【課題】水素製造装置を熱的に自立させることを可能とし、これによって水素発生を十分に安定させると共にＣＯ濃度を確実に低下させた状態で燃料電池スタックへ改質ガスを供給すると共に、水素製造装置内の触媒の劣化を抑制することができ、燃料電池の必要水素量を発生させることができる燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供する。
【解決手段】制御部２００が改質ガスの供給先をバーナ１０のみに設定することで水素製造装置１を自立運転状態とする一方で、原燃料の供給量が最大効率供給量Ｐ１に対して１／４以下となるように制御し、Ｓ／Ｃが６．０以上となるように制御する。更に、制御部２００は、改質ガスがバーナ１０に供給される自立運転状態においてバーナ１０の火炎状態を検出し、検出されたバーナの火炎の状態に基づいて改質ガスの供給先をセルスタック２０に変更する。 （もっと読む）

【課題】改質ガスを安定的に供給でき、信頼性の向上を図った水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素製造装置１では、温度センサＣによって計測された低温シフト反応部１３の低温シフト触媒１３ｘの温度が予め設定された基準温度Ｔとなるように蒸発部９に導入する水の導入量を制御部３０が制御している。このように、低温シフト反応部１３の低温シフト触媒１３ｘの温度を蒸発部９に導入する水の導入量により基準温度Ｔとすることで、低温シフト反応部１３から導出されるＣＯ濃度を所定値以下で維持することができる。そのため、選択酸化反応部８に導入する空気量を増量するといった制御を行わなくとも、選択酸化反応部８から導出されるＣＯ濃度を所定の上限値以下とすることができる。したがって、改質ガスを安定的に供給でき、信頼性の向上を図ることができる。 （もっと読む）

【課題】改質ガスが選択酸化触媒に到達する前に選択酸化用空気の供給を開始してしまうことを回避できる燃料電池システム及び制御方法を提供する。
【解決手段】バーナ燃焼器に炭化水素系燃料及び空気の供給を開始させ（Ｓ１１１）、バーナ燃焼によって改質器を加熱し、温度上昇した改質器に炭化水素系燃料及び原料水を供給し（Ｓ１１２）、改質ガスを生成させる。改質ガスが生成されるようになると、バーナ燃焼器の燃料を、炭化水素系燃料から改質ガスに切り替え（Ｓ１１３、Ｓ１１４）、改質ガスの着火が成功したか否かを、燃焼温度に基づいて判定する（Ｓ１１５）。そして、改質ガスの着火成功を判定すると、選択酸化触媒の温度が、選択酸化用空気の供給を開始できる温度領域内であるか否かを判断する（Ｓ１１６）。ここで、選択酸化触媒の温度が前記温度領域内であれば、選択酸化触媒に対する選択酸化用空気の供給を開始し（Ｓ１１７）、選択酸化によって一酸化炭素濃度が低減された改質ガスをスタックに供給する（Ｓ１１８）。 （もっと読む）

【課題】原燃料及び水蒸気を充分に混合させる。
【解決手段】水素製造装置１は、改質ガスを生成する筒状の改質部６と、改質部６の下部に同軸に設けられ改質部６に混合ガスを供給する筒状のフィード部５と、フィード部５に同軸に設けられ水蒸気を生成して該フィード部５に供給する筒状の蒸発部９と、を備えている。フィード部５は、円筒状に形成され混合ガスを流通させる混合ガス流路５ｙを有し、混合ガス流路５ｙ内には、環状の仕切り板６２が軸方向に沿って隙間を有して並設されている。隣接する仕切り板６２ａ，６２ｂのうち一方の仕切り板６２ａにおける径方向内側、及び他方の仕切り板６２ｂにおける径方向外側には、混合ガスの流通口として貫通孔６３ａ，６３ｂがそれぞれ形成されている。よって、混合ガスが径方向に繰り返し折り返されながら軸Ｇ方向に流通される。 （もっと読む）

【課題】効率を向上することができる水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素製造装置１は、バーナ１０を用いて原燃料を改質することにより水素を含有する改質ガスを生成する筒状の改質部６と、改質部６で生成した改質ガスをシフト反応させる筒状の高温シフト反応部１２と、を備えている。この高温シフト反応部１２は、改質部６と同軸で且つ改質部６の径方向外側に隣接するよう配置され、高温シフト触媒１２ｘは、改質触媒６ｘの少なくとも一部を囲繞している。これにより、改質反応が吸熱反応である一方で高温シフト反応が発熱反応であることから、高温シフト触媒１２ｘでの発熱が効率よく改質触媒６ｘへ熱伝達されて利用されることとなる。 （もっと読む）

【課題】余剰電力を熱として回収する以外にも有効利用することが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】原料を改質して水素含有ガスを生成する改質部２１、及びシフト触媒によって水素含有ガス中に含まれる一酸化炭素を除去するシフト部２２を有するＦＰＳ２０と、ＦＰＳ２０におけるシフト部２２のシフト触媒を加熱するシフトヒータ２４と、水素含有ガスを用いて電力を発生する燃料電池と、燃料電池５０における発生電力のうち、外部電力負荷ＥＩにおける需要電力を超える余剰電力を、シフトヒータ２４に供給する余剰電力供給ラインＲＬと、を備える。余剰電力を燃料電池システム１に必須の構成であるシフトヒータ２４で使用することにより、従来のように個別の余剰電力用ヒータを配設する必要がなく、小型化やコスト低減を図るうえで好適である。 （もっと読む）

【課題】簡単な構造で水素製造装置全体としての改質効率を向上させることが可能な水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水Ｗが流通する水蒸発流路３３と選択酸化反応部８との間には、改質ガスＲＧが流通する選択酸化反応出口ガス流路３４が配置される。また、選択酸化反応出口ガス流路３４は、選択酸化反応部８から流出した改質ガスＲＧ、すなわち選択酸化反応部８の出口ガスを流通させることができる。このような構成によれば、選択酸化反応部８の出口ガスとしての改質ガスＲＧは、水や水蒸気が流通する水蒸発流路３３に沿って選択酸化反応部８内を流通することが可能となる。従って、選択酸化反応部８の出口ガスとしての改質ガスＲＧは、別途熱交換器ＨＥＸを設けることなく、水蒸発流路３３内の水Ｗや水蒸気によって十分に冷却されることができる。 （もっと読む）

【課題】性能向上が可能な水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】水素製造装置１は、改質ガスを生成する改質部６と、筒状の低温シフト反応部１３と、低温シフト反応部１３を囲繞する筒状の排ガス流路Ｌ１と、排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状の蒸発部９と、を備えている。ここで、低温シフト反応部１３は、軸Ｇを中心軸とする筒状の低温シフト触媒１３ｘと、改質部６で生成された改質ガスを低温シフト反応部１３の外周部にて上方から下方に流通させる外周部流路Ｓ１と、外周部流路Ｓ１を流通させた改質ガスを径方向外側から内側に流通させる下部流路Ｓ２と、下部流路Ｓ２を流通させた改質ガスを低温シフト反応部１３の内周部にて下方から上方に流通させると共に低温シフト触媒１３ｘの上端部に導入する内周部流路Ｓ３と、を含んでいる。 （もっと読む）

【課題】システム内の場所によらず水素を含有するガス等をリサイクルできると共に、リサイクルガスのための専用の水分除去構造を別途設ける必要性を無くすことのできる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】０．０１容量％未満のＮ_２を含有する原燃料を脱硫する脱硫部２、脱硫部２によって脱硫された原燃料を改質触媒６ｘによって改質することにより水素を含有する改質ガスを生成する改質部６、及び改質部６によって生成された改質ガス中の一酸化炭素を選択酸化する選択酸化反応部８、を備える水素製造装置１と、水素製造装置１によって生成した改質ガスを用いて発電を行うセルスタック２０と、選択酸化反応部８よりも下流側における水素を含有するガスを脱硫部２へ流通させるリサイクルラインＲＬ２，ＲＬ３と、を備えており、改質触媒は、Ｎ_２を含む原燃料を改質した場合であってもアンモニアの発生を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムにおいて、水蒸気改質部の後段に配置されるシフト触媒、ＣＯ選択酸化触媒、燃料電池スタックの電極触媒等の被毒及び活性低下を十分に抑制し、また、ＣＯ選択酸化触媒のＣＯ選択率を十分に維持することが可能な、水素製造方法、水素製造装置及び燃料電池システムを提供する。
【解決手段】窒素ガス及び炭化水素化合物を含有する原料ガスと、無機酸化物を含有する担体に少なくともニッケルと白金及び／又はパラジウムとを担持してなる水蒸気改質用触媒と、を接触させ、窒素ガスからのアンモニアの生成を抑制しつつ、水蒸気改質反応により水素を含む改質ガスを得る、水素製造方法。 （もっと読む）

【課題】 起動エネルギの消費を抑制して、低温シフト反応部及び選択酸化反応部を素早く昇温させることができる水素製造装置、そのような水素製造装置を備える燃料電池システム、並びにそのような水素製造装置の起動方法を提供する。
【解決手段】 水素製造装置１では、低温シフト反応部１３が排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂに囲まれるように筒状に設けられており、選択酸化反応部８が蒸発部９を介して排ガス流路Ｌ１の部分Ｌ１ｂを囲むように筒状に設けられている。そのため、水素製造装置１の起動時にバーナ１０の燃焼ガスである排ガスが排ガス流路Ｌ１を流通させられると、排ガスの熱によって、改質部６及び高温シフト反応部１２だけでなく、低温シフト反応部１３及び選択酸化反応部８も加熱されて昇温させられる。 （もっと読む）

【課題】Ｎ_２が含まれる原燃料であっても改質することができ、更に、水素を含有するガス等のリサイクルを行うことのできる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】０．０１容量％以上のＮ_２を含有する原燃料を脱硫する脱硫部２、脱硫部２によって脱硫された原燃料を改質触媒６ｘによって改質することにより水素を含有する改質ガスを生成する改質部６、及び改質部６によって生成された改質ガス中の一酸化炭素を選択酸化する選択酸化反応部８、を備える水素製造装置１と、水素製造装置１によって生成した改質ガスを用いて発電を行うセルスタック２０と、改質部６よりも下流側における水素を含有するガスを脱硫部２へ流通させるリサイクルラインＲＬ１，ＲＬ２，ＲＬ３と、を備えており、改質触媒は、Ｎ_２を含む原燃料を改質した場合であってもアンモニアの発生を抑制することができる。 （もっと読む）

【課題】部品点数を低減し、且つ性能向上を可能とする。
【解決手段】水素製造装置１は、バーナ１０を用いて原燃料を水蒸気改質して改質ガスを生成する改質部６と、筒状に設けられ改質部６で生成した改質ガスを低温シフト反応させる低温シフト反応部１３と、低温シフト反応部１３を囲繞する筒状に設けられバーナ１０の排気ガスを流通させる排ガス流路Ｌ１と、排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状に設けられ低温シフト反応部１３でシフト反応させた改質ガスを選択酸化反応させる選択酸化反応部８と、排ガス流路Ｌ１及び選択酸化反応部８間において排ガス流路Ｌ１を囲繞する筒状に設けられ内部に貯留された水を周囲の熱を利用して加熱し水蒸気を生成する外筒蒸発部２１と、低温シフト反応部１３に囲繞される筒状に設けられ外筒蒸発部２１から導入された水蒸気を周囲の熱を利用して加熱する内筒蒸発部２２と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】 水回収手段における雑菌の発生を抑制し、水回収手段からの水が流れる配管での詰まり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】 燃料ガスを改質する改質ユニット２と、改質燃料ガス及び酸化剤の酸化及び還元によって発電を行う燃料電池４と、改質ユニット２（及び／又は燃料電池４）にて発生する水蒸気を凝縮する凝縮器８０（８４，８８，９２）と、この凝縮器での凝縮水を回収する水回収手段６０とを備え、水回収手段６０の水が改質ユニット２の水蒸気改質に用いられる燃料電池システム。水回収手段６０は、第１及び第２タンク部を有する水回収タンク６２と、水を清浄化する清浄化手段７４と、抗菌部材とを備え、凝縮器８０からの凝縮水は水回収タンク６２の第１タンク部に回収され、清浄化手段７４を流れた回収水は第２タンク部に送給され、抗菌部材は第１タンク部の回収水に浸漬される。 （もっと読む）

【課題】出荷試験に要する時間を短くするとともに、精度よく健全性を確認できるようにする。
【解決手段】燃料電池発電システムは、燃料電池本体５と燃料処理装置とカソードブロア８と制御装置９とを備える。燃料処理装置は、改質器２、一酸化炭素変成器３および一酸化炭素除去器４などを備えて、原燃料を改質して水素を生成してその水素を燃料電池本体５に供給する。カソードブロア８は、燃料電池本体５に空気を供給する。制御装置９は、燃料処理装置およびカソードブロア８などの複数の制御量を通常運転範囲内に制御して、燃料電池本体５に発電させる通常運転を行う。また、制御装置９は、これらの制御量の少なくとも１つを通常運転範囲外であって発電可能範囲内となるように制御して燃料処理装置とカソードブロア８などを運転させる試験運転を行う。 （もっと読む）

【課題】活性、耐久性ともに優れる水性ガスシフト反応触媒の製造方法を提供すること。
【解決手段】Ｃｕ₂（ＣＯ₃）（ＯＨ）_n〔ｎは自然数〕で表わされるマラカイトと（Ｃｕ、Ｚｎ）_8-xＡｌ_x（ＯＨ）₁₆ＣＯ₂・ｎＨ₂Ｏ〔ｘおよびｎは自然数〕で表わされるハイドロタルサイトを含む触媒前駆体を焼成する一酸化炭素転換用触媒の製造方法であって、該触媒前駆体中のハイドロタルサイトの割合を２５質量％以下とすることを特徴とする一酸化炭素転換用触媒の製造方法である。 （もっと読む）

【課題】水素含有ガス生成装置の装置コストを抑えながらも、水素含有ガス生成装置を適正に起動できる起動時運転方法を提供する。
【解決手段】水素含有ガス生成装置Ｓの起動時運転方法であって、水素含有ガス生成装置Ｓの起動時に、第１弁Ｖｂを閉止し、及び、第２弁Ｖｅを閉止し、及び、原燃料分流路１２を開放して燃焼器３で原燃料を燃焼させる昇温工程と、昇温工程によって改質器４を設定起動温度以上に昇温した後、第１弁Ｖｂを開放して原燃料を脱硫器２及び改質器４に流入させて改質器４において水素含有ガスの生成を開始するガス生成開始工程と、ガス生成開始工程によって水素含有ガス供給路１１の圧力を設定始動圧力まで昇圧した後、第２弁Ｖｅを開放して水素含有ガス生成装置Ｓの外部に水素含有ガスを供給するガス供給開始工程と、を含む。 （もっと読む）

【課題】高活性かつ嵩密度の大きい一酸化炭素転化用触媒、同触媒の製造方法、同触媒を用いる一酸化炭素転化方法および同一酸化炭素転化方法による燃料電池システム用水素の製造方法を提供すること。
【解決手段】ＺｎＡｌ₂Ｏ₄および酸化銅を含み、酸化銅成分３０〜８５質量％、亜鉛成分（酸化亜鉛換算）５〜５０質量％、およびアルミニウム成分（酸化アルミニウム換算）１０〜５０質量％であり、比表面積が１００〜３００ｍ²／ｇ、嵩密度が１．４ｇ/ｍｌ以上である一酸化炭素転化用触媒、銅、亜鉛およびアルミニウムを含む金属塩水溶液と塩基性物質を含む水溶液とを混合して沈殿物を生成させる沈殿工程、該沈殿物の洗浄工程、乾燥工程、焼成工程および成型工程を含む触媒の製造方法において、沈殿工程を温度１５〜５０℃、ｐＨ９．５〜１２で実施することを特徴とする一酸化炭素転化用触媒の製造方法、同触媒を用いる一酸化炭素転化方法および同一酸化炭素転化方法による燃料電池システム用水素の製造方法である。 （もっと読む）

【課題】効率的に水蒸気改質反応を行いながら、水素分離膜による水素の分離精製を同一の反応器内で効率的に行うことが可能で、結果としてコンパクトでかつ高い収率で水素を製造することが可能な膜分離型反応器を提供する。
【解決手段】外表面に水素分離膜を有する水素分離膜管１１と、水素分離膜管１１の外側に配置された内管１２と、内管１２の外側に配置された外管１３とを具え、水素分離膜管１１と内管１２との間の空間が膜分離型反応器１０の一端で内管１２と外管１３との間の空間と連通しており、内管１２と外管１３との間の空間には水蒸気改質触媒が充填されており、水素分離膜管１１と内管１２との間の空間には水蒸気改質触媒又はシフト反応触媒が充填されていることを特徴とする、膜分離型反応器１０である。 （もっと読む）

【課題】電気利用効率の向上を図るエネルギー変換装置を提供する。
【解決手段】エネルギー変換装置１は、二酸化炭素を吸収するときに放熱するとともに熱を吸収するときに二酸化炭素を放出する蓄熱材２１１を有する蓄熱器２を備える。エネルギー変換装置１の制御装置１００は、蓄熱材２１１が改質器３における改質の際に発生する二酸化炭素を吸収するときに蓄熱材２１１からの放熱が改質器３に供給される放熱モードと、蓄熱材２１１が燃料電池４におけるエネルギー変換の際に発生する熱を吸熱するときに吸収した二酸化炭素が放出される蓄熱モードと、を切り替え制御する。 （もっと読む）