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JP2924671B2 - Water treatment system for fuel cell power plant - Google Patents

Water treatment system for fuel cell power plant

Info

Publication number
JP2924671B2
JP2924671B2 JP6277822A JP27782294A JP2924671B2 JP 2924671 B2 JP2924671 B2 JP 2924671B2 JP 6277822 A JP6277822 A JP 6277822A JP 27782294 A JP27782294 A JP 27782294A JP 2924671 B2 JP2924671 B2 JP 2924671B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
fuel cell
cooling
blowdown
temperature
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP6277822A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08138708A (en
Inventor
淳 武田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP6277822A priority Critical patent/JP2924671B2/en
Publication of JPH08138708A publication Critical patent/JPH08138708A/en
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Publication of JP2924671B2 publication Critical patent/JP2924671B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は燃料電池の冷却水の電
気導電率を小さく抑えるための燃料電池発電設備の水処
理システムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water treatment system for a fuel cell power generation facility for suppressing the electric conductivity of cooling water for a fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】図7は例えば特開平5−315002号
公報に示された従来の燃料電池発電設備の水処理システ
ムを示す系統線図であり、図7において1は燃料電池、
2は燃料電池1の冷却水の気水分離を行う水蒸気分離
器、3は水蒸気分離器2から燃料電池1に電池冷却水を
送水する電池冷却水循環ポンプ、100は燃料電池1に
通水して冷却する電池冷却水を取り扱い、水蒸気分離器
2および電池冷却水循環ポンプ3を有する電池冷却水系
統、4は水蒸気分離器2からブローダウン水(電池冷却
水系統から水処理システムに取り出された冷却水をブロ
ーダウン水と呼ぶ。以下同じ。)を取り出すブローダウ
ン水配管路、5はこのブローダウン水と補充水として使
用する市水を貯留する受水槽、6は受水槽に貯留された
水の導電率を向上させる逆浸透膜7およびこの膜を通過
した再生水の導電率をさらに向上させるイオン交換樹脂
8を有する導電率改善装置、9は受水槽5より導電率改
善装置6に送水するための原水ポンプ、10は導電率改
善装置6を通過した再生水を水蒸気分離器2へ送水する
ための補給水供給ポンプ、11は水蒸気分離器2の水位
により補給水量を制御する調節弁、12は導電率改善装
置6に通水される水を冷却する熱交換器、13は補給水
供給ポンプ10の出口側圧力が上昇したときの圧力開放
のための安全弁である。
2. Description of the Related Art FIG. 7 is a system diagram showing a conventional water treatment system for a fuel cell power generation facility disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-315002. In FIG.
Reference numeral 2 denotes a steam separator for separating water and water of the cooling water of the fuel cell 1, reference numeral 3 denotes a battery cooling water circulating pump for sending battery cooling water from the steam separator 2 to the fuel cell 1, and reference numeral 100 denotes a water passage through the fuel cell 1 The battery cooling water system, which handles the battery cooling water to be cooled and has a steam separator 2 and a battery cooling water circulation pump 3, is blowdown water from the steam separator 2 (cooling water taken out from the battery cooling water system to the water treatment system). Is referred to as blowdown water. The same shall apply hereinafter.) A blowdown water pipe line for extracting the blowdown water, a water receiving tank for storing the blowdown water and city water used as replenishing water, and 6 is an electric conductivity of the water stored in the water receiving tank. A conductivity improving device having a reverse osmosis membrane 7 for improving the conductivity and an ion exchange resin 8 for further improving the conductivity of the reclaimed water passing through the membrane, and water is supplied from the water receiving tank 5 to the conductivity improving device 6. A feed water pump 10 for feeding regenerated water that has passed through the conductivity improving device 6 to the steam separator 2; a control valve 11 for controlling the amount of makeup water according to the water level of the steam separator 2; A heat exchanger 13 for cooling water passed through the conductivity improving device 6 is a safety valve for releasing pressure when the outlet pressure of the makeup water supply pump 10 increases.

【0003】次に動作について説明する。電池冷却水は
燃料電池1に通水され冷却する役目を果たすため、燃料
電池1より受熱し気液混合状態になって水蒸気分離気2
に戻ってくる。水蒸気分離器2において気液混合状態の
電池冷却水は気水分離され、液相部分のみ電池冷却水循
環ポンプ3によって燃料電池1に送水される。この電池
冷却水は電池の地絡および冷却管の腐食を防止するため
に導電率を小さく維持することが必要である。このため
水蒸気分離器2の一部の水をブローダウンして、導電率
の低い水と入れ換える必要がある。通常、水量の節約上
ブローダウン水を水処理システムに通して再生利用する
方法がとられる。
Next, the operation will be described. Since the cell cooling water passes through the fuel cell 1 and plays a role of cooling, it receives heat from the fuel cell 1 and enters a gas-liquid mixed state to form a water vapor separated gas 2.
Come back to. In the steam separator 2, the battery cooling water in a gas-liquid mixed state is separated into steam and water, and only the liquid phase portion is sent to the fuel cell 1 by the battery cooling water circulation pump 3. The battery cooling water needs to maintain a low conductivity in order to prevent battery ground faults and cooling pipe corrosion. For this reason, it is necessary to blow down a part of the water in the steam separator 2 and replace it with water having low conductivity. Usually, a method of recycling blowdown water through a water treatment system is used in order to save water volume.

【0004】ブローダウン水はブローダウン水配管路4
を通って受水槽5に回収される。受水槽5で補充水とし
て使用される市水とブローダウン水とが混合して貯留さ
れ、原水ポンプ9によってこの受水槽5に貯留された水
を導電率改善装置6に送水し、逆浸透膜7およびイオン
交換樹脂8を通して導電率の向上が図られる。逆浸透膜
7は耐熱温度が約40℃と低く、またブローダウン水の
温度は約170℃と高いので、受水槽5で補充される市
水の混入によって温度を下げ、さらに、この混合水を熱
交換器12により所定温度以下に下げる必要がある。こ
の熱交換器12の冷却用水は市水あるいは工水が用いら
れる。こうして得られた再生水は補給水供給ポンプ10
により昇圧され水蒸気分離器2へ戻される。通常、水蒸
気分離器2内のスチームは、改質用の原料スチームとし
ても使用されているので、水蒸気分離器2内の水は常に
消費されており、その消費分は補充水として受水槽
混入される市水でまかなわれ、水処理システムにより補
給される。その補給水の水量は水蒸気分離器2内の水位
レベルが常に一定となるように調節弁11により制御さ
れる。その制御により余剰となった補給水のため補給水
供給ポンプ10の吐出圧は高くなり所定値を越えると安
全弁13により余剰水として排出される。
The blowdown water is supplied to a blowdown water piping 4
And is collected in the water receiving tank 5. City water and blowdown water used as replenishing water in the water receiving tank 5 are mixed and stored, and the water stored in the water receiving tank 5 is sent to the conductivity improving device 6 by the raw water pump 9, and the reverse osmosis membrane is formed. The electric conductivity is improved through the ion exchange resin 7 and the ion exchange resin 8. Since the reverse osmosis membrane 7 has a low heat-resistant temperature of about 40 ° C. and a high blow-down water temperature of about 170 ° C., the temperature is lowered by mixing city water replenished in the water receiving tank 5, and the mixed water is further cooled. It is necessary to lower the temperature to a predetermined temperature or lower by the heat exchanger 12. City water or industrial water is used as cooling water for the heat exchanger 12. The regenerated water thus obtained is supplied to the makeup water supply pump 10
And the pressure is returned to the steam separator 2. Usually, the steam in the steam separator 2 is also used as a raw material steam for reforming, so that the water in the steam separator 2 is constantly consumed, and the consumed amount is supplied to the water receiving tank 5 as supplementary water. It is covered by mixed city water and replenished by a water treatment system. The amount of the makeup water is controlled by the control valve 11 so that the water level in the steam separator 2 is always constant. The discharge pressure of the make-up water supply pump 10 increases due to the make-up water that has become excessive due to the control, and when the supply pressure exceeds a predetermined value, the water is discharged as excess water by the safety valve 13.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池発電設
備の水処理システムは以上のように構成されていたので
次のような問題点があった。逆浸透膜の入り口の通水温
度が、補充水として混入される市水や、熱交換気器を冷
却する市水または工水温度に左右されるため季節により
安定せず、逆浸透膜の使用温度上限40℃を越えて、逆
浸透膜で適正な脱塩効果が得られず、逆浸透膜が極端に
短寿命となったり、温度が低すぎて逆浸透膜の通水抵抗
が増加し所要の通水流量が確保できず、補給水量不足と
なって水蒸気分離器の水位が下がり、燃料電池発電設備
全体が停止するといった問題点があった。
The conventional water treatment system for a fuel cell power plant has the following problems because it has been constructed as described above. The use of reverse osmosis membranes is not stable because the water flow temperature at the entrance of the reverse osmosis membrane is affected by the temperature of city water mixed as replenishment water, city water for cooling the heat exchange air heater, or industrial water. When the temperature exceeds the upper limit of 40 ° C, the reverse osmosis membrane cannot provide a proper desalination effect, and the reverse osmosis membrane has an extremely short life, or the temperature is too low, and the water resistance of the reverse osmosis membrane increases, which is necessary. However, there was a problem that the water flow rate of the fuel cell could not be secured, the amount of makeup water was insufficient, the water level of the steam separator dropped, and the entire fuel cell power generation facility stopped.

【0006】また、水蒸気分離器へ戻る補給水は温度が
低く、水蒸気分離器へ直接供給しているので、水蒸気分
離器の温度を下げる方向に作用し保有熱量を減少させ
る。従って、水蒸気分離器から余剰熱として取り出せる
熱量も少なくなり総合熱効率が下がるという欠点があっ
た。
[0006] Further, since the make-up water returning to the steam separator has a low temperature and is directly supplied to the steam separator, it acts in the direction of lowering the temperature of the steam separator to reduce the amount of retained heat. Therefore, there is a disadvantage that the steam separator heat becomes overall thermal efficiency decreases less extractable as excess heat
Was.

【0007】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、燃料電池の発熱エネルギーを
効率的に利用し、導電率改善装置の性能の劣化を防ぐと
ともに、効率の高い燃料電池発電設備の水処理システム
を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and efficiently utilizes the heat generated by a fuel cell to prevent the performance of a conductivity improving device from deteriorating. The purpose is to obtain a water treatment system for battery power generation equipment.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に係
る燃料電池発電設備の水処理システムは、ブローダウン
水を取り出す配管路、上記配管路に設けられ、取り出さ
れたブローダウン水を冷却する熱交換器、導電率改善装
置に流れる水の温度を検出する温度検出器、上記配管路
に設けられ、上記温度検出器の検出する温度により、該
配管路を流れるブローダウン水の流量を調節する弁、お
よび燃料電池に送水される冷却水を直接、補給水によっ
て冷却する熱交換器を備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power plant, wherein a pipe for extracting blowdown water is provided in the pipe, and the blowdown water taken out is cooled. heat exchanger, a temperature detector for detecting the temperature of the water flowing through the conductivity improving apparatus, provided in the piping path <br/>, the temperature of detection of the temperature detector, blowdown water flowing in the piping line valve to adjust the flow rate, your
And the cooling water sent to the fuel cell
It is equipped with a heat exchanger for cooling .

【0009】この発明の請求項2に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、ブローダウン水を取り出す配管
路、上記配管路に設けられ、取り出されたブローダウン
水を冷却する熱交換器、導電率改善装置に流れる水の温
度を検出する温度検出器、上記熱交換器を冷却する冷却
水の配管路に設けられ、上記温度検出器の検出する温度
により、上記冷却水の配管路を流れる熱交換器の冷却水
流量を調節する弁、および燃料電池に送水される冷却水
を直接、補給水によって冷却する熱交換器を備えたもの
である。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power generation facility, comprising: a pipe for extracting blowdown water; a heat exchanger provided in the pipe for cooling the blowdown water extracted; A temperature detector for detecting the temperature of the water flowing through the rate improving device; a temperature detector provided in a cooling water pipe for cooling the heat exchanger; and the heat flowing through the cooling water pipe based on the temperature detected by the temperature detector. A valve for adjusting the cooling water flow rate of the exchanger, and cooling water sent to the fuel cell
Is provided with a heat exchanger for cooling directly with make-up water .

【0010】この発明の請求項3に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、ブローダウン水を取り出す2つ
以上の配管路、上記配管路のうちの少なくとも1つに設
けられ、取り出されたブローダウン水を冷却する熱交換
器、導電率改善装置に流れる水の温度を検出する温度検
出器、上記熱交換器を有する配管路と、上記熱交換器の
無い配管路とのそれぞれに設けられ、上記温度検出器の
検出する温度により、該配管路を流れるブローダウン水
の流量を調節する弁、および燃料電池に送水される冷却
水を直接、補給水によって冷却する熱交換器を備えたも
のである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power generation facility, wherein at least one of the two or more pipelines for extracting blowdown water and the pipeline for extracting blowdown water is provided. A heat exchanger that cools down water, a temperature detector that detects the temperature of the water flowing through the conductivity improvement device, a pipe line having the heat exchanger, and a pipe line without the heat exchanger are provided respectively. A valve for adjusting the flow rate of blowdown water flowing through the piping according to the temperature detected by the temperature detector , and cooling sent to the fuel cell
It is equipped with a heat exchanger for cooling water directly with make-up water .

【0011】この発明の請求項4に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、電池冷却水系統からブローダウ
ン水を取り出す配管路に設けた熱交換器の冷却を、導電
率改善装置を通過して上記電池冷却水系統へ戻す補給水
によって行うものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power generation facility, wherein cooling of a heat exchanger provided in a pipe line for extracting blowdown water from a battery cooling water system is performed through a conductivity improving device. The replenishing water is returned to the battery cooling water system .

【0012】[0012]

【作用】この発明の請求項1に係る燃料電池発電設備の
水処理システムは、ブローダウン水を取り出す配管路に
設けられた熱交換器が、取り出されたブローダウン水を
冷却し、上記配管路に設けられた弁が、導電率改善装置
に流れる水の温度を検出する温度検出器の出力に応じ
て、該配管路を流れるブローダウン水の流量を調節する
ことによって、導電率改善装置に通水する温度を制御す
る。さらに、熱交換器が、燃料電池に送水される冷却水
と、電池冷却水系統に戻す補給水との間で熱交換し、冷
却水はさらに冷却されて燃料電池に供給され、補給水は
加熱されて電池冷却水系統に戻される。
According to a first aspect of the present invention, in the water treatment system for a fuel cell power plant, a heat exchanger provided in a pipe line for extracting blowdown water cools the extracted blowdown water. A valve provided at the air conditioner adjusts the flow rate of blowdown water flowing through the pipe line in accordance with the output of a temperature detector that detects the temperature of the water flowing through the conductivity improving device, so that the flow through the conductivity improving device is controlled. Control the water temperature. In addition, the heat exchanger provides cooling water to the fuel cell.
Exchange heat with the make-up water returned to the battery cooling water system,
The cooling water is further cooled and supplied to the fuel cell.
It is heated and returned to the battery cooling water system.

【0013】この発明の請求項2に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、ブローダウン水を取り出す配管
路に設けられた熱交換器が、取り出されたブローダウン
水を冷却し、上記熱交換器の冷却水の配管路に設けられ
た弁が、導電率改善装置に流れる水の温度を検出する温
度検出器の出力に応じて、上記冷却水の配管路を流れる
熱交換器の冷却水量を調節することによって、導電率改
善装置に通水する温度を制御する。さらに、熱交換器
が、燃料電池に送水される冷却水と、電池冷却水系統に
戻す補給水との間で熱交換し、冷却水はさらに冷却され
て燃料電池に供給され、補給水は加熱されて電池冷却水
系統に戻される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power plant, wherein a heat exchanger provided in a pipe line for extracting blowdown water cools the extracted blowdown water, A valve provided in the cooling water pipe of the heat exchanger controls the amount of cooling water of the heat exchanger flowing through the cooling water pipe in accordance with the output of the temperature detector which detects the temperature of the water flowing through the conductivity improving device. The adjustment controls the temperature at which water is passed through the conductivity improving device. In addition, heat exchangers
Between the cooling water sent to the fuel cell and the battery cooling water system
Heat exchange between the returning make-up water and the cooling water is further cooled
Is supplied to the fuel cell, and the make-up water is heated and
It is returned to the system.

【0014】この発明の請求項3に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、ブローダウン水を取り出す2つ
以上の配管路のうちの少なくとも1つに設けらた熱交換
器が、該配管路を流れるブローダウン水を冷却し、上記
熱交換器を有する配管路と、上記熱交換器の無い配管路
とのそれぞれに設けられた弁が、導電率改善装置に流れ
る水の温度を検出する温度検出器の出力に応じて、該配
管路を流れるブローダウン水の流量を調節して、冷却さ
れたブローダウン水と冷却されていないブローダウン水
のそれぞれの水量を変化させることによって、導電率改
善装置に通水する水の温度を制御する。さらに、熱交換
器が、燃料電池に送水される冷却水と、電池冷却水系統
に戻す補給水との間で熱交換し、冷却水はさらに冷却さ
れて燃料電池に供給され、補給水は加熱されて電池冷却
水系統に戻される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power plant, wherein the heat exchanger provided in at least one of the two or more pipe lines for extracting blow-down water includes the heat exchanger. Cooling the blowdown water flowing through the pipes, the pipes having the heat exchanger, and the valves provided in each of the pipes without the heat exchanger, the temperature at which the temperature of the water flowing to the conductivity improvement device is detected According to the output of the detector, the flow rate of the blowdown water flowing through the pipe line is adjusted to change the respective amounts of the cooled blowdown water and the uncooled blowdown water, thereby improving the conductivity. Controls the temperature of the water passing through the device. In addition, heat exchange
The cooling water supplied to the fuel cell and the battery cooling water system
Heat exchange between the makeup water and the cooling water
Is supplied to the fuel cell, and the makeup water is heated to cool the cell.
Returned to water system.

【0015】この発明の請求項4に係る燃料電池発電設
備の水処理システムは、電池冷却水系統からブローダウ
ン水を取り出す配管路に設けた熱交換器の冷却を、導電
率改善装置を通過して上記電池冷却水系統へ戻す補給水
によって行い、上記熱交換器が、ブローダウン水を冷却
するとともに、補給水を加熱する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a water treatment system for a fuel cell power generation facility, wherein cooling of a heat exchanger provided in a pipe line for extracting blowdown water from a battery cooling water system is performed by passing through a conductivity improving device. The heat exchanger cools the blowdown water and heats the make- up water by using the make-up water returned to the battery cooling water system .

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

実施例1. 以下、この発明の実施例1の一部を示すを図1に基づい
て説明する。図1において、21〜23,25〜31,
33および200はそれぞれ従来例を示す1〜3,5〜
11,13および100に対応するものであり、21は
燃料電池、22は燃料電池21の冷却水の気水分離を行
う水蒸気分離器、23は水蒸気分離器22から燃料電池
21に電池冷却水を送水する電池冷却水循環ポンプ、2
00は燃料電池21で発生した水蒸気を取り扱い、水蒸
気分離器22および電池冷却水循環ポンプ23を有する
電池冷却水系統、25は水蒸気分離器22から取り出さ
れたブローダウン水と、補充水として使用する市水を混
合して貯留する受水槽、26は受水槽に貯留された水の
導電率を向上させる逆浸透膜27およびこの膜を通過し
た再生水の導電率をさらに向上させるイオン交換樹脂2
8を有する導電率改善装置、29は受水槽25より導電
率改善装置26に送水するための原水ポンプ、30は導
電率改善装置26を通過した再生水を水蒸気分離器22
へ送水するための補給水供給ポンプ、31は水蒸気分離
器22の水位により補給水量を制御する調節弁、33は
補給水供給ポンプ30の出口側圧力が上昇したときの圧
力開放のための安全弁である。
Embodiment 1 FIG. Hereinafter, a part of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 21 to 23, 25 to 31,
Reference numerals 33 and 200 denote conventional examples, respectively.
Numerals 21, 13 and 100 correspond to a fuel cell 21, a steam separator 22 for separating water and water of the cooling water of the fuel cell 21, and 23 a cell cooling water from the steam separator 22 to the fuel cell 21. Battery cooling water circulation pump for water supply, 2
00 is a battery cooling water system having a steam separator 22 and a battery cooling water circulating pump 23, which handles steam generated by the fuel cell 21, and 25 is a blowdown water taken out from the steam separator 22 and a city used as supplement water. A water receiving tank for mixing and storing water, 26 is a reverse osmosis membrane 27 for improving the conductivity of the water stored in the water receiving tank, and an ion exchange resin 2 for further improving the conductivity of the regenerated water passing through the membrane.
8, a raw water pump for sending water from the water receiving tank 25 to the conductivity improving device 26; and 30, a regenerated water that has passed through the conductivity improving device 26, to a steam separator 22.
A supply valve for controlling the amount of supply water according to the water level of the steam separator 22, and a safety valve 33 for releasing the pressure when the outlet pressure of the supply water supply pump 30 increases. is there.

【0017】また、図1において34〜37は実施例1
によって付け加えられた部分であり、34a,34bは
水蒸気分離器22からブローダウン水を取り出すブロー
ダウン水配管路、35はブローダウン水配管路34aに
設けられ、市水または工水によってこの配管路を通過す
るブローダウン水を冷却する熱交換器、36a,36b
はこのブローダウン水配管路34a,34bのそれぞれ
に設けられた電動弁、37は導電率改善装置26の入り
口の水温を検出する温度検出器である。
Further, in FIG.
34a and 34b are blowdown water pipes for extracting blowdown water from the steam separator 22, and 35 is provided in a blowdown water pipe 34a. Heat exchangers 36a, 36b for cooling the blowdown water passing therethrough
Is a motor-operated valve provided in each of the blowdown water pipe lines 34a and 34b, and 37 is a temperature detector for detecting the water temperature at the entrance of the conductivity improving device 26.

【0018】次に動作について説明する。従来例と同
様、実施例1による燃料電池設備の水処理システムは、
燃料電池21に通水され冷却する役目を果たす電池冷却
水を電池冷却水系統200にある水蒸気分離器22の内
部に気水分離して蓄えられる。この電池冷却水は、電池
の地絡および冷却管の腐食を防止するため、水蒸気分離
器22の液層部分の一部をブローダウン水として取り出
し、導電率改善装置26を介して導電率の低い水に再生
して入れ換えられる。
Next, the operation will be described. As in the conventional example, the water treatment system for the fuel cell equipment according to the first embodiment is
The battery cooling water that passes through the fuel cell 21 and plays a role of cooling is separated into steam and water and stored in a steam separator 22 in the battery cooling water system 200. This battery cooling water is taken out of a part of the liquid layer portion of the steam separator 22 as blow-down water in order to prevent a ground fault of the battery and corrosion of the cooling pipe, and the low conductivity of the water is supplied through the conductivity improving device 26. Regenerated and replaced with water.

【0019】水蒸気分離器22内の水蒸気は、その余剰
熱を利用して改質器へ送られるため170℃程度の高温
に維持されており、この液層部分であるブローダウン水
も同等の温度を保っている。しかしながら、導電率を小
さく再生する導電率改善装置26の中の逆浸透膜27
は、40℃以上の高温の水を通水すると性能が劣化する
ため、冷却する必要がある。また、季節によってはこの
冷却が行きすぎて逆浸透膜27の通水抵抗が増加し、所
要の通水流量を確保できないことがある。そのため、水
蒸気分離器22から取り出したブローダウン水を2系統
の配管路34a,34bに分岐し、その一方のブローダ
ウン水配管路34aに熱交換器35を設けて冷却し、も
う一方のブローダウン水配管路34bには熱交換器を設
けずそのまま送水し、これらの配管路のブローダウン水
の流量をそれぞれの配管路34a,34bに設けた電動
弁36a,36bにより調整し、その混合水を受水槽2
5に蓄えるようにする。このブローダウン水にさらに受
水槽25で、水蒸気分離器22から改質器などへのスチ
ームに消費される水量を補充するため、補充水として市
水が混合され、原水ポンプ29によってこの受水槽25
に貯留された水を導電率改善装置26に送水し、逆浸透
膜27およびイオン交換樹脂28を通して導電率の向上
が図られる。
Since the steam in the steam separator 22 is sent to the reformer utilizing the excess heat, the steam is maintained at a high temperature of about 170 ° C., and the blowdown water as the liquid layer portion has the same temperature. Is kept. However, the reverse osmosis membrane 27 in the conductivity improving device 26 for reducing the conductivity is used.
When water having a high temperature of 40 ° C. or higher is passed, its performance deteriorates. Also, depending on the season, this cooling may be excessive, and the water flow resistance of the reverse osmosis membrane 27 may increase, so that a required flow rate of the water cannot be secured. Therefore, the blowdown water taken out from the steam separator 22 is branched into two piping lines 34a and 34b, and one of the blowdown water piping lines 34a is provided with a heat exchanger 35 for cooling and the other blowdown water is cooled. Water is directly supplied without providing a heat exchanger in the water piping 34b, and the flow rate of blowdown water in these pipings is adjusted by electric valves 36a and 36b provided in the respective pipings 34a and 34b, and the mixed water is supplied. Receiving tank 2
Store it in 5. The blowdown water is further mixed with city water as replenishing water in the water receiving tank 25 to replenish the amount of water consumed for steam from the steam separator 22 to the reformer and the like.
Is supplied to the conductivity improving device 26, and the conductivity is improved through the reverse osmosis membrane 27 and the ion exchange resin 28.

【0020】温度検出器37は、この導電率改善装置2
6に通水される水の温度をその入り口で検出する。この
検出された温度により、ブローダウン水配管路34a,
34bに設けられた電動弁36a,36bを、この温度
が所要温度より低い温度となった場合には、電動弁36
aの弁開度を閉方向に、電動弁36bの弁開度を開方向
になるように変化させ、この温度が所要の温度より高い
温度となった場合には、電動弁36aの弁開度を開方向
に、電動弁36bの弁開度を閉方向となるように変化さ
せ、それぞれの配管路34a,34bを通過するブロー
ダウン水の流量を調節して、受水槽25に蓄える。受水
槽25では、さらに補充水として市水が混入されるが、
この補充は水蒸気分離器22から改質器などへ送られる
スチームの消費量に合わせた一定量であり、市水の水温
は上記弁制御の周期程度の期間では一定温度であるた
め、結果的に、補充水の混入は受水槽25の水の温度を
一定温度下げることに働く。この受水槽25の混合水を
原水ポンプ29によって導電率改善装置26に送水する
ので、導電率改善装置26の入り口の水温は所定の範囲
に入るよう制御される。
The temperature detector 37 is connected to the conductivity improving device 2.
The temperature of the water passing through 6 is detected at its entrance. Based on the detected temperature, the blowdown water piping 34a,
When the temperature becomes lower than the required temperature, the electric valves 36a and 36b provided in the
a, the valve opening of the motor-operated valve 36b is changed to the opening direction, and when this temperature becomes higher than a required temperature, the valve opening of the motor-operated valve 36a is changed. Is changed in the opening direction so that the valve opening of the motor-operated valve 36b is in the closing direction, and the flow rate of blowdown water passing through the respective pipe lines 34a and 34b is adjusted and stored in the water receiving tank 25. In the receiving tank 25, city water is further mixed as supplementary water,
This replenishment is a constant amount in accordance with the consumption of steam sent from the steam separator 22 to the reformer or the like, and the water temperature of the city water is constant during a period of about the valve control cycle. In addition, the mixing of the replenishing water works to lower the temperature of the water in the water receiving tank 25 by a certain temperature. Since the mixed water in the water receiving tank 25 is sent to the conductivity improving device 26 by the raw water pump 29, the water temperature at the entrance of the conductivity improving device 26 is controlled to fall within a predetermined range.

【0021】以上のようにこの実施例1によれば、導電
率改善装置26の逆浸透膜27に通水する水の温度を逆
浸透膜の性能を維持するための適切な温度に保つことが
でき、低水温による逆浸透膜27の通水抵抗増加を避
け、再生水量即ち、補給水の水量不足を来すことなく、
不用意なプラントトリップを避けることができ、また逆
に、高水温による逆浸透膜27の劣化を防ぎ、逆浸透膜
27の寿命を長くすることができるという効果がある。
さらに、冷却されたブローダウン水とそのままの高温の
ブローダウン水の混合率を変化させることによって、所
定の温度に制御するように電動弁36a,36bを制御
するので、ブローダウン水として取り出す全体量を一定
にしたまま、導電率改善装置26の通水温度を制御する
ことができるという効果がある。
As described above, according to the first embodiment, the temperature of the water passing through the reverse osmosis membrane 27 of the conductivity improving device 26 can be maintained at an appropriate temperature for maintaining the performance of the reverse osmosis membrane. It is possible to avoid an increase in the flow resistance of the reverse osmosis membrane 27 due to a low water temperature, and without causing a shortage of regenerated water, that is, a shortage of makeup water.
Inadvertent plant trips can be avoided, and conversely, there is an effect that deterioration of the reverse osmosis membrane 27 due to high water temperature can be prevented and the life of the reverse osmosis membrane 27 can be extended.
Further, the electric valves 36a and 36b are controlled so as to control the temperature to a predetermined temperature by changing the mixing ratio of the cooled blowdown water and the high-temperature blowdown water as it is. There is an effect that the water flow temperature of the conductivity improving device 26 can be controlled while keeping the constant.

【0022】また、上記実施例1では、ブローダウン水
の流量をそれぞれの配管路34a,34bに設けた電動
弁36a,36bの弁開度により調整するようにした例
で説明したが、この弁は電磁弁であってもよく、その場
合、温度検出器37の検出する温度により、この温度が
所要温度より低い温度となった場合には、電磁弁36a
を閉に、電磁弁36bを開にし、この温度が所要の温度
より高い温度となった場合には、電磁弁36aを開に、
電動弁36bを閉に切り替えることにより、上記実施例
1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the flow rate of the blowdown water is adjusted by adjusting the valve opening of the motor-operated valves 36a and 36b provided in the respective pipe lines 34a and 34b. May be an electromagnetic valve. In this case, when the temperature detected by the temperature detector 37 becomes lower than a required temperature, the electromagnetic valve 36a
Is closed, the solenoid valve 36b is opened, and when this temperature becomes higher than the required temperature, the solenoid valve 36a is opened,
By switching the electric valve 36b to the closed state, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

【0023】また、上記実施例1では、ブローダウン水
の流量を調節することにより、導電率改善装置26の通
水温度を制御したが、熱交換器35を冷却する市水また
は工水の流量を調節することによって、熱交換器35の
熱交換率を変化させて水温の制御を行ってもよい。即
ち、熱交換器35の冷却水側の配管路に設けた電動弁の
開度を、温度検出器37の検出する導電率改善装置26
の入り口の水温に応じて調節することによって、上記実
施例1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the flow temperature of the conductivity improving device 26 is controlled by adjusting the flow rate of the blowdown water, but the flow rate of city water or industrial water for cooling the heat exchanger 35 is controlled. May be adjusted to change the heat exchange rate of the heat exchanger 35 to control the water temperature. That is, the conductivity improving device 26 which detects the opening degree of the motor-operated valve provided in the pipe line on the cooling water side of the heat exchanger 35 by the temperature detector 37.
The same effects as in the first embodiment can be obtained by adjusting the temperature according to the water temperature at the entrance.

【0024】 実施例2. 図2はこの発明の実施例2の一部で燃料電池発電設備の
水処理システムを示す系統線図であり、実施例1の一部
を示す図1の系統線図に対して、ブローダウン水の冷却
に市水を用いる熱交換器35の代わりに、水蒸気分離器
22に戻す補給水を使用した熱交換器38を設けたもの
である。取り出されたばかりのブローダウン水は、水蒸
気分離器22の内部温度約170℃を保っており、一
方、導電率改善装置26の入り口では、上記実施例1に
述べたように逆浸透膜27の性能を維持するため40℃
以下に制御されているので、補給水の水温は上記ブロー
ダウン水に比べて低い温度に保たれている。熱交換器3
8はこれらの水の間で熱交換する。
Embodiment 2 FIG. 2 is a system diagram showing a water treatment system of a fuel cell power generation facility as a part of the second embodiment of the present invention, and is different from the system diagram of FIG. 1 showing a part of the first embodiment. In place of the heat exchanger 35 using city water for cooling down blowdown water, a heat exchanger 38 using makeup water returned to the steam separator 22 is provided. The blow-down water that has just been taken out maintains the internal temperature of the steam separator 22 at about 170 ° C., while the conductivity of the reverse osmosis membrane 27 at the entrance of the conductivity improving device 26 as described in Example 1 above. To maintain 40 ℃
Since the following control is performed, the temperature of the makeup water is kept lower than that of the blowdown water. Heat exchanger 3
8 exchange heat between these waters.

【0025】従って実施例2では、実施例1に述べた効
果に加えて、補給水の温度を上昇させて水蒸気分離器2
2の温度と補給水温度の格差を小さくしてから水蒸気分
離器22に戻すので、従来に比べて水蒸気分離器22の
保有熱量を有効に利用することができ、即ち余剰熱が増
え、燃料電池発電設備全体として高い総合熱効率を得る
ことができるという効果がある。
Therefore, in the second embodiment, in addition to the effects described in the first embodiment, the temperature of the makeup water
Since the difference between the temperature of Step 2 and the temperature of the makeup water is reduced before returning to the steam separator 22, the amount of heat held by the steam separator 22 can be used more effectively as compared with the prior art. There is an effect that high overall thermal efficiency can be obtained as a whole of the power generation equipment.

【0026】 実施例3. 図3はこの発明の実施例3の一部で燃料電池発電設備の
水処理システムを示す系統線図であり、実施例2の一部
を示す図2の系統線図に加えて、導電率改善装置26の
出口側に、この装置26によって水処理された再生水を
一旦蓄えておく中間槽39を設けたものである。導電率
改善装置26を通して処理された再生水は一旦中間槽3
9に蓄えられる。中間槽39は、水面が大気圧に開放さ
れており、補給水供給ポンプ30は、この中間槽39に
貯まった再生水を取り込み、補給水として熱交換器38
を経て水蒸気分離器22に送水する。補給水供給ポンプ
30は、中間槽39の水位が所定以上になったら運転
し、また、所定以下になれば停止するようにするように
運転する。また、中間槽39からオーバーフローする再
生水は排水する。
Embodiment 3 FIG. 3 is a system diagram showing a water treatment system for a fuel cell power generation facility as a part of the third embodiment of the present invention. In addition to the system diagram of FIG. 2 showing a part of the second embodiment, FIG. At the outlet of the conductivity improving device 26, an intermediate tank 39 for temporarily storing the regenerated water subjected to water treatment by the device 26 is provided. The reclaimed water treated through the conductivity improving device 26 is temporarily stored in the intermediate tank 3.
9 is stored. The water surface of the intermediate tank 39 is open to the atmospheric pressure, and the makeup water supply pump 30 takes in the regenerated water stored in the intermediate tank 39 and uses the heat exchanger 38 as makeup water.
The water is sent to the steam separator 22 through. The make-up water supply pump 30 is operated when the water level in the intermediate tank 39 is equal to or higher than a predetermined level, and is stopped when the water level is equal to or lower than the predetermined level. The reclaimed water overflowing from the intermediate tank 39 is drained.

【0027】以上のように、この実施例3によれば、実
施例1〜実施例2に述べた効果に加え、補給水供給ポン
プ30の入り口圧力は常に大気圧に維持されるとともに
入り口流量が確保されるため、導電率改善装置26の逆
浸透膜27およびイオン交換樹脂28が目詰まりして導
電率改善装置26の出口の水圧が下がり、補給水供給ポ
ンプ30の流量不足、入り口圧負圧によるキャビテーシ
ョンを防ぐことができ、ポンプの不用意な故障がなくな
るという効果がある。また、補給水の必要量の変動は、
中間槽39によって吸収することができるので、導電率
改善装置26を通した再生水の量は、常に一定にするこ
とができ、導電率改善装置26は、瞬間的に必要とされ
る最大必要水量に合わせた再生能力を持つ必要がなく、
小容量化できるという効果がある。
As described above, according to the third embodiment, in addition to the effects described in the first and second embodiments, the inlet pressure of the makeup water supply pump 30 is always maintained at the atmospheric pressure and the inlet flow rate is reduced. As a result, the reverse osmosis membrane 27 and the ion exchange resin 28 of the conductivity improving device 26 are clogged, the water pressure at the outlet of the conductivity improving device 26 decreases, the flow rate of the makeup water supply pump 30 is insufficient, and the inlet pressure is negative. Cavitation due to the pump can be prevented, and there is an effect that inadvertent failure of the pump is eliminated. Fluctuations in the required amount of makeup water
Since the water can be absorbed by the intermediate tank 39, the amount of the reclaimed water passing through the conductivity improving device 26 can be always constant, and the conductivity improving device 26 can reduce the amount of water required instantaneously to the maximum required water amount. There is no need to have combined playback capabilities,
There is an effect that the capacity can be reduced.

【0028】 実施例4. 図4はこの発明の実施例4の一部で燃料電池発電設備の
水処理システムを示す系統線図であり、実施例3の一部
を示す図3の系統線図に加えて、安全弁33から排水さ
れる余剰水を中間槽39に戻す余剰水水路40を設けた
ものである。水蒸気分離器22より消費される水の量
は、燃料電池の発電出力により異なり、また、一定出力
であっても消費水量と供給水量の制御タイミングにずれ
が生ずるため、常に変動している。このため、補給水の
流量を調節する調節弁31により、水蒸気分離器22の
水位が一定になるように、補給水の水量が制御されてい
る。水蒸気分離器22での必要な補給水の量が少ないと
きは、補給水が余剰となり補給水供給ポンプ30の吐出
圧が異常に高くなってしまうので圧力解放のために安全
弁33を設けて、この回路より余剰水を逃がしている。
しかし、従来の水処理システムではこの余剰水を系外へ
放出していたために、高純度な再生水が無駄に廃棄され
ていた。
Embodiment 4 FIG. 4 is a system diagram showing a water treatment system for a fuel cell power generation facility as a part of the fourth embodiment of the present invention. In addition to the system diagram of FIG. 3 showing a part of the third embodiment, FIG. And an excess water channel 40 for returning excess water drained from the safety valve 33 to the intermediate tank 39. The amount of water consumed by the steam separator 22 varies depending on the power generation output of the fuel cell, and is constantly fluctuating because the control timing of the amount of water consumed and the amount of supplied water is shifted even at a constant output. For this reason, the flow rate of the makeup water is controlled by the control valve 31 that adjusts the flow rate of the makeup water so that the water level of the steam separator 22 becomes constant. When the required amount of makeup water in the steam separator 22 is small, the makeup water becomes excessive and the discharge pressure of the makeup water supply pump 30 becomes abnormally high. Therefore, a safety valve 33 is provided to release the pressure. Excess water has escaped from the circuit.
However, in the conventional water treatment system, since the surplus water was discharged outside the system, high-purity regenerated water was wasted.

【0029】この実施例4では、安全弁33から排水さ
れる余剰水を中間槽39に戻す余剰水水路40を設け、
上記余剰水を中間槽39に戻し貯水することにより、余
剰水を再利用するようにしたものである。このように構
成することにより、この実施例4によれば、実施例1〜
実施例3に述べた効果に加え、安全弁33から排出され
る余剰水を中間槽39に戻すようにしたので、補給水の
需要の変動によって、導電率を改善した高純度の再生水
を無駄に余剰水として捨ててしまうことがないという効
果がある。
In the fourth embodiment, a surplus water channel 40 for returning surplus water drained from the safety valve 33 to the intermediate tank 39 is provided.
By returning the surplus water to the intermediate tank 39 and storing the surplus water, the surplus water is reused. With this configuration, according to the fourth embodiment, the first to the first embodiments are used.
In addition to the effects described in the third embodiment, since the surplus water discharged from the safety valve 33 is returned to the intermediate tank 39, the fluctuation in demand for make-up water results in wasteful surplus of high-purity regenerated water with improved conductivity. There is an effect that it is not thrown away as water.

【0030】 実施例5. 図5はこの発明の実施例5の一部で燃料電池発電設備の
水処理システムを示す系統線図であり、実施例4の一部
を示す図4の系統線図に加えて、中間槽39からオーバ
ーフローした再生水を、受水槽25に戻すオーバーフロ
ー水水路41を設けたものである。中間槽39に貯水さ
れた余剰再生水は供給量と消費量の過不足により水位変
動するがオーバーフローした場合は廃棄すると無駄にな
るので、オーバーフロー水水路41を通して、受水槽2
5に戻す。このように、実施例5によれば、実施例1〜
実施例4に述べた効果に加え、受水槽25への市水補充
量が少なくて済むとともに市水に比べて高純度な為、逆
浸透膜27およびイオン交換樹脂28の寿命が長くなる
という効果がある。
Embodiment 5 FIG. Figure 5 is a system diagram showing a water treatment system for a fuel cell power plant in some embodiments 5 of the present invention, in addition to the system diagram of Figure 4 showing the <br/> portion of Example 4 An overflow water channel 41 is provided for returning the regenerated water overflowing from the intermediate tank 39 to the water receiving tank 25. The surplus regenerated water stored in the intermediate tank 39 fluctuates due to excess and deficiency in the supply and consumption, but if it overflows, it is wasted when discarded.
Return to 5. Thus, according to Example 5, Examples 1 to
In addition to the effects described in the fourth embodiment, the amount of city water to be supplied to the water receiving tank 25 can be reduced, and the life of the reverse osmosis membrane 27 and the ion exchange resin 28 is prolonged because the water is higher in purity than city water. There is.

【0031】 実施例6. 図6はこの発明の実施例6である燃料電池発電設備の水
処理システムを示す系統線図であり、実施例5の一部
示す図5の系統線図に加えて、水蒸気分離器22より燃
料電池21へ電池冷却水を送水する回路の途中に、補給
水によって電池冷却水を冷却する熱交換器42を設けた
ものである。燃料電池21の動作温度を維持するために
は電池冷却水温を所要の温度(約150℃)にする必要
があるが、従来の水処理システムでは水蒸気分離器22
の冷却水温度を制御するしか方法がなかった。しかし水
蒸気分離器22の余剰熱は2重効用式吸収式冷凍機に利
用するなどの排熱利用の用途があり、水蒸気分離器22
内の水の温度レベルはできるだけ高温に維持したまま、
電池冷却水温を所要の温度にすることが必要である。
Embodiment 6 Figure 6 is a system diagram showing a water treatment system for a fuel cell power plant which is Embodiment 6 of the present invention, in addition to the system diagram of Figure 5 showing part of Example 5, from the steam separator 22 A heat exchanger 42 for cooling the battery cooling water with make-up water is provided in the middle of the circuit for supplying the battery cooling water to the fuel cell 21. In order to maintain the operating temperature of the fuel cell 21, it is necessary to set the battery cooling water temperature to a required temperature (about 150 ° C.).
There was no other way but to control the cooling water temperature. However, the excess heat of the steam separator 22 is used for waste heat utilization, such as for use in a double effect absorption refrigerator.
Keep the temperature of the water inside as high as possible,
It is necessary to set the battery cooling water temperature to a required temperature.

【0032】このため、この実施例6では電池冷却水回
路に設けた熱交換器42が、補給水の水路から分岐した
補給水を用いて、電池冷却水のみを冷却する。このよう
に、実施例6によれば、実施例1〜実施例5に述べた効
果に加え、熱交換器42において、水蒸気分離器22に
戻される補給水の温度を高めるとともに、電池冷却水を
冷却するので、水蒸気分離器22の保有熱量を高く保っ
たまま、電池冷却水を低い温度に抑えることができ、他
の実施例以上に燃料電池発電設備全体として高い総合熱
効率を得ることができるという効果がある。
For this reason, in the sixth embodiment, the heat exchanger 42 provided in the battery cooling water circuit cools only the battery cooling water using the makeup water branched from the makeup water channel. Thus, according to the sixth embodiment, in addition to the effects described in the first to fifth embodiments, in the heat exchanger 42, the temperature of the makeup water returned to the steam separator 22 is increased, and the battery cooling water is Since the cooling is performed, the battery cooling water can be suppressed to a low temperature while keeping the calorific value of the steam separator 22 high, and a higher overall thermal efficiency can be obtained as a whole fuel cell power generation facility than in the other embodiments. effective.

【0033】[0033]

【発明の効果】この発明は、以上に説明したように構成
されているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0034】この発明の請求項1に係る燃料電池発電設
備の水処理システムによれば、ブローダウン水を取り出
す配管路に設けられた熱交換器が、取り出されたブロー
ダウン水を冷却し、上記配管路に設けられた弁が、導電
率改善装置に流れる水の温度を検出する温度検出器の出
力に応じて、該配管路を流れるブローダウン水の流量を
調節するので、導電率改善装置に通水する水の温度を、
導電率改善装置の性能を維持するための適切な温度に保
つことができるという効果がある。さらに、熱交換器
が、燃料電池に供給する冷却水と、電池冷却水系統に戻
す補給水との間で熱交換し、冷却水はさらに冷却されて
燃料電池に供給され、補給水は加熱されて電池冷却水系
統に戻されるので、電池冷却水系統の保有熱量を高く保
ったまま、電池冷却水を低い温度に抑えることができ、
燃料電池発電設備全体として高い総合熱効率を得ること
ができるという効果がある。
According to the water treatment system of the fuel cell power generation equipment according to the first aspect of the present invention, the heat exchanger provided in the piping for taking out the blowdown water cools the blowdown water taken out. The valve provided in the pipeline adjusts the flow rate of the blowdown water flowing through the pipeline according to the output of the temperature detector that detects the temperature of the water flowing through the conductivity improvement device. The temperature of the passing water,
There is an effect that an appropriate temperature for maintaining the performance of the conductivity improving device can be maintained. In addition, heat exchangers
Returns to the cooling water supplied to the fuel cell and the cell cooling water system.
Heat exchange with the makeup water, and the cooling water is further cooled
Supply water is supplied to the fuel cell and the makeup water is heated and
To maintain the heat capacity of the battery cooling water system high.
The battery cooling water can be kept at a low temperature while
Obtaining high overall thermal efficiency for the entire fuel cell power generation facility
There is an effect that can be.

【0035】この発明の請求項2に係る燃料電池発電設
備の水処理システムによれば、ブローダウン水を取り出
す配管路に設けられた熱交換器が、取り出されたブロー
ダウン水を冷却し、上記熱交換器の冷却水の配管路に設
けられた弁が、導電率改善装置に流れる水の温度を検出
する温度検出器の出力に応じて、上記冷却水の配管路を
流れる熱交換器の冷却水流量を調節するので、導電率改
善装置に通水する水の温度を、導電率改善装置の性能を
維持するための適切な温度に保つことができるという効
果がある。さらに、熱交換器が、燃料電池に供給する冷
却水と、電池冷却水系統に戻す補給水との間で熱交換
し、冷却水はさらに冷却されて燃料電池に 供給され、補
給水は加熱されて電池冷却水系統に戻されるので、電池
冷却水系統の保有熱量を高く保ったまま、電池冷却水を
低い温度に抑えることができ、燃料電池発電設備全体と
して高い総合熱効率を得ることができるという効果があ
る。
According to the water treatment system for the fuel cell power generation equipment according to claim 2 of the present invention, the heat exchanger provided in the piping for taking out the blowdown water cools the blowdown water taken out. A valve provided in a cooling water pipe of the heat exchanger cools the heat exchanger flowing through the cooling water pipe in accordance with an output of a temperature detector for detecting a temperature of water flowing to the conductivity improving device. Since the flow rate of the water is adjusted, there is an effect that the temperature of the water flowing through the conductivity improving device can be maintained at an appropriate temperature for maintaining the performance of the conductivity improving device. In addition, the heat exchanger is used to supply cooling to the fuel cell.
Heat exchange between reject water and make-up water returned to the battery cooling water system
The cooling water is further cooled and supplied to the fuel cell,
The feedwater is heated and returned to the battery cooling water system,
Keep the battery cooling water while keeping the heat capacity of the cooling water system high.
The temperature can be kept low and the entire fuel cell power generation facility
High overall thermal efficiency.
You.

【0036】この発明の請求項3に係る燃料電池発電設
備の水処理システムによれば、ブローダウン水を取り出
す2つ以上の配管路のうちの少なくとも1つに設けらた
熱交換器が、該配管路を流れるブローダウン水を冷却
し、上記熱交換器を有する配管路と、上記熱交換器の無
い配管路とのそれぞれに設けられた弁が、導電率改善装
置に流れる水の温度を検出する温度検出器の出力に応じ
て、該配管路を流れるブローダウン水の流量を調節し
て、冷却されたブローダウン水と冷却されていないブロ
ーダウン水のそれぞれの水量を変化させるので、導電率
改善装置に通水する水の温度を、導電率改善装置の性能
を維持するための適切な温度に保つことができ、さら
に、冷却されたブローダウン水とそのままの高温のブロ
ーダウン水との混合率を変化させることによって、所定
の温度に制御するように上記弁を制御するようにすれ
ば、ブローダウン水として取り出す全体量を一定にした
まま、導電率改善装置の通水温度を制御することもでき
るという効果がある。さらに、熱交換器が、燃料電池に
供給する冷却水と、電池冷却水系統に戻す補給水との間
で熱交換し、冷却水はさらに冷却されて燃料電池に供給
され、補給水は加熱されて電池冷却水系統に戻されるの
で、電池冷却水系統の保有熱量を高く保ったまま、電池
冷却水を低い温度に抑えることができ、燃料電池発電設
備全体として高い総合熱効率を得ることができるという
効果がある。
[0036] According to the water treatment system for a fuel cell power generation facility according to claim 3 of the present invention, the heat exchanger provided in at least one of the two or more pipe lines for extracting blowdown water includes the heat exchanger. The blow-down water flowing through the piping is cooled, and valves provided in each of the piping having the heat exchanger and the piping having no heat exchanger detect the temperature of the water flowing to the conductivity improving device. The flow rate of the blowdown water flowing through the pipe line is adjusted in accordance with the output of the temperature detector to change the amount of each of the cooled blowdown water and the uncooled blowdown water. The temperature of the water passing through the improvement device can be maintained at an appropriate temperature for maintaining the performance of the conductivity improvement device, and furthermore, the mixture of the cooled blowdown water and the high-temperature blowdown water as it is can be mixed. Rate By controlling the valve so that the temperature is controlled to a predetermined temperature, it is also possible to control the water flow temperature of the conductivity improving device while keeping the whole amount taken out as blowdown water constant. This has the effect. In addition, heat exchangers
Between the supplied cooling water and make-up water returned to the battery cooling water system
Heat exchange, and the cooling water is further cooled and supplied to the fuel cell
And the makeup water is heated and returned to the battery cooling water system.
The battery cooling water system keeps the heat
Cooling water can be kept at a low temperature, and fuel cell power generation
It is said that high overall thermal efficiency can be obtained as a whole
effective.

【0037】この発明の請求項4に係る燃料電池発電設
備の水処理システムによれば、ブローダウン水を取り出
す配管路に設けた熱交換器の冷却を、導電率改善装置を
通過して上記電池冷却水系統へ戻す補給水によって行
い、上記熱交換器が、ブローダウン水を冷却するととも
に、補給水を加熱するので、補給水の温度を上昇させて
電池冷却水系統の温度と補給水温度との格差を小さく
し、電池冷却水系統の保有熱量を有効に利用することが
できるという効果がある。
According to the water treatment system of the fuel cell power generation equipment according to claim 4 of the present invention, the cooling of the heat exchanger provided in the piping for taking out blowdown water is performed by passing the cooling battery through the conductivity improving device. It is performed by make-up water returned to the cooling water system, and the heat exchanger cools the blowdown water and heats the make-up water, so that the temperature of the make-up water is raised to make the temperature of the battery cooling water system, the make-up water temperature and Therefore, there is an effect that the disparity of the battery cooling water system can be reduced and the calorific value of the battery cooling water system can be effectively used .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施例1の一部を示す燃料電池発
電設備の水処理システムの系統線図である。
FIG. 1 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a part of Embodiment 1 of the present invention.

【図2】 この発明の実施例2の一部を示す燃料電池発
電設備の水処理システムの系統線図である。
FIG. 2 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a part of Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 この発明の実施例3の一部を示す燃料電池発
電設備の水処理システムの系統線図である。
FIG. 3 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a part of Embodiment 3 of the present invention.

【図4】 この発明の実施例4の一部を示す燃料電池発
電設備の水処理システムの系統線図である。
FIG. 4 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a part of Embodiment 4 of the present invention.

【図5】 この発明の実施例5の一部を示す燃料電池発
電設備の水処理システムの系統線図である。
FIG. 5 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a part of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施例6を示す燃料電池発電設備
の水処理システムの系統線図である。
FIG. 6 is a system diagram of a water treatment system for a fuel cell power plant showing a sixth embodiment of the present invention.

【図7】 従来の燃料電池発電設備の水処理システムを
示す系統線図である。
FIG. 7 is a system diagram showing a conventional water treatment system for a fuel cell power generation facility.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 燃料電池 25 受水槽 26 導電率改善装置 30 補給水供
給ポンプ 34a,34b ブローダウン水配管路 35
熱交換器 36a,36b 電動弁 37
温度検出器 38 熱交換器 39 中間槽 40 余剰水水路 41 オーバー
フロー水水路 42 熱交換器 200 電池冷却
水系統
Reference Signs List 21 fuel cell 25 water receiving tank 26 conductivity improving device 30 makeup water supply pump 34a, 34b blowdown water piping 35
Heat exchanger 36a, 36b Electric valve 37
Temperature detector 38 Heat exchanger 39 Intermediate tank 40 Surplus water channel 41 Overflow water channel 42 Heat exchanger 200 Battery cooling water system

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃料電池の電池冷却水系統から冷却水の
一部をブローダウン水として取り出し、このブローダウ
ン水と新たな補充水とを、導電率改善装置に通して導電
率を小さくして、上記電池冷却水系統へ補給水として戻
す燃料電池発電設備の水処理システムにおいて、上記ブ
ローダウン水を取り出す配管路、上記配管路に設けら
れ、取り出されたブローダウン水を冷却する熱交換器、
上記導電率改善装置に流れる水の温度を検出する温度検
出器、上記配管路に設けられ、上記温度検出器の検出す
る温度により、該配管路を流れるブローダウン水の流量
を調節する弁、および上記燃料電池に送水される冷却水
を直接、上記補給水によって冷却する熱交換器を備えた
ことを特徴とする燃料電池発電設備の水処理システム。
1. A part of cooling water is taken out from a cell cooling water system of a fuel cell as blowdown water, and the blowdown water and fresh replenishment water are passed through a conductivity improving device to reduce the conductivity. In a water treatment system of a fuel cell power generation facility that returns as make-up water to the battery cooling water system, a pipe line for taking out the blowdown water, a heat exchanger provided in the pipe line and cooling the blowdown water taken out,
A temperature detector that detects the temperature of water flowing through the conductivity improving device, a valve that is provided in the pipe line , and adjusts a flow rate of blowdown water flowing through the pipe line by a temperature detected by the temperature detector ; and Cooling water sent to the fuel cell
A water treatment system for a fuel cell power generation facility, comprising a heat exchanger for directly cooling water with the make-up water.
【請求項2】 燃料電池の電池冷却水系統から冷却水の
一部をブローダウン水として取り出し、このブローダウ
ン水と新たな補充水とを、導電率改善装置に通して導電
率を小さくして、上記電池冷却水系統へ補給水として戻
す燃料電池発電設備の水処理システムにおいて、上記ブ
ローダウン水を取り出す配管路、上記配管路に設けら
れ、取り出されたブローダウン水を冷却する熱交換器、
上記導電率改善装置に流れる水の温度を検出する温度検
出器、上記熱交換器を冷却する冷却水の配管路に設けら
れ、上記温度検出器の検出する温度により、上記冷却水
の配管路を流れる熱交換器の冷却水流量を調節する弁
および上記燃料電池に送水される冷却水を直接、上記補
給水によって冷却する熱交換器を備えたことを特徴とす
る燃料電池発電設備の水処理システム。
2. A part of cooling water is taken out from a cell cooling water system of a fuel cell as blowdown water, and the blowdown water and fresh replenishment water are passed through a conductivity improvement device to reduce the conductivity. In a water treatment system of a fuel cell power generation facility that returns as make-up water to the battery cooling water system, a pipe line for taking out the blowdown water, a heat exchanger provided in the pipe line and cooling the blowdown water taken out,
A temperature detector for detecting the temperature of water flowing through the conductivity improving device, provided in a pipe line of cooling water for cooling the heat exchanger, the pipe line of the cooling water is provided by a temperature detected by the temperature detector. A valve for adjusting the flow rate of the cooling water of the heat exchanger ,
And the cooling water sent to the fuel cell directly
A water treatment system for a fuel cell power plant, comprising a heat exchanger for cooling by water supply .
【請求項3】 燃料電池の電池冷却水系統から冷却水の
一部をブローダウン水として取り出し、このブローダウ
ン水と新たな補充水とを、導電率改善装置に通して導電
率を小さくして、上記電池冷却水系統へ補給水として戻
す燃料電池発電設備の水処理システムにおいて、上記ブ
ローダウン水を取り出す2つ以上の配管路、上記配管路
のうちの少なくとも1つに設けられ、取り出されたブロ
ーダウン水を冷却する熱交換器、上記導電率改善装置に
流れる水の温度を検出する温度検出器、上記熱交換器
有する配管路と、上記熱交換器の無い配管路とのそれぞ
れに設けられ、上記温度検出器の検出する温度により、
該配管路を流れるブローダウン水の流量を調節する弁
および上記燃料電池に送水される冷却水を直接、上記補
給水によって冷却する熱交換器を備えたことを特徴とす
る燃料電池発電設備の水処理システム。
3. A part of the cooling water is taken out from the cell cooling water system of the fuel cell as blowdown water, and the blowdown water and fresh replenishment water are passed through a conductivity improving device to reduce the conductivity. In a water treatment system of a fuel cell power generation facility that returns as make-up water to the battery cooling water system, the blowdown water is provided in at least one of two or more pipe paths and the pipe path, and is taken out. A heat exchanger that cools blowdown water, a temperature detector that detects the temperature of water flowing through the conductivity improving device, a pipe line having the heat exchanger, and a pipe line without the heat exchanger are provided. The temperature detected by the temperature detector,
A valve for adjusting the flow rate of blowdown water flowing through the piping ,
And the cooling water sent to the fuel cell directly
A water treatment system for a fuel cell power plant, comprising a heat exchanger for cooling by water supply .
【請求項4】 電池冷却水系統からブローダウン水を取
り出す配管路に設けた熱交換器の冷却を、導電率改善装
置を通過して上記電池冷却水系統へ戻す補給水によって
行うことを特徴とした請求項1または請求項3記載の燃
料電池発電設備の水処理システム。
4. The cooling system according to claim 1, wherein cooling of the heat exchanger provided in the piping for extracting blow-down water from the battery cooling water system is performed by make-up water which passes through the conductivity improving device and returns to the battery cooling water system. The water treatment system for a fuel cell power generation facility according to claim 1 or 3.
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