JPS6347228B2 - - Google Patents
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- JPS6347228B2 JPS6347228B2 JP57048003A JP4800382A JPS6347228B2 JP S6347228 B2 JPS6347228 B2 JP S6347228B2 JP 57048003 A JP57048003 A JP 57048003A JP 4800382 A JP4800382 A JP 4800382A JP S6347228 B2 JPS6347228 B2 JP S6347228B2
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- fuel cell
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Sustainable Energy (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、天然ガス等の原料を水蒸気改質およ
び一酸化炭素変成等のごとく改質・変成して水素
ガス等の燃料を生成する燃料処理装置と、生成さ
れた燃料および空気等の酸化剤の供給を受けて発
電を行う燃料電池ならびにその補機を含めた燃料
電池装置とからなる燃料電池発電システム、とく
にその起動過程における停止方法に関するもので
ある。
び一酸化炭素変成等のごとく改質・変成して水素
ガス等の燃料を生成する燃料処理装置と、生成さ
れた燃料および空気等の酸化剤の供給を受けて発
電を行う燃料電池ならびにその補機を含めた燃料
電池装置とからなる燃料電池発電システム、とく
にその起動過程における停止方法に関するもので
ある。
一般に、プラント運転中にプラントを停止させ
る場合には、停止させる理由や条件にもとづいて
停止モードを変える場合が少なくないが、プラン
トの起動過程において各構成部分の有機的な起動
操作が満足されない場合には、運転中と異なりま
だ初期段階ということで単一の停止モードにて停
止操作が行なわれるのが通常である。
る場合には、停止させる理由や条件にもとづいて
停止モードを変える場合が少なくないが、プラン
トの起動過程において各構成部分の有機的な起動
操作が満足されない場合には、運転中と異なりま
だ初期段階ということで単一の停止モードにて停
止操作が行なわれるのが通常である。
ところで可燃性ガスを取扱う燃料発電システム
においては、停止操作時に系内の不活性ガスによ
るパージないし置換操作が実施されるが、起動過
程時にも系内を不活性ガスにて予備加熱する操作
が行なわれる。このため、起動過程においてシス
テムを停止させる場合に、単一の停止モードを採
用すると、不活性ガスを予備加熱のために注入し
てパージしたのち、直ちに停止のための不活性ガ
スを再注入するなどのむだな操作が行なわれた
り、停止時間が最長の条件に合わせられて不必要
に長引いたりする欠点がある。
においては、停止操作時に系内の不活性ガスによ
るパージないし置換操作が実施されるが、起動過
程時にも系内を不活性ガスにて予備加熱する操作
が行なわれる。このため、起動過程においてシス
テムを停止させる場合に、単一の停止モードを採
用すると、不活性ガスを予備加熱のために注入し
てパージしたのち、直ちに停止のための不活性ガ
スを再注入するなどのむだな操作が行なわれた
り、停止時間が最長の条件に合わせられて不必要
に長引いたりする欠点がある。
また、燃料処理装置と燃料電池装置とで停止モ
ードを複数用意して個別に停止させようとする場
合には、両装置における停止条件が異なるため
に、一連の停止動作をプログラムする際、操作順
序と時間との関連づけが複雑となつて、条件の重
複や欠落等が生じやすくなり、プログラム作成が
非常に面倒になる。
ードを複数用意して個別に停止させようとする場
合には、両装置における停止条件が異なるため
に、一連の停止動作をプログラムする際、操作順
序と時間との関連づけが複雑となつて、条件の重
複や欠落等が生じやすくなり、プログラム作成が
非常に面倒になる。
そこで本発明は冒頭に述べた様式の燃料電池発
電システムを起動過程において停止させる際に、
従来よりも短時間かつむだな操作を要せずに停止
させることができ、かつ停止動作プログラムがよ
り簡単となる停止方法を提供することを目的とす
るものである。
電システムを起動過程において停止させる際に、
従来よりも短時間かつむだな操作を要せずに停止
させることができ、かつ停止動作プログラムがよ
り簡単となる停止方法を提供することを目的とす
るものである。
この目的は、本発明によれば、燃料処理装置と
燃料電池装置の停止モードをそれぞれ二つずつの
特定停止モードに分け、各装置毎に個有の切換条
件をもとにこれらの特定停止モードを自動的に選
択させる停止方法によつて達成されるものであつ
て、即ち、この発明方法によれば、不活性ガスパ
ージ手段と、水蒸気パージ手段と、起動用不活性
ガス予熱手段とを有し、原燃料を改質・変成して
燃料を生成する燃料処理装置と、不活性ガスパー
ジ手段と、起動用不活性ガス予熱および酸化剤ガ
ス加熱手段とを有し、前記燃料と酸化剤の供給を
受けて発電を行う燃料電池装置とを備えた燃料電
池発電システムの運転方法であつて、該システム
の定常運転後の停止手順として、前記燃料処理装
置は水蒸気パージ後に不活性ガスパージを行つた
後所定の弁操作を行い、前記燃料電池装置は、酸
化剤ガス加熱停止後に不活性ガスパージを行つた
後所定の弁操作を行う手順を含み、前記システム
の起動手順として、前記燃料処理装置は不活性ガ
ス予熱後に水蒸気パージを行い、前記燃料電池装
置は、前記加熱手段による加熱後に改質ガスを供
給する手順を含む燃料電池発電システムの運転方
法において、前記燃料処理装置の起動過程におけ
る停止手順を前記水蒸気パージ開始前後の条件で
切換え、水蒸気パージ開始前は不活性ガス予熱手
順を停止し、水蒸気パージ開始後は定常運転後の
停止手順と同様に水蒸気パージ後に不活性ガスパ
ージを行つた後所定の弁操作を行う手順とし、前
記燃料電池装置の起動過程における停止手順を前
記加熱手段による加熱開始前後の条件で切換え、
加熱開始前は所定の弁操作を行い、加熱開始後は
定常運転後の停止手順と同様に酸化剤ガス加熱停
止後に不活性ガスパージを行つた後所定の弁操作
を行う手順とすることとする。
燃料電池装置の停止モードをそれぞれ二つずつの
特定停止モードに分け、各装置毎に個有の切換条
件をもとにこれらの特定停止モードを自動的に選
択させる停止方法によつて達成されるものであつ
て、即ち、この発明方法によれば、不活性ガスパ
ージ手段と、水蒸気パージ手段と、起動用不活性
ガス予熱手段とを有し、原燃料を改質・変成して
燃料を生成する燃料処理装置と、不活性ガスパー
ジ手段と、起動用不活性ガス予熱および酸化剤ガ
ス加熱手段とを有し、前記燃料と酸化剤の供給を
受けて発電を行う燃料電池装置とを備えた燃料電
池発電システムの運転方法であつて、該システム
の定常運転後の停止手順として、前記燃料処理装
置は水蒸気パージ後に不活性ガスパージを行つた
後所定の弁操作を行い、前記燃料電池装置は、酸
化剤ガス加熱停止後に不活性ガスパージを行つた
後所定の弁操作を行う手順を含み、前記システム
の起動手順として、前記燃料処理装置は不活性ガ
ス予熱後に水蒸気パージを行い、前記燃料電池装
置は、前記加熱手段による加熱後に改質ガスを供
給する手順を含む燃料電池発電システムの運転方
法において、前記燃料処理装置の起動過程におけ
る停止手順を前記水蒸気パージ開始前後の条件で
切換え、水蒸気パージ開始前は不活性ガス予熱手
順を停止し、水蒸気パージ開始後は定常運転後の
停止手順と同様に水蒸気パージ後に不活性ガスパ
ージを行つた後所定の弁操作を行う手順とし、前
記燃料電池装置の起動過程における停止手順を前
記加熱手段による加熱開始前後の条件で切換え、
加熱開始前は所定の弁操作を行い、加熱開始後は
定常運転後の停止手順と同様に酸化剤ガス加熱停
止後に不活性ガスパージを行つた後所定の弁操作
を行う手順とすることとする。
これにより同一のシステム停止命令によりシス
テム全体を効率よく停止させることが可能とな
る。
テム全体を効率よく停止させることが可能とな
る。
本発明のその他の目的ないしは好適な実施態様
は以下に述べる本発明の実施例の説明において明
らかにする。
は以下に述べる本発明の実施例の説明において明
らかにする。
第１図は本発明の一実施例の基本系統図であ
る。
る。
第１図において、図面の右方に示す１０は水素
―酸素（空気）型の燃料電池で、燃料室１１、酸
化剤（空気）室１２、電極１３および１４ならび
に電解液室ないしは電解液含浸マトリツクス１５
から構成されている。空気室１２には、空気源１
６からブロア１７を介して空気が給送される。
100番台，200番台および300番台の符号を付した
ものは弁であり、動作は後述する。空気は燃料電
池起動時および必要に応じて運転時にブロア１８
および起動用空気加熱器１９を介して一部循環さ
せられて所定の温度に保持される。前記起動用空
気加熱器１９は、起動用不活性ガス予熱および酸
化剤ガス加熱手段に相当するものであつて、不活
性ガスパージがなされた状態で起動する際には、
該加熱器１９のバーナが点火され、不活性ガスを
予熱し、ほどなく空気が導入されて空気が加熱さ
れる。燃料室１１には原料ガスを水蒸気改質して
得た水素を多量に含む燃料ガスが供給される。改
質プロセスは次のとおりである。
―酸素（空気）型の燃料電池で、燃料室１１、酸
化剤（空気）室１２、電極１３および１４ならび
に電解液室ないしは電解液含浸マトリツクス１５
から構成されている。空気室１２には、空気源１
６からブロア１７を介して空気が給送される。
100番台，200番台および300番台の符号を付した
ものは弁であり、動作は後述する。空気は燃料電
池起動時および必要に応じて運転時にブロア１８
および起動用空気加熱器１９を介して一部循環さ
せられて所定の温度に保持される。前記起動用空
気加熱器１９は、起動用不活性ガス予熱および酸
化剤ガス加熱手段に相当するものであつて、不活
性ガスパージがなされた状態で起動する際には、
該加熱器１９のバーナが点火され、不活性ガスを
予熱し、ほどなく空気が導入されて空気が加熱さ
れる。燃料室１１には原料ガスを水蒸気改質して
得た水素を多量に含む燃料ガスが供給される。改
質プロセスは次のとおりである。
まず原料ガスとしては、メタンガスを主成分と
する天然ガスが用いられるが、改質用の触媒の活
性低下の原因となる硫黄分を除去するために、原
料ガス源２１からの原料ガスに水素（たとえば後
述する気水分離器４９からの水素含有ガスの一
部）を添加して、脱硫反応器２４に送り込む。脱
硫反応器２４において硫黄分を除去されて原料ガ
スは、水蒸気発生装置２５からの水蒸気とともに
改質装置３０に送られる。改質装置３０はたとえ
ば外部加熱形の多管式反応炉として構成され、メ
タンガスと水蒸気とをたとえばニツケル系触媒に
より反応させて、一酸化炭素と水素とを生成す
る。改質装置３０には、燃料電池の空気室１２か
らの排出ガスを配管３２を介して供給するととも
に、燃料電池の燃料室１１からの排出ガスを、場
合によつては補助燃料としての原料ガスの一部と
混合したうえで配管３４を介して供給し、改質装
置３０内のバーナで燃焼させる。
する天然ガスが用いられるが、改質用の触媒の活
性低下の原因となる硫黄分を除去するために、原
料ガス源２１からの原料ガスに水素（たとえば後
述する気水分離器４９からの水素含有ガスの一
部）を添加して、脱硫反応器２４に送り込む。脱
硫反応器２４において硫黄分を除去されて原料ガ
スは、水蒸気発生装置２５からの水蒸気とともに
改質装置３０に送られる。改質装置３０はたとえ
ば外部加熱形の多管式反応炉として構成され、メ
タンガスと水蒸気とをたとえばニツケル系触媒に
より反応させて、一酸化炭素と水素とを生成す
る。改質装置３０には、燃料電池の空気室１２か
らの排出ガスを配管３２を介して供給するととも
に、燃料電池の燃料室１１からの排出ガスを、場
合によつては補助燃料としての原料ガスの一部と
混合したうえで配管３４を介して供給し、改質装
置３０内のバーナで燃焼させる。
さて、改質装置３０を通過して水蒸気改質され
た原料ガスは、燃料電池１０の電極１３を劣化さ
せる一酸化炭素を含んでいるので、一酸化炭素変
成器４０に送られ、そこで一酸化炭素を二酸化炭
素に変成する。
た原料ガスは、燃料電池１０の電極１３を劣化さ
せる一酸化炭素を含んでいるので、一酸化炭素変
成器４０に送られ、そこで一酸化炭素を二酸化炭
素に変成する。
かくして精製された水素を含む燃料ガスは冷却
器４８にて冷却されたのち、気水分離器４９にて
水分を分離され、リザーバタンク５０を介して燃
料電池１０の燃料室１１に供給される。燃料ガス
は、燃料室に供給される前に適当な方法で所定の
温度に予熱される。
器４８にて冷却されたのち、気水分離器４９にて
水分を分離され、リザーバタンク５０を介して燃
料電池１０の燃料室１１に供給される。燃料ガス
は、燃料室に供給される前に適当な方法で所定の
温度に予熱される。
燃料電池１０の出力は直流（DC）であるので、
サイリスタ変換装置６０にて交流（AC）に変換
して最終的な出力とされる。
サイリスタ変換装置６０にて交流（AC）に変換
して最終的な出力とされる。
なお、図において黒く塗り潰した配管系統は燃
料ガスの主経路、二本の線で管状に示されている
配管系統は空気ガスの主径路である。
料ガスの主経路、二本の線で管状に示されている
配管系統は空気ガスの主径路である。
次に起動過程の停止方法を説明する前に、今ま
で述べた部分についての停止時の系統内ガスの排
出ないし置換方法の実施例を説明する。図におい
て100番台の符号を付した弁は遮断弁であり、理
解を容易にするために弁記号を黒く塗り潰してあ
る。200番台の符号を付しかつ黒く塗り潰してい
ない弁は、次の機能を有する。
で述べた部分についての停止時の系統内ガスの排
出ないし置換方法の実施例を説明する。図におい
て100番台の符号を付した弁は遮断弁であり、理
解を容易にするために弁記号を黒く塗り潰してあ
る。200番台の符号を付しかつ黒く塗り潰してい
ない弁は、次の機能を有する。
すなわち、奇数番号である２０１，２０３，２
０５，２０７，２０９および２１１を付された弁
は不活性ガスたとえば窒素（以下N2で示す）送
入弁で、送入を意味する内向きの矢印が付されて
いる。
０５，２０７，２０９および２１１を付された弁
は不活性ガスたとえば窒素（以下N2で示す）送
入弁で、送入を意味する内向きの矢印が付されて
いる。
また、偶数番号である２００，２０２，２０
４，２０６，２０８および２１０を付された弁は
ベント（排出）弁で、排出を意味する外向きの矢
印が付されている。
４，２０６，２０８および２１０を付された弁は
ベント（排出）弁で、排出を意味する外向きの矢
印が付されている。
さて、これらの弁により、図の実施例ではシス
テムの配管系統は次の６系統に分割される。すな
わち第１の系統は、遮断弁１０１と遮断弁１１１
との間の補助燃料系統で、N2送入弁２０３より
N2を送入しベント弁２０４より排出する。第２
の系統は、遮断弁１０２と遮断弁１０４との間の
脱硫系統で、N2送入弁２０１よりN2を送入しベ
ント弁２０２より排出する。第３の系統は、遮断
弁１０４と遮断弁１０９との間の改質装置３０、
一酸化炭素変成器４０、気水分離器４９、リザー
バタンク５０を含む燃料改質・変成系統で、当初
は遮断弁１０５とベント弁２００を開いて系内を
水蒸気でパージし、次いで遮断弁１０５を閉じ
N2送入弁２１１からN2を送入する。N2送入弁２
１１を省略する場合には、遮断弁１０４を開いて
N2送入弁２０１からのN2によりN2パージおよび
置換を行なう。第４の系統は、遮断弁１０８と遮
断弁１１０との間の燃料電池の燃料室１１を含む
系統で、N2送入弁２０７からN2を送入し、ベン
ト弁２０８より排出する。第５の系統は、遮断弁
１０９，１１０と遮断弁１１１，１１４との間の
燃料電池燃料排ガスを改質装置バーナへ送る系統
で、N2送入弁２０５からN2を送入しベント弁２
０６より排出する。最後に第６の系統は、遮断弁
１１５、遮断弁１１６との間の燃料電池の空気室
１２を含む系統で、N2送入弁２０９からN2を送
入しベント弁２１０より排出する。
テムの配管系統は次の６系統に分割される。すな
わち第１の系統は、遮断弁１０１と遮断弁１１１
との間の補助燃料系統で、N2送入弁２０３より
N2を送入しベント弁２０４より排出する。第２
の系統は、遮断弁１０２と遮断弁１０４との間の
脱硫系統で、N2送入弁２０１よりN2を送入しベ
ント弁２０２より排出する。第３の系統は、遮断
弁１０４と遮断弁１０９との間の改質装置３０、
一酸化炭素変成器４０、気水分離器４９、リザー
バタンク５０を含む燃料改質・変成系統で、当初
は遮断弁１０５とベント弁２００を開いて系内を
水蒸気でパージし、次いで遮断弁１０５を閉じ
N2送入弁２１１からN2を送入する。N2送入弁２
１１を省略する場合には、遮断弁１０４を開いて
N2送入弁２０１からのN2によりN2パージおよび
置換を行なう。第４の系統は、遮断弁１０８と遮
断弁１１０との間の燃料電池の燃料室１１を含む
系統で、N2送入弁２０７からN2を送入し、ベン
ト弁２０８より排出する。第５の系統は、遮断弁
１０９，１１０と遮断弁１１１，１１４との間の
燃料電池燃料排ガスを改質装置バーナへ送る系統
で、N2送入弁２０５からN2を送入しベント弁２
０６より排出する。最後に第６の系統は、遮断弁
１１５、遮断弁１１６との間の燃料電池の空気室
１２を含む系統で、N2送入弁２０９からN2を送
入しベント弁２１０より排出する。
以上のように系統分割を行なうことにより、サ
ーマルシヨツクを軽減し触媒を保護するために、
第３の系統は他の系統と切り離して水蒸気パージ
を実行でき、第１，第２，第４および第５の系統
は、その間にN2による可燃性ガスパージが可能
であり、第６の系統も同時にN2置換を行うこと
により、第４の系統との間の、すなわち燃料電池
の両電極間の差圧調整および電池スタツク内部保
護を行うことができるなどの効果が得られる。
ーマルシヨツクを軽減し触媒を保護するために、
第３の系統は他の系統と切り離して水蒸気パージ
を実行でき、第１，第２，第４および第５の系統
は、その間にN2による可燃性ガスパージが可能
であり、第６の系統も同時にN2置換を行うこと
により、第４の系統との間の、すなわち燃料電池
の両電極間の差圧調整および電池スタツク内部保
護を行うことができるなどの効果が得られる。
以上述べた不活性ガス置換方法は、既に本出願
人等により特願昭56―97121号として提案されて
いるものである。
人等により特願昭56―97121号として提案されて
いるものである。
次に本発明の目的とする起動過程時に関与する
構成機器について説明する。
構成機器について説明する。
まず、燃料処理装置（２４，３０，４０などか
らなる）に対しては、起動用循環機７０、配管８
１および遮断弁３０１，３０２が関与する。起動
時には起動用循環機７０により別途図示しない起
動用不活性ガス予熱手段により予熱された不活性
ガス（N2ガス）が遮断弁３０１，３０２の開路
により脱硫器２４，改質装置３０、一酸化炭素変
成器４０等に循環供給される。燃料生成に入れる
程度に上記系内が加熱されると、遮断弁３０１，
３０２は閉じられる。その後、水蒸気パージ手段
を構成する水蒸気発生装置２５からの水蒸気がし
や断弁１０５を開路することにより系内に送入さ
れ蒸気によるパージが行なわれる。したがつてし
や断弁１０５を開く前は燃料処理装置の系内には
N2ガスが充満しており、しや断弁１０５を開い
た後は水蒸気が一部または全部送入された状態と
なる。それゆえ、しや断弁１０５の開路直前が一
つの切換信号としての意味を持つ。
らなる）に対しては、起動用循環機７０、配管８
１および遮断弁３０１，３０２が関与する。起動
時には起動用循環機７０により別途図示しない起
動用不活性ガス予熱手段により予熱された不活性
ガス（N2ガス）が遮断弁３０１，３０２の開路
により脱硫器２４，改質装置３０、一酸化炭素変
成器４０等に循環供給される。燃料生成に入れる
程度に上記系内が加熱されると、遮断弁３０１，
３０２は閉じられる。その後、水蒸気パージ手段
を構成する水蒸気発生装置２５からの水蒸気がし
や断弁１０５を開路することにより系内に送入さ
れ蒸気によるパージが行なわれる。したがつてし
や断弁１０５を開く前は燃料処理装置の系内には
N2ガスが充満しており、しや断弁１０５を開い
た後は水蒸気が一部または全部送入された状態と
なる。それゆえ、しや断弁１０５の開路直前が一
つの切換信号としての意味を持つ。
次に燃料電池装置（１０，１９などを含む）に
対しては、原料ガス源２１から遮断弁３０３およ
び配管８２を介して起動用不活性ガス予熱および
酸化剤ガス加熱手段である起動用空気加熱器１９
に原料ガスが送られ該加熱器１９のバーナが点火
されブロア１８により空気室１２、したがつて燃
料電池１０全体が加熱空気により昇温される。燃
料電池は約200℃近辺の作動温度に保たれる必要
があるから、起動用空気加熱器１９のバーナ点火
は燃料電池が発電準備態勢に入るか否かの分れ目
となる。それゆえこれが一つの切換信号としての
意味を持つことになる。
対しては、原料ガス源２１から遮断弁３０３およ
び配管８２を介して起動用不活性ガス予熱および
酸化剤ガス加熱手段である起動用空気加熱器１９
に原料ガスが送られ該加熱器１９のバーナが点火
されブロア１８により空気室１２、したがつて燃
料電池１０全体が加熱空気により昇温される。燃
料電池は約200℃近辺の作動温度に保たれる必要
があるから、起動用空気加熱器１９のバーナ点火
は燃料電池が発電準備態勢に入るか否かの分れ目
となる。それゆえこれが一つの切換信号としての
意味を持つことになる。
かくして燃料処理装置側の停止モードは、遮断
弁１０５が開かれる前と後とで即ち、水蒸気パー
ジ開始前後の条件を切換条件として二つの特定停
止モードに分別される。
弁１０５が開かれる前と後とで即ち、水蒸気パー
ジ開始前後の条件を切換条件として二つの特定停
止モードに分別される。
燃料処理装置の第１の特定停止モードでは、遮
断弁１０１，１１１，１１４，３０１，および３
０２が閉じられ起動用循環機７０が停止させられ
る。図では説明の便宜上最少限の弁や補機しか示
されていないが、原則として停止信号検出前に操
作された機器や弁は起動前の状態にリセツトされ
る。
断弁１０１，１１１，１１４，３０１，および３
０２が閉じられ起動用循環機７０が停止させられ
る。図では説明の便宜上最少限の弁や補機しか示
されていないが、原則として停止信号検出前に操
作された機器や弁は起動前の状態にリセツトされ
る。
燃料処理装置の第２の特定停止モードでは、遮
断弁１０１，１１１，１１４，１０２，１０４お
よび１０９が閉じられ、遮断弁１０５を通しての
水蒸気による系内パージを実施したのち遮断弁１
０５を閉じ、ベント弁２０２，２０４および２０
６を開きN2送入弁２０１，２０３および２０５
を開く。また遮断弁１０５を閉じた直後にベント
弁２００を開きN2送入弁２１１を開く。パージ
終了後、遮断弁１０４とN2送入弁２０１のみを
開いて系内を昇圧したのちこれらを閉じる。
断弁１０１，１１１，１１４，１０２，１０４お
よび１０９が閉じられ、遮断弁１０５を通しての
水蒸気による系内パージを実施したのち遮断弁１
０５を閉じ、ベント弁２０２，２０４および２０
６を開きN2送入弁２０１，２０３および２０５
を開く。また遮断弁１０５を閉じた直後にベント
弁２００を開きN2送入弁２１１を開く。パージ
終了後、遮断弁１０４とN2送入弁２０１のみを
開いて系内を昇圧したのちこれらを閉じる。
これらの二つの特定停止モードを、遮断弁１０
５が開かれる直前の信号を切換条件として選択
し、システム停止命令が出た際に上記切換条件が
未成立であれば第１の特定停止モードを、成立し
ていれば第２の特定停止モードを選択して装置を
停止させる。
５が開かれる直前の信号を切換条件として選択
し、システム停止命令が出た際に上記切換条件が
未成立であれば第１の特定停止モードを、成立し
ていれば第２の特定停止モードを選択して装置を
停止させる。
次に燃料電池装置側の停止モードは、起動用空
気加熱器１９のバーナが点火される前と後とで即
ち、起動用不活性ガス予熱および酸化剤ガス加熱
手段による加熱開始前後の条件を切換条件として
二つの特定停止モードに分別される。
気加熱器１９のバーナが点火される前と後とで即
ち、起動用不活性ガス予熱および酸化剤ガス加熱
手段による加熱開始前後の条件を切換条件として
二つの特定停止モードに分別される。
燃料電池装置の第１の特定停止モードでは、ブ
ロア１８が停止させられる。この場合にも図では
説明の便宜上最少限の弁や補機しか示していない
が、原則として停止信号検出前に操作された機器
や弁は起動前の状態にリセツトされる。
ロア１８が停止させられる。この場合にも図では
説明の便宜上最少限の弁や補機しか示していない
が、原則として停止信号検出前に操作された機器
や弁は起動前の状態にリセツトされる。
燃料電池装置の第２の特定停止モードでは、遮
断弁１０８，１１０，１１５，１１６，３０３が
閉じられ、ブロア１７，１８が停止させられ、次
いでベント弁２０８，２１０およびN2送入弁２
０７，２０９が開かれる。パージ終了後ベント弁
２０８，２１０およびN2送入弁２０７，２０９
が閉じられる。
断弁１０８，１１０，１１５，１１６，３０３が
閉じられ、ブロア１７，１８が停止させられ、次
いでベント弁２０８，２１０およびN2送入弁２
０７，２０９が開かれる。パージ終了後ベント弁
２０８，２１０およびN2送入弁２０７，２０９
が閉じられる。
これらの二つの特定停止モードを、起動用空気
加熱器１９のバーナ点火確認信号を切換条件とし
て選択し、システム停止命令（燃料処理装置に対
するものと同一）が出た際に、上記切換条件が未
成立であれば第１の特定停止モードを、成立して
いれば第２の特定停止モードを選択して装置を停
止させる。
加熱器１９のバーナ点火確認信号を切換条件とし
て選択し、システム停止命令（燃料処理装置に対
するものと同一）が出た際に、上記切換条件が未
成立であれば第１の特定停止モードを、成立して
いれば第２の特定停止モードを選択して装置を停
止させる。
以上の実施例で述べた二つの切換条件は最良の
切換条件であるが、これ以外の切換条件を適宜選
定することもシステムによつては可能であろう。
切換条件であるが、これ以外の切換条件を適宜選
定することもシステムによつては可能であろう。
それゆえ本発明の特徴は、燃料処理装置と燃料
電池装置の各々に対し二つの特定停止モードを選
定し、同一のシステム停止命令に対して各装置個
有の切換条件を基にそれぞれの特定停止モードを
選択して、システムを停止させるところに存し、
これにより、系内に不活性ガスが充満している時
点で停止命令が出た場合には、不活性ガスのパー
ジ再注入などのむだな操作と不活性ガスの浪費を
避けることができ、また各装置ともその時点での
最短かつ有効なる停止操作を行なうことができる
ため、システム停止に要する時間を従来より短く
することが可能となり、さらに停止プログラムも
簡明となるので全体としての効率ならびに費用低
減に多大に寄与するものである。
電池装置の各々に対し二つの特定停止モードを選
定し、同一のシステム停止命令に対して各装置個
有の切換条件を基にそれぞれの特定停止モードを
選択して、システムを停止させるところに存し、
これにより、系内に不活性ガスが充満している時
点で停止命令が出た場合には、不活性ガスのパー
ジ再注入などのむだな操作と不活性ガスの浪費を
避けることができ、また各装置ともその時点での
最短かつ有効なる停止操作を行なうことができる
ため、システム停止に要する時間を従来より短く
することが可能となり、さらに停止プログラムも
簡明となるので全体としての効率ならびに費用低
減に多大に寄与するものである。
第１図は本発明の実施例を説明するための系統
図である。 １０…燃料電池、１９…起動用空気加熱器、３
０…改質装置、４０…一酸化炭素変成器、７０…
起動用循環機、１０１〜１１７，３０１〜３０３
…遮断弁、２０１，２０３，２０５，２０７，２
０９，２１１…N2送入弁、２００，２０２，２
０４，２０６，２０８，２１０…ベント弁。
図である。 １０…燃料電池、１９…起動用空気加熱器、３
０…改質装置、４０…一酸化炭素変成器、７０…
起動用循環機、１０１〜１１７，３０１〜３０３
…遮断弁、２０１，２０３，２０５，２０７，２
０９，２１１…N2送入弁、２００，２０２，２
０４，２０６，２０８，２１０…ベント弁。
Claims (1)
- １ 不活性ガスパージ手段と、水蒸気パージ手段
と、起動用不活性ガス予熱手段とを有し、原燃料
を改質・変成して燃料を生成する燃料処理装置
と、不活性ガスパージ手段と、起動用不活性ガス
予熱および酸化剤ガス加熱手段とを有し、前記燃
料と酸化剤の供給を受けて発電を行う燃料電池装
置とを備えた燃料電池発電システムの運転方法で
あつて、該システムの定常運転後の停止手順とし
て、前記燃料処理装置は水蒸気パージ後に不活性
ガスパージを行つた後所定の弁操作を行い、前記
燃料電池装置は、酸化剤ガス加熱停止後に不活性
ガスパージを行つた後所定の弁操作を行う手順を
含み、前記システムの起動手順として、前記燃料
処理装置は不活性ガス予熱後に水蒸気パージを行
い、前記燃料電池装置は、前記加熱手段による加
熱後に改質ガスを供給する手順を含む燃料電池発
電システムの運転方法において、前記燃料処理装
置の起動過程における停止手順を前記水蒸気パー
ジ開始前後の条件で切換え、水蒸気パージ開始前
は不活性ガス予熱手順を停止し、水蒸気パージ開
始後は定常運転後の停止手順と同様に水蒸気パー
ジ後に不活性ガスパージを行つた後所定の弁操作
を行う手順とし、前記燃料電池装置の起動過程に
おける停止手順を前記加熱手段による加熱開始前
後の条件で切換え、加熱開始前は所定の弁操作を
行い、加熱開始後は定常運転後の停止手順と同様
に酸化剤ガス加熱停止後に不活性ガスパージを行
つた後所定の弁操作を行う手順とすることを特徴
とする燃料電池発電システムの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048003A JPS58164167A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池発電システムの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048003A JPS58164167A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池発電システムの運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164167A JPS58164167A (ja) | 1983-09-29 |
| JPS6347228B2 true JPS6347228B2 (ja) | 1988-09-21 |
Family
ID=12791125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57048003A Granted JPS58164167A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池発電システムの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164167A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6222374A (ja) * | 1985-07-19 | 1987-01-30 | Sanyo Electric Co Ltd | 加圧式燃料電池の起動方法 |
| JPH088111B2 (ja) * | 1987-12-10 | 1996-01-29 | 富士電機株式会社 | 燃料電池の自動起動制御方法 |
| JP4909339B2 (ja) * | 2002-02-18 | 2012-04-04 | 大阪瓦斯株式会社 | 水素含有ガス生成装置の運転方法 |
| JP5145630B2 (ja) * | 2005-08-23 | 2013-02-20 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2008081326A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Ｃｏ変成装置、その方法、ならびに燃料電池システムおよびその運転制御方法 |
| JP5406426B2 (ja) | 2006-09-28 | 2014-02-05 | アイシン精機株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2008207990A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Ｃｏ変成装置、その方法、ならびに燃料電池システムおよびその運転制御方法 |
| JP5384154B2 (ja) * | 2009-03-17 | 2014-01-08 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP57048003A patent/JPS58164167A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164167A (ja) | 1983-09-29 |
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