[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池系统。

背景技术

以往，已知一种可以实现水蒸气重整中所使用的水的独立运转的燃料电池系统。例如，在专利文献1所记载的燃料电池系统中，在用于贮存水蒸气重整中所使用的水的水罐内的水位低于设定水位的情况下，通过减少供给至燃料电池的阴极的反应空气供给量来提高燃料电池的空气利用率，通过减少从燃料电池排出的燃烧排气量以使冷凝器的能力充分发挥，来谋求回收的水的增量。

专利文献1：日本特开2008-234869号公报

发明内容

发明要解决的问题

这样，在以上述以往技术为代表的燃料电池系统中，期望进行水的稳定的独立运转。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够进行水的稳定的独立运转的燃料电池系统。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，燃料电池系统的特征在于，具备：重整器，其使用重整催化剂将原燃料重整来生成重整气体；燃料电池，其使用由重整器生成的重整气体来进行发电；热交换器，其使从燃料电池排出的燃烧排气的热与所导入的水之间进行热交换；冷凝器，其对从热交换器的初级侧下游排出的燃烧排气中包含的水蒸气进行冷凝来回收水；泵，其向热交换器的次级侧上游供给水；温水温度测量器，其测量热交换器的次级侧下游的温水温度；以及控制部，其控制泵的供给量，其中，控制部对泵进行控制，使得由温水温度测量器测量出的热交换器的次级侧下游的温水温度接近目标温水温度，该目标温水温度是基于原燃料的种类、导入至重整器的原燃料的导入量以及导入至燃料电池的空气量而设定的。

在该燃料电池系统中，由控制部对泵进行控制，使得由温水温度测量器测量出的热交换器的次级侧下游的温水温度接近目标温水温度，该目标温水温度是基于原燃料的种类、原燃料的导入量以及导入至燃料电池的空气量而设定的。由于能够通过变更导入至热交换器的次级侧上游的水的量来控制从热交换器的初级侧下游排出至冷凝器的燃烧排气的温度，因此能够通过增加向热交换器的水的供给量来降低该燃烧排气的温度。而且，通过降低从热交换器的初级侧下游排出的燃烧排气的温度，冷凝器中的燃烧排气的温度降低，因此能够使回收的水增量。此时，热交换器的次级侧下游的温水温度被控制为接近基于原燃料的种类、原燃料的量以及导入至燃料电池的空气量而设定的温度，因此不管原燃料的种类如何都能够进行水的稳定的回收。因而，能够进行水的稳定的独立运转。

还具备气体温度测量器，该气体温度测量器测量冷凝器的初级侧出口处的燃烧排气的温度，控制部对泵进行控制，使得由气体温度测量器测量出的冷凝器的初级侧出口的温度为基于原燃料的种类、导入至重整器的原燃料的导入量以及导入至燃料电池的空气量而设定的温度以下。根据这种结构，冷凝器的初级侧出口的燃烧排气的温度被控制为基于原燃料的种类、原燃料的量以及导入至燃料电池的空气量而设定的温度以下，因此不管原燃料的种类如何都能够进行水的稳定的回收，并且能够进行水的更加稳定的独立运转。

在用于贮存通过冷凝器回收到的水的水罐内的水为规定量以下的情况下，控制部对泵进行控制以使目标温水温度降低，在水罐内的水为规定量以上的情况下，控制部对泵进行控制使得目标温水温度变为规定的目标温度。根据该结构，能够可靠地防止水罐内的水不足，并且能够良好地设定为基于原燃料的种类、原燃料的导入量与导入至燃料电池的空气量之比而设定的温度以下。另外，在水罐内确保了水的情况下，例如能够通过设为高温的规定的目标温度来以高温将利用价值高的温水储存在储热水罐中。

发明的效果

根据本发明，能够进行水的稳定的独立运转。

附图说明

图1是一个实施方式所涉及的燃料电池系统的结构图。

图2是表示露点温度与空气/燃料比之间的相关关系的图表。

图3是表示燃料电池系统的运转方法的流程图。

图4是表示控制部中的循环泵的处理过程的流程图。

图5是表示变形例所涉及的燃料电池系统的运转方法的流程图。

图6是表示变形例所涉及的燃料电池系统的运转方法的流程图。

图7是表示变形例所涉及的温水设定温度与空气/燃料比之间的相关关系的图表。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明优选实施方式。