JPH09237635A - 固体電解質型燃料電池 - Google Patents
固体電解質型燃料電池Info
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- JPH09237635A JPH09237635A JP8040886A JP4088696A JPH09237635A JP H09237635 A JPH09237635 A JP H09237635A JP 8040886 A JP8040886 A JP 8040886A JP 4088696 A JP4088696 A JP 4088696A JP H09237635 A JPH09237635 A JP H09237635A
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- fuel
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は供給された炭化水素燃料により固体
電解質型燃料電池の発電に支障を生じない内部改質型固
体電解質型燃料電池を提供する。 【解決手段】 断熱材で被包された容器内部に画成され
た発電室１１と、該発電室１１にスタック１２を配設
し、外部から供給された炭化水素燃料１８を水蒸気と反
応させて水素と一酸化炭素とに改質する水蒸気改質触媒
を有する高温型改質装置１７を設けた内部改質型モジュ
ールにおいて、上記高温型改質装置１７の上流側のモジ
ュール燃料入口部に、低温型改質装置２３を設けてな
る。
電解質型燃料電池の発電に支障を生じない内部改質型固
体電解質型燃料電池を提供する。 【解決手段】 断熱材で被包された容器内部に画成され
た発電室１１と、該発電室１１にスタック１２を配設
し、外部から供給された炭化水素燃料１８を水蒸気と反
応させて水素と一酸化炭素とに改質する水蒸気改質触媒
を有する高温型改質装置１７を設けた内部改質型モジュ
ールにおいて、上記高温型改質装置１７の上流側のモジ
ュール燃料入口部に、低温型改質装置２３を設けてな
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、供給された炭化水
素燃料により固体電解質型燃料電池の発電に支障を生じ
ない内部改質型固体電解質型燃料電池モジュールに関す
る。
素燃料により固体電解質型燃料電池の発電に支障を生じ
ない内部改質型固体電解質型燃料電池モジュールに関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】例えば
メタンを主成分とする天然ガス天然ガス等の炭化水素燃
料と水蒸気とを直接供給して、高温の固体電解質型燃料
電池の燃料極であるニッケル電極で、メタンの水蒸気改
質反応を生じさせ、また、固体電解質型燃料電池で発生
する熱の一部をこの水蒸気改質反応の吸熱反応熱として
利用するようにした技術を内部改質技術と称されてい
る。
メタンを主成分とする天然ガス天然ガス等の炭化水素燃
料と水蒸気とを直接供給して、高温の固体電解質型燃料
電池の燃料極であるニッケル電極で、メタンの水蒸気改
質反応を生じさせ、また、固体電解質型燃料電池で発生
する熱の一部をこの水蒸気改質反応の吸熱反応熱として
利用するようにした技術を内部改質技術と称されてい
る。
【０００３】しかしながら、上記内部改質技術は、固体
電解質型燃料電池では、作動温度が約８００℃から１０
００℃と高く、水蒸気（スチーム）と天然ガス中のＣ
（炭素：カーボン）のモル比であるスチーム／カーボン
比（Ｓ／Ｃ比）が３以上の場合でも、燃料極においてカ
ーボンの発生がみられ、固体電解質型燃料電池に適用す
るには不具合が生じる。
電解質型燃料電池では、作動温度が約８００℃から１０
００℃と高く、水蒸気（スチーム）と天然ガス中のＣ
（炭素：カーボン）のモル比であるスチーム／カーボン
比（Ｓ／Ｃ比）が３以上の場合でも、燃料極においてカ
ーボンの発生がみられ、固体電解質型燃料電池に適用す
るには不具合が生じる。
【０００４】このため、従来の固体電解質型燃料電池シ
ステムでは、固体電解質型燃料電池モジュールへ供給す
る前に、改質装置（プリリフォーマ）を設け、供給した
天然ガスを部分的に水蒸気改質反応を起こさせ、燃料ガ
スにした後、固体電解質型燃料電池モジュールに供給す
るようにして、上記不具合を解消している。
ステムでは、固体電解質型燃料電池モジュールへ供給す
る前に、改質装置（プリリフォーマ）を設け、供給した
天然ガスを部分的に水蒸気改質反応を起こさせ、燃料ガ
スにした後、固体電解質型燃料電池モジュールに供給す
るようにして、上記不具合を解消している。
【０００５】従来の固体電解質型燃料電池システムの一
例を図３に示す。図３中、符号０１は発電室、０２はス
タック、０３は燃料供給室、０４は未利用燃料燃焼室、
０５は空気供給室、０６は空気供給管、０７は改質装
置、０８は燃料、０９はスチームリッチ反応ガス、０１
０は高温排気ガス、０１１は空気及び０１２は排気ガス
を各々図示する。
例を図３に示す。図３中、符号０１は発電室、０２はス
タック、０３は燃料供給室、０４は未利用燃料燃焼室、
０５は空気供給室、０６は空気供給管、０７は改質装
置、０８は燃料、０９はスチームリッチ反応ガス、０１
０は高温排気ガス、０１１は空気及び０１２は排気ガス
を各々図示する。
【０００６】図３において、燃料はモジュール下部に設
置された改質装置０７において、炭化水素系燃料０８、
改質用蒸気及びスチームリッチ反応ガス０９とが水蒸気
改質反応により、水素及び一酸化炭素に改質される。
置された改質装置０７において、炭化水素系燃料０８、
改質用蒸気及びスチームリッチ反応ガス０９とが水蒸気
改質反応により、水素及び一酸化炭素に改質される。
【０００７】この改質された燃料は燃料供給室０３を経
て発電室０１へ送り、その後スタック０２の下部から供
給され、発電用燃料として利用され、残った未利用燃料
はエゼクタ効果により、前述の改質装置０７に循環再利
用されるとともに、残りは未利用燃料燃焼室０４に導か
れ、排出空気と反応し、高温排気ガス０１０となる。こ
の高温排気ガス０１０はその熱が改質装置０７の加熱用
熱源として利用され、熱が回収された後には、排気ガス
０１２として外部へ放出される。
て発電室０１へ送り、その後スタック０２の下部から供
給され、発電用燃料として利用され、残った未利用燃料
はエゼクタ効果により、前述の改質装置０７に循環再利
用されるとともに、残りは未利用燃料燃焼室０４に導か
れ、排出空気と反応し、高温排気ガス０１０となる。こ
の高温排気ガス０１０はその熱が改質装置０７の加熱用
熱源として利用され、熱が回収された後には、排気ガス
０１２として外部へ放出される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の固体電解質型燃料電池モジュールにおいては、高
温での改質反応となり、改質装置０７におけるカーボン
析出を抑制するために、スチームリッチ反応ガス０９を
多量に循環させる必要があり、燃料供給圧力をエゼクタ
部の圧力損失分だけ高くする動力が必要なこと、また改
質装置用熱源の高温排ガス温度もモジュール運転条件
（燃料利用率、空気利用率）により決まり、改質装置の
運転条件（加熱温度，Ｓ／Ｃ等）を満足できないおそれ
がある。
従来の固体電解質型燃料電池モジュールにおいては、高
温での改質反応となり、改質装置０７におけるカーボン
析出を抑制するために、スチームリッチ反応ガス０９を
多量に循環させる必要があり、燃料供給圧力をエゼクタ
部の圧力損失分だけ高くする動力が必要なこと、また改
質装置用熱源の高温排ガス温度もモジュール運転条件
（燃料利用率、空気利用率）により決まり、改質装置の
運転条件（加熱温度，Ｓ／Ｃ等）を満足できないおそれ
がある。
【０００９】また、このような従来の固体電解質型燃料
電池モジュールにおいては、燃料の炭化水素系燃料を別
置きの改質装置で予め水素及び一酸化炭素を含むガスに
改質するため、外部から加熱用の燃料を供給するか高温
の固体電解質型燃料電池の排ガスを供給する必要があ
る。固体電解質型燃料電池の排気ガスを使用する場合
は、前述したように、温度コントロールが困難で一般の
水蒸気改質反応に必要な水蒸気量よりも多くの水蒸気を
供給する必要がある。
電池モジュールにおいては、燃料の炭化水素系燃料を別
置きの改質装置で予め水素及び一酸化炭素を含むガスに
改質するため、外部から加熱用の燃料を供給するか高温
の固体電解質型燃料電池の排ガスを供給する必要があ
る。固体電解質型燃料電池の排気ガスを使用する場合
は、前述したように、温度コントロールが困難で一般の
水蒸気改質反応に必要な水蒸気量よりも多くの水蒸気を
供給する必要がある。
【００１０】本発明は、上記問題に鑑み、改質用蒸気量
を低減してシステム効率を向上させるとともに、運用可
能域の広いモジュール構造を提供することを課題とす
る。
を低減してシステム効率を向上させるとともに、運用可
能域の広いモジュール構造を提供することを課題とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の固体電解質型燃料電池は、断熱材で被包された容器
内部に画成された発電室と、該発電室に固体電解質型燃
料電池スタックを配設し、外部から供給された炭化水素
燃料を水蒸気と反応させて水素と一酸化炭素とに改質す
る水蒸気改質触媒を有する高温型改質装置を設けた内部
改質型モジュールにおいて、上記高温型改質装置の上流
側のモジュール燃料入口部に、低温型改質装置を設けて
なることを特徴とする。
明の固体電解質型燃料電池は、断熱材で被包された容器
内部に画成された発電室と、該発電室に固体電解質型燃
料電池スタックを配設し、外部から供給された炭化水素
燃料を水蒸気と反応させて水素と一酸化炭素とに改質す
る水蒸気改質触媒を有する高温型改質装置を設けた内部
改質型モジュールにおいて、上記高温型改質装置の上流
側のモジュール燃料入口部に、低温型改質装置を設けて
なることを特徴とする。
【００１２】上記固体電解質型燃料電池において、上記
固体電解質型燃料電池スタックの外部に下部側から炭化
水素燃料を供給するものにおいては、上記発電室の下部
に高温型改質装置を設けると共に更に下部に低温型改質
装置を設けてなり、燃焼室からの高温排ガスを上記高温
型改質装置及び低温型改質装置と順次経て排出するとと
共に、外部からの燃料及びスチームリッチ反応ガスを低
温型改質装置及び高温型改質装置に順次供給することを
特徴とする。
固体電解質型燃料電池スタックの外部に下部側から炭化
水素燃料を供給するものにおいては、上記発電室の下部
に高温型改質装置を設けると共に更に下部に低温型改質
装置を設けてなり、燃焼室からの高温排ガスを上記高温
型改質装置及び低温型改質装置と順次経て排出するとと
共に、外部からの燃料及びスチームリッチ反応ガスを低
温型改質装置及び高温型改質装置に順次供給することを
特徴とする。
【００１３】上記固体電解質型燃料電池において、上記
固体電解質型燃料電池スタックの内部に上部から炭化水
素燃料を供給するものにおいては、上記発電室の上部に
高温型改質装置を設けると共に更に上部に低温型改質装
置を設けてなり、燃料と水蒸気との混合ガスを上記低温
型改質装置及び高温型改質装置へ順次導くと共に、燃料
排ガスを高温型改質装置及び低温型改質装置に順次経て
排出することを特徴とする。
固体電解質型燃料電池スタックの内部に上部から炭化水
素燃料を供給するものにおいては、上記発電室の上部に
高温型改質装置を設けると共に更に上部に低温型改質装
置を設けてなり、燃料と水蒸気との混合ガスを上記低温
型改質装置及び高温型改質装置へ順次導くと共に、燃料
排ガスを高温型改質装置及び低温型改質装置に順次経て
排出することを特徴とする。
【００１４】すなわち、本発明では従来の固体電解質型
燃料電池モジュールにおいて、容器内部の発電室の入口
部に設置さた改質装置の前段に通常の改質触媒よりも低
い温度で改質させる触媒を充填した低温用改質装置を設
け、低Ｓ／Ｃにおいても下流側の改質触媒若しくは固体
電解質型燃料電池の燃料極でのカーボン析出を防止し、
システム効率の向上を図るようにしたものである。
燃料電池モジュールにおいて、容器内部の発電室の入口
部に設置さた改質装置の前段に通常の改質触媒よりも低
い温度で改質させる触媒を充填した低温用改質装置を設
け、低Ｓ／Ｃにおいても下流側の改質触媒若しくは固体
電解質型燃料電池の燃料極でのカーボン析出を防止し、
システム効率の向上を図るようにしたものである。
【００１５】本発明では、先ず改質装置の前段で通常の
水蒸気カーボン発電温度より低温で供給された炭化水素
燃料と水蒸気とが反応し、その一部が水素と一酸化炭素
とに変化した燃料ガスに改質される。このときの反応は
「吸熱反応」であり、発生した反応熱は燃料排出室に排
出され、排出燃料より賄われる。これにより、モジュー
ル内部での通常の水蒸気改質反応が起きる際のカーボン
析出のおそれが少なくなり、改質用触媒あるいはセルチ
ューブの長寿命化が図られる。
水蒸気カーボン発電温度より低温で供給された炭化水素
燃料と水蒸気とが反応し、その一部が水素と一酸化炭素
とに変化した燃料ガスに改質される。このときの反応は
「吸熱反応」であり、発生した反応熱は燃料排出室に排
出され、排出燃料より賄われる。これにより、モジュー
ル内部での通常の水蒸気改質反応が起きる際のカーボン
析出のおそれが少なくなり、改質用触媒あるいはセルチ
ューブの長寿命化が図られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１７】＜第１の実施の形態＞図１は本発明の第１
の実施の形態にかかる燃料モジュールの概略図を示す。
図１中、符号１１は発電室、１２は固体電解質型燃料電
池スタック（以下「スタック」という）、１３は燃料供
給室、１４は未利用燃料燃焼室、１５は空気供給室、１
６は空気供給管、１７は高温型改質装置、１８は燃料、
１９はスチームリッチ反応ガス、２０は高温排ガス、２
１は空気、２２は排気ガス及び２３は低温型改質装置を
各々図示する。
の実施の形態にかかる燃料モジュールの概略図を示す。
図１中、符号１１は発電室、１２は固体電解質型燃料電
池スタック（以下「スタック」という）、１３は燃料供
給室、１４は未利用燃料燃焼室、１５は空気供給室、１
６は空気供給管、１７は高温型改質装置、１８は燃料、
１９はスチームリッチ反応ガス、２０は高温排ガス、２
１は空気、２２は排気ガス及び２３は低温型改質装置を
各々図示する。
【００１８】図１に示すように、本実施の形態の固体電
解質型燃料電池は、断熱材で被包された容器内部に画成
された発電室１１と、該発電室１１内にスタック１２を
配設し、外部から供給された炭化水素燃料１８を水蒸気
と反応させて水素と一酸化炭素とに改質する水蒸気改質
触媒を有する高温型改質装置１７を設けた内部改質型モ
ジュールにおいて、上記高温型改質装置１７の上流側の
モジュール燃料入口部に、低温型改質装置２３を設けて
なるものである。
解質型燃料電池は、断熱材で被包された容器内部に画成
された発電室１１と、該発電室１１内にスタック１２を
配設し、外部から供給された炭化水素燃料１８を水蒸気
と反応させて水素と一酸化炭素とに改質する水蒸気改質
触媒を有する高温型改質装置１７を設けた内部改質型モ
ジュールにおいて、上記高温型改質装置１７の上流側の
モジュール燃料入口部に、低温型改質装置２３を設けて
なるものである。
【００１９】すなわち、本実施の形態では、モジュール
内部に従来と同様に水蒸気改質触媒（炭化水素Ｎｉ，Ｒ
ｕ等）を充填した高温型改質装置１７を設置すると共
に、その上流側には燃料電池部及びモジュール内部にお
けるカーボン析出防止を目的とする低温型改質装置２３
を設置してなるものである。そして、該低温型改質装置
２３の触媒としては低温水蒸気改質触媒（炭化水素Ｆ
ｅ，Ｚｎ等）を充填してなり、改質に必要な熱は高温型
改質装置１７からの排ガスを利用している。
内部に従来と同様に水蒸気改質触媒（炭化水素Ｎｉ，Ｒ
ｕ等）を充填した高温型改質装置１７を設置すると共
に、その上流側には燃料電池部及びモジュール内部にお
けるカーボン析出防止を目的とする低温型改質装置２３
を設置してなるものである。そして、該低温型改質装置
２３の触媒としては低温水蒸気改質触媒（炭化水素Ｆ
ｅ，Ｚｎ等）を充填してなり、改質に必要な熱は高温型
改質装置１７からの排ガスを利用している。
【００２０】供給される燃料１８は、先ず低温型改質装
置２３にて、その一部が水素及び一酸化炭素に改質さ
れ、高温型改質装置１７に供給される。該高温型改質装
置１７ではさらに所定の割合まで改質が進み、燃料供給
室１３を介して固体電解質型燃料電池スタック１２へ燃
料として供給される。未利用燃料及び発電により生成し
た水蒸気は燃料排出室１３へ排出されるが、一部は改質
用蒸気を賄うためスチームリッチ反応ガス１９として前
述の低温型改質装置２３へ循環される。
置２３にて、その一部が水素及び一酸化炭素に改質さ
れ、高温型改質装置１７に供給される。該高温型改質装
置１７ではさらに所定の割合まで改質が進み、燃料供給
室１３を介して固体電解質型燃料電池スタック１２へ燃
料として供給される。未利用燃料及び発電により生成し
た水蒸気は燃料排出室１３へ排出されるが、一部は改質
用蒸気を賄うためスチームリッチ反応ガス１９として前
述の低温型改質装置２３へ循環される。
【００２１】残りの未利用燃料及び生成水蒸気は、未利
用燃料燃焼室１４にて未利用空気と燃焼し、高温排気ガ
ス２０となる。該高温排気ガス２０は、高温型改質装置
１７及び低温型改質装置２３にて各々熱回収された後、
系外へ排気ガス２２として排出される。
用燃料燃焼室１４にて未利用空気と燃焼し、高温排気ガ
ス２０となる。該高温排気ガス２０は、高温型改質装置
１７及び低温型改質装置２３にて各々熱回収された後、
系外へ排気ガス２２として排出される。
【００２２】よって、上記低温型改質装置２３を設置す
ることにより、固体電解質型燃料電池スタック１２の改
質反応がスムーズに進み、カーボン析出の抑制及びスタ
ック作動電圧の上昇を図ることができる。また、上記低
温型改質装置２３の設置をモジュールの燃料入口部の近
傍とすることにより、該低温用触媒の交換が容易とな
り、装置のメンテナンス性が改善される。
ることにより、固体電解質型燃料電池スタック１２の改
質反応がスムーズに進み、カーボン析出の抑制及びスタ
ック作動電圧の上昇を図ることができる。また、上記低
温型改質装置２３の設置をモジュールの燃料入口部の近
傍とすることにより、該低温用触媒の交換が容易とな
り、装置のメンテナンス性が改善される。
【００２３】カーボン析出は一般に改質用蒸気の炭化水
素燃料に対する割合（スチーム・カーボン比，Ｓ／Ｃ）
が高い程、また，温度が低い程起きにくい。しかしなが
ら、改質用蒸気量が低いと反応が進みにくい欠点があ
る。この対策として、本発明の低温型改質装置２３にお
いては、低温域での改質を行うことにより、下流の高温
型改質装置１７及びスタック１２でのカーボン析出の抑
制が可能となり、システム効率を維持しつつ上記高温型
改質装置１７及びスタック１２の長寿命化を図ることが
できる。
素燃料に対する割合（スチーム・カーボン比，Ｓ／Ｃ）
が高い程、また，温度が低い程起きにくい。しかしなが
ら、改質用蒸気量が低いと反応が進みにくい欠点があ
る。この対策として、本発明の低温型改質装置２３にお
いては、低温域での改質を行うことにより、下流の高温
型改質装置１７及びスタック１２でのカーボン析出の抑
制が可能となり、システム効率を維持しつつ上記高温型
改質装置１７及びスタック１２の長寿命化を図ることが
できる。
【００２４】＜第２の実施の形態＞図２は本発明の第２
の実施の形態にかかる燃料モジュールの概略図を示す。
図２中、符号３１は発電室、３２は固体電解質型燃料電
池スタック、１３は高温用改質装置、３４燃料供給管、
３５は燃料燃焼排出室、３６は空気熱交換器、３７空気
排出管、３８は断熱材、３９は上部管板、４０は下部管
板、４１は排気ガス管、４２は燃料と水蒸気との混合ガ
ス、４３は低温型改質装置、４４は反応用空気４５は排
出空気及び４６は燃料排気ガスを各々図示する。
の実施の形態にかかる燃料モジュールの概略図を示す。
図２中、符号３１は発電室、３２は固体電解質型燃料電
池スタック、１３は高温用改質装置、３４燃料供給管、
３５は燃料燃焼排出室、３６は空気熱交換器、３７空気
排出管、３８は断熱材、３９は上部管板、４０は下部管
板、４１は排気ガス管、４２は燃料と水蒸気との混合ガ
ス、４３は低温型改質装置、４４は反応用空気４５は排
出空気及び４６は燃料排気ガスを各々図示する。
【００２５】図２は第１の実施の形態とは異なり、スタ
ック３２の内側に燃料を流す場合のモジュール構成を示
すものである。第２の実施の形態では、上記スタック３
２の内部に上部から炭化水素燃料を供給する場合におい
て、上記発電室３１の上部に高温型改質装置３３を設け
ると共に更に上部に低温型改質装置４３を設けてなり、
燃料と水蒸気との混合ガス４２を上記低温型改質装置４
３及び高温型改質装置３３へ順次導くと共に、燃料排気
ガス４６を高温型改質装置３３及び低温型改質装置４３
に順次経て排出するようにしたものである。
ック３２の内側に燃料を流す場合のモジュール構成を示
すものである。第２の実施の形態では、上記スタック３
２の内部に上部から炭化水素燃料を供給する場合におい
て、上記発電室３１の上部に高温型改質装置３３を設け
ると共に更に上部に低温型改質装置４３を設けてなり、
燃料と水蒸気との混合ガス４２を上記低温型改質装置４
３及び高温型改質装置３３へ順次導くと共に、燃料排気
ガス４６を高温型改質装置３３及び低温型改質装置４３
に順次経て排出するようにしたものである。
【００２６】ここで、従来の同様な固体電解質型燃料電
池システムにおいては、図３において示した通り、燃料
と水蒸気との混合ガスはモジュール内部の温改質装置０
７に直接導入され、部分的に改質された後、燃料供給管
を通ってスタック０２の先端へ供給される。また、燃料
０８はスタック０２内を下方より上方へ流れ、この過程
で発電反応に供される。未利用の燃料は、燃料排出室０
３に排出され、その後、モジュール外へ放出される。
池システムにおいては、図３において示した通り、燃料
と水蒸気との混合ガスはモジュール内部の温改質装置０
７に直接導入され、部分的に改質された後、燃料供給管
を通ってスタック０２の先端へ供給される。また、燃料
０８はスタック０２内を下方より上方へ流れ、この過程
で発電反応に供される。未利用の燃料は、燃料排出室０
３に排出され、その後、モジュール外へ放出される。
【００２７】一方、図２に示す第２の実施の形態では、
反応用空気４４はモジュール下部の空気熱交換器３６で
予熱された後、発電室３１に供給される。反応用空気４
４は、発電室３１内を下方より上方へ流れ、この過程で
発電に必要な酸素を供給する。排出空気４５は空気排出
管３７を通って前述の空気熱交換器３６に導かれ、熱回
収された後、モジュール外部へ排出される。
反応用空気４４はモジュール下部の空気熱交換器３６で
予熱された後、発電室３１に供給される。反応用空気４
４は、発電室３１内を下方より上方へ流れ、この過程で
発電に必要な酸素を供給する。排出空気４５は空気排出
管３７を通って前述の空気熱交換器３６に導かれ、熱回
収された後、モジュール外部へ排出される。
【００２８】本実施の形態では、低温型改質装置４３の
設置により第１の実施の形態と同様に高温型改質装置触
媒及び固体電解質型燃料電池スタックのカーボン析出を
抑制し長寿命化を図ると同時に、改質用蒸気量の低減に
よりシステムの向上が図れる。
設置により第１の実施の形態と同様に高温型改質装置触
媒及び固体電解質型燃料電池スタックのカーボン析出を
抑制し長寿命化を図ると同時に、改質用蒸気量の低減に
よりシステムの向上が図れる。
【００２９】
【発明の効果】以上の述べたように、本発明によれば、
固体電解質型燃料電池モジュールの入口部に低温ぷ設置
してなるのでスチーム・カーボン比（Ｓ／Ｃ）が低い場
合でもカーボン析出のおそれがなく、この結果、システ
ム効率が向上すると共に発電効率が向上し、高温型改質
装置触媒及び固体電解質型燃料電池スタックの長寿命化
が図れる。また、低温型改質装置触媒を交換容易な構造
とすることが可能なため、装置のメンテナンス性も改善
することがきる。以上より、本発明では高効率で信頼性
が高く且つメンテナンス性の良好な固体電解質型燃料電
池モジュールを実現できる。
固体電解質型燃料電池モジュールの入口部に低温ぷ設置
してなるのでスチーム・カーボン比（Ｓ／Ｃ）が低い場
合でもカーボン析出のおそれがなく、この結果、システ
ム効率が向上すると共に発電効率が向上し、高温型改質
装置触媒及び固体電解質型燃料電池スタックの長寿命化
が図れる。また、低温型改質装置触媒を交換容易な構造
とすることが可能なため、装置のメンテナンス性も改善
することがきる。以上より、本発明では高効率で信頼性
が高く且つメンテナンス性の良好な固体電解質型燃料電
池モジュールを実現できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態例に係る固体電解質
型燃料電池モジュールの断面概略図である。
型燃料電池モジュールの断面概略図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態例に係る固体電解質
型燃料電池モジュールの断面概略図である。
型燃料電池モジュールの断面概略図である。
【図３】従来の固体電解質型燃料電池モジュールの断面
概略図である。
概略図である。
１１ 発電室 １２ スタック １３ 燃料供給室 １４ 未利用燃料燃焼室 １５ 空気供給室 １６ 空気供給管 １７ 高温型改質装置 １８ 燃料 １９ スチームリッチ反応ガス ２０ 高温排気ガス ２１ 空気 ２３ 排気ガス ２３ 低温型改質装置
Claims (3)
- 【請求項１】 断熱材で被包された容器内部に画成され
た発電室と、該発電室に固体電解質型燃料電池スタック
を配設し、外部から供給された炭化水素燃料を水蒸気と
反応させて水素と一酸化炭素とに改質する水蒸気改質触
媒を有する高温型改質装置を設けた内部改質型モジュー
ルにおいて、 上記高温型改質装置の上流側のモジュール燃料入口部
に、低温型改質装置を設けてなることを特徴とする固体
電解質型燃料電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の固体電解質型燃料電池に
おいて、 上記固体電解質型燃料電池スタックの外部に下部側から
炭化水素燃料を供給するに際し、上記発電室の下部に高
温型改質装置を設けると共に更に下部に低温型改質装置
を設けてなり、 燃焼室からの高温排ガスを上記高温型改質装置及び低温
型改質装置と順次経て排出するとと共に、外部からの燃
料及びスチームリッチ反応ガスを低温型改質装置及び高
温型改質装置に順次供給することを特徴とする固体電解
質型燃料電池。 - 【請求項３】 請求項１記載の固体電解質型燃料電池に
おいて、 上記固体電解質型燃料電池スタックの内部に上部から炭
化水素燃料を供給するに際し、上記発電室の上部に高温
型改質装置を設けると共に更に上部に低温型改質装置を
設けてなり、 燃料と水蒸気との混合ガスを上記低温型改質装置及び高
温型改質装置へ順次導くと共に、燃料排ガスを高温型改
質装置及び低温型改質装置に順次経て排出することを特
徴とする固体電解質型燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8040886A JPH09237635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 固体電解質型燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8040886A JPH09237635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 固体電解質型燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09237635A true JPH09237635A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12593003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8040886A Pending JPH09237635A (ja) | 1996-02-28 | 1996-02-28 | 固体電解質型燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09237635A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002298889A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体電解質型燃料電池システム |
| JP2003522087A (ja) * | 1998-10-14 | 2003-07-22 | アイダテック・エルエルシー | 燃料処理装置 |
| JP2005234606A (ja) * | 2005-04-28 | 2005-09-02 | Toshiba Corp | 定着装置 |
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| WO2006046426A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Ngk Insulators, Ltd. | 水蒸気改質装置及びそれを用いた水蒸気改質方法並びに工業炉 |
| US7157170B2 (en) | 2002-08-23 | 2007-01-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electric power generating apparatus and related method |
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-
1996
- 1996-02-28 JP JP8040886A patent/JPH09237635A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |