JPH0896824A - 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 - Google Patents
溶融炭酸塩型燃料電池発電装置Info
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- JPH0896824A JPH0896824A JP6233886A JP23388694A JPH0896824A JP H0896824 A JPH0896824 A JP H0896824A JP 6233886 A JP6233886 A JP 6233886A JP 23388694 A JP23388694 A JP 23388694A JP H0896824 A JPH0896824 A JP H0896824A
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- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 84
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 37
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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
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 負荷変化時に炭酸ガスの供給遅れがなくなっ
て、負荷変化速度が制限されることがないようにした溶
融炭酸塩型燃料電池発電装置を提供することにある。 【構成】 改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体を導
入してそれぞれに分離する適数個の気体分離器を備え、
かつ、該気体分離器で分離された水素を該改質器へ戻す
水素ガス戻しラインと、該気体分離器で分離された炭酸
ガスを該気体分離器からカソード側入口ラインに接続さ
れている高温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給ライ
ンとを有する。
て、負荷変化速度が制限されることがないようにした溶
融炭酸塩型燃料電池発電装置を提供することにある。 【構成】 改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体を導
入してそれぞれに分離する適数個の気体分離器を備え、
かつ、該気体分離器で分離された水素を該改質器へ戻す
水素ガス戻しラインと、該気体分離器で分離された炭酸
ガスを該気体分離器からカソード側入口ラインに接続さ
れている高温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給ライ
ンとを有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融炭酸塩型燃料電池
発電装置に関するものである。
発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶融炭酸塩型燃料電池発電装置
は、たとえば、図２に示すような構成からなっている。
図２において、１は溶融炭酸塩型燃料電池、Ｃはそのカ
ソード極、Ａはそのアノード極である。そして、２はカ
ソード側入口ライン、３はアノード側入口ライン、４は
カソード排ガスライン、５はアノード排ガスライン、６
は燃料供給ライン、７は燃料ブロワ、８は脱硫器、９は
燃料予熱器、１０は改質器、１１は燃焼排ガスライン、
１２はタービン、１３は空気圧縮機、１４は空気供給ラ
イン、１５は空気ブロワ、１６は逆止弁、１７は空気予
熱器、１８は凝縮器、１９は気液分離ドラム、２０は低
温ブロワ、２１はカソードガス循環ライン、２２は高温
ブロワである。
は、たとえば、図２に示すような構成からなっている。
図２において、１は溶融炭酸塩型燃料電池、Ｃはそのカ
ソード極、Ａはそのアノード極である。そして、２はカ
ソード側入口ライン、３はアノード側入口ライン、４は
カソード排ガスライン、５はアノード排ガスライン、６
は燃料供給ライン、７は燃料ブロワ、８は脱硫器、９は
燃料予熱器、１０は改質器、１１は燃焼排ガスライン、
１２はタービン、１３は空気圧縮機、１４は空気供給ラ
イン、１５は空気ブロワ、１６は逆止弁、１７は空気予
熱器、１８は凝縮器、１９は気液分離ドラム、２０は低
温ブロワ、２１はカソードガス循環ライン、２２は高温
ブロワである。
【０００３】公知のように、溶融炭酸塩型燃料電池発電
装置では、電池反応に必要な炭酸ガス（ＣＯ2 ）はアノ
ード反応（Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2Ｏ ＋ＣＯ2 ）により供
給される。図２でいえば、燃焼排ガスライン１１から空
気予熱気１７、凝縮器１８、気液分離ドラム１９、低温
ブロワ２０、前記空気予熱器１７、高温ブロワ２２、カ
ソード側入口ライン２に導入される。
装置では、電池反応に必要な炭酸ガス（ＣＯ2 ）はアノ
ード反応（Ｈ2 ＋ＣＯ3 2- →Ｈ2Ｏ ＋ＣＯ2 ）により供
給される。図２でいえば、燃焼排ガスライン１１から空
気予熱気１７、凝縮器１８、気液分離ドラム１９、低温
ブロワ２０、前記空気予熱器１７、高温ブロワ２２、カ
ソード側入口ライン２に導入される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２に
示した従来の装置においては、改質器１０での改質反応
およびシフト反応により発生した炭酸ガスをアノード側
に供給するのに遠まわりをしているので、負荷変化時に
炭酸ガスの供給遅れにより、負荷変化速度が制限される
という問題点があった。
示した従来の装置においては、改質器１０での改質反応
およびシフト反応により発生した炭酸ガスをアノード側
に供給するのに遠まわりをしているので、負荷変化時に
炭酸ガスの供給遅れにより、負荷変化速度が制限される
という問題点があった。
【０００５】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするものである。すなわち、本発明は、負荷変化時に
炭酸ガスの供給遅れがなくなって、負荷変化速度が制限
されることがないようにした溶融炭酸塩型燃料電池発電
装置を提供することを目的とするものである。
とするものである。すなわち、本発明は、負荷変化時に
炭酸ガスの供給遅れがなくなって、負荷変化速度が制限
されることがないようにした溶融炭酸塩型燃料電池発電
装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体
を導入してそれぞれに分離する適数個の気体分離器を備
え、かつ、該気体分離器で分離された水素を該改質器へ
戻す水素ガス戻しラインと、該気体分離器で分離された
炭酸ガスを該気体分離器からカソード側入口ラインに接
続されている高温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給
ラインとを有するものとした。
め、本発明は、改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体
を導入してそれぞれに分離する適数個の気体分離器を備
え、かつ、該気体分離器で分離された水素を該改質器へ
戻す水素ガス戻しラインと、該気体分離器で分離された
炭酸ガスを該気体分離器からカソード側入口ラインに接
続されている高温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給
ラインとを有するものとした。
【０００７】
【作用】本発明によれば、改質器からの水素と炭酸ガス
の混合気体を導入してそれぞれに分離する適数個の気体
分離器を備え、かつ、該気体分離器で分離された水素を
該改質器へ戻す水素ガス戻しラインと、該気体分離器で
分離された炭酸ガスを該気体分離器からカソード側入口
ラインに接続されている高温ブロワの入口に供給する炭
酸ガス供給ラインとを有するので、該改質器での改質反
応およびシフト反応（ＣＨ4 ＋Ｈ2Ｏ →３Ｈ2 ＋ＣＯ、
ＣＯ＋Ｈ2Ｏ →Ｈ2 ＋ＣＯ2 ）により発生する炭酸ガス
（ＣＯ2 ）を一部分離してカソード側に直接供給するこ
とにより、負荷変化速度の制限を改善する。
の混合気体を導入してそれぞれに分離する適数個の気体
分離器を備え、かつ、該気体分離器で分離された水素を
該改質器へ戻す水素ガス戻しラインと、該気体分離器で
分離された炭酸ガスを該気体分離器からカソード側入口
ラインに接続されている高温ブロワの入口に供給する炭
酸ガス供給ラインとを有するので、該改質器での改質反
応およびシフト反応（ＣＨ4 ＋Ｈ2Ｏ →３Ｈ2 ＋ＣＯ、
ＣＯ＋Ｈ2Ｏ →Ｈ2 ＋ＣＯ2 ）により発生する炭酸ガス
（ＣＯ2 ）を一部分離してカソード側に直接供給するこ
とにより、負荷変化速度の制限を改善する。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示した全体構成図
である。図１において、符号１から２２まで、とＣ、Ａ
は図２の場合と同様である。そして、図１において、２
３は気体分離器、２４は水素ガス戻しライン、２５は炭
酸ガス供給ライン、２６は気体第２分離器である。
である。図１において、符号１から２２まで、とＣ、Ａ
は図２の場合と同様である。そして、図１において、２
３は気体分離器、２４は水素ガス戻しライン、２５は炭
酸ガス供給ライン、２６は気体第２分離器である。
【０００９】すなわち、改質器１０からの水素（Ｈ2 ）
と炭酸ガス（ＣＯ2 ）の混合気体を導入してそれぞれに
分離する２個の気体分離器２３を備え、かつ、該気体分
離器２３で分離された水素を該改質器１０へ戻す水素ガ
ス戻しライン２４と、該気体分離器２３で分離された炭
酸ガスを該気体分離器２３からカソード側入口ライン２
に接続されている高温ブロワ２２の入口に供給する炭酸
ガス供給ライン２５とを有している。
と炭酸ガス（ＣＯ2 ）の混合気体を導入してそれぞれに
分離する２個の気体分離器２３を備え、かつ、該気体分
離器２３で分離された水素を該改質器１０へ戻す水素ガ
ス戻しライン２４と、該気体分離器２３で分離された炭
酸ガスを該気体分離器２３からカソード側入口ライン２
に接続されている高温ブロワ２２の入口に供給する炭酸
ガス供給ライン２５とを有している。
【００１０】またカソード排ガスを駆動源とするタービ
ン１２によって回転駆動される空気圧縮機１３の入口部
に、空気を酸素（Ｏ2 ）と窒素（Ｎ2 ）に分離する気体
第２分離器２６を備え、かつ、電池反応に必要な酸素の
みを空気圧縮機１３で圧縮するようにしている。
ン１２によって回転駆動される空気圧縮機１３の入口部
に、空気を酸素（Ｏ2 ）と窒素（Ｎ2 ）に分離する気体
第２分離器２６を備え、かつ、電池反応に必要な酸素の
みを空気圧縮機１３で圧縮するようにしている。
【００１１】図１に示すように構成された溶融炭酸塩型
燃料電池発電装置においては、改質器１０の近くに気体
分離器２３が設置されていて、改質ガスを該気体分離器
２３に導入して水素と炭酸ガスとに分離し、水素は再び
改質器１０に戻して炭酸ガスを高温ブロワ２２の入口に
注入することができ、したがって、従来は空気予熱器１
７、凝縮器１８、気液分離ドラム１９、低温ブロワ２
０、前記空気予熱器１７を経由して高温ブロワ２２の入
口に導入されていたが、それらをバイパスできるため、
炭酸ガスの供給するための時間が短縮され、負荷変化速
度の制限を改善できる。
燃料電池発電装置においては、改質器１０の近くに気体
分離器２３が設置されていて、改質ガスを該気体分離器
２３に導入して水素と炭酸ガスとに分離し、水素は再び
改質器１０に戻して炭酸ガスを高温ブロワ２２の入口に
注入することができ、したがって、従来は空気予熱器１
７、凝縮器１８、気液分離ドラム１９、低温ブロワ２
０、前記空気予熱器１７を経由して高温ブロワ２２の入
口に導入されていたが、それらをバイパスできるため、
炭酸ガスの供給するための時間が短縮され、負荷変化速
度の制限を改善できる。
【００１２】また空気圧縮機１３の手前に気体第２分離
器２６を設置して空気中の窒素を分離して酸素のみを該
圧縮機１３で圧縮するので、動力損失が小さくなる。な
お前記気体分離器２３と気体第２分離器２６は、分離す
べき気体の分子量の差を利用して分離する多孔膜を有す
るものがよい。
器２６を設置して空気中の窒素を分離して酸素のみを該
圧縮機１３で圧縮するので、動力損失が小さくなる。な
お前記気体分離器２３と気体第２分離器２６は、分離す
べき気体の分子量の差を利用して分離する多孔膜を有す
るものがよい。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体を導入してそれ
ぞれに分離する適数個の気体分離器を備え、かつ、該気
体分離器で分離された水素を該改質器へ戻す水素ガス戻
しラインと、該気体分離器で分離された炭酸ガスを該気
体分離器からカソード側入口ラインに接続されている高
温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給ラインとを有す
るので、改質ガスを該気体分離器に導入して水素と炭酸
ガスとに分離し、水素は再び改質器に戻して炭酸ガスを
高温ブロワの入口に注入することができ、したがって、
従来は空気予熱器、凝縮器、気液分離ドラム、低温ブロ
ワ、前記空気予熱器１７を経由して高温ブロワ２２の入
口に導入されていたが、それらをバイパスできるため、
炭酸ガスの供給するための時間が短縮され、負荷変化速
度の制限を改善できる効果がある。
改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体を導入してそれ
ぞれに分離する適数個の気体分離器を備え、かつ、該気
体分離器で分離された水素を該改質器へ戻す水素ガス戻
しラインと、該気体分離器で分離された炭酸ガスを該気
体分離器からカソード側入口ラインに接続されている高
温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給ラインとを有す
るので、改質ガスを該気体分離器に導入して水素と炭酸
ガスとに分離し、水素は再び改質器に戻して炭酸ガスを
高温ブロワの入口に注入することができ、したがって、
従来は空気予熱器、凝縮器、気液分離ドラム、低温ブロ
ワ、前記空気予熱器１７を経由して高温ブロワ２２の入
口に導入されていたが、それらをバイパスできるため、
炭酸ガスの供給するための時間が短縮され、負荷変化速
度の制限を改善できる効果がある。
【図１】本発明の一実施例を示した全体構成図である。
【図２】従来の技術の一例を示した全体構成図である。
１ 溶融炭酸塩型燃料電池 ２ カソード側入口ライン ３ アノード側入口ライン ４ カソード排ガスライン ５ アノード排ガスライン １０ 改質器 １２ タービン １３ 空気圧縮機 ２２ 高温ブロワ ２３ 気体分離器 ２４ 水素ガス戻しライン ２５ 炭酸ガス供給ライン ２６ 気体第２分離器
Claims (2)
- 【請求項１】 改質器からの水素と炭酸ガスの混合気体
を導入してそれぞれに分離する適数個の気体分離器を備
え、かつ、該気体分離器で分離された水素を該改質器へ
戻す水素ガス戻しラインと、該気体分離器で分離された
炭酸ガスを該気体分離器からカソード側入口ラインに接
続されている高温ブロワの入口に供給する炭酸ガス供給
ラインとを有することを特徴とする、溶融炭酸塩型燃料
電池発電装置。 - 【請求項２】 カソード排ガスの一部を駆動源とするタ
ービンによって回転駆動される空気圧縮機の入口部に、
空気を酸素と窒素に分離する気体第２分離器を備え、か
つ、該気体第２分離器と該空気圧縮機とは、該気体第２
分離器で分離された酸素を該空気圧縮機に供給するよう
に接続されている請求項１記載の溶融炭酸塩型燃料電池
発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233886A JPH0896824A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6233886A JPH0896824A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0896824A true JPH0896824A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16962107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6233886A Pending JPH0896824A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 溶融炭酸塩型燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0896824A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013191572A (ja) * | 2008-11-18 | 2013-09-26 | Tokyo Gas Co Ltd | Ｍｃｆｃ発電システムとその運転方法 |
| US9077008B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-07-07 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Integrated power generation and chemical production using fuel cells |
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| US9556753B2 (en) | 2013-09-30 | 2017-01-31 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Power generation and CO2 capture with turbines in series |
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| US11211621B2 (en) | 2018-11-30 | 2021-12-28 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Regeneration of molten carbonate fuel cells for deep CO2 capture |
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-
1994
- 1994-09-29 JP JP6233886A patent/JPH0896824A/ja active Pending
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