JP2016130191A - Hydrogen generator and fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水添脱硫器を搭載した水素生成装置及び燃料電池システムに関するものである。 The present invention relates to a hydrogen generator equipped with a hydrodesulfurizer and a fuel cell system.
従来、燃料電池システムは、発電時の燃料として用いられる水素含有ガスが一般的な原料インフラとして整備されていないため、通常、一般的な原料インフラである天然ガスやLPGから水素含有ガスを生成させる改質器を有する水素生成装置を備えている。 Conventionally, in a fuel cell system, since a hydrogen-containing gas used as a fuel for power generation has not been developed as a general raw material infrastructure, a hydrogen-containing gas is usually generated from natural gas or LPG which is a general raw material infrastructure. A hydrogen generator having a reformer is provided.
改質器では、水蒸気改質反応が一般的に用いられている。この水蒸気改質反応は、例えば、原料となる都市ガスと水蒸気とをRu系などの貴金属系の改質触媒やNi系の改質触媒を用いて、600℃〜700℃程度の高温で反応させることにより、水素を主成分とした水素含有ガスを生成するものである。 In the reformer, a steam reforming reaction is generally used. In this steam reforming reaction, for example, a raw city gas and steam are reacted at a high temperature of about 600 ° C. to 700 ° C. using a Ru-based noble metal-based reforming catalyst or a Ni-based reforming catalyst. Thus, a hydrogen-containing gas mainly containing hydrogen is generated.
ところで、都市ガス等の原料ガスには硫黄化合物が含まれており、この硫黄化合物は、特に、改質触媒や燃料電池スタック触媒の被毒物質であるので何らかの方法で除去する必要がある。 By the way, sulfur gas is contained in source gas, such as city gas, and since this sulfur compound is especially a poisoning substance of a reforming catalyst or a fuel cell stack catalyst, it must be removed by some method.
硫黄化合物を除去する水素生成装置としては、水素含有ガスと原料ガスを混合させて水添脱硫触媒にて水添脱硫により除去する水素生成装置がある。この水素含有ガスの供給方法としては、改質触媒により生成した水素含有ガスを原料ガスの供給経路に戻す方法(以下、リサイクルと呼ぶ)が一般的である。 As a hydrogen generator for removing a sulfur compound, there is a hydrogen generator for mixing a hydrogen-containing gas and a raw material gas and removing them by hydrodesulfurization using a hydrodesulfurization catalyst. As a method of supplying the hydrogen-containing gas, a method of returning the hydrogen-containing gas generated by the reforming catalyst to the raw material gas supply path (hereinafter referred to as recycling) is generally used.
ここで、原料ガスに水素含有ガスをリサイクルする方法として、水添脱硫触媒に原料ガスを供給する経路にエジェクタを設け、エジェクタによるベンチュリ効果で水素含有ガスを吸引し、原料ガスと水素含有ガスを混合する水素生成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Here, as a method of recycling the hydrogen-containing gas into the raw material gas, an ejector is provided in the path for supplying the raw material gas to the hydrodesulfurization catalyst, the hydrogen-containing gas is sucked by the venturi effect by the ejector, and the raw material gas and the hydrogen-containing gas are A hydrogen generator to be mixed has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図10は、特許文献1に記載された水素生成装置の概略構成を示すものである。図10に示すように、水素生成装置100は、水添脱硫器1と、原料供給経路2と、原料供給器3と、改質器4と、燃料ガス経路5と、リサイクルガス経路6と、エジェクタ7から構成されている。
FIG. 10 shows a schematic configuration of the hydrogen generator described in
この水素生成装置100により、改質器4にて生成した水素を含有した燃料ガスの一部を、リサイクルガス経路6を通してエジェクタ7に供給する。エジェクタ7にて原料ガスと燃料ガスが混合され、水添脱硫器1にて原料ガス中の硫黄化合物と水素が反応し、硫黄化合物が除去される。
By this
しかしながら、上記従来の構成では、エジェクタ7にて水素含有ガスである燃料ガスをリサイクルガス経路6から吸引するには、エジェクタ7に原料ガスを所定流量より多く供給する必要がある。エジェクタ7に流れる原料ガスが所定流量以下になると、エジェクタ
7にてベンチュリ効果によるガスの吸引能力が低下し、必要な燃料ガスをリサイクルガス経路6から吸引出来なくなり、水添脱硫による硫黄化合物の除去を行うことが出来ないという課題を有していた。
However, in the conventional configuration described above, in order to suck the fuel gas, which is a hydrogen-containing gas, from the
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、水添脱硫器に原料ガスを供給する経路に設けられたエジェクタにてリサイクルガス経路からの水素含有ガスを吸引する水素生成装置において、原料ガス流量が所定流量以下に低下してもエジェクタにてベンチュリ効果により水素含有ガスを吸引可能とし、安定した水添脱硫による硫黄化合物の除去を可能とすることを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and in a hydrogen generator for sucking a hydrogen-containing gas from a recycle gas path by an ejector provided in a path for supplying a source gas to a hydrodesulfurizer, the source gas An object of the present invention is to enable a hydrogen-containing gas to be sucked by an ejector by a venturi effect even when the flow rate is reduced below a predetermined flow rate, and to remove sulfur compounds by stable hydrodesulfurization.
上記従来の課題を解決するために、本発明の水素生成装置は、原料ガス中の硫黄化合物を水素と反応させて除去する水添脱硫器と、前記水添脱硫器に原料ガスを供給する原料供給経路と、前記原料供給経路に配置され、原料ガスを前記水添脱硫器に供給する原料供給器と、前記水添脱硫器を通過した原料ガスを改質して水素を含む燃料ガスを生成する改質器と、前記改質器から燃料ガスを排出する燃料ガス経路と、前記燃料ガス経路から分岐して、前記原料供給器より原料ガスの流れの下流側の前記原料供給経路に合流し、前記改質器から排出された燃料ガスの一部を原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、前記原料供給経路と前記リサイクルガス経路とが合流する第1合流部に配置されたエジェクタと、前記エジェクタと前記水添脱硫器との間から分岐して、前記原料供給器より原料ガスの流れの上流側に接続され、原料ガスの一部を前記原料供給器へ供給するよう構成された原料循環経路とで構成したものである。 In order to solve the above-described conventional problems, the hydrogen generator of the present invention includes a hydrodesulfurizer that removes a sulfur compound in a raw material gas by reacting with hydrogen, and a raw material that supplies the raw gas to the hydrodesulfurizer A supply path, a raw material supply apparatus that is disposed in the raw material supply path and supplies the raw material gas to the hydrodesulfurizer, and reforms the raw material gas that has passed through the hydrodesulfurizer to generate a fuel gas containing hydrogen A reformer, a fuel gas path for discharging the fuel gas from the reformer, and a branch from the fuel gas path, and joins the raw material supply path downstream of the raw material gas flow from the raw material supplier. A recycle gas path for mixing a part of the fuel gas discharged from the reformer with a raw material gas; an ejector disposed at a first merge portion where the raw material supply path and the recycle gas path merge; Ejector and hydrodesulfurization And a raw material circulation path connected to the upstream side of the flow of the raw material gas from the raw material supplier and configured to supply a part of the raw material gas to the raw material supplier. is there.
これによって、エジェクタに対して、外部から水素生成装置に供給される原料ガスに加えて、原料循環経路を通して循環させる原料ガスとリサイクルガスの混合ガスも流通させることが可能となり、エジェクタに流通するガス流量を増加させることが出来る。 As a result, in addition to the raw material gas supplied from the outside to the hydrogen generator, a mixed gas of the raw material gas and the recycle gas that is circulated through the raw material circulation path can be circulated to the ejector. The flow rate can be increased.
その結果、外部から水素生成装置に供給される原料ガス流量が少なくエジェクタにてベンチュリ効果を発揮し難い場合においても、エジェクタに流通するガス流量を増加させることが出来、エジェクタでのベンチュリ効果を十分に発揮させ、エジェクタにてリサイクルガスを吸引することが可能となり、水添脱硫による安定した脱硫性能を発揮することが出来る。 As a result, even when the flow rate of the raw material gas supplied from the outside to the hydrogen generator is small and the venturi effect is difficult to exert in the ejector, the flow rate of gas flowing to the ejector can be increased, and the venturi effect in the ejector is sufficient. The recycle gas can be sucked by the ejector, and stable desulfurization performance by hydrodesulfurization can be exhibited.
また、本発明の燃料電池システムは、上記本発明の水素生成装置と、前記水素生成装置から供給される燃料ガスを用いて発電する燃料電池とを備えたものである。 The fuel cell system of the present invention includes the above-described hydrogen generator of the present invention and a fuel cell that generates power using fuel gas supplied from the hydrogen generator.
これによって、水添脱硫により安定して原料ガス中の硫黄化合物を除去された燃料ガスを用いて燃料電池にて発電を行うことが可能となる。 This makes it possible to generate power in the fuel cell using the fuel gas from which sulfur compounds in the raw material gas have been stably removed by hydrodesulfurization.
本発明の水素生成装置及び燃料電池システムは、水添脱硫器に原料ガスを供給する経路に設けられたエジェクタにてリサイクルガス経路からの水素含有ガスを吸引する水素生成装置において、リサイクルガス経路を流通するリサイクルガス流量が不足することなく安定した硫黄化合物の除去を可能とし、信頼性を向上させた運転を実現することができる。 A hydrogen generation apparatus and a fuel cell system according to the present invention include a hydrogen generation apparatus that sucks a hydrogen-containing gas from a recycle gas path by an ejector provided in a path for supplying a raw material gas to a hydrodesulfurizer. It is possible to remove the sulfur compound stably without running out of the flow rate of the recycle gas to circulate, and it is possible to realize the operation with improved reliability.
第1の発明は、原料ガス中の硫黄化合物を水素と反応させて除去する水添脱硫器と、水添脱硫器に原料ガスを供給する原料供給経路と、原料供給経路に配置され、原料ガスを水添脱硫器に供給する原料供給器と、水添脱硫器を通過した原料ガスを改質して水素を含む燃料ガスを生成する改質器と、改質器から燃料ガスを排出する燃料ガス経路と、燃料ガス経路から分岐して、原料供給器より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路に合流し、改質器から排出された燃料ガスの一部を原料ガスに混合するリサイクルガス経路と、原料供給経路とリサイクルガス経路とが合流する第1合流部に配置されたエジェクタと、エジェクタと水添脱硫器との間から分岐して、原料供給器より原料ガスの流れの上流側に接続され、原料ガスの一部を原料供給器へ供給するよう構成された原料循環経路とを備えた水素生成装置である。 A first invention is a hydrodesulfurizer that removes sulfur compounds in a raw material gas by reacting with hydrogen, a raw material supply path that supplies the raw material gas to the hydrodesulfurizer, a raw material supply path, and a raw material gas A raw material supplier for supplying hydrogen to the hydrodesulfurizer, a reformer for reforming the raw material gas that has passed through the hydrodesulfurizer to produce a fuel gas containing hydrogen, and a fuel for discharging the fuel gas from the reformer Recycle that branches from the gas path and the fuel gas path, joins the raw material supply path downstream of the raw material gas flow from the raw material supplier, and mixes part of the fuel gas discharged from the reformer with the raw material gas The gas path, the ejector disposed at the first junction where the raw material supply path and the recycle gas path merge, and the ejector and the hydrodesulfurizer branch from the upstream of the raw material gas flow from the raw material supplier. A part of the raw material gas is supplied to the raw material. Is a hydrogen generating apparatus and a material circulation path configured to supply the.
上記構成により、エジェクタに対して、外部から水素生成装置に供給される原料ガスに加えて、原料循環経路を通して循環させる原料ガスとリサイクルガスの混合ガスも流通させることが可能となり、エジェクタに流通するガス流量を増加させることが出来る。 With the above configuration, in addition to the raw material gas supplied to the hydrogen generator from the outside, the mixed gas of the raw material gas and the recycle gas that is circulated through the raw material circulation path can be circulated to the ejector, and is distributed to the ejector. The gas flow rate can be increased.
その結果、外部から水素生成装置に供給される原料ガス流量が少なくエジェクタにてベンチュリ効果によるガス吸引能力を発揮し難い場合においても、エジェクタに流通するガス流量を増加させることが出来、エジェクタでのベンチュリ効果を十分に発揮させ、原料循環経路を経由せずに供給される原料ガス流量が所定流量以下に低下してもエジェクタにてリサイクルガスを吸引することが可能となる。これにより、水添脱硫による安定した硫黄化合物の除去が可能となる。 As a result, even when the raw material gas flow rate supplied to the hydrogen generator from the outside is small and it is difficult to exert the gas suction capability due to the venturi effect in the ejector, the flow rate of gas flowing to the ejector can be increased. The venturi effect can be sufficiently exerted, and even when the flow rate of the raw material gas supplied without going through the raw material circulation path falls below a predetermined flow rate, the recycle gas can be sucked by the ejector. This makes it possible to remove a stable sulfur compound by hydrodesulfurization.
第2の発明は、特に、第1の発明の水素生成装置の原料循環経路に開閉弁を備えたものである。 In particular, the second invention is provided with an on-off valve in the raw material circulation path of the hydrogen generator of the first invention.
上記構成により、リサイクルガス経路から供給されてエジェクタ内にて原料ガスと混合される燃料ガスの流量が水添脱硫器での水添反応に必要な燃料ガスの流量に対して不足しないように、原料循環経路の開閉弁を開閉しエジェクタに流通するガス流量を増減させエジェクタによる燃料ガスの吸引能力を制御することが可能となり、水添脱硫器に安定して燃料ガスを供給することが可能となる。 With the above configuration, the flow rate of the fuel gas supplied from the recycle gas path and mixed with the raw material gas in the ejector is not short of the flow rate of the fuel gas required for the hydrogenation reaction in the hydrodesulfurizer. It is possible to control the fuel gas suction capability of the ejector by opening and closing the on-off valve of the raw material circulation path to increase or decrease the gas flow rate flowing to the ejector, and to supply fuel gas stably to the hydrodesulfurizer Become.
第3の発明は、特に、第1の発明の水素生成装置の構成に加えて、原料循環経路に配置された開閉弁と、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部へ供給される原料供
給経路の原料ガスの流量に基づき、開閉弁を制御する制御器とを備えたものである。
In particular, in addition to the configuration of the hydrogen generator of the first invention, the third invention is supplied to the on-off valve arranged in the raw material circulation path and the second junction where the raw material circulation path joins the raw material supply path. And a controller for controlling the on-off valve based on the flow rate of the raw material gas in the raw material supply path.
上記構成により、水素生成装置に供給される原料ガスの流量に応じて原料循環経路の開閉弁を開閉することが可能となり、水素生成装置に供給される原料ガスの流量が少ないときには開閉弁を開くことでエジェクタに流通するガスの流量を増やし、水素生成装置に供給される原料ガスの流量が多いときには開閉弁を閉じてエジェクタに流通するガスの流量を増やさないことで、リサイクルガス経路を流れるリサイクルガス流量が不足することを防止し、水添脱硫器での水添脱硫を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, it is possible to open and close the on-off valve of the raw material circulation path according to the flow rate of the raw material gas supplied to the hydrogen generator, and open the open / close valve when the flow rate of the raw material gas supplied to the hydrogen generator is small This increases the flow rate of the gas flowing to the ejector, and when the flow rate of the raw material gas supplied to the hydrogen generator is large, the recycle flows through the recycle gas path by closing the on-off valve and not increasing the flow rate of the gas flowing to the ejector. It is possible to prevent the gas flow rate from being insufficient, and to stably perform hydrodesulfurization in the hydrodesulfurizer.
第4の発明は、特に、第3の発明の水素生成装置の構成に加えて、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部へ供給される原料供給経路の原料ガスの流量を検知する原料供給量検知手段を備え、原料供給量検知手段により検知される原料ガスの流量が第1所定値以下であれば、制御器が開閉弁を開放するよう制御するものである。 In particular, the fourth aspect of the invention detects the flow rate of the raw material gas in the raw material supply path supplied to the second junction where the raw material circulation path joins the raw material supply path in addition to the configuration of the hydrogen generator of the third aspect of the invention. If the flow rate of the raw material gas detected by the raw material supply amount detection means is not more than the first predetermined value, the controller controls to open the on-off valve.
上記構成により、水素生成装置に供給される原料ガスの流量を検知するとともに、その原料ガス流量が第1所定値以下のときには開閉弁を開放することが可能となり、エジェクタに供給するガスの流量を増やして、エジェクタによるリサイクルガス経路からの燃料ガスの吸引流量を増やすことが出来る。 With the above configuration, the flow rate of the raw material gas supplied to the hydrogen generator is detected, and when the raw material gas flow rate is equal to or lower than the first predetermined value, the on-off valve can be opened, and the flow rate of the gas supplied to the ejector is reduced. The fuel gas suction flow rate from the recycle gas path by the ejector can be increased.
第5の発明は、特に、第4の発明の水素生成装置における原料供給量検知手段を、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路、又は、原料供給経路から原料循環経路が分岐する分岐部より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路、又は、水添脱硫器から改質器までの原料ガスの経路、又は、改質器からリサイクルガス経路に分岐するまでの燃料ガス経路、又は、リサイクルガス経路を分岐した後の燃料ガス経路に配置された第1流量計とするものである。 In the fifth aspect of the invention, in particular, the raw material supply amount detection means in the hydrogen generator of the fourth aspect of the present invention is a raw material supply path upstream of the flow of the raw material gas from the second joining portion where the raw material circulation path joins the raw material supply path. Or, a raw material supply path downstream of the flow of the raw material gas from the branch portion where the raw material circulation path branches from the raw material supply path, or a raw material gas path from the hydrodesulfurizer to the reformer, or a reformer To the recycle gas path, or the first flow meter arranged in the fuel gas path after branching the recycle gas path.
上記構成により、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路、又は、原料供給経路から原料循環経路が分岐する分岐部より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路、又は、水添脱硫器から改質器までの原料ガスの経路、又は、改質器からリサイクルガス経路に分岐するまでの燃料ガス経路、又は、リサイクルガス経路を分岐した後の燃料ガス経路に配置された第1流量計により検知したガスの流量に基づき開閉弁を制御することが可能となり、リサイクルガス経路を流れる燃料ガス流量が不足することを防止し、水添脱硫器にて硫黄化合物を安定して除去することが出来る。 With the above configuration, the raw material gas flow from the raw material supply path upstream of the flow of the raw material gas from the second merging portion where the raw material circulation path merges with the raw material supply route, or the branch portion where the raw material circulation path branches from the raw material supply route The feed gas supply path on the downstream side, the feed gas path from the hydrodesulfurizer to the reformer, the fuel gas path from the reformer to the recycle gas path, or the recycle gas path The on-off valve can be controlled based on the gas flow rate detected by the first flow meter disposed in the fuel gas path after the fuel gas flow is prevented, and the fuel gas flow rate through the recycle gas path is prevented from being insufficient. Sulfur compounds can be stably removed with a desulfurizer.
第6の発明は、特に、第1の発明の水素生成装置の構成に加えて、原料循環経路に配置された開閉弁と、エジェクタを通流する原料ガスの流量に基づき、開閉弁を制御する制御器を備えたものである。 In the sixth aspect of the invention, in particular, in addition to the configuration of the hydrogen generator of the first aspect of the invention, the on-off valve is controlled based on the on-off valve disposed in the raw material circulation path and the flow rate of the raw material gas flowing through the ejector. It is equipped with a controller.
上記構成により、エジェクタを通流する原料ガスの流量から、エジェクタでのリサイクルガス経路からの燃料ガスの吸込み能力が分かるため、水添脱硫器に十分な水素含有ガスである燃料ガスを供給可能か判断でき、燃料ガスが不足するようであれば、開閉弁を開放することでエジェクタに通流するガス流量を増加させ、水添脱硫器に供給する燃料ガス流量を増やし、エジェクタを通流する原料ガスの流量が多いときには開閉弁を閉止しリサイクルガス経路から供給する燃料ガスの流量を増加させないようにすることで、エジェクタにてリサイクルガス経路を通した燃料ガスの吸引を安定させ、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことができる。 With the above configuration, the fuel gas suction capacity from the recycle gas path in the ejector can be understood from the flow rate of the raw material gas flowing through the ejector, so that it is possible to supply fuel gas that is sufficient hydrogen-containing gas to the hydrodesulfurizer. If fuel gas is insufficient, open the on-off valve to increase the flow rate of gas flowing to the ejector, increase the flow rate of fuel gas supplied to the hydrodesulfurizer, and feed the flow through the ejector When the gas flow rate is high, the on-off valve is closed so that the flow rate of the fuel gas supplied from the recycle gas path is not increased, so that the suction of the fuel gas through the recycle gas path is stabilized by the ejector, and hydrodesulfurization The sulfur compound can be stably removed by hydrodesulfurization in a vessel.
第7の発明は、特に、第6の発明の水素生成装置の構成に加えて、エジェクタを通流する原料ガスの流量を検知するエジェクタ通流量検知手段を備え、エジェクタ通流量検知手
段により検知される原料ガスの流量が第2所定値以下であれば、制御器が開閉弁を開放するよう制御するものである。
In particular, the seventh invention includes an ejector flow rate detecting means for detecting the flow rate of the raw material gas flowing through the ejector in addition to the configuration of the hydrogen generator of the sixth invention, and is detected by the ejector flow rate detecting means. If the flow rate of the raw material gas is equal to or less than the second predetermined value, the controller controls to open the on-off valve.
上記構成により、エジェクタを通流する原料ガスの流量を検知し、その流量が第2所定値以下であれば開閉弁を開放し、エジェクタに通流するガス流量を増加させ、リサイクルガス経路から吸入する燃料ガス流量を増加させ、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, the flow rate of the raw material gas flowing through the ejector is detected, and if the flow rate is less than or equal to the second predetermined value, the on-off valve is opened to increase the flow rate of the gas flowing through the ejector and sucked from the recycle gas path. Therefore, it is possible to stably remove the sulfur compound by hydrodesulfurization in the hydrodesulfurizer by increasing the fuel gas flow rate.
第8の発明は、特に、第7の発明の水素生成装置におけるエジェクタ通流量検知手段として、原料供給器の出力を用いるものである。 In the eighth aspect of the invention, in particular, the output of the raw material supplier is used as the ejector flow rate detection means in the hydrogen generator of the seventh aspect of the invention.
上記構成により、エジェクタ通流量検知手段を別途設ける必要が無く、原料供給器の出力にて水添脱硫器に供給する原料ガスの流量を検知することが可能となる。 With the above configuration, it is not necessary to separately provide an ejector flow rate detecting means, and the flow rate of the raw material gas supplied to the hydrodesulfurizer can be detected by the output of the raw material supplier.
第9の発明は、特に、第7の発明の水素生成装置におけるエジェクタ通流量検知手段として、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部と、原料供給経路から原料循環経路が分岐する分岐部と、の間の原料供給経路に配置された第2流量計を用いるものである。 In the ninth aspect of the invention, in particular, as the ejector flow rate detection means in the hydrogen generator of the seventh aspect of the invention, the second merging portion where the raw material circulation path merges with the raw material supply path, and the raw material circulation path branches from the raw material supply path A second flow meter disposed in the raw material supply path between the branch portion and the branch portion is used.
上記構成により、エジェクタを通流するガスの流量を第2流量計で検知することが可能となり、エジェクタを通流するガス流量に基づき制御器が開閉弁を制御することで、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, the flow rate of the gas flowing through the ejector can be detected by the second flow meter, and the controller controls the on-off valve based on the gas flow rate flowing through the ejector. It is possible to stably remove the sulfur compound by hydrodesulfurization of the catalyst.
第10の発明は、特に、第7の発明の水素生成装置におけるエジェクタ通流量検知手段として、エジェクタの入口側及び出口側の差圧を検知する圧力計を備え、圧力計が検知する差圧が予め設定される第3所定値以下であれば、制御器が開閉弁を開放するよう制御するものである。 The tenth aspect of the invention includes, in particular, a pressure gauge for detecting the differential pressure on the inlet side and the outlet side of the ejector as the ejector flow rate detecting means in the hydrogen generator of the seventh aspect of the invention, and the differential pressure detected by the pressure gauge is If it is below the third predetermined value set in advance, the controller controls to open the on-off valve.
上記構成により、圧力計にてエジェクタを通流するガス流量を検知することが可能となり、その検知圧力が第3所定値以下であれば開閉弁を開放することで、リサイクルガス経路を通流する燃料ガスの流量が低下することを防止し、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, it becomes possible to detect the gas flow rate flowing through the ejector with the pressure gauge, and if the detected pressure is equal to or lower than the third predetermined value, the on-off valve is opened to flow through the recycle gas path. It is possible to prevent the flow rate of the fuel gas from decreasing and to stably remove the sulfur compound by hydrodesulfurization in the hydrodesulfurizer.
第11の発明は、特に、第1の発明の水素生成装置の構成に加えて、原料循環経路に配置された開閉弁と、リサイクルガス経路を通流する燃料ガスの流量に基づき、開閉弁を制御する制御器を備えたものである。 In an eleventh aspect of the invention, in particular, in addition to the configuration of the hydrogen generator of the first aspect, an on-off valve is provided on the basis of an on-off valve disposed in the raw material circulation path and a flow rate of fuel gas flowing through the recycle gas path. It has a controller to control.
上記構成により、リサイクルガス経路を通流する燃料ガスが不足することを防止し、リサイクルガス経路を燃料ガスが安定して通流することが可能となり、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, it is possible to prevent the fuel gas flowing through the recycle gas path from being insufficient, and it is possible to stably flow the fuel gas through the recycle gas path, and sulfur due to hydrodesulfurization in the hydrodesulfurizer. It is possible to stably remove the compound.
第12の発明は、特に、第11の発明の水素生成装置の構成に加えて、リサイクルガス経路を通流する燃料ガスの流量を検知するリサイクルガス経路通流量検知手段を備え、リサイクルガス経路通流量検知手段により検知される燃料ガスの流量が第4所定値以下であれば、制御器が開閉弁を開放するよう制御するものである。 In particular, the twelfth invention includes, in addition to the configuration of the hydrogen generator of the eleventh invention, a recycle gas path flow rate detecting means for detecting the flow rate of the fuel gas flowing through the recycle gas path. If the flow rate of the fuel gas detected by the flow rate detection means is equal to or lower than the fourth predetermined value, the controller controls to open the on-off valve.
上記構成により、エジェクタによる燃料ガスの吸引能力を増加させ、リサイクルガス経路を通流する燃料ガスの流量を増やし、水添脱硫器での水添脱硫による硫黄化合物の除去を安定して行うことが可能となる。 With the above configuration, it is possible to increase the suction ability of the fuel gas by the ejector, increase the flow rate of the fuel gas flowing through the recycle gas path, and stably remove sulfur compounds by hydrodesulfurization in the hydrodesulfurizer. It becomes possible.
第13の発明は、特に、第12の発明の水素生成装置におけるリサイクルガス経路通流量検知手段を、リサイクルガス経路に配置された第3流量計とするものである。 In the thirteenth aspect of the invention, in particular, the recycle gas path flow rate detecting means in the hydrogen generator of the twelfth aspect of the invention is a third flow meter arranged in the recycle gas path.
上記構成により、リサイクルガス経路に配置した第3流量計で、リサイクルガス経路を通流する燃料ガス流量を検知することが出来る。 With the above configuration, the flow rate of the fuel gas flowing through the recycle gas path can be detected with the third flow meter arranged in the recycle gas path.
第14の発明は、特に、第5の発明の水素生成装置における制御器が、第1流量計が検知する流量に基づき、原料ガス供給器を制御するものである。 In the fourteenth aspect of the invention, in particular, the controller in the hydrogen generator of the fifth aspect of the invention controls the raw material gas supplier based on the flow rate detected by the first flow meter.
上記構成により、水素生成装置に原料ガスを必要な流量供給することが可能となり、安定して水素含有ガスである燃料ガスを生成することが出来る。 With the above configuration, it is possible to supply the raw material gas at a necessary flow rate to the hydrogen generator, and it is possible to stably generate the fuel gas that is a hydrogen-containing gas.
第15の発明は、特に、第1〜第4、第6〜第13のいずれか1つの発明の水素生成装置の構成に加えて、原料循環経路が原料供給経路に合流する第2合流部より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路に配置された第4流量計を備え、制御器は、第4流量計が検知する流量に基づき、原料ガス供給器を制御するものである。 In particular, the fifteenth aspect of the invention includes, in addition to the configuration of the hydrogen generator according to any one of the first to fourth and sixth to thirteenth aspects, a second merging portion where the raw material circulation path merges with the raw material supply path. A fourth flow meter arranged in the raw material supply path upstream of the raw material gas flow is provided, and the controller controls the raw material gas supply device based on the flow rate detected by the fourth flow meter.
上記構成により、水素生成装置に原料ガスを必要な流量供給することが可能となり、安定して水素含有ガスである燃料ガスを生成することが出来る。 With the above configuration, it is possible to supply the raw material gas at a necessary flow rate to the hydrogen generator, and it is possible to stably generate the fuel gas that is a hydrogen-containing gas.
第16の発明は、特に、第1〜第15のいずれか1つの発明の水素生成装置と、この水素生成装置から供給される燃料ガスを用いて発電する燃料電池とを備えた燃料電池システムである。 A sixteenth aspect of the invention is a fuel cell system comprising, in particular, the hydrogen generator of any one of the first to fifteenth aspects of the invention and a fuel cell that generates power using fuel gas supplied from the hydrogen generator. is there.
上記構成により、硫黄化合物が除去された燃料ガスにより燃料電池を発電することが可能となり、水添脱硫器を搭載した燃料電池システムの硫黄被毒による劣化を防止し、安定した発電を実現し、信頼性を向上させることが可能となる。 With the above configuration, it becomes possible to generate power from the fuel gas from which sulfur compounds have been removed, prevent deterioration due to sulfur poisoning of the fuel cell system equipped with a hydrodesulfurizer, and realize stable power generation. Reliability can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the present embodiment.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a hydrogen generator according to
図1において、本実施の形態の水素生成装置100は、水添脱硫器1と、原料供給経路2と、原料供給器3と、改質器4と、燃料ガス経路5と、リサイクルガス経路6と、第1合流部と、エジェクタ7と、原料循環経路8とを備える。
In FIG. 1, the
改質器4に供給される原料ガス中の硫黄化合物を除去する水添脱硫器1は、容器内に水添脱硫用の脱硫剤が充填された構成を有する。水添脱流用の脱硫剤としては、例えば、原料中の硫黄化合物を硫化水素に変換するCoMo系触媒と、その下流に設けられる、硫化水素を吸着除去する硫黄吸着剤であるZnO系触媒、またはCuZn系触媒とで構成される。
The
水添脱硫用の脱硫剤は、本例に限定されるものではなく、硫黄化合物を硫化水素に変換する機能と硫化水素を吸着する機能を共に有するCuZn系触媒のみで構成されても構わない。また、水添脱硫器1は、原料ガス中の硫黄化合物を水素含有ガスと反応させ硫化水素に変換した後、その硫化水素を吸着除去するだけでなく、水素含有ガスがなくとも、原料ガス中の硫黄化合物を直接物理的に吸着することも可能である。
The desulfurization agent for hydrodesulfurization is not limited to this example, and may be composed of only a CuZn-based catalyst having both a function of converting a sulfur compound into hydrogen sulfide and a function of adsorbing hydrogen sulfide. Further, the
ただし、物理的な吸着では水添脱硫用の脱硫剤の量が硫化水素による吸着除去に比べて多量に必要となるため、通常の使用では、硫化水素による吸着除去が一般的である。しかし、水素含有ガスが生成していないタイミングである水素生成装置の起動時や停止時などに限り、物理的な吸着を本実施の形態では使用する。 However, since physical adsorption requires a larger amount of desulfurization agent for hydrodesulfurization than adsorption removal with hydrogen sulfide, adsorption removal with hydrogen sulfide is common in normal use. However, physical adsorption is used in the present embodiment only when the hydrogen generator is started or stopped, which is the timing when the hydrogen-containing gas is not generated.
原料供給経路2は、水添脱硫器1に原料ガスを供給するための経路であり水素生成装置100に供給される原料ガスを水添脱硫器1に導く配管などである。原料供給経路2としては、原料ガスを流すことが出来れば如何なる構成でも構わない。
The raw
原料供給器3は、原料供給経路2に配置され、原料ガスを水添脱硫器1に供給する機器であり、水添脱硫器1へ供給する原料ガスの流量を調整する。例えば、昇圧器と流量調整弁により構成されるが、これらのいずれか一方により構成されてもよい。
The
昇圧器は、例えば、定容積型ポンプが用いられるが、これに限定されるものではない。原料ガスは、原料供給源より原料供給経路2を通して供給される。原料供給源は、所定の供給圧を有しており、例えば、原料ガスボンベ、原料ガスインフラ等が挙げられる。
As the booster, for example, a constant displacement pump is used, but is not limited thereto. The source gas is supplied from the source supply source through the
改質器4は、水添脱硫器1にて硫黄化合物を除去された原料ガスを改質して水素を含む燃料ガスを生成する。具体的には、改質器4内の改質触媒部(図示せず)において、原料ガスが改質反応して、水素含有ガスが生成される。改質反応は、いずれの形態であってもよく、例えば、水蒸気改質反応、オートサーマル反応及び部分酸化反応等が挙げられる。
The
図1には示されていないが、各改質反応において必要となる機器は適宜設けられる。例えば、改質反応が水蒸気改質反応であれば、改質触媒部を加熱する燃焼器、水蒸気を生成する蒸発器、及び蒸発器に水を供給する水供給器が設けられる。改質反応がオートサーマル反応であれば、水素生成装置100には、さらに、改質器に空気を供給する空気供給器(図示せず)が設けられる。
Although not shown in FIG. 1, equipment required for each reforming reaction is provided as appropriate. For example, if the reforming reaction is a steam reforming reaction, a combustor that heats the reforming catalyst unit, an evaporator that generates steam, and a water supplier that supplies water to the evaporator are provided. If the reforming reaction is an autothermal reaction, the
なお、原料ガスは、メタンを主成分とする都市ガス、天然ガス、LPG等の少なくとも炭素及び水素から構成される有機化合物を含有するものである。 The source gas contains an organic compound composed of at least carbon and hydrogen, such as city gas mainly composed of methane, natural gas, and LPG.
燃料ガス経路5は、改質器4にて生成した水素含有ガスである燃料ガスを改質器4から排出する経路である。燃料ガスは、燃料ガス経路5を通して、燃料ガスを利用する機器などに供給される。水素含有ガスを利用する機器としては、燃料電池などがある。
The
リサイクルガス経路6は、改質器4より燃料ガス経路5を通して送出される燃料ガスの一部を燃料ガス経路5から分岐して、原料供給器3より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路2に合流し、改質器4から排出された燃料ガスの一部を原料ガスに混合する経路である。燃料ガス経路5を分岐することで、燃料ガスの一部が原料供給経路2に送られ、そこで原料ガスと水素含有ガスである燃料ガスを混合する。
The
リサイクルガス経路6の上流端は、改質器4より送出された燃料ガスが流れる流路であれば、いずれの箇所に接続されていても構わない。例えば、改質器4の下流に燃料ガス中の一酸化炭素を低減するCO低減器を設けた場合、リサイクルガス経路6の上流端は、改質器4とCO低減器との間の流路に接続されていてもよいし、CO低減器に接続されていてもよいし、CO低減器の下流に接続されていてもよい。
The upstream end of the
なお、CO低減器が、シフト反応により一酸化炭素を低減する変成器と、酸化反応及びメタン化反応の少なくともいずれか一方により一酸化炭素を低減するCO除去器とを備え
る場合、リサイクルガス経路6の上流端を変成器とCO除去器との間の流路に接続するよう構成しても構わない。また、リサイクルガス経路6の上流端を、水素含有ガスを利用する水素利用機器の下流の流路に接続しても構わない。
When the CO reducer includes a shifter that reduces carbon monoxide by a shift reaction and a CO remover that reduces carbon monoxide by at least one of an oxidation reaction and a methanation reaction, the
なお、水素生成装置100は、CO低減器やCO除去器を必ずしも有している必要はなく、水素生成装置100にて生成した燃料ガスを用いる装置に対して必要な性能を出すことが出来れば無くても構わない。
Note that the
第1合流部(図示せず)は、原料供給経路2とリサイクルガス経路6とが合流する部位である。第1合流部にて原料供給経路2を流通する原料ガスと、リサイクルガス経路6を流通する燃料ガスとが合流し、混合される。
The first junction (not shown) is a portion where the raw
エジェクタ7は、原料供給経路2とリサイクルガス経路6とが合流する第1合流部に配置される。このエジェクタ7は、昇圧器などの原料供給器3により圧送された原料ガスが流れる流路の断面積を狭めることで、ガスの流速を高め、原料ガスの流速が最大となる位置でリサイクルガス経路6が原料供給経路2と合流するように構成された装置である。
The
流速を高めることで、その部位での原料ガスの圧力を、ベンチュリ効果により低下させることが可能となる。原料ガスの流速が最大となる位置では原料ガスの圧力が最も低下する。この圧力が、リサイクルガス経路6の上流側の圧力よりも低くなるように設計することで、リサイクルガス経路6を通して、水素含有ガスが原料供給経路2に流入することが可能となる。
By increasing the flow velocity, the pressure of the raw material gas at that portion can be reduced by the venturi effect. At the position where the flow rate of the raw material gas is maximum, the pressure of the raw material gas is the lowest. By designing this pressure to be lower than the pressure upstream of the
なお、水素含有ガスをベンチュリ効果により原料供給経路2に流入することが可能であれば、必ずしも原料ガスの流速が最大となる位置で、水素含有ガスを流入させなくても良い。
If the hydrogen-containing gas can flow into the raw
原料循環経路8は、エジェクタ7と水添脱硫器1との間から分岐し、原料供給器3より原料ガスの流れの上流側に接続され、エジェクタ7から水添脱硫器1に供給されるガスの一部を原料供給器3へ供給するよう構成された経路である。原料循環経路8としては、ガスを流すことが出来れば如何なる構成でも構わない。
The raw
以上のように構成された水素生成装置100について、以下その動作、作用について図1を用いて説明する。
The operation and action of the
まず、水素生成装置100が、水素を含有した燃料ガスを生成するとき、次のような動作を行う。
First, when the
原料ガスを原料供給器3により原料供給経路2を通して水添脱硫器1に供給し、水添脱硫器1で原料ガス中の硫黄化合物を除去する。硫黄化合物が除去された原料ガスを改質器4に供給し水素を含有した燃料ガスを生成する。
The raw material gas is supplied to the
改質器4にて生成した燃料ガスの一部を、リサイクルガス経路6を通じて、エジェクタ7にてベンチュリ効果により吸引する。吸引された燃料ガスと原料ガスを混合した上で、水添脱硫器1に供給する。
A part of the fuel gas generated by the
エジェクタ7内では、原料ガスの流通経路の流路断面積が徐々に狭くなり、その後、リサイクルガス経路6と合流した上で、原料ガスとリサイクルガスの混合ガスが流れる流通経路の流路断面積が徐々に大きくなるように構成されている。これにより、原料ガスとリサイクルガスの合流部にて、原料の流速が最も速くなり、原料の圧力は最も低くなる。
In the
このときの原料ガスの圧力が、リサイクルガス経路6の上流側の圧力よりも低くなるように、流路断面積を設計することで、リサイクルガスを原料供給経路2に引き込むことが可能となる。
By designing the cross-sectional area of the flow path so that the pressure of the source gas at this time is lower than the pressure on the upstream side of the
燃料ガスが水添脱硫器1に供給されれば、水添脱硫器1にて、硫黄化合物と水素が反応し硫化水素となり、水添脱硫触媒にて吸着除去される。
When the fuel gas is supplied to the
なお、水添脱硫器1に燃料ガスが供給されるまでは、水添脱硫器1にて硫黄化合物を物理的に吸着除去することは可能であるが、水添脱硫器1に含まれる水添脱硫触媒は物理的に硫黄化合物を吸着除去すると、水素を含有した燃料ガスを用いて硫黄化合物を除去する場合に比べて、負荷が大きく触媒寿命が短くなるため、水添脱硫器1に水素含有ガスが供給されるまでは、別途設けた吸着脱硫器(図示せず)により、原料ガス中の硫黄化合物を除去しても構わない。
Until the fuel gas is supplied to the
水素生成装置100にて、燃料ガスを生成している間は、リサイクルガス経路6を通して、燃料ガスを水添脱硫器1に供給することで、水添脱硫器1での水素含有ガスである燃料ガスを用いた硫黄化合物の除去が可能となる。
While the fuel gas is being generated in the
しかしながら、リサイクルガス経路6を通して燃料ガスを水添脱硫器1に正常に供給出来なくなってしまうと、水添脱硫器1では物理的な硫黄化合物の吸着除去をすることとなり、水添脱硫器1に含まれる水添脱硫触媒が想定よりも早く劣化してしまい、水添脱硫器1が機能しなくなる。その結果、改質器4や水素生成装置100にて生成した燃料ガスを利用する機器が劣化してしまう可能性がある。
However, if the fuel gas cannot be normally supplied to the
このような事態を防止するために、リサイクルガス経路6を通じて燃料ガスを正常に水添脱硫器1に供給する必要がある。
In order to prevent such a situation, it is necessary to normally supply the fuel gas to the
ここで、水素生成装置100にて生成する燃料ガス流量を増減させようとすると、燃料ガスの素となる原料ガスの供給流量も増減させる必要がある。生成しなければならない燃料ガス流量が減少すると、水素生成装置100に供給する原料ガス流量も減少する。
Here, if the flow rate of the fuel gas produced by the
原料ガス流量が減少すると、エジェクタ7に流通する原料ガス流量も低下してしまい、エジェクタ7でのベンチュリ効果が低下し、リサイクルガス経路6を通して吸引するリサイクルガス流量も低下してしまう。
When the raw material gas flow rate decreases, the raw material gas flow rate flowing through the
原料ガス流量が所定流量よりも低下してしまうと、エジェクタ7でのベンチュリ効果が十分に発揮出来なくなり、リサイクルガス経路6を通してリサイクルガスを吸引することが出来なくなる。そうなると、水添脱硫器1に対して、水素を含有したガスを供給出来なくなり、水添脱硫ではなく物理的な硫黄化合物の除去となってしまい、水添脱硫触媒を劣化させてしまう。
If the raw material gas flow rate falls below the predetermined flow rate, the venturi effect at the
このような原料ガス流量が減少したときの不具合を防止するために、原料循環経路8を用いて、エジェクタ7に流通するガス流量を水素生成装置100に供給される原料ガス流量よりも増加させる。
In order to prevent such a problem when the raw material gas flow rate is reduced, the raw
原料循環経路8は、エジェクタ7と水添脱硫器1との間から分岐し、原料供給器3より原料ガスの流れの上流側に接続され、エジェクタ7から水添脱硫器1に供給されるガスの一部を原料供給器3へ供給するよう構成された経路である。
The raw
原料ガスの流れに対して原料供給器3よりも上流側は、原料ガスインフラなどから供給される低圧力なガスであり、その低圧力な原料ガスが原料供給器3により昇圧されて、水素生成装置100及び水素生成装置100に接続される機器の流路抵抗に打ち勝ち、原料ガス及び燃料ガスを流通させることが可能となる。
The upstream side of the raw
よって、エジェクタ7と水添脱硫器1との間のガス圧力の方が、原料供給器3の上流側の原料ガス圧力よりも高く設計出来る。そのように設計することで、エジェクタ7と水添脱硫器1との間から分岐したガスを、原料供給器3より原料ガスの流れの上流側に供給することが可能となる。
Therefore, the gas pressure between the
このように、原料循環経路8を通して、エジェクタ7と水添脱硫器1との間から分岐したガスを、原料供給器3より原料ガスの流れの上流側に供給することで、エジェクタ7に流通するガス流量を増加させることが可能となり、エジェクタ7でのベンチュリ効果によるガス吸引能力が向上し、リサイクルガス経路6を通したリサイクルガスの流量を増加させることが可能となる。
As described above, the gas branched from between the
[第1変形例]
図2は、本発明の実施の形態1の第1変形例における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
[First Modification]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator in the first modification of the first embodiment of the present invention.
図2に示すように、本変形例では、原料循環経路8に開閉弁9を備えたものである。
As shown in FIG. 2, in this modification, the raw
かかる構成により、水素生成装置100に供給する原料ガス流量が少ない場合にのみ原料循環経路8を通してガスを循環させることが出来、原料ガス流量が多い場合は開閉弁9を閉止することで原料循環経路8を通したガス循環を停止させることが出来、リサイクルガス経路6を流れるリサイクルガス流量を安定させることが可能となる。
With this configuration, the gas can be circulated through the raw
本変形例の水素生成装置100において、上記特徴以外は、実施の形態1と同様に構成してもよい。
The
開閉弁9は、原料循環経路8に設けられた弁であり、開閉弁9を閉止することで原料循環経路8内のガスの流れを止めたり、開閉弁9を開放することで原料循環経路8内のガスの流れを開始させたりする。開閉弁9は電磁弁のように電力により駆動するものでもよいし、ガス圧により駆動するようなものでもよい。原料循環経路8内のガス経路を閉止したり開放したりできるのであれば如何なる構成でも構わない。
The on-off
水素生成装置100に供給する原料ガスの流量が所定の流量よりも多い場合は、その原料ガス流量がエジェクタ7に流通したときに生じるベンチュリ効果により、水添脱硫器1での水添脱硫に必要なリサイクルガス流量を確保可能なため、原料循環経路8でのガスの循環が不要であり開閉弁9を閉止する。これにより、リサイクルガス経路6を過剰な燃料ガスが流通することを防止する。
When the flow rate of the raw material gas supplied to the
過剰な燃料ガスがリサイクル経路を流通すると、燃料ガス中に含まれる水蒸気の影響により、水添脱硫器1の水添脱硫触媒が劣化し、水添脱硫触媒を多く積み増す必要が生じ、コストUPや機器容積の増大に繋がってしまう可能性がある。また、リサイクルガス中の水蒸気を除去する構成とすると、水蒸気を除去するための装置が必要となり、コストUPに繋がってしまう。
If excessive fuel gas flows through the recycling path, the hydrodesulfurization catalyst of the
水素生成装置100に供給する原料ガスの流量が所定流量以下の場合は、その原料ガス流量がエジェクタ7に流通したときに生じるベンチュリ効果のみでは、水添脱硫器1での
水添脱硫に必要なリサイクルガス流量を確保することが出来ないため、原料循環経路8にてガス循環させるために開閉弁9を開放する。これにより、水添脱硫器1での水添脱硫に必要なリサイクルガスをリサイクルガス経路6を通して流通させることが可能となる。
When the flow rate of the raw material gas supplied to the
なお、開閉弁9を開閉する判断は、水素生成装置100に供給する原料ガスの流量であっても構わず、リサイクルガス経路6を流れる燃料ガスの流量であっても構わず、リサイクルガス経路6を流れる燃料ガス流量を確保することが出来れば如何なるものであっても構わない。
The determination of opening / closing the on-off
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator according to
図3に示す例では、本実施の形態の水素生成装置100は、水添脱硫器1と、原料供給経路2と、原料供給器3と、改質器4と、燃料ガス経路5と、リサイクルガス経路6と、第1合流部と、エジェクタ7と、原料循環経路8と、開閉弁9と、第2合流部10と、制御器11を備える。
In the example shown in FIG. 3, the
図3に示す本実施の形態の水素生成装置100の構成において、水添脱硫器1、原料供給経路2、原料供給器3、改質器4、燃料ガス経路5、リサイクルガス経路6、第1合流部、エジェクタ7と、原料循環経路8、開閉弁9については、実施の形態1の第1変形例と同様であるので、それらについての説明は省略する。
In the configuration of the
第2合流部10は、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する部位である。第2合流部10にて原料供給経路2を流通する原料ガスと、原料循環経路8を流通する原料ガスと燃料ガスの混合ガスとが合流し、混合される。
The second joining
制御器11は、第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量に基づいて、開閉弁9を制御する装置である。例えば、第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量が所定流量よりも多い場合は開閉弁9を閉止し、所定流量よりも少ない場合は開閉弁9を開放することで、リサイクルガス経路6を流通する燃料ガスの流量を確保する。
The
リサイクルガス経路6を流通する燃料ガスの流量が、水添脱硫器1での原料ガス中の硫黄化合物の除去に必要な流量を確保出来れば、開閉弁9の開閉条件は如何なるものであっても構わない。
As long as the flow rate of the fuel gas flowing through the
制御器11は、制御機能を有するものであればよく、演算処理部(図示せず)と、制御プログラムを記憶する記憶部(図示せず)とを備える。演算処理部としては、MPU、CPUが例示される。記憶部としては、メモリーが例示される。制御器11は、集中制御を行う単独の制御器で構成されていてもよく、互いに協働して分散制御を行う複数の制御器で構成されていてもよい。
The
以上のように構成された本実施の形態の水素生成装置100について、以下その動作、作用を説明する。
The operation and action of the
本実施の形態の水素生成装置100の動作は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例の水素生成装置100と同様の動作となるため、本実施の形態の水素生成装置100の特徴について、図3を用いて説明する。
Since the operation of the
図3に示すように、水素生成装置100に供給される原料ガスの流量は、第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量と同流量である。
As shown in FIG. 3, the flow rate of the raw material gas supplied to the
第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量を計測するためには、第2合流部10へ供給される原料供給経路2に原料ガス用の流量計を設置しても構わない(図示せず)し、水素生成装置100に供給される原料ガスの流量を計測可能な流量計を設置しても構わない(図示せず)。また、流量計を用いずに如何なる方法で原料ガス流量を検知しても構わない。
In order to measure the flow rate of the raw material gas in the raw
この原料ガスの流量をもとに、エジェクタ7でのリサイクルガス経路6を通した燃料ガスの吸込み流量が必要流量流れるかを判断し、不足しないように開閉弁9を開放しエジェクタ7に流通するガス流量を増やしリサイクルガス経路6を流れる燃料ガス量を増加させる。また、開閉弁9を閉止しても、リサイクルガス経路6を流れる燃料ガス流量を必要流量確保できるのであれば、開閉弁9を閉止する。
Based on the flow rate of the raw material gas, it is determined whether the required flow rate of the fuel gas through the
水素生成装置100に供給される原料ガスの流量をもとに、開閉弁9を開閉させ、リサイクルガス経路6を流れる燃料ガス流量を適切に制御し、水添脱硫器1での水添脱硫に必要な水素ガス流量を確保することが出来れば、如何なる方法であっても構わない。
On the basis of the flow rate of the raw material gas supplied to the
なお、水素生成装置100に供給する原料ガスの流量は、第2合流部10より原料ガスの流れに対して上流側に設けられた流量計(以下、第4流量計と呼ぶ)の検知流量をもとに原料供給器3を制御することで調整すれば良い。この第4流量計は、本実施の形態での開閉弁9の開閉を判断するための原料ガスの流量計と同じであっても構わず、別途設置しても構わない。
The flow rate of the source gas supplied to the
[第1変形例]
図4は、本発明の実施の形態2の第1変形例における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
[First Modification]
FIG. 4 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator in the first modification of the second embodiment of the present invention.
図4に示すように、本変形例では、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量を検知する原料供給量検知手段(図4では第1流量計12)を備え、原料供給量検知手段(図4では第1流量計12)により検知される原料ガスの流量が第1所定値以下であれば、制御器11が開閉弁9を開放するよう制御する。
As shown in FIG. 4, in this modification, a raw material supply amount detection means for detecting the flow rate of the raw material gas in the raw
かかる構成により、水素生成装置100に供給する原料ガス流量が少ない場合にのみ原料循環経路8を通してガスを循環させることが出来、リサイクルガス経路6を流れるリサイクルガス流量を安定させることが可能となる。
With this configuration, the gas can be circulated through the raw
本変形例の水素生成装置100において、上記特徴以外は、実施の形態2と同様に構成してもよい。
The
原料供給量検知手段は、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10へ供給される原料供給経路2の原料ガスの流量を検知するものである。原料ガスの流量を検知することが出来れば、如何なるものであってもよく、例えば、差圧式、熱線式、超音波式、タービン式などの流量を検知する手段がある。本実施の形態では、原料供給量検知手段として第1流量計12を設置した。
The raw material supply amount detection means detects the flow rate of the raw material gas in the raw
ここで、原料供給量検知手段がガス流量を検知する部位としては、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路2で
あっても構わず、原料供給経路2から原料循環経路8が分岐する分岐部より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路2であっても構わず、水添脱硫器1から改質器4までの原料ガスの経路であっても構わず、改質器4からリサイクルガス経路6に分岐するまでの燃料ガス経路5であっても構わず、リサイクルガス経路6を分岐した後の燃料ガス経路5であっても構わない。
Here, the part where the raw material supply amount detection means detects the gas flow rate is the raw
それぞれの部位で流れているガスは異なるが、それぞれの部位に適した流量を閾値として、制御器11が開閉弁9の開閉を行い、リサイクルガス経路6を流通する燃料ガス流量を原料ガス流量に対して適切に制御することが出来れば、如何なる部位で流量を計測しても構わない。
Although the gas flowing in each part is different, the
それぞれの部位で流れるガスは、以下のようになる。 The gas flowing in each part is as follows.
原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路2には水素生成装置100に供給される原料ガスが流れており、原料供給経路2から原料循環経路8が分岐する分岐部より原料ガスの流れの下流側の原料供給経路2には水素生成装置100に供給される原料ガスとリサイクルガス経路6を流れる燃料ガスの混合ガスが流れている。
The raw material gas supplied to the
水添脱硫器1から改質器4までの原料ガスの経路には、水素生成装置100に供給される原料ガスとリサイクルガス経路6を流れる燃料ガスの混合ガスが流れている。改質器4からリサイクルガス経路6に分岐するまでの燃料ガス経路5には、水素生成装置100に供給される原料ガスとリサイクルガス経路6を流れる燃料ガスの混合ガスが流れている。
In the raw material gas path from the
リサイクルガス経路6を分岐した後の燃料ガス経路5には、水素生成装置100に供給される原料ガスとリサイクルガス経路6を流れる燃料ガスの混合ガスからリサイクルガス経路6を流れる燃料ガス分の流量が減少した混合ガスが流れる。
In the
図4では一例として、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10より原料ガスの流れの上流側の原料供給経路2に第1流量計12を設置した場合の概略構成を示しており、それ以外の部位に第1流量計12を設置した場合については、図示していない。
In FIG. 4, as an example, a schematic configuration in the case where the
図5は、本発明の実施の形態2の第1変形例における水素生成装置の運転方法の一例を示すフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart showing an example of an operation method of the hydrogen generator in the first modification of the second embodiment of the present invention.
図5は、開閉弁9を開閉する条件の一例を表しており、第1流量計12により検知される流量と第1所定値を比較(S301)し、第1流量計12の検知流量が第1所定値以下であれば開閉弁9を開放(S302)し、第1流量計12の検知流量が第1所定値以下でなければ開閉弁9を閉止(S303)する。
FIG. 5 shows an example of conditions for opening and closing the on-off
第1所定値は、水添脱硫器1に供給する原料ガス流量に対してリサイクルガス流量が十分に確保可能となるように、エジェクタ7に流通するガス流量を確保出来るように設定すれば良く、安定した水添脱硫を行えれば如何なる値であっても構わない。また、第1所定値は、第1流量計12の設置部位によって、異なってくるため、それぞれの部位に合わせて最適に設定する必要がある。
The first predetermined value may be set so that the gas flow rate flowing to the
また、開閉弁9を開閉する条件は、必ずしも、同じ第1所定値である必要はなく、例えば、開閉弁9を開放する条件は第1所定値以下であるが、開閉弁9を閉止する条件は第1所定値よりも大きな値以上であっても構わない。
Further, the condition for opening and closing the on-off
第1流量計12に流れるガス流量は、第1流量計12の設置部位によっては、開閉弁9の開閉状態により変化するため、第1所定値のみで開閉弁9を制御すると開閉を繰り返し続ける可能性がある。そのため、第1流量計12の設置部位に応じて、開閉弁9の開閉条件を設定することが好ましい。
Since the flow rate of the gas flowing through the
なお、水素生成装置100に供給する原料ガスの流量制御は、第1流量計12が検知する流量に基づき、原料供給器3を制御しても構わない。また、水素生成装置100に供給する原料ガスの流量制御のために、別途流量計を設置しても構わない。
Note that the flow control of the raw material gas supplied to the
(実施の形態3)
本実施の形態の水素生成装置の構成は、図3に示す実施の形態2の水素生成装置100の構成と同様であるので、重複する説明は省略する。
(Embodiment 3)
The configuration of the hydrogen generator of the present embodiment is the same as that of the
以上のように構成された本実施の形態の水素生成装置100について、以下その動作、作用を説明する。
The operation and action of the
エジェクタ7を通流する原料ガスの流量に基づき、開閉弁9を制御するために、エジェクタを通流する原料ガスの流量を検知するエジェクタ通流量検知手段(図示せず)を設ける。エジェクタ通流量検知手段としては、エジェクタ7の前後に流量計を設置しても良いし、原料供給器3の出力から流量を検知しても構わない。
In order to control the on-off
原料供給器3の出力から流量を検知する方法としては、原料供給器3の動作能力や消費電力、指令電圧、操作量などから供給ガス流量を推定する。また、原料供給器3が定容積型のポンプであれば流量を直接検知することが可能である。エジェクタ通流量検知手段としては、エジェクタ7を通流するガス流量を検知出来れば如何なるものであっても構わない。
As a method of detecting the flow rate from the output of the
エジェクタ通流量検知手段により検知されるエジェクタ7を通流する原料ガスの流量が第2所定値以下であれば、制御器11が開閉弁9を開放するように制御する。
If the flow rate of the raw material gas flowing through the
ここで、第2所定値は、エジェクタ7にてリサイクルガスの吸引能力が水添脱硫器1に必要なリサイクルガス流量以上を吸引出来るかどうかを判断するためのものであり、リサイクルガス流量が必要流量以下に低下する前に開閉弁9を開放してリサイクルガスの吸引能力を向上させる必要がある。第2所定値は、水添脱硫器1にて安定した水添脱硫が実施出来れば、如何なる値であっても構わない。
Here, the second predetermined value is used to determine whether or not the recycle gas suction capacity of the
なお、開閉弁9を閉止する条件は、エジェクタ通流量検知手段により検知されるガス流量が第2所定値以上であっても構わず、第2所定値を上回る閾値を設けても構わない。開閉弁9の開閉状態によりエジェクタ7に通流するガス流量も変化するため、開閉弁9が開閉を繰り返し続けないように、第2所定値を上回る閾値を開閉弁9の閉止条件と設定するのが望ましい。
The condition for closing the on-off
本実施の形態の水素生成装置100は、上記特徴以外は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2と同様に構成してもよい。
The
[第1変形例]
図6は、本発明の実施の形態3の第1変形例における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
[First Modification]
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator in the first modification of
図6に示すように、本変形例では、エジェクタ通流量検知手段は、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10と、原料供給経路2から原料循環経路8が分岐する分岐部と、の間の原料供給経路2に配置された第2流量計13である。
As shown in FIG. 6, in this modification, the ejector flow rate detection means includes a
かかる構成により、エジェクタ7を通流するガス流量を第2流量計13により検知することが可能となり、第2流量計13が検知するガス流量に応じて、開閉弁9を制御することが可能となる。
With this configuration, the gas flow rate flowing through the
本変形例の水素生成装置において、上記特徴以外は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3と同様に構成してもよい。 In the hydrogen generator of this modification, except for the above features, the same as the first embodiment, the first modification of the first embodiment, the second embodiment, the first modification of the second embodiment, and the third embodiment. You may comprise.
第2流量計13は、原料循環経路8が原料供給経路2に合流する第2合流部10と、原料供給経路2から原料循環経路8が分岐する分岐部との間の原料供給経路2に配置された流量計である。この部位に第2流量計13を設置することで、エジェクタ7を通流したガス流量を直接計測することが可能となる。
The
第2流量計13の設置位置としては、原料供給器3とエジェクタ7の間であっても構わない。それぞれの部位において、流れるガスは、リサイクルガスを含有するか否か異なるため、それぞれの部位に応じた第2所定値を持って、開閉弁9を制御すれば良い。
The installation position of the
なお、第2流量計13としては、エジェクタ7を通流するガス流量を検知することが出来れば、如何なる構成であってもよく、例えば、差圧式、熱線式、超音波式、タービン式などの流量を検知する手段がある。
The
なお、開閉弁9の制御については、実施の形態3と同様なため省略する。
In addition, about control of the on-off
[第2変形例]
図7は、本発明の実施の形態3の第2変形例における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
[Second Modification]
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator in the second modification of the third embodiment of the present invention.
図7に示すように、本変形例では、エジェクタ通流量検知手段として、エジェクタ7の入口側及び出口側の差圧を検知する圧力計14を備えており、制御器11は、圧力計14が検知する差圧が、予め設定される第3所定値以下であれば、開閉弁9を開放するよう制御する。
As shown in FIG. 7, in the present modification, a
かかる構成により、エジェクタ7を通流するガス流量を、圧力計14で検知される差圧から検知することが可能となり、圧力計14の検知圧力に応じて、開閉弁9を制御することが可能となる。
With this configuration, the gas flow rate flowing through the
本変形例の水素生成装置100において、上記特徴以外は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3、実施の形態3の第1変形例の水素生成装置100と同様に構成してもよい。
In the
圧力計14は、エジェクタ7の入口側及び出口側の差圧を検知するものである。圧力の差を検知することが出来れば如何なる構成でも構わない。
The
エジェクタ7は、ベンチュリ効果を発揮するために、ガス流路は絞られた形状となっている。そのため、ガスがエジェクタ内を流通すると、流路抵抗によりガスが保有する圧力は低下する。この圧力低下は同じ流路に対して、流路を流れるガスの流量が増加するほど
大きくなり、流量が低下するほど小さくなる。
The
そこで、エジェクタ7の入口側と出口側の差圧を圧力計14により検知することで、エジェクタを流通しているガス流量を検知することが可能となる。このガス流量をもとに、水添脱硫器1での水添脱硫に必要な燃料ガスがリサイクルガス経路6を通して供給出来ているか判断出来る。よって、圧力計14により検知される差圧から開閉弁9の開閉を制御することが可能となる。
Therefore, by detecting the pressure difference between the inlet side and the outlet side of the
圧力計14の検知圧力が第3所定値以下であれば、水添脱硫器1に供給するリサイクルガス流量を確保するために、制御器11が開閉弁9を開放する。第2所定値は水添脱硫器1での水添脱硫を維持することが出来れば、如何なる値であっても構わない。
If the detected pressure of the
なお、開閉弁9を閉止する条件は、圧力計14の検知圧力が第2所定値を上回る場合であっても良いし、第2所定値よりも大きな所定の閾値を設定し、それ以上であれば、開閉弁9を閉止するのであっても構わない。
The condition for closing the on-off
開閉弁9の開閉により、エジェクタ7に流通するガス流量が変動するため、その変動により、開閉弁9の開閉動作が繰り返し続けるようなことにならないように、開閉弁9を閉止する条件を設定することが望ましい。例えば、開閉弁9を開放すると、閉止時よりもエジェクタ7に流通するガス流量が増加するため、圧力計14にて検知される圧力値も増加する。
Since the flow rate of the gas flowing through the
よって、開閉弁9を開閉する閾値が同じであれば、開閉弁9を閉止状態から開放状態に変更しただけで、圧力計14の検知圧力が閾値を上回り、開閉弁9をすぐに閉止してしまう可能性がある。よって、開閉弁9の動作に伴う圧力計14の値の変動分以上に第2所定値よりも大きくなるように、開閉弁9を閉止する閾値を設定するのが好ましい。
Therefore, if the threshold value for opening and closing the on-off
(実施の形態4)
図8は、本発明の実施の形態4における水素生成装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of the hydrogen generator in
図8に示す例では、本実施の形態の水素生成装置100は、水添脱硫器1と、原料供給経路2と、原料供給器3と、改質器4と、燃料ガス経路5と、リサイクルガス経路6と、第1合流部と、エジェクタ7と、原料循環経路8と、開閉弁9と、第2合流部10と、制御器11と、リサイクルガス流路通流量検知手段と、第3流量計15とを備える。
In the example shown in FIG. 8, the
図8に示した本実施の形態の水素生成装置100の構成において、水添脱硫器1、原料供給経路2、原料供給器3、改質器4、燃料ガス経路5、リサイクルガス経路6、第1合流部、エジェクタ7、原料循環経路8、開閉弁9、第2合流部10、制御器11については、実施の形態1及びその変形例、実施の形態2及びその変形例、実施の形態3及びその変形例と同様であるので、重複する説明は省略する。
In the configuration of the
リサイクルガス流路通流量検知手段は、リサイクルガス経路6を通流する燃料ガスの流量を検知するものである。燃料ガスの流量を検知することが出来れば、如何なるものであってもよい。本実施の形態では、リサイクルガス流路通流量検知手段として、流量計である第3流量計15を用いた。流量計としては、例えば、差圧式、熱線式、超音波式、タービン式などの流量を検知する手段がある。
The recycle gas passage flow rate detecting means detects the flow rate of the fuel gas flowing through the
本実施の形態の水素生成装置100は、上記特徴以外は実施の形態1及びその変形例、実施の形態2及びその変形例、実施の形態3及びその変形例のいずれかの水素生成装置1
00と同様に構成してもよい。
The
You may comprise similarly to 00.
以上のように構成された本実施の形態の水素生成装置100について、以下その動作、作用を説明する。
The operation and action of the
本実施の形態の水素生成装置100の動作は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3、実施の形態3の第1変形例、実施の形態3の第2変形例の水素生成装置100と同様の動作となるため、本実施の形態の水素生成装置100の特徴について、図8を用いて説明する。
The operation of the
図8に示すように、リサイクルガス経路6を通流する燃料ガスの流量をリサイクルガス経路通流量検知手段18である第3流量計により検知し、その流量に基づき、開閉弁9を制御する。
As shown in FIG. 8, the flow rate of the fuel gas flowing through the
水素生成装置100に供給される原料ガス流量に対して、リサイクルガス経路6から供給される燃料ガス流量が、水添脱硫器1での水添脱硫に必要な流量を満たしているかを第3流量計の検知流量を確認することで判断することが出来る。
The third flow rate indicates whether the flow rate of fuel gas supplied from the
リサイクルガス経路6から供給される燃料ガス流量が低下しているのであれば、燃料ガス流量が不足する前に開閉弁9を開放し、リサイクルガス経路6から供給される燃料ガス流量を増加させる。
If the flow rate of the fuel gas supplied from the
この開閉弁9を開放する条件として、第4所定値を設定し、リサイクルガス経路6から供給される燃料ガス流量が第4所定値以下になれば、制御器11が開閉弁9を開放する。第4所定値はリサイクルガス経路6から供給される燃料ガスの流量が不足せず、安定して供給出来るのであれば、如何なる値であっても構わない。
As a condition for opening the on-off
また、第4閾値は、水素生成装置100に供給される原料ガスの流量によっても、変動させても構わない。
Further, the fourth threshold value may be varied depending on the flow rate of the source gas supplied to the
また、開閉弁9を閉止する条件は、第3流量計にて検知する流量が第4所定値を上回った場合でも構わず、第4所定値よりも大きい閾値を設け、それを上回った場合でも構わない。第3流量計にて検知される流量は開閉弁9が開放か閉止かによっても異なるため、開閉弁9が開閉を繰り返し続けないように、開閉弁9を開放する条件を設定するのが好ましい。
Further, the condition for closing the on-off
(実施の形態5)
図9は、本発明の実施の形態5にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示すブロック図である。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a fuel cell system according to
図9に示す例では、本実施の形態の燃料電池システム200は、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3、実施の形態3の第1変形例、実施の形態3の第2変形例、実施の形態4のいずれかの水素生成装置100と、燃料電池16とを備える。
In the example shown in FIG. 9, the
燃料電池16は、水素生成装置100より供給される水素を含有した燃料ガスを用いて発電するものであれば、いずれの種類の燃料電池であってもよく、例えば、固体高分子形燃料電池、高分子電解質形燃料電池、固体酸化物形燃料電池またはりん酸形燃料電池等を用いることができる。
The
発電運転時において、燃料電池システム200は、水素生成装置100から供給される水素含有ガスを用いて発電する。本実施の形態における水素生成装置100の動作は、燃料電池16を、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3、実施の形態3の第1変形例、実施の形態3の第2変形例、実施の形態4のいずれかの水素生成装置100から生成する水素含有ガスを使用する水素利用機器と考えれば、実施の形態1、実施の形態1の第1変形例、実施の形態2、実施の形態2の第1変形例、実施の形態3、実施の形態3の第1変形例、実施の形態3の第2変形例、実施の形態4と同様である。よって、詳細な説明を省略する。
During the power generation operation, the
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。 From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are apparent to persons skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.
以上のように、本発明は、水添脱硫器に原料ガスを供給する経路に設けられたエジェクタにてリサイクルガス経路からの水素含有ガスを吸引する水素生成装置において、リサイクルガス経路を流通するリサイクルガス流量が不足することなく安定した硫黄化合物の除去を可能とし、信頼性を向上させた運転を実現することができるので、水添脱硫器に原料ガスを供給する経路に設けられたエジェクタにてリサイクルガス経路からの水素含有ガスを吸引する水素生成装置とその水素生成装置を備えた燃料電池システムに有用である。 As described above, the present invention is a recycling system that circulates a recycle gas path in a hydrogen generator that sucks a hydrogen-containing gas from a recycle gas path by an ejector provided in a path for supplying a raw material gas to a hydrodesulfurizer. Since it is possible to remove sulfur compounds stably without a shortage of gas flow and to realize an operation with improved reliability, an ejector provided in the path for supplying the raw material gas to the hydrodesulfurizer The present invention is useful for a hydrogen generator that sucks a hydrogen-containing gas from a recycle gas path and a fuel cell system including the hydrogen generator.
1 水添脱硫器
2 原料供給経路
3 原料供給器
4 改質器
5 燃料ガス経路
6 リサイクルガス経路
7 エジェクタ
8 原料循環経路
9 開閉弁
10 第2合流部
11 制御器
12 第1流量計
13 第2流量計
14 圧力計
15 第3流量計
16 燃料電池
100 水素生成装置
200 燃料電池システム
DESCRIPTION OF
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015004680A JP2016130191A (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Hydrogen generator and fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015004680A JP2016130191A (en) | 2015-01-14 | 2015-01-14 | Hydrogen generator and fuel cell system |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP2016130191A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018195570A (en) * | 2017-05-18 | 2018-12-06 | 株式会社デンソー | Fuel cell system |
US11211624B2 (en) | 2017-05-18 | 2021-12-28 | Denso Corporation | Fuel cell system |
-
2015
- 2015-01-14 JP JP2015004680A patent/JP2016130191A/en active Pending
Cited By (4)
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JP2018195570A (en) * | 2017-05-18 | 2018-12-06 | 株式会社デンソー | Fuel cell system |
CN110637386A (en) * | 2017-05-18 | 2019-12-31 | 株式会社电装 | Fuel cell system |
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