JP3286795B2 - Molten carbonate fuel cell power generator - Google Patents
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は燃料の有する化学エネル
ギーを直接電気エネルギーに変換させるエネルギー部門
で用いる燃料電池のうち、特に、溶融炭酸塩型燃料電池
の発電装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell used in an energy sector for converting chemical energy of a fuel directly into electric energy, and more particularly to a power generator for a molten carbonate fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】現在までに知られている溶融炭酸塩型燃
料電池の発電装置のうち、一例を示すと、図４に示す如
き系統構成のものがある。2. Description of the Related Art An example of a power generating apparatus for a molten carbonate fuel cell known to date is one having a system configuration as shown in FIG.
【０００３】この図４に示すものは、次のように構成さ
れている。すなわち、溶融炭酸塩を多孔質物質にしみ込
ませてなる電解質板１をカソード２とアノード３の両電
極で両面から挟み、カソード２側に酸化ガスとして空気
Ａを、又、アノード３側に燃料ガスＦＧをそれぞれ供給
するようにしたものを１セルとし、各セルをセパレータ
（図示せず）を介し積層してスタックとした構成の溶融
炭酸塩型燃料電池Ｉを用い、該燃料電池Ｉのアノード３
の入口側に改質器４で改質された燃料ガスＦＧの供給ラ
イン５を接続し、改質原料ガスとしての天然ガスＮＧ
が、天然ガス供給ライン６上の脱硫器７で脱硫された
後、天然ガス予熱器８で予熱されて改質器４の改質室４
ａに供給されて改質され、上記燃料ガスＦＧとしてアノ
ード３に供給されるようにしてある。一方、空気Ａは、
フィルタ９を通り、空気供給ライン１０上の空気ブロワ
１１で昇圧され、空気予熱器１２で加熱されて燃料電池
Ｉのカソード２の入口側へ供給されるようにしてあり、
上記アノード３から排出されたアノード出口ガスはアノ
ード出口ガスライン１３により触媒燃焼器１４へ導か
れ、ここでアノード出口ガス中の未反応成分を、カソー
ド出口ガスライン１５より分岐させて導いたカソード出
口ガスの一部を利用して燃焼させるようにし、この燃焼
熱を改質器４の加熱室４ｂへ供給して改質反応に利用さ
せるように触媒燃焼器１４と加熱室４ｂとを燃焼排ガス
ライン１６にて接続してあり、上記カソード２から排出
されたカソード出口ガスの残りは、カソード出口ガスラ
イン１５より上記空気予熱器１２を経て大気へ放出させ
るようにし、又、カソード出口ガスの一部はモータＭに
より駆動される高温のカソードリサイクルブロワ１８に
よりリサイクルライン１７を通してカソード２の入口側
へリサイクルするようにしてある。The one shown in FIG. 4 is configured as follows. That is, an electrolyte plate 1 in which a molten carbonate is impregnated into a porous material is sandwiched between both electrodes of a cathode 2 and an anode 3, air A as an oxidizing gas on the cathode 2 side, and a fuel gas on the anode 3 side. FG is supplied to each cell as one cell, and each cell is stacked via a separator (not shown) to form a molten carbonate type fuel cell I, and the anode 3 of the fuel cell I is used.
A supply line 5 for the fuel gas FG reformed by the reformer 4 is connected to the inlet side of the natural gas NG as a reforming raw material gas.
Is desulfurized by a desulfurizer 7 on a natural gas supply line 6 and is then preheated by a natural gas preheater 8 to be reformed in a reforming chamber 4 of the reformer 4.
a to be reformed and supplied to the anode 3 as the fuel gas FG. On the other hand, air A
The pressure is increased by an air blower 11 on an air supply line 10 through a filter 9, heated by an air preheater 12, and supplied to the inlet side of the cathode 2 of the fuel cell I.
The anode outlet gas discharged from the anode 3 is led to the catalytic combustor 14 by the anode outlet gas line 13, where the unreacted components in the anode outlet gas are branched from the cathode outlet gas line 15 to be led to the cathode outlet. The catalyst combustor 14 and the heating chamber 4b are connected to a combustion exhaust gas line so that a part of the gas is used for combustion and the combustion heat is supplied to the heating chamber 4b of the reformer 4 to be used for the reforming reaction. The remainder of the cathode outlet gas discharged from the cathode 2 is discharged to the atmosphere through the air preheater 12 from the cathode outlet gas line 15, and a part of the cathode outlet gas is connected. Is recycled to the inlet side of the cathode 2 through a recycling line 17 by a high-temperature cathode recycling blower 18 driven by a motor M. It is to.
【０００４】又、上記改質器４の加熱室４ｂから排出さ
れたガスは、該ガスの顕熱を水蒸気発生に用いるように
するため、排ガスライン１９より蒸気過熱器２０、蒸気
発生器２１、改質用蒸気発生器２２、凝縮器２３を経て
気水分離器２４へ導くようにしてあり、該気水分離器２
４には、上水Ｈ2 Ｏを水処理装置２５で処理して供給す
るようにしてあって、気水分離器２４で分離された水
は、上水Ｈ2 Ｏとともに給水ポンプ２６で加圧されて上
記蒸気発生器２１、改質用蒸気発生器２２へ導かれるよ
うにしてある。更に、上記蒸気発生器２１で発生した水
蒸気は、水蒸気回収ライン２７より回収されるようにす
ると共に、上記改質用蒸気発生器２２で発生した水蒸気
は、蒸気過熱器２０で過熱されて水蒸気ライン２８より
天然ガス供給ライン６に導かれるようにしてあり、又、
上記気水分離器２４で分離されたガスは、空気供給ライ
ン１０の空気ブロワ１１の吸入側へ導かれるようにして
ある。The gas discharged from the heating chamber 4b of the reformer 4 is connected to a steam superheater 20, a steam generator 21, and a steam exhaust line 19 in order to use the sensible heat of the gas for generating steam. The steam / water separator 24 is guided to a steam / water separator 24 via a reforming steam generator 22 and a condenser 23.
4, water H 2 O is treated and supplied by a water treatment device 25, and the water separated by the steam separator 24 is pressurized by a water supply pump 26 together with the water H 2 O. Then, the steam is guided to the steam generator 21 and the reforming steam generator 22. Further, the steam generated by the steam generator 21 is recovered from a steam recovery line 27, and the steam generated by the reforming steam generator 22 is superheated by a steam 28 to the natural gas supply line 6, and
The gas separated by the steam separator 24 is guided to the suction side of the air blower 11 of the air supply line 10.
【０００５】上記のように構成されている溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置で発電を行わせるときは、天然ガスＮ
Ｇが脱硫器７、天然ガス予熱器８を経て改質器４の改質
室４ａに導かれることにより、ここで、 ＣＨ4 ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ2 の反応が行われて、燃料ガスＦＧとして燃料電池Ｉのア
ノード３へ供給される。一方、燃料電池Ｉのカソード２
には、空気Ａが空気予熱器１２で予熱されて供給され、
カソード２側では、 ＣＯ2 ＋1/2 Ｏ2 ＋２ｅ- →ＣＯ3 -- の反応が行われ、生成された炭酸イオンＣＯ3 --が電解
質板１を通ってアノード３へ達する。アノード３には、
燃料ガスＦＧが供給されているので、アノード３側で、 ＣＯ3 --＋Ｈ2 →ＣＯ2 ＋Ｈ2 Ｏ＋２ｅ- ＣＯ3 --＋ＣＯ→２ＣＯ2 ＋２ｅ- の反応が行われ、カソード２側とアノード３側の各端子
板間に負荷を接続することにより電気が流れるようにし
てある。When power is generated by the molten carbonate fuel cell power generator constructed as described above, natural gas N
G is led to the reforming chamber 4a of the reformer 4 via the desulfurizer 7 and the natural gas preheater 8, whereby a reaction of CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2 is performed, and as the fuel gas FG It is supplied to the anode 3 of the fuel cell I. On the other hand, the cathode 2 of the fuel cell I
Is supplied with air A preheated by the air preheater 12,
On the cathode 2 side, a reaction of CO 2 +1/2 O 2 + 2e − → CO 3 − is performed, and the generated carbonate ion CO 3 − reaches the anode 3 through the electrolyte plate 1. The anode 3 has
Since the fuel gas FG is supplied, a reaction of CO 3 − + H 2 → CO 2 + H 2 O + 2e − CO 3 − + CO → 2CO 2 + 2e − is performed on the anode 3 side, and the cathode 2 side and the anode 3 Electricity flows by connecting a load between the terminal plates on the side.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置では、燃料改質用の蒸気
圧力は図４の如き常圧システムの場合には常圧であるた
め、特にその蒸気の圧力を利用することはなく、一方、
改質用以外の外部に供給する蒸気圧力は高圧として取り
出すようにしてあり、そのため、外部に供給する蒸気の
蒸気発生器２１のほかに、改質用蒸気発生器２２を必要
としている。又、カソード２から排出されたカソード出
口ガスは、カソード出口ガスライン１５よりリサイクル
ライン１７を経てカソード２の入口側にリサイクルさせ
るようにしてあるが、リサイクルライン１７にあるカソ
ードリサイクルブロワ１８をモータＭで駆動させるよう
にしてあるため、該モータＭを駆動させるための電力が
必要となって送電端効率を上げることができないと共
に、カソード出口ガスの温度は高いので、高温のカソー
ドリサイクルブロワ１８を駆動するモータが高温に耐え
られないため、冷却器が別途必要となる、等の問題があ
る。However, in the above-mentioned conventional molten carbonate fuel cell power generator, the steam pressure for fuel reforming is normal pressure in the case of the normal pressure system as shown in FIG. It does not use the steam pressure,
The pressure of the steam supplied to the outside other than for reforming is taken out as a high pressure. Therefore, in addition to the steam generator 21 for the steam supplied to the outside, a reforming steam generator 22 is required. Further, the cathode outlet gas discharged from the cathode 2 is recycled from the cathode outlet gas line 15 to the inlet side of the cathode 2 via the recycling line 17. In order to drive the motor M, power is required to drive the motor M, so that the power transmission end efficiency cannot be increased. In addition, since the temperature of the cathode outlet gas is high, the high temperature cathode recycle blower 18 is driven. However, there is a problem that a cooling device is separately required because the motor that does not withstand high temperatures.
【０００７】そこで、本発明は、系内で発生した高温の
ガスを蒸気の発生と過熱に用いるようにすると共に、発
生した高圧の蒸気を発電装置内の機器の駆動源として動
力回収をし、且つ動力回収をした後、その蒸気を改質用
蒸気として使用するようにしようとするものである。In view of the above, the present invention uses a high-temperature gas generated in a system for generating and superheating steam, and recovers power using the generated high-pressure steam as a drive source of equipment in a power generating apparatus. After power recovery, the steam is used as reforming steam.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、改質原料ガスを改質器で改質して溶融炭
酸塩型燃料電池のアノードの入口側に供給し、一方、上
記燃料電池のカソードの入口側に酸化ガスを供給するよ
うにし、且つ上記改質器での改質反応に必要な水蒸気を
系内の排熱回収蒸気発生器から供給するようにしてある
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、系内の機器の
駆動源として蒸気タービンを設置し、上記燃料電池のカ
ソードから排出された高温のカソード出口ガスの一部を
高温のカソードリサイクルブロワで昇圧してカソード入
口側へリサイクルさせるようにし、該カソードリサイク
ルブロワと上記蒸気タービンとを連結して、蒸気タービ
ンを駆動して回収した動力をカソードリサイクルブロワ
の駆動に用いるようにし、上記蒸気発生器で発生した蒸
気を蒸気過熱器で過熱して上記蒸気タービンに供給する
よう蒸気タービンの入口側と蒸気過熱器とを水蒸気ライ
ンにて接続し、且つ蒸気タービンから出た蒸気を改質用
蒸気として改質器の入口側に供給するよう上記蒸気ター
ビンの出口側と改質器入口側とを改質用蒸気ラインで接
続した構成とする。According to the present invention, in order to solve the above problems, a reforming raw material gas is reformed in a reformer and supplied to an inlet side of an anode of a molten carbonate fuel cell. An oxidizing gas is supplied to an inlet side of a cathode of the fuel cell, and steam required for a reforming reaction in the reformer is supplied from an exhaust heat recovery steam generator in the system. In a carbonate fuel cell power generator, a steam turbine is installed as a drive source of equipment in the system, and a part of a high-temperature cathode outlet gas discharged from a cathode of the fuel cell is pressurized by a high-temperature cathode recycling blower. Recycle to the cathode inlet side, connect the cathode recycle blower and the steam turbine, and use the power recovered by driving the steam turbine to drive the cathode recycle blower. The steam generated by the steam generator is superheated by the steam superheater, the inlet side of the steam turbine is connected to the steam superheater by a steam line so as to be supplied to the steam turbine, and the steam discharged from the steam turbine Is supplied to the inlet side of the reformer as reforming steam, the outlet side of the steam turbine and the reformer inlet side are connected by a reforming steam line.
【０００９】上記蒸気発生と過熱に用いる高温ガスを、
過給機のタービン出口の高温ガスによることとしたり、
又、改質器から排出され高温排ガスによることとした
り、更に、アノードの出口側から排出された高温ガスに
よることとすることができる。The high-temperature gas used for the steam generation and the superheating is as follows:
By hot gas at the turbine outlet of the turbocharger,
Further, it may be based on high-temperature exhaust gas discharged from the reformer, or may be based on high-temperature gas discharged from the outlet side of the anode.
【００１０】[0010]
【００１１】更に又、蒸気タービンにバイパスラインを
設けて、タービン駆動に必要な蒸気量が改質に必要な蒸
気量よりも少ない場合はバイパスさせるようにし逆にタ
ービン駆動に必要な蒸気量が改質に必要な蒸気量よりも
多い場合は蒸気タービンの出口側と凝縮器とを蒸気逃し
ラインにて接続する構成としてもよい。Further, a bypass line is provided in the steam turbine, and when the amount of steam required for driving the turbine is smaller than the amount of steam required for reforming, the steam is bypassed. Conversely, the amount of steam required for driving the turbine is improved. If the amount of steam is larger than required for the quality, the outlet side of the steam turbine and the condenser may be connected by a steam relief line.
【００１２】[0012]
【作用】発電装置の系内で発生した高温ガスを蒸気発生
と蒸気過熱に用いることができ、これにより系内で発生
した高圧蒸気で蒸気タービンを駆動して動力回収を図る
ことができる。The high-temperature gas generated in the system of the power generator can be used for steam generation and steam superheating, whereby the steam turbine can be driven by the high-pressure steam generated in the system to recover power.
【００１３】上記蒸気タービンを駆動して回収した動力
を高温カソードリサイクルブロワの駆動に用いるように
すると、カソードリサイクルブロワの駆動用モータを不
要にできると共に、該モータ駆動電力も不要にできるこ
とになり、系の所内動力が減り、送電端効率を上げるこ
とが可能となる。When the power recovered by driving the steam turbine is used for driving the high-temperature cathode recycle blower, a motor for driving the cathode recycle blower can be dispensed with, and the electric power for driving the motor can be dispensed with. In-plant power of the system is reduced, and it is possible to increase the power transmission end efficiency.
【００１４】蒸気タービンを駆動して動力回収した後、
その蒸気を改質用として改質原料ガス供給ラインの途中
に供給することにより、外部供給用と改質用の蒸気発生
器を共用できることになる。After driving the steam turbine to recover power,
By supplying the steam in the middle of the reforming raw material gas supply line for reforming, the steam generator for external supply and reforming can be shared.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
４に示すものと同様に、電解質板１をカソード２とアノ
ード３の両電極で両面から挟んでカソード２側に酸化ガ
スとして空気Ａを、又、アノード３側に燃料ガスＦＧを
それぞれ供給するようにしてあるセルを図示しないセパ
レータを介し積層してスタックとした構成の溶融炭酸塩
型燃料電池Ｉと、改質原料ガスとして天然ガスＮＧを改
質して燃料電池Ｉのアノード３への燃料ガスとする改質
器４とを備え、改質器４の改質室４ａと燃料電池Ｉのア
ノード３の入口側とを燃料ガス供給ライン５で接続する
と共に、アノード出口ガス中の未反応成分をカソード出
口ガスの一部を用いて触媒燃焼器１４にて燃焼させた
後、燃焼熱を改質器４の加熱源とするように、アノード
出口ガスライン１３とカソード出口ガスライン１５を触
媒燃焼器１４に接続し且つ該触媒燃焼器１４と改質器４
の加熱室４ｂとを燃焼排ガスライン１６にて接続し、
又、上記カソード出口ガスの残りは、カソード出口ガス
ライン１５で空気予熱器１２を通して酸化ガスとしての
空気Ａの予熱に供し、更に、カソード出口ガスの残りの
一部は、リサイクルライン１７と該ライン１７上のカソ
ードリサイクルブロワ１８によりカソード２の入口側へ
戻すようにしてある構成において、上記カソードリサイ
クルブロワ１８を、蒸気発生器２１で発生し過熱器２０
で過熱された高圧蒸気で回わされる蒸気タービン３０に
より駆動させるようにし、蒸気タービン３０から排出さ
れた蒸気を改質用蒸気として利用するようにする。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, an electrolyte plate 1 is sandwiched between both electrodes of a cathode 2 and an anode 3 from both sides, and an oxidizing gas is applied to the cathode 2 side. A molten carbonate fuel cell I having a configuration in which air A and a fuel gas FG are supplied to the anode 3 side through a separator (not shown) and stacked to form a stack, and a reforming raw material gas A reformer 4 for reforming natural gas NG to be used as a fuel gas for the anode 3 of the fuel cell I, wherein the reforming chamber 4a of the reformer 4 and the inlet side of the anode 3 of the fuel cell I After being connected by the gas supply line 5 and unreacted components in the anode outlet gas are burned in the catalytic combustor 14 using a part of the cathode outlet gas, the combustion heat is used as a heating source of the reformer 4. So that the anode outlet gas line 13 The cathode outlet gas line 15 connected to the catalytic combustor 14 and the catalytic combustor 14 and the reformer 4
Is connected to the heating chamber 4b by a flue gas line 16,
The remainder of the cathode outlet gas is supplied to the air A as the oxidizing gas through the air preheater 12 in the cathode outlet gas line 15, and a part of the remaining cathode outlet gas is recycled to the recycle line 17 and the line. In the configuration in which the cathode recycle blower 18 is returned to the inlet side of the cathode 2 by the cathode recycle blower 18, the cathode recycle blower 18 is generated by the steam generator 21 and the superheater 20.
The steam turbine 30 is driven by the high-pressure steam superheated in the above, and the steam discharged from the steam turbine 30 is used as the reforming steam.
【００１７】すなわち、改質器４の加熱室４ｂから排出
された高温のガスを排ガスライン１９より蒸気過熱器２
０、高圧の蒸気発生器２１、凝縮器（温水発生器２３
ａ、カソードガス冷却器２３）を経て気水分離器２４へ
導くようにして、該加熱室４ｂから出た高温ガスを利用
して蒸気発生器２１で蒸気を発生させると共に、該発生
した蒸気を、蒸気タービン３０出口で蒸気が湿り域に入
らない温度以上まで蒸気過熱器２０で過熱させるように
し、且つ該過熱された高圧蒸気を利用して蒸気タービン
３０を駆動させることによって動力を回収するように、
水蒸気ライン２８を蒸気タービン３０の入口側に接続
し、該蒸気タービン３０で回収した動力でカソードリサ
イクルブロワ１８を駆動させるように蒸気タービン３０
とカソードリサイクルブロワ１８とを連結する。That is, the high-temperature gas discharged from the heating chamber 4b of the reformer 4 is supplied to the steam superheater 2 through the exhaust gas line 19.
0, high-pressure steam generator 21, condenser (hot water generator 23)
a, the steam is guided to the steam-water separator 24 through the cathode gas cooler 23), and the steam is generated by the steam generator 21 using the high-temperature gas discharged from the heating chamber 4b. The superheater 20 superheats the steam at a temperature at which the steam does not enter the wet area at the outlet of the steam turbine 30 and recovers power by driving the steam turbine 30 using the superheated high-pressure steam. To
The steam line 28 is connected to the inlet side of the steam turbine 30, and the steam turbine 30 is driven by the power recovered by the steam turbine 30 to drive the cathode recycle blower 18.
And the cathode recycle blower 18 are connected.
【００１８】更に、上記蒸気タービン３０で仕事をして
排出された蒸気を改質用蒸気ライン３１にて改質原料ガ
スとしての天然ガスの供給ライン６の途中に供給して、
改質用として改質室４ａに供給させるようにする。又、
リサイクルライン１７を直接カソード２の入口側に接続
して、空気供給ライン１０をリサイクルライン１７のカ
ソードリサイクルブロワ１８の入口側に接続し、カソー
ド出口ガスと混合してカソードリサイクルブロワ１８で
昇圧されてカソード２へ供給されるようにし、上記気水
分離器２４から排出されたガスを低温のカソードリサイ
クルブロワ３２にて空気供給ライン１０に供給させるよ
うにする。Further, the steam discharged from the steam turbine 30 is supplied through a reforming steam line 31 to the middle of a natural gas supply line 6 as a reforming raw material gas.
It is supplied to the reforming chamber 4a for reforming. or,
The recycle line 17 is connected directly to the inlet side of the cathode 2, the air supply line 10 is connected to the inlet side of the cathode recycle blower 18 of the recycle line 17, mixed with the cathode outlet gas, and pressurized by the cathode recycle blower 18. The gas is supplied to the cathode 2, and the gas discharged from the steam separator 24 is supplied to the air supply line 10 by the low-temperature cathode recycle blower 32.
【００１９】その他の構成は図４に示すものと同じであ
り、同一のものには同一の符号が付してある。The other components are the same as those shown in FIG. 4, and the same components are denoted by the same reference numerals.
【００２０】溶融炭酸塩型燃料電池の運転において、ア
ノード３から排出されたアノード出口ガスは、カソード
２から排出されたカソード出口ガスの一部とともに触媒
燃焼器１４へ導入されて、アノード出口ガス中の未反応
成分が燃焼させられる。触媒燃焼器１４での燃焼により
得られた燃焼熱を改質器４の加熱室４ｂに供給して改質
反応に利用させるようにし、該加熱室４ｂから排出され
た高温のガスの顕熱を蒸気の過熱と蒸気の発生に用いる
ようにすることは、図４の場合と同様である。In the operation of the molten carbonate fuel cell, the anode outlet gas discharged from the anode 3 is introduced into the catalytic combustor 14 together with a part of the cathode outlet gas discharged from the cathode 2, and the anode outlet gas is discharged from the anode outlet gas. Unreacted components are burned. The combustion heat obtained by the combustion in the catalytic combustor 14 is supplied to the heating chamber 4b of the reformer 4 to be used for the reforming reaction, and the sensible heat of the high-temperature gas discharged from the heating chamber 4b is used. The method used for superheating of steam and generation of steam is the same as that in FIG.
【００２１】本発明では、上記加熱室４ｂから排出され
た高温ガスを利用して蒸気発生器２１で発生した高圧の
蒸気を、一部は外部へ水蒸気回収ライン２７により取り
出すようにするが、残りは蒸気過熱器２０で過熱して水
蒸気ライン２８より蒸気タービン３０へ供給し、高圧蒸
気を利用して蒸気タービン３０を駆動させることによっ
て動力回収を図るようにし、この回収した動力を高温の
カソードリサイクルブロワ１８の駆動に用いるように蒸
気タービン３０とカソードリサイクルブロワ１８とを連
結する。これにより高温のカソードリサイクルブロワ１
８は蒸気タービン３０で駆動されることから、従来の如
き駆動用モータＭを不要にすることができると共に、モ
ータＭを用いる場合の冷却器も不要にすることができ、
更に、モータＭを駆動するための電力も不要になって、
系の所内動力を減少でき、その結果、送電端効率を上げ
ることが可能となる。According to the present invention, high-pressure steam generated by the steam generator 21 is partly taken out to the outside by the steam recovery line 27 using the high-temperature gas discharged from the heating chamber 4b. Is heated by the steam superheater 20 and supplied to the steam turbine 30 through the steam line 28, and the steam turbine 30 is driven by using high-pressure steam so as to recover power. The steam turbine 30 and the cathode recycle blower 18 are connected so as to be used for driving the blower 18. This allows the high temperature cathode recycle blower 1
Since the motor 8 is driven by the steam turbine 30, the conventional driving motor M can be dispensed with, and a cooler when the motor M is used can be dispensed with.
Further, electric power for driving the motor M is not required,
The in-plant power of the system can be reduced, and as a result, it is possible to increase the power transmission end efficiency.
【００２２】上記蒸気タービン３０で仕事をした蒸気
は、蒸気タービン３０から排出されて改質用蒸気ライン
３１より天然ガス供給ライン６に供給し、天然ガスＮＧ
の改質用蒸気として使用するようにする。これにより図
４に示す従来方式の如き改質用蒸気発生器２２を省略で
きて、１つの蒸気発生器２１を、外部供給用と改質用に
共用させることができることになる。The steam that has worked in the steam turbine 30 is discharged from the steam turbine 30 and supplied from the reforming steam line 31 to the natural gas supply line 6, where the natural gas NG
Used as reforming steam. Thereby, the reforming steam generator 22 as in the conventional system shown in FIG. 4 can be omitted, and one steam generator 21 can be shared for external supply and reforming.
【００２３】上記実施例の場合は常圧システムであり、
常圧システムの場合は、カソードリサイクルブロワ１８
の必要動力が大きいため、該カソードリサイクルブロワ
１８を駆動する蒸気タービン３０には改質に必要な蒸気
量以上の流量を供給する必要があるため、図１に示す如
く、蒸気タービン３０の出口側と凝縮器としての温水発
生器２３ａの入口側とを蒸気逃がしライン３３で接続
し、該ライン３３に調節弁３４を設けた構成とすること
ができる。In the case of the above embodiment, a normal pressure system is used.
In the case of a normal pressure system, the cathode recycle blower 18
Is required to supply a flow rate equal to or greater than the amount of steam required for reforming to the steam turbine 30 that drives the cathode recycle blower 18, as shown in FIG. A configuration in which a steam release line 33 is connected between the control valve and the inlet side of the hot water generator 23a as a condenser, and a control valve 34 is provided in the line 33 can be adopted.
【００２４】上記のような構成にすると、改質に必要な
蒸気が蒸気タービン３０の駆動に必要な蒸気よりも少な
いときは、蒸気発生器２１で発生した蒸気のうち、必要
量（改質に必要な蒸気量以上の流量）を蒸気タービン３
０の駆動に使い、蒸気タービン３０から出た蒸気の一部
を天然ガスの改質に使うようにすると共に、余った蒸気
を蒸気逃がしライン３３により温水発生器２３ａの入口
側へ戻すようにする。戻された蒸気は、温水発生器２３
ａ、カソードガス冷却器２３で冷却されて水となり、気
水分離器２４より蒸気発生器２１へ戻されることにな
る。With the above configuration, when the steam required for the reforming is smaller than the steam necessary for driving the steam turbine 30, the necessary amount (for the reforming) of the steam generated by the steam generator 21 is used. The steam turbine 3
0, a part of the steam discharged from the steam turbine 30 is used for reforming the natural gas, and the surplus steam is returned to the inlet side of the hot water generator 23a by the steam release line 33. . The returned steam is supplied to the hot water generator 23.
a, The water is cooled by the cathode gas cooler 23 and returned to the steam generator 21 from the steam separator 24.
【００２５】次に、図２は本発明の別の実施例を示すも
ので、蒸気過熱器２０で蒸気を過熱し且つ蒸気発生器２
１で蒸気を発生させるのに用いる高温ガスとして、過給
機３５のタービン３６から排出された高温ガスを用いる
ようにしたものである。そのために、空気供給ライン１
０の途中に、過給機３５のコンプレッサ３７を設け、天
然ガス供給ライン６より分岐させた天然ガスライン６ａ
と空気供給ライン１０より分岐させた空気ライン１０ａ
とを燃焼器３８に接続して、燃焼器３８内で天然ガスを
空気により燃焼させ、燃焼排ガスを排ガスライン３９よ
りガスタービン３６に導入するようにし、更に、カソー
ド出口ガスライン１５を排ガスライン３９に接続して、
高温の燃焼排ガスとカソード出口ガスとでガスタービン
３６を駆動してコンプレッサ３７を回わすようにし、ガ
スタービン３６から出た高温のガスを蒸気発生と過熱に
利用するためガスライン４０を経て蒸気過熱器２０、蒸
気発生器２１に導くようにし、更に、又、改質器４の加
熱室４ｂから出た高温ガスを、排ガスライン１９により
空気予熱器１２に導いた後、温水発生器２３ａ、カソー
ドガス冷却器２３を経て気水分離器２４に導くように
し、該気水分離器２４から出たガスを、低温のカソード
リサイクルブロワ３２で昇圧して空気供給ライン１０の
空気と合流させるようにする。Next, FIG. 2 shows another embodiment of the present invention, in which the steam is superheated by the steam superheater 20 and the steam generator 2 is heated.
The high-temperature gas discharged from the turbine 36 of the supercharger 35 is used as the high-temperature gas used to generate the steam in 1. Therefore, the air supply line 1
0, a compressor 37 of a supercharger 35 is provided, and a natural gas line 6a branched from the natural gas supply line 6 is provided.
And an air line 10a branched from the air supply line 10
Is connected to a combustor 38, natural gas is burned by air in the combustor 38, and the combustion exhaust gas is introduced into a gas turbine 36 from an exhaust gas line 39. Further, the cathode outlet gas line 15 is connected to an exhaust gas line 39. Connect to
The gas turbine 36 is driven by the high-temperature combustion exhaust gas and the cathode outlet gas to rotate the compressor 37, and the high-temperature gas discharged from the gas turbine 36 is used for steam generation and superheating via a gas line 40 for steam superheating. After the high-temperature gas discharged from the heating chamber 4b of the reformer 4 is guided to the air preheater 12 by the exhaust gas line 19, the hot water generator 23a and the cathode The gas is passed through the gas cooler 23 to the steam / water separator 24, and the gas discharged from the steam / water separator 24 is pressurized by the low-temperature cathode recycle blower 32 and merges with the air in the air supply line 10. .
【００２６】この実施例によれば、天然ガスＮＧの一部
を燃料として燃焼器３８で燃焼させ、得られた燃焼排ガ
スとカソード２から排出された高温のカソード出口ガス
とで過給機３５のガスタービン３６を駆動させるように
し、該ガスタービン３６から出た高温ガスを、蒸気発生
と過熱に用いることができる。According to this embodiment, a part of the natural gas NG is burned in the combustor 38 as fuel, and the resulting combustion exhaust gas and the high-temperature cathode outlet gas discharged from the cathode 2 form the supercharger 35. The gas turbine 36 is driven, and the high temperature gas discharged from the gas turbine 36 can be used for steam generation and superheating.
【００２７】図２の実施例の場合は、加圧システムであ
り、加圧システムの場合は、カソードリサイクルブロワ
１８の必要動力が小さいため、カソードリサイクルブロ
ワ１８を駆動する蒸気タービン３０に供給する蒸気量
は、改質に必要な蒸気量よりも少なくてすむ。そのた
め、図２に示す如く蒸気タービン３０の入口側と出口側
とを直接つなぐバイパスライン４１を設け、該バイパス
ライン４１と水蒸気ライン２８の各途中に調節弁４２と
４３を設け、蒸気発生器２１から出た高圧蒸気が蒸気タ
ービン３０の必要駆動力よりも多いときは、蒸気タービ
ン３０の駆動に必要でない分をバイパスライン４１によ
りバイパスさせて改質用蒸気ライン３１より改質器４へ
供給させるようにし、改質器４に供給する蒸気流量は水
蒸気ライン２８上の調節弁４３で調節させるようにす
る。The embodiment shown in FIG. 2 is a pressurized system. In the case of the pressurized system, since the required power of the cathode recycle blower 18 is small, the steam supplied to the steam turbine 30 for driving the cathode recycle blower 18 is used. The amount may be less than the amount of steam required for the reforming. Therefore, as shown in FIG. 2, a bypass line 41 that directly connects the inlet side and the outlet side of the steam turbine 30 is provided, and control valves 42 and 43 are provided halfway between the bypass line 41 and the steam line 28. When the high-pressure steam discharged from the steam turbine is greater than the required driving force of the steam turbine 30, the portion unnecessary for driving the steam turbine 30 is bypassed by the bypass line 41 and supplied to the reformer 4 from the reforming steam line 31. In this way, the flow rate of steam supplied to the reformer 4 is adjusted by the control valve 43 on the steam line 28.
【００２８】図３は本発明の更に別の実施例を示すもの
で、高温のカソードリサイクルブロワ１８の駆動源とし
ての蒸気タービン３０の駆動に用いる高圧蒸気を、燃料
電池Ｉのアノード３から排出された高温ガスを用いて発
生させるようにしたものである。FIG. 3 shows still another embodiment of the present invention, in which high-pressure steam used for driving a steam turbine 30 as a drive source of a high-temperature cathode recycle blower 18 is discharged from an anode 3 of a fuel cell I. This is generated by using a high-temperature gas.
【００２９】すなわち、アノード３から排出されたアノ
ード出口ガスを、熱交換器４４、天然ガス予熱器４５、
熱交換器４６を経た後、蒸気過熱器２０、蒸気発生器２
１を経て気水分離器２４に導くようにアノード出口ガス
ライン１３を配し、アノード出口ガスを蒸気の過熱、蒸
気の発生に用いるようにし、該アノード出口ガスの顕熱
を利用して蒸気発生器２１で発生させられ且つ蒸気過熱
器２０で過熱された高圧蒸気は、前記実施例の場合と同
様に水蒸気ライン２８にて蒸気タービン３０に供給さ
れ、蒸気タービン３０を出た蒸気が改質用蒸気として改
質用蒸気ライン３１より天然ガス供給ライン６に供給さ
れるようにしてある。又、上記気水分離器２４から出た
アノード出口ガスを、アノードリサイクルブロワ４７で
昇圧した後、上記熱交換器４６、４４を経て触媒燃焼器
１４へ導入させるようにし、空気予熱器１２で加熱され
た後の空気の一部を、分岐ライン４８により触媒燃焼器
１４に導入して、上記アノード出口ガス中の未反応成分
を燃焼させるようにし、触媒燃焼器１４からの燃焼熱を
改質器４の加熱室４ｂに供給させて改質反応に供した
後、該加熱室４ｂからの排ガスをカソード３の入口側へ
供給するようにしてある。That is, the anode outlet gas discharged from the anode 3 is supplied to the heat exchanger 44, the natural gas preheater 45,
After passing through the heat exchanger 46, the steam superheater 20, the steam generator 2
The anode outlet gas line 13 is arranged so as to lead to the steam-water separator 24 through 1 and the anode outlet gas is used for superheating of steam and generation of steam, and steam generation is performed using the sensible heat of the anode outlet gas. The high-pressure steam generated by the steam generator 21 and superheated by the steam superheater 20 is supplied to the steam turbine 30 through the steam line 28 in the same manner as in the above embodiment, and the steam exiting the steam turbine 30 is used for reforming. Steam is supplied from the reforming steam line 31 to the natural gas supply line 6. Further, the anode outlet gas discharged from the steam separator 24 is pressurized by the anode recycle blower 47 and then introduced into the catalyst combustor 14 through the heat exchangers 46 and 44, and is heated by the air preheater 12. A part of the air after the combustion is introduced into the catalytic combustor 14 through the branch line 48 so that unreacted components in the anode outlet gas are burned, and the heat of combustion from the catalytic combustor 14 is converted into the reformer. After being supplied to the heating chamber 4b and subjected to the reforming reaction, the exhaust gas from the heating chamber 4b is supplied to the inlet side of the cathode 3.
【００３０】４９は外部へ取り出す蒸気を、高温のカソ
ード出口ガスを利用して発生させる蒸気発生器である。Reference numeral 49 denotes a steam generator for generating steam to be taken out to the outside by using a high-temperature cathode outlet gas.
【００３１】この実施例では、アノード３から出た高温
ガスを使って蒸気を発生させることができるほかは、前
記各実施例の場合と同様の作用効果を有する。In this embodiment, the operation and effects are the same as those of the above embodiments, except that steam can be generated using the high-temperature gas discharged from the anode 3.
【００３２】[0032]
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置によれば、改質原料ガスを改質器で改
質して溶融炭酸塩型燃料電池のアノードの入口側に供給
し、一方、上記燃料電池のカソードの入口側に酸化ガス
を供給するようにし、且つ上記改質器での改質反応に必
要な水蒸気を系内の排熱回収蒸気発生器から供給するよ
うにしてある溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、
系内の機器の駆動源として蒸気タービンを設置し、上記
燃料電池のカソードから排出された高温のカソード出口
ガスの一部を高温のカソードリサイクルブロワで昇圧し
てカソード入口側へリサイクルさせるようにし、該カソ
ードリサイクルブロワと上記蒸気タービンとを連結し
て、蒸気タービンを駆動して回収した動力をカソードリ
サイクルブロワの駆動に用いるようにし、上記蒸気発生
器で発生した蒸気を蒸気過熱器で過熱して上記蒸気ター
ビンに供給するよう蒸気タービンの入口側と蒸気過熱器
とを水蒸気ラインにて接続し、且つ蒸気タービンから出
た蒸気を改質用蒸気として改質器の入口側に供給するよ
う上記蒸気タービンの出口側と改質器入口側とを改質用
蒸気ラインで接続した構成とし、又、蒸気タービンの出
口側と系内の凝縮器入口側とを蒸気逃がしラインで接続
し、改質に用いる以外の蒸気を凝縮器に戻すようにする
構成とし、蒸気タービンをバイパスする蒸気のバイパス
ラインを設け、蒸気タービン駆動に必要でない蒸気量を
バイパスさせて改質原料ガスの改質に用いるようにする
構成にしてあるので、次の如き優れた効果を奏し得る。 (i) 外部供給用蒸気と改質用蒸気の蒸気発生器を共用で
きることになり、改質用蒸気発生器を省略することがで
き、コストダウンが図れる。 (ii)蒸気タービンで回収した動力を高温のカソードリサ
イクルブロワの駆動に用いるようにすることにより、従
来のカソードリサイクルブロワ駆動用のモータを不要に
できると共に、高温カソードリサイクルブロワをモータ
で駆動する場合に必要とされる冷却器も不要になること
からコストダウンが図れる。 (iii) 上記(ii)におけるモータが不要になることから、
モータ駆動電力が要らないので系内の所内動力が減り、
その結果、送電端効率を上げることができる。As described above, according to the molten carbonate fuel cell power generator of the present invention, the reforming raw material gas is reformed by the reformer and the reformed gas is supplied to the anode inlet side of the molten carbonate fuel cell. While supplying oxidizing gas to the inlet side of the cathode of the fuel cell, and supplying steam required for a reforming reaction in the reformer from an exhaust heat recovery steam generator in the system. In the molten carbonate fuel cell power generator that has been
A steam turbine is installed as a drive source of equipment in the system, and a part of the high-temperature cathode outlet gas discharged from the cathode of the fuel cell is pressurized by a high-temperature cathode recycling blower and recycled to the cathode inlet side, The cathode recycle blower and the steam turbine are connected, and the power recovered by driving the steam turbine is used for driving the cathode recycle blower, and the steam generated by the steam generator is superheated by a steam superheater. The inlet side of the steam turbine and the steam superheater are connected by a steam line so as to supply the steam to the steam turbine, and the steam discharged from the steam turbine is supplied to the inlet side of the reformer as reforming steam. The outlet side of the turbine and the inlet side of the reformer are connected by a reforming steam line, and the outlet side of the steam turbine and the condenser in the system are connected. The outlet side is connected with a steam release line, and steam other than used for reforming is returned to the condenser.A steam bypass line that bypasses the steam turbine is provided to reduce the amount of steam that is not necessary for driving the steam turbine. Since the configuration is such that the gas is bypassed and used for reforming the reforming raw material gas, the following excellent effects can be obtained. (i) The steam generator for the external supply steam and the steam for the reforming can be shared, so that the steam generator for the reforming can be omitted and the cost can be reduced. (ii) When the power recovered by the steam turbine is used for driving the high-temperature cathode recycling blower, the conventional motor for driving the cathode recycling blower can be eliminated, and the high-temperature cathode recycling blower is driven by the motor. The cost can be reduced because a cooler required for the system is not required. (iii) Since the motor in (ii) above becomes unnecessary,
Since no motor drive power is required, the in-plant power in the system is reduced,
As a result, the power transmission end efficiency can be increased.
【図１】本発明の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の一実
施例の概要を示す系統構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram showing an outline of an embodiment of a molten carbonate fuel cell power generator according to the present invention.
【図２】本発明の別の実施例の概要を示す系統構成図で
ある。FIG. 2 is a system configuration diagram showing an outline of another embodiment of the present invention.
【図３】本発明の更に別の実施例の概要を示す系統構成
図である。FIG. 3 is a system configuration diagram showing an outline of still another embodiment of the present invention.
【図４】従来の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置の一例を
示す系統構成図である。FIG. 4 is a system configuration diagram showing an example of a conventional molten carbonate fuel cell power generator.
Ｉ 溶融炭酸塩型燃料電池 １ 電解質板 ２ カソード ３ アノード ４ 改質器 ４ａ 改質室 ４ｂ 加熱室 ５ 燃料ガス供給ライン ６ 天然ガス供給ライン（改質原料ガス供給ライン） １０ 空気供給ライン １３ アノード出口ガスライン １５ カソード出口ガスライン １７ リサイクルライン １８ カソードリサイクルブロワ １９ 排ガスライン ２０ 蒸気過熱器 ２１ 蒸気発生器 ２８ 水蒸気ライン ３０ 蒸気タービン ３１ 改質用蒸気ライン ３３ 蒸気逃がしライン ３６ ガスタービン ４０ ガスライン ４１ バイパスライン ＮＧ 天然ガス（改質原料ガス） Ａ 空気（酸化ガス） I Molten carbonate fuel cell 1 Electrolyte plate 2 Cathode 3 Anode 4 Reformer 4a Reforming chamber 4b Heating chamber 5 Fuel gas supply line 6 Natural gas supply line (reformation raw material gas supply line) 10 Air supply line 13 Anode outlet Gas line 15 Cathode outlet gas line 17 Recycle line 18 Cathode recycle blower 19 Exhaust gas line 20 Steam superheater 21 Steam generator 28 Steam line 30 Steam turbine 31 Reforming steam line 33 Steam relief line 36 Gas turbine 40 Gas line 41 Bypass line NG Natural gas (reforming raw material gas) A Air (oxidizing gas)
フロントページの続き (72)発明者 上松 宏吉 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 羽鳥 聡 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 四十物 美裕 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川 島播磨重工業株式会社 東二テクニカル センター内 (72)発明者 疋田 知士 東京都港区芝浦一丁目16番25号 東京瓦 斯株式会社内 (72)発明者 篠崎 憲一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２ 号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 中川 重人 愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−274563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−80761（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/04 - 8/06 Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyoshi Agematsu 3-1-1, Toyosu, Koto-ku, Tokyo Inside Ishikawa Shima Harima Heavy Industries Co., Ltd.Higashi 2 Technical Center No. 15 Inside the Toji Technical Center of Ishikawa Shima Harima Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Mihiro No. 1-15 Toyosu 3-chome, Koto-ku, Tokyo Inside the Toni Technical Center of Ishikawa Shima Harima Heavy Industries, Ltd. Chishi 1-16-16 Shibaura, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kenichi Shinozaki 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Shigeto Nakagawa 507-2 Shinhocho, Tokai City, Aichi Prefecture Toho Gas Co., Ltd. (56) References JP-A-62-274563 (JP, A) JP-A-61-80761 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 8/04-8/06
Claims (3)
酸塩型燃料電池のアノードの入口側に供給し、一方、上
記燃料電池のカソードの入口側に酸化ガスを供給するよ
うにし、且つ上記改質器での改質反応に必要な水蒸気を
系内の排熱回収蒸気発生器から供給するようにしてある
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、系内の機器の
駆動源として蒸気タービンを設置し、上記燃料電池のカ
ソードから排出された高温のカソード出口ガスの一部を
高温のカソードリサイクルブロワで昇圧してカソード入
口側へリサイクルさせるようにし、該カソードリサイク
ルブロワと上記蒸気タービンとを連結して、蒸気タービ
ンを駆動して回収した動力をカソードリサイクルブロワ
の駆動に用いるようにし、上記蒸気発生器で発生した蒸
気を蒸気過熱器で過熱して上記蒸気タービンに供給する
よう蒸気タービンの入口側と蒸気過熱器とを水蒸気ライ
ンにて接続し、且つ蒸気タービンから出た蒸気を改質用
蒸気として改質器の入口側に供給するよう上記蒸気ター
ビンの出口側と改質器入口側とを改質用蒸気ラインで接
続した構成を有することを特徴とする溶融炭酸塩型燃料
電池発電装置。1. A reforming source gas is reformed in a reformer and supplied to an inlet side of an anode of a molten carbonate fuel cell, while an oxidizing gas is supplied to an inlet side of a cathode of the fuel cell. A molten carbonate fuel cell power generator in which steam required for a reforming reaction in the reformer is supplied from an exhaust heat recovery steam generator in the system. A part of the high-temperature cathode outlet gas discharged from the cathode of the fuel cell is pressurized by a high-temperature cathode recycling blower and recycled to the cathode inlet side. The steam turbine is connected to the steam turbine, and the power recovered by driving the steam turbine is used for driving the cathode recycling blower. The steam generated by the steam generator is superheated by the steam superheater. A steam line is connected between the inlet side of the steam turbine and the steam superheater so that the steam is heated and supplied to the steam turbine, and steam discharged from the steam turbine is supplied to the inlet side of the reformer as reforming steam. A molten carbonate fuel cell power generator, wherein the outlet side of the steam turbine and the inlet side of the reformer are connected by a reforming steam line.
酸塩型燃料電池のアノードの入口側に供給し、一方、上
記燃料電池のカソードの入口側に酸化ガスを供給するよ
うにし、且つ上記改質器での改質反応に必要な水蒸気を
系内の排熱回収蒸気発生器から供給するようにしてある
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、系内の機器の
駆動源として蒸気タービンを設置し、上記燃料電池のカ
ソードから排出された高温のカソード出口ガスの一部を
高温のカソードリサイクルブロワで昇圧してカソード入
口側へリサイクルさせるようにし、該カソードリサイク
ルブロワと上記蒸気タービンとを連結して、蒸気タービ
ンを駆動して回収した動力をカソードリサイクルブロワ
の駆動に用いるようにし、上記蒸気発生器で発生した蒸
気を蒸気過熱器で過熱して上記蒸気タービンに供給する
よう蒸気タービンの入口側と蒸気過熱器とを水蒸気ライ
ンにて接続し、且つ蒸気タービンから出た蒸気を改質用
蒸気として改質器の入口側に供給するよう上記蒸気ター
ビンの出口側と改質器入口側とを改質用蒸気ラインで接
続し、更に、蒸気タービンの出口側と系内の凝縮器入口
側とを蒸気逃がしラインで接続し、改質に用いる以外の
蒸気を凝縮器に戻すようにする構成を有することを特徴
とする溶融炭酸塩型燃料電池発電装置。2. The reforming source gas is reformed in a reformer and supplied to an inlet side of an anode of a molten carbonate fuel cell, while an oxidizing gas is supplied to an inlet side of a cathode of the fuel cell. A molten carbonate fuel cell power generator in which steam required for a reforming reaction in the reformer is supplied from an exhaust heat recovery steam generator in the system. A part of the high-temperature cathode outlet gas discharged from the cathode of the fuel cell is pressurized by a high-temperature cathode recycling blower and recycled to the cathode inlet side. The steam turbine is connected to the steam turbine, and the power recovered by driving the steam turbine is used for driving the cathode recycling blower. The steam generated by the steam generator is superheated by the steam superheater. A steam line is connected between the inlet side of the steam turbine and the steam superheater so that the steam is heated and supplied to the steam turbine, and steam discharged from the steam turbine is supplied to the inlet side of the reformer as reforming steam. The outlet side of the steam turbine and the reformer inlet side are connected by a reforming steam line, and further, the outlet side of the steam turbine and the condenser inlet side in the system are connected by a steam release line, and reforming is performed. A molten carbonate fuel cell power generation device having a configuration for returning steam other than used steam to a condenser.
酸塩型燃料電池のアノードの入口側に供給し、一方、上
記燃料電池のカソードの入口側に酸化ガスを供給するよ
うにし、且つ上記改質器での改質反応に必要な水蒸気を
系内の排熱回収蒸気発生器から供給するようにしてある
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置において、系内の機器の
駆動源として蒸気タービンを設置し、上記燃料電池のカ
ソードから排出された高温のカソード出口ガスの一部を
高温のカソードリサイクルブロワで昇圧してカソード入
口側へリサイクルさせるようにし、該カソードリサイク
ルブロワと上記蒸気タービンとを連結して、蒸気タービ
ンを駆動して回収した動力をカソードリサイクルブロワ
の駆動に用いるようにし、上記蒸気発生器で発生した蒸
気を蒸気過熱器で過熱して上記蒸気タービンに供給する
よう蒸気タービンの入口側と蒸気過熱器とを水蒸気ライ
ンにて接続し、且つ蒸気タービンから出た蒸気を改質用
蒸気として改質器の入口側に供給するよう上記蒸気ター
ビンの出口側と改質器入口側とを改質用蒸気ラインで接
続し、更に、蒸気タービンをバイパスする蒸気のバイパ
スラインを設け、蒸気タービン駆動に必要でない蒸気量
をバイパスさせて改質原料ガスの改質に用いるようにす
る構成を有することを特徴とする溶融炭酸塩型燃料電池
発電装置。3. The reforming source gas is reformed by a reformer and supplied to an inlet side of an anode of a molten carbonate fuel cell, while an oxidizing gas is supplied to an inlet side of a cathode of the fuel cell. A molten carbonate fuel cell power generator in which steam required for a reforming reaction in the reformer is supplied from an exhaust heat recovery steam generator in the system. A part of the high-temperature cathode outlet gas discharged from the cathode of the fuel cell is pressurized by a high-temperature cathode recycling blower and recycled to the cathode inlet side. The steam turbine is connected to the steam turbine, and the power recovered by driving the steam turbine is used for driving the cathode recycling blower. The steam generated by the steam generator is superheated by the steam superheater. A steam line is connected between the inlet side of the steam turbine and the steam superheater so that the steam is heated and supplied to the steam turbine, and steam discharged from the steam turbine is supplied to the inlet side of the reformer as reforming steam. The outlet side of the steam turbine and the reformer inlet side are connected by a reforming steam line, and a steam bypass line for bypassing the steam turbine is provided. A molten carbonate fuel cell power generation device having a configuration for use in reforming raw material gas.
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