JPH1064566A - Fuel cell power generator and waste heat recovery method for the same - Google Patents
Fuel cell power generator and waste heat recovery method for the sameInfo
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- JPH1064566A JPH1064566A JP8214450A JP21445096A JPH1064566A JP H1064566 A JPH1064566 A JP H1064566A JP 8214450 A JP8214450 A JP 8214450A JP 21445096 A JP21445096 A JP 21445096A JP H1064566 A JPH1064566 A JP H1064566A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、廃熱利用効率を高
めた燃料電池発電装置およびその廃熱回収方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generator with improved waste heat utilization efficiency and a method for recovering waste heat.
【0002】[0002]
【従来の技術】燃料電池発電装置に組み込まれる燃料電
池としては、二酸化炭素による影響を受けないため、例
えば、天然ガスを改質した二酸化炭素を含むガスを精製
せずにそのまま使用できる等の利点を持っているリン酸
高濃度水溶液を電解質として用いたリン酸型燃料電池が
知られている。2. Description of the Related Art A fuel cell incorporated in a fuel cell power generator is not affected by carbon dioxide, and therefore has the advantage that, for example, a gas containing carbon dioxide obtained by reforming natural gas can be used without purification. A phosphoric acid type fuel cell using a high-concentration aqueous solution of phosphoric acid having an electrolyte as an electrolyte is known.
【0003】このリン酸型燃料電池は、メタンガス等の
原燃料を水蒸気改質して得られた燃料ガス中の水素と空
気中の酸素とを、燃料電池の燃料極および空気極にそれ
ぞれ供給し、電気化学反応に基づいて発電を行う。原燃
料を燃料ガスに改質するには、原燃料としてのメタンに
水蒸気を加えて、水とメタンとの反応を触媒で促進して
行う燃料改質装置が用いられる。従って、燃料改質装置
には、燃料の改質に使用した水蒸気量に対応して水を補
給する必要がある。この水にはイオン交換式の水処理装
置等で不純物を除去したイオン交換水が用いられる。In this phosphoric acid type fuel cell, hydrogen in fuel gas and oxygen in air obtained by steam reforming of a raw fuel such as methane gas are supplied to a fuel electrode and an air electrode of the fuel cell, respectively. And generate power based on an electrochemical reaction. In order to reform raw fuel into fuel gas, a fuel reforming apparatus is used in which water vapor is added to methane as raw fuel and the reaction between water and methane is promoted by a catalyst. Therefore, it is necessary to supply water to the fuel reformer in accordance with the amount of steam used for reforming the fuel. As this water, ion-exchanged water from which impurities have been removed by an ion-exchange type water treatment device or the like is used.
【0004】また、燃料電池発電装置に組み込まれるリ
ン酸型燃料電池では、発電時に熱を発生するため、冷却
する必要があるが、この冷却は、空冷または水冷により
行っている。水冷式の燃料電池発電装置では、熱を冷却
水により除去することによって、燃料電池本体を冷却
し、運転温度を維持しており、この冷却で得た熱の一部
を熱交換器で回収してユーザに供給している。A phosphoric acid type fuel cell incorporated in a fuel cell power generator generates heat during power generation, and therefore needs to be cooled. This cooling is performed by air cooling or water cooling. In a water-cooled fuel cell power generator, the operating temperature is maintained by cooling the fuel cell body by removing the heat with cooling water, and part of the heat obtained by this cooling is recovered by a heat exchanger. To the user.
【0005】図3は、従来のこの種の燃料電池発電装置
のガス系、冷却水系の基本的な系統図の例である。FIG. 3 is an example of a basic system diagram of a gas system and a cooling water system of this type of conventional fuel cell power generator.
【0006】図3において、燃料電池本体1は、模式的
に示され、図示しないリン酸電解質層を挟持する燃料極
2と空気極3と、これらからなる単位セルの複数個を重
ねる毎に配設される冷却管4を有する冷却板5とから構
成される。In FIG. 3, a fuel cell main body 1 is schematically shown, and a fuel electrode 2 and an air electrode 3 sandwiching a phosphoric acid electrolyte layer (not shown) are arranged, and each time a plurality of unit cells composed of these are stacked, they are arranged. And a cooling plate 5 having a cooling pipe 4 provided.
【0007】一方、燃料改質器7は、燃料供給系8を経
て供給される天然ガス等の原燃料を、後述する水蒸気分
離器21で分離されて水蒸気供給系10を経て供給され
る水蒸気とともに、改質触媒下にて、図示しないバーナ
での後述するオフガスの燃焼による燃焼熱により加熱し
て、水素に富むガスに改質して改質ガスを生成する。On the other hand, the fuel reformer 7 separates raw fuel such as natural gas supplied through a fuel supply system 8 together with steam separated by a steam separator 21 described later and supplied through a steam supply system 10. Under the reforming catalyst, the fuel gas is heated by combustion heat generated by the combustion of off-gas described later in a burner (not shown), and reformed into a hydrogen-rich gas to generate a reformed gas.
【0008】前記燃料電池本体1と燃料改質器7とに
は、燃料改質器7で生成された改質ガスを燃料電池本体
1の燃料極2に供給する改質ガス供給系11と、燃料極
2から電池反応に寄与しない水素を含むオフガスを燃料
改質器7のバーナに燃料として供給するオフガス供給系
12とが接続されている。The fuel cell body 1 and the fuel reformer 7 include a reformed gas supply system 11 for supplying the reformed gas generated by the fuel reformer 7 to the fuel electrode 2 of the fuel cell body 1; The fuel electrode 2 is connected to an off-gas supply system 12 that supplies off-gas containing hydrogen that does not contribute to the cell reaction to the burner of the fuel reformer 7 as fuel.
【0009】また、燃料改質器7のバーナへは、燃焼空
気供給用のブロア17が接続されており、燃料改質器7
から出た燃焼排ガスは、燃焼排ガス系18により生成水
回収器41へと送られる。Further, a blower 17 for supplying combustion air is connected to a burner of the fuel reformer 7.
Is discharged to the generated water recovery unit 41 by the flue gas system 18.
【0010】また、燃料電池本体1には、空気極3に空
気を供給する反応空気ブロア13を備えた空気供給系1
4と、電池反応後の空気を前記生成水回収器41へ供給
する空気排出系15とが接続されている。The fuel cell body 1 has an air supply system 1 having a reaction air blower 13 for supplying air to the air electrode 3.
4 and an air discharge system 15 for supplying the air after the battery reaction to the product water recovery unit 41 are connected.
【0011】燃料電池本体1の冷却板5の冷却管4に
は、燃料電池本体1の発電時に冷却水を循環するため、
水蒸気分離器21、冷却水循環ポンプ22および冷却水
冷却器(冷却水冷却装置)23を備えた冷却水循環系2
0が、接続されている。The cooling pipe 4 of the cooling plate 5 of the fuel cell body 1 circulates cooling water during power generation of the fuel cell body 1.
A cooling water circulation system 2 including a steam separator 21, a cooling water circulation pump 22, and a cooling water cooler (cooling water cooling device) 23
0 is connected.
【0012】前記水蒸気分離器21では、燃料電池本体
1の冷却管4から排出される蒸気との二相流となった冷
却水を、水蒸気と冷却水とに分離する。ここで分離され
た水蒸気は、前記燃料改質器7に向かう原燃料に混入す
るように、前記水蒸気供給系10を経て、送出される。
その際、元圧の低い原燃料との混合を行うために、エゼ
クタポンプ9を使用している。このエゼクタポンプ9
は、蒸気を駆動流体とするとともに、原燃料を被駆動流
体とする。The steam separator 21 separates the cooling water, which has become a two-phase flow with the steam discharged from the cooling pipe 4 of the fuel cell main body 1, into steam and cooling water. The steam separated here is sent out through the steam supply system 10 so as to be mixed with the raw fuel toward the fuel reformer 7.
At that time, an ejector pump 9 is used to mix with the raw fuel having a low original pressure. This ejector pump 9
Uses steam as a driving fluid and raw fuel as a driven fluid.
【0013】前記冷却水冷却器(冷却水冷却装置)23
は、燃料電池を冷却して戻ってきた冷却水から熱を奪っ
て冷却し、回収した熱を、すなわち、燃料電池の発電時
に発生した熱の一部を、外部の廃熱利用設備を介してユ
ーザに供給する。換言すれば、ユーザに供給する熱媒を
冷却水との熱交換により昇温し、ここで熱媒が得た熱量
を熱媒循環系25を介してユーザに供給する。さらに、
この冷却水冷却器23は、燃料電池発電装置を停止する
ための降温動作時に用いるための冷却水を提供する。な
お、ユーザに供給する熱媒の温度は高い方が、吸収式冷
温水機等を効率よく運転できることから、通常、熱媒温
度は、80℃以上に制御されることが多い。またさら
に、ここでのユーザへ熱供給の利用価値を高めるため
に、冷却水冷却器23をケトル式熱交換器として、熱利
用のための熱媒を蒸気とする方法も採用されている。熱
媒が蒸気の場合には、蒸気炊きの吸収式冷温水機が運転
できるため、効率の高い熱利用ができる。The cooling water cooler (cooling water cooling device) 23
Cools the fuel cell by returning heat from the returned cooling water, cools it, and uses the recovered heat, that is, part of the heat generated during power generation by the fuel cell, through external waste heat utilization equipment. Supply to the user. In other words, the temperature of the heat medium supplied to the user is increased by heat exchange with the cooling water, and the amount of heat obtained by the heat medium is supplied to the user via the heat medium circulation system 25. further,
The cooling water cooler 23 provides cooling water to be used during a temperature lowering operation for stopping the fuel cell power generator. In addition, the higher the temperature of the heating medium supplied to the user, the more efficiently the absorption-type water heater and the like can operate efficiently. Therefore, the temperature of the heating medium is usually controlled to 80 ° C. or higher in many cases. Furthermore, in order to increase the value of the heat supply to the user, a method of using the cooling water cooler 23 as a kettle type heat exchanger and using a heat medium for heat utilization as steam is also adopted. When the heat medium is steam, the steam-cooked absorption chiller / heater can be operated, so that highly efficient heat utilization can be achieved.
【0014】また、前記生成水回収器41には、燃焼排
ガス系18、空気排出系15、プロセス排気系19が接
続されている。この生成水回収器41には、その他に、
回収水循環ポンプ42、回収水冷却器43およびノズル
44からなる回収水生成循環系が接続されている。前記
回収循環ポンプ42は、該回収器41の底部に接続さ
れ、該底部に貯留された回収水の一部を回収し、回収水
冷却器43に送り込む。回収水冷却器43にはユーザ側
冷却水系45が熱回収系として挿入されており、冷却さ
れた回収水をノズル44に供給する。ノズル44は、前
記冷却回収水を生成水回収器41の上部から散布して、
生成水回収器41内の生成水を含む反応空気と、燃焼生
成水を含む燃焼排ガスとに冷却水を作用させて、気中の
回収水を直接的に冷却して、それぞれの生成水を該回収
器41の底部に生成させる。The generated water recovery unit 41 is connected to a flue gas system 18, an air discharge system 15, and a process exhaust system 19. In addition, this generated water recovery device 41 includes:
A recovered water generation circulation system including a recovered water circulation pump 42, a recovered water cooler 43, and a nozzle 44 is connected. The recovery circulation pump 42 is connected to the bottom of the recovery unit 41, recovers a part of the recovery water stored in the bottom, and sends it to the recovery water cooler 43. A user-side cooling water system 45 is inserted into the recovered water cooler 43 as a heat recovery system, and supplies the cooled recovered water to the nozzle 44. The nozzle 44 sprays the cooling recovery water from above the generated water recovery unit 41,
The cooling water acts on the reaction air containing the generated water and the combustion exhaust gas containing the generated water in the generated water recovery unit 41 to directly cool the recovered water in the air, and separate the generated water. It is generated at the bottom of the recovery unit 41.
【0015】前述のようにして生成水回収器41の底部
に貯留した回収水は、補給ポンプ46、水処理装置47
が設けられた回収系を経て、前記水蒸気分離器21に供
給される。The recovered water stored at the bottom of the generated water recovery unit 41 as described above is supplied to a replenishing pump 46 and a water treatment device 47.
Is supplied to the steam separator 21 through a recovery system provided with a steam generator.
【0016】回収水冷却器43には、前述のように、回
収水を冷却するためにユーザ側冷却水45が接続されて
いるが、生成水を回収するためには、この冷却水の温度
は、40℃以下にすることが望ましいために、熱エネル
ギーとしての価値は低く、通常は冷却塔やラジエータで
外気に放出して処理している。As described above, the user-side cooling water 45 is connected to the recovered water cooler 43 to cool the recovered water. , 40 ° C. or lower, and therefore, its value as thermal energy is low. Usually, the waste gas is discharged to the outside air by a cooling tower or a radiator for treatment.
【0017】また、水蒸気分離器21からは、前述の通
り水蒸気が消費され、内部保有水は濃縮されることにな
るため、その水質を一定に保つために、水蒸気分離器2
1の内部保有水を生成水回収器41へと戻すためのブロ
ーダウン配管48が設置されている。ブローダウン水の
流量は、通常、消費される水蒸気量の5〜20%程度に
調整される。Further, since the steam is consumed from the steam separator 21 as described above, and the water retained inside is concentrated, the steam separator 2 is used to maintain the water quality at a constant level.
A blow-down pipe 48 for returning the internal water of No. 1 to the product water recovery unit 41 is provided. The flow rate of blowdown water is usually adjusted to about 5 to 20% of the amount of steam consumed.
【0018】なお、図3中、符号26は、冷却水循環系
20において、冷却管4と冷却水冷却器23の流路と、
冷却水冷却器23と水蒸気分離器21との間の流路とを
短絡するバイパス配管であり、符号27はそのための三
方調節弁である。また、符号28は、水蒸気分離器21
内の気圧を測定する圧力計であり、符号49は、前記ブ
ローダウン配管48に設けられている遮断弁である。In FIG. 3, reference numeral 26 denotes the cooling water circulation system 20 and the cooling pipe 4 and the flow path of the cooling water cooler 23.
This is a bypass pipe that short-circuits the flow path between the cooling water cooler 23 and the steam separator 21, and reference numeral 27 is a three-way control valve therefor. Reference numeral 28 denotes the steam separator 21
Reference numeral 49 denotes a shutoff valve provided in the blowdown pipe 48.
【0019】[0019]
【発明が解決しようとする課題】燃料電池発電装置は、
コージェネレーションシステムとして廃熱をできる限り
有効利用することが、要望されている。これに対し、従
来のシステムでは、前述のように、水蒸気分離器21の
ブローダウン水は、生成水回収器41へと戻される用に
なっている。そのため、この約160℃の熱水であるブ
ローダウン水の持つ熱エネルギーは、ユーザ側冷却水系
へと移動して外気に放出され、無駄になっていた。SUMMARY OF THE INVENTION A fuel cell power generator is
There is a demand for a cogeneration system to utilize waste heat as effectively as possible. On the other hand, in the conventional system, the blowdown water of the steam separator 21 is returned to the generated water recovery unit 41 as described above. For this reason, the thermal energy of the blowdown water, which is hot water of about 160 ° C., moves to the user-side cooling water system and is released to the outside air, and is wasted.
【0020】従って、本発明の課題は、前記従来技術の
問題点を解決し、水蒸気分離器のブローダウン水の持つ
熱エネルギーを回収し、それによって、燃料電池発電装
置の廃熱をできる限り回収して、これを有効利用するこ
とにある。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to recover thermal energy of blowdown water of a steam separator, thereby recovering waste heat of a fuel cell power generator as much as possible. And to make effective use of this.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】前記従来の問題点を解決
するために、この発明によれば、水蒸気分離器のブロー
ダウン水を外部の廃熱利用施設側の熱媒に導入するよう
に配管接続する。In order to solve the above-mentioned conventional problems, according to the present invention, a pipe is provided so that blowdown water of a steam separator is introduced into an external heat medium on a waste heat utilization facility side. Connecting.
【0022】すなわち、本発明の請求項1の燃料電池発
電装置は、冷却水が流れる冷却管を有する冷却板が組み
込まれた燃料電池本体と、前記冷却板から排出される冷
却水を水蒸気と水に分離する水蒸気分離器と、前記燃料
電池の冷却管と前記水蒸気分離器との間に設けられて、
前記冷却板から排出された冷却水を冷却するとともに、
熱を回収して該熱を外部の廃熱利用設備へ熱を送る冷却
水冷却装置を少なくとも備えてなる燃料電池発電装置に
おいて、前記水蒸気分離器のブローダウン水を前記冷却
水冷却装置へ導入するブローダウン水配管が設けられて
いることを特徴とする。That is, a fuel cell power generator according to a first aspect of the present invention comprises a fuel cell main body in which a cooling plate having a cooling pipe through which cooling water flows is incorporated, and cooling water discharged from the cooling plate is steam and water. A steam separator for separating the fuel cell from the cooling pipe of the fuel cell and the steam separator,
While cooling the cooling water discharged from the cooling plate,
In a fuel cell power generator including at least a cooling water cooling device that recovers heat and sends the heat to an external waste heat utilization facility, the blowdown water of the steam separator is introduced into the cooling water cooling device. A blowdown water pipe is provided.
【0023】また、本発明の請求項2の燃料電池発電装
置は、前記請求項1の燃料電池発電装置において、前記
冷却水冷却装置が、前記外部の廃熱利用設備に接続され
る熱媒循環系を有する冷却水冷却器であり、前記熱媒循
環系に前記ブローダウン水配管が接続されていることを
特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the fuel cell power generator according to the first aspect, wherein the cooling water cooling device is connected to the external waste heat utilization equipment. A cooling water cooler having a system, wherein the blowdown water pipe is connected to the heat medium circulating system.
【0024】また、本発明の請求項3の燃料電池発電装
置は、前記請求項1の燃料電池発電装置において、前記
冷却水冷却装置が、ケトル式熱交換器であり、該ケトル
式熱交換器の胴側に前記ブローダウン水配管が接続され
ていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the fuel cell power generator of the first aspect, the cooling water cooling device is a kettle type heat exchanger. The blowdown water pipe is connected to the body side of the body.
【0025】さらに、本発明の請求項4の燃料電池発電
装置の廃熱回収方法は、冷却水が流れる冷却管を有する
冷却板が組み込まれた燃料電池本体と、前記冷却板から
排出される冷却水を水蒸気と水に分離する水蒸気分離器
と、前記燃料電池の冷却管と前記水蒸気分離器との間に
設けられて、前記冷却板から排出された冷却水を冷却す
るとともに、熱を回収して該熱を外部の廃熱利用設備へ
熱を送る冷却水冷却装置を少なくとも備えてなる燃料電
池発電装置の廃熱回収方法であって、前記水蒸気分離器
のブローダウン水を前記冷却水冷却装置へ導入すること
を特徴とする。。Further, according to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of recovering waste heat of a fuel cell power generator, comprising: a fuel cell main body in which a cooling plate having a cooling pipe through which cooling water flows is incorporated; A steam separator for separating water into steam and water, provided between the cooling pipe of the fuel cell and the steam separator to cool the cooling water discharged from the cooling plate and recover heat. A waste water recovery method for a fuel cell power generator, comprising at least a cooling water cooling device for sending the heat to an external waste heat utilization facility, wherein the blowdown water of the steam separator is cooled by the cooling water cooling device. The feature is to introduce to. .
【0026】また、本発明の請求項5の燃料電池発電装
置の廃熱回収方法は、前記請求項4の燃料電池発電装置
の廃熱回収方法において、前記冷却水冷却装置として、
前記外部の廃熱利用設備に接続される熱媒循環系を有す
る冷却水冷却器を用い、該熱媒循環系に前記ブローダウ
ン水を導入することを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the waste heat recovery method for a fuel cell power generator according to the fourth aspect, wherein the cooling water cooling device comprises:
A cooling water cooler having a heat medium circulation system connected to the external waste heat utilization equipment is used, and the blowdown water is introduced into the heat medium circulation system.
【0027】また、本発明の請求項6の燃料電池発電装
置の廃熱回収方法は、前記請求項4の燃料電池発電装置
の廃熱回収方法において、前記冷却水冷却装置として、
ケトル式熱交換器を用い、該ケトル式熱交換器の胴側に
前記ブローダウン水を導入することを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the waste heat recovery method for a fuel cell power generator according to the fourth aspect, wherein the cooling water cooling device comprises:
It is characterized in that a kettle type heat exchanger is used, and the blowdown water is introduced into the body side of the kettle type heat exchanger.
【0028】この発明によれば、水蒸気分離器のブロー
ダウン水の持つ熱エネルギーを効率的に回収し、それを
利用することによって、燃料電池発電装置の廃熱をでき
る限り回収し、有効利用することができる。According to the present invention, the thermal energy of the blowdown water of the steam separator is efficiently recovered and used to recover and effectively utilize the waste heat of the fuel cell power generator as much as possible. be able to.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を示
す。Embodiments of the present invention will be described below.
【0030】(実施形態例1)図1は、この発明の一実
施形態例になる燃料電池発電装置の系統図であり、図3
と同じ機能を持つ部位については同一の番号を付して説
明を簡略化する。(Embodiment 1) FIG. 1 is a system diagram of a fuel cell power generator according to an embodiment of the present invention.
Portions having the same function as those described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be simplified.
【0031】図において、水蒸気分離器21のブローダ
ウン配管48を、遮断弁49を介して熱媒(高温水)循
環系25に連結する。In the figure, a blowdown pipe 48 of the steam separator 21 is connected to a heat medium (high-temperature water) circulation system 25 via a shutoff valve 49.
【0032】このような構成において、いま、燃料電池
発電装置を発電して、水蒸気分離器21内の保有水の温
度が一定値以上になったら、遮断弁49を開けて、水蒸
気分離器21のブローダウン水を熱媒(高温水)循環系
25に導入する。この場合、ブローダウン水の導入によ
る熱媒(高温水)の増量分は、図示しない膨張タンクよ
り適宜オーバーフローさせる。In such a configuration, when the temperature of the water retained in the steam separator 21 becomes equal to or higher than a predetermined value by generating power from the fuel cell power generator, the shut-off valve 49 is opened, and the steam separator 21 is opened. The blowdown water is introduced into the heat medium (high-temperature water) circulation system 25. In this case, the increased amount of the heat medium (high-temperature water) due to the introduction of blowdown water is appropriately overflowed from an expansion tank (not shown).
【0033】かかる構成において、ブローダウン水の熱
は、冷却水冷却器(冷却水冷却装置)23の熱媒循環系
25を介して外部の廃熱利用設備(不図示)に供給さ
れ、有効利用される。In such a configuration, the heat of the blowdown water is supplied to an external waste heat utilization facility (not shown) through a heat medium circulation system 25 of a cooling water cooler (cooling water cooling device) 23, and is effectively used. Is done.
【0034】(実施形態例2)図2は、この発明の異な
る実施形態例になる燃料電池発電装置の系統図である。
本例においては、冷却水冷却装置として、ケトル式熱交
換器24を用いる。このケトル式熱交換器24の管側2
4aに冷却水を通し、胴側24bには熱利用熱媒の蒸気
となる水を供給する。水蒸気分離器21のブローダウン
配管48は、遮断弁49を介して、前記ケトル式熱交換
器24の胴側24bに接続する。なお、それ以外の部分
は、図1と同様であるため図示およびそれらの説明を省
略した。(Embodiment 2) FIG. 2 is a system diagram of a fuel cell power generator according to another embodiment of the present invention.
In this example, a kettle heat exchanger 24 is used as a cooling water cooling device. Tube side 2 of this kettle type heat exchanger 24
Cooling water is passed through 4a, and water serving as steam of the heat utilizing heat medium is supplied to the body side 24b. A blowdown pipe 48 of the steam separator 21 is connected to a barrel side 24 b of the kettle type heat exchanger 24 via a shutoff valve 49. The other parts are the same as those shown in FIG.
【0035】このような構成において、いま、実施形態
例1と同様に、燃料電池発電装置を発電して水蒸気分離
器21内の保有水の温度が一定値以上になったら、遮断
弁49を開けて、水蒸気分離器21のブローダウン水を
ケトル式熱交換器24の胴側24bに導入する。ケトル
式熱交換器24の胴側24bには、蒸気の発生に伴う水
の消費分を軟水または純水を補給することが必要である
が、ブローダウン水を導入する場合には、その分、補給
水量を減らすことができる。In such a configuration, as in the first embodiment, when the temperature of the water retained in the steam separator 21 becomes higher than a certain value by generating power from the fuel cell power generator, the shut-off valve 49 is opened. Then, the blowdown water of the steam separator 21 is introduced into the barrel side 24b of the kettle type heat exchanger 24. It is necessary to supply soft water or pure water to the body side 24b of the kettle type heat exchanger 24 for the consumption of water accompanying the generation of steam, but when introducing blowdown water, The amount of makeup water can be reduced.
【0036】前記構成において、ブローダウン水の熱
は、ケトル式熱交換器24内の蒸気の熱含量に寄与し、
この蒸気を介して、外部の廃熱利用設備(不図示)に供
給され、有効利用される。In the above configuration, the heat of the blowdown water contributes to the heat content of the steam in the kettle heat exchanger 24,
Via this steam, it is supplied to an external waste heat utilization facility (not shown) and is effectively used.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
燃料電池発電装置の廃熱をより一層有効利用することが
でき、それによって、温水の熱出力を向上させたり、蒸
気の発生量を増加させることができる、という効果が得
られる。As described above, according to the present invention,
The waste heat of the fuel cell power generation device can be more effectively used, and thereby the effects of improving the heat output of hot water and increasing the amount of generated steam can be obtained.
【0038】また、水蒸気分離器のブローダウン水の水
質は、2μS/cm程度であるために、温水系に導入す
る場合には、温水の水質を一定に保つ効果も得られる。Further, since the water quality of the blowdown water of the steam separator is about 2 μS / cm, when introduced into a hot water system, the effect of keeping the water quality of the hot water constant can also be obtained.
【0039】さらに、ケトル式熱交換器を用いた蒸気発
生方式に採用の場合には、該熱交換器への補給水の節約
にもなる。Further, in the case of adopting a steam generation system using a kettle type heat exchanger, it is possible to save water for replenishing the heat exchanger.
【図1】本発明の実施形態例1を示すもので、水蒸気分
離器のブローダウン水を廃熱利用のために該ブローダウ
ン水を熱媒系へと導入した本発明に係る燃料電池発電装
置の系統図である。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention, in which blowdown water of a steam separator is introduced into a heating medium system for utilizing waste heat for the purpose of utilizing waste heat, and a fuel cell power generation apparatus according to the present invention is provided. FIG.
【図2】本発明の実施形態例2を示すもので、廃熱処理
設備利用の熱媒として蒸気を用いる場合に本発明を適用
した燃料電池発電装置の系統図である。FIG. 2, showing Embodiment 2 of the present invention, is a system diagram of a fuel cell power generation device to which the present invention is applied when using steam as a heat medium for waste heat treatment equipment.
【図3】従来の燃料電池発電装置の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of a conventional fuel cell power generator.
【符号の説明】 1 燃料電池本体 5 冷却板 21 水蒸気分離器 23 冷却水冷却器(冷却水冷却装置) 24 ケトル式熱交換器(冷却水冷却装置) 25 熱媒循環系 41 生成水回収器 48 ブローダウン配管[Description of Signs] 1 Fuel cell body 5 Cooling plate 21 Steam separator 23 Cooling water cooler (cooling water cooling device) 24 Kettle type heat exchanger (cooling water cooling device) 25 Heat medium circulation system 41 Produced water recovery device 48 Blowdown piping
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三木 啓史 香川県高松市屋島西町2109番地8 株式会 社四国総合研究所内 (72)発明者 大賀 俊輔 神奈川県川崎市川崎区田辺新田1番1号 富士電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Miki 2109-8 Yashima Nishimachi, Takamatsu City, Kagawa Prefecture Inside Shikoku Research Institute, Inc. (72) Inventor Shunsuke Oga 1-1-1, Tanabe Nitta, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kanagawa Fuji Electric Co., Ltd.
Claims (6)
組み込まれた燃料電池本体と、前記冷却板から排出され
る冷却水を水蒸気と水に分離する水蒸気分離器と、前記
燃料電池の冷却管と前記水蒸気分離器との間に設けられ
て、前記冷却板から排出された冷却水を冷却するととも
に、熱を回収して該熱を外部の廃熱利用設備へ熱を送る
冷却水冷却装置を少なくとも備えてなる燃料電池発電装
置において、 前記水蒸気分離器のブローダウン水を前記冷却水冷却装
置へ導入するブローダウン水配管が設けられていること
を特徴とする燃料電池発電装置。1. A fuel cell body incorporating a cooling plate having a cooling pipe through which cooling water flows, a steam separator for separating cooling water discharged from the cooling plate into steam and water, and cooling the fuel cell A cooling water cooling device that is provided between a pipe and the steam separator, cools cooling water discharged from the cooling plate, collects heat, and sends the heat to an external waste heat utilization facility. A fuel cell power generator comprising at least: a blowdown water pipe for introducing blowdown water of the steam separator into the cooling water cooling device.
利用設備に接続される熱媒循環系を有する冷却水冷却器
であり、前記熱媒循環系に前記ブローダウン水配管が接
続されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電
池発電装置。2. The cooling water cooling device is a cooling water cooler having a heating medium circulation system connected to the external waste heat utilization equipment, and the blowdown water pipe is connected to the heating medium circulation system. The fuel cell power generator according to claim 1, wherein:
器であり、該ケトル式熱交換器の胴側に前記ブローダウ
ン水配管が接続されていることを特徴とする請求項1に
記載の燃料電池発電装置。3. The cooling water cooling device is a kettle-type heat exchanger, and the blowdown water pipe is connected to a body side of the kettle-type heat exchanger. Fuel cell power plant.
組み込まれた燃料電池本体と、前記冷却板から排出され
る冷却水を水蒸気と水に分離する水蒸気分離器と、前記
燃料電池の冷却管と前記水蒸気分離器との間に設けられ
て、前記冷却板から排出された冷却水を冷却するととも
に、熱を回収して該熱を外部の廃熱利用設備へ熱を送る
冷却水冷却装置を少なくとも備えてなる燃料電池発電装
置の廃熱回収方法であって、 前記水蒸気分離器のブローダウン水を前記冷却水冷却装
置へ導入することを特徴とする燃料電池発電装置の廃熱
回収方法。4. A fuel cell body incorporating a cooling plate having a cooling pipe through which cooling water flows, a steam separator for separating cooling water discharged from the cooling plate into steam and water, and cooling the fuel cell. A cooling water cooling device that is provided between a pipe and the steam separator, cools cooling water discharged from the cooling plate, collects heat, and sends the heat to an external waste heat utilization facility. A waste heat recovery method for a fuel cell power generator, comprising: introducing blowdown water from the steam separator to the cooling water cooling device.
廃熱利用設備に接続される熱媒循環系を有する冷却水冷
却器を用い、該熱媒循環系に前記ブローダウン水を導入
することを特徴とする請求項4に記載の燃料電池発電装
置の廃熱回収方法。5. A cooling water cooler having a heat medium circulation system connected to the external waste heat utilization equipment as the cooling water cooling device, and introducing the blowdown water into the heat medium circulation system. The method for recovering waste heat of a fuel cell power generator according to claim 4, characterized in that:
交換器を用い、該ケトル式熱交換器の胴側に前記ブロー
ダウン水を導入することを特徴とする請求項4に記載の
燃料電池発電装置の廃熱回収方法。6. The fuel cell according to claim 4, wherein a kettle-type heat exchanger is used as the cooling water cooling device, and the blowdown water is introduced to a body side of the kettle-type heat exchanger. Waste heat recovery method for power generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8214450A JPH1064566A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Fuel cell power generator and waste heat recovery method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8214450A JPH1064566A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Fuel cell power generator and waste heat recovery method for the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1064566A true JPH1064566A (en) | 1998-03-06 |
Family
ID=16655969
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8214450A Pending JPH1064566A (en) | 1996-08-14 | 1996-08-14 | Fuel cell power generator and waste heat recovery method for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1064566A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT408389B (en) * | 1999-03-17 | 2001-11-26 | Vaillant Gmbh | REFRIGERATED FUEL CELL ARRANGEMENT |
JP2002539584A (en) * | 1999-03-10 | 2002-11-19 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Operation method of fuel cell equipment and fuel cell equipment |
JP2003524859A (en) * | 1998-08-26 | 2003-08-19 | プラグ パワー インコーポレイテッド | Integrated fuel processor, furnace and fuel cell system for supplying heat and power to buildings |
CN1311582C (en) * | 2002-04-15 | 2007-04-18 | 日本电气株式会社 | Fuel battery, electric device, portable computer, and fuel battery drive method |
JP2007514118A (en) * | 2003-11-05 | 2007-05-31 | ボイス ペ−パ− パテント ゲ−エムベ−ハ− | Apparatus for manufacturing and / or processing strip or sheet material |
-
1996
- 1996-08-14 JP JP8214450A patent/JPH1064566A/en active Pending
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