JPS62190660A - 燃料電池発電プラントの休止方法 - Google Patents
燃料電池発電プラントの休止方法Info
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- JPS62190660A JPS62190660A JP61032246A JP3224686A JPS62190660A JP S62190660 A JPS62190660 A JP S62190660A JP 61032246 A JP61032246 A JP 61032246A JP 3224686 A JP3224686 A JP 3224686A JP S62190660 A JPS62190660 A JP S62190660A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、燃料電池発電プラントの運転方法で、特に
プラントの休止方法に関するものである。
プラントの休止方法に関するものである。
第２図は一般に知られている燃料電池発電プラントの一
例を示すシステム系統図である。図において、１１）は
燃料改質装置、（２）はこの燃料改質装置＋１１に組み
込まれたバーナ、（３）は燃料電池本体、（４１は燃料
室、（５）は酸化別室、（６）は原料の燃料ガス、例え
ば天然ガスを燃料改質装置Ｉｌ＋へ供給する系統、（７
：は天然ガスをバーナ（２）へ供給する系統、（８）は
空気をバーナ（２）へ供給する系統、（９）は水蒸気を
燃料改質装置Ｉｌ＋へ供給する系統、（１０１は空気を
酸化剤室１６１へ供給する系統、（Ｉｌ＋は窒素などの
不活性ガスを燃料系統（６）へ供給する系統、０匂は同
じく不活性ガスを空気系統（１０）へ供給する系統、（
１８ａ） ｒ／ｉ水蒸気の供給弁、（１８ｂ）は天然ガ
スの燃料改質装置１！１への供給弁、（１３ａ）は天然
ガスのバーナ１２）への供給弁、（１８ｄ）は空気の酸
化剤室＋５１への供給弁、（１３ｅ）は空気のバーナ（
２）への供給弁、（１８ｆ）は窒素の供給弁、（１４ａ
）は燃料室１４）からの放出弁、（１４１：＋）は酸化
剤室（５）からの放出弁、＋１６１は燃料改質装置（！
１で用いられた燃焼ガス中の水分を収り除く気水分離器
、ａｅは燃焼ガスを上記気水分子ｍ器−へ送る系統、（
１″７）は凝縮水の排水系統、賭は燃焼ガスを放出する
系統である。
例を示すシステム系統図である。図において、１１）は
燃料改質装置、（２）はこの燃料改質装置＋１１に組み
込まれたバーナ、（３）は燃料電池本体、（４１は燃料
室、（５）は酸化別室、（６）は原料の燃料ガス、例え
ば天然ガスを燃料改質装置Ｉｌ＋へ供給する系統、（７
：は天然ガスをバーナ（２）へ供給する系統、（８）は
空気をバーナ（２）へ供給する系統、（９）は水蒸気を
燃料改質装置Ｉｌ＋へ供給する系統、（１０１は空気を
酸化剤室１６１へ供給する系統、（Ｉｌ＋は窒素などの
不活性ガスを燃料系統（６）へ供給する系統、０匂は同
じく不活性ガスを空気系統（１０）へ供給する系統、（
１８ａ） ｒ／ｉ水蒸気の供給弁、（１８ｂ）は天然ガ
スの燃料改質装置１！１への供給弁、（１３ａ）は天然
ガスのバーナ１２）への供給弁、（１８ｄ）は空気の酸
化剤室＋５１への供給弁、（１３ｅ）は空気のバーナ（
２）への供給弁、（１８ｆ）は窒素の供給弁、（１４ａ
）は燃料室１４）からの放出弁、（１４１：＋）は酸化
剤室（５）からの放出弁、＋１６１は燃料改質装置（！
１で用いられた燃焼ガス中の水分を収り除く気水分離器
、ａｅは燃焼ガスを上記気水分子ｍ器−へ送る系統、（
１″７）は凝縮水の排水系統、賭は燃焼ガスを放出する
系統である。
囚は水蒸気を保持するタンク、（Ｂ）は燃料ガスを保持
するタンク、（Ｃ）は空気を保持するタンク、ｐｌは不
活性ガス、例えば窒素を保持するタンクである。
するタンク、（Ｃ）は空気を保持するタンク、ｐｌは不
活性ガス、例えば窒素を保持するタンクである。
次に動作について説明する。供給弁（Ｉｎ）を開き系統
＋６１ Ｋよってタンク＋Ｂ）の天然ガスを、また供給
弁（１ａａ） ｋ開き系統（９）によってタンク囚の水
蒸気を燃料改質装置Ｉｌｌへ供給し、例えば水蒸気改質
反応によシ処理して水素濃度の高い改質ガスを生成する
。一方、供給弁（１３ｃ） ２開き系統（７）によって
タンク＋Ｂｌの天然ガスを、供給弁（１３ｅ）ｉ開き系
統（８）によってタンク＋Ｃ１の空気をバーナ（２）へ
供給して上記改質反応の際に加熱源となる燃焼ガスを製
造する。
＋６１ Ｋよってタンク＋Ｂ）の天然ガスを、また供給
弁（１ａａ） ｋ開き系統（９）によってタンク囚の水
蒸気を燃料改質装置Ｉｌｌへ供給し、例えば水蒸気改質
反応によシ処理して水素濃度の高い改質ガスを生成する
。一方、供給弁（１３ｃ） ２開き系統（７）によって
タンク＋Ｂｌの天然ガスを、供給弁（１３ｅ）ｉ開き系
統（８）によってタンク＋Ｃ１の空気をバーナ（２）へ
供給して上記改質反応の際に加熱源となる燃焼ガスを製
造する。
燃料改質装置＋１１で生成された水素濃度の高い改質ガ
スは、燃料室（４）へ供給され、供給弁（１１ｉｄ）勿
開けることにより酸化剤室（６１へ供給される空気と′
！！気化学的に反応し、発電を行なう。
スは、燃料室（４）へ供給され、供給弁（１１ｉｄ）勿
開けることにより酸化剤室（６１へ供給される空気と′
！！気化学的に反応し、発電を行なう。
従来、この様に運転している燃料電池発′１プラント’
１休止する方法として、燃料電池本体１３）の負荷をオ
フにし、供給弁（１８ａχ（Ｉｎ） （ｉ−閉めること
により燃料改質装置＋１１への天然ガスと水蒸気の供Ｍ
ｋ停止し、また供給弁（ｔａａ） ｋ閉めることによシ
燃料電池本体＋３１への空気の供給を停止し、供給弁（
１１３０）、（１８ｅ） ｋ閉めることによりバーナ（
２）の燃焼を停止する。次に供給弁（１８ｆ）１に開き
、タンク（２）の窒素などの不活性ガスを燃料改質装置
１１１１電池本体（３１の燃料室および酸化剤室（５）
へ供給して、各装置内のガスを全部不活性ガスで置換し
た後、放出弁（１４ａ入（１４ｂ） ’ｉ全全閉し、不
活性ガスを充満させ、その状態を保持する。燃料改質装
置ｆｉ＋で用いられた燃焼ガスは系統０υから気水分離
器９ｄへ導入され、ここで分離された凝縮水は系統１η
を通って排水され、燃焼ガスは系統（１四より排気され
る。
１休止する方法として、燃料電池本体１３）の負荷をオ
フにし、供給弁（１８ａχ（Ｉｎ） （ｉ−閉めること
により燃料改質装置＋１１への天然ガスと水蒸気の供Ｍ
ｋ停止し、また供給弁（ｔａａ） ｋ閉めることによシ
燃料電池本体＋３１への空気の供給を停止し、供給弁（
１１３０）、（１８ｅ） ｋ閉めることによりバーナ（
２）の燃焼を停止する。次に供給弁（１８ｆ）１に開き
、タンク（２）の窒素などの不活性ガスを燃料改質装置
１１１１電池本体（３１の燃料室および酸化剤室（５）
へ供給して、各装置内のガスを全部不活性ガスで置換し
た後、放出弁（１４ａ入（１４ｂ） ’ｉ全全閉し、不
活性ガスを充満させ、その状態を保持する。燃料改質装
置ｆｉ＋で用いられた燃焼ガスは系統０υから気水分離
器９ｄへ導入され、ここで分離された凝縮水は系統１η
を通って排水され、燃焼ガスは系統（１四より排気され
る。
なお、このような技術は、例えば特開昭５８−１６４１
１１６号公報に開示されている。
１１６号公報に開示されている。
従来の燃料Ｘ池発電プラントの休止方法では、燃料改質
装置、電池本体の燃料室及び酸化剤室における勉媒等が
酸化雰囲気になると活性が吐下し再運転に際し再度還元
処理を要すること、さらに酸化還元の回数が触媒性能に
関係することなどから不活性ガスを全系に充満させて休
止するので、燃料ガス、水蒸気、及び空気の供給系統の
他に窒素などの不活性ガス供給系統を設ける必要がある
ため、装置が複雑化し、かつ窒素などの不活性ガスを常
備しなければならないという問題点があった。
装置、電池本体の燃料室及び酸化剤室における勉媒等が
酸化雰囲気になると活性が吐下し再運転に際し再度還元
処理を要すること、さらに酸化還元の回数が触媒性能に
関係することなどから不活性ガスを全系に充満させて休
止するので、燃料ガス、水蒸気、及び空気の供給系統の
他に窒素などの不活性ガス供給系統を設ける必要がある
ため、装置が複雑化し、かつ窒素などの不活性ガスを常
備しなければならないという問題点があった。
この発明は上記のような問題点ｔ−解消するようになさ
れたもので、燃料電池発電プラントの休止の際に、不活
性ガスを必要とせず、装置が簡略化でき、かつ全系が酸
化雰囲気になることを防ぎ、電池の特性を長期にわたっ
て維持できる燃料電池の休止方法を得ることケ目的とす
る。
れたもので、燃料電池発電プラントの休止の際に、不活
性ガスを必要とせず、装置が簡略化でき、かつ全系が酸
化雰囲気になることを防ぎ、電池の特性を長期にわたっ
て維持できる燃料電池の休止方法を得ることケ目的とす
る。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る燃料電池発電システムの休止方法は、燃
料改質装置の加熱に用いられた燃焼ガスを酸化剤室に供
給して酸化剤室内のガスを置換後、燃料ガスを酸化剤室
に供給して充満させると共に、燃料ガスを燃料改質装置
及び燃料室に供給して充満させようにしたものである。
料改質装置の加熱に用いられた燃焼ガスを酸化剤室に供
給して酸化剤室内のガスを置換後、燃料ガスを酸化剤室
に供給して充満させると共に、燃料ガスを燃料改質装置
及び燃料室に供給して充満させようにしたものである。
この発明における燃料電池発電プラントの休止方法は、
運転終了時の酸化剤室内のガスを、改質ガスの生成に使
用される燃焼ガスで一度置換し、この後金系内に燃料ガ
スを充満させて、酸化剤室内における空気と燃料ガスの
混合を防いでいる。また、同時に燃料改質装置及び電池
本体内の融媒等が酸化雰囲気になるのを防ぐ。
運転終了時の酸化剤室内のガスを、改質ガスの生成に使
用される燃焼ガスで一度置換し、この後金系内に燃料ガ
スを充満させて、酸化剤室内における空気と燃料ガスの
混合を防いでいる。また、同時に燃料改質装置及び電池
本体内の融媒等が酸化雰囲気になるのを防ぐ。
この方法により窒素などの不活性ガス供給系統を省略で
き装置もｆｆｉ路化され、コスト的にも従来より安価に
なり、窒素などの不活性ガスを常備しなくてもよくなる
。
き装置もｆｆｉ路化され、コスト的にも従来より安価に
なり、窒素などの不活性ガスを常備しなくてもよくなる
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において１１１〜＋１０１ 、 （１８ａ） 〜（１
３ｅ）、（１４ａ）、（１４ｂ）、ｔｌ［９〜ｆＩＬ囚
〜＋Ｑ ａ上記従来装置と同一のものでおる。Ｑ傷は気
水分離器−で分離された後の燃焼ガスを空気系統へ供給
する系統、囚は天然ガスを空気系統へ供給する系統、ご
１１は系統（１０）に配ダされた４方弁で、その３方は
空気、天然ガス、及び燃焼ガスの導入口、他の１方は酸
化剤室（５）への導出口であり、通常運転時は空気を酸
化剤室（５）へ供給し、休止命令時に先ず燃焼ガスを系
統（１９１より系統（ｌｏｔ （Ｉ−通って酸化剤室＋
５１へ供給し、次に天然ガスを系統−より酸化剤室＋５
１へ供給できるように切換えることができる。
図において１１１〜＋１０１ 、 （１８ａ） 〜（１
３ｅ）、（１４ａ）、（１４ｂ）、ｔｌ［９〜ｆＩＬ囚
〜＋Ｑ ａ上記従来装置と同一のものでおる。Ｑ傷は気
水分離器−で分離された後の燃焼ガスを空気系統へ供給
する系統、囚は天然ガスを空気系統へ供給する系統、ご
１１は系統（１０）に配ダされた４方弁で、その３方は
空気、天然ガス、及び燃焼ガスの導入口、他の１方は酸
化剤室（５）への導出口であり、通常運転時は空気を酸
化剤室（５）へ供給し、休止命令時に先ず燃焼ガスを系
統（１９１より系統（ｌｏｔ （Ｉ−通って酸化剤室＋
５１へ供給し、次に天然ガスを系統−より酸化剤室＋５
１へ供給できるように切換えることができる。
次に動作について説明する。
通常の運転時は従来の方法と全く同じであり、その時に
は４方弁２）Ｊはタンクｉｃｌの空気を系統（１０１を
通って酸化剤室（６）へ供給するように設定しておく。
は４方弁２）Ｊはタンクｉｃｌの空気を系統（１０１を
通って酸化剤室（６）へ供給するように設定しておく。
運転している燃料電池発電プラントを休止する際には、
燃料電池本体１３１の負荷？オフにし、供給弁（ｌｌｌ
ａ）を閉めることにより燃料改質装置ｉｌ＋への水蒸気
の供給？、また供給弁（１３ｄ）を閉めることにより酸
化剤室（５１への空気を停止し、４方弁加勿切換えて燃
焼ガスを系統０誘から系統（ｌＯ）へ供給する。
燃料電池本体１３１の負荷？オフにし、供給弁（ｌｌｌ
ａ）を閉めることにより燃料改質装置ｉｌ＋への水蒸気
の供給？、また供給弁（１３ｄ）を閉めることにより酸
化剤室（５１への空気を停止し、４方弁加勿切換えて燃
焼ガスを系統０誘から系統（ｌＯ）へ供給する。
酸化剤室（６）のガスが全部燃焼ガスで置換された後、
４方弁３υを再び切換えて系統（イ）よυタンク＋Ｂｌ
の天然ガスを酸化剤室ｔｅｌへ供給する。燃料室（４）
、酸化剤室（５）のガスを全部タンク（８）の天然ガス
で置換した後、放出弁（１４ａ）、（１４ｂ）を全開と
しその状態を保持するとともに供給弁（１３Ｃ）、（１
３ｅ）′に閉め、バーナ（２）ｋ停止させる。
４方弁３υを再び切換えて系統（イ）よυタンク＋Ｂｌ
の天然ガスを酸化剤室ｔｅｌへ供給する。燃料室（４）
、酸化剤室（５）のガスを全部タンク（８）の天然ガス
で置換した後、放出弁（１４ａ）、（１４ｂ）を全開と
しその状態を保持するとともに供給弁（１３Ｃ）、（１
３ｅ）′に閉め、バーナ（２）ｋ停止させる。
この状態で休止した後、再起動をする際は供給弁（１３
ｃ）、 （ｔ８ｅ） ｋ開き、バーナ（２）企起動させ
４方弁３０の切換えによシ燃焼ガスを酸化剤室（５）へ
供給して、天然ガスと燃焼ガスを十分に置換した後、タ
ンクＩｃＩの空気を供給することにより、天然ガスと空
気の混在を防ぐことができる。このように、休止中は天
然ガスが全系に充満されており、鯨媒等が酸化雰囲気に
ならず、電池の特性をし期にわたって維持できる。
ｃ）、 （ｔ８ｅ） ｋ開き、バーナ（２）企起動させ
４方弁３０の切換えによシ燃焼ガスを酸化剤室（５）へ
供給して、天然ガスと燃焼ガスを十分に置換した後、タ
ンクＩｃＩの空気を供給することにより、天然ガスと空
気の混在を防ぐことができる。このように、休止中は天
然ガスが全系に充満されており、鯨媒等が酸化雰囲気に
ならず、電池の特性をし期にわたって維持できる。
また、休止の際に供給する燃焼ガスは、供給弁（１３ｅ
）ｔ−調整することにより空気過剰率を抑えた燃焼をさ
せて酸素濃度を少なくすれば、休止過程において酸化剤
室（Ｉ５１の舖媒等が酸素に舖れるのを低下することが
できる。
）ｔ−調整することにより空気過剰率を抑えた燃焼をさ
せて酸素濃度を少なくすれば、休止過程において酸化剤
室（Ｉ５１の舖媒等が酸素に舖れるのを低下することが
できる。
なお、上記実施列では天然ガスを燃料とした場合につい
て説明したが、他の炭化水素系燃料であってもよく、上
記実施列と同様の効果を奏する。また、上記実施例では
４方弁３υ？設けて切換えるように構成しているが、こ
れに限るものではない〇 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、燃料ガスを燃焼させ
て得られる熱により、燃料ガスを反応させて改質ガスを
生成する燃料改質装置、及び改質ガスが燃料室に供給さ
れ、空気が酸化剤室に供給されて発電を行う燃料電池本
体を備えた燃料電池発電プラントにおいて、このプラン
トの休止の際に、燃料改質装置のＷ熱に用いられた燃焼
ガスを酸化剤室に供給して酸化剤室内のガスを置換後、
燃料ガスを酸化剤室に供給して充満させると共に、燃料
ガスを燃料改質装置及び燃料室に供給して充満させるこ
とを特徴とすることにより、装置が簡略化でき安価で、
窒素などを常備する必要がなく、かつｉ！池の特性（ｉ
−民１ｇ４ ｖｃわたって維持できる燃料電池発電プラ
ントの休止方法を提供できる効果がある。
て説明したが、他の炭化水素系燃料であってもよく、上
記実施列と同様の効果を奏する。また、上記実施例では
４方弁３υ？設けて切換えるように構成しているが、こ
れに限るものではない〇 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、燃料ガスを燃焼させ
て得られる熱により、燃料ガスを反応させて改質ガスを
生成する燃料改質装置、及び改質ガスが燃料室に供給さ
れ、空気が酸化剤室に供給されて発電を行う燃料電池本
体を備えた燃料電池発電プラントにおいて、このプラン
トの休止の際に、燃料改質装置のＷ熱に用いられた燃焼
ガスを酸化剤室に供給して酸化剤室内のガスを置換後、
燃料ガスを酸化剤室に供給して充満させると共に、燃料
ガスを燃料改質装置及び燃料室に供給して充満させるこ
とを特徴とすることにより、装置が簡略化でき安価で、
窒素などを常備する必要がなく、かつｉ！池の特性（ｉ
−民１ｇ４ ｖｃわたって維持できる燃料電池発電プラ
ントの休止方法を提供できる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池発電プラン
トを示すシステム系統図、第２図は従来の燃料電池発Ｍ
（プラントを示すシステム系統図である。 Ｉｌ＋−−一燃料改質装置、＋３１−−一燃料電池本体
、＋４１−一燃料室、＋５１−−一 酸化剤室。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分？示す。
トを示すシステム系統図、第２図は従来の燃料電池発Ｍ
（プラントを示すシステム系統図である。 Ｉｌ＋−−一燃料改質装置、＋３１−−一燃料電池本体
、＋４１−一燃料室、＋５１−−一 酸化剤室。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分？示す。
Claims (2)
- （１）燃料ガスを燃焼させて得られる熱により、燃料ガ
スを反応させて改質ガスを生成する燃料改質装置、及び
上記改質ガスが燃料室に供給され、空気が酸化剤室に供
給されて発電を行う燃料電池本体を備えた燃料電池発電
プラントにおいて、このプラントの休止の際に、上記燃
料改質装置の加熱に用いられた燃焼ガスを上記酸化剤室
に供給して上記酸化剤室内のガスを置換後、上記燃料ガ
スを上記酸化剤室に供給して充満させると共に、上記燃
料ガスを上記燃料改質装置及び上記燃料室に供給して充
満させるように構成したことを特徴とする燃料電池発電
プラントの休止方法。 - （２）空気を酸化剤室へ供給する系統に４方弁を配置し
、その３方は空気、燃料ガス、及び燃焼ガスの導入口と
し、他の１方は上記酸化剤室への導出口とし、プラント
の運転の際には上記空気を上記酸化剤室へ供給し、プラ
ントの休止の際には上記燃焼ガスを上記酸化剤室へ供給
後、上記燃料ガスを上記酸化剤室へ供給するようにした
ことを特徴とする燃料電池発電プラントの休止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61032246A JPS62190660A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 燃料電池発電プラントの休止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61032246A JPS62190660A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 燃料電池発電プラントの休止方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62190660A true JPS62190660A (ja) | 1987-08-20 |
Family
ID=12353644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61032246A Pending JPS62190660A (ja) | 1986-02-17 | 1986-02-17 | 燃料電池発電プラントの休止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62190660A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005044621A (ja) * | 2003-07-22 | 2005-02-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置とその運転方法 |
| WO2005020359A1 (ja) | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 燃料電池システム、燃料電池システムの停止方法 |
| JP2005071949A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置とその運転方法 |
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| JP2006172972A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| JP2007000845A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | 塗装装置 |
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