[go: up one dir, main page]

CN101901924A - 固体电解质型燃料电池 - Google Patents

固体电解质型燃料电池 Download PDF

Info

Publication number
CN101901924A
CN101901924A CN2010101885964A CN201010188596A CN101901924A CN 101901924 A CN101901924 A CN 101901924A CN 2010101885964 A CN2010101885964 A CN 2010101885964A CN 201010188596 A CN201010188596 A CN 201010188596A CN 101901924 A CN101901924 A CN 101901924A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
air
fuel
cell
operation area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010101885964A
Other languages
English (en)
Inventor
大江俊春
重住司
土屋胜久
中野清隆
川村昌之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
Publication of CN101901924A publication Critical patent/CN101901924A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04776—Pressure; Flow at auxiliary devices, e.g. reformer, compressor, burner
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • H01M8/04022—Heating by combustion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04225—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 during start-up
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04228—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 during shut-down
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04313—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by the detection or assessment of variables; characterised by the detection or assessment of failure or abnormal function
    • H01M8/0432—Temperature; Ambient temperature
    • H01M8/04373—Temperature; Ambient temperature of auxiliary devices, e.g. reformers, compressors, burners
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • 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
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04746—Pressure; Flow
    • H01M8/04753—Pressure; Flow of fuel cell reactants
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/2428—Grouping by arranging unit cells on a surface of any form, e.g. planar or tubular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
    • H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
    • H01M8/243—Grouping of unit cells of tubular or cylindrical configuration
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/2484—Details of groupings of fuel cells characterised by external manifolds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0244—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being an autothermal reforming step, e.g. secondary reforming processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/025—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step
    • C01B2203/0261—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a partial oxidation step containing a catalytic partial oxidation step [CPO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1052—Nickel or cobalt catalysts
    • C01B2203/1058—Nickel catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/1258—Pre-treatment of the feed
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1604—Starting up the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1609—Shutting down the process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1614—Controlling the temperature
    • C01B2203/1619—Measuring the temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/1685—Control based on demand of downstream process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/16—Controlling the process
    • C01B2203/169—Controlling the feed
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

本发明提供一种固体电解质型燃料电池，其并不实施将燃料电池单电池集合体(燃料电池单电池)的结构自身加工为容易点火等的对策，而是能够通过简易的结构切实地抑制点火不良，同时能够切实地防止点火后熄火。本发明具有：燃料电池单电池集合体；重整器；燃料气体供给部件；重整用空气供给部件；发电用空气供给部件；及控制部，进行通过点火装置点火并利用发电用空气使燃料气体燃烧的燃烧运行，并依次进行POX运行、ATR运行、SR运行，该控制部开始燃料气体、重整用空气及发电用空气的供给，其后，在通过点火装置点火而使燃料气体燃烧的燃烧运行区域中，控制为不使燃料气体、重整用空气及发电用空气各自的供给量发生变化地保持为一定的状态。

Description

固体电解质型燃料电池
技术领域
本发明涉及一种固体电解质型燃料电池，尤其涉及一种使燃料气体和空气进行反应来发电的固体电解质型燃料电池。
背景技术
固体电解质型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell：以下也称为“SOFC”)是将氧化物离子导电性固体电解质用作电解质，在其两侧安装电极，在一侧供给燃料气体，在另一侧供给氧化剂(空气、氧等)，并在较高的温度下进行动作的燃料电池。
在该SOFC中，利用经过氧化物离子导电性固体电解质的氧离子和燃料的反应生成水蒸气或二氧化碳，产生电能及热能。向SOFC外部取出电能，使用于各种电气用途。另一方面，热能传递给燃料、SOFC及氧化剂等，使用于使它们的温度上升。
在现有的SOFC中，在燃料电池模块内的密闭空间的下方部分配置有发电室，在该发电室内配置有具备多个燃料电池单电池的燃料电池单电池集合体。而且，在这些燃料电池单电池集合体的上方形成有燃烧室，发电反应中未使用的剩余的燃料气体和剩余的氧化剂气体(空气)在燃料电池单电池集合体的上部自身直接燃烧，在燃烧室内生成排放气体。
而且，在燃烧室的上方配置有将燃料气体重整为氢的重整器，利用燃烧室内的燃烧热量将重整器加热至可进行重整的温度。
但是，在这种现有的SOFC中，除在燃料电池单电池集合体的上部自身直接使剩余的燃料气体和剩余的氧化剂气体燃烧以外，未设置以下用途的燃烧器等加热部件，即另行加热燃烧室或重整器，或者在与外气温度大致相同的温度状态或低于外气温度的温度状态下使燃料电池模块起动的冷却起动时在燃料电池单电池集合体的上部对燃料气体点火，或者对点火后的防止熄火进行支援。因此，在单电池自身结构的差异所引起的点火部分的形状不良，或在与外气温度大致相同的温度状态或低于外气温度的温度状态下使燃料电池模块冷却起动时，尤其因为燃烧室内的不稳定气流的影响等，极难无一例外地使超过100根的多个燃料电池单电池全体切实地点火，即使已点火，也会仅仅因气流等稍微紊乱而造成马上熄火等，进行稳定的点火或保持稳定的点火状态具有极高的困难性。
因此，为了抑制这种点火不良，在现有的SOFC中，例如像专利文献1所述，提出了在点火时通过减少有可能吹灭燃料电池单电池的火焰的空气供给量，来抑制气流所引起的点火不良。
专利文献1：日本国特开2008-135268号公报
但是，本发明人发现在上述的专利文献1的SOFC中，作为用于抑制点火不良的对策，在点火动作时，即如果在即将对燃料电池单电池点火之前降低向燃料电池单电池供给的空气量，则无法在多根燃料电池单电池全体上形成稳定的气流，而且即使多根中的一部分单电池已点火，也很难使点火后的火焰随着气流在其它的单电池全体上切实地延烧。还发现如果在点火后增加空气量，则由于空气增加而产生气流紊乱，在点火性不好的单电池上部容易地熄火这样的重要课题。
如此，在上述的专利文献1中，只提到在点火时增加向燃料电池单电池供给的燃料，而对于实现气流稳定化这样的技术思想却没有任何公开和启示，没有解决上述的新课题。
发明内容
因此，本发明是为解决上述的新课题而进行的，目的在于提供一种固体电解质型燃料电池(SOFC)，其并不实施将燃料电池单电池集合体(燃料电池单电池)的结构自身加工为容易点火等的对策，而是能够通过简易的结构，切实地抑制点火不良，同时能够切实地防止点火后熄火。
为了达成上述目的，本发明提供一种使燃料气体和空气进行反应来发电的固体电解质型燃料电池，其特征在于，具有：燃料电池单电池集合体，具备多个固体电解质型燃料电池单电池；重整器，配置在该燃料电池单电池集合体的上方，对燃料气体进行水蒸气重整并供给到上述燃料电池单电池集合体；燃料气体供给部件，向上述重整器供给燃料气体；供水部件，生成纯水并供给到上述重整器；重整用空气供给部件，向上述重整器供给重整用空气；发电用空气供给部件，经过上述燃料电池单电池集合体的上述多个燃料电池单电池之间的空间并向上述燃料电池单电池集合体的上部供给发电用空气；点火部件，对从上述重整器向上述燃料电池单电池集合体的下部供给并到达上述燃料电池单电池集合体上部的燃料气体点火从而使其燃烧；及控制部件，以通过上述点火部件点火从而进行使燃料气体和重整用空气燃烧的燃烧运行，之后，向重整器内供给燃料气体和重整用空气从而进行部分氧化重整反应(POX)运行，之后，向重整器内供给燃料气体、空气、水从而进行自热重整反应(ATR)运行，之后，向重整器内供给燃料和水从而进行水蒸气重整反应(SR)运行的形式，控制上述燃料气体供给部件、上述供水部件、上述重整用空气供给部件、上述发电用空气供给部件、上述点火部件从而使固体电解质型燃料电池起动，上述控制部件开始燃料气体、重整用空气及发电用空气的供给，其后，在通过上述点火部件点火而使燃料气体燃烧的燃烧运行区域中，控制上述燃料气体供给部件、上述重整用空气供给部件及上述发电用空气供给部件，以便不使燃料气体、重整用空气及发电用空气各自的供给量发生变化地保持为一定的状态。
在如此构成的本发明中，虽然例如像燃烧运行区域的燃烧室的气体环境那样，在燃料电池单电池集合体的各燃料电池单电池不会自燃的低温气体环境下，极难在燃料电池单电池集合体的上部切实地点火且不熄火地进行稳定的燃烧，但是在燃烧运行区域中，由于不使燃料气体、重整用空气及发电用空气各自的供给量发生变化地保持为一定的状态，所以能够使燃料电池单电池集合体上部的气流稳定。由此，能够在燃料电池单电池集合体上产生稳定的延烧，能够进行切实的点火，同时能够防止点火后的不小心的熄火。而且，并不实施将燃料电池单电池集合体(燃料电池单电池)的结构自身加工为容易点火等的对策，而是能够通过简易的控制切实地抑制点火不良，同时能够抑制因点火后的熄火等引起不稳定燃烧并切实地防止CO的产生。
在本发明中，优选上述控制部件控制上述燃料气体供给部件、上述发电用空气供给部件及上述重整用空气供给部件，以便在上述POX运行区域中，上述燃料气体及发电用空气的供给量保持为一定，同时使上述重整用空气的供给量增加。
在如此构成的本发明中，由于在燃烧运行后的POX运行区域中，仅使重整用空气的供给量增加，所以能够确保POX中所使用的重整用空气，因此，能够有效地进行POX，而且，在POX运行区域的前一阶段即燃烧运行区域中，通过不使燃料气体、重整用空气及发电用空气各自的供给量发生变化地保持为一定的状态，即使在很难自燃的环境中也能使气流稳定，因此，可以期待点火及抑制熄火的效果。
在本发明中，优选上述控制部件控制上述重整用空气供给部件，以便在从上述燃烧运行区域转入上述POX运行区域后的规定期间内不使上述重整用空气增加。
在如此构成的本发明中，虽然在开始POX运行时，在POX运行中使用重整用空气而使用于燃料气体燃烧的重整空气的量减少从而燃烧变得不稳定，但是在转入可进行POX运行的区域后的规定时间内，通过不使重整用空气增加，而抑制了进一步的气流变化，因此，能够抑制燃烧变得不稳定，切实地抑制CO的产生等。
在本发明中，优选上述控制部件控制为，在上述ATR运行区域中进行第1自热重整反应(ATR1)运行，之后，在比该第1自热重整反应(ATR1)高的温度区域内进行与上述第1自热重整反应(ATR1)相比重整用空气的量少且水量多的第2自热重整反应(ATR2)运行，而且上述控制部件控制上述燃料气体供给部件，以便在上述燃烧运行区域、上述POX运行区域及上述ATR1运行区域中，不使燃料气体的供给量发生变化地保持为一定的状态。
在如此构成的本发明中，由于在燃烧运行区域、POX运行区域及ATR1运行区域中不使燃料气体的供给量发生变化地保持为一定的状态，所以例如重整器的温度、燃烧室的温度、燃料电池单电池的温度变为较高的温度，燃料气体的供给量稳定保持为较多的状态直至接近燃料气体自燃的温度的ATR1运行区域，因此，能够切实地防止熄火。
在本发明中，优选上述控制部件控制上述发电用空气供给部件，以便至少在上述燃烧运行区域、上述POX运行区域及上述ATR运行区域中，不使上述发电用空气的供给量发生变化地保持为一定的状态。
在如此构成的本发明中，通过使燃料气体的供给量稳定在较多的状态，来提高点火性能及抑制熄火性能，另一方面，至少在燃烧运行区域、POX运行区域及ATR运行区域中，不使发电用空气的量发生变化地保持为一定的状态，因此，能够提高延烧性能，能够使所有的燃料电池单电池切实地点火，同时还能够使点火后的燃烧稳定，因此，能够切实地抑制CO的产生等。
在本发明中，优选上述控制部件控制上述发电用空气供给部件，以便在上述燃烧运行区域、上述POX运行区域、上述ATR运行区域、上述SR运行区域中，通过上述发电用空气供给部件供给发电用空气，而且至少在上述燃烧运行区域中，供给最大量且一定量的发电用空气。
在如此构成的本发明中，控制部件控制发电用空气供给部件，以便在燃烧运行区域、POX运行区域、ATR运行区域、SR运行区域中，通过发电用空气供给部件供给发电用空气，而且至少在燃烧运行区域中，供给最大量且一定量的发电用空气，因此，通过即使所供给的发电用空气为最大量，也以一定量创造出气流的稳定状态，能够进行切实的点火，同时能够确保较高的延烧性。尤其是即使因为是点火性不好的单电池正上方的环境而处于极难切实地抑制CO的产生的环境下，也能够使CO浓度切实地降低至安全的状态。而且，根据通过使发电用空气的供给量为一定来实现气流稳定化的思想，能够抑制风量增加所产生的影响并提高延烧性，能够切实地进行燃料电池单电池集合体上部的完全点火。
根据本发明的固体电解质型燃料电池(SOFC)，并不实施将燃料电池单电池集合体(燃料电池单电池)的结构自身加工为容易点火等的对策，而是能够通过简易的结构，切实地抑制点火不良，同时能够切实地防止点火后熄火。
附图说明
图1是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的整体结构图。
图2是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池模块的正面剖视图。
图3是沿图2的III-III线的剖视图。
图4是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池单电池单元的局部剖视图。
图5是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池电堆的立体图。
图6是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的框图。
图7是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)起动时的动作的时间图。
图8是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)运行停止时的动作的时间图。
图9是表示在本发明的一个实施方式中，固体电解质型燃料电池的起动处理步骤的一个例子的动作图表。
符号说明
1-固体电解质型燃料电池；2-燃料电池模块；4-辅助设备单元；8-密封空间；10-发电室；12-燃料电池单电池集合体；14-燃料电池电堆；16-燃料电池单电池单元；18-燃烧室；20-重整器；22-空气用换热器；24-供水源；26-纯水箱；28-水流量调节单元；30-燃料供给源；38-燃料流量调节单元；40-空气供给源；44-重整用空气流量调节单元；45-发电用空气流量调节单元；50-温水制造装置；52-控制箱；54-逆变器；83-点火装置；84-燃料电池单电池；110-控制部；112-操作装置；114-显示装置；116-警报装置；126-电力状态检测传感器；142-发电室温度传感器；150-外气温度传感器；152-点火传感器。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)。
图1是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的整体结构图。如该图1所示，本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)1具备燃料电池模块2和辅助设备单元4。
燃料电池模块2具备壳体6，在该壳体6的内部隔着绝热材料(未图示，但是绝热材料不是必需的结构，没有也是可以的)形成有密封空间8。另外，也可以不设置绝热材料。在该密封空间8的下方部分即发电室10配置有利用燃料气体和氧化剂(空气)进行发电反应的燃料电池单电池集合体12。该燃料电池单电池集合体12具备10个燃料电池电堆14(参照图5)，该燃料电池电堆14由16根燃料电池单电池单元16(参照图4)构成。如此，燃料电池单电池集合体12具有160根燃料电池单电池单元16，这些燃料电池单电池单元16全部串联连接。
在燃料电池模块2的密封空间8的上述发电室10的上方形成有燃烧室18，发电反应中未使用的剩余的燃料气体和剩余的氧化剂(空气)在该燃烧室18内燃烧，生成排放气体。
而且，在该燃烧室18的上方配置有对燃料气体进行重整的重整器20，利用前述剩余气体的燃烧热量将重整器20加热至可进行重整反应的温度。
而且，在该重整器20的上方配置有用于接收燃烧热量以加热空气的空气用换热器22。
接下来，辅助设备4具备：纯水箱26，贮存来自水管等供水源24的水并通过过滤器使其成为纯水；及水流量调节单元28(由电动机驱动的“水泵”等)，调节从该贮水箱供给的水的流量。而且，辅助设备4具备：气体截止阀32，截断从城市煤气等的燃料供给源30供给的燃料气体；脱硫器36，用于从燃料气体除去硫磺；及燃料流量调节单元38(由电动机驱动的“燃料泵”等)，调节燃料气体的流量。辅助设备4还具备截断从空气供给源40供给的氧化剂即空气的电磁阀42和调节空气流量的重整用空气流量调节单元44及发电用空气流量调节单元45(由电动机驱动的“空气鼓风机”等)。
另外，在本实施方式的SOFC中，未设置用于对向重整器20供给的重整用空气或向发电室10供给的发电用空气进行加热以有效地进行起动时的升温的加热器等加热部件或另行加热重整器20的加热部件。
接下来，在燃料电池模块2上连接有温水制造装置50，向其供给排放气体。向该温水制造装置50供给来自供水源24的自来水，该自来水利用排放气体的热量成为温水，以供给未图示的外部供热水器的贮热水箱。
而且，在燃料电池模块2上安装有控制箱52，其用于控制燃料气体的供给量等。
而且，在燃料电池模块2上连接有电力取出部(电力转换部)即逆变器54，其用于向外部供给由燃料电池模块发出的电力。
接下来，根据图2及图3，说明本发明实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池模块的内部结构。图2是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池模块的正面剖视图，图3是沿图2的III-III线的剖视图。
如图2及图3所示，在燃料电池模块2的壳体6的密封空间8内，如上所述，从下方依次配置有燃料电池单电池集合体12、重整器20、空气用换热器22。
重整器20安装有用于向其上游端侧导入纯水的纯水导入管60和用于导入将要重整的燃料气体和重整用空气的被重整气体导入管62，而且，在重整器20的内部从上游侧依次形成有蒸发部20a和重整部20b，在重整部20b填充有重整催化剂。导入该重整器20的混合有水蒸气(纯水)的燃料气体及空气通过填充在重整器20内的重整催化剂而被重整。作为重整催化剂适合使用在氧化铝的球体表面赋予镍的物质，或在氧化铝的球体表面赋予钌的物质。
在该重整器20的下游端侧连接有燃料气体供给管64，该燃料气体供给管64向下方延伸，进而在形成于燃料电池单电池集合体12下方的分流器66内水平延伸。在燃料气体供给管64的水平部64a的下方面形成有多个燃料供给孔64b，从该燃料供给孔64b向分流器66内供给重整后的燃料气体。
在该分流器66的上方安装有用于支撑上述燃料电池电堆14的具备贯穿孔的下支撑板68，分流器66内的燃料气体被供给到燃料电池单电池单元16内。
接下来，在重整器20的上方设置有空气用换热器22。该空气用换热器22在上游侧具备空气汇集室70，在下游侧具备2个空气分配室72，这些空气汇集室70和空气分配室72通过6个空气流路管74连接。在此，如图3所示，3个空气流路管74成为一组(74a、74b、74c、74d、74e、74f)，空气汇集室70内的空气从各组空气流路管74流入各自的空气分配室72。
在空气用换热器22的6个空气流路管74内流动的空气利用在燃烧室18燃烧而上升的排放气体进行预热。
在各个空气分配室72上连接有空气导入管76，该空气导入管76向下方延伸，其下端侧与发电室10的下方空间连通，向发电室10导入预热后的空气。
接下来，在分流器66的下方形成有排放气体室78。而且，如图3所示，在沿壳体6长度方向的面即前面6a和后面6b的内侧，形成有在上下方向上延伸的排放气体通路80，该排放气体通路80的上端侧与配置有空气用换热器22的空间连通，下端侧与排放气体室78连通。而且，在排放气体室78的下面大致中央连接有排放气体排出管82，该排放气体排出管82的下游端连接于图1所示的上述温水制造装置50。
如图2所示，用于使燃料气体和空气开始燃烧的点火装置83设置于燃烧室18。而且，燃烧室18未设置另行加热燃烧室18或燃料电池单电池单元16以对起动时的点火或防止熄火进行支援的燃烧器等加热部件。
下面，根据图4对燃料电池单电池单元16进行说明。图4是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池单电池单元的局部剖视图。
如图4所示，燃料电池单电池单元16具备燃料电池单电池84和分别连接于该燃料电池单电池84的上下方向端部的内侧电极端子86。
燃料电池单电池84是在上下方向上延伸的管状结构体，具备在内部形成燃料气体流路88的圆筒形内侧电极层90、圆筒形外侧电极层92、位于内侧电极层90和外侧电极层92之间的电解质层94。该内侧电极层90是燃料气体经过的燃料极，为(-)极，另一方面，外侧电极层92是与空气接触的空气极，为(+)极。
由于安装在燃料电池单电池单元16的上端侧和下端侧的内侧电极端子86为相同结构，所以在此具体地说明安装于上端侧的内侧电极端子86。内侧电极层90的上部90a具备相对于电解质层94和外侧电极层92露出的外周面90b和上端面90c。内侧电极端子86隔着导电性密封材料96与内侧电极层90的外周面90b连接，而且，通过与内侧电极层90的上端面90c直接接触而与内侧电极层90电连接。在内侧电极端子86的中心部形成有与内侧电极层90的燃料气体流路88连通的燃料气体流路98。
内侧电极层90例如由Ni和掺杂有从Ca或Y、Sc等稀土类元素中选择的至少一种元素的氧化锆的混合体、Ni和掺杂有从稀土类元素中选择的至少一种元素的二氧化铈的混合体、Ni和掺杂有从Sr、Mg、Co、Fe、Cu中选择的至少一种元素的镓酸镧的混合体中的至少一种形成。
电解质层94例如由掺杂有从Y、Sc等稀土类元素中选择的至少一种元素的氧化锆、掺杂有从稀土类元素中选择的至少一种元素的二氧化铈、掺杂有从Sr、Mg中选择的至少一种元素的镓酸镧中的至少一种形成。
外侧电极层92例如由掺杂有从Sr、Ca中选择的至少一种元素的锰酸镧、掺杂有从Sr、Co、Ni、Cu中选择的至少一种元素的铁酸镧、掺杂有从Sr、Fe、Ni、Cu中选择的至少一种元素的钴酸镧、银等中的至少一种形成。
下面，根据图5对燃料电池电堆14进行说明。图5是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的燃料电池电堆的立体图。
如图5所示，燃料电池电堆14具备16根燃料电池单电池单元16，这些燃料电池单电池单元16的下端侧及上端侧分别被陶瓷制下支撑板68及上支撑板100支撑。在这些下支撑板68及上支撑板100上分别形成有内侧电极端子86可贯穿的贯穿孔68a及100a。
而且，在燃料电池单电池单元16上安装有集电体102及外部端子104。该集电体102由与安装于燃料极即内侧电极层90的内侧电极端子86电连接的燃料极用连接部102a和与空气极即外侧电极层92的外周面整体电连接的空气极用连接部102b一体地形成。空气极用连接部102b由在外侧电极层92的表面沿上下方向延伸的铅垂部102c和从该铅垂部102c沿外侧电极层92的表面在水平方向上延伸的很多水平部102d形成。而且，燃料极用连接部102a从空气极用连接部102b的铅垂部102c朝向燃料电池单电池单元16的位于上下方向的内侧电极端子86，向斜上方或斜下方直线延伸。
而且，在位于燃料电池电堆14一端(图5中左端的里侧及跟前侧)的2个燃料电池单电池单元16的上侧端及下侧端的内侧电极端子86上分别连接有外部端子104。这些外部端子104与位于邻接的燃料电池电堆14一端的燃料电池单电池单元16的外部端子104(未图示)连接，如上所述，160根燃料电池单电池单元16全部串联连接。
下面，根据图6对安装于本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的传感器类等进行说明。图6是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)的框图。
如图6所示，固体电解质型燃料电池1具备控制部110，该控制部110连接有：操作装置112，具备用于使用者操作的“开”、“关”等操作按钮；显示装置114，用于显示发电输出值(瓦特数)等的各种数据；及警报装置116，在异常状态时等发出警报(warning)。另外，该警报装置116也可以是与位于远距离地点的管理中心连接，向该管理中心通知异常状态的形式。
接下来，向控制部110输入来自以下说明的各种传感器的信号。
首先，可燃气体检测传感器120是用于检测气体泄漏的元件，安装于燃料电池模块2及辅助设备单元4。
CO检测传感器122是用于检测原本经过排放气体通路80等向外部排出的排放气体中的CO是否泄漏在覆盖燃料电池模块2及辅助设备单元4的外部壳体(未图示)中的元件。
热水贮存状态检测传感器124是用于检测未图示的供热水器的热水温度、水量等的元件。
电力状态检测传感器126是用于检测逆变器54及配电板(未图示)的电流及电压等的元件。
发电用空气流量检测传感器128是用于检测向发电室10供给的发电用空气的流量的元件。
重整用空气流量传感器130是用于检测向重整器20供给的重整用空气的流量的元件。
燃料流量传感器132是用于检测向重整器20供给的燃料气体的流量的元件。
水流量传感器134是用于检测向重整器20供给的纯水(水蒸气)的流量的元件。
水位传感器136是用于检测纯水箱26的水位的元件。
压力传感器138是用于检测重整器20的外部上游侧的压力的元件。
排气温度传感器140是用于检测流入温水制造装置50的排放气体的温度的元件。
如图3所示，发电室温度传感器142设置在燃料电池单电池集合体12附近的前面侧和背面侧，是用于检测燃料电池电堆14附近的温度，从而推断燃料电池电堆14(即燃料电池单电池84自身)的温度的元件。
燃烧室温度传感器144是用于检测燃烧室18的温度的元件。
排放气体室温度传感器146是用于检测排放气体室78的排放气体的温度的元件。
重整器温度传感器148是用于检测重整器20的温度的元件，根据重整器20的入口温度和出口温度计算出重整器20的温度。
外气温度传感器150是当固体电解质型燃料电池(SOFC)配置在室外时用于检测外气温度的元件。而且，也可以设置测定外气湿度等的传感器。
如图3所示，点火传感器152设置在燃料电池单电池集合体12的上端部附近的多个位置，是检测使点火装置83点火时的燃料电池单电池集合体12的上端部附近的温度，并根据该温度判断点火状态的元件。
来自这些传感器类的信号发送至控制部110，控制部110根据基于这些信号的数据，向水流量调节单元28、燃料流量调节单元38、重整用空气流量调节单元44、发电用空气流量调节单元45发送控制信号，以控制这些单元的各流量。
而且，控制部110向逆变器54发送控制信号，以控制电力供给量。
下面，根据图7说明本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)起动时的动作。图7是表示本发明一个实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)起动时的动作的时间图。
最初，为了加热燃料电池模块2，在无负荷状态，即，使包括燃料电池模块2的电路在开路状态下开始运行。此时，由于电路中未流动电流，所以燃料电池模块2不进行发电。
首先，从重整用空气流量调节单元44向燃料电池模块2的重整器20供给重整用空气。而且，与此同时从发电用空气流量调节单元45向燃料电池模块2的空气用换热器22供给发电用空气，该发电用空气到达发电室10及燃烧室18。
随后，还从燃料流量调节单元38供给燃料气体，混合有重整用空气的燃料气体经过重整器20及燃料电池电堆14、燃料电池单电池单元16，到达燃烧室18。
之后，通过点火装置83点火，使供给到燃烧室18的燃料气体和空气(重整用空气及发电用空气)燃烧。通过该燃料气体和空气的燃烧生成排放气体，利用该排放气体加热发电室10，而且，排放气体在燃料电池模块2的密封空间8内上升时，在加热重整器20内的包含重整用空气的燃料气体的同时，还加热空气换热器22内的发电用空气。
此时，由于通过燃料流量调节单元38及重整用空气流量调节单元44向重整器20供给混合有重整用空气的燃料气体，所以在重整器20中，进行式(1)所示的部分氧化重整反应POX。由于该部分氧化重整反应POX是发热反应，所以起动性良好。而且，该升温后的燃料气体通过燃料气体供给管64向燃料电池电堆14的下方供给，由此，燃料电池电堆14从下方被加热，而且，由于燃烧室18也通过燃料气体和空气的燃烧而升温，所以燃料电池电堆14还从上方被加热，结果燃料电池电堆14可以大致均等地在上下方向上升温。即使进行该部分氧化重整反应POX，在燃烧室18中也仍然持续保持燃料气体和空气的燃烧反应。
CmHn+xO2→aCO2+bCO+cH2    (1)
部分氧化重整反应POX开始后，当通过重整器温度传感器148检测出重整器20变为规定温度(例如600℃)时，通过水流量调节单元28、燃料流量调节单元38及重整用空气流量调节单元44向重整器20供给预先混合有燃料气体、重整用空气及水蒸气的气体。此时，在重整器20中，进行并用有上述的部分氧化重整反应POX和后述的水蒸气重整反应SR的自热重整反应ATR。由于该自热重整反应ATR可取得热量内部平衡，所以在重整器20内以热量自足的状态进行反应。即，当氧(空气)较多时，基于部分氧化重整反应POX的发热占支配地位，当水蒸气较多时，基于水蒸气重整反应SR的吸热反应占支配地位。由于在该阶段中，已经过起动的初期阶段，发电室10内已升温至一定程度的温度，所以即使吸热反应占支配地位也不会引起大幅度的温度降低。而且，在自热重整反应ATR进行中，在燃烧室18中也仍然持续进行燃烧反应。
式(2)所示的自热重整反应ATR开始后，当通过重整器温度传感器146检测出重整器20变为规定温度(例如700℃)时，在停止基于重整用空气流量调节单元44的重整用空气的供给的同时，增加基于水流量调节单元28的水蒸气的供给。由此，向重整器20供给不含空气而仅包含燃料气体和水蒸气的气体，在重整器20中，进行式(3)的水蒸气重整反应SR。
CmHn+xO2+yH2O→aCO2+bCO+cH2    (2)
CmHn+xH2O→aCO2+bCO+cH2    (3)
由于该水蒸气重整反应SR是吸热反应，所以与来自燃烧室18的燃烧热量取得热平衡并进行反应。由于该阶段是燃料电池模块2起动的最终阶段，所以发电室10内升温至足够高的温度，因此，即使进行吸热反应，也不会导致发电室10大幅度的温度降低。而且，即使进行水蒸气重整反应SR，在燃烧室18中也仍然持续进行燃烧反应。
如此，燃料电池模块2通过点火装置83点火后，通过依次进行部分氧化重整反应POX、自热重整反应ATR、水蒸气重整反应SR，使发电室10内的温度逐渐上升。之后，当发电室10内及燃料电池单电池84的温度达到比使燃料电池模块2稳定地工作的额定温度低的规定的发电温度后，使包括燃料电池模块2的电路闭路，开始基于燃料电池模块2的发电，由此，在电路中流过电流。通过燃料电池模块2的发电，燃料电池单电池84自身也发热，燃料电池单电池84的温度也上升。结果使燃料电池模块2工作的额定温度达到例如600℃至800℃。
此后，为了保持额定温度，供给比燃料电池单电池84中消耗的燃料气体及空气的量多的燃料气体及空气，使燃烧室18中的燃烧持续。另外，在发电中以重整效率高的水蒸气重整反应SR进行发电。
下面，根据图8说明本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)运行停止时的动作。图8是通过本实施方式表示固体电解质型燃料电池(SOFC)运行停止时的动作的时间图。
如图8所示，进行燃料电池模块2的运行停止时，首先，操作燃料流量调节单元38及水流量调节单元28，减少燃料气体及水蒸气对重整器20的供给量。
而且，进行燃料电池模块2的运行停止时，在减少燃料气体及水蒸气对重整器20的供给量的同时，增大基于发电用空气流量调节单元45的发电用空气对燃料电池模块2内的供给量，利用空气冷却燃料电池单电池集合体12及重整器20，使它们的温度降低。其后，当发电室的温度降低至规定温度例如400℃时，停止向重整器20供给燃料气体及水蒸气，结束重整器20的水蒸气重整反应SR。该发电用空气的供给持续至重整器20的温度降低至规定温度例如200℃，在变为该规定温度时，停止从发电用空气流量调节单元45供给发电用空气。
如此，在本实施方式中，由于进行燃料电池模块2的运行停止时，并用基于重整器20的水蒸气重整反应SR和基于发电用空气的冷却，所以能够在较短的时间内使燃料电池模块的运行停止。
下面，与图9一起再次参照图7，详细地说明本发明实施方式的固体电解质型燃料电池1的起动处理。图9是表示固体电解质型燃料电池1的起动处理步骤的动作图表。
在图7的时刻t0，使固体电解质型燃料电池1起动时，控制部110向重整用空气供给部件即重整用空气流量调节单元44及发电用空气供给部件即发电用空气流量调节单元45发送信号使它们起动，向燃料电池模块2供给重整用空气及发电用空气。另外，在本实施方式中，在时刻t0开始供给的重整用空气的供给量设定为10L/min，发电用空气的供给量设定为100L/min。
之后，在时刻t1，控制部110向燃料气体供给部件即燃料流量调节单元38发送信号，开始向重整器20供给燃料。由此，送入重整器20的燃料气体及重整用空气经由重整器20、燃料气体供给管64、分流器66被送入各燃料电池单电池单元16内。送入各燃料电池单电池单元16内的燃料气体及重整用空气分别从各燃料电池单电池单元16的燃料气体流路98上端流出。另外，在本实施方式中，在时刻t1开始供给的燃料气体的供给量设定为6L/min(参照图9的“燃烧运行”状态)。
而且，在时刻t2，控制部110向点火装置83发送信号，对从燃料电池单电池单元16的燃料气体流路98上端流出的未重整的燃料气体点火。由此，在燃烧室18内使燃料气体燃烧，在加热配置在其上方的重整器20的同时，燃烧室18、发电室10及配置在其中的燃料电池电堆14的温度也上升(参照图7的时刻t2～t3及图9的“燃烧运行”状态)。
通过加热重整器20，当重整器20的温度上升至300℃左右时，在重整器20内发生部分氧化重整反应(POX)(图7的时刻t3)。由于部分氧化重整反应是发热反应，所以重整器20由于部分氧化重整反应的发生还被该反应热量加热(参照图9的“POX1”状态)。
另外，在时刻t2，与所有的燃料电池单电池单元16是否完全点火无关，将点火装置83进行点火的时刻视作暂时的“点火时刻”的时刻。因此，对于所有的燃料电池单电池单元16是否已完全点火的实质上的点火状态的判断，控制部110在通过点火传感器152检测出的燃料电池单电池集合体12的上端部附近的温度为规定温度以上时判断为已完全点火。
而且，对于基于这种点火传感器152的点火状态的判断，实质上在以下区域内进行：从开始向重整器20供给燃料的时刻t1经过点火时刻的时刻t2直至开始部分氧化重整反应(POX1)的时刻t3的区域(以下“燃烧运行区域”)内；及从在时刻t3开始POX1至在时刻t4转入POX2的区域(以下“POX1运行区域”)内。
而且，在POX1运行区域内，温度上升，重整器20的温度达到350℃时，控制部110向燃料流量调节单元38及发电用空气流量调节单元45发送信号，在将燃料供给量及发电用空气供给量保持为一定量的状态下，向重整用空气流量调节单元44发送信号，使重整用空气供给量增加(参照图7的时刻t4)。
由此，燃料供给量保持于6L/min，发电用空气供给量保持于100L/min，重整用空气供给量变更为18L/min(参照图9的“POX2”状态)。这些供给量是用于稳定地发生部分氧化重整反应(POX2)的适当的供给量。
而且，尤其对于燃料供给量，在从燃烧运行区域经过POX1、POX2及ATR1(在后面详细说明)直至开始ATR2(在后面详细说明)的时刻t6的区域(燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域及ATR1运行区域)中不改变地保持于一定量(6L/min)。
而且，对于发电用空气供给量，在从燃烧运行区域经过POX1、POX2、ATR1(在后面详细说明)、ATR2(在后面详细说明)及SR1(在后面详细说明)直至开始SR2(在后面详细说明)的时刻t8的区域(燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域、ATR1运行区域、ATR2运行区域及SR1运行区域)中保持于一定量(100L/min)。
即，在燃烧运行区域及相当于开始发生暂时的部分氧化重整反应(POX1)的初期的温度区域的POX1运行区域中，通过使燃料供给量为比ATR2多的一定量，同时使发电用空气供给量为比SR2多的一定的大风量，使重整用空气供给量为比POX2少的一定量，来形成燃料气体切实点火的状态，使燃料电池单电池集合体12的上端部的气流稳定。由此，产生稳定的延烧，使点火稳定(参照图9的“POX1”状态)。
而且，对于发电用空气供给量，在从燃烧运行区域经过POX1、POX2、ATR1(在后面详细说明)、ATR2(在后面详细说明)及SR1(在后面详细说明)直至开始SR2(在后面详细说明)的时刻t8的区域(燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域、ATR1运行区域、ATR2运行区域及SR1运行区域)中保持于一定的大风量(100L/min)，尤其是在包括点火时刻的燃烧运行区域中使延烧性提高，即使处于在燃料电池电堆14中的一部分燃料电池单电池单元16的燃料气体流路98上端点火的状态下，也能够相对于燃料电池电堆14全体快速地发生延烧以进行完全点火。由此，能够使有不稳定倾向的点火后的燃烧稳定化并抑制CO的产生等。
而且，虽然在刚开始增加发电用空气的风量时(图7的时刻t0～t1)，燃料电池单电池集合体12上端部的气流存在紊乱的倾向，但是通过在等待气流稳定的期间后进行点火(图7的时刻t2)，来确保切实的点火。
而且，在燃烧运行区域及进行暂时的部分氧化重整(POX1)的POX1运行区域中，通过将重整用空气及发电用空气的供给量一起不改变地保持为一定，来实现燃料电池单电池集合体12上端部的气流的稳定化。
而且，燃烧运行区域和POX1运行区域中的重整用空气的供给量保持于比发电用空气的供给量少且比稳定的部分氧化重整(POX2)所使用的重整用空气的量少的量，能够保证快速的延烧性。
而且，在包括点火时刻的燃烧运行区域和POX1运行区域中，通过在与ATR2相比使燃料气体增加的状态下与POX2相比减少重整用空气而使燃料气体变浓，从而在点火性不好的燃料电池单电池集合体12上端部保证切实的点火性。
之后，在图7的时刻t5，当重整器20的温度达到600℃以上，且燃料电池单电池单元16的温度达到250℃以上时，控制部110向重整用空气流量调节单元44发送信号，减少重整用空气供给量，同时向供水部件即水流量调节单元28发送信号，开始供水。由此，重整用空气供给量变更为8L/min，供水量变为2cc/min(参照图9的“ATR1”状态)。通过向重整器20内导入水(水蒸气)，还在重整器20内发生水蒸气重整反应。
即，在图9的“ATR1”状态下，发生混合有部分氧化重整反应和水蒸气重整反应的自热重整(ATR)。
在本实施方式中，燃料电池单电池单元16的温度通过配置在发电室10内的温度检测部件即发电室温度传感器142来测定。虽然发电室10内的温度和燃料电池单电池单元的温度严格来说并不相同，但是由发电室温度传感器142检测出的温度反映了燃料电池单电池单元16的温度，能够通过配置在发电室10内的发电室温度传感器142掌握燃料电池单电池单元16的温度。另外，在本说明书中，所谓的燃料电池单电池单元的温度意味着通过所指示的任意传感器而测定的反映了燃料电池单电池单元温度的值的温度。
而且，在图7的时刻t6，当重整器20的温度达到600℃以上，且燃料电池单电池单元16的温度达到400℃以上时，控制部110向燃料流量调节单元38发送信号，减少燃料供给量。
而且，控制部110向重整用空气流量调节单元44发送信号，减少重整用空气供给量，同时向水流量调节单元28发送信号，增加供水量。由此，燃料气体供给量变更为4L/min，重整用空气供给量变更为4L/min，供水量变为3cc/min(参照图9的“ATR2”状态)。通过减少重整用空气供给量并增加供水量，在重整器20内，部分氧化重整反应的比率减少，水蒸气重整反应的比率增加。
之后，在图7的时刻t7，当重整器20的温度达到650℃以上，且燃料电池单电池单元16的温度达到600℃以上时，控制部110向重整用空气流量调节单元44发送信号，停止供给重整用空气。
而且，控制部110向燃料流量调节单元38发送信号，减少燃料气体供给量，同时向水流量调节单元28发送信号，增加供水量。由此，燃料气体供给量变更为3L/min，供水量变更为8cc/min(参照图9的“SR1”状态)。通过停止供给重整用空气，在重整器20内，不再发生部分氧化重整反应，开始仅发生水蒸气重整反应的SR。
而且，在图7的时刻t8，当重整器20的温度达到650℃以上，且燃料电池单电池单元16的温度达到700℃以上时，控制部110向燃料流量调节单元38发送信号，减少燃料气体供给量，同时向水流量调节单元28发送信号，使供水量也减少。
而且，控制部110向发电用空气流量调节单元45发送信号，使发电用空气的供给量也减少。由此，燃料气体供给量变更为发电待机燃料气体供给量的2.3L/min，供水量变更为5.8cc/min，发电用空气供给量变更为80L/min(参照图9的“SR2”状态)。
控制部110在将这些供给量保持规定的发电转入时间以上后，从燃料电池模块2向逆变器54输出电力，开始发电(参照图7的时刻t9)。
根据上述的本发明实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)，虽然极难在存在多个燃料电池单电池单元16的燃料电池模块2内的不会自燃的低温气体环境中使燃料电池单电池集合体12上端部切实地点火，并且不熄火地进行稳定的燃烧，但是通过在包括点火时刻的燃烧运行区域及POX1运行区域全域中使燃料气体、重整用空气及发电用空气的量完全不改变地处于稳定，能够使燃料电池单电池集合体12上端部的气流稳定。结果能够发生稳定的延烧，能够进行切实的点火，同时能够防止不小心的熄火。而且，并不实施将燃料电池单电池单元16的结构自身加工为容易点火等的对策而是能够通过简易的结构，切实地抑制点火不良，同时能够切实地防止点火后熄火。
而且，根据本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)，在包括点火时刻的燃烧运行区域及POX1运行区域全域中，使燃料气体、重整用空气及发电用空气的量完全不改变地处于稳定后，通过变为进行稳定的部分氧化重整(POX2)的区域而仅增加重整用空气，即使在很难自燃的环境中，也由于气流稳定而能够期待点火及抑制熄火的效果。
而且，根据本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)，在从燃烧运行区域经过POX1、POX2及ATR1直至开始ATR2的区域(燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域及ATR1运行区域)中不使燃料气体的量改变地保持为一定的状态，因此，通过将燃料气体的量稳定保持在较高的状态直至较高温度的稳定区域，能够抑制燃烧不稳定，切实地防止CO的产生等。
而且，根据本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)，在从燃烧运行区域经过POX1、POX2、ATR1、ATR2及SR1直至开始SR2的区域(燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域、ATR1运行区域、ATR2运行区域及SR1运行区域)中不使发电用空气的量改变地保持为一定的状态，因此，通过使燃料气体的量稳定在较高的状态，来提高点火性能及抑制熄火性能，另一方面，通过提高发电用空气的量，能够确保快速的延烧性，能够在所有的燃料电池单电池集合体12上端部切实地点火，即使在很难点火及稳定燃烧的单电池集合体12上端部，也能够确保稳定的燃烧，能够抑制CO的产生等。
而且，根据本实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)，在燃料电池模块2开始发电之前的起动时，通过在从包括点火时刻及其前后区域的燃烧运行区域至进行SR1的区域中，以规定的大风量确保发电用空气，能够确保快速的延烧性，即使在燃料电池单电池集合体12中的一部分燃料电池单电池单元16点火的状态下，也能够相对于燃料电池单电池集合体12全体快速地发生延烧以进行完全点火。由此，能够使点火后的燃烧稳定，能够抑制CO的产生等。而且，虽然在刚开始以大风量向燃料电池单电池集合体12的上端部供给发电用空气时气流存在紊乱的倾向，但是通过在包括点火时刻的燃烧运行区域中以规定的大风量将发电用空气保持为一定并在等待气流稳定的期间后进行点火，能够确保切实的点火。
而且，因为是点火性不好的燃料电池单电池集合体12正上方的环境，所以极难切实地抑制CO的产生，但是能够使CO浓度切实地降低至安全的状态，同时根据实现气流稳定化的思想，能够抑制风量增加所产生的影响并提高延烧性，能够切实地进行燃料电池单电池集合体上部的完全点火。
另外，在上述的本发明实施方式的固体电解质型燃料电池(SOFC)中，作为一个例子，对在燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域、ATR1运行区域、ATR2运行区域及SR1运行区域中不使发电用空气的量改变地以规定的大风量保持为一定这一方式进行了说明，但是并不局限于这一方式，只要至少在燃烧运行区域、POX1运行区域、POX2运行区域、ATR1运行区域及ATR2运行区域中以规定的大风量将发电用空气的量保持为一定即可。

Claims (6)

1.一种固体电解质型燃料电池，是使燃料气体和空气进行反应来发电的固体电解质型燃料电池，其特征在于，具有：
燃料电池单电池集合体，具备多个固体电解质型燃料电池单电池；
重整器，配置在该燃料电池单电池集合体的上方，对燃料气体进行水蒸气重整并供给到上述燃料电池单电池集合体；
燃料气体供给部件，向上述重整器供给燃料气体；
供水部件，生成纯水并供给到上述重整器；
重整用空气供给部件，向上述重整器供给重整用空气；
发电用空气供给部件，经过上述燃料电池单电池集合体的上述多个燃料电池单电池之间的空间并向上述燃料电池单电池集合体的上部供给发电用空气；
点火部件，对从上述重整器向上述燃料电池单电池集合体的下部供给并到达上述燃料电池单电池集合体上部的燃料气体点火从而使其燃烧；
及控制部件，以通过上述点火部件点火从而进行使燃料气体和重整用空气燃烧的燃烧运行，之后，向重整器内供给燃料气体和重整用空气从而进行部分氧化重整反应运行，之后，向重整器内供给燃料气体、空气、水从而进行自热重整反应运行，之后，向重整器内供给燃料和水从而进行水蒸气重整反应运行的形式，控制上述燃料气体供给部件、上述供水部件、上述重整用空气供给部件、上述发电用空气供给部件、上述点火部件从而使固体电解质型燃料电池起动，
上述控制部件开始燃料气体、重整用空气及发电用空气的供给，其后，在通过上述点火部件点火而使燃料气体燃烧的燃烧运行区域中，控制上述燃料气体供给部件、上述重整用空气供给部件及上述发电用空气供给部件，以便不使燃料气体、重整用空气及发电用空气各自的供给量发生变化地保持为一定的状态。
2.根据权利要求1所述的固体电解质型燃料电池，其为，
上述控制部件控制上述燃料气体供给部件、上述发电用空气供给部件及上述重整用空气供给部件，以便在上述部分氧化重整反应运行区域中，上述燃料气体及发电用空气的供给量保持为一定，同时使上述重整用空气的供给量增加。
3.根据权利要求2所述的固体电解质型燃料电池，其为，
上述控制部件控制上述重整用空气供给部件，以便在从上述燃烧运行区域转入上述部分氧化重整反应运行区域后的规定期间内不使上述重整用空气增加。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的固体电解质型燃料电池，其为，
上述控制部件控制为，在上述自热重整反应运行区域中进行第1自热重整反应运行，之后，在比该第1自热重整反应高的温度区域内进行与上述第1自热重整反应相比重整用空气的量少且水量多的第2自热重整反应运行，而且上述控制部件控制上述燃料气体供给部件，以便在上述燃烧运行区域、上述部分氧化重整反应运行区域及上述自热重整反应1运行区域中，不使燃料气体的供给量发生变化地保持为一定的状态。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的固体电解质型燃料电池，其为，
上述控制部件控制上述发电用空气供给部件，以便至少在上述燃烧运行区域、上述部分氧化重整反应运行区域及上述自热重整反应运行区域中，不使上述发电用空气的供给量发生变化地保持为一定的状态。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的固体电解质型燃料电池，其为，
上述控制部件控制上述发电用空气供给部件，以便在上述燃烧运行区域、上述部分氧化重整反应运行区域、上述自热重整反应运行区域、上述水蒸气重整反应运行区域中，通过上述发电用空气供给部件供给发电用空气，而且至少在上述燃烧运行区域中，供给最大量且一定量的发电用空气。
CN2010101885964A 2009-05-28 2010-05-28 固体电解质型燃料电池 Pending CN101901924A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009-129164 2009-05-28
JP2009129164A JP5441001B2 (ja) 2009-05-28 2009-05-28 固体電解質型燃料電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101901924A true CN101901924A (zh) 2010-12-01

Family

ID=42575780

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101885964A Pending CN101901924A (zh) 2009-05-28 2010-05-28 固体电解质型燃料电池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8974978B2 (zh)
EP (1) EP2256848B1 (zh)
JP (1) JP5441001B2 (zh)
CN (1) CN101901924A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104205457A (zh) * 2012-04-09 2014-12-10 Toto株式会社 固体氧化物型燃料电池系统
CN110998943A (zh) * 2017-07-31 2020-04-10 日产自动车株式会社 燃料电池系统的控制方法以及燃料电池系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4761259B2 (ja) * 2009-05-28 2011-08-31 Ｔｏｔｏ株式会社 固体電解質型燃料電池
AT510354B1 (de) * 2010-08-25 2014-06-15 Vaillant Group Austria Gmbh Brennstoffzellenanlage
JP5741803B2 (ja) * 2011-01-05 2015-07-01 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
JP5902581B2 (ja) * 2012-08-02 2016-04-13 本田技研工業株式会社 燃料電池システム及びその制御方法
EP2922128B1 (en) 2014-03-17 2020-04-29 Panasonic Corporation Fuel cell system
JP6023917B2 (ja) 2014-04-25 2016-11-09 パナソニック株式会社 固体酸化物形燃料電池
KR102873157B1 (ko) * 2020-12-30 2025-10-16 현대자동차주식회사 연료 전지 시스템의 고전압 정션 유니트와 이를 포함하는 연료 전지 시스템의 전원 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058230A1 (en) * 2000-10-30 2004-03-25 Hsu Michael S. Multi-function energy system operable as a fuel cell, reformer, or thermal plant
US20050208664A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-22 Keegan Kevin R Reformer start-up strategy for use in a solid oxide fuel cell control system
JP2007128717A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Mitsubishi Materials Corp 燃料電池の運転方法
CN101005142A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 三星Sdi株式会社 燃料重整系统和包括燃料重整系统的燃料电池系统
CN101099256A (zh) * 2005-01-07 2008-01-02 新日本石油株式会社 固体氧化物型燃料电池系统的起动方法
WO2009028427A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Kyocera Corporation 燃料電池装置
WO2009028327A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Nippon Oil Corporation 燃料電池システムとその起動方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001089106A (ja) * 1999-09-14 2001-04-03 Fuji Electric Co Ltd 燃料改質器の起動方法
WO2002005363A2 (en) 2000-07-10 2002-01-17 Global Thermoelectric Inc. Integrated module for solid oxide fuel cell systems
JP2002154805A (ja) * 2000-11-14 2002-05-28 Nissan Motor Co Ltd 改質反応装置及び改質システム
JP3768137B2 (ja) * 2001-07-27 2006-04-19 本田技研工業株式会社 燃料改質装置とその起動方法
JP4265173B2 (ja) * 2002-08-23 2009-05-20 日産自動車株式会社 発電装置
EP1408003A1 (en) 2002-10-10 2004-04-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hydrogen generator and electric generator using the same
JP2005293951A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Sumitomo Precision Prod Co Ltd 燃料電池及びその運転方法
JP4887048B2 (ja) * 2006-01-30 2012-02-29 アイシン精機株式会社 燃料電池の起動方法及び燃料電池システム
JP4973080B2 (ja) * 2006-09-13 2012-07-11 富士電機株式会社 改質器の起動方法
JP2008135268A (ja) 2006-11-28 2008-06-12 Kyocera Corp 燃料電池装置の起動方法
JP5213345B2 (ja) * 2007-03-27 2013-06-19 京セラ株式会社 燃料電池装置
JP5225604B2 (ja) 2007-04-09 2013-07-03 株式会社日立製作所 固体酸化物形燃料電池およびその発電方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040058230A1 (en) * 2000-10-30 2004-03-25 Hsu Michael S. Multi-function energy system operable as a fuel cell, reformer, or thermal plant
US20050208664A1 (en) * 2004-03-16 2005-09-22 Keegan Kevin R Reformer start-up strategy for use in a solid oxide fuel cell control system
CN101099256A (zh) * 2005-01-07 2008-01-02 新日本石油株式会社 固体氧化物型燃料电池系统的起动方法
JP2007128717A (ja) * 2005-11-02 2007-05-24 Mitsubishi Materials Corp 燃料電池の運転方法
CN101005142A (zh) * 2006-01-17 2007-07-25 三星Sdi株式会社 燃料重整系统和包括燃料重整系统的燃料电池系统
WO2009028427A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Kyocera Corporation 燃料電池装置
WO2009028327A1 (ja) * 2007-08-29 2009-03-05 Nippon Oil Corporation 燃料電池システムとその起動方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104205457A (zh) * 2012-04-09 2014-12-10 Toto株式会社 固体氧化物型燃料电池系统
CN110998943A (zh) * 2017-07-31 2020-04-10 日产自动车株式会社 燃料电池系统的控制方法以及燃料电池系统
CN110998943B (zh) * 2017-07-31 2021-07-13 日产自动车株式会社 燃料电池系统的控制方法以及燃料电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20100304241A1 (en) 2010-12-02
JP5441001B2 (ja) 2014-03-12
JP2010277844A (ja) 2010-12-09
US8974978B2 (en) 2015-03-10
EP2256848A1 (en) 2010-12-01
EP2256848B1 (en) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101901927B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN101901926B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN101901918A (zh) 固体电解质型燃料电池
CN101901919B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN101901923B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN101901924A (zh) 固体电解质型燃料电池
JP4707023B2 (ja) 固体電解質型燃料電池
CN101901925B (zh) 固体电解质型燃料电池
US9236625B2 (en) Solid oxide fuel cell system
CN101901921B (zh) 燃料电池装置
CN103181012A (zh) 燃料电池装置
CN102035005B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN102035006B (zh) 固体电解质型燃料电池
CN103140975B (zh) 固体氧化物型燃料电池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20101201