[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5636079B2 - Fuel cell power generation system - Google Patents

Fuel cell power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP5636079B2
JP5636079B2 JP2013186374A JP2013186374A JP5636079B2 JP 5636079 B2 JP5636079 B2 JP 5636079B2 JP 2013186374 A JP2013186374 A JP 2013186374A JP 2013186374 A JP2013186374 A JP 2013186374A JP 5636079 B2 JP5636079 B2 JP 5636079B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
power generation
heating
desulfurization
desulfurizing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013186374A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014041826A (en
Inventor
岩田 伸
伸 岩田
高見 晋
晋 高見
広志 藤木
広志 藤木
大輔 関根
大輔 関根
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd, Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP2013186374A priority Critical patent/JP5636079B2/en
Publication of JP2014041826A publication Critical patent/JP2014041826A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5636079B2 publication Critical patent/JP5636079B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Separation Of Gases By Adsorption (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

本発明は、脱硫装置と改質装置と燃料電池とを備えた燃料電池発電システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell power generation system that includes a desulfurizer and a reformer and a fuel cell.

近年、都市ガスやLPG等の原燃料ガスを水素原料とし、この水素原料と空気中の酸素との電気化学反応により発電を行う燃料電池発電システムが、省エネルギや環境保護の点から注目を集めている。すなわち、このような燃料電池発電システムでは、電気化学反応によって原燃料ガスの持つ化学エネルギを直接電気エネルギに変換するため、エネルギ変換に伴って発生する損失が少なく、高い発電効率を得ることができる。また、発電に伴って生成する物質は水だけであり、大気汚染の原因となる窒素酸化物(NOx)の排出量は略ゼロであると共に、従来からある火力発電等と比較して単位発電量当たりの二酸化炭素(CO2)の排出量を低減することができる。更に、発電に伴う排熱を有効利用すること
により、総合的なエネルギ効率の向上を図ることもできる。よって、今後、燃料電池発電システムが広く普及することが期待されている。
In recent years, a fuel cell power generation system that uses raw fuel gas such as city gas or LPG as a hydrogen raw material and generates electricity by an electrochemical reaction between the hydrogen raw material and oxygen in the air has attracted attention in terms of energy saving and environmental protection. ing. That is, in such a fuel cell power generation system, the chemical energy of the raw fuel gas is directly converted into electric energy by an electrochemical reaction, so that there is little loss caused by energy conversion and high power generation efficiency can be obtained. . In addition, water is the only substance produced with power generation, and the amount of nitrogen oxides (NOx) that cause air pollution is almost zero, and unit power generation compared to conventional thermal power generation The amount of carbon dioxide (CO 2 ) emitted per hit can be reduced. Furthermore, the overall energy efficiency can be improved by effectively utilizing the exhaust heat accompanying power generation. Therefore, it is expected that fuel cell power generation systems will be widely used in the future.

ところで、都市ガスやLPG等の原燃料ガスには、メタンやプロパン等の炭化水素が主成分として含まれている。そのため、そのような原燃料ガスを水素原料とする場合には、原燃料ガスを例えばルテニウム等の改質触媒を備えて構成される改質装置を通過させることにより水蒸気改質して、水素リッチなガスを得ることが通常行われる。但し、一般に都市ガスやLPGには、例えばジメチルスルフィド(DMS)等の硫黄化合物が、付臭剤として一定の濃度で混合されている。このような付臭剤としての硫黄化合物は改質触媒を被毒して性能劣化させるため、原燃料ガスが改質装置に流入する前に、硫黄化合物を除去してppbオーダーまで低減させておく必要がある。よって、燃料電池発電システムは、上記硫黄化合物を除去するための脱硫装置を備える。脱硫装置には、例えばゼオライト等、硫黄化合物を吸着して除去可能な脱硫剤が備えられる。   Incidentally, raw fuel gases such as city gas and LPG contain hydrocarbons such as methane and propane as main components. Therefore, when such raw fuel gas is used as a hydrogen raw material, the raw fuel gas is subjected to steam reforming by passing it through a reformer configured with a reforming catalyst such as ruthenium, for example. It is usual to obtain a simple gas. However, in general, a sulfur compound such as dimethyl sulfide (DMS) is mixed in city gas or LPG at a certain concentration as an odorant. Since such sulfur compounds as odorants degrade the performance by poisoning the reforming catalyst, the sulfur compounds are removed and reduced to the ppb order before the raw fuel gas flows into the reformer. There is a need. Therefore, the fuel cell power generation system includes a desulfurization device for removing the sulfur compound. The desulfurization apparatus is provided with a desulfurization agent that can adsorb and remove sulfur compounds such as zeolite.

そのような脱硫剤の一例として、下記の特許文献1には、Y型ゼオライトに銀を担持させてなる脱硫吸着剤(以下、銀ゼオライト吸着剤と称する)が記載されている。一般に、ゼオライトは硫黄化合物と共に水分も吸着してしまうため、原燃料ガスに含まれる水分レベル(露点)が高くなるとゼオライトによる硫黄化合物の除去性能が低下するという問題がある。特許文献1に記載された銀ゼオライト吸着剤は、そのような問題を解決したものであって、原燃料ガスに含まれる水分レベルが高くなっても硫黄化合物の除去性能を確保することが可能とされている。しかも、銀ゼオライト吸着剤等のゼオライトを主成分とする脱硫吸着剤は、一般に常温においても硫黄化合物に対する吸着能を有する常温脱硫剤である。よって、燃料電池発電システムにおいて、特許文献1に記載されたような銀ゼオライト吸着剤を用いれば、常温又はその近辺で、脱硫装置により原燃料ガス中の硫黄化合物を有効に除去することができる。その結果、簡易かつ低コストに、改質装置ひいては燃料電池発電システム全体を良好な状態に維持することができる。   As an example of such a desulfurizing agent, Patent Document 1 below describes a desulfurizing adsorbent (hereinafter referred to as a silver zeolite adsorbent) in which silver is supported on a Y-type zeolite. In general, zeolite adsorbs moisture together with sulfur compounds. Therefore, when the moisture level (dew point) contained in the raw fuel gas increases, there is a problem that the performance of removing sulfur compounds by zeolite decreases. The silver zeolite adsorbent described in Patent Document 1 solves such a problem, and even if the moisture level contained in the raw fuel gas becomes high, it is possible to ensure the removal performance of the sulfur compound. Has been. Moreover, a desulfurization adsorbent containing zeolite as a main component, such as a silver zeolite adsorbent, is generally a room temperature desulfurization agent having an ability to adsorb sulfur compounds even at room temperature. Therefore, if a silver zeolite adsorbent as described in Patent Document 1 is used in the fuel cell power generation system, sulfur compounds in the raw fuel gas can be effectively removed by the desulfurization device at or near the normal temperature. As a result, the reforming apparatus, and thus the entire fuel cell power generation system, can be maintained in a good state simply and at low cost.

特開2002−066313号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-066633

しかし、特許文献1では、銀ゼオライト吸着剤が、原燃料ガスに含まれる水分レベルが高い場合にも優れた脱硫性能を発揮することを謳ってはいるものの、基本的には銀ゼオライト吸着剤自体が非飽和状態であってそのような脱硫性能を発揮し得る状態にあることを前提としている。   However, although Patent Document 1 suggests that the silver zeolite adsorbent exhibits excellent desulfurization performance even when the moisture level contained in the raw fuel gas is high, basically the silver zeolite adsorbent itself. Is assumed to be in a state of being unsaturated and capable of exhibiting such desulfurization performance.

一方、今日、燃料電池発電システムは各家庭に設置されて、その家庭における電力需要・熱需要を賄うように運転される。このような各家庭に設置される燃料電池発電システムには、当然その寿命が存在する。そして、その寿命の間、可能であれば脱硫剤を交換することなく脱硫装置を使用できることが好ましい。或いは、その寿命期間において数回程度の脱硫剤の交換で、脱硫装置において所望の脱硫能力が維持されることが好ましい。この点、例えば脱硫装置の容器を大型化し、その容器内に多量の脱硫剤を収容しておけば、交換回数を極力少なく抑えることができるとも言える。しかし、例えば家庭用の燃料電池発電システムにおいては、当然ながら、その占有できる容積には限界がある。   On the other hand, today, a fuel cell power generation system is installed in each household and is operated so as to cover electric power demand and heat demand in the household. Such a fuel cell power generation system installed in each household naturally has a lifetime. And it is preferable that a desulfurization apparatus can be used for the lifetime, without replacing | exchanging a desulfurization agent if possible. Alternatively, it is preferable that the desired desulfurization capacity is maintained in the desulfurization apparatus by exchanging the desulfurization agent several times during the lifetime. In this respect, for example, if the vessel of the desulfurization apparatus is enlarged and a large amount of the desulfurization agent is accommodated in the vessel, it can be said that the number of exchanges can be suppressed as much as possible. However, for example, in a household fuel cell power generation system, there is a limit to the volume that can be occupied.

これらの問題は、結局のところ脱硫剤の性能をいかに高い性能に維持できるかの問題に帰着する。しかし、例えば家庭用に使用する燃料電池発電システムを考えた場合、上記の課題を解決するための実質的に有効な方策は、これまで見出されていなかった。   These problems ultimately result in the problem of how high the performance of the desulfurizing agent can be maintained. However, for example, when considering a fuel cell power generation system used for home use, a substantially effective measure for solving the above problem has not been found so far.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、所定の寿命期間に亘って脱硫剤の交換を不要、もしくは限られた回数とすることができる燃料電池発電システムを提供することを目的とする The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system in which the replacement of the desulfurization agent is unnecessary or can be performed a limited number of times over a predetermined lifetime. to.

本発明に係る、硫黄化合物を含有する原燃料ガスから硫黄化合物を除去するための脱硫装置と、前記脱硫装置によって脱硫処理された原燃料ガスを改質して、水素を主成分とする改質ガスを生成させる改質装置と、前記改質装置から供給される改質ガスを燃料として用いて発電する燃料電池と、を備えた燃料電池発電システムの特徴構成は、前記脱硫装置は、前記原燃料ガスが通過可能に設けられた容器の内部に、硫黄化合物を吸着する脱硫剤を収容して備えると共に、脱硫処理する前記原燃料ガスが流入するときの前記容器内の前記脱硫剤を50℃〜200℃の加温状態とするように加熱する加熱手段と、前記容器の上流側に設けられ、前記容器に流入する原燃料ガスに含まれる水分レベルを検出する水分検出手段と、前記水分検出手段により検出される水分レベルに応じて前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段とを備え、前記脱硫剤は、ゼオライトを主成分とするゼオライト系吸着剤である点にある。 According to the present invention, a desulfurization apparatus for removing sulfur compounds from a raw fuel gas containing a sulfur compound, and reforming of the raw fuel gas desulfurized by the desulfurization apparatus so as to contain hydrogen as a main component A characteristic configuration of a fuel cell power generation system including a reformer that generates gas and a fuel cell that generates power using the reformed gas supplied from the reformer as a fuel, the desulfurizer includes the original A desulfurization agent that adsorbs a sulfur compound is accommodated in a vessel provided with a fuel gas passing therethrough, and the desulfurization agent in the vessel when the raw fuel gas to be desulfurized flows is 50 ° C. A heating means for heating so as to obtain a heating state of ˜200 ° C., a moisture detection means provided on the upstream side of the container, for detecting a moisture level contained in the raw fuel gas flowing into the container, and the moisture detection To the means Ri and a heating control means for controlling the operation of said heating means in response to the moisture level detected, the desulfurizing agent is that it is zeolite-based adsorbent composed mainly of zeolite.

燃料電池発電システムに備えられる脱硫装置に用いられる脱硫剤として、常温(例えば、0℃〜30℃)で用いることができる脱硫剤(以下、常温脱硫剤と称する場合がある。)が知られている。そのような常温脱硫剤は、燃料電池発電システム全体の構成を単純化すると共に低コスト化を図るため、好適に用いられる。ところで、現状ではそのような常温脱硫剤は燃料電池発電システムと同じケーシング内に備えられる場合が多く、燃料電池発電システムの運転中における常温脱硫剤の温度は40℃程度まで上昇する場合がある。更に、外気温との関係等によっては、それ以上の温度になる場合もあり得る。しかし、常温脱硫剤の使用温度を積極的に一定の範囲内に維持することは考えられていなかった。   As a desulfurization agent used in a desulfurization apparatus provided in a fuel cell power generation system, a desulfurization agent (hereinafter sometimes referred to as a normal temperature desulfurization agent) that can be used at normal temperature (for example, 0 ° C. to 30 ° C.) is known. Yes. Such a room temperature desulfurizing agent is preferably used in order to simplify the configuration of the entire fuel cell power generation system and to reduce the cost. By the way, at present, such a room temperature desulfurizing agent is often provided in the same casing as the fuel cell power generation system, and the temperature of the room temperature desulfurization agent during operation of the fuel cell power generation system may rise to about 40 ° C. Furthermore, depending on the relationship with the outside temperature, the temperature may be higher. However, it has not been considered to actively maintain the operating temperature of the room temperature desulfurization agent within a certain range.

このような脱硫剤の使用に際して、本発明者らは、このような常温脱硫剤は独特の温度特性を有していることを明らかにし、それに基づいて本願発明を完成した。具体的には、本発明者らは、種々の検討の結果、特に原燃料ガス中に含まれる水分レベルが高い状態で、常温脱硫剤の温度が高いほどその脱硫性能が顕著に向上することをつきとめた。また、原燃料ガス中に含まれる水分レベルが比較的低い状態では、脱硫性能は略一定であるか、常温脱硫剤の温度の上昇とともにその脱硫性能が多少低下したとしても、その低下の程度は僅かであることをつきとめた。   When using such a desulfurizing agent, the present inventors have clarified that such a room temperature desulfurizing agent has a unique temperature characteristic, and based on this, the present invention has been completed. Specifically, as a result of various studies, the present inventors have found that the desulfurization performance is significantly improved as the temperature of the room-temperature desulfurization agent is higher, particularly in a state where the moisture level contained in the raw fuel gas is high. I caught it. In addition, when the moisture level contained in the raw fuel gas is relatively low, the desulfurization performance is substantially constant, or even if the desulfurization performance decreases somewhat as the temperature of the room temperature desulfurization agent increases, the extent of the decrease is I found out that it was slight.

上記の特徴構成によれば、通常であれば常温で使用可能な脱硫剤を、加熱手段により積極的に加熱して50℃〜200℃の加温状態とする。よって、原燃料ガス中に含まれる水分レベルが高い場合でも、脱硫剤による脱硫性能を大幅に向上させることができる。なお、原燃料ガス中に含まれる水分レベルが比較的低い場合には、その脱硫性能は略一定であるか、仮に低下するにしてもその低下の程度は僅かである。よって、総合的に見て、脱硫剤による脱硫性能を向上させることができる。また、脱硫性能が向上するので、脱硫装置の容器内に収容して備えられる脱硫剤量を一定とした場合に、高い脱硫性能が維持される期間をその分だけ延長させることができる。
加えて、上記脱硫剤が、ゼオライトを主成分とするゼオライト系吸着剤であると、常温において硫黄化合物を吸着することが可能な常温脱硫剤を、簡易かつ適切に使用することができる。
従って、所定の寿命期間に亘って脱硫剤の交換を不要、もしくは限られた回数とすることができる燃料電池発電システムを提供することができる。
According to said characteristic structure, the desulfurization agent which can be normally used at normal temperature is positively heated with a heating means, and is made into the heating state of 50 to 200 degreeC. Therefore, even when the moisture level contained in the raw fuel gas is high, the desulfurization performance by the desulfurizing agent can be greatly improved. Note that when the moisture level contained in the raw fuel gas is relatively low, the desulfurization performance is substantially constant, or even if it is lowered, the degree of the reduction is slight. Therefore, comprehensively, the desulfurization performance by the desulfurizing agent can be improved. Further, since the desulfurization performance is improved, when the amount of the desulfurization agent accommodated in the container of the desulfurization apparatus is constant, the period during which the high desulfurization performance is maintained can be extended by that much.
In addition, when the desulfurizing agent is a zeolite-based adsorbent containing zeolite as a main component, a normal temperature desulfurizing agent capable of adsorbing a sulfur compound at normal temperature can be used simply and appropriately.
Accordingly, it is possible to provide a fuel cell power generation system that can replace the desulfurizing agent over a predetermined life period or can perform a limited number of times.

加えて、本発明者らの検討によれば、原燃料ガスに含まれる水分レベルが比較的低い状態では、常温脱硫剤を常温で使用し続けたとしても、十分に長期に亘って優れた脱硫性能を発揮し得る。よって、脱硫剤を加熱して加温状態とする必要性は低い。一方、原燃料ガスに含まれる水分レベルが比較的高い状態では、上記したように常温脱硫剤を常温で使用し続けると、長期に亘って優れた脱硫性能を発揮し得ない場合がある。よって、脱硫剤を加熱して加温状態とする必要性が高いと言える。
この構成によれば、加熱制御手段が、水分検出手段により検出される水分レベルに基づいて脱硫剤を加熱して加温状態とする必要性の有無を判断し、当該必要性の有無に応じて加熱手段の動作(加熱の有無)を適切に制御することができる。
In addition , according to the study by the present inventors, in a state where the moisture level contained in the raw fuel gas is relatively low, even if the room-temperature desulfurization agent is continuously used at room temperature, the desulfurization is excellent enough for a long period of time. Performance can be demonstrated. Therefore, it is not necessary to heat the desulfurizing agent to make it warm. On the other hand, when the moisture level contained in the raw fuel gas is relatively high, if the room temperature desulfurizing agent is continuously used at room temperature as described above, it may not be possible to exhibit excellent desulfurization performance over a long period of time. Therefore, it can be said that it is highly necessary to heat the desulfurizing agent to make it warm.
According to this configuration, the heating control unit determines whether or not it is necessary to heat the desulfurizing agent based on the moisture level detected by the moisture detecting unit and to make the heating state, and according to the necessity or not. The operation of the heating means (presence or absence of heating) can be appropriately controlled.

より具体的には、前記加熱制御手段は、前記水分検出手段により検出される水分レベルが予め設定された所定の基準レベル未満の低湿状態である場合には、前記加熱手段による加熱を停止させるように制御し、前記水分検出手段により検出される水分レベルが予め設定された所定の基準レベル以上の高湿状態である場合に、前記加熱手段による加熱を実行させるように制御する構成とすると好適である。   More specifically, the heating control means stops heating by the heating means when the moisture level detected by the moisture detection means is in a low humidity state lower than a predetermined reference level set in advance. When the moisture level detected by the moisture detection unit is in a high humidity state that is equal to or higher than a predetermined reference level set in advance, the heating unit is preferably configured to perform heating. is there.

この構成によれば、予め設定された所定の基準レベルと水分検出手段により検出される水分レベルとに基づいて、加熱手段による加熱の実行及び停止を適切に切り替えることができる。
なお、この場合の所定の基準レベルは、実験結果に基づいて例えば1000〜4000ppm(露点が−20〜−5℃)の水分レベルに設定することができる。ここで、所定の基準レベルは、常温脱硫剤に顕著な温度特性が現れるような水分レベル範囲の最小値に設定されていると、より好適である。具体的には、所定の基準レベルを、例えば4000ppm(露点が−5℃)の水分レベルに設定すると好適である。
According to this configuration, execution and stop of heating by the heating unit can be appropriately switched based on a predetermined reference level set in advance and a moisture level detected by the moisture detection unit.
Note that the predetermined reference level in this case can be set to a moisture level of 1000 to 4000 ppm (dew point is -20 to -5 ° C.) based on the experimental results, for example. Here, it is more preferable that the predetermined reference level is set to the minimum value of the moisture level range in which remarkable temperature characteristics appear in the room temperature desulfurization agent. Specifically, it is preferable to set the predetermined reference level to, for example, a moisture level of 4000 ppm (dew point is −5 ° C.).

ここで、前記加熱手段が、前記燃料電池から排出される排熱を熱源として前記脱硫剤を加熱可能に構成された構成とすると好適である。   Here, it is preferable that the heating unit is configured to be able to heat the desulfurizing agent using exhaust heat discharged from the fuel cell as a heat source.

この構成によれば、燃料電池から排出される排熱を利用して、脱硫剤を迅速かつ適切に加熱することができる。また、燃料電池から排出される排熱を、加熱手段が脱硫剤を加熱するための熱源として有効利用することができる。よって、脱硫剤を加熱するための熱源を別途設置する必要がなくなるので、燃料電池発電システム全体のエネルギ効率を向上させることができる。   According to this configuration, the desulfurization agent can be quickly and appropriately heated using the exhaust heat discharged from the fuel cell. Further, the exhaust heat exhausted from the fuel cell can be effectively used as a heat source for the heating means to heat the desulfurizing agent. Therefore, it is not necessary to separately install a heat source for heating the desulfurizing agent, so that the energy efficiency of the entire fuel cell power generation system can be improved.

また、前記加熱手段が、前記排熱を回収し当該回収された熱を蓄熱する蓄熱機構と、前記蓄熱機構により蓄熱された熱を前記容器へ供給する熱供給機構と、を備える構成とすると好適である。   Preferably, the heating means includes a heat storage mechanism that recovers the exhaust heat and stores the recovered heat, and a heat supply mechanism that supplies heat stored by the heat storage mechanism to the container. It is.

この構成によれば、脱硫剤を加熱する必要性の有無に応じて、燃料電池から排出される排熱の蓄熱と、蓄熱された熱を利用した脱硫剤の加熱と、を適切に切り替えることができる。すなわち、燃料電池からの排熱を蓄熱装置に蓄熱しておくことで、必要に応じて、当該蓄熱された熱を利用して脱硫剤を迅速かつ適切に加熱することができる。   According to this configuration, depending on whether or not the desulfurizing agent needs to be heated, it is possible to appropriately switch between heat storage of exhaust heat discharged from the fuel cell and heating of the desulfurization agent using the stored heat. it can. That is, by storing the exhaust heat from the fuel cell in the heat storage device, the desulfurization agent can be quickly and appropriately heated using the stored heat as necessary.

また、前記燃料電池が発電を開始する前、又は発電を停止した後の一定時間、前記加熱手段に前記脱硫剤を加熱させるように制御する非発電時加熱制御手段を備えた構成とすると好適である。   In addition, it is preferable that the fuel cell includes a non-power generation heating control unit that controls the heating unit to heat the desulfurization agent for a certain period of time after the fuel cell starts power generation or after power generation is stopped. is there.

この構成によれば、非発電時加熱制御手段からの指令により、燃料電池が発電を開始する前に加熱手段により脱硫剤を加熱して、脱硫剤の温度を上昇させることができる。よって、改質装置が原燃料ガスを改質して改質ガスを生成させるよりも前に、脱硫剤が高い脱硫性能を発揮し得る状態を早期に作り出すことができる。また、燃料電池が発電を停止して脱硫剤の温度が低下していた間に硫黄化合物が脱着していた場合であっても、加温状態の脱硫剤により、これを再吸着して除去することが容易となる。従って、燃料電池発電システムの運転開始時に、原燃料ガス中の硫黄化合物が改質装置及び燃料電池に到達するのを極力抑制することができる。
同様に、非発電時加熱制御手段からの指令により、燃料電池が発電を停止した後も加熱手段により脱硫剤を加熱して、一定時間、脱硫剤の温度を加温状態に維持させることができる。ところで、燃料電池発電システムの停止に際しては、燃料電池による発電を停止した状態で燃料電池内にガスを充填し、その状態で燃料電池をシールすることが通常行われる。このとき、上記のように燃料電池による発電停止後も脱硫剤を一定時間だけ加熱して加温状態に維持することで、燃料電池発電システムの上流側からガスをシール用に供給する場合にも、脱硫剤を高い脱硫性能を発揮し得る状態に維持できる。従って、燃料電池の発電停止時に、硫黄化合物が改質装置及び燃料電池に到達するのを極力抑制することができる。
According to this configuration, the desulfurizing agent can be heated by the heating unit and the temperature of the desulfurizing agent can be increased by the command from the non-power generation heating control unit before the fuel cell starts power generation. Therefore, before the reformer reforms the raw fuel gas to generate the reformed gas, a state in which the desulfurizing agent can exhibit high desulfurization performance can be created early. Even if the sulfur compound is desorbed while the temperature of the desulfurizing agent is decreasing after the fuel cell stops generating power, it is re-adsorbed and removed by the desulfurizing agent in the heated state. It becomes easy. Therefore, it is possible to suppress the sulfur compound in the raw fuel gas from reaching the reformer and the fuel cell as much as possible at the start of operation of the fuel cell power generation system.
Similarly, the desulfurizing agent can be heated by the heating unit even after the fuel cell has stopped generating power according to a command from the non-power generation heating control unit, and the temperature of the desulfurizing agent can be maintained in a warmed state for a certain period of time. . By the way, when the fuel cell power generation system is stopped, it is usually performed that gas is filled in the fuel cell in a state where power generation by the fuel cell is stopped, and the fuel cell is sealed in that state. At this time, even when the gas is supplied for sealing from the upstream side of the fuel cell power generation system by heating the desulfurization agent for a certain period of time and maintaining the heated state after the power generation stop by the fuel cell as described above. The desulfurization agent can be maintained in a state where high desulfurization performance can be exhibited. Therefore, when the power generation of the fuel cell is stopped, it is possible to suppress the sulfur compound from reaching the reformer and the fuel cell as much as possible.

また、前記脱硫剤の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段による加熱後、前記温度検出手段により検出される温度に基づいて、前記脱硫剤が前記加温状態となった後に前記燃料電池に発電を開始させる起動制御手段と、を更に備える構成とすると好適である。   And a temperature detecting means for detecting the temperature of the desulfurizing agent; and after the heating by the heating means, the fuel cell after the desulfurizing agent is in the warmed state based on the temperature detected by the temperature detecting means. It is preferable to further include an activation control means for starting the power generation.

この構成によれば、加熱制御手段と発電前加熱制御手段と起動制御手段とが協働することにより、燃料電池が発電を開始するよりも前に、脱硫剤を確実に加温状態とすることができる。よって、脱硫剤が常に高い脱硫性能を維持した状態で、燃料電池発電システムを作動させることができる。従って、改質装置及び燃料電池の状態を、長期に亘って確実に良好な状態に維持して、安定的に発電を行うことができる。   According to this configuration, the heating control unit, the pre-power generation heating control unit, and the activation control unit cooperate to ensure that the desulfurization agent is warmed before the fuel cell starts power generation. Can do. Therefore, the fuel cell power generation system can be operated in a state where the desulfurization agent always maintains high desulfurization performance. Therefore, the state of the reformer and the fuel cell can be reliably maintained in a good state over a long period of time, and stable power generation can be performed.

また、前記脱硫剤は、Y型ゼオライトを主成分とし当該Y型ゼオライトに銀が担持されてなる銀ゼオライト吸着剤であると好適である。   Further, the desulfurizing agent is preferably a silver zeolite adsorbent in which Y-type zeolite is a main component and silver is supported on the Y-type zeolite.

この構成によれば、原燃料ガスに含まれる水分レベルが高い場合であっても常温において硫黄化合物を吸着することが可能な常温脱硫剤を、簡易かつ適切に使用することができる。   According to this configuration, a room temperature desulfurization agent capable of adsorbing a sulfur compound at room temperature even when the moisture level contained in the raw fuel gas is high can be used simply and appropriately.

第一の実施形態に係る燃料電池発電システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell power generation system according to a first embodiment. 第一の実施形態に係る加熱手段の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the heating means which concerns on 1st embodiment. 原燃料ガスの露点と脱硫剤による硫黄化合物の相対吸着量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the dew point of raw fuel gas, and the relative adsorption amount of the sulfur compound by a desulfurization agent. 脱硫器の下流側での硫黄化合物の検出量の経時変化を示す図である。It is a figure which shows the time-dependent change of the detection amount of the sulfur compound in the downstream of a desulfurizer. 原燃料ガスの露点と脱硫剤の必要量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the dew point of raw fuel gas, and the required amount of desulfurization agents. 第一の実施形態に係る起動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the starting control process which concerns on 1st embodiment. 第一の実施形態に係る加熱制御処理の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the heating control process which concerns on 1st embodiment. 第二の実施形態に係る加熱手段の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the heating means which concerns on 2nd embodiment.

〔第一の実施形態〕
本発明の第一の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態に係る燃料電池発電システムSは、硫黄化合物を含有する原燃料ガスPから硫黄化合物を除去するための脱硫装置Dと、脱硫装置Dによって脱硫処理された原燃料ガスPを改質して、水素を主成分とする改質ガスRを生成させる改質器3と、改質器3から供給される改質ガスRを燃料として用いて発電する燃料電池6と、を備えている。このような構成において、本実施形態に係る燃料電池発電システムSは、脱硫装置Dが、原燃料ガスPが通過可能に設けられた容器C内に、硫黄化合物を吸着する脱硫剤1aを収容して備えると共に、容器C内の脱硫剤1aを50℃〜200℃の加温状態とするように加熱する加熱手段21を備えた点に特徴を有する。これにより、所定の寿命期間に亘って脱硫剤1aの交換を不要、もしくは限られた回数とすることが可能となっている。以下、本実施形態に係る燃料電池発電システムSの各部の構成について、詳細に説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The fuel cell power generation system S according to the present embodiment reforms the desulfurization apparatus D for removing sulfur compounds from the raw fuel gas P containing sulfur compounds, and the raw fuel gas P desulfurized by the desulfurization apparatus D. The reformer 3 that generates the reformed gas R containing hydrogen as a main component and the fuel cell 6 that generates electric power using the reformed gas R supplied from the reformer 3 as fuel are provided. In such a configuration, in the fuel cell power generation system S according to the present embodiment, the desulfurization apparatus D accommodates the desulfurization agent 1a that adsorbs the sulfur compound in the container C provided so that the raw fuel gas P can pass therethrough. And a heating means 21 for heating the desulfurization agent 1a in the container C so as to be in a heated state of 50 ° C to 200 ° C. Thereby, it is possible to make the replacement of the desulfurizing agent 1a unnecessary or limited over a predetermined lifetime. Hereinafter, the configuration of each part of the fuel cell power generation system S according to the present embodiment will be described in detail.

1.燃料電池発電システムの全体構成
まず、本実施形態に係る燃料電池発電システムSの全体構成について説明する。燃料電池発電システムSは、図1に示すように、脱硫装置Dと、水蒸気生成器2と、改質器3と、一酸化炭素変成器4と、一酸化炭素除去器5と、燃料電池6と、を主要な構成要素として備えている。
1. First, the overall configuration of the fuel cell power generation system S according to the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the fuel cell power generation system S includes a desulfurization device D, a steam generator 2, a reformer 3, a carbon monoxide converter 4, a carbon monoxide remover 5, and a fuel cell 6. And as a main component.

脱硫装置Dは、硫黄化合物を含有する原燃料ガスPから硫黄化合物を除去する。脱硫装置Dには、メタンやプロパン等の炭化水素を主成分とする原燃料ガスPが供給される。本実施形態においては、原燃料ガスPとして用いられるメタンやプロパン等は、都市ガスやLPG等の形態で供給される。都市ガスやLPG等は一般に、例えばジメチルスルフィド(DMS)等の硫黄化合物を付臭剤として含有している。原燃料ガスPは、その流量を調節するガス流量調節弁11及び原燃料ガスPの流通を付勢するポンプ13を介して脱硫装置Dに流入する。原燃料ガスPに含まれる硫黄化合物は、当該脱硫装置Dに備えられる脱硫剤1aにより吸着除去される。これにより、原燃料ガスPは脱硫装置Dを通過する際に脱硫される。脱硫装置Dによって脱硫処理された原燃料ガスPは、改質器3に供給される。脱硫装置Dの詳細については、後述する。   The desulfurization apparatus D removes sulfur compounds from the raw fuel gas P containing sulfur compounds. A raw fuel gas P mainly composed of hydrocarbons such as methane and propane is supplied to the desulfurization apparatus D. In the present embodiment, methane, propane or the like used as the raw fuel gas P is supplied in the form of city gas, LPG, or the like. City gas, LPG, and the like generally contain a sulfur compound such as dimethyl sulfide (DMS) as an odorant. The raw fuel gas P flows into the desulfurization device D through a gas flow rate adjusting valve 11 that adjusts the flow rate and a pump 13 that energizes the flow of the raw fuel gas P. The sulfur compound contained in the raw fuel gas P is adsorbed and removed by the desulfurization agent 1a provided in the desulfurization apparatus D. Thereby, the raw fuel gas P is desulfurized when passing through the desulfurization apparatus D. The raw fuel gas P desulfurized by the desulfurization apparatus D is supplied to the reformer 3. Details of the desulfurization apparatus D will be described later.

改質器3は、脱硫装置Dによって脱硫処理された原燃料ガスPを改質して、水素を主成分とする改質ガスRを生成させる。本実施形態においては、改質器3が本発明における「改質装置」に相当する。改質器3は、ルテニウム、ニッケル、白金等の改質触媒(不図示)を有する。また、改質器3には、水蒸気生成器2で生成された水蒸気が脱硫処理後の原燃料ガスPに混合される形態で供給される。原燃料ガスPに混合される水蒸気量は、水蒸気流量調節弁12によって調節される。そして、改質器3は、原燃料ガスPを、水素と一酸化炭素と二酸化炭素とを含む改質ガスRに改質する。原燃料ガスPが、メタンを主成分とするガスである場合、メタンと水蒸気とが下記の反応式にて改質反応して、水素と一酸化炭素と二酸化炭素を含む改質ガスRに改質処理される。   The reformer 3 reforms the raw fuel gas P desulfurized by the desulfurization apparatus D to generate a reformed gas R mainly composed of hydrogen. In the present embodiment, the reformer 3 corresponds to the “reformer” in the present invention. The reformer 3 has a reforming catalyst (not shown) such as ruthenium, nickel, or platinum. Further, the reformer 3 is supplied in a form in which the steam generated by the steam generator 2 is mixed with the raw fuel gas P after the desulfurization treatment. The amount of water vapor mixed with the raw fuel gas P is adjusted by the water vapor flow rate control valve 12. The reformer 3 reforms the raw fuel gas P into a reformed gas R containing hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. When the raw fuel gas P is a gas mainly composed of methane, methane and water vapor are reformed by the following reaction formula to be reformed gas R containing hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide. Quality processed.

〔化1〕
CH4+H2O→CO+3H2
〔化2〕
CH4+2H2O→CO2+4H2
改質器3によって改質処理された改質ガスRは、一酸化炭素変成器4に供給される。
[Chemical formula 1]
CH 4 + H 2 O → CO + 3H 2
[Chemical formula 2]
CH 4 + 2H 2 O → CO 2 + 4H 2
The reformed gas R reformed by the reformer 3 is supplied to the carbon monoxide converter 4.

一酸化炭素変成器4は、改質器3にて改質処理された改質ガスRに含まれる一酸化炭素を低減するように処理する。一酸化炭素変成器4は、鉄−クロム系、銅−亜鉛系等の一酸化炭素変成触媒(不図示)を有する。一酸化炭素変成器4においては、一酸化炭素変成触媒の触媒作用により、改質器3で生成された改質ガスR中に残留する一酸化炭素と水蒸気とが、例えば200℃〜300℃程度の反応温度で下記の反応式にて変成反応して、一酸化炭素が二酸化炭素に変成処理される。   The carbon monoxide converter 4 performs processing so as to reduce carbon monoxide contained in the reformed gas R reformed by the reformer 3. The carbon monoxide converter 4 includes a carbon monoxide conversion catalyst (not shown) such as iron-chromium or copper-zinc. In the carbon monoxide converter 4, the carbon monoxide and water vapor remaining in the reformed gas R generated in the reformer 3 are, for example, about 200 ° C. to 300 ° C. due to the catalytic action of the carbon monoxide conversion catalyst. The carbon monoxide is converted to carbon dioxide by the conversion reaction at the reaction temperature of the following reaction formula.

〔化3〕
CO+H2O→CO2+H2
一酸化炭素変成器4によって変成処理された改質ガスRは、一酸化炭素除去器5に供給される。
[Chemical formula 3]
CO + H 2 O → CO 2 + H 2
The reformed gas R modified by the carbon monoxide transformer 4 is supplied to the carbon monoxide remover 5.

一酸化炭素除去器5は、一酸化炭素変成器4にて変成処理された改質ガスR中に残留している一酸化炭素を選択的に酸化して除去する。一酸化炭素除去器5は、ルテニウムや白金、パラジウム、ロジウム等の一酸化炭素除去触媒(不図示)を有する。一酸化炭素除去器5においては、一酸化炭素除去触媒の触媒作用により、100℃〜200℃程度の反応温度で改質ガスR中に残留している一酸化炭素が、添加される空気中の酸素によって選択的に酸化される。その結果、一酸化炭素濃度の低い(例えば10ppm以下)、水素リッチな改質ガスR(燃料ガス)が生成される。生成された水素リッチな改質ガスRは、燃料電池6に供給される。   The carbon monoxide remover 5 selectively oxidizes and removes carbon monoxide remaining in the reformed gas R that has been subjected to the transformation treatment by the carbon monoxide transformer 4. The carbon monoxide remover 5 has a carbon monoxide removal catalyst (not shown) such as ruthenium, platinum, palladium, or rhodium. In the carbon monoxide remover 5, the carbon monoxide remaining in the reformed gas R at the reaction temperature of about 100 ° C. to 200 ° C. is added in the air to which the carbon monoxide is removed by the catalytic action of the carbon monoxide removal catalyst. It is selectively oxidized by oxygen. As a result, a reformed gas R (fuel gas) rich in hydrogen monoxide having a low carbon monoxide concentration (for example, 10 ppm or less) is generated. The generated hydrogen-rich reformed gas R is supplied to the fuel cell 6.

燃料電池6は、改質器3から供給される改質ガスRを燃料として用いて発電する。本実施形態では、上記のとおり改質器3から供給される改質ガスRは、一酸化炭素変成器4及び一酸化炭素除去器5を経ることで水素リッチな状態となっており、燃料電池6は、この水素リッチな改質ガスRを燃料として用いて発電を行う。このような燃料電池6としては、固体高分子形燃料電池(PEFC)、固体酸化物形燃料電池(SOFC)、リン酸形燃料電池(PAFC)、溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC)等、各種方式のものを採用することができる。燃料電池6は、各方式に応じてそれぞれ常温よりも高い温度で運転される。本実施形態では、燃料電池6として固体高分子形燃料電池(PEFC)が採用されており、燃料電池6は80〜100℃の温度で運転される。本実施形態に係る燃料電池6では、白金触媒の存在下、一酸化炭素除去器5から供給される水素リッチな改質ガスRと、ブロア14から供給される酸素(空気)との反応により、直流電力DCが取り出される。   The fuel cell 6 generates power using the reformed gas R supplied from the reformer 3 as fuel. In the present embodiment, as described above, the reformed gas R supplied from the reformer 3 is in a hydrogen-rich state through the carbon monoxide converter 4 and the carbon monoxide remover 5. 6 performs power generation using the hydrogen-rich reformed gas R as a fuel. Such a fuel cell 6 includes various types such as a polymer electrolyte fuel cell (PEFC), a solid oxide fuel cell (SOFC), a phosphoric acid fuel cell (PAFC), and a molten carbonate fuel cell (MCFC). The system can be adopted. The fuel cell 6 is operated at a temperature higher than room temperature according to each method. In the present embodiment, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is employed as the fuel cell 6, and the fuel cell 6 is operated at a temperature of 80 to 100 ° C. In the fuel cell 6 according to this embodiment, in the presence of a platinum catalyst, a reaction between the hydrogen-rich reformed gas R supplied from the carbon monoxide remover 5 and oxygen (air) supplied from the blower 14, DC power DC is taken out.

燃料電池6により発電されて取り出された直流電力DCは、電力変換器7へ送られる。電力変換器7は、直流電力DCを所定周波数の交流電力ACに変換する。交流電力ACは、商用電力系統と連系して電気機器等の電力負荷(不図示)に供給されるように構成されている。   The DC power DC generated and taken out by the fuel cell 6 is sent to the power converter 7. The power converter 7 converts the DC power DC into AC power AC having a predetermined frequency. The AC power AC is configured to be connected to a commercial power system and supplied to a power load (not shown) such as an electric device.

2.脱硫装置の構成
次に、脱硫装置Dの構成について説明する。本実施形態に係る脱硫装置Dは、脱硫器1と加熱手段21とを備えている。脱硫器1は、硫黄化合物を含有する原燃料ガスPから硫黄化合物を除去するための中心的な機能を果たしている。脱硫器1は容器C(図2を参照)を備えており、当該容器C内に、硫黄化合物を吸着する脱硫剤1aが収容されている。容器Cは、その内部に原燃料ガスPが通過可能に設けられている。
2. Configuration of Desulfurization Device Next, the configuration of the desulfurization device D will be described. The desulfurization apparatus D according to this embodiment includes a desulfurizer 1 and a heating means 21. The desulfurizer 1 performs a central function for removing sulfur compounds from the raw fuel gas P containing sulfur compounds. The desulfurizer 1 includes a container C (see FIG. 2), and a desulfurizing agent 1a that adsorbs a sulfur compound is accommodated in the container C. The container C is provided so that the raw fuel gas P can pass therethrough.

本実施形態においては、脱硫剤1aは、ゼオライトを主成分とするゼオライト系吸着剤とされている。例えばX型ゼオライト、Y型ゼオライト等を利用することができる。このようなゼオライト系吸着剤は、常温において硫黄化合物に対して優れた吸着性能を発揮する常温脱硫剤の一種である。更に、本実施形態においては、脱硫剤1aは、Y型ゼオライトを主成分とし当該Y型ゼオライトに銀が担持されてなる銀ゼオライト吸着剤とされている。このような銀ゼオライト吸着剤は、原燃料ガスPに含まれる水分レベル(原燃料ガスPの露点、以下同様)が比較的高い場合(例えば、露点が−20℃程度)であっても、常温において硫黄化合物に対して優れた吸着性能を発揮する。   In the present embodiment, the desulfurizing agent 1a is a zeolite-based adsorbent whose main component is zeolite. For example, X-type zeolite, Y-type zeolite and the like can be used. Such a zeolitic adsorbent is a kind of room temperature desulfurization agent that exhibits excellent adsorption performance for sulfur compounds at room temperature. Further, in the present embodiment, the desulfurizing agent 1a is a silver zeolite adsorbent in which Y-type zeolite is a main component and silver is supported on the Y-type zeolite. Even if such a silver zeolite adsorbent has a relatively high moisture level in the raw fuel gas P (dew point of the raw fuel gas P, the same applies hereinafter) (for example, a dew point of about −20 ° C.) Exhibits excellent adsorption performance for sulfur compounds.

図3は、原燃料ガスPの露点と脱硫剤1aによる硫黄化合物の相対吸着量を示す図である。この図に示すように、脱硫剤1aは、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが低い場合(例えば、露点が−70℃の場合)には、原燃料ガスPに含まれる硫黄化合物の100%近くを吸着する性能を有している。このとき、脱硫剤1aは、性能を十分に発揮できる状態(すなわち、脱硫処理できる原燃料ガスP量が多い状態)にある。ところが、脱硫剤1aによる硫黄化合物の相対吸着量は、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが高くなる(露点が高くなる)に従って低下する関係にある。つまり、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが高くなると、脱硫剤1aが脱硫処理できる原燃料ガスP量が少なくなる。   FIG. 3 is a graph showing the relative adsorption amount of the sulfur compound by the dew point of the raw fuel gas P and the desulfurizing agent 1a. As shown in this figure, the desulfurizing agent 1a is 100% of the sulfur compound contained in the raw fuel gas P when the moisture level contained in the raw fuel gas P is low (for example, when the dew point is -70 ° C). It has the ability to adsorb nearby. At this time, the desulfurization agent 1a is in a state where the performance can be sufficiently exhibited (that is, a state in which the amount of raw fuel gas P that can be desulfurized is large). However, the relative adsorption amount of the sulfur compound by the desulfurizing agent 1a has a relationship that decreases as the moisture level contained in the raw fuel gas P increases (the dew point increases). That is, when the moisture level contained in the raw fuel gas P increases, the amount of raw fuel gas P that can be desulfurized by the desulfurizing agent 1a decreases.

図4は、脱硫器1の下流側での硫黄化合物の検出量の時間的変化を示す図である。この図に示すように、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが低い場合(例えば、露点が−70℃の場合)には、脱硫器1の下流側での硫黄化合物の検出量が非常に少ない状態が長期に亘って継続する。一方、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが高くなる(露点が高くなる)と、脱硫器1の性能は非常に短い期間で低下する。   FIG. 4 is a diagram showing temporal changes in the detected amount of sulfur compounds on the downstream side of the desulfurizer 1. As shown in this figure, when the moisture level contained in the raw fuel gas P is low (for example, when the dew point is −70 ° C.), the detected amount of sulfur compounds on the downstream side of the desulfurizer 1 is very small. The condition continues for a long time. On the other hand, when the moisture level contained in the raw fuel gas P increases (dew point increases), the performance of the desulfurizer 1 decreases in a very short period.

図5は、原燃料ガスPの露点と脱硫剤1aの必要量との関係を示す図である。この図に示すように、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが低いほど(露点が低いほど)脱硫剤1aの必要量が少なく、原燃料ガスPに含まれる水分レベルが高いほど(露点が高いほど)脱硫剤1aの必要量が多くなる。ここで、本実施形態において用いられている脱硫剤1aが、常温においても硫黄化合物に対して優れた吸着性能を発揮する銀ゼオライト吸着剤とされていることに注目して、常温(ここでは、25℃)における原燃料ガスPの露点と脱硫剤1aの必要量との関係について特に注目すると、原燃料ガスPの露点が−5℃未満の場合には、原燃料ガスPの露点が上昇するにしたがって脱硫剤1aの必要量が僅かずつ徐々に増大していることが分かる。一方、含まれる水分レベルが非常に高い状態でもある、原燃料ガスPの露点が−5℃以上の場合には、原燃料ガスPの露点が上昇するにしたがって脱硫剤1aの必要量が急激に増大していることが分かる。このことは、原燃料ガスPの露点が−5℃(原燃料ガスPに含まれる水分レベルが約4000ppm)付近を境界として、その境界値以上の状態が長期に亘って継続される場合等には、脱硫器1に備えられる脱硫剤1aの量が一定の条件の下では、比較的短期間で脱硫器1が性能劣化してしまう可能性があることを意味している。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the dew point of the raw fuel gas P and the required amount of the desulfurizing agent 1a. As shown in this figure, the lower the moisture level contained in the raw fuel gas P (the lower the dew point), the smaller the required amount of the desulfurizing agent 1a, and the higher the moisture level contained in the raw fuel gas P (the higher the dew point). The required amount of desulfurization agent 1a increases. Here, paying attention to the fact that the desulfurization agent 1a used in the present embodiment is a silver zeolite adsorbent that exhibits excellent adsorption performance for sulfur compounds even at room temperature, normal temperature (here, Paying particular attention to the relationship between the dew point of the raw fuel gas P at 25 ° C. and the required amount of the desulfurizing agent 1a, when the dew point of the raw fuel gas P is less than −5 ° C., the dew point of the raw fuel gas P increases. It can be seen that the required amount of the desulfurizing agent 1a is gradually increased. On the other hand, when the dew point of the raw fuel gas P is −5 ° C. or higher, which is also a state in which the contained moisture level is very high, the required amount of the desulfurizing agent 1a increases rapidly as the dew point of the raw fuel gas P increases. It can be seen that it has increased. This is when the dew point of the raw fuel gas P is around −5 ° C. (the water level contained in the raw fuel gas P is about 4000 ppm) as a boundary and the state beyond the boundary value is continued for a long period of time. Means that the performance of the desulfurizer 1 may deteriorate in a relatively short period of time under the condition that the amount of the desulfurizing agent 1a provided in the desulfurizer 1 is constant.

一方、図5には、常温(ここでは、25℃)における原燃料ガスPの露点と脱硫剤1aの必要量との関係に加えて、脱硫器1の温度(すなわち、脱硫剤1aの温度)を所定温度にまで加温した場合における原燃料ガスPの露点と脱硫剤1aの必要量との関係が示されている。ここでは、脱硫剤1aの温度は、40℃、50℃、60℃、又は70℃まで加温されている。なお、図5においては、原燃料ガスPの露点が−40℃であってかつ脱硫剤1aの温度が25℃の場合における脱硫剤1aの必要量を「100」として、それぞれの状態における脱硫剤1aの必要量を算出している。なお、脱硫剤1aの温度を70℃とした場合においては、原燃料ガスPの露点が20℃の場合についてのみ検討を行なった。   On the other hand, FIG. 5 shows the temperature of the desulfurizer 1 (that is, the temperature of the desulfurizing agent 1a) in addition to the relationship between the dew point of the raw fuel gas P and the required amount of the desulfurizing agent 1a at room temperature (here, 25 ° C.). The relationship between the dew point of the raw fuel gas P and the required amount of the desulfurizing agent 1a when the fuel is heated to a predetermined temperature is shown. Here, the temperature of the desulfurizing agent 1a is heated to 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., or 70 ° C. In FIG. 5, when the dew point of the raw fuel gas P is −40 ° C. and the temperature of the desulfurizing agent 1a is 25 ° C., the required amount of the desulfurizing agent 1a is “100”, and the desulfurizing agent in each state The required amount of 1a is calculated. In the case where the temperature of the desulfurization agent 1a was set to 70 ° C., only the case where the dew point of the raw fuel gas P was 20 ° C. was examined.

この図に示すように、全体的に、脱硫剤1aの温度が高いほど脱硫剤1aの必要量が少なくなることが分かった。言い換えれば、脱硫剤1aの温度が高いほど脱硫剤1aによる脱硫性能が大幅に向上するのである。特に、常温の条件の下では原燃料ガスPの露点が上昇するにしたがって脱硫剤1aの必要量が急激に増大する、原燃料ガスPの露点が−5℃以上の状態にある場合には、脱硫剤1aの温度を高くするほど脱硫剤1aの必要量を効果的に減少させ得る(脱硫剤1aの脱硫性能を大幅に向上させ得る)ことが分かった。一方、原燃料ガスPの露点が−5℃未満の状態にある場合には、脱硫剤1aの温度を高くするほど脱硫剤1aの必要量が僅かに増大するか、又は略一定であることが分かった。なお、詳細なメカニズムは不明であるが、原燃料ガスPの露点が−5℃の付近を境界としてこのような顕著な差が生じるのは、露点が−5℃未満の状態では物理吸着が支配的となり、一方、露点が−5℃以上の状態では化学吸着が支配的となることに起因しているものと考えられる。   As shown in this figure, it was found that the required amount of the desulfurizing agent 1a decreases as the temperature of the desulfurizing agent 1a increases. In other words, the higher the temperature of the desulfurizing agent 1a, the more greatly the desulfurizing performance of the desulfurizing agent 1a is improved. In particular, when the dew point of the raw fuel gas P increases rapidly as the dew point of the raw fuel gas P increases under normal temperature conditions, the dew point of the raw fuel gas P is in a state of −5 ° C. or higher. It has been found that the required amount of the desulfurizing agent 1a can be effectively reduced (the desulfurizing performance of the desulfurizing agent 1a can be greatly improved) as the temperature of the desulfurizing agent 1a is increased. On the other hand, when the dew point of the raw fuel gas P is less than −5 ° C., the required amount of the desulfurizing agent 1a slightly increases or becomes substantially constant as the temperature of the desulfurizing agent 1a is increased. I understood. Although the detailed mechanism is unknown, such a remarkable difference occurs when the dew point of the raw fuel gas P is around −5 ° C. The physical adsorption is dominant when the dew point is less than −5 ° C. On the other hand, it is considered that the chemical adsorption is dominant when the dew point is −5 ° C. or higher.

これらの検討を総合すると、原燃料ガスPの露点が−5℃以上の状態にある場合には、原燃料ガスPの露点が上昇するにしたがって脱硫剤1aの必要量が急激に増大し得るものの、脱硫剤1aの温度を上昇させることでその増大幅を比較的小さく抑えることが可能であると言える。一方、原燃料ガスPの露点が−5℃未満の状態にある場合には、脱硫剤1aの温度を上昇させるにしたがって脱硫剤1aの必要量が増大する場合があるが、その増大幅は僅かであって脱硫剤1aの性能劣化という観点からはほとんど問題のないレベルであると言える。なお、本発明者らが、容器Cの容積が許容できる水準であり、かつ、脱硫剤1aを交換することなく一定期間(例えば、10年間)燃料電池発電システムSの運転を継続できると考える脱硫剤1a必要量の一例を、図5において細い二点鎖線で示している。これは、原燃料ガスPの露点が−40℃であってかつ脱硫剤1aの温度が25℃の場合における脱硫剤1aの必要量を「100」として、「1100」程度のレベルに相当する。   In summary of these studies, when the dew point of the raw fuel gas P is at −5 ° C. or higher, the required amount of the desulfurizing agent 1a can increase rapidly as the dew point of the raw fuel gas P increases. It can be said that by increasing the temperature of the desulfurizing agent 1a, it is possible to keep the increase width relatively small. On the other hand, when the dew point of the raw fuel gas P is less than −5 ° C., the required amount of the desulfurizing agent 1a may increase as the temperature of the desulfurizing agent 1a is increased, but the increase width is slight. Therefore, it can be said that there is almost no problem from the viewpoint of performance deterioration of the desulfurizing agent 1a. Note that the present inventors consider that the volume of the container C is at an acceptable level and that the operation of the fuel cell power generation system S can be continued for a certain period (for example, 10 years) without replacing the desulfurizing agent 1a. An example of the necessary amount of the agent 1a is shown by a thin two-dot chain line in FIG. This corresponds to a level of about “1100”, where the necessary amount of the desulfurizing agent 1a when the dew point of the raw fuel gas P is −40 ° C. and the temperature of the desulfurizing agent 1a is 25 ° C. is “100”.

そこで、本願にあっては、脱硫装置Dは加熱手段21を備えた構成とされている。加熱手段21は、容器C内に収容された脱硫剤1aを加熱する。本実施形態では、上記のとおり脱硫剤1aとして、常温において硫黄化合物を吸着可能な銀ゼオライト吸着剤が採用されている。このような脱硫剤1aは通常であれば常温(例えば、0℃〜30℃)で使用されるところ、加熱手段21は、容器C内の脱硫剤1aを50℃〜200℃の「加温状態」とするように積極的に加熱する。これにより、上記の検討から明らかなように、原燃料ガスP中に含まれる水分レベルが高い(原燃料ガスPの露点が高い)場合に、脱硫剤1aの必要量を効果的に減少させることができる。或いは、容器Cに収容される脱硫剤1aの量を一定とした場合に、長期に亘ってその脱硫性能を維持させることができる。   Therefore, in the present application, the desulfurization apparatus D is configured to include the heating means 21. The heating means 21 heats the desulfurizing agent 1a accommodated in the container C. In the present embodiment, as described above, a silver zeolite adsorbent capable of adsorbing a sulfur compound at room temperature is employed as the desulfurizing agent 1a. Such a desulfurizing agent 1a is usually used at normal temperature (for example, 0 ° C. to 30 ° C.), but the heating means 21 is used to heat the desulfurizing agent 1a in the container C to a “warming state” of 50 ° C. to 200 ° C. Heat positively so that As a result, as is clear from the above examination, when the moisture level contained in the raw fuel gas P is high (the dew point of the raw fuel gas P is high), the required amount of the desulfurizing agent 1a is effectively reduced. Can do. Or when the quantity of the desulfurization agent 1a accommodated in the container C is made constant, the desulfurization performance can be maintained over a long period of time.

ここで、容器C内の脱硫剤1aを50℃以上に加熱するのは、図5を参照して良く理解できるように、そのようにすれば、容器C内に収容される脱硫剤1aの量とその長期耐久性との関係から見て、十分な長さの期間脱硫剤1aに高い脱硫性能を維持させることが期待できるからである。なお、図5を参照すれば、脱硫剤1aを60℃以上に加熱することにより脱硫剤1aの脱硫性能を大幅に向上させ得ることが読み取れ、そのようにすれば、より長期に亘って脱硫剤1aに高い脱硫性能を維持させ得ることが分かる。更に、脱硫剤1aを70℃以上に加熱することにより脱硫剤1aの脱硫性能をより一層大幅に向上させ得ることが読み取れ、そのようにすれば、より一層長期に亘って脱硫剤1aに高い脱硫性能を維持させ得ることが分かる。   Here, the reason why the desulfurization agent 1a in the container C is heated to 50 ° C. or higher is that the amount of the desulfurization agent 1a accommodated in the container C can be understood with reference to FIG. This is because it can be expected that the desulfurization agent 1a having a sufficient length can maintain a high desulfurization performance in view of the relationship between the long-term durability and the long-term durability. Referring to FIG. 5, it can be read that the desulfurization performance of the desulfurization agent 1 a can be greatly improved by heating the desulfurization agent 1 a to 60 ° C. or higher. It can be seen that 1a can maintain high desulfurization performance. Furthermore, it can be read that the desulfurization performance of the desulfurization agent 1a can be further greatly improved by heating the desulfurization agent 1a to 70 ° C. or higher. It can be seen that the performance can be maintained.

一方、容器C内の脱硫剤1aを加熱する温度の上限を200℃とするのは、本実施形態における脱硫剤1aの主成分であるゼオライトは、200℃以上となると熱劣化を引き起こしてしまう可能性があるからである。なお、本実施形態においては、上記のとおり燃料電池6として固体高分子形燃料電池(PEFC)が採用されており、80〜100℃の温度で運転される。そして、後述するように加熱手段21は、燃料電池6から排出される排熱を熱源として脱硫剤1aを加熱する。従って、本実施形態においては、加熱手段21は脱硫剤1aを燃料電池6の運転温度以下の温度まで加熱することが可能とされており、実際には脱硫剤1aを50℃〜80℃の加温状態とするように加熱する。   On the other hand, the upper limit of the temperature for heating the desulfurizing agent 1a in the container C is set to 200 ° C. The reason why the zeolite which is the main component of the desulfurizing agent 1a in this embodiment is 200 ° C. or higher may cause thermal deterioration. Because there is sex. In the present embodiment, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is adopted as the fuel cell 6 as described above, and the fuel cell 6 is operated at a temperature of 80 to 100 ° C. As will be described later, the heating means 21 heats the desulfurization agent 1a using the exhaust heat exhausted from the fuel cell 6 as a heat source. Therefore, in the present embodiment, the heating means 21 can heat the desulfurizing agent 1a to a temperature not higher than the operating temperature of the fuel cell 6, and actually the desulfurizing agent 1a is heated to 50 ° C to 80 ° C. Heat to warm.

本実施形態においては、加熱手段21は、燃料電池6から排出される排熱を熱源として脱硫剤1aを加熱可能に構成されている。このような構成を可能とするべく、燃料電池発電システムSは、図2に示すように、燃料電池6から排出される排熱を回収する排熱回収機構22を備えている。排熱回収機構22は、燃料電池6から排出される排熱を回収すると共に、当該回収された熱を脱硫剤1aへ供給するための機構である。排熱回収機構22は、燃料電池6からの排ガスと排熱回収回路27内を流通する排熱回収水との間の熱交換を行わせるための熱交換器23を備えている。ポンプ25を作動させることにより、排熱回収回路27内を流通する排熱回収水は、熱交換器23で燃料電池6からの排ガスとの間で熱交換を行う。熱交換器23を通過する際に加熱された排熱回収水は、脱硫器1(容器C内の脱硫剤1a)に供給されて脱硫剤1aを加熱する。脱硫剤1aを加熱した後の排熱回収水は、貯湯タンク24に貯えられる。すなわち、貯湯タンク24に貯えられる排熱回収水が有する熱量の形態で、回収された熱が蓄熱される。   In the present embodiment, the heating means 21 is configured to be able to heat the desulfurizing agent 1a using the exhaust heat discharged from the fuel cell 6 as a heat source. In order to enable such a configuration, the fuel cell power generation system S includes an exhaust heat recovery mechanism 22 that recovers exhaust heat exhausted from the fuel cell 6, as shown in FIG. The exhaust heat recovery mechanism 22 is a mechanism for recovering exhaust heat exhausted from the fuel cell 6 and supplying the recovered heat to the desulfurization agent 1a. The exhaust heat recovery mechanism 22 includes a heat exchanger 23 for causing heat exchange between the exhaust gas from the fuel cell 6 and the exhaust heat recovery water flowing through the exhaust heat recovery circuit 27. By operating the pump 25, the exhaust heat recovery water flowing through the exhaust heat recovery circuit 27 exchanges heat with the exhaust gas from the fuel cell 6 in the heat exchanger 23. The exhaust heat recovery water heated when passing through the heat exchanger 23 is supplied to the desulfurizer 1 (desulfurizing agent 1a in the container C) to heat the desulfurizing agent 1a. The exhaust heat recovery water after heating the desulfurizing agent 1 a is stored in the hot water storage tank 24. That is, the recovered heat is stored in the form of the amount of heat that the exhaust heat recovery water stored in the hot water storage tank 24 has.

貯湯タンク24は、上部に高温の湯水が滞留する高温層を形成すると共に、その高温層の下部に低温の湯水が滞留する形態で湯水を貯留する、所謂温度成層型に構成されている。本実施形態では、脱硫剤1aを加熱した後の比較的高温の排熱回収水は、貯湯タンク24の上端近傍に供給される。そして、ポンプ25が作動することにより、貯湯タンク24の上端部に滞留する高温層から比較的高温の湯水が排熱回収水として熱交換器23に供給される。以上の動作を繰り返すことにより、燃料電池6から排出される排熱を回収すると共に脱硫剤1aを加熱することが可能とされている。なお、燃料電池6が発電を開始する前であっても、貯湯タンク24の上端部に滞留する比較的高温の湯水が容器C内の脱硫剤1aに供給されることにより、脱硫剤1aを加熱することが可能である。すなわち、貯湯タンク24内の排熱回収水が有する熱量の形態で蓄熱された熱が、容器C内の脱硫剤1aに供給される。従って、本実施形態においては、排熱回収機構22が本発明における「蓄熱機構」及び「熱供給機構」の双方の機能を果たしている。   The hot water storage tank 24 is configured as a so-called temperature stratification type in which hot water is stored in a form in which high temperature hot water stays in the upper part and low temperature hot water stays in the lower part of the high temperature layer. In the present embodiment, the relatively high temperature exhaust heat recovery water after heating the desulfurizing agent 1 a is supplied in the vicinity of the upper end of the hot water storage tank 24. When the pump 25 is operated, relatively high-temperature hot water is supplied to the heat exchanger 23 as exhaust heat recovery water from the high-temperature layer staying at the upper end of the hot water storage tank 24. By repeating the above operation, it is possible to recover the exhaust heat discharged from the fuel cell 6 and to heat the desulfurizing agent 1a. Even before the fuel cell 6 starts power generation, the desulfurizing agent 1a is heated by supplying relatively high-temperature hot water staying at the upper end of the hot water storage tank 24 to the desulfurizing agent 1a in the container C. Is possible. That is, the heat stored in the form of the amount of heat of the exhaust heat recovery water in the hot water storage tank 24 is supplied to the desulfurization agent 1a in the container C. Therefore, in the present embodiment, the exhaust heat recovery mechanism 22 functions as both the “heat storage mechanism” and the “heat supply mechanism” in the present invention.

本実施形態では、回収された熱は、更に熱負荷26へも供給されるように構成されている。すなわち、貯湯タンク24の上端部に滞留する比較的高温の湯水は、更に熱負荷26へも供給されるように構成されている。このように、燃料電池6の発電に伴う排熱を有効利用することにより、燃料電池発電システムSの総合的なエネルギ効率の向上が図られている。なお、排熱回収機構22が、貯湯タンク24から供給される湯水を加熱するためのバックアップヒーターを備える構成としても好適である。このようにすれば、貯湯タンク24から湯水が脱硫剤1aや熱負荷26に供給される際に、湯水温度が脱硫剤1aや熱負荷26において要求される温度に達していない場合に、湯水を適切に加熱することができる。   In this embodiment, the recovered heat is further supplied to the heat load 26. That is, the relatively high temperature hot water staying at the upper end of the hot water storage tank 24 is further supplied to the heat load 26. Thus, the overall energy efficiency of the fuel cell power generation system S is improved by effectively using the exhaust heat accompanying the power generation of the fuel cell 6. The exhaust heat recovery mechanism 22 is also preferably configured to include a backup heater for heating the hot water supplied from the hot water storage tank 24. In this way, when hot water is supplied from the hot water storage tank 24 to the desulfurizing agent 1a and the heat load 26, the hot water is not supplied to the temperature required by the desulfurizing agent 1a and the heat load 26. It can be heated appropriately.

本実施形態に係る脱硫装置Dでは、上記のとおり加熱手段21により、容器C内に収容された脱硫剤1aを50℃〜200℃の加温状態とする。これにより、脱硫剤1aに長期に亘ってその脱硫性能を良好に維持させることが可能となっている。その結果、所定の寿命期間に亘って脱硫剤1aの交換を不要、もしくは限られた回数とすることが可能となっている。   In the desulfurization apparatus D according to the present embodiment, the desulfurization agent 1a accommodated in the container C is heated to 50 ° C. to 200 ° C. by the heating means 21 as described above. Thereby, it is possible to maintain the desulfurization performance satisfactorily for a long time in the desulfurization agent 1a. As a result, it is possible to make the replacement of the desulfurizing agent 1a unnecessary or limited over a predetermined lifetime.

また、脱硫剤1aが長期に亘ってその脱硫性能が良好に維持されるので、脱硫装置Dが組み込まれた燃料電池発電システムSに備えられた改質器3の改質触媒が、DMS等の硫黄化合物によって被毒して性能劣化を引き起こすのを長期に亘って有効に抑制することも可能となる。従って、改質器3及び燃料電池6の状態が長期に亘って良好な状態に維持されるので、本実施形態に係る燃料電池発電システムSは、長期に亘って安定的に発電を行うことが可能となっている。   In addition, since the desulfurization performance of the desulfurization agent 1a is maintained well over a long period of time, the reforming catalyst of the reformer 3 provided in the fuel cell power generation system S in which the desulfurization device D is incorporated is, for example, DMS. It is also possible to effectively suppress the deterioration due to poisoning by the sulfur compound over a long period of time. Therefore, since the state of the reformer 3 and the fuel cell 6 is maintained in a good state for a long time, the fuel cell power generation system S according to the present embodiment can stably generate power for a long time. It is possible.

3.制御装置の構成
次に、制御装置30の構成について説明する。燃料電池発電システムSが備える制御装置30は、図1に示すように、燃料電池発電システムSの各部の動作制御を行う中核部材としての機能を果たしており、脱硫制御部31とシステム制御部36との各機能部を備えて構成されている。本実施形態においては、脱硫制御部31は加熱制御部32を備え、システム制御部36は、発電前加熱制御部37と起動制御部38と停止後加熱制御部39とを備えている。また、制御装置30は、CPU等の演算処理装置を中核部材として備えるとともに、当該演算処理装置からデータを読み出し及び書き込みが可能に構成されたRAM(ランダム・アクセス・メモリ)や、演算処理装置からデータを読み出し可能に構成されたROM(リード・オンリ・メモリ)等の記憶装置等を有して構成されている(不図示)。そして、ROM等に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置30の各機能部が構成される。各機能部は、互いに情報の受け渡しを行うことができるように構成されている。
3. Next, the configuration of the control device 30 will be described. As shown in FIG. 1, the control device 30 provided in the fuel cell power generation system S functions as a core member that controls the operation of each part of the fuel cell power generation system S. The desulfurization control unit 31, the system control unit 36, Each functional part is configured. In the present embodiment, the desulfurization control unit 31 includes a heating control unit 32, and the system control unit 36 includes a pre-power generation heating control unit 37, a startup control unit 38, and a post-stop heating control unit 39. Further, the control device 30 includes an arithmetic processing unit such as a CPU as a core member, and from a RAM (random access memory) configured to be able to read and write data from the arithmetic processing unit, and an arithmetic processing unit. It has a storage device such as a ROM (Read Only Memory) configured to be able to read data (not shown). Each functional unit of the control device 30 is configured by software (program) stored in a ROM or the like, hardware such as a separately provided arithmetic circuit, or both. Each functional unit is configured to be able to exchange information with each other.

また、この燃料電池発電システムSは、システム内の各部に設けられた複数のセンサ、具体的には、露点センサSe1及び温度センサSe2を備えている。露点センサSe1は、容器Cの上流側の原燃料ガスPの供給路に設けられている。この露点センサSe1は、容器Cに流入する原燃料ガスPの露点を検出するセンサであり、例えば静電容量式露点計等を用いて実現できる。原燃料ガスPの露点は、当該原燃料ガスPに含まれる水分レベルを表す情報となる。従って、本実施形態においては、露点センサSe1が本発明における「水分検出手段」に相当する。温度センサSe2は、容器Cの近傍に設けられている。この温度センサSe2は、容器C内に収容された脱硫剤1aの温度を検出するセンサであり、放射温度計等の非接触式温度計や、表面温度計等の接触式温度計等を用いて実現できる。本実施形態においては、温度センサSe2が本発明における「温度検出手段」に相当する。これらの露点センサSe1及び温度センサSe2による検出結果を示す情報は、制御装置30へ出力される。以下では、制御装置30の各機能部の詳細について説明する。   In addition, the fuel cell power generation system S includes a plurality of sensors, specifically a dew point sensor Se1 and a temperature sensor Se2, provided in each part in the system. The dew point sensor Se <b> 1 is provided in the supply path of the raw fuel gas P on the upstream side of the container C. The dew point sensor Se1 is a sensor that detects the dew point of the raw fuel gas P flowing into the container C, and can be realized using, for example, a capacitance type dew point meter. The dew point of the raw fuel gas P is information representing the moisture level contained in the raw fuel gas P. Therefore, in the present embodiment, the dew point sensor Se1 corresponds to the “moisture detection means” in the present invention. The temperature sensor Se2 is provided in the vicinity of the container C. This temperature sensor Se2 is a sensor that detects the temperature of the desulfurizing agent 1a accommodated in the container C, and uses a non-contact thermometer such as a radiation thermometer, a contact thermometer such as a surface thermometer, and the like. realizable. In the present embodiment, the temperature sensor Se2 corresponds to the “temperature detection means” in the present invention. Information indicating the detection results by the dew point sensor Se1 and the temperature sensor Se2 is output to the control device 30. Below, the detail of each function part of the control apparatus 30 is demonstrated.

脱硫制御部31は、燃料電池発電システムSに備えられた脱硫装置Dの動作を制御する
機能部である。脱硫制御部31は、加熱制御部32をその下位の機能部として更に備えて
いる。加熱制御部32は、加熱手段21の動作を制御する機能部である。本実施形態においては、加熱制御部32は、露点センサSe1により検出される原燃料ガスPの露点に応じて、加熱手段21の動作を制御するように構成されている。より具体的には、加熱制御部32は、露点センサSe1により検出される原燃料ガスPの露点に基づいて原燃料ガスPが低湿状態又は高湿状態のいずれの状態にあるかを判定し、原燃料ガスPの状態(低湿状態又は高湿状態)に応じて加熱手段21の動作を制御する。
The desulfurization control unit 31 is a functional unit that controls the operation of the desulfurization device D provided in the fuel cell power generation system S. The desulfurization control unit 31 further includes a heating control unit 32 as a lower functional unit. The heating control unit 32 is a functional unit that controls the operation of the heating unit 21. In the present embodiment, the heating control unit 32 is configured to control the operation of the heating unit 21 according to the dew point of the raw fuel gas P detected by the dew point sensor Se1. More specifically, the heating control unit 32 determines whether the raw fuel gas P is in a low humidity state or a high humidity state based on the dew point of the raw fuel gas P detected by the dew point sensor Se1. The operation of the heating means 21 is controlled according to the state of the raw fuel gas P (low humidity state or high humidity state).

ここで、原燃料ガスPの状態を判定するに際しては、所定の基準温度Tsが予め設定されている。そして、露点センサSe1により検出される露点が当該基準温度Ts未満である場合には、原燃料ガスPは「低湿状態」にあるものとされ、一方、露点センサSe1により検出される露点が当該基準温度Ts以上である場合には、原燃料ガスPは「高湿状態」にあるものとされる。このような所定の基準温度Tsとしては、上記で説明した実験結果に基づいて、例えば1000〜4000ppm(露点が−20〜−5℃)等の水分レベルに設定することができる。本実施形態においては、このような所定の基準温度Tsとして、脱硫剤1aの温度が常温の条件の下では原燃料ガスPの露点が上昇するにしたがって脱硫剤1aの必要量が急激に増大する境界温度である「−5℃」が設定されている(図5を参照)。   Here, when determining the state of the raw fuel gas P, a predetermined reference temperature Ts is set in advance. When the dew point detected by the dew point sensor Se1 is lower than the reference temperature Ts, the raw fuel gas P is assumed to be in a “low humidity state”, while the dew point detected by the dew point sensor Se1 is the reference temperature. When the temperature is equal to or higher than Ts, the raw fuel gas P is assumed to be in a “high humidity state”. Such a predetermined reference temperature Ts can be set to a moisture level such as 1000 to 4000 ppm (dew point is −20 to −5 ° C.) based on the experimental results described above. In the present embodiment, the required amount of the desulfurizing agent 1a increases rapidly as the dew point of the raw fuel gas P increases under such conditions that the temperature of the desulfurizing agent 1a is normal temperature as the predetermined reference temperature Ts. The boundary temperature “−5 ° C.” is set (see FIG. 5).

本実施形態においては、加熱制御部32は、原燃料ガスPが低湿状態にある場合には、加熱手段21による脱硫剤1aに対する加熱を停止させるように制御する。これは、原燃料ガスPが低湿状態にある場合には、加熱手段21により脱硫剤1aを加熱して脱硫剤1aの温度を高くしても、脱硫剤1aによる脱硫性能はほとんど変化しないか、むしろ僅かに低下する可能性があるからである。一方、加熱制御部32は、原燃料ガスPが高湿状態である場合には、加熱手段21による脱硫剤1aに対する加熱を実行させるように制御する。これは、原燃料ガスPが高湿状態にある場合には、加熱手段21により脱硫剤1aを加熱して脱硫剤1aの温度を高くすることにより、脱硫剤1aの脱硫性能を大幅に向上させることができるからである。脱硫剤1aの脱硫性能を大幅に向上させることにより、脱硫剤1aの必要量を効果的に減少させることができる。或いは、容器Cに収容される脱硫剤1aの量を一定とした場合に、長期に亘ってその脱硫性能を維持させることができる。その結果、脱硫剤1aについて、所定の寿命期間に亘って交換を不要、もしくは限られた回数とできると共に、燃料電池発電システムSは長期に亘って安定的に発電を行うことが可能となる。   In the present embodiment, when the raw fuel gas P is in a low humidity state, the heating control unit 32 controls to stop the heating of the desulfurizing agent 1a by the heating means 21. This is because when the raw fuel gas P is in a low humidity state, even if the temperature of the desulfurizing agent 1a is increased by heating the desulfurizing agent 1a by the heating means 21, the desulfurization performance by the desulfurizing agent 1a hardly changes. Rather, it may decrease slightly. On the other hand, when the raw fuel gas P is in a high humidity state, the heating control unit 32 performs control so that the heating of the desulfurizing agent 1a by the heating unit 21 is performed. This is because when the raw fuel gas P is in a high humidity state, the desulfurizing agent 1a is heated by the heating means 21 to raise the temperature of the desulfurizing agent 1a, thereby greatly improving the desulfurizing performance of the desulfurizing agent 1a. Because it can. By greatly improving the desulfurization performance of the desulfurizing agent 1a, the required amount of the desulfurizing agent 1a can be effectively reduced. Or when the quantity of the desulfurization agent 1a accommodated in the container C is made constant, the desulfurization performance can be maintained over a long period of time. As a result, the desulfurization agent 1a does not need to be replaced over a predetermined life period or can be replaced a limited number of times, and the fuel cell power generation system S can stably generate power over a long period of time.

上記のとおり、本実施形態においては、燃料電池発電システムSは、燃料電池6から排出される排熱を回収する排熱回収機構22を備えており、当該排熱回収機構22に備えられる貯湯タンク24に貯えられた高温の湯水が容器C内の脱硫剤1aに供給されることにより、脱硫剤1aを加熱することができるように構成されている。従って、本実施形態では、加熱制御部32は排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25の動作(ポンプ25のオン/オフ)を切り替えることにより、脱硫剤1aに対する加熱の実行又は停止の切り替えを制御する。本実施形態においては、この加熱制御部32が本発明における「加熱制御手段」に相当する。   As described above, in the present embodiment, the fuel cell power generation system S includes the exhaust heat recovery mechanism 22 that recovers exhaust heat exhausted from the fuel cell 6, and a hot water storage tank provided in the exhaust heat recovery mechanism 22. The high temperature hot water stored in 24 is supplied to the desulfurization agent 1a in the container C, so that the desulfurization agent 1a can be heated. Therefore, in the present embodiment, the heating control unit 32 switches the operation of the pump 25 (on / off of the pump 25) provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22 to thereby heat the desulfurizing agent 1a. Control execution or stop switching. In the present embodiment, the heating control unit 32 corresponds to the “heating control means” in the present invention.

なお、本実施形態では、排熱回収機構22は、原燃料ガスPの露点とは無関係に燃料電池6から排出される排熱を回収することができるように構成されている。従って、排熱回収機構22による排熱回収動作に伴って、原燃料ガスPの露点とは無関係に脱硫剤1aが加熱される場合があり得る。しかし、そのような動作は本発明の「加熱制御手段」によるものではないことを明記しておく。   In the present embodiment, the exhaust heat recovery mechanism 22 is configured to recover the exhaust heat discharged from the fuel cell 6 regardless of the dew point of the raw fuel gas P. Therefore, with the exhaust heat recovery operation by the exhaust heat recovery mechanism 22, the desulfurization agent 1a may be heated regardless of the dew point of the raw fuel gas P. However, it should be noted that such operation is not due to the “heating control means” of the present invention.

システム制御部36は、脱硫制御部31と協調して燃料電池発電システムS全体の動作
を制御する機能部である。システム制御部36は、発電前加熱制御部37と起動制御部38と停止後加熱制御部39とをその下位の機能部として更に備えている。
The system control unit 36 is a functional unit that controls the operation of the entire fuel cell power generation system S in cooperation with the desulfurization control unit 3 1. The system control unit 36 further includes a pre-power generation heating control unit 37, an activation control unit 38, and a post-stop heating control unit 39 as subordinate functional units.

発電前加熱制御部37は、燃料電池6が発電を開始する前における加熱手段21の動作を制御する機能部である。発電前加熱制御部37は、燃料電池6が発電を開始する前の一定時間、加熱手段21に脱硫剤1aを加熱させるように制御する。このときの「一定時間」としては、任意の時間を設定することができ、例えば1〜10〔分〕等とすることができる。或いは、特に固定された時間とはせずに、例えば脱硫剤1aの温度が所定温度以上となるまでの時間としても良い。本実施形態では後者が採用されている。本実施形態においては、発電前加熱制御部37は、排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25を作動させることにより脱硫剤1aを加熱させる。本実施形態においては、発電前加熱制御部37が本発明における「非発電時加熱制御手段」の一部を構成している。   The pre-power generation heating control unit 37 is a functional unit that controls the operation of the heating unit 21 before the fuel cell 6 starts power generation. The pre-power generation heating control unit 37 controls the heating means 21 to heat the desulfurizing agent 1a for a certain time before the fuel cell 6 starts power generation. As the “certain time” at this time, an arbitrary time can be set, for example, 1 to 10 [minutes] or the like. Or it is good also as time until the temperature of the desulfurization agent 1a becomes more than predetermined temperature, for example, without setting it as fixed time. In the present embodiment, the latter is adopted. In the present embodiment, the pre-power generation heating control unit 37 heats the desulfurizing agent 1 a by operating the pump 25 provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22. In the present embodiment, the pre-power generation heating control unit 37 constitutes a part of the “non-power generation heating control means” in the present invention.

起動制御部38は、燃料電池6の起動動作を制御する機能部である。起動制御部38は、加熱手段21による加熱後、温度センサSe2の検出結果に基づいて、脱硫剤1aが加温状態となった後に燃料電池6に発電を開始させるように制御する。ここで、既に上記で説明したように、本実施形態では脱硫剤1aの「加温状態」とは、脱硫剤1aの温度が50℃〜200℃の状態にあることを意味する。従って、起動制御部38は、燃料電池6が発電を開始する前に発電前加熱制御部37と加熱手段21とが協働することにより脱硫剤1aの温度が徐々に上昇し、温度センサSe2により検出される脱硫剤1aの温度がやがて50℃に達した時点で燃料電池6に対して起動信号を出力し、燃料電池6に発電を開始させる。本実施形態においては、起動制御部38が本発明における「起動制御手段」に相当する。   The activation control unit 38 is a functional unit that controls the activation operation of the fuel cell 6. The activation control unit 38 controls the fuel cell 6 to start power generation after the desulfurizing agent 1a is heated based on the detection result of the temperature sensor Se2 after heating by the heating unit 21. Here, as already explained above, in this embodiment, the “warming state” of the desulfurizing agent 1a means that the temperature of the desulfurizing agent 1a is in a state of 50 ° C. to 200 ° C. Therefore, the start control unit 38 gradually increases the temperature of the desulfurization agent 1a by the cooperation of the pre-power generation heating control unit 37 and the heating means 21 before the fuel cell 6 starts power generation, and the temperature sensor Se2. When the detected temperature of the desulfurizing agent 1a eventually reaches 50 ° C., an activation signal is output to the fuel cell 6 to cause the fuel cell 6 to start power generation. In the present embodiment, the activation control unit 38 corresponds to “activation control means” in the present invention.

停止後加熱制御部39は、燃料電池6が発電を停止した後における加熱手段21の動作を制御する機能部である。停止後加熱制御部39は、燃料電池6による発電の停止後、温度センサSe2の検出結果に基づいて、一定時間、加熱手段21に脱硫剤1aを加熱させるように制御する。このときの「一定時間」としては、任意の時間を設定することができ、例えば1〜30〔分〕等とすることができる。或いは、特に固定された時間とはせずに、例えば脱硫剤1aの温度が所定温度以下となるまでの時間としても良い。本実施形態においては、停止後加熱制御部39は、排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25を作動させることにより脱硫剤1aを加熱させる。本実施形態においては、停止後加熱制御部39が本発明における「非発電時加熱制御手段」の一部を構成している。   The post-stop heating control unit 39 is a functional unit that controls the operation of the heating means 21 after the fuel cell 6 stops power generation. The post-stop heating control unit 39 controls the heating means 21 to heat the desulfurizing agent 1a for a predetermined time based on the detection result of the temperature sensor Se2 after the power generation by the fuel cell 6 is stopped. As the “certain time” at this time, an arbitrary time can be set, for example, 1 to 30 [minutes] or the like. Or it is good also as time until the temperature of the desulfurization agent 1a becomes below predetermined temperature, for example, without setting it as fixed time. In the present embodiment, the post-stop heating control unit 39 heats the desulfurizing agent 1 a by operating the pump 25 provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22. In the present embodiment, the post-stop heating control unit 39 constitutes a part of the “non-power generation heating control means” in the present invention.

本実施形態においては、発電前加熱制御部37を備えたことにより、燃料電池6が発電を開始するよりも前に脱硫剤1aの温度を上昇させることができる。よって、改質器3が原燃料ガスPを改質して改質ガスRを生成させるよりも前に、脱硫装置Dに備えられた脱硫剤1aが高い脱硫性能を発揮し得る状態を早期に作り出すことができる。また、燃料電池6が発電を停止して脱硫剤1aの温度が低下していた間に硫黄化合物が脱着していた場合であっても、加温状態の脱硫剤1aによりこれを再吸着して除去することが容易となる。従って、本実施形態に係る燃料電池発電システムSでは、改質器3に備えられる改質触媒が原燃料ガスP中に含まれるDMS等の硫黄化合物によって被毒して性能劣化を引き起こすのを、より有効に抑制することができる。   In the present embodiment, by providing the pre-power generation heating control unit 37, the temperature of the desulfurization agent 1a can be increased before the fuel cell 6 starts power generation. Therefore, before the reformer 3 reforms the raw fuel gas P to generate the reformed gas R, the desulfurization agent 1a provided in the desulfurization apparatus D can be in a state where it can exhibit high desulfurization performance at an early stage. Can be produced. Even if the sulfur compound is desorbed while the fuel cell 6 stops generating power and the temperature of the desulfurizing agent 1a is decreasing, it is re-adsorbed by the heated desulfurizing agent 1a. It becomes easy to remove. Therefore, in the fuel cell power generation system S according to the present embodiment, the reforming catalyst provided in the reformer 3 is poisoned by sulfur compounds such as DMS contained in the raw fuel gas P and causes performance deterioration. It can be suppressed more effectively.

更に本実施形態においては、起動制御部38を備えたことにより、当該起動制御部38と発電前加熱制御部37と加熱手段21とが協働して、燃料電池6が発電を開始するよりも前に、脱硫装置Dに備えられた脱硫剤1aを確実に50℃以上の加温状態とすることができる。よって、脱硫剤1aが常に高い脱硫性能を維持した状態で燃料電池発電システムSを作動させることができる。従って、改質器3及び燃料電池6の状態を、長期に亘って確実に良好な状態に維持して、燃料電池発電システムSに安定的に発電を行わせることができるようになっている。   Furthermore, in the present embodiment, since the start control unit 38 is provided, the start control unit 38, the pre-power generation heating control unit 37, and the heating means 21 cooperate to cause the fuel cell 6 to start power generation. Before, the desulfurization agent 1a with which the desulfurization apparatus D was equipped can be reliably made into the heating state of 50 degreeC or more. Therefore, the fuel cell power generation system S can be operated in a state where the desulfurizing agent 1a always maintains high desulfurization performance. Accordingly, the fuel cell power generation system S can stably generate power by reliably maintaining the reformer 3 and the fuel cell 6 in a good state over a long period of time.

また、本実施形態においては、停止後加熱制御部39を備えたことにより、燃料電池6が発電を停止した後も、一定時間、脱硫剤1aの温度を比較的高い状態に維持させることができる。ところで、燃料電池発電システムSの停止に際しては、燃料電池6による発電を停止した状態で燃料電池6内にガスを充填し、その状態で燃料電池6をシールすることが通常行われる。このとき、上記のように燃料電池6による発電停止後も脱硫剤1aを一定時間だけ加熱して加温状態に維持することで、燃料電池発電システムSの上流側からガスをシール用に供給する場合にも、脱硫剤1aを高い脱硫性能を発揮し得る状態に維持できる。従って、燃料電池6の発電停止時に、硫黄化合物が改質器3及び燃料電池6に到達するのを極力抑制することができる。   Further, in the present embodiment, by providing the post-stop heating control unit 39, the temperature of the desulfurization agent 1a can be maintained at a relatively high state for a certain period of time even after the fuel cell 6 stops power generation. . By the way, when the fuel cell power generation system S is stopped, it is usually performed to fill the fuel cell 6 with gas while the power generation by the fuel cell 6 is stopped, and to seal the fuel cell 6 in that state. At this time, the gas is supplied for sealing from the upstream side of the fuel cell power generation system S by heating the desulfurizing agent 1a for a certain period of time and maintaining the heated state after the power generation is stopped by the fuel cell 6 as described above. Even in this case, the desulfurization agent 1a can be maintained in a state where high desulfurization performance can be exhibited. Therefore, it is possible to suppress the sulfur compound from reaching the reformer 3 and the fuel cell 6 as much as possible when the power generation of the fuel cell 6 is stopped.

なお、制御装置30は、ガス流量調節弁11及び水蒸気流量調節弁12の開度、ポンプ13の動作、ブロア14の動作、並びに電力変換器7の動作等の制御も行なうように構成されている。   The control device 30 is also configured to control the opening of the gas flow rate control valve 11 and the steam flow rate control valve 12, the operation of the pump 13, the operation of the blower 14, the operation of the power converter 7, and the like. .

4.燃料電池発電システムの制御処理の手順
次に、本実施形態に係る制御装置30による燃料電池発電システムSの制御処理の内容について説明する。以下では、燃料電池発電システムSに備えられた燃料電池6が発電を開始する前の制御処理である起動制御処理と、燃料電池発電システムSに備えられた脱硫装置Dに対する制御処理である加熱制御処理と、に分けて説明する。以下に説明する起動制御処理及び加熱制御処理の手順は、制御装置30の各機能部により実行される。
4). Procedure of Control Process of Fuel Cell Power Generation System Next, the content of the control process of the fuel cell power generation system S by the control device 30 according to the present embodiment will be described. In the following, a startup control process that is a control process before the fuel cell 6 provided in the fuel cell power generation system S starts power generation, and a heating control that is a control process for the desulfurization apparatus D provided in the fuel cell power generation system S. The process will be described separately. The procedure of the startup control process and the heating control process described below is executed by each functional unit of the control device 30.

4−1.起動制御処理の処理手順
まず、起動制御処理の処理手順について説明する。図6は、本実施形態に係る燃料電池発電システムSにおける起動制御処理の処理手順を示すフローチャートである。起動制御処理においては、燃料電池6に対する発電要求があった場合には(ステップ#01:Yes)、まず発電前加熱制御部37は、加熱手段21に脱硫剤1aを加熱させる(ステップ#02)。本実施形態では、発電前加熱制御部37は、排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25を作動させて貯湯タンク24に貯えられた高温の湯水を容器Cに供給し、湯水と脱硫剤1aとを熱交換させることにより脱硫剤1aを加熱する。次に、起動制御部38は、温度センサSe2により検出される脱硫剤1aの温度を取得する(ステップ#03)。起動制御部38は、取得された脱硫剤1aの温度に基づいて、脱硫剤1aが加温状態にあるか否かを判定する(ステップ#04)。
4-1. Processing procedure of activation control processing First, the processing procedure of activation control processing will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the startup control process in the fuel cell power generation system S according to the present embodiment. In the startup control process, when there is a power generation request for the fuel cell 6 (step # 01: Yes), the pre-power generation heating control unit 37 first causes the heating means 21 to heat the desulfurizing agent 1a (step # 02). . In the present embodiment, the pre-power generation heating control unit 37 operates the pump 25 provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22 to supply hot water stored in the hot water storage tank 24 to the container C. The desulfurizing agent 1a is heated by heat exchange between the hot water and the desulfurizing agent 1a. Next, the activation control unit 38 acquires the temperature of the desulfurizing agent 1a detected by the temperature sensor Se2 (step # 03). The activation control unit 38 determines whether or not the desulfurizing agent 1a is in a heated state based on the acquired temperature of the desulfurizing agent 1a (step # 04).

脱硫剤1aが加温状態に達していないと判定された場合、すなわち、脱硫剤1aの温度が50℃未満であると判定された場合には(ステップ#04:No)、引き続き加熱手段21による脱硫剤1aの加熱が行われ、再度ステップ#04の処理が行われる。やがて脱硫剤1aが加温状態に達したと判定された時点、本例では脱硫剤1aの温度が50℃以上になったと判定された時点で(ステップ#04:Yes)、起動制御部38は、燃料電池6に発電を開始させる(ステップ#05)。以上で、起動制御処理を終了する。   When it is determined that the desulfurizing agent 1a has not reached the warmed state, that is, when it is determined that the temperature of the desulfurizing agent 1a is less than 50 ° C. (step # 04: No), the heating means 21 continues. The desulfurizing agent 1a is heated, and the process of step # 04 is performed again. Eventually, when it is determined that the desulfurizing agent 1a has reached the warmed state, in this example, when it is determined that the temperature of the desulfurizing agent 1a has reached 50 ° C. or higher (step # 04: Yes), the activation control unit 38 Then, the fuel cell 6 is caused to start power generation (step # 05). Thus, the activation control process ends.

4−2.加熱制御処理の処理手順
次に、加熱制御処理の処理手順について説明する。図7は、本実施形態に係る燃料電池発電システムSにおける加熱制御処理の処理手順を示すフローチャートである。加熱制御処理においては、まず加熱制御部32は、露点センサSe1により検出される原燃料ガスPの露点を取得する(ステップ#21)。加熱制御部32は、取得された原燃料ガスPの露点に基づいて、原燃料ガスPが高湿状態にあるか否かを判定する(ステップ#22)。
4-2. Processing procedure of heating control process Next, a processing procedure of the heating control process will be described. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the heating control process in the fuel cell power generation system S according to this embodiment. In the heating control process, first, the heating control unit 32 acquires the dew point of the raw fuel gas P detected by the dew point sensor Se1 (step # 21). The heating control unit 32 determines whether or not the raw fuel gas P is in a high humidity state based on the acquired dew point of the raw fuel gas P (step # 22).

原燃料ガスPが高湿状態にあると判定された場合、すなわち、原燃料ガスPの露点が予め設定された基準温度Ts(本例では、−5℃)以上であると判定された場合には(ステップ#22:Yes)、加熱制御部32は、加熱手段21に脱硫剤1aを加熱させる(ステップ#23)。本実施形態では、加熱制御部32は、発電前加熱制御部37と同様、排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25を作動させることにより脱硫剤1aを加熱させる。一方、原燃料ガスPが低湿状態にあると判定された場合、すなわち、原燃料ガスPの露点が予め設定された基準温度Ts(本例では、−5℃)未満であると判定された場合には(ステップ#22:No)、加熱制御部32は、加熱手段21による脱硫剤1aの加熱を停止する(ステップ#24)。本実施形態では、加熱制御部32は、ポンプ25を停止させることにより脱硫剤1aの加熱を停止する。以上のステップ#21〜#24の処理は、燃料電池6による発電が行われている間(ステップ#25:No)、逐次繰り返して実行される。   When it is determined that the raw fuel gas P is in a high humidity state, that is, when it is determined that the dew point of the raw fuel gas P is equal to or higher than a preset reference temperature Ts (−5 ° C. in this example). (Step # 22: Yes), the heating controller 32 causes the heating means 21 to heat the desulfurizing agent 1a (Step # 23). In the present embodiment, the heating control unit 32 heats the desulfurizing agent 1 a by operating the pump 25 provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22, similarly to the pre-power generation heating control unit 37. On the other hand, when it is determined that the raw fuel gas P is in a low humidity state, that is, when it is determined that the dew point of the raw fuel gas P is lower than a preset reference temperature Ts (in this example, −5 ° C.). (Step # 22: No), the heating control unit 32 stops the heating of the desulfurizing agent 1a by the heating means 21 (Step # 24). In the present embodiment, the heating control unit 32 stops the heating of the desulfurizing agent 1 a by stopping the pump 25. The processes of steps # 21 to # 24 described above are sequentially repeated while power generation by the fuel cell 6 is being performed (step # 25: No).

燃料電池6による発電が停止されると(ステップ#25:Yes)、停止後加熱制御部39は、直近のステップ#21で取得された原燃料ガスPの露点に基づいて、その時点における原燃料ガスPが高湿状態にあるか否かを判定する(ステップ#26)。具体的な判定内容は、ステップ#22におけるものと同様である。原燃料ガスPが低湿状態にあると判定された場合には(ステップ#26:No)、ステップ#24において既に加熱手段21による脱硫剤1aの加熱が停止されているので、そのまま加熱制御処理を終了する。一方、原燃料ガスPが高湿状態にあると判定された場合には(ステップ#26:Yes)、ステップ#23において実行された加熱手段21による脱硫剤1aの加熱を継続したまま、停止後加熱制御部39は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップ#27)。その後、所定時間が経過すると(ステップ#27:Yes)、停止後加熱制御部39は、加熱手段21による脱硫剤1aの加熱を停止する(ステップ#28)。本実施形態では、停止後加熱制御部39は、排熱回収機構22の排熱回収回路27に備えられたポンプ25を停止させることにより脱硫剤1aの加熱を停止する。以上で、加熱制御処理を終了する。   When the power generation by the fuel cell 6 is stopped (step # 25: Yes), the post-stop heating control unit 39 is based on the dew point of the raw fuel gas P acquired at the latest step # 21, and the raw fuel at that time It is determined whether or not the gas P is in a high humidity state (step # 26). Specific determination contents are the same as those in step # 22. When it is determined that the raw fuel gas P is in a low humidity state (step # 26: No), since the heating of the desulfurizing agent 1a by the heating means 21 has already been stopped in step # 24, the heating control process is performed as it is. finish. On the other hand, when it is determined that the raw fuel gas P is in a high humidity state (step # 26: Yes), the heating of the desulfurizing agent 1a by the heating means 21 executed in step # 23 is continued and after the stop The heating control unit 39 determines whether or not a predetermined time has elapsed (step # 27). Thereafter, when a predetermined time has elapsed (step # 27: Yes), the post-stop heating control unit 39 stops heating the desulfurizing agent 1a by the heating means 21 (step # 28). In the present embodiment, the post-stop heating control unit 39 stops the heating of the desulfurizing agent 1a by stopping the pump 25 provided in the exhaust heat recovery circuit 27 of the exhaust heat recovery mechanism 22. Above, a heating control process is complete | finished.

〔第二の実施形態〕
本発明の第二の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態においては、燃料電池発電システムSの脱硫装置Dが備える加熱手段21の構成が、上記第一の実施形態における加熱手段21の構成と一部相違している。その他の構成に関しては、上記第一の実施形態と同様である。以下では、本実施形態に係る燃料電池発電システムSについて、主に上記第一の実施形態との相違点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the configuration of the heating means 21 provided in the desulfurization device D of the fuel cell power generation system S is partially different from the configuration of the heating means 21 in the first embodiment. Other configurations are the same as those in the first embodiment. Hereinafter, the fuel cell power generation system S according to the present embodiment will be described mainly focusing on differences from the first embodiment.

加熱手段21は、上記第一の実施形態と同様、燃料電池6から排出される排熱を熱源として脱硫剤1aを加熱可能に構成されている。但し、本実施形態においては、脱硫剤1aが燃料電池6との間で直接的に熱交換可能に設置されている点で、排熱回収機構22を循環する排熱回収水を介して間接的に脱硫剤1aが燃料電池6との間で熱交換可能とされている上記第一の実施形態とは異なっている。すなわち、本実施形態においては、図8に示すように、脱硫剤1aを収容する容器Cと燃料電池6の本体部とが互いに近接して対向する状態で設置されており、加熱手段21は、燃料電池6の本体部の熱により容器Cのみを介して脱硫剤1aを加熱可能に構成されている。この場合、容器Cは熱伝導性の高い材料を用いて構成されていると好適である。なお、本実施形態においては、燃料電池6として固体高分子形燃料電池(PEFC)が採用されており、燃料電池6の本体部は、その運転温度である80〜100℃に達し得る。また、それに応じて、脱硫剤1aは少なくとも80℃程度までは加熱され得る。従って、本実施形態に係る加熱手段21は、燃料電池6の定常運転中において、脱硫剤1aを比較的高温の70〜80℃の加温状態とする。このような温度は、常温から見てかなり高い。   As in the first embodiment, the heating means 21 is configured to be able to heat the desulfurizing agent 1a using exhaust heat discharged from the fuel cell 6 as a heat source. However, in the present embodiment, the desulfurization agent 1a is indirectly installed through the exhaust heat recovery water circulating in the exhaust heat recovery mechanism 22 in that the desulfurization agent 1a is installed so as to be able to exchange heat directly with the fuel cell 6. The desulfurizing agent 1a is different from the first embodiment in which heat exchange with the fuel cell 6 is possible. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the container C that stores the desulfurizing agent 1 a and the main body of the fuel cell 6 are installed in a state where they face each other close to each other, The desulfurization agent 1a can be heated only through the container C by the heat of the main body of the fuel cell 6. In this case, it is preferable that the container C is configured using a material having high thermal conductivity. In the present embodiment, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is adopted as the fuel cell 6, and the main body of the fuel cell 6 can reach its operating temperature of 80 to 100 ° C. Accordingly, the desulfurizing agent 1a can be heated to at least about 80 ° C. Therefore, the heating means 21 according to the present embodiment brings the desulfurizing agent 1a to a relatively high temperature of 70 to 80 ° C. during the steady operation of the fuel cell 6. Such a temperature is considerably high when viewed from room temperature.

ところで、本実施形態では、容器Cと燃料電池6の本体部とが互いに近接して対向する状態で設置されているだけであるので、燃料電池6が継続して発電を行っている定常運転中は容器Cを介して容易に脱硫剤1aを加熱可能であるが、燃料電池6が発電を行う前や燃料電池6が発電を開始してから間もない間は、本体部が十分に暖まっておらず脱硫剤1aを十分に加熱することができない場合がある。そこで、本実施形態においては、加熱手段21は、容器C内に収容された脱硫剤1aを直接的に加熱するための電熱器(不図示)を更に備えて構成されている。そして、起動制御処理において、発電前加熱制御部37(図1を参照)は、燃料電池6が発電を開始する前の一定時間、電熱器に脱硫剤1aを加熱させるように当該電熱器を制御する。   By the way, in this embodiment, since the container C and the main body of the fuel cell 6 are only installed in a state of being close to each other and facing each other, the fuel cell 6 is continuously generating electric power during steady operation. The desulfurizing agent 1a can be easily heated via the container C, but the main body is sufficiently warmed before the fuel cell 6 generates power or immediately after the fuel cell 6 starts generating power. In some cases, the desulfurizing agent 1a cannot be heated sufficiently. Therefore, in the present embodiment, the heating means 21 is further provided with an electric heater (not shown) for directly heating the desulfurizing agent 1a accommodated in the container C. In the start-up control process, the pre-power generation heating control unit 37 (see FIG. 1) controls the electric heater so that the desulfurizing agent 1a is heated by the electric heater for a certain period of time before the fuel cell 6 starts generating electric power. To do.

また、本実施形態に係る加熱手段21の構成では、脱硫剤1aが燃料電池6との間で常時熱交換可能な状態に維持されているので、原燃料ガスPの露点に応じて加熱手段21の動作(脱硫剤1aに対する加熱の実行又は停止)を切り替えることはできない。すなわち、本実施形態に係る加熱手段21は、原燃料ガスPの露点とは無関係に常に脱硫剤1aを加温状態とするように加熱する。よって、制御装置30には上記第一の実施形態で説明したような加熱制御部32は備えられていない。但し、この場合であっても、加熱手段21は、少なくとも上記のとおり燃料電池6の定常運転中において脱硫剤1aを比較的高温の70〜80℃の加温状態とすることができるので、脱硫剤1aに長期に亘ってその脱硫性能を良好に維持させることができる。よって、本実施形態においても、所定の寿命期間に亘って脱硫剤1aの交換を不要、もしくは限られた回数とすることが可能となっている。また、脱硫剤1aの脱硫性能が長期に亘って良好に維持されるので、改質器3及び燃料電池6の状態も、長期に亘って良好な状態に維持される。従って、本実施形態に係る燃料電池発電システムSは、非常に簡単な構成で、長期に亘って安定的に発電を行うことが可能となっている。   Further, in the configuration of the heating means 21 according to the present embodiment, since the desulfurizing agent 1a is maintained in a state in which heat exchange with the fuel cell 6 is always possible, the heating means 21 according to the dew point of the raw fuel gas P. The operation (execution or stop of heating of the desulfurizing agent 1a) cannot be switched. That is, the heating means 21 according to the present embodiment heats the desulfurizing agent 1a to be always in a warmed state regardless of the dew point of the raw fuel gas P. Therefore, the control device 30 is not provided with the heating control unit 32 as described in the first embodiment. However, even in this case, the heating means 21 can desulfurize the desulfurizing agent 1a at a relatively high temperature of 70 to 80 ° C. during the steady operation of the fuel cell 6 at least as described above. The agent 1a can maintain its desulfurization performance well over a long period of time. Therefore, also in the present embodiment, replacement of the desulfurizing agent 1a is not required or can be performed a limited number of times over a predetermined lifetime. Moreover, since the desulfurization performance of the desulfurization agent 1a is maintained well over a long period of time, the state of the reformer 3 and the fuel cell 6 is also maintained in a good state over a long period of time. Accordingly, the fuel cell power generation system S according to the present embodiment can generate power stably over a long period of time with a very simple configuration.

〔その他の実施形態〕
(1)上記第一の実施形態においては、制御装置30が加熱制御部32を備え、当該加熱制御部32が、原燃料ガスPの露点に応じて加熱手段21の動作を制御するように構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、上記第一の実施形態において、上記第二の実施形態と同様に、加熱手段21が原燃料ガスPの露点(水分レベル)とは無関係に常に脱硫剤1aを加温状態とするように加熱する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。
[Other Embodiments]
(1) In the first embodiment, the control device 30 includes the heating control unit 32, and the heating control unit 32 is configured to control the operation of the heating unit 21 according to the dew point of the raw fuel gas P. The case has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, in the first embodiment, as in the second embodiment, the heating means 21 always keeps the desulfurizing agent 1a in a heated state regardless of the dew point (moisture level) of the raw fuel gas P. A heating configuration is also one of the preferred embodiments of the present invention.

(2)上記第一の実施形態においては、原燃料ガスPの状態(低湿状態又は高湿状態)を判定するための基準温度Tsとして、「−5℃」が設定されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、そのような基準レベルTsの設定はあくまで一例であり、例えば「−20℃」、「−15℃」、「−10℃」等、基準温度Tsとしてその他の温度を設定することも可能である。 (2) In the first embodiment, as an example, “−5 ° C.” is set as the reference temperature Ts for determining the state (low humidity state or high humidity state) of the raw fuel gas P. explained. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, such setting of the reference level Ts is merely an example, and other temperatures such as “−20 ° C.”, “−15 ° C.”, “−10 ° C.”, etc. can be set as the reference temperature Ts. is there.

(3)上記の実施形態においては、加熱手段21が、燃料電池6から排出される排熱を熱源として脱硫剤1aを加熱可能に構成されている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば燃料電池6から排出される排熱とは無関係な専用ヒーター等により加熱手段21を構成することも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (3) In the above embodiment, the case where the heating unit 21 is configured to be able to heat the desulfurization agent 1a using the exhaust heat discharged from the fuel cell 6 as a heat source has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, it is also one of preferred embodiments of the present invention that the heating means 21 is constituted by a dedicated heater or the like that is unrelated to the exhaust heat discharged from the fuel cell 6, for example.

(4)上記の各実施形態においては、加熱手段21が容器C内の脱硫剤1aを直接的に加熱する場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、例えば加熱手段21が原燃料ガスPを加熱することにより、容器C内の脱硫剤1aを間接的に加熱する構成とすることも、本発明の好適な実施形態の一つである。 (4) In each of the above embodiments, the case where the heating unit 21 directly heats the desulfurization agent 1a in the container C has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, for example, a configuration in which the desulfurizing agent 1 a in the container C is indirectly heated by heating the raw fuel gas P by the heating unit 21 is also one of the preferred embodiments of the present invention.

(5)上記の各実施形態においては、燃料電池6として固体高分子形燃料電池(PEFC)を用いる場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、これ以外にも各種方式のものを採用することができ、例えば固体酸化物形燃料電池(SOFC)を用いて燃料電池発電システムSを構成しても好適である。この場合、燃料電池6は800〜1000℃の温度で運転されることになるので、上記第二の実施形態のように脱硫剤1aが燃料電池6との間で直接的に熱交換可能に設置された構成を採用する場合には、脱硫剤1aの熱劣化を防止する目的で、脱硫剤1aを収容する容器Cと燃料電池6の本体部との間に断熱部材を介挿して備える構成とすると好適である。この場合、断熱部材を構成する材質やその厚み等は、燃料電池6の本体部から熱が移動したとしても脱硫剤1aの温度が200℃以下に抑えられるような設定とすると好適である。 (5) In the above embodiments, the case where a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is used as the fuel cell 6 has been described as an example. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, various types of systems other than this can be adopted, and it is also preferable to configure the fuel cell power generation system S using, for example, a solid oxide fuel cell (SOFC). In this case, since the fuel cell 6 is operated at a temperature of 800 to 1000 ° C., the desulfurization agent 1a is installed so as to be able to directly exchange heat with the fuel cell 6 as in the second embodiment. In the case of adopting the above-described configuration, for the purpose of preventing thermal degradation of the desulfurizing agent 1a, a configuration including a heat insulating member interposed between the container C housing the desulfurizing agent 1a and the main body of the fuel cell 6; It is preferable. In this case, the material constituting the heat insulating member, the thickness thereof, and the like are preferably set so that the temperature of the desulfurizing agent 1a can be suppressed to 200 ° C. or less even when heat is transferred from the main body of the fuel cell 6.

(6)上記の実施形態においては、脱硫剤1aとして、常温において硫黄化合物に対して優れた吸着性能を発揮する常温脱硫剤の一種である、銀ゼオライト吸着剤を用いている場合を例として説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、少なくとも常温において硫黄化合物に対して優れた吸着性能を発揮するものであれば好適であり、その他の常温脱硫剤を用いることも当然に可能である。 (6) In the above embodiment, a case where a silver zeolite adsorbent, which is a kind of room temperature desulfurization agent that exhibits excellent adsorption performance for sulfur compounds at room temperature, is used as the desulfurization agent 1a will be described as an example. did. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, any material that exhibits excellent adsorption performance for sulfur compounds at least at room temperature is suitable, and other room temperature desulfurization agents can naturally be used.

本発明は、都市ガスやLPG等の原燃料ガスを水素原料とし、この水素原料と空気中の酸素との電気化学反応により発電を行う燃料電池発電システムに好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used for a fuel cell power generation system in which raw fuel gas such as city gas or LPG is used as a hydrogen raw material and power is generated by an electrochemical reaction between the hydrogen raw material and oxygen in the air.

1a 常温脱硫剤(脱硫剤)
3 改質器(改質装置)
6 燃料電池
21 加熱手段
22 排熱回収機構(蓄熱機構、熱供給機構)
32 加熱制御部(加熱制御手段)
37 発電前加熱制御部(非発電時加熱制御手段)
38 起動制御部(起動制御手段)
39 停止後加熱制御部(非発電時加熱制御手段)
S 燃料電池発電システム
D 脱硫装置
C 容器
P 原燃料ガス
R 改質ガス
Se1 露点センサ(水分検出手段)
Se2 温度センサ(温度検出手段)
1a Room temperature desulfurization agent (desulfurization agent)
3 Reformer (reformer)
6 Fuel cell 21 Heating means 22 Waste heat recovery mechanism (heat storage mechanism, heat supply mechanism)
32 Heating control unit (heating control means)
37 Heating control unit before power generation (heating control means during non-power generation)
38 Start Control Unit (Start Control Unit)
39 Heating control unit after stopping (heating control means during non-power generation)
S Fuel cell power generation system D Desulfurization device C Container P Raw fuel gas R Reformed gas Se1 Dew point sensor (moisture detection means)
Se2 temperature sensor (temperature detection means)

Claims (7)

硫黄化合物を含有する原燃料ガスから硫黄化合物を除去するための脱硫装置と、
前記脱硫装置によって脱硫処理された原燃料ガスを改質して、水素を主成分とする改質ガスを生成させる改質装置と、
前記改質装置から供給される改質ガスを燃料として用いて発電する燃料電池と、を備えた燃料電池発電システムであって、
前記脱硫装置は、前記原燃料ガスが通過可能に設けられた容器の内部に、硫黄化合物を吸着する脱硫剤を収容して備えると共に、
脱硫処理する前記原燃料ガスが流入するときの前記容器内の前記脱硫剤を50℃〜200℃の加温状態とするように加熱する加熱手段と、
前記容器の上流側に設けられ、前記容器に流入する原燃料ガスに含まれる水分レベルを検出する水分検出手段と、
前記水分検出手段により検出される水分レベルに応じて前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段とを備え、
前記脱硫剤は、ゼオライトを主成分とするゼオライト系吸着剤である燃料電池発電システム。
A desulfurizer for removing sulfur compounds from raw fuel gas containing sulfur compounds;
A reformer that reforms the raw fuel gas desulfurized by the desulfurizer to generate a reformed gas mainly composed of hydrogen;
A fuel cell power generation system comprising: a fuel cell that generates electricity using the reformed gas supplied from the reformer as a fuel;
The desulfurization apparatus accommodates a desulfurization agent that adsorbs a sulfur compound inside a container provided so that the raw fuel gas can pass therethrough,
Heating means for heating the desulfurization agent in the vessel when the raw fuel gas to be desulfurized flows into a heated state of 50 ° C to 200 ° C ;
A moisture detecting means provided on the upstream side of the container for detecting the moisture level contained in the raw fuel gas flowing into the container;
Heating control means for controlling the operation of the heating means according to the moisture level detected by the moisture detection means ,
The fuel cell power generation system, wherein the desulfurizing agent is a zeolite-based adsorbent mainly composed of zeolite.
前記加熱制御手段は、The heating control means includes
前記水分検出手段により検出される水分レベルが予め設定された所定の基準レベル未満の低湿状態である場合には、前記加熱手段による加熱を停止させるように制御し、When the moisture level detected by the moisture detection means is in a low humidity state lower than a predetermined reference level set in advance, control to stop heating by the heating means,
前記水分検出手段により検出される水分レベルが予め設定された所定の基準レベル以上の高湿状態である場合に、前記加熱手段による加熱を実行させるように制御する請求項1に記載の燃料電池発電システム。2. The fuel cell power generation according to claim 1, wherein when the moisture level detected by the moisture detection unit is in a high humidity state that is equal to or higher than a predetermined reference level set in advance, the fuel cell power generation is controlled to perform heating by the heating unit. system.
前記加熱手段が、前記燃料電池から排出される排熱を熱源として前記脱硫剤を加熱可能に構成された請求項1又は2に記載の燃料電池発電システム。3. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the heating unit is configured to be able to heat the desulfurization agent using exhaust heat discharged from the fuel cell as a heat source. 4. 前記加熱手段が、前記排熱を回収し当該回収された熱を蓄熱する蓄熱機構と、前記蓄熱機構により蓄熱された熱を前記容器へ供給する熱供給機構と、を備える請求項3に記載の燃料電池発電システム。The said heating means is equipped with the heat storage mechanism which collect | recovers the said exhaust heat, and stores the collect | recovered heat | fever, and the heat supply mechanism which supplies the heat | fever stored by the said heat storage mechanism to the said container. Fuel cell power generation system. 前記燃料電池が発電を開始する前、又は発電を停止した後の一定時間、前記加熱手段に前記脱硫剤を加熱させるように制御する非発電時加熱制御手段を備えた請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。5. The non-power generation heating control means for controlling the heating means to heat the desulfurization agent for a certain period of time after the fuel cell starts power generation or after power generation is stopped. A fuel cell power generation system according to claim 1. 前記脱硫剤の温度を検出する温度検出手段と、Temperature detecting means for detecting the temperature of the desulfurizing agent;
前記加熱手段による加熱後、前記温度検出手段により検出される温度に基づいて、前記脱硫剤が前記加温状態となった後に前記燃料電池に発電を開始させる起動制御手段と、An activation control means for causing the fuel cell to start power generation after the desulfurization agent is in the warmed state based on the temperature detected by the temperature detection means after heating by the heating means;
を更に備えた請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記脱硫剤は、Y型ゼオライトを主成分とし当該Y型ゼオライトに銀が担持されてなる銀ゼオライト吸着剤である請求項1から6のいずれか一項に記載の燃料電池発電システム。The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 6, wherein the desulfurization agent is a silver zeolite adsorbent in which Y-type zeolite is a main component and silver is supported on the Y-type zeolite.
JP2013186374A 2013-09-09 2013-09-09 Fuel cell power generation system Expired - Fee Related JP5636079B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013186374A JP5636079B2 (en) 2013-09-09 2013-09-09 Fuel cell power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013186374A JP5636079B2 (en) 2013-09-09 2013-09-09 Fuel cell power generation system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009246811A Division JP5406664B2 (en) 2009-10-27 2009-10-27 Fuel cell power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014041826A JP2014041826A (en) 2014-03-06
JP5636079B2 true JP5636079B2 (en) 2014-12-03

Family

ID=50393901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013186374A Expired - Fee Related JP5636079B2 (en) 2013-09-09 2013-09-09 Fuel cell power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5636079B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017192911A (en) * 2016-04-22 2017-10-26 東京瓦斯株式会社 Desulfurizing agent for fuel cells
JP6877195B2 (en) * 2017-03-09 2021-05-26 大阪瓦斯株式会社 Manufacturing method of heat insulating material used for fuel cell system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07240222A (en) * 1994-02-28 1995-09-12 Osaka Gas Co Ltd Water treatment apparatus for fuel cell power generation device
JPH10265201A (en) * 1997-03-26 1998-10-06 Sanyo Electric Co Ltd Reforming device for fuel cell
JP3875193B2 (en) * 2003-01-27 2007-01-31 東京瓦斯株式会社 Polymer electrolyte fuel cell system and operation method thereof
JP4215539B2 (en) * 2003-03-04 2009-01-28 出光興産株式会社 Desulfurizer and desulfurization method
JP4138600B2 (en) * 2003-08-12 2008-08-27 三菱重工業株式会社 LPG desulfurization system and desulfurization method
JP4573519B2 (en) * 2003-11-18 2010-11-04 富士電機システムズ株式会社 Biogas power generator
JP2006127967A (en) * 2004-10-29 2006-05-18 Ebara Ballard Corp Cogeneration system and its operation method
JP4485917B2 (en) * 2004-11-15 2010-06-23 新日本石油株式会社 Hydrogen production apparatus and start / stop method of fuel cell system
WO2007020800A1 (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Japan Energy Corporation Desulfurizing agent for hydrocarbon oil and method of desulfurization
JP2008117652A (en) * 2006-11-06 2008-05-22 Fuji Electric Holdings Co Ltd Desulfurizer for fuel cell power generation
JP2008138153A (en) * 2006-11-09 2008-06-19 Idemitsu Kosan Co Ltd Desulfurization process, desulfurization apparatus, manufacturing equipment of reformed gas for fuel cell and fuel cell system
KR100884534B1 (en) * 2007-04-30 2009-02-18 삼성에스디아이 주식회사 Desulfurizing device for fuel cell, and fuel cell system comprising the same
JP4780148B2 (en) * 2008-06-18 2011-09-28 三菱電機株式会社 Cogeneration system operation method
JP2010209223A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Sud-Chemie Catalysts Inc Method for decomposing tertiary butyl mercaptan
JP5368869B2 (en) * 2009-05-08 2013-12-18 大阪瓦斯株式会社 Fuel reformer and fuel cell system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014041826A (en) 2014-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5406664B2 (en) Fuel cell power generation system
TWI424956B (en) Hydrogen generation apparatus, fuel cell system and operating method thereof
JPWO2007091632A1 (en) Fuel cell system
JP2006008459A (en) Hydrogen production apparatus and fuel cell system
JP5214076B1 (en) Hydrogen generator and fuel cell system
JP5576151B2 (en) Desulfurization method, desulfurization apparatus and fuel cell power generation system
JP5589155B1 (en) Hydrogen generator and fuel cell system
JP6405211B2 (en) Fuel cell system
JP5636079B2 (en) Fuel cell power generation system
JP6219852B2 (en) Desulfurization apparatus and fuel cell system
JP2017159290A (en) Desulfurization method, desulfurization equipment, and fuel cell power generation system
JP4143028B2 (en) Fuel cell system and operation method thereof
JP5687147B2 (en) Fuel cell system
JP5547994B2 (en) Desulfurization method, desulfurization apparatus and fuel cell power generation system
WO2014147991A1 (en) Hydrogen generation apparatus, fuel cell system provided therewith, method for operating hydrogen generation apparatus, and method for operating fuel cell system
JP5311843B2 (en) Hydrogen generator and fuel cell system including the same
JP6381386B2 (en) Desulfurization method, desulfurization apparatus and fuel cell power generation system
JP5926866B2 (en) Solid oxide fuel cell system and method for stopping the same
JP4455040B2 (en) Fuel cell system and operation method thereof
JP2003313007A (en) Fuel treatment apparatus and operation method for the same
JP2001325981A (en) Processed gas reforming mechanism, solid polymer fuel cell system, and processed gas reforming method
JP5592760B2 (en) Fuel cell power generation system
JP2015159061A (en) Fuel cell system and operational method thereof
JP2015106552A (en) Fuel cell system
JP2016130193A (en) Hydrogen generator, fuel cell system using the same and operation method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140710

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140918

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20141017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5636079

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees