JP4979935B2

JP4979935B2 - 燃料改質装置

Info

Publication number: JP4979935B2
Application number: JP2005364422A
Authority: JP
Inventors: 孝博中野利
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-12-19
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2025-12-19
Also published as: JP2007015911A

Description

本発明は、原燃料である炭化水素ガスを水蒸気改質する燃料改質装置、特に、改質された水素を用いて発電する燃料電池と組み合わせて用いられる水蒸気改質装置に関する。

燃料電池は、燃料の有する化学エネルギーを機械エネルギーや熱エネルギーを経由することなく直接電気エネルギーに変換する装置であり、高いエネルギー効率が実現可能である。良く知られた燃料電池の形態としては、電解質層を挟んで一対の電極を配置し、一方の電極（アノード側）に水素を含有する燃料ガスを供給するとともに他方の電極（カソード側）に酸素を含有する酸化ガスを供給するものであり、両極間で起きる電気化学反応を利用して起電力を得る。以下に、燃料電池で起きる電気化学反応を表す式を示す。（１）はアノード側に於ける反応、（２）はカソード側に於ける反応を表し、燃料電池全体では（３）式に表す反応が進行する。

Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- ………（１）
１／２Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ ………（２）
Ｈ₂＋１／２Ｏ₂→Ｈ₂Ｏ ………（３）
燃料電池は、使用する電解質によって、いくつかの種類があるが、これらの燃料電池の中で、固体高分子型燃料電池、リン酸型燃料電池、溶融炭酸塩型燃料電池等では、その電解質の性質から、二酸化炭素を含んだ酸化ガスや炭酸ガスを使用することが可能である。そこで通常これらの燃料電池では、空気を酸化ガスとして用い、天然ガス等の炭化水素系の原燃料を燃料改質装置の改質器で水蒸気改質して生成した水素を含むガスを燃料ガスとして用いている。また、天然ガス等の炭化水素系の原燃料には、硫黄分が含まれているので、改質器の前段に設けた脱硫器で原燃料の脱硫を行っている。

式（４）は、改質器におけるメタンの改質反応について示したものである。

CH₄ + H₂O → CO + 3H₂+206.14 KJ/mol ………（４）
式（４）に示される通り、メタンの改質反応は吸熱反応であるため、メタンに水蒸気を添加したうえで、燃料電池からの燃料オフガスを燃焼させた燃焼排ガスにより粒状改質触媒を600〜700℃に加熱することにより改質反応を行わせて、水素に富んだ改質ガスを生成している。

改質器を出たこの改質ガスは、改質ガス中の一酸化炭素濃度を低減するために一酸化炭素変成器に供給され、所定の温度に制御された一酸化炭素変成器において、一酸化炭素濃度を1%以下に低減し、燃料電池がリン酸形燃料電池(PAFC)の場合は、このガスを燃料電池の燃料極へ供給して発電を行っている。

図３はこの種の脱硫器，改質器，原燃料予熱器等を備えた従来の燃料改質装置の系統図である。図３に示す燃料改質装置１は、脱硫器２と改質器３と、改質器３の上部に設けられたバーナ５、一酸化炭素変成器４とから構成されている。脱硫触媒が充填された脱硫器２は改質器３の前段に設けられ、脱硫器２に供給される原燃料に含まれる硫黄分を脱硫する。変成触媒が充填された一酸化炭素変成器４は改質器３の後段に設けられ、この改質器から供給される改質ガスに含まれる一酸化炭素は１%以下に低減される。

一方、固体高分子形燃料電池(PEFC)は、その動作温度が60〜80℃と低いために、改質ガス中に一酸化炭素が存在すると、これが触媒毒となって性能が劣化することから、一酸化炭素をさらに低減するために、改質ガスは一酸化炭素除去器に供給される。ここで一酸化炭素は選択的に酸化されて二酸化炭素となり、一酸化炭素濃度は10ppm以下に低減された後の改質ガスが、固体高分子形燃料電池(PEFC)に供給される。

このような燃料改質装置は、改質器の改質触媒温度を600℃〜700℃、一酸化炭素変成器の触媒温度を250℃前後、一酸化炭素除去器の触媒温度を150℃前後に各々保ち、燃料改質反応を行っている。各反応器の温度を制御するため、それぞれを分離し個別に温度制御を行う図３のような燃料改質装置１や、例えば特許文献１や２に記載されているように、脱硫器、改質器、一酸化炭素変成器、一酸化炭素除去器等を1つのユニットとしてまとめてなる燃料改質装置で各反応器間に断熱層を設け、排ガスと熱交換することによって所定の温度に保つものが知られている。

特許文献２に記載された燃料改質装置は、燃焼器から噴出される燃焼ガスが通流する炉筒の周囲に並設された複数の改質管からなる改質器と、その関連機器である水蒸気発生器、原燃料気化器、脱硫器、低温シフトコンバータ及び選択酸化ＣＯ除去器からなるユニットを真空断熱容器で覆い、この真空断熱容器内を燃焼ガスの流路として前記各機器の周囲を流れるよう構成したものである。
特開２００３−１６０３０６号公報特開２００３−３２７４０５号公報

ところで、固体高分子型燃料電池発電装置は、燃料電池本体の運転温度が低いため、他の高温で発電する燃料電池発電装置のように燃料電池本体を冷却する冷却水循環系から改質用水蒸気を得ることができない。したがって、改質用の水蒸気を得るために水蒸気発生器を設ける必要があった。

水蒸気発生器を燃料改質装置とは別に設ける場合は、システム全体の大きさが大きくなり、またその熱源も必要となる。

一方、特許文献２の燃料改質装置においては、改質関連機器を収納する真空断熱容器内に水蒸発器も備えているが、改質用水を供給する配管が燃料改質装置の下方から燃焼排ガス流路の中を各機器の間隙を縫って上方の水蒸発器へ接続される複雑な配管構成となっている。また改質用水は下から上へ通流しており、その配管が高温の燃焼ガス中に直接設けられているので、配管内で水が急激に蒸発して気泡を生じると間欠的な脈動を生じて水の供給量が安定せず、必要な改質用蒸気が改質器に供給されずに改質率が低下して燃料電池発電システムの性能を低下させるおそれがある。

さらに、１つのユニットとして各機器を１つの真空断熱容器に収納しているものの、水蒸発器も含め各機器が、各々別個に形成された機器を配置し配管接続したものであって、全体の構造が複雑なものであった。

また、燃料改質装置の加熱を行うバーナ用燃料に、燃料電池に供給されたのち発電に使われずに燃料電池から排出された未反応の水素ガス(電池オフガス)を利用されるが、電池オフガスには水分が多く含まれているため、バーナが上向きに火炎を形成するように配置されている燃料改質装置においては、バーナ部に供給された高湿度の電池オフガス中の水分が凝縮しバーナ配管経路やバーナの燃料噴出口を閉塞したり、炉内に水滴が溜まることによって、バーナでの燃焼反応を阻害し着火不良、失火などが起こることがあった。

この発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、本発明の課題は、燃料改質装置を小型化、簡素化し、さらに燃焼ガスや各反応器の熱を有効に利用するとともに各反応器が最適な温度に制御され安定な燃料処理性能が得られる一体型燃料改質装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、燃焼器の外側に、同心状に径の異なる複数の円筒が配置され、径方向の内側から順に第１、第２及び第３の環状空間内が形成された燃料改質装置において、前記第１の環状空間は、燃焼器から排出された燃焼排ガスが通流する燃焼排ガス流路とし、前記第２の環状空間には、上部から未気化の改質用水と原燃料ガスとが導入され、前記改質用水は重力に逆らうことなく通流して気化することにより水蒸気を発生する水蒸気発生部と、改質部とが、この順で上下に配置され、前記第３の環状空間には、一酸化炭素変成部が前記水蒸気発生部に隣接する位置に配置され、前記燃焼器は、その内壁面に沿ってバーナ用の燃焼空気供給路が形成された燃焼空気筒と、上部にバーナを備えた燃焼筒とが、この順で上下に配置され、前記燃焼排ガス流路の内側であって、前記水蒸気発生部に相対する部分に前記燃焼空気供給路が配設され、前記改質部に相対する部分に前記燃焼筒が配設されてなるものとする。

また、前記第３の環状空間の前記一酸化炭素変成部の改質ガス通流方向下流側かつ前記水蒸気発生部に隣接する位置に、一酸化炭素除去器を備えることとした。

さらに、前記燃焼排ガス流路と前記水蒸気発生部との間の円筒の外側表面に、該表面に沿って改質用水を螺旋状に通流させる螺旋状ガイドを設けることとした。

また、前記水蒸気発生部と改質部との間に、水蒸気及び原燃料ガスを通過させ、水を受け止める水受け部を設けることがこのましい。

またさらには、上記燃料改質装置の外周の少なくとも一部を環状に取り巻く脱硫部を設けることとし、脱硫部を前記一酸化炭素変成部に隣接して配置することとしてもよい。

この発明によれば、改質部や水蒸発部を多重円筒内に収め装置を小型化、簡素化できるとともに、燃焼排ガスや各反応部の熱を効率よく利用でき、さらには燃料処理性能を安定化させた一体型燃料改質装置を提供することができる。

本発明の実施形態に関して、図１に基いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る燃料改質装置の模式的概略構成図である。

燃料改質装置１０の中心軸上には、一体に形成された燃焼空気筒１１と燃焼筒１２とから成り、内部に下向きに火炎を形成するバーナ１４を備える燃焼器１３が配置されている。燃焼空気筒１１とその内側の燃焼空気筒内筒１５との間の環状の空間は燃焼空気供給路１６を形成しており、燃焼空気供給路１６の下部はバーナカップ１７に形成された孔に連通している。燃焼空気筒内筒１５の内部には、バーナ１４へ燃焼用燃料を供給するバーナ燃料供給路１８が貫通しており、バーナ燃料供給路１８の上端はバーナ燃料供給口１９を有している。

上記の構成を備えた燃焼器１３の外側には、燃焼器１３よりも径が大きく底面を有する内筒２０を配置し、燃焼器１３と内筒２０との間の間隙により燃焼排ガス流路２１を形成している。

内筒２０の底板と燃焼筒１２の下端との間は、燃焼排ガス中の水分が凝縮して底部に溜まっても、燃焼排ガスが燃焼筒１２の先端で折り返して燃焼排ガス流路２１に流入する際に、この凝縮水を巻き込んで流路が閉塞しない適度の距離を設けている。底部に溜まった凝縮水は、燃焼部が十分加熱されると気化して燃焼排ガスとともに外部に排出される。

燃焼空気筒内筒１５と、燃焼空気筒１１及び内筒２０は、各々の上端付近に形成されたフランジ部２２にガスケットを挟んで重ねたのちボルトで固定されている。

内筒２０のさらに外側には、同じく底面を有する外筒２３が内筒２０との間に間隙を設けて配置されている。そして、内筒２０と外筒２３との間には隔壁２４が設けられ、内筒２０と外筒２３との間を同心円状の２つの環状空間に区分されていると共に、両環状空間は外筒２３の底面と隔壁２４下端との間に設けられた間隙を介して連通している。なお、隔壁２４は、燃焼空気筒１１の外周部分に位置する径の小さい上部仕切筒２４ａと、これよりも径が大きく燃焼筒１２の外周部分に位置する下部仕切筒２４ｂと、上部仕切筒２４ａ下端と上部仕切筒２４ｂ上端との間に径の差によって生じる隙間を塞ぐ環状の水平板とにより構成されている。

内筒２０と上部仕切筒２４ａとの間の環状空間は、上端部に改質用水と原燃料ガスとを併せて供給する原燃料ガス供給口２５が接続されていると共に、上部仕切筒２４ａに相対する内筒２０の外壁には、螺旋状に板または棒状の部材により形成された螺旋状ガイド２６が溶接されており、原燃料ガス供給口２５から供給された改質用水が螺旋状ガイド２６上を伝って内筒２０の表面に接して流れる間に加熱され、気化する水蒸気発生部２７を構成している。

内筒２０と下部仕切筒２４ｂとの間の環状空間は、下端に触媒が落ちないように触媒直径よりも小さく、かつガスが通過する際に過度の圧損とならない程度の径の孔が形成された板底を有しており、その上に改質触媒が充填され改質部２８が形成されている。改質触媒としてはルテニウム系やニッケル系の水蒸気改質触媒が用いられる。改質触媒の上にはアルミナボールを充填したアルミナボール層２９が形成されており、これにより、アルミナボール層２９を通過する原燃料ガスが、その内側を通流する燃焼排ガスと外側を通流する改質ガスからの熱を回収して昇温され、一方、改質ガスは降温される。また万が一、未気化の改質水が流れ込んできた場合には、アルミナボール層２９における熱交換で水が蒸発するので、水のまま改質部２８に流入することで触媒を劣化させるのを防ぐことができる。

水蒸気発生部２７とアルミナボール層２９との間には、気化せずに水蒸気発生部２７の下端へ到達した改質用水を受け止め、気体のみを改質部２８へ通流させるための水受け部３０が設けられている。これにより、改質用水が液体の状態で改質部２８に入ることを防ぎ、これにより触媒の割れや剥がれが発生することを防止するとともに、改質用水の急激な気化による急激な体積変化によって圧力変動が発生し、原燃料ガス量や蒸気量が変動して改質反応が不安定になるのを防止し、さらには、急激な気化によって改質部の温度が不安定になるのを防止している。

下部仕切筒２４ｂと外筒２３との間の環状空間は改質ガス流路３１を構成している。上部仕切筒２４ａと外筒２３との間の環状空間には、その上端部近傍に一酸化炭素除去触媒が充填された一酸化炭素除去部３２が、その下方に一酸化炭素変成触媒を充填した一酸化炭素変成部３４が形成されている。一酸化炭素変成入口マニホールド３３と一酸化炭素変成部３４との間には、アルミナボールを充填したアルミナボール層２９を設けて原料ガスと改質ガスとの熱交換により一酸化炭素変性部３４の入口温度が一酸化炭素変性反応に適した３００〜３５０℃になるようにしている。なお、一酸化炭素除去触媒としては貴金属系触媒が、一酸化炭素変成触媒としては、貴金属系触媒または銅−亜鉛触媒などが用いられる。また、一酸化炭素除去部３２と一酸化炭素変成部３４との間は環状の水平板で仕切られており、一酸化炭素変成出口マニホールド３５に接続された一酸化炭素変成ガス排出口３６から導出した一酸化炭素変成後の改質ガスに、狭い配管内で選択酸化用空気を混合した後、選択酸化空気混合ガス入口３７を介して選択酸化空気混合後マニホールド３８に戻すことによって、改質ガスに対し均一に空気を混合するようにしている。

一酸化炭素除去部３２の上部の一酸化炭素除去器出口マニホールド３９には、一酸化炭素除去後の改質ガスを燃料改質装置１０の外に取り出すための改質ガス排出口４０が接続されている。

また、燃料改質装置１０の周囲は、燃料改質装置１０からの放熱を防ぐために図示しない断熱材で覆われている。

次に、上述のように構成された本発明の燃料改質装置１０を作動した場合の各流体の流れについて、燃料電池と組み合わせて運転する場合を例に説明する。なお、図１中の矢印は、各流体の通流方向を示す。

通常運転時には、燃料電池から反応に利用されずに排出された電池オフガスがバーナ燃料としてバーナ燃料供給口１９を介してバーナ燃料供給路１８に、また、空気が燃焼空気供給路１６に供給されて、各々鉛直方向下向きに流れ、バーナ１４で燃焼する。

一方、燃料改質装置１０の起動時には、バーナ燃料供給口１９に改質用の原燃料ガスを供給するが、これに代えて、改質原燃料として原燃料ガス供給口２５から供給され各反応部を通流後、改質ガス排出口４０から排出されたガスを再びバーナ燃料供給口１９に送る配管（図示せず）から循環供給することとしても良い。また、起動後、通常運転に入るまでの調整運転の段階では、改質ガス排出口４０から排出された改質ガスの全量をバーナ燃料供給口１９から燃焼バーナ１４に送って燃焼させる。

燃焼によって発生した高温の燃焼排ガスは、燃焼筒１２下端の開口部から内筒２０に排出され、燃焼排ガス流路２１を下から上へと流れる。一方、原燃料ガス供給口２５から導入された原燃料ガスと改質用水とは、水蒸気発生部２７の上方から下方へと向かって流れるが、改質用水は上述したように、螺旋状ガイド２６上を伝って内筒２０表面を旋回しながら流れるので、内筒２０の内側を流れる燃焼排ガスの熱が有効に伝熱され水蒸気となって、改質部２８へ原燃料ガスとともに供給される。改質部２８は内側を流れる燃焼排ガスにより４００℃〜６５０℃程度に加熱される。改質部２８を出た改質ガスは、下部仕切筒２４ｂの下端で折り返して流れの方向を変え、改質ガス流路３１を上昇しながら内側に隣接する改質部２８に熱を与え、３００℃〜３５０℃程度となって一酸化炭素変成部３４へ導入される。

一酸化炭素変成部３４での反応は発熱反応であり、この反応熱が内側の水蒸気発生部２７を通流する改質用水または水蒸気と原燃料ガスに与えられ、改質ガスは２００℃程度となって一酸化炭素変成部３４を出る。選択酸化用空気が混合された改質ガスは１５０℃〜１００℃程度となって一酸化炭素除去部３２に導入されるが、ここでも改質ガスの熱は水蒸気発生部２７へ伝えられ、一酸化炭素除去部３２を出る改質ガスの温度は１００℃程度まで低下する。

このような実施の形態の燃料改質装置１０は、特に次の特徴点を有している。

まず、燃焼空気筒１１と燃焼筒１２、内筒２０および隔壁２４の各筒を介して隣接する各流体の鉛直方向の流れの向きが、全て対向している。すなわち、燃焼空気筒１１を流れる空気及び燃焼筒１２を流れる燃焼排ガスが鉛直方向下向きに、これに隣接する燃焼排ガス流路２１を流れる燃焼排ガスは鉛直方向上向きに、さらにその外側に隣接する水蒸気発生部２７及び改質部２８を流れる改質用水、水蒸気及び原燃料ガスは鉛直方向下向きに、さらにその外側に隣接する改質ガス流路３１、一酸化炭素変成部３４及び一酸化炭素除去部３２を通流する改質ガスは鉛直方向上向きへと流れる。このように全ての流体が対向流として通流することにより、隣接する流路を流れる流体間での伝熱が効率良く行われる。

次に、燃焼排ガス流路２１が、水蒸気発生部２７や改質部２８の内側を流れるよう構成されているため、燃料改質装置１０の側面からの燃焼排ガスの熱の放熱が防げるので熱を無駄なく利用することができるとともに、周囲の断熱材の厚さを小さくすることができる。

また、燃焼排ガス流路２１が、燃焼空気供給路１６と水蒸気発生部２７との間に設けられているので、改質部２８の加熱に寄与した後なお高温の燃焼排ガスが保有する熱を改質用水の気化、原燃料ガスの予熱、及びバーナ用燃焼空気の予熱にと、最大限に利用することが可能となっている。なお、最も高温となる燃焼排ガス流路２１下端の燃焼排ガス温度は１０００℃程度、改質部２８を通過後の燃焼排ガス温度は５００℃程度であるが、燃焼排ガス流路２１上部の燃焼排ガス排出口４１における燃焼排ガス温度は１００℃程度となる。このため、燃焼排ガスの排熱を回収するための排熱回収装置を別に設ける必要もない。

そして、水蒸気発生部２７の外周側には一酸化炭素変成部３４及び一酸化炭素除去部３２が隣接しているので、水蒸気発生部２７は内周側と外周側の両方から加熱されて改質用水の気化に必要な熱量が供給され、また、内筒２０の外表面に接して改質用水を螺旋状に伝達する螺旋状ガイド２６により、未気化の液状水が鉛直方向に最短距離で滴下するのを妨ぐ構造としたので、液状の改質用水を原燃料ガスとともに直接燃料改質装置１０に導入することが可能になった。すなわち、本発明の燃料改質装置１０の水蒸気発生部２７は、原燃料ガスと共に液状の改質用水のまま水蒸気発生部２７に供給しても、改質部２８に到達するまでの間に気化することが可能で、簡易な構造でありながら、従来別個に設けていた原燃料ガス予熱器の機能と水蒸気発生器としての機能とを併せ持つので、燃料改質装置１０全体をコンパクトにすることができる。

また、本発明の燃焼改質装置１の水蒸気発生部２７は、水蒸気発生部２７の入口から改質器３に至るまでの改質用水及び改質用水蒸気の流路に、重力に逆らう方向に形成されている部分がなく水が滞留せずに改質部に供給されるため、改質反応に必要な水量を制御良く供給することができる。

次に、図２に本発明の異なる実施形態について示す。図１に示す燃料改質装置１０との違いは、外筒２３の外周の一部を取り囲む脱硫部４３を設けた点である。

本実施形態の燃料改質装置４２では、脱硫部４３は、一酸化炭素変成部３４の外周に設置しているが、これに代えて、改質部２８の外周に断熱層を介して設置してもよい。

脱硫部４３内には、内側の一酸化炭素変成部３４の温度勾配に合わせて下から順に水添脱硫触媒、吸着剤、及び高次脱硫剤を各々３５０〜３００℃、２５０℃程度、２５０〜２００℃となる位置に充填している。

なお、水添脱硫触媒としてはＮｉ−Ｍｏ系やＣｏ−Ｍｏ系触媒が、吸着剤としてはＺｎＯが、高次脱硫剤としてはＣｕ−Ｚｎ系やＣｕ−Ｚｎ−Ａｌ系が用いられる。

水素を添加した原燃料ガスを脱硫部原燃料入口４４から脱硫部４３へと導入され、脱硫した後の原燃料ガスは、脱硫部原燃料出口４５から排出され、原燃料ガス供給口２５へと送られる。

本発明の実施形態に係る燃料改質装置の模式的概略構成図本発明の他の実施形態に係る燃料改質装置の模式的概略構成図従来の燃料改質装置の系統図

符号の説明

１、１０、４２燃料改質装置
２脱硫器
３改質器
４一酸化炭素変成器
５バーナ
１１燃焼空気筒
１２燃焼筒
１３燃焼器
１４バーナ
１５燃焼空気筒内筒
１６燃焼空気供給路
１７バーナカップ
１８バーナ燃料供給路
１９バーナ燃料供給口
２０内筒
２１燃焼排ガス流路
２２フランジ部
２３外筒
２４ａ上部仕切筒
２４ｂ下部仕切筒
２５原燃料ガス供給口
２６螺旋状ガイド
２７水蒸気発生部
２８改質部
２９アルミナボール層
３０水受け部
３１改質ガス流路
３２一酸化炭素除去部
３３一酸化炭素変成入口マニホールド
３４一酸化炭素変成部
３５一酸化炭素変成出口マニホールド
３６一酸化炭素変成ガス排出口
３７選択酸化空気混合ガス入口
３８選択酸化空気混合後マニホールド
３９一酸化炭素除去器出口マニホールド
４０改質ガス排出口
４１燃焼排ガス排出口
４３脱硫部
４４脱硫部原燃料入口
４５脱硫部原燃料出口

Claims

燃焼器の外側に、同心状に径の異なる複数の円筒が配置され、径方向の内側から順に第１、第２及び第３の環状空間内が形成された燃料改質装置において、
前記第１の環状空間は、燃焼器から排出された燃焼排ガスが通流する燃焼排ガス流路とされ、
前記第２の環状空間には、上部から未気化の改質用水と原燃料ガスとが導入され、前記改質用水は重力に逆らうことなく通流して気化することにより水蒸気を発生する水蒸気発生部と、改質部とが、この順で上下に配置され、
前記第３の環状空間には、一酸化炭素変成部が前記水蒸気発生部に隣接する位置に配置され、
前記燃焼器は、その内壁面に沿ってバーナ用の燃焼空気供給路が形成された燃焼空気筒と、上部にバーナを備えた燃焼筒とが、この順で上下に配置され、
前記燃焼排ガス流路の内側であって、前記水蒸気発生部に相対する部分に前記燃焼空気供給路が配設され、前記改質部に相対する部分に前記燃焼筒が配設されていることを特徴とする燃料改質装置。
前記第３の環状空間には、前記一酸化炭素変成部の改質ガス通流方向下流側かつ前記水蒸気発生部に隣接する位置に、一酸化炭素除去器を備えることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
前記燃焼排ガス流路と前記水蒸気発生部との間の円筒の外側表面に、該表面に沿って改質用水を螺旋状に通流させる螺旋状ガイドを有することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料改質装置。
前記水蒸気発生部と改質部との間に、水蒸気及び原燃料ガスを通過させ、水を受け止める水受け部を有することを特徴とする請求項1から３の何れかに記載の燃料改質装置。
前記１から４の何れかに記載の燃料改質装置の外周の少なくとも一部を環状に取り巻く脱硫部を有することを特徴とする燃料改質装置。
前記脱硫部が前記一酸化炭素変成部に隣接して配置されていることを特徴とする請求項５に記載の燃料改質装置。