JPS62281275A - 燃料電池発電プラント - Google Patents
燃料電池発電プラントInfo
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- JPS62281275A JPS62281275A JP61122162A JP12216286A JPS62281275A JP S62281275 A JPS62281275 A JP S62281275A JP 61122162 A JP61122162 A JP 61122162A JP 12216286 A JP12216286 A JP 12216286A JP S62281275 A JPS62281275 A JP S62281275A
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Classifications
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は燃料電池発電プラントに係り、特に燃料排ガス
の再循環による燃料供給ガスの一酸化炭素濃度増大に伴
う燃料極の触媒の触媒毒作用を低近年、燃料の有してい
るエネルギーを直接電気的エネルギーに変換するものと
して燃料電池が知られている。この種燃料電池は、通常
、電解質を挟んで一対の多孔質電極を配置して構成され
ると共に、一方の電極の背面に水素などの燃料を接触さ
せ、また他方の電極の背面に酸素などの酸化剤を接触さ
せ、このとき起こる電気化学的反応を利用して、上記両
電極間から電気エネルギーを取り出すように構成された
ものであり、燃料と酸化剤が供給されている限り高い変
換効率で電気エネルギーを取り出すことができるもので
ある。
の再循環による燃料供給ガスの一酸化炭素濃度増大に伴
う燃料極の触媒の触媒毒作用を低近年、燃料の有してい
るエネルギーを直接電気的エネルギーに変換するものと
して燃料電池が知られている。この種燃料電池は、通常
、電解質を挟んで一対の多孔質電極を配置して構成され
ると共に、一方の電極の背面に水素などの燃料を接触さ
せ、また他方の電極の背面に酸素などの酸化剤を接触さ
せ、このとき起こる電気化学的反応を利用して、上記両
電極間から電気エネルギーを取り出すように構成された
ものであり、燃料と酸化剤が供給されている限り高い変
換効率で電気エネルギーを取り出すことができるもので
ある。
第3図は燃料電池を用いた代表的な発電プラントの基本
的構成図を示したものである。同図において、天然ガス
または石炭ガス等の化石燃料よりなる燃料1とスチーム
供給器2からのスチームが、それぞれ燃料流量調節弁3
とスチーム流量調節弁4とにより、スチームとカーボン
の混合モル比が3〜5程度となるように制御されて燃料
改質装置5内の改質接触チューブ6に導入される。ここ
で、スチームと燃料は500〜600 ’C程度まで加
熱されて改質反応を行ない、次に変成器7を経て水素含
有率の高い燃料ガスとなる。この水素含有率が高くなっ
た燃料ガスは、燃料ガス気水分離器8に送られて改質で
余剰になったスチームを除去した後、補助バーナ9へは
補助バーナ燃料流量調節弁10により、また燃料電池1
1の燃料極11Aへは燃料ガス流量調節弁12により、
それぞれ流量が制御されて送られる。
的構成図を示したものである。同図において、天然ガス
または石炭ガス等の化石燃料よりなる燃料1とスチーム
供給器2からのスチームが、それぞれ燃料流量調節弁3
とスチーム流量調節弁4とにより、スチームとカーボン
の混合モル比が3〜5程度となるように制御されて燃料
改質装置5内の改質接触チューブ6に導入される。ここ
で、スチームと燃料は500〜600 ’C程度まで加
熱されて改質反応を行ない、次に変成器7を経て水素含
有率の高い燃料ガスとなる。この水素含有率が高くなっ
た燃料ガスは、燃料ガス気水分離器8に送られて改質で
余剰になったスチームを除去した後、補助バーナ9へは
補助バーナ燃料流量調節弁10により、また燃料電池1
1の燃料極11Aへは燃料ガス流量調節弁12により、
それぞれ流量が制御されて送られる。
燃料電池11の燃料極11Aへ流入した燃料ガス中の水
素は、酸化剤極11Bに流入している空気中の酸素と触
媒反応を行ない、その結果燃料の一部が消費されて電気
エネルギーと反応生成水とが得られる。この燃料電池1
1内で生成した反応生成水の一部を含んで燃料極11A
を出た燃料排ガスは、前述の燃料改質装置5のメインバ
ーナ13の燃料として送られるが、この途中においてガ
ス中の水分を回収するため燃料排ガス気水分離器16を
通過させる。
素は、酸化剤極11Bに流入している空気中の酸素と触
媒反応を行ない、その結果燃料の一部が消費されて電気
エネルギーと反応生成水とが得られる。この燃料電池1
1内で生成した反応生成水の一部を含んで燃料極11A
を出た燃料排ガスは、前述の燃料改質装置5のメインバ
ーナ13の燃料として送られるが、この途中においてガ
ス中の水分を回収するため燃料排ガス気水分離器16を
通過させる。
そして、メインバーナ13へ送られた燃料排ガスは燃料
改質装置5内で燃焼し、改質触媒チューブ6を加熱した
後に高温排ガス17として排出される。
改質装置5内で燃焼し、改質触媒チューブ6を加熱した
後に高温排ガス17として排出される。
ざらに、この高温排ガス17は燃料電池11の酸化剤1
11Bから送られる空気排ガスと合流した後、混合器1
8へ送られて空気供給装置(ターボコンプレッサ)19
の駆動用エネルギーの一部として使われる。一方、補助
バーナ9へ送られた燃料ガスは補助バーナ9内で燃焼し
、その燃料ガスが混合器18を通過して空気供給装置1
9のタービン19Aを駆動する。
11Bから送られる空気排ガスと合流した後、混合器1
8へ送られて空気供給装置(ターボコンプレッサ)19
の駆動用エネルギーの一部として使われる。一方、補助
バーナ9へ送られた燃料ガスは補助バーナ9内で燃焼し
、その燃料ガスが混合器18を通過して空気供給装置1
9のタービン19Aを駆動する。
一方、タービン19Aに連結して駆動されるコンプレッ
サ19Bの吐出空気は、補助バーナ9.メインバーナ1
3へ夫々補助バーナ空気流量調節弁20゜メインバーナ
空気流量調節弁21により空燃比を調節して送られると
共に、空気流M調節弁22により燃料電池11の酸化剤
極11Bへ送られ、余剰分は空気供給装置19の駆動用
エネルギーの一部としてン昆合器18へ送られる。酸化
剤極11Bに送られた空気の一部は燃料極11Aの水素
と反応して消費された後、酸化剤極11B内で生成した
水分を含んで排出される。この排出された空気排ガスは
燃料排ガスと同様に空気排ガス気水分離器25により空
気排ガス中のスチーム分を一部復水した後に燃料改質装
置5からの高温排ガス17と合流する。
サ19Bの吐出空気は、補助バーナ9.メインバーナ1
3へ夫々補助バーナ空気流量調節弁20゜メインバーナ
空気流量調節弁21により空燃比を調節して送られると
共に、空気流M調節弁22により燃料電池11の酸化剤
極11Bへ送られ、余剰分は空気供給装置19の駆動用
エネルギーの一部としてン昆合器18へ送られる。酸化
剤極11Bに送られた空気の一部は燃料極11Aの水素
と反応して消費された後、酸化剤極11B内で生成した
水分を含んで排出される。この排出された空気排ガスは
燃料排ガスと同様に空気排ガス気水分離器25により空
気排ガス中のスチーム分を一部復水した後に燃料改質装
置5からの高温排ガス17と合流する。
上述したように、燃料電池11は燃料極11A内の水素
と酸化剤極118内の酸素との触媒反応によって酸化剤
極11Bが正極、燃料極11Aが負極となるように電気
エネルギーを発生する。その両電極11A 、118間
に接続された電気負荷26により吸収された電流値に略
比例して、両電極11A 、118人口に供給された水
素と酸素が反応して反応生成水が得られ、このスチーム
分を含んだ未反応ガス分が両電極11A 、IIB出口
より排出されることになる。
と酸化剤極118内の酸素との触媒反応によって酸化剤
極11Bが正極、燃料極11Aが負極となるように電気
エネルギーを発生する。その両電極11A 、118間
に接続された電気負荷26により吸収された電流値に略
比例して、両電極11A 、118人口に供給された水
素と酸素が反応して反応生成水が得られ、このスチーム
分を含んだ未反応ガス分が両電極11A 、IIB出口
より排出されることになる。
一方、燃料極11八出口からは燃料再循環装置に連なる
リサイクル配管14が分岐され、燃料排ガスの一部は燃
料再循環ファン15を経て燃料極11Aの入口に戻され
る。あるいは、酸化剤極118の出口からは空気再循環
装置に連なる空気リサイクル配管23が分岐され、空気
排ガスの一部は空気再循環ファン24を経て酸化剤極1
1Bの入口に戻される。
リサイクル配管14が分岐され、燃料排ガスの一部は燃
料再循環ファン15を経て燃料極11Aの入口に戻され
る。あるいは、酸化剤極118の出口からは空気再循環
装置に連なる空気リサイクル配管23が分岐され、空気
排ガスの一部は空気再循環ファン24を経て酸化剤極1
1Bの入口に戻される。
これらの両極と再循@装置は、燃料排ガスの水素濃度お
よび空気排ガスの酸素濃度を調節し、燃料電池の濃度分
離作用により電池発生電圧を調整するとともに電池反応
後の未反応ガスを再利用することにより電池に対してよ
り多くの反応ガスを供給できるのでより高い負荷で運転
でき、燃料電池発電プラントの効率を増大させることが
できる。
よび空気排ガスの酸素濃度を調節し、燃料電池の濃度分
離作用により電池発生電圧を調整するとともに電池反応
後の未反応ガスを再利用することにより電池に対してよ
り多くの反応ガスを供給できるのでより高い負荷で運転
でき、燃料電池発電プラントの効率を増大させることが
できる。
このような燃料電池発電プラントの運転状態において、
燃料電池11が安定な出力電圧を保ちながら負荷指令に
応じた負荷電力を出力しつづけるためには、燃料極11
A入口に供給される燃料ガス中に含まれる水素ガス量と
、酸化剤極11B人口に供給される空気中に含まれる酸
素ガス量が、適正な量に調整されている必要がある。こ
こで、適正な量とは電池反応で消費される反応ガス量に
ある程度の余剰の未反応ガス借を加えた値であり、一般
的にこの余剰分は、水素ガスの場合反応ガス量に対し2
0%程度以上、酸素ガスの場合反応ガス量に対し40%
程度以上でおることが望ましい。
燃料電池11が安定な出力電圧を保ちながら負荷指令に
応じた負荷電力を出力しつづけるためには、燃料極11
A入口に供給される燃料ガス中に含まれる水素ガス量と
、酸化剤極11B人口に供給される空気中に含まれる酸
素ガス量が、適正な量に調整されている必要がある。こ
こで、適正な量とは電池反応で消費される反応ガス量に
ある程度の余剰の未反応ガス借を加えた値であり、一般
的にこの余剰分は、水素ガスの場合反応ガス量に対し2
0%程度以上、酸素ガスの場合反応ガス量に対し40%
程度以上でおることが望ましい。
また、燃料ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)量も許
容値以下に調節する必要がある。これは、−酸化炭素(
CO)により触媒面での反応である電離作用が低下し電
池の発生電圧が下がること、で、通常触媒毒作用と言わ
れているものである。ここで、この−酸化炭素(CO)
許容値は、一般的にリン酸燃料電池の場合、運転温度が
200’Cで濃度が1〜2%前後であり、燃料改質装置
5によって改質された燃料ガスは変成器7を通過するこ
とにより許容値以下に調整される。
容値以下に調節する必要がある。これは、−酸化炭素(
CO)により触媒面での反応である電離作用が低下し電
池の発生電圧が下がること、で、通常触媒毒作用と言わ
れているものである。ここで、この−酸化炭素(CO)
許容値は、一般的にリン酸燃料電池の場合、運転温度が
200’Cで濃度が1〜2%前後であり、燃料改質装置
5によって改質された燃料ガスは変成器7を通過するこ
とにより許容値以下に調整される。
(発明が解決しようとする問題点)
このように燃料電池に供給される水素ガス徂および酸素
ガス量または水素ガスと混合する一酸化炭素が適正な値
に保たれなければ燃料電池の過電圧または異常低下を来
たして安定な発電運転の継続が困難となる。
ガス量または水素ガスと混合する一酸化炭素が適正な値
に保たれなければ燃料電池の過電圧または異常低下を来
たして安定な発電運転の継続が困難となる。
?
ところで、以上述べたような再循環装置を有する燃料電
池発電プラントで問題になるのは、燃料極において電流
相当分の水素ガスが消費されるため燃料極11A入口の
燃料ガス中の一酸化炭素(CO)濃度に比べて燃料極1
1A出口の燃料排ガス中の一酸化炭素(CO)濃度が高
くなりこの一酸化炭素(CO)濃度の高くなった燃料排
ガスの一部が再循環装置によって燃料ガスと混合し、再
び燃料極11Aに供給されるため再循環しないときに比
べて、燃料極11A入口の一酸化炭素(CO)濃度が高
くなることである。この−酸化炭素(CO)濃度は場合
によっては許容値を越える可能性も生ずる。
池発電プラントで問題になるのは、燃料極において電流
相当分の水素ガスが消費されるため燃料極11A入口の
燃料ガス中の一酸化炭素(CO)濃度に比べて燃料極1
1A出口の燃料排ガス中の一酸化炭素(CO)濃度が高
くなりこの一酸化炭素(CO)濃度の高くなった燃料排
ガスの一部が再循環装置によって燃料ガスと混合し、再
び燃料極11Aに供給されるため再循環しないときに比
べて、燃料極11A入口の一酸化炭素(CO)濃度が高
くなることである。この−酸化炭素(CO)濃度は場合
によっては許容値を越える可能性も生ずる。
これは例えば次のような計算例でも示される。
燃料改質装置によって改質され、変成器を通過した燃料
ガスの濃度を82=75%、C0=1%としく残りは0
02など)余剰水素ガス量を20%として燃料ガスを供
給し発電を行うと、水素ガスのみ80%消費されるため
燃料排ガス量は燃料極入口のガス量に対して40%に減
少し、この分−酸化炭素を含む水素ガス以外の混合ガス
の濃度は2.5倍となり、−酸化炭素濃度も2.5%に
なる。この燃料排ガスの一部を再循環し、その流量を燃
料ガス流量と同流量とすると、燃料極大口の一酸化炭素
(CO)濃度は1.75%と再循環しないときの1%に
比べて高くなり、ざらに再循環量を燃料ガス流量の2倍
とすると、燃料極入口の一酸化炭素(CO)濃度は2%
となり許容値に等しい濃度に到達する。またざらに、再
精1z iを増やせば一酸化炭素(CO)濃度は高くな
り許容値をオーバーする。しかしながら、再循環量を増
やす程、余剰水素ガス量が増加する効果がおり再循環を
行う目的がこの一つになっている。このように再循環量
を増やす程余剰水素は増えるが、他方−酸化炭素(CO
)1度が高くなるというように相反する作用があるので
、何等かの手段により一酸化炭素濃度を下げることが望
まれていた。
ガスの濃度を82=75%、C0=1%としく残りは0
02など)余剰水素ガス量を20%として燃料ガスを供
給し発電を行うと、水素ガスのみ80%消費されるため
燃料排ガス量は燃料極入口のガス量に対して40%に減
少し、この分−酸化炭素を含む水素ガス以外の混合ガス
の濃度は2.5倍となり、−酸化炭素濃度も2.5%に
なる。この燃料排ガスの一部を再循環し、その流量を燃
料ガス流量と同流量とすると、燃料極大口の一酸化炭素
(CO)濃度は1.75%と再循環しないときの1%に
比べて高くなり、ざらに再循環量を燃料ガス流量の2倍
とすると、燃料極入口の一酸化炭素(CO)濃度は2%
となり許容値に等しい濃度に到達する。またざらに、再
精1z iを増やせば一酸化炭素(CO)濃度は高くな
り許容値をオーバーする。しかしながら、再循環量を増
やす程、余剰水素ガス量が増加する効果がおり再循環を
行う目的がこの一つになっている。このように再循環量
を増やす程余剰水素は増えるが、他方−酸化炭素(CO
)1度が高くなるというように相反する作用があるので
、何等かの手段により一酸化炭素濃度を下げることが望
まれていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は
、燃料極に供給するガス中の一酸化炭素濃度を許容値以
下に保ちざらに水素ガス但を地組する機能を備えた燃料
電池発電プラントを提供することであり、これによって
再循環装置の機能を最大限に利用して燃料電池発電プラ
ントの効率増大を実現することでおる。
、燃料極に供給するガス中の一酸化炭素濃度を許容値以
下に保ちざらに水素ガス但を地組する機能を備えた燃料
電池発電プラントを提供することであり、これによって
再循環装置の機能を最大限に利用して燃料電池発電プラ
ントの効率増大を実現することでおる。
[発明の構成1
(問題点を解決するための手段)
上記目的を達成するために、本発明は再循環装置を有す
る燃料電池発電プラントにおいて、燃料排ガスの再精I
M装置ラインに当該ラインを流れるガス中の一酸化炭素
を変成する変成器を設けたことを特徴とするものであり
、ざらにまた燃料排ガスの再循環装置ラインの出口を燃
料改質装置からの燃料ガスを変成する変成器の入口に接
続したことも特徴とするものである。
る燃料電池発電プラントにおいて、燃料排ガスの再精I
M装置ラインに当該ラインを流れるガス中の一酸化炭素
を変成する変成器を設けたことを特徴とするものであり
、ざらにまた燃料排ガスの再循環装置ラインの出口を燃
料改質装置からの燃料ガスを変成する変成器の入口に接
続したことも特徴とするものである。
(作 用)
本発明は上記の如く構成することにより、燃料電池の燃
料極の出口の排出ガスの一部でおる再循環ガス中に含ま
れる一酸化炭素を同じく燃料排ガス中に含む水分とから CO+H20→H2+ CO2 の反応を促して、COを002に変成するとともに水素
ガス(12を生成し、この水素ガス眩を再循環装置によ
り再び燃料極入口に供給するようにしたものでおる。
料極の出口の排出ガスの一部でおる再循環ガス中に含ま
れる一酸化炭素を同じく燃料排ガス中に含む水分とから CO+H20→H2+ CO2 の反応を促して、COを002に変成するとともに水素
ガス(12を生成し、この水素ガス眩を再循環装置によ
り再び燃料極入口に供給するようにしたものでおる。
(実施例)
以下、本発明の実施例を第1図に基づいて詳細に説明す
る。なお既に説明した第3図と同一部分には同一符号を
付してその詳細な説明は省略するものとする。。
る。なお既に説明した第3図と同一部分には同一符号を
付してその詳細な説明は省略するものとする。。
第1図は本発明の一実施例の燃料電池発電プラントの構
成図であり、同図において、燃料1は燃料改質装置5で
改質され、ざらに変成器7および燃料ガス気水分離器8
によって一酸化炭素(Co)濃度および余剰スチームを
調節し、燃料ガス流量調節弁12を介して燃料極11A
に供給される。また、空気供給装置19がら空気流量調
節弁22を介して酸化剤極118に空気を供給してこの
とき起こる電気化学反応により前記両電極間から電気エ
ネルギーを取り出す。燃料再循環ファン15は燃料電池
11の燃料極11Aの出口側に設けられ、燃料極11A
がら排出される燃料排ガスの一部を再び燃料極11Aの
入口側に循環する。変成器27は燃料極11Aおよび燃
料再循環ファン15の間に設けられ、当該ラインを流れ
る燃料排ガス中の一酸化炭素を変成する。
成図であり、同図において、燃料1は燃料改質装置5で
改質され、ざらに変成器7および燃料ガス気水分離器8
によって一酸化炭素(Co)濃度および余剰スチームを
調節し、燃料ガス流量調節弁12を介して燃料極11A
に供給される。また、空気供給装置19がら空気流量調
節弁22を介して酸化剤極118に空気を供給してこの
とき起こる電気化学反応により前記両電極間から電気エ
ネルギーを取り出す。燃料再循環ファン15は燃料電池
11の燃料極11Aの出口側に設けられ、燃料極11A
がら排出される燃料排ガスの一部を再び燃料極11Aの
入口側に循環する。変成器27は燃料極11Aおよび燃
料再循環ファン15の間に設けられ、当該ラインを流れ
る燃料排ガス中の一酸化炭素を変成する。
次に本実施例の作用について説明する。
燃料電池発電プラントが発電運転状態では、第1図に示
すように燃料極11A側では燃料流量調節弁12で流量
調節された燃料ガスあるいは上記燃料ガスと燃料再循環
ファン15で再循環された燃料排ガスの一部が混合し、
燃料極11Aに供給され発電電流に略比例した水素ガス
が消費され、燃料極11Aから燃料排ガスとして排出さ
れる。しかして燃料再循環ファン15が運転していない
時には、燃料排ガスの全ては燃料排ガス気水分離器16
を通過し、燃料改質装置5のメインバーナー13に送ら
れる。
すように燃料極11A側では燃料流量調節弁12で流量
調節された燃料ガスあるいは上記燃料ガスと燃料再循環
ファン15で再循環された燃料排ガスの一部が混合し、
燃料極11Aに供給され発電電流に略比例した水素ガス
が消費され、燃料極11Aから燃料排ガスとして排出さ
れる。しかして燃料再循環ファン15が運転していない
時には、燃料排ガスの全ては燃料排ガス気水分離器16
を通過し、燃料改質装置5のメインバーナー13に送ら
れる。
次に、燃料再循環ファン15が運転し燃料排ガスの一部
が燃料極11Aに再循環される場合は、再循環ガスは変
成器27において再循環ガス中に含まれる一酸化炭素(
Co)の一部と同じく再循環ガス中に含まれるNoの一
部とで CO+ H20→H2+ CO2 の反応を起こし、−酸化炭素を酸化させるとともに水素
ガスを増但し、ざらに−酸化炭素濃度を低下ざぜ、燃料
流量調節弁12で流量調節された燃料ガスと混合し燃料
極11Aに供給する。また燃料再循環ファン15によっ
て再循環されない燃料排ガスは、燃料再循環ファン15
が運転しない時と同様に燃料排ガス気水分離器16を通
過し、燃料改質装置5のメインバーナー13に送られる
。
が燃料極11Aに再循環される場合は、再循環ガスは変
成器27において再循環ガス中に含まれる一酸化炭素(
Co)の一部と同じく再循環ガス中に含まれるNoの一
部とで CO+ H20→H2+ CO2 の反応を起こし、−酸化炭素を酸化させるとともに水素
ガスを増但し、ざらに−酸化炭素濃度を低下ざぜ、燃料
流量調節弁12で流量調節された燃料ガスと混合し燃料
極11Aに供給する。また燃料再循環ファン15によっ
て再循環されない燃料排ガスは、燃料再循環ファン15
が運転しない時と同様に燃料排ガス気水分離器16を通
過し、燃料改質装置5のメインバーナー13に送られる
。
以上説明したところから明らかなように、本実施例によ
ると、燃料再循環ラインに一酸化炭素(CO)を変成す
る変成器27を設け、−酸化炭素濃度の高まった燃料排
ガスの一酸化炭素(Co)を二酸化炭素(CO2)に酸
化させるとともに水素ガス(■2)の増量を図ることが
できるので、従来の燃料電池のように燃料再循環装置に
よって再循環を行っても燃料極11八に流入する燃料ガ
ス中の一酸化炭素濃度は高くならずざらに水素ガスが増
量されることにより燃料電池の性能を安定することがで
きる。
ると、燃料再循環ラインに一酸化炭素(CO)を変成す
る変成器27を設け、−酸化炭素濃度の高まった燃料排
ガスの一酸化炭素(Co)を二酸化炭素(CO2)に酸
化させるとともに水素ガス(■2)の増量を図ることが
できるので、従来の燃料電池のように燃料再循環装置に
よって再循環を行っても燃料極11八に流入する燃料ガ
ス中の一酸化炭素濃度は高くならずざらに水素ガスが増
量されることにより燃料電池の性能を安定することがで
きる。
(他の実施例)
上記実施例は変成器27を燃料極11Aと燃料再循環フ
ァン15の入口側の間に設けたものでおるが、この変成
器27の位置は例えば燃料極再循環ファン15の出口側
と燃料極11Aの間などのように燃料再循環ファン15
によって、燃料排ガスが通過するどの部分に設けても上
記実施例と同様の効果を奏する。また、第2図に示すよ
うに、新たに他の変成器8設けるのではなく既設の変成
器7の入口側に燃料排ガスを戻すように構成しても上記
実施例と同様の効果を秦する。
ァン15の入口側の間に設けたものでおるが、この変成
器27の位置は例えば燃料極再循環ファン15の出口側
と燃料極11Aの間などのように燃料再循環ファン15
によって、燃料排ガスが通過するどの部分に設けても上
記実施例と同様の効果を奏する。また、第2図に示すよ
うに、新たに他の変成器8設けるのではなく既設の変成
器7の入口側に燃料排ガスを戻すように構成しても上記
実施例と同様の効果を秦する。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の燃料電池発電プラントに
よれば、燃料電池の燃料極から排出される燃料排ガスの
一部を再循環するように構成された再循環装置を有して
いるので、燃料排ガスの再循環によって生ずる燃料極流
入ガスの一酸化炭素濃度増大を防止でき、燃料電池の発
生電圧低下を防ぐことができる。ざらに、水素増母作用
があるので安定した発電を行うことができるというすぐ
れた効果を奏する。
よれば、燃料電池の燃料極から排出される燃料排ガスの
一部を再循環するように構成された再循環装置を有して
いるので、燃料排ガスの再循環によって生ずる燃料極流
入ガスの一酸化炭素濃度増大を防止でき、燃料電池の発
生電圧低下を防ぐことができる。ざらに、水素増母作用
があるので安定した発電を行うことができるというすぐ
れた効果を奏する。
第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明の
他の実施例の燃料電池発電プラントの燃料極側の再循環
系のみを示す構成図、第3図は従来の燃料電池発電プラ
ントの構成図である。 1・・−燃料 2・・・スチーム供給器 3・・・燃料流星調節弁 4・・・スチーム流量調節弁 5・・・燃料改質装置 6・・・改質接触チューブ 7・・・変成器 8・・・燃料ガス気水分離器 9・・・補助バーナ 10・・・補助バーナ燃料流量調節弁 11・・・燃料電池 11A・・・燃料極 11B・・・酸化剤極 12・・・燃料ガス流量調節弁 13・・・メインバーナ 14・・・燃料リサイクル配管 15・・・燃料再循環ファン 16・・・燃料排ガス気水分離器 17・・・高温排ガス 18・・・混合器 19・・・空気供給袋@(ターボコンプレッサ)19A
・・・タービン 19B・・・コンプレッサ 2o・・・補助バーナ空気流量調節弁 21・・・メインバーナ空気流量調節弁22・・・空気
流量調節弁 23・・・空気リサイクル配管 24・・・空気再循環ファン 25・−・空気排ガス気水分離器 26・・・電気負荷 27・・・変成器 代理人・弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 茅 1 図 Lコ 菓2図 茅 3 図
他の実施例の燃料電池発電プラントの燃料極側の再循環
系のみを示す構成図、第3図は従来の燃料電池発電プラ
ントの構成図である。 1・・−燃料 2・・・スチーム供給器 3・・・燃料流星調節弁 4・・・スチーム流量調節弁 5・・・燃料改質装置 6・・・改質接触チューブ 7・・・変成器 8・・・燃料ガス気水分離器 9・・・補助バーナ 10・・・補助バーナ燃料流量調節弁 11・・・燃料電池 11A・・・燃料極 11B・・・酸化剤極 12・・・燃料ガス流量調節弁 13・・・メインバーナ 14・・・燃料リサイクル配管 15・・・燃料再循環ファン 16・・・燃料排ガス気水分離器 17・・・高温排ガス 18・・・混合器 19・・・空気供給袋@(ターボコンプレッサ)19A
・・・タービン 19B・・・コンプレッサ 2o・・・補助バーナ空気流量調節弁 21・・・メインバーナ空気流量調節弁22・・・空気
流量調節弁 23・・・空気リサイクル配管 24・・・空気再循環ファン 25・−・空気排ガス気水分離器 26・・・電気負荷 27・・・変成器 代理人・弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 茅 1 図 Lコ 菓2図 茅 3 図
Claims (2)
- (1)混合成分の原燃料を水素主成分の燃料ガスに改質
する燃料改質装置と、圧縮した空気を供給する空気供給
装置と、前記燃料ガス中の水素と前記圧縮空気中の酸素
の反応により電流を出力する燃料電池と、前記燃料電池
を通過した未反応の水素を含む燃料排ガスまたは未反応
の酸素を含む空気排ガスの両者あるいは一方の排ガスの
一部を再循環ファンを通して前記燃料電池入口側に再循
環するように構成された再循環装置とを備えている燃料
電池発電プラントにおいて、前記燃料排ガスの再循環装
置ラインに当該ラインを流れるガス中の一酸化炭素を変
成する変成器を設けたことを特徴とする燃料電池発電プ
ラント。 - (2)混合成分の原燃料を水素主成分の燃料ガスに改質
する燃料改質装置と、圧縮した空気を供給する空気供給
装置と、前記燃料ガス中の水素と前記圧縮空気中の酸素
の反応により電流を出力する燃料電池と、前記燃料電池
を通過した未反応の水素を含む燃料排ガスまたは未反応
の酸素を含む空気排ガスの両者あるいは一方の排ガスの
一部を再循環ファンを通して前記燃料電池入口側に再循
環するように構成された再循環装置とを備えている燃料
電池発電プラントにおいて、前記燃料排ガスの再循環装
置ラインの出口を前記燃料改質装置からの燃料ガスを変
成する変成器の入口に接続したことを特徴とする燃料電
池発電プラント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61122162A JPS62281275A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 燃料電池発電プラント |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61122162A JPS62281275A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 燃料電池発電プラント |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62281275A true JPS62281275A (ja) | 1987-12-07 |
Family
ID=14829121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61122162A Pending JPS62281275A (ja) | 1986-05-29 | 1986-05-29 | 燃料電池発電プラント |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62281275A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001004045A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Ebara Corporation | Procede et appareil de production d'hydrogene par gazeification de matiere combustible, procede de generation electrique utilisant des piles a combustible, et systeme de generation electrique utilisant des piles a combustible |
JP2009176659A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその制御方法 |
-
1986
- 1986-05-29 JP JP61122162A patent/JPS62281275A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001004045A1 (fr) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Ebara Corporation | Procede et appareil de production d'hydrogene par gazeification de matiere combustible, procede de generation electrique utilisant des piles a combustible, et systeme de generation electrique utilisant des piles a combustible |
JP2009176659A (ja) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池発電システムおよびその制御方法 |
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