御する運転制御部17とを備える。尚、図示は省略するが、燃料電池部12ではアノード12aとカソード12bとの間に電解質が設けられている。
ポンプP1及びポンプP2の動作は運転制御部17が制御する。
ブロア16及び電力変換部22の動作は運転制御部17が制御する。
第1停止処理は、燃料電池部12の発電を停止させると共に、燃料電池部12の温度に関係なく、改質部11への炭化水素ガスの供給を停止し且つ燃料電池部12への酸素ガスの供給を停止する処理である。
第2停止処理は、燃料電池部12の発電を停止させた状態で、燃料電池部12の温度が設定温度未満になるまで、改質部11への炭化水素ガスの供給を行うことにより当該改質部11で生成された燃料ガスを燃料電池部12に供給し且つ燃料電池部12に酸素ガスを供給し且つ燃焼部13でアノード排ガスの燃焼を続ける処理である。そして、燃料電池部12の温度が設定温度未満になると、改質部11への炭化水素ガスの供給を停止し且つ燃料電池部12への酸素ガスの供給を停止する。
次に、漏洩判定回避処理について説明する。
図2は、漏洩判定回避処理を説明するフローチャートである。
本実施形態の運転制御部17は、マイコンメータ6を経由して供給される炭化水素ガス非消費状態が生じない期間が漏洩判定用期間(例えば30日など)に到達する前に、燃料電池部12の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を、漏洩判定回避処理として実行する。例えば、運転制御部17は、マイコンメータ6の漏洩判定用期間の3日前に相当する27日が経過した後に、燃料電池部12の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行する。本実施形態においては、起動禁止解除条件が、上記第1停止処理が行われた後、流体加熱用燃焼器14で炭化水素ガスが消費されない期間が設定不使用期間以上(例えば1時間以上)連続したこととなる条件に定められている。尚、上述した例では、炭化水素ガス非消費状態が発生したとマイコンメータ6が判定するためには、少なくとも60分間必要である。そのため、この設定不使用期間の長さを適宜設定可能であるものの、60分間以上の値に設定しておく必要がある。そうすれば、この起動禁止解除条件が満たされたと判定された場合には、マイコンメータ6も炭化水素ガス非消費状態が発生したと判定する可能性が高まる。
<1>
上記実施形態では、本発明のエネルギー供給システム10について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、超音波式のマイコンメータ6を例示したが、膜式のマイコンメータについても本発明は適用できる。この場合、炭化水素ガス非消費状態であると見なされるための判定条件は、例えば、炭化水素ガスの通流量が設定判定量(例えば、1.0L/h)以下となる状態が設定判定時間以上(例えば、60分以上)連続する条件などに定められる。
上記実施形態では、具体的な数値を挙げてエネルギー供給システムで行われる処理の内容などについて説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。
上記実施形態(別実施形態を含む)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
10 エネルギー供給システム
11 改質部
12 燃料電池部
12a アノード
12b カソード
13 燃焼部
14 燃焼器(流体加熱用燃焼器)
17 運転制御部
Claims (2)
- マイコンメータを経由して供給される炭化水素ガスを改質処理して、水素を主成分とする燃料ガスを生成する改質部と、
前記改質部で生成された前記燃料ガスが供給されるアノードと酸素ガスが供給されるカソードとを有する固体酸化物形の燃料電池部と、
前記アノードから排出されるアノード排ガス中の燃料成分を燃焼させる燃焼部と、
前記マイコンメータを経由して供給される前記炭化水素ガスを燃焼して得られる燃焼熱により流体を加熱する流体加熱用燃焼器と、
運転を制御する運転制御部とを備え、
前記マイコンメータは、前記炭化水素ガスの通流量が設定判定量以下となる状態が設定判定時間以上連続することを含む所定の判定条件を満たす炭化水素ガス非消費状態が漏洩判定用期間の間に生じないときには、警報作動する又は前記炭化水素ガスの供給を遮断するように構成され、
前記運転制御部は、前記炭化水素ガス非消費状態が生じない期間が前記漏洩判定用期間に到達する前に、前記燃料電池部の運転を起動禁止解除条件が満たされるまで停止する漏洩判定回避用停止処理を実行するように構成されているエネルギー供給システムであって、
前記漏洩判定回避用停止処理は、前記燃料電池部の発電を停止させると共に、前記燃料電池部の温度に関係なく、前記改質部への前記炭化水素ガスの供給を停止し且つ前記燃料電池部への前記酸素ガスの供給を停止する第1停止処理であり、
前記起動禁止解除条件は、前記第1停止処理が行われた後、前記流体加熱用燃焼器で前記炭化水素ガスが消費されない期間が設定不使用期間以上連続したことを条件とし、
前記運転制御部は、
前記第1停止処理を実施してからの経過時間が所定時間に達する前に前記起動禁止解除条件が満たされた場合には前記燃料電池部を再起動し、
前記第1停止処理を実施してからの経過時間が前記所定時間に達する前に前記起動禁止解除条件が満たされなかった場合には、前記燃料電池部の発電を停止させた状態で、前記燃料電池部の温度が設定温度未満になるまで、前記改質部への前記炭化水素ガスの供給を行うことにより当該改質部で生成された前記燃料ガスを前記燃料電池部に供給し且つ前記燃料電池部に前記酸素ガスを供給し且つ前記燃焼部で前記アノード排ガスの燃焼を続ける第2停止処理を行うエネルギー供給システム。 - 前記運転制御部は、前記第1停止処理を行うと共に、前記炭化水素ガスの消費を控えることを促す情報を、前記起動禁止解除条件が満たされるまで情報出力部から出力させる警告処理を行う請求項1に記載のエネルギー供給システム。
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