【課題】燃料の組成を高精度に推定することが可能な燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法を提供する。
【解決手段】燃料、水、及び空気が供給され、前記燃料を改質して改質ガスを生成する燃料改質器１５ａと、燃料電池のカソード流路に連通し、燃料が供給されて燃焼する起動燃焼バーナ２４と、起動燃焼バーナ２４の燃焼ガス中に含まれる酸素濃度を検出する酸素センサＰ１とを備える。そして、酸素センサＰ１で検出される酸素濃度に基づいて、燃料の組成を推定し、推定された燃料の組成に基づいて、燃料改質器１５ａにおける改質条件を適宜設定する。その結果、炭素析出せず、且つ高効率でシステムを運転させることが可能となる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池モジュール内を安定して適正温度に維持しながら、エネルギー効率を高めることができる固体酸化物型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明は、固体酸化物型燃料電池(1)であって、燃料電池モジュール(2)と、燃料供給手段(38)と、発電用酸化剤ガス供給手段(45)と、残余燃料を燃焼させる燃焼部(18)と、蓄熱材(7)と、需要電力検出手段(126)と、温度検出手段(142)と、温度を積算することにより蓄熱量を推定する蓄熱量推定手段(110a)と、燃料による加熱効果と、発電用酸化剤ガスによる冷却効果を利用して、適正温度制御を実行する制御手段(110)と、を有し、制御手段は、燃料電池モジュールが適正温度範囲内にある場合に、適正温度範囲から概ね外れることなく燃料利用率が高くなるように、燃料、酸化剤ガス供給量を補正する燃料利用率調整手段(110b)を有することを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】排気中に含まれる有害なガスを減じながら、熱的に安定して運転することができる固体酸化物型燃料電池を提供する。
【解決手段】本発明は、固体酸化物型燃料電池(1)であって、燃料電池モジュール(2)と、燃料供給手段(38)と、発電用酸化剤ガス供給手段(45)と、発電の残りの残余燃料を燃焼させる燃焼部(18)と、蓄熱材(7)と、需要電力検出手段(126)と、蓄熱量推定手段(110a)と、蓄熱量が大きい場合には燃料利用率を高くして、適正温度範囲に収束させる適正温度制御を実行する制御手段(110)と、排気ガス状態判定手段(110b)と、を有し、制御手段は、排気ガスが適正状態になるように、適正温度制御により設定された燃料供給量及び／又は発電用酸化剤ガス供給量を補正する排気ガス適正化制御を実行し、制御手段は、適正温度制御を、排気ガス適正化制御よりも優先的に実行することを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】燃料電池の熱自立運転を可能にしつつ、システム全体としての発電効率を有効に向上させることができる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】空気（酸化剤ガス）と水素（燃料ガス）との電気化学反応により電気エネルギを発生させる燃料電池１０と、高温側端部３３ｈと低温側端部３３ｌとの温度差を利用して発電を行う熱電変換素子３３とを備え、熱電変換素子３３の高温側端部３３ｈに、燃料電池１０の排熱が供給される燃料電池システムにおいて、熱電変換素子３３の低温側端部３３ｌを、燃料電池１０に供給する空気（供給流体）と熱伝達可能に構成する。 （もっと読む）

【課題】熱エネルギの損失を抑制して熱自立の促進を図るとともに、低コスト化及び小型化に適することを可能にする。
【解決手段】燃料電池モジュール１２は、燃料電池スタック２２、原燃料と酸化剤ガスとの混合ガスを改質する部分酸化改質器４４、燃料電池スタック２２から排出される燃料排ガスと酸化剤排ガスとを燃焼させ、燃焼ガスを発生させる排ガス燃焼器４６と、前記燃焼ガスとの熱交換により酸化剤ガスを昇温させる熱交換器４８とを備える。燃料電池スタック２２の一方に熱交換器４８が配設され、且つ前記燃料電池スタック２２の他方に部分酸化改質器４４及び排ガス燃焼器４６が配設されるとともに、前記部分酸化改質器４４は、前記排ガス燃焼器４６を囲繞して設けられる。 （もっと読む）

【課題】
還元ガスの流路を変更することなく、起動工程では還元ガスを高温に保ち、停止工程では還元ガスを低温化させて、起動工程と停止工程の両方を効率よく実行する。
【解決手段】
改質ガス供給手段は、改質された燃料ガスを流す第一流路と、第一流路内の燃料ガスと熱交換可能なように熱媒体を流す第二流路とを有し、起動工程の実行時は第二流路の熱媒体を比較的高温とする一方で、停止工程の実行時は第二流路の熱媒体を比較的低温とする。 （もっと読む）

【課題】ステッピングモータの共振に基づく有害振動を抑制し、ポンプの搬送水量を長期にわたり高い精度に且つ良好に維持でき、信頼性を高めるのに有利な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池１と、蒸発部２と、燃料を水蒸気改質させてアノード流体を形成する改質部３と、原料水を溜めるタンク４と、タンク４内の原料水を蒸発部２に供給させる給水通路８と、タンク４内の水を蒸発部２に向けて搬送させる水搬送源８０と、水搬送源８０を駆動させるステッピングモータ８２とを有する。制御部１００は、ステッピングモータ８２をマイクロステップ駆動させて水搬送源８０を駆動させる。制御部１００は、原料水の単位時間あたりの搬送水量に応じて、ステッピングモータ８２の１回転あたりのステップ数を変更させてステッピングモータ８２の共振周波数を変更させて有害振動を抑制させる。 （もっと読む）

【課題】 脱硫器の不具合を抑制することができる脱硫システムおよび脱硫システムの制御方法を提供する。
【解決手段】 脱硫システム（１００）は、水素含有ガスに改質される原燃料ガスの水分を吸着する吸着材を備える除湿器（２１）と、除湿器（２１）によって除湿された原燃料ガスを脱硫する脱硫器（２２）と、除湿器（２１）に供給される原燃料ガスよりも水蒸気分圧の低いまたは温度が高い除湿器再生ガスを除湿器（２１）に供給することによって除湿器（２１）を再生させる再生手段（４０）と、再生手段（４０）が除湿器（２１）に除湿器再生ガスを供給する際に、除湿器（２１）から排気される除湿器再生ガスに脱硫器（２２）をバイパスさせる第１バイパス手段（２４）と、を備える。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池セルの上下方向における温度差を小さくすることができる燃料電池モジュールを提供する。
【解決手段】 燃料電池モジュール（２００）は、燃料電池スタックと、それぞれの燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、それぞれの燃料電池セルの一端側と改質器との間に配置された燃焼部と、燃料電池スタックにおける燃料電池セルの積層方向に沿った第１側面側に配置された酸化剤ガス導入部材と、燃料電池スタックを挟んで酸化剤ガス導入部材と反対側に設けられた側部燃焼オフガス流路と、改質器と酸化剤ガス導入部材との間に形成された第１燃焼オフガス導出流路と改質器と側部燃焼オフガス流路との間に形成された第２燃焼オフガス導出流路と、を備えるとともに、第１燃焼オフガス導出流路での燃焼オフガスの流量が、第２燃焼オフガス導出流路での燃焼オフガスの流量よりも多くなるように構成されていることを特徴とするものである。 （もっと読む）

【課題】新たなフィルタ装置を別途設けることなく、かつ、流体の供給を停止することなく、フィルタエレメントの交換を行うことができる流体供給装置を提供する。
【解決手段】フィルタ装置１１によって不純物が除去された空気を燃料電池Ｃ１に供給する配管５ａと、フィルタ装置３１によって不純物が除去された空気をバーナＣ３に供給する配管５ｂとを、フィルタ装置１１およびフィルタ装置３１より下流側で、配管５ｃによって接続した。また、フィルタ装置１１と配管５ｃとの間で配管５ａにバルブ１３を設け、フィルタ装置３１と配管５ｃとの間で配管５ｂにバルブ３３を設けた。フィルタ装置１１のフィルタエレメント１１ａを交換する場合、バルブ３３を全開状態にした後にバルブ１３を全閉状態にし、フィルタ装置３１を通過した空気が燃料電池Ｃ１に供給されるようにする。 （もっと読む）

【課題】 水蒸気流量を検出する流量計等の検出器を用いずに改質水の供給量を最適化制御することができる燃料改質システムおよび燃料改質システムの制御方法を提供する。
【解決手段】 燃料改質システムは、改質水を用いた水蒸気改質反応によって改質燃料を改質して水素を含む燃料ガスを生成する改質器と、改質器への改質水の供給量を調整する供給量調整手段と、改質器内のガス圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検出手段によって検出されるガス圧力の変動量に基づいて供給量調整手段による改質水の供給量を補正する補正手段と、を備える。 （もっと読む）

【課題】発電システムの効率を低下させずに、燃料電池に供給するガスの量を増やし、燃料電池の発電効率の向上及び長寿命化を図る。
【解決手段】石炭の熱分解により得られた炭素に酸素を反応させて燃料ガスを生成するガス化部１０と、カソード２０１で発生した酸素イオンをアノード２０２へ移動させることで電気エネルギーを生成する燃料電池と、ガス化部１０及び燃料電池に供給される酸素を製造する酸素製造装置３０とを有する発電システム１であって、燃料電池は、アノード２０２に供給される燃料ガスが流れる燃料ガス通路と、カソードに供給される酸素が流れる酸素通路とを有し、ガス化部１０で生成された燃料ガスを燃料ガス通路に供給すると共に、酸素製造装置３０で製造された酸素を酸素通路に供給し、カソードで消費されずに酸素通路から排出された酸素をガス化部１０に供給する。 （もっと読む）

【課題】 エネルギー効率の低下を抑制し、コストを抑制することができる排気ガス浄化装置および燃料電池モジュールを提供する。
【解決手段】 排気ガス浄化装置は、内部を排気ガスが流動するための流路であって第１吸着材が配置された第１流路と、第１流路の排気ガスの下流側に接続され酸化触媒を担持する第２吸着材が内部に設けられた第２流路と、を備え、第２吸着材の水に対する親和性は、第１吸着材の水に対する親和性よりも高くなっている。第１吸着材を疎水性ゼオライトとし、第２吸着材を親水性ゼオライトとしてもよい。内部を気体または液体が流動可能な流路であって、第２流路と熱交換する熱交換流路をさらに備えていてもよい。 （もっと読む）

【課題】二酸化炭素を含むガスを利用して発電を行いつつ、このガスに含まれる二酸化炭素を効率よく回収できる発電システムを提供する。
【解決手段】二酸化炭素及び酸素を含むガスが加圧された状態で供給されるカソード１１１と、水素を含むガスが加圧された状態で供給されるアノード１１３とを有し、作動温度の下で、カソード１１１に供給された二酸化炭素を炭酸イオンとしてアノード１１３に移動させ、アノード１１３から二酸化炭素を含むアノード排ガスを加圧した状態で排出する燃料電池と、アノード排ガスを、アノード排ガスに含まれる二酸化炭素が液化するまで冷却し、液体状の二酸化炭素を含む液化アノード排ガスを生成する冷凍機４４、４５と、液化アノード排ガスから液体状の二酸化炭素を分離する分離器を備えている。そして、液化アノード排ガスを生成する冷凍機４４、４５は、アノード排ガスの排熱によって駆動される吸収式冷凍機である。 （もっと読む）

【課題】アノード排ガスから水素を分離する電気化学的水素ポンプの印加電圧の急変を抑制する。
【解決手段】燃料電池１のアノード側の排ガスから電気化学的水素ポンプ６にて水素を分離して、該水素をアノードへ再度供給する燃料電池システムにおいて、電気化学的水素ポンプ６内の前記排ガスを貯留する部分６２における中央側よりも入口側のほうの断面積を大きくする。断面積が大きくなることにより、水素濃度の低下が緩やかになるため、電圧の変化が緩やかになる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、パージ弁と循環ポンプとの運転状態に基づいて、より好適に燃料電池運転モードを選択することである。
【解決手段】燃料電池システム１０において、供給流路５０と、上流側循環流路５６と、下流側循環流路６０と、上流側循環流路５６から分岐しパージ弁５９を介して排出ガスを外部に排出するための排出流路５８と、制御部８０と、を備え、制御部８０は、循環ポンプ６２の運転状態を判断する循環ポンプ判断手段と、パージ弁５９の運転状態を判断するパージ弁判断手段と、循環ポンプ６２の運転状態とパージ弁５９の運転状態とに基づき、複数の燃料電池運転モードの中の１つの燃料電池運転モードを選択するモード選択手段と、を含む。 （もっと読む）

【課題】長い燃料電池セルを用いる燃料電池システムにおいても、冷間状態から起動して発電状態へと遷移させる過程において燃料電池セルの破損を防止することができる燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】この燃料電池システムＦＣＳは、部分酸化改質器ＲＦＰにおいて改質された燃料ガスは燃料電池セルＣＥの下方から、触媒燃焼器１０において昇温された酸化ガスは燃料電池セルＣＥの上方から供給されるようにそれぞれ構成されており、起動運転では部分酸化改質器ＲＦＰに部分酸化改質反応による発熱を利用した高温の燃料ガスを生成させて燃料電池セルＣＥに供給し、発電運転では主に水蒸気改質器ＲＦＳに水蒸気改質反応を行わせて生成される燃料ガスを燃料電池セルＣＥに供給するものであって、触媒燃焼器１０による高温の酸化ガスの供給を抑制した後に部分酸化改質器ＲＦＰによる高温の燃料ガスの供給を停止する。 （もっと読む）

【課題】蒸発部に設けた螺旋部に沿って一酸化炭素除去部が冷却され温度分布が発生しＣＯ除去特性が不安定になる。
【解決手段】炭化水素系燃料と水とから水蒸気改質反応によって水素リッチな改質ガスを生成する改質部１と、改質ガスより一酸化炭素を低減する一酸化炭素除去部２と前記改質ガスが供給される燃料電池から返送されるオフガスを燃焼して改質部１を加熱するバーナ部３と、バーナ部３で発生する燃焼排気ガスが通る排気ガス通路６と水を排気ガス経路からの熱により水蒸気に変える螺旋状の通路からなる蒸発部３と、一酸化炭素除去部を加熱する螺旋状のヒーター５を有し、バーナ部３を中心に排気ガス通路６、蒸発部４、一酸化炭素除去部２ヒーター５の順番に周囲方向に向け円筒状に配置し蒸発部４の螺旋状通路の始点とヒーター５の螺旋の始点を一致して配置している。 （もっと読む）

【課題】二重酸化構造を用いて燃料の完全酸化を誘導し、反応器の熱効率を向上させることのできる触媒燃焼器を提供する。
【解決手段】本発明の触媒燃焼器１００はハウジング３０を備え、ハウジング３０内には、シリンダ型の第１反応部１０と、第１反応部を二重管状に取り囲む第２反応部２０とが形成され、第１反応部内の流体の流れと第２反応部内の流体の流れが対向流を形成するように配置されている。第１反応部１０に燃料及び酸化剤を供給する第１開口部３１と第２反応部２０内の排ガスを排出する第２開口部３３はハウジング３０の一側にそれぞれ設けられ、第１反応部１０と第２反応部２０はハウジング３０の他側で互いに流体の流通が可能となるように通路３５で連結されている。さらに、第１反応部内に配置された触媒５０と、第２反応部に挿入されたメッシュ層６０とを含んでいる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムの燃焼装置において、コスト高を招くことなく、バーナの吹き消えを確実に検知する。
【解決手段】燃料電池システムの燃焼装置は、燃料極に供給された燃料と酸化剤極に供給された酸化剤ガスにより発電する燃料電池を備えた燃料電池システムに適用される燃焼装置であって、バーナ用燃料を燃焼用酸化剤ガスで燃焼するバーナと、バーナで発生した燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路とを備えた燃焼部と、燃焼部の温度を検出する温度センサと、燃焼用酸化剤ガスをバーナに送出する燃焼用酸化剤ガス送出手段と、を備えている。この燃焼装置においては、バーナに対して燃焼指示を行っており（ステップ４０２）、目標送出量が増大または一定に維持されているときに、燃焼部の温度が低下し、かつバーナの前後における圧力損失が減少したことを検知した場合に（ステップ４０５、４０６）バーナが吹き消えたと判定する（ステップ４０８）。 （もっと読む）