JP2000348752A - Generated water recovery device for fuel cell power generator - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電装置
の燃料電池本体における電気化学反応で生じる反応生成
水、および燃料電池に供給する燃料ガスを改質する改質
器で生じる燃焼生成水を回収するための生成水回収装置
装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to water produced by an electrochemical reaction in a fuel cell body of a fuel cell power generator and water produced by a reformer for reforming a fuel gas supplied to a fuel cell. The present invention relates to a generated water recovery device for recovery.
【0002】[0002]
【従来の技術】燃料電池発電装置は、都市ガス、LPガ
ス、メタノール等の原燃料ガスを水素に富むガスへと改
質する改質器、この改質器で得られた改質ガスを燃料と
して発電を行う燃料電池本体、燃料電池本体の直流出力
を交流に変換する直交変換装置等を主要構成要素として
構成される。周知のとおり、改質器で生成された水素に
富む改質ガスは、燃料電池の負荷および水素利用率に応
じて燃料電池本体内部で消費され、余剰のガスは燃料極
オフガスとして改質器のバーナーへと導入され、燃焼さ
れて改質器のエネルギーとして消費される。2. Description of the Related Art A fuel cell power generator is a reformer for reforming a raw fuel gas such as city gas, LP gas, methanol, etc. into a hydrogen-rich gas, and using the reformed gas obtained by the reformer as a fuel. The main components are a fuel cell body that generates power, a quadrature conversion device that converts a DC output of the fuel cell body into an AC, and the like. As is well known, the hydrogen-rich reformed gas generated in the reformer is consumed inside the fuel cell main body in accordance with the load of the fuel cell and the hydrogen utilization rate, and the surplus gas is used as a fuel electrode off-gas in the reformer. It is introduced into a burner, burned and consumed as energy for the reformer.
【0003】図4は、従来のこの種の燃料電池発電装置
のガス系統、水系統の主要部の構成例を示すシステムフ
ロー図である。都市ガス、LPガス等の原燃料ガスは、
スチームエゼクタ9に吸引され、電池冷却水循環系の水
蒸気分離器4から供給される蒸気と混合されたのち、改
質器2の触媒層2bに送られ、水蒸気改質されて水素リ
ッチな改質ガスとなる。得られた改質ガスは、改質ガス
供給系10を経て、摸式的に示した燃料電池本体1の燃
料極1aに供給される。燃料極1aにおいて電池反応に
寄与しなかった未使用の水素を含むオフガスは、燃料極
1aの出口と改質器2のバーナー2aとを接続するオフ
ガス供給系11を介してバーナー2aへと供給される。
このオフガスは、バーナー2aにおいて、別途供給され
る空気と反応して燃焼し、改質器2の触媒層2bを加熱
する。燃焼により生じた燃焼排ガスは改質器燃焼オフガ
ス系13を通して生成水回収装置3へと送られ、燃焼排
ガス中に含まれる水分、すなわち燃焼生成水が回収さ
れ、有効活用される。FIG. 4 is a system flow diagram showing a configuration example of a main part of a gas system and a water system of a conventional fuel cell power generator of this type. Raw fuel gas such as city gas and LP gas
After being sucked by the steam ejector 9 and mixed with the steam supplied from the steam separator 4 of the battery cooling water circulation system, it is sent to the catalyst layer 2b of the reformer 2 and steam reformed to produce a hydrogen-rich reformed gas. Becomes The obtained reformed gas is supplied to the fuel electrode 1a of the fuel cell body 1 schematically shown through the reformed gas supply system 10. Off-gas containing unused hydrogen that did not contribute to the cell reaction at the fuel electrode 1a is supplied to the burner 2a via an off-gas supply system 11 that connects the outlet of the fuel electrode 1a and the burner 2a of the reformer 2. You.
The off-gas reacts with the separately supplied air in the burner 2a and burns, thereby heating the catalyst layer 2b of the reformer 2. The flue gas generated by the combustion is sent to the generated water recovery device 3 through the reformer combustion off-gas system 13, and the water contained in the flue gas, that is, the water generated by the combustion is recovered and effectively used.
【0004】一方、燃料電池本体1の空気極1bには、
図示しない空気ブロアにより空気が供給される。空気極
1bより排出されるオフガスには、電池反応に伴って生
じた反応生成水が含まれており、反応空気オフガス系1
2を介して生成水回収装置3へと送られ、この反応生成
水が回収され、有効活用される。On the other hand, the air electrode 1b of the fuel cell body 1 has
Air is supplied by an air blower not shown. The off-gas discharged from the air electrode 1b contains water produced by the reaction of the battery,
The reaction water is sent to the generated water recovery device 3 through the second device 2, and the reaction water is recovered and used effectively.
【0005】また、燃料電池本体1の運転に際しては、
電池反応に伴う発熱を除去して燃料電池本体1の温度を
所定の運転温度に保持することが必要である。このた
め、燃料電池本体1には冷却水を通流させるための冷却
板1cが組み込まれており、この冷却板1cに、水蒸気
分離器4、電池冷却水用冷却器5、電池冷却水循環ポン
プ6を組み込んだ電池冷却水循環系によって、水蒸気分
離器4に貯溜された電池冷却水を循環供給する方法が採
られている。When the fuel cell body 1 is operated,
It is necessary to maintain the temperature of the fuel cell main body 1 at a predetermined operating temperature by removing the heat generated by the cell reaction. For this reason, a cooling plate 1c for allowing cooling water to flow is incorporated in the fuel cell main body 1. The cooling plate 1c includes a steam separator 4, a battery cooling water cooler 5, and a battery cooling water circulation pump 6. A method of circulating and supplying the battery cooling water stored in the steam separator 4 by a battery cooling water circulating system incorporating the above is adopted.
【0006】生成水回収装置3は、シェル&チューブ型
やプレート式の熱交換器を用いた凝縮器3aと凝縮した
水分を貯溜する水タンク3bより構成されており、燃焼
生成水を蒸気として含んだ燃焼排ガス、ならびに反応生
成水を蒸気として含んだ反応空気オフガスは、凝縮器3
aに導入され、熱交換器によって冷却され、含まれる蒸
気が凝縮し、水タンク3bに回収される。The product water recovery device 3 comprises a condenser 3a using a shell-and-tube or plate type heat exchanger and a water tank 3b for storing condensed water, and contains combustion product water as steam. The combustion exhaust gas and the reaction air off-gas containing the reaction product water as steam are supplied to the condenser 3
a, is cooled by the heat exchanger, and the contained steam is condensed and collected in the water tank 3b.
【0007】しかしながら、本構成では、大型の熱交換
器を用いる必要があるため、生成水回収装置3が大型と
なり、コストも高くなるという難点があった。図5は、
この難点を解消する装置として構成された燃料電池発電
装置の生成水回収装置の他の従来例の基本構成図であ
る。However, in this configuration, since a large-sized heat exchanger needs to be used, there has been a problem that the generated water recovery device 3 becomes large and the cost increases. FIG.
FIG. 10 is a basic configuration diagram of another conventional example of a generated water recovery device of a fuel cell power generation device configured as a device that solves this difficulty.
【0008】本構成の生成水回収装置3Aは、冷却水直
接接触式凝縮器14、回収水冷却器15、回収水循環ポ
ンプ16、および入口ストレーナ17で構成されてお
り、冷却水直接接触式凝縮器14の上部にはラシヒリン
グ等からなる充填層14b、下部には水タンク14c
が、また、充填層14bのさらに上部には、回収水冷却
器15で冷却された回収水の一部を充填層14bの上に
散水する散水ノズル14aが配されている。The product water recovery apparatus 3A of this configuration comprises a cooling water direct contact condenser 14, a recovered water cooler 15, a recovered water circulating pump 16, and an inlet strainer 17. At the upper part of 14 is a packed layer 14b made of Raschig ring or the like, and at the lower part is a water tank 14c.
However, a spray nozzle 14a for spraying a part of the recovered water cooled by the recovered water cooler 15 onto the packed layer 14b is disposed further above the packed layer 14b.
【0009】本構成の冷却水直接接触式凝縮器14で
は、蒸気を含んだ燃焼排ガスと反応空気オフガスを導入
して、充填層14bの下部から上方へと通流させ、同時
に、散水ノズル14aから回収水冷却器15で冷却され
た回収水が散水される。これによって、充填層14bに
おいてガスと冷却水が直接接触し、ガス中の蒸気が凝縮
して、水として回収される。In the cooling water direct contact condenser 14 of this configuration, the combustion exhaust gas containing steam and the reaction air off-gas are introduced and flow upward from the lower part of the packed bed 14b, and at the same time, from the watering nozzle 14a. The collected water cooled by the collected water cooler 15 is sprinkled. As a result, the gas and the cooling water come into direct contact with each other in the packed bed 14b, and the vapor in the gas is condensed and collected as water.
【0010】本構成では、冷却水直接接触式凝縮器14
の同一容器内に充填層14bと水タンク14cが収納さ
れているので、図4に示した構成に比較してシステムが
簡素化される。また、回収水冷却器15が付設される
が、この回収水冷却器15は、水−水熱交換器であるた
め小型に構成できる。したがって、図5の構成とすれば
生成水回収装置3Aは小型となり、低コストで製作でき
る。In this configuration, the cooling water direct contact condenser 14
Since the filling layer 14b and the water tank 14c are housed in the same container, the system is simplified as compared with the configuration shown in FIG. In addition, a recovered water cooler 15 is additionally provided. Since the recovered water cooler 15 is a water-water heat exchanger, it can be configured to be small. Therefore, with the configuration shown in FIG. 5, the generated water recovery apparatus 3A is small in size and can be manufactured at low cost.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上記のごとく、燃料電
池発電装置では簡素化された生成水回収装置を組み込ん
で反応生成水ならびに燃焼生成水を回収し、有効活用し
ているが、なおかつ、以下のごとき問題点がある。As described above, in a fuel cell power generator, a reaction water and a combustion water are collected and efficiently utilized by incorporating a simplified product water recovery device. There is a problem.
【0012】すなわち、上記のごとき冷却水直接接触式
凝縮器14においては、上部の散水ノズル14aの上方
に排気口があり、水回収後の反応空気オフガスと燃焼排
ガスは大気へ排気される構造となっており、いわゆる大
気開放循環冷却水系を有しているので、各種の微生物が
繁殖しやすい環境にある。そのため、凝縮器内の充填層
14bに微生物が生息し、長時間の運転において微生物
が分泌する粘着物質に錆等の微粒子成分が絡まり、軟泥
状のスライムが大量に充填物に付着する場合がある。That is, in the cooling water direct contact type condenser 14 as described above, an exhaust port is provided above the upper watering nozzle 14a, and the reaction air off-gas and the combustion exhaust gas after water recovery are exhausted to the atmosphere. Since it has a so-called open-air circulating cooling water system, it is in an environment where various microorganisms can easily propagate. For this reason, microorganisms inhabit the packed bed 14b in the condenser, and particulate matter such as rust may be entangled with the adhesive substance secreted by the microorganisms during a long operation, and a large amount of ooze-like slime may adhere to the packing material. .
【0013】さらに、充填層14bの充填物の表面に大
量にスライムが付着すると、上部から散水される回収水
に同伴されてスライムが流出し、下部の水タンク14c
に流入することとなる。その結果、回収水循環ポンプ1
6の入口ストレーナ17や、回収水冷却器15が閉塞し
て、継続した運転が不可能になる。このため、上記のご
とき冷却水直接接触式凝縮器14を組み込んだ生成水回
収装置3Aにおいては、付着したスライムを除去するた
めに、定期的に充填層14bの充填物を交換するか、あ
るいは充填物を洗浄する必要がある。Further, when a large amount of slime adheres to the surface of the packing material in the packing layer 14b, the slime flows out along with the recovered water sprinkled from the upper part, and the water tank 14c in the lower part
Will flow into As a result, the recovered water circulation pump 1
The inlet strainer 17 of 6 and the recovered water cooler 15 are closed, and continuous operation becomes impossible. For this reason, in the product water recovery device 3A incorporating the cooling water direct contact condenser 14 as described above, in order to remove the attached slime, the packing of the packed bed 14b is periodically replaced or filled. Things need to be cleaned.
【0014】このうち、充填物を交換する方法では、装
置の運転を停止し、凝縮器の容器から充填物を取出し、
再度充填物を均一に充填するという煩雑な充填物交換作
業が必要である。[0014] In the method of replacing the packing material, the operation of the apparatus is stopped, the packing material is taken out from the container of the condenser, and
It is necessary to perform a complicated filling exchange operation of uniformly filling the filling again.
【0015】また、充填物を洗浄する方法としては、ウ
ォータージェット洗浄を行う方法、10 %程度の過酸化
水素水を用いて薬品洗浄する方法が一般的に用いられて
いる。燃料電池発電装置の場合、純水系統にオーステナ
イト系ステンレス鋼が使用されているので、塩素系薬品
による洗浄は好ましくない。As a method for cleaning the filling material, a method of performing water jet cleaning and a method of performing chemical cleaning using about 10% hydrogen peroxide water are generally used. In the case of a fuel cell power generator, austenitic stainless steel is used in a pure water system, and thus cleaning with a chlorine-based chemical is not preferable.
【0016】ウォータージェット洗浄は、装置の運転を
停止し、充填層14bの上下の開口部から行われるの
で、洗浄効果が開口部近傍に限られる危険性があり、洗
浄が十分でない場合には微生物が再繁殖する可能性があ
り、短期間のうちに再度洗浄しなければならないという
問題点があった。Since the operation of the apparatus is stopped and the water jet cleaning is performed from the upper and lower openings of the packed bed 14b, there is a risk that the cleaning effect is limited to the vicinity of the openings. However, there is a problem in that it may be re-bred and must be washed again within a short period of time.
【0017】また、過酸化水素水を用いての薬品洗浄の
場合、過酸化水素水は劇薬であるので専門の洗浄処理業
者による作業が必要となるという難点があり、また、過
酸化水素水による洗浄後に、十分に清水洗浄する必要が
あり、このため、長時間の運転停止が必要となるという
問題点があった。Further, in the case of chemical cleaning using hydrogen peroxide solution, there is a drawback in that hydrogen peroxide solution is a powerful chemical, and thus requires the work of a special cleaning treatment company. After the washing, it is necessary to sufficiently wash the fresh water, and thus there is a problem that the operation must be stopped for a long time.
【0018】本発明は、上記のごとき従来技術の問題点
を考慮してなされたもので、本発明の目的は、生成水回
収装置の冷却水直接接触式凝縮器に付着するスライム系
異物が、短時間のうちに、かつ容易に洗浄、除去され、
燃料電池発電装置の運転停止時間が短時間に抑えられ、
効率的な運転が可能となる生成水回収装置を提供するこ
とにある。The present invention has been made in consideration of the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to remove slime-based foreign matter adhering to a cooling water direct contact condenser of a product water recovery device. In a short time and easily washed and removed,
The shutdown time of the fuel cell power generator is reduced to a short time,
It is an object of the present invention to provide a product water recovery device that enables efficient operation.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、充填層の上方に散水ノズルを
そなえてなる冷却水直接接触式凝縮器と生成水用水タン
クと回収水冷却器からなり、燃料電池から排出される空
気極オフガスと、改質器のバーナーで燃料極オフガスを
燃焼した後の燃焼排ガスを、冷却水直接接触式凝縮器に
導入して冷却し、含まれる蒸気を生成水として生成水用
水タンクに回収するとともに、その一部を回収水冷却器
を通流させて冷却し、散水ノズルより充填層上へと散水
する燃料電池発電装置の生成水回収装置において、
(1)冷却水直接接触式凝縮器に充填層を洗浄するため
の洗浄手段が備えることとし、(2)例えば、洗浄手段
として、冷却水直接接触式凝縮器の充填層の内部に散水
配管を配設することとする。In order to solve the above problems, the present invention provides a cooling water direct contact condenser having a water spray nozzle above a packed bed, a generated water tank, and a recovered water cooling system. The air electrode off-gas discharged from the fuel cell and the combustion exhaust gas after burning off the fuel electrode off-gas with the burner of the reformer are introduced into a cooling water direct contact condenser to be cooled, and the steam contained In the generated water recovery device of the fuel cell power generation device, which collects as a generated water in a generated water tank and cools a part of the collected water by flowing through a collected water cooler and sprays water from a spray nozzle onto a packed bed,
(1) The cooling water direct contact condenser is provided with a washing means for washing the packed bed. (2) For example, as the washing means, a sprinkling pipe is provided inside the packed bed of the cooling water direct contact condenser. It will be installed.
【0020】(3)あるいは、上記の冷却水直接接触式
凝縮器の充填材層収納部の側壁面のうち少なくとも一面
を着脱可能に組み込み、かつこの側壁面の内側に充填層
保持用のネットを配し、このネットを通して充填層へ注
水する洗浄手段として水洗浄器を備えることとする。
(4)あるいは、上記の充填層を着脱可能な少なくとも
1個のバスケット内に収納して冷却水直接接触式凝縮器
に組み込むこととする。(3) Alternatively, at least one of the side walls of the packing layer storage portion of the above-mentioned cooling water direct contact condenser is detachably incorporated, and a net for holding the packing layer is provided inside the side wall surface. A water washer is provided as a washing means for disposing and injecting water into the packed bed through this net.
(4) Alternatively, the above-mentioned packed bed is housed in at least one detachable basket, and is incorporated in the cooling water direct contact condenser.
【0021】上記の(1)のごとく冷却水直接接触式凝
縮器に充填層を洗浄するための洗浄手段が備えることと
し、例えば(2)のごとくとすれば、散水配管に水を供
給することにより、装置停止時の洗浄操作が実行できる
ので、充填層が容易に、かつ短時間に洗浄できることと
なる。また、装置の運転中であっても、充填層の充填物
の表面にジェット噴流を吹き付けることが可能となるた
め、微生物が充填物の表面を培地として繁殖するのを防
止できるので、スライム系異物の付着の進行が抑制され
る。また、上記の(3)のごとくとすれば、側壁面の一
面を離脱することにより、比較的容易に洗浄が行えるこ
ととなり、かつ広範囲に洗浄可能となるので効果的なス
ライム除去ができる。なお、側壁面の複数の面を離脱可
能に構成して角面より洗浄すれば、より効果的にスライ
ムが除去できる。The cooling water direct contact condenser is provided with a washing means for washing the packed bed as described in (1) above. For example, in the case of (2), water is supplied to the watering pipe. Accordingly, the cleaning operation can be performed when the apparatus is stopped, so that the packed bed can be easily and quickly cleaned. In addition, even during operation of the apparatus, it is possible to spray a jet jet on the surface of the packing material in the packed bed, so that it is possible to prevent microorganisms from growing on the surface of the packed material as a culture medium. The progress of adhesion is suppressed. Further, according to the above (3), by removing one surface of the side wall surface, cleaning can be performed relatively easily, and cleaning can be performed in a wide range, so that effective slime removal can be performed. The slime can be more effectively removed if the plurality of side wall surfaces are configured to be detachable and washed from the corner surface.
【0022】また、上記の(4)のごとくとすれば、充
填層の交換作業に際しては、充填層をバスケットに収納
した形態で交換すればよく、交換作業時に従来のごとき
新しい充填物を均一に充填するための操作等が不要とな
るので、交換作業を短時間で実施することが可能とな
る。According to the above (4), when replacing the packed bed, the packed bed may be replaced in a form in which the packed bed is stored in a basket. Since an operation or the like for filling is not required, the replacement operation can be performed in a short time.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明による燃料電池発電
装置の生成水回収装置の実施例を図面を用いて説明す
る。以下の実施例の図面の構成において、図5に示した
従来例の構成に用いられている構成部品と同一機能を有
する構成部品には同一符号を付して重複する説明は省略
する。 <実施例1>図1は、燃料電池発電装置の生成水回収装
置の実施例1の基本構成図である。本構成の生成水回収
装置3Bの図5に示した従来例の生成水回収装置3Aと
の相違点は、冷却水直接接触式凝縮器14の充填層14
bの内部に洗浄手段としての散水配管18が配され、手
動弁19を備えた配管によって、回収水循環ポンプ16
の出口側に連結されている点にある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a generated water recovery apparatus for a fuel cell power generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the configuration of the drawings of the following embodiments, components having the same functions as those of the components used in the configuration of the conventional example shown in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. <Embodiment 1> FIG. 1 is a basic configuration diagram of Embodiment 1 of a generated water recovery device of a fuel cell power generation device. The difference between the product water recovery device 3B of this configuration and the product water recovery device 3A of the conventional example shown in FIG.
b, a sprinkling pipe 18 as a washing means is arranged, and a collected water circulation pump 16
It is connected to the exit side of.
【0024】したがって、燃料電池発電装置の発電運転
を停止したのち、手動弁19を開けば、散水配管18か
ら充填層14bへとジェット水流が噴出されることとな
り、充填層14bの充填物の表面に付着したスライム
が、簡単な操作で、効果的に洗浄除去されることとな
る。 また、燃料電池発電装置の発電運転中にこの散水
配管18からジェット水流を噴出させることも可能であ
り、発電運転中に手動弁19を開いて連続的に、あるい
は間欠的にジェット水流を噴出させれば、充填物の表面
を培地とする微生物の繁殖が防止、あるいは抑制できる
ので、発電運転を停止しての洗浄操作の所要頻度低減さ
れる。 <実施例2>図2は、燃料電池発電装置の生成水回収装
置の実施例2の基本構成図である。本構成の生成水回収
装置3Cの特徴は、冷却水直接接触式凝縮器14の充填
層14bの収納部の側壁面のうち一面の側壁面20aが
着脱可能に組み込まれ、かつこの側壁面20aの内側に
充填層14bの落下防止用のネット20bが配され、ウ
ォータージェット洗浄器21によって、このネット20
bを通して充填層14bへ注水できるよう構成されてい
る点にある。Therefore, when the power generation operation of the fuel cell power generation device is stopped and the manual valve 19 is opened, a jet water stream is jetted from the water sprinkling pipe 18 to the packed bed 14b, and the surface of the packed bed 14b is filled. The slime adhered to the surface can be effectively washed away by a simple operation. It is also possible to jet the jet water flow from the water sprinkling pipe 18 during the power generation operation of the fuel cell power generation device. The manual valve 19 is opened during the power generation operation to continuously or intermittently jet the jet water flow. Then, the propagation of microorganisms using the surface of the packing as a culture medium can be prevented or suppressed, so that the required frequency of the washing operation after stopping the power generation operation is reduced. <Embodiment 2> FIG. 2 is a basic configuration diagram of Embodiment 2 of a generated water recovery device of a fuel cell power generation device. The feature of the generated water recovery apparatus 3C of this configuration is that one side wall surface 20a of the side wall surface of the storage portion of the packed bed 14b of the cooling water direct contact condenser 14 is detachably incorporated, and the side wall surface 20a A net 20b for preventing the falling of the packed layer 14b is disposed inside, and the net 20b is
b to fill the packed bed 14b.
【0025】したがって、本構成の生成水回収装置3C
では、充填層14bの充填物のウォータージェット洗浄
が、充填層14bの上下の開口部ばかりでなく、側壁面
20a側からも行えるので、より効果的な洗浄が可能と
なる。Therefore, the generated water recovery apparatus 3C of this configuration
In this case, the water jet cleaning of the filling material of the filling layer 14b can be performed not only from the upper and lower openings of the filling layer 14b but also from the side wall surface 20a side, so that more effective cleaning can be performed.
【0026】なお、本実施例では充填層14bの収納部
の側壁面のうち一面のみ着脱可能としているが、二面、
三面、あるいは四面を同様に着脱可能に構成し、ウォー
タージェット洗浄器21によって充填層14bへ注水で
きるよう構成すれば、より効果的に洗浄できることは言
うまでもない。 <実施例3>図3は、燃料電池発電装置の生成水回収装
置の実施例3の基本構成図である。本構成の生成水回収
装置3Dの図5に示した従来例の生成水回収装置3Aと
の相違点は、冷却水直接接触式凝縮器14の上部にサー
ビスハッチ23が設けられ、充填層14bの充填物が2
個の金網製のバスケット22に収納されて組み込まれて
いる点にある。In this embodiment, only one of the side walls of the storage portion of the filling layer 14b is detachable.
It is needless to say that the cleaning can be more effectively performed if three or four sides are similarly configured to be detachable and configured to be able to inject water into the filling layer 14b by the water jet cleaning device 21. <Embodiment 3> FIG. 3 is a basic configuration diagram of Embodiment 3 of a generated water recovery device of a fuel cell power generator. The difference between the generated water recovery apparatus 3D of this configuration and the generated water recovery apparatus 3A of the conventional example shown in FIG. 5 is that a service hatch 23 is provided above the cooling water direct contact condenser 14 and the packed bed 14b is 2 packing
This is in that it is housed and incorporated in individual wire mesh baskets 22.
【0027】したがって、この生成水回収装置3Dにお
いては、サービスハッチ23を開けて、充填物をバスケ
ット22毎取出し、新しくバスケット22に入れた充填
物を装着することによって、充填層14bの充填物の交
換が行える。それゆえ、従来のような煩雑な充填物の充
填層14bへの均一配置操作を行う必要がなく、短時間
で充填物の交換ができる。Therefore, in the generated water recovery apparatus 3D, the service hatch 23 is opened, the packing material is taken out of the basket 22, and the packing material newly placed in the basket 22 is attached, whereby the packing material of the packing layer 14b is removed. Can be exchanged. Therefore, it is not necessary to perform a complicated and uniform operation of uniformly arranging the packing material in the packing layer 14b as in the related art, and the packing material can be replaced in a short time.
【0028】したがって、定期的に表面にスライムが付
着した充填物を新しい充填物に交換することとしても、
交換作業は短時間で終了するので、燃料電池発電装置の
運転停止時間は短時間に限られ、効率のよい運転が可能
となる。Therefore, it is also possible to periodically replace a filler having slime adhered to the surface with a new filler.
Since the replacement operation is completed in a short time, the operation stop time of the fuel cell power generator is limited to a short time, and efficient operation can be performed.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、 (1)燃料電池発電装置の生成水回収装置を、請求項
1、2、あるいは3のごとく構成することとしたので、
生成水回収装置を構成する冷却水直接接触式凝縮器に組
み込まれる充填層の充填物に付着するスライム系異物の
洗浄、除去が極めて容易に、かつ短時間で実施できるこ
ととなり、燃料電池発電装置の運転停止時間が短時間に
抑えられ、効率的な運転が可能となる生成水回収装置が
得られることとなった。As described above, according to the present invention, (1) the produced water recovery device of the fuel cell power generator is configured as in claim 1, 2, or 3;
Cleaning and removal of slime-based foreign matter adhering to the packing of the packed bed incorporated in the cooling water direct contact condenser constituting the product water recovery unit can be performed very easily and in a short time. The operation water stoppage time is reduced to a short time, and a product water recovery device capable of efficient operation is obtained.
【0030】(2)また、燃料電池発電装置の生成水回
収装置を、請求項4のごとく構成することとすれば、上
記の充填物の交換が短時間で実施できるので、燃料電池
発電装置の効率的な運転を可能とする生成水回収装置と
して好適である。(2) Further, if the generated water recovery device of the fuel cell power generation device is configured as in claim 4, the above-mentioned replacement of the filler can be performed in a short time. It is suitable as a product water recovery device that enables efficient operation.
【図1】本発明の燃料電池発電装置の生成水回収装置の
実施例1の基本構成図FIG. 1 is a basic configuration diagram of Embodiment 1 of a generated water recovery device of a fuel cell power generator of the present invention.
【図2】本発明の燃料電池発電装置の生成水回収装置の
実施例2の基本構成図FIG. 2 is a basic configuration diagram of Embodiment 2 of a generated water recovery device of the fuel cell power generator of the present invention.
【図3】本発明の燃料電池発電装置の生成水回収装置の
実施例3の基本構成図FIG. 3 is a basic configuration diagram of Embodiment 3 of a generated water recovery device of the fuel cell power generation device of the present invention.
【図4】従来のこの種の燃料電池発電装置のガス系統、
水系統の主要部の構成例を示すシステムフロー図FIG. 4 shows a gas system of this type of conventional fuel cell power generator,
System flow diagram showing a configuration example of the main part of the water system
【図5】燃料電池発電装置の生成水回収装置の他の従来
例の基本構成図FIG. 5 is a basic configuration diagram of another conventional example of the generated water recovery device of the fuel cell power generation device.
1 燃料電池本体 2 改質器 3,3A 生成水回収装置 3B,3C,3D 生成水回収装置 4 水蒸気分離器 5 電池冷却水用冷却器 6 電池冷却水循環ポンプ 7 水処理装置 8 給水ポンプ 9 スチームエゼクタ 12 反応空気オフガス系 13 改質器燃焼オフガス系 14 冷却水直接接触式凝縮器 14a 散水ノズル 14b 充填層(ラシヒリング) 14c 水タンク 15 回収水冷却器 16 回収水循環ポンプ 17 入口ストレーナ 18 散水配管 19 手動弁 20a 側壁面(着脱可能) 20b ネット 21 ウォータージェット洗浄器 22 バスケット 23 サービスハッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell main body 2 Reformer 3, 3A Produced water recovery device 3B, 3C, 3D Produced water recovery device 4 Steam separator 5 Battery cooling water cooler 6 Battery cooling water circulation pump 7 Water treatment device 8 Feed water pump 9 Steam ejector 12 Reaction air off-gas system 13 Reformer combustion off-gas system 14 Cooling water direct contact condenser 14a Sprinkling nozzle 14b Packing bed (Raschig ring) 14c Water tank 15 Collected water cooler 16 Collected water circulation pump 17 Inlet strainer 18 Sprinkling pipe 19 Manual valve 20a Side wall surface (detachable) 20b Net 21 Water jet washer 22 Basket 23 Service hatch
Claims (4)
冷却水直接接触式凝縮器と生成水用水タンクと回収水冷
却器からなり、燃料電池から排出される空気極オフガス
と、改質器のバーナーで燃料極オフガスを燃焼した後の
燃焼排ガスを、前記冷却水直接接触式凝縮器に導入して
冷却し、含まれる蒸気を生成水として前記生成水用水タ
ンクに回収するとともに、その一部を前記回収水冷却器
を通流させて冷却し、前記散水ノズルより前記充填層上
へと散水する燃料電池発電装置の生成水回収装置におい
て、 前記冷却水直接接触式凝縮器に充填層を洗浄するための
洗浄手段が備えられていることを特徴とする燃料電池発
電装置の生成水回収装置。1. An air electrode off-gas discharged from a fuel cell, comprising: a cooling water direct contact condenser having a water spray nozzle above a packed bed; a water tank for produced water; and a reformer. The combustion exhaust gas after burning the fuel electrode off-gas with the burner is introduced into the cooling water direct contact condenser to be cooled, and the contained steam is collected as product water in the product water tank, and a part thereof is collected. In the generated water recovery device of the fuel cell power generation device, in which the cooling water is cooled by flowing through the recovered water cooler and the water is sprayed onto the packed bed from the water spray nozzle, the packed bed is washed by the cooling water direct contact condenser. A water recovery device for a fuel cell power generation device, comprising:
の充填層の内部に配設された散水配管であることを特徴
とする請求項1記載の燃料電池発電装置の生成水回収装
置。2. The generated water recovery apparatus for a fuel cell power generator according to claim 1, wherein said washing means is a water spray pipe disposed inside a packed bed of a cooling water direct contact condenser. .
部の側壁面のうち少なくとも一面が着脱可能に組み込ま
れ、かつこの側壁面の内側に充填層保持用のネットが配
されてなり、前記洗浄手段が、前記の着脱可能な側面を
離脱させ、前記のネットを通して充填層へ注水する水洗
浄器であることを特徴とする請求項1記載の燃料電池発
電装置の生成水回収装置。3. A cooling water direct contact type condenser wherein at least one of a side wall surface of a packed layer storage portion is detachably incorporated and a net for holding a packed layer is arranged inside the side wall surface. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the washing means is a water washer for detaching the detachable side surface and injecting water into the packed bed through the net.
冷却水直接接触式凝縮器と、生成水用水タンクと、回収
水冷却器からなり、燃料電池から排出される空気極オフ
ガスと、燃料極オフガスを改質器のバーナーで燃焼した
後の燃焼排ガスを前記冷却水直接接触式凝縮器に導入し
て冷却し、含まれる蒸気を生成水として前記生成水用水
タンクに回収するとともに、その一部を前記回収水冷却
器を通流させて冷却し、前記散水ノズルより前記充填層
上へと散水する燃料電池発電装置の生成水回収装置にお
いて、 前記充填層が着脱可能な少なくとも1個のバスケット内
に収納して冷却水直接接触式凝縮器に組み込まれている
ことを特徴とする燃料電池発電装置の生成水回収装置。4. An air electrode off-gas comprising a cooling water direct contact condenser having a water spray nozzle above a packed bed, a water tank for product water, a recovered water cooler and discharged from a fuel cell; The flue gas after burning the pole off-gas with the burner of the reformer is introduced into the cooling water direct contact condenser to be cooled, and the contained steam is recovered as product water in the product water tank, and A cooling water flowing through the recovered water cooler, and spraying water from the water spray nozzle onto the packed bed, wherein at least one basket in which the packed bed is detachable. A water recovery device for a fuel cell power generator, wherein the water recovery device is housed in a cooling water direct contact condenser.
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|---|---|---|---|
| JP11154564A JP2000348752A (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Generated water recovery device for fuel cell power generator |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP11154564A JP2000348752A (en) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | Generated water recovery device for fuel cell power generator |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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ID=15587007
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000348752A (en) |
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1999
- 1999-06-02 JP JP11154564A patent/JP2000348752A/en active Pending
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