燃料电池系统的制作方法

文档序号:6987642阅读:185来源:国知局
专利名称:燃料电池系统的制作方法
技术领域
本发明涉及燃料电池系统。本发明特别涉及使用将天然气、LPG、汽油、石脑油、煤油以及甲醇等碳化氢类物质作为主要原料(原料燃料)并由水蒸汽重整反应而生成的富氢气体来发电的燃料电池系统。
背景技术
关于燃料电池系统的氢生成器,含有由碳原子以及氢原子构成的有机化合物的原料燃料在具备重整催化剂层的重整器中被进行水蒸汽重整。由该重整反应而生成作为重整气体的富氢气体(以下略称为“氢气”,还会有略称为“燃料气体”的情况)。在燃料电池系统的燃料电池中,使用以上所述的氢气并通过使氢气与空气等氧化剂气体发生反应从而生成电以及热。在600°C 700°C程度的环境温度条件下,因为要进行作为吸热反应的重整反应, 所以有必要为了使该重整反应进行而加热重整催化剂层。作为重整催化剂层的加热手段一般是使用燃烧炉(burner)。在燃烧炉中,作为燃烧炉的燃料是在提供含有有机化合物的原料燃料或者在燃料电池中没有被使用的燃料尾气等,并且提供作为氧化剂气体的空气等, 由此,就会发生这些混合气体的燃烧。对于使像这样的混合气体发生燃烧来说有必要在初期对燃烧炉进行点火,作为点火方法一般是由点火器(例如igniter)等来产生电火花。可是,由于供给系统的波动和紊乱等而会有燃烧器的火焰发生熄灭的情况(以下将这样的火焰熄灭现象称之为“熄火”)。如果燃烧炉发生熄火的话,那么因为会变得不能够将重整反应所必要的热提供给氢生成器,所以在氢生成器中不能够生成氢气。因此,也就不能够继续产生凭借燃料电池系统的电力以及热。因此,有方案提出在燃料电池发电过程中燃烧炉发生熄火的情况下,封闭燃料电池阳极气体通道的出口并停止向燃烧炉提供燃料,在由空气等氧化剂气体来吹扫燃烧炉之后再一次对燃烧炉实施点火的所谓停止处理(例如参考作为以往案例的专利文献1)。专利文献专利文献1 日本专利公开2008-91094号公报

发明内容
发明效果根据本发明,能够获得一种如以下所述的燃料电池系统,因为维持了燃料电池阳极气体通道的通往燃烧器的连通,所以在具备用蒸发水实行重整反应的氢生成器的燃料电池系统中,在燃烧器发生熄火的情况下,比以往技术更加能够减少由于水蒸发而施加于燃料电池阳极气体通道的压力损坏。发明所要解决的课题关于以往案例的燃料电池系统,如同以上所述在燃料电池发电过程中燃烧器发生熄火的情况下,封闭燃料电池阳极气体通道出口。另外,关于以往案例的燃料电池系统,在
4燃料电池阳极气体通道的出口被封闭的时候,为了抑制燃料电池内压上升而以增加燃料电池发电量的形式控制燃料电池的发电动作。然而,会有即使通过增加燃料电池的发电量也不能够恰当抑制伴随于由继续投入到氢生成器的重整水而生成水蒸汽的氢生成器内气体量急剧增加(压力上升)的影响的情况。在此情况下,即使是试图去尝试由燃料电池发电量的增加而带来的内压降低也不能够充分减少内压上升,并仍然有可能受到对燃料电池构成部件的损坏。特别是由于内压急剧上升的阳极气体通道与内压没有上升的阴极气体通道的压差而涉及到在燃料电池电解质材料上的负荷增大,以至于有可能损坏电解质材料。此外,即使不继续将重整水提供给氢生成器内也可以设想由于伴随于残留在氢生成器内的重整水蒸发的内压急剧上升而发生同样的问题。本发明就是为了解决如以上所述那样的课题而做出悉心研究之结果,是以提供一种如以下所述的燃料电池系统为目的的,即,在具备了使用蒸发水(水蒸汽)来实行重整反应的氢生成器的燃料电池系统中,在燃烧器发生熄火的情况下能够比以往技术更进一步减少由于水蒸发而施加于燃料电池阳极气体通道的压力损坏。解决课题的手段为了解决上述课题,第1本发明的燃料电池系统,具备使用原料燃料并由重整反应来生成燃料气体的氢生成器、使用所述燃料气体来进行发电的燃料电池、加热所述氢生成器的燃烧器、连通/切断将从所述氢生成器送出的气体提供给所述燃烧器的气体通道的开闭阀、将燃烧空气提供给所述燃烧器的燃烧空气供给器、设置于所述燃烧器的点火器、控制器;所述燃烧器被构成为在所述燃料电池的发电过程中使用从所述气体通道提供的气体来进行燃烧;在所述燃料电池的发电过程中,所述燃烧器发生熄火的情况下,所述控制器在以维持所述开闭阀开放的状态执行所述点火器的点火动作。第2本发明的燃料电池系统中,具备将所述原料燃料提供给所述氢生成器的原料燃料供给器;在所述燃料电池发电过程中,所述燃烧器发生熄火的情况下,所述控制器在维持所述开闭阀开放的状态下,执行由所述原料燃料供给器进行的所述原料燃料向所述氢生成器的供给、以及由所述燃烧空气供给器进行的向所述燃烧器的所述燃烧空气的供给,并且执行所述点火器的点火动作。第3本发明的燃料电池系统中,在所述燃烧器没有通过所述点火动作点着火的情况下,所述控制器可以执行所述燃料电池系统的停止处理。在本发明的燃料电池系统中,在所述燃烧器没有通过所述点火动作点着火的情况下,所述控制器可以控制所述燃烧空气供给器的操作量以使其大于所述燃料电池发电过程中的所述操作量。第4本发明的燃料电池系统中,具备第1气体通道,在该第1气体通道中从所述氢生成器送出的气体旁通(bypass)于所述燃料电池从而被导入到所述燃烧器;连通/切断所述第1气体通道的第1开闭阀;第2气体通道,在该第2气体通道中从所述氢生成器送出的气体经由所述燃料电池从而被导入到所述燃烧器;以及连通/切断所述第2气体通道的第2开闭阀,所述控制器可以在开放所述第1开闭阀以及所述第2开闭阀当中的至少任意一者的状态下,执行所述点火器的所述点火动作。第5本发明的燃料电池系统中,具备进行从所述燃烧器排出的废气与传热介质之间的热交换的热交换器、所述传热介质所流通的传热介质路径、用于使所述传热介质路径中的所述传热介质流动的泵、对由所述传热介质回收的热进行蓄存的蓄热器;所述控制器在由所述点火器进行的所述点火动作过程中可以使所述泵工作。 第6本发明的燃料电池系统中,也可为所述点火动作的动作时间比启动处理过程中的所述燃烧器开始燃烧时的点火动作的动作时间短。


图1是表示本发明实施方式1的燃料电池系统的一个结构例子的方块图<图2是表示本发明实施方式2的燃料电池系统的一个结构例子的方块图<图3是表示本发明实施方式2的燃料电池系统的变形例的方块图。图4是表示本发明实施方式2的燃料电池系统的变形例的方块图。图5是表示本发明实施方式2的燃料电池系统的变形例的方块图。符号说明1.氢生成器2.燃烧器4.燃烧空气供给器5.点火器7.燃料电池7A.阳极7C.阴极8.第1气体通道8A.第1开闭阀9.第2气体通道9A.第2开闭阀9B.第3开闭阀10.废气路径11.第1热交换器20.原料燃料供给器21.检测器30.控制器100、110、120、130、140.燃料电池系统201.第1传热介质路径202.第1蓄热器212.第2蓄热器200.第 1 泵210.第 2 泵211.第2传热介质路径213.第2热交换器220、230.放热器
222.第1旁通路径232.第2旁通路径
具体实施例方式首先,就有关本发明实施方式的燃料电池系统中的各种各样的特征作如下说明。第1实施方式的燃料电池系统具备使用原料燃料并通过重整反应来生成燃料气体的氢生成器、使用燃料气体进行发电的燃料电池、加热氢生成器的燃烧器、连通/切断将从氢生成器送出的气体提供给燃烧器的气体通道的开闭阀、将燃烧空气提供给燃烧器的燃烧空气供给器、被设置于燃烧器的点火器、控制器。而且,燃烧器被构成为,在燃料电池的发电过程中使用从上述气体通道提供的气体来进行燃烧;在燃料电池的发电过程中,在燃烧器发生熄火的情况下,控制器在维持连通/切断该气体通道的开闭阀开放的状态下,执行点火器的点火动作。通过该结构,在维持连通/切断将从氢生成器送出的气体提供给燃烧器的气体通道的开闭阀开放的状态下,尝试所谓执行点火器点火动作的燃烧器的熄火对策。因此,在具备了使用蒸发水(水蒸汽)来进行重整反应的氢生成器的本实施方式的燃料电池系统中,在燃烧器发生熄火的情况下能够比以往技术更进一步减少由于水蒸发而施加于燃料电池的阳极气体通道的压力损坏。在此,所谓“原料燃料”是指至少含有将碳以及氢作为构成元素的有机化合物并由上述重整反应生成燃料气体的物质。作为像这样的“原料燃料”可以列举甲烷和乙烷以及
丙烷等碳化氢、甲醇以及乙醇等醇等。所谓“燃烧器”是指例如能够使燃烧炉等的燃料和空气的混合气体燃烧的加热装置,所谓“燃烧器的熄火”正如以上所述是指“燃烧器”的火焰发生熄灭的现象。所谓“点火器”是指例如像点火器(点火塞(点火plug))那样的电气点火装置, 在此情况下所谓“点火器的点火动作”是指使用点火塞来使电火花飞溅的动作。作为“开闭阀”例如可以使用由电磁力来进行阀体开闭的电磁阀。另外,所谓“连通/切断将从所述氢生成器送出的气体提供给所述燃烧器的气体通道的开闭阀”包含以下所述的两个阀,即,被设置于从氢生成器送出的气体旁通于燃料电池从而导入到所述燃烧器的第1气体通道的第1开闭阀、连通/切断从氢生成器送出的气体经由燃料电池从而被导入到燃烧器的所述第2气体通道的第2开闭阀。所谓“气体通道的连通/切断”(气体通道的连通以及切断)是指气体通道内的气体所流通的空间的开闭,在“开闭阀”为开放的状态下确保在气体通道中流动的气体的通气,在“开闭阀”为关闭的状态下在气体通道中流动的气体的通气被切断。“控制器”是由内藏有CPU和储存器的微处理器等所构成。“控制器”既可以是单个也可以是多个。另外,第2实施方式的燃料电池系统相对于第1实施方式的燃料电池系统还可以具备将原料燃料提供给氢生成器的原料燃料供给器。而且,在燃料电池发电过程中,燃烧器发生熄火的情况下,控制器在维持上述开闭阀的开放的状态下,执行由原料燃料供给器进行的原料燃料向氢生成器的供给、以及由燃烧空气供给器进行的向燃烧器的燃烧空气的供给,并且也可以执行点火器的点火动作。
根据该结构,通过点火器的点火动作再一次对燃烧器进行点火的情况下,因为执行由原料燃料供给器进行的原料燃料向氢生成器的供给,所以能够顺利地继续进行燃料电池发电。另外,第3实施方式的燃料电池系统相对于第1或者第2实施方式的燃料电池系统,燃烧器没有通过点火器的点火动作点着火的情况下,控制器可以执行燃料电池系统的
停止处理。根据该结构,在燃料电池发电过程中在燃烧器发生熄火的情况下,能够惊吓点火器点火动作的在点火异常时的恰当处理。此外,关于该“燃料电池系统的停止处理”的具体例子将在后面加以说明。另外,第4实施方式的燃料电池系统相对于第1 第3实施方式的燃料电池系统中的任意一种,燃烧器没有通过点火器的点火动作点着火的情况下,控制器可以控制燃烧空气供给器的操作量,以使其大于燃料电池发电过程中的燃烧空气供给器的操作量。根据该结构,因为增加了被送往燃烧器的空气量,所以能够稀释燃烧器内的可燃性气体并将其排出至燃料电池系统外部。另外,在燃烧器没有点着火的情况下,来自于燃烧空气供给器的空气因为作为冷却燃料电池系统的冷却介质而行使其功能,所以如果增加空气量的话,那么就能够顺利地对燃料电池系统进行冷却。在此,作为“燃烧空气供给器”例如可以使用风扇等送风机。所谓“燃烧空气供给器的操作量”是指在决定作为“燃烧空气供给器”控制量的空气量的因素当中能够由“控制器”进行控制的决定因素(例如风扇的旋转速度)。因此,根据“燃烧空气供给器的操作量”的增减就能够增减被送往燃烧器的空气量。另外,第5实施方式的燃料电池系统相对于第1 第4实施方式的任意一种实施方式的燃料电池系统,还可以具备第1气体通道,该第1气体通道中,从氢生成器送出的气体旁通于燃料电池从而被导入到燃烧器;连通/切断第1气体通道的第1开闭阀;第2气体通道,该第2气体通道中,从氢生成器送出的尾气经由燃料电池从而被导入到燃烧器;连通/切断第2气体通道的第2开闭阀。而且,控制器在开放上述第1开闭阀以及第2开闭阀中至少一者的状态下,可以执行点火器的点火动作。另外,第6实施方式的燃料电池系统相对于第1或者第2实施方式的燃料电池系统,还可以具备进行从所述燃烧器排出的废气与传热介质之间的热交换的热交换器、所述传热介质所流通的传热介质路径、用于使传热介质流通于所述传热介质路径的泵、蓄存由所述传热介质回收的热的蓄热器。而且,在由点火器进行的点火动作过程中,控制器可以使上述泵工作。根据该结构,即使是在由燃烧器没有处于燃烧的点火器所进行的点火动作过程中,仍然不仅会恰当地进行废气与传热介质之间的热交换而且恰当地进行对来自于废气的热回收。“热交换器^果是以交换高温流体(加热流体)和低温流体(受热流体)所持有的热作为目的的装置的话,无论怎样的结构都是可以的。但是,如果考虑了燃料电池系统的热效率的话,优选通过热交换来回收废气中的热。热回收例如是被用于热水供应、地暖等用途即可。在此情况下,“传热介质路径1Π果是使用被连接于蓄热器(例如构成热水供应用的热水储罐或者地暖的路径)的配管即可。
“传热介质”优选为液体,例如可以使用液态水以及防冻液等。“泵”如果是能够使传热介质流通于传热介质路径的装置的话,那么无论怎样的结构都可。所谓“废气”是指从燃烧器排出的气体,由燃烧燃料和燃烧空气的混合气体的燃烧所产生的燃烧废气或燃烧器停止燃烧时的燃烧空气等就是“废气”的一个例子。另外,第7实施方式的燃料电池系统相对于第1或者第2实施方式的燃料电池系统,上述点火器点火动作的动作时间可以比启动处理过程中的燃烧器开始燃烧时的点火器点火动作的动作时间要短。在燃料电池的发电过程中,在燃烧器发生熄火的情况下,存在于燃烧器内的可燃性气体量因为比启动处理的在燃烧开始时的点火动作的情况来得多,所以如果点火动作时间变长的话那么可燃性气体有可能从燃烧废气路径被排出至燃料电池系统外部。在此,如以上所述通过将在发电过程中熄火时的点火动作时间调整成比启动开始时的点火动作时间来得短,从而就能够减少可燃性气体被排出至燃料电池系统外部的可能性。在此,所谓 “点火动作的动作时间”如果以点火器的点火动作作为例示的话,那么是指连续性地使点火器的火花持续飞溅的点火动作的点火时间,并不是指还包含中间加上燃烧器预吹扫(由空气进行的吹扫)的重试点火动作的总点火时间。所谓“启动处理”是指包含使氢生成器的温度上升至适合于重整反应的温度的升温工序并且直至将高浓度的含氢气体开始提供给燃料电池的处理。(实施方式1)以下是一边参照附图一边就有关本发明实施方式1的燃料电池系统的具体结构例以及动作例加以说明。但是,以下的具体说明不过是例示上述各个燃料电池系统的特征。例如,在将适当的参照符号标注于与特定了上述各个燃料电池系统的术语相同的术语上来说明以下具体例子的情况下,该具体装置为对应于此的上述各个燃料电池系统的构成要素的一个例子。因此,上述各个燃料电池系统的特征并不被以下的具体说明所限定。[燃料电池系统的结构例]图1是表示本发明实施方式1的燃料电池系统的一个结构例的方块图。如图1所示,燃料电池系统100具备使用原料燃料并由重整反应来生成燃料气体的氢生成器1。另外,燃料电池系统100具备将原料燃料提供给氢生成器1的原料燃料供给器20。另外,作为氢生成器1的重整反应所必要的水的供给源如使用水道自来水总阀,并在水道自来水总阀与氢生成器1之间的配管上配置调整水量的阀(没有图示)等。在将原料燃料以及水提供给氢生成器1的情况下,氢生成器1在重整催化剂层 (没有图示)的作用下使这些发生重整反应。之后,在氢生成器1中生成含氢气体(燃料气体)。此外,在氢生成器1内配置有具备重整催化剂层的重整器(根据装置构造,会有合并设置为了减少含氢气体中的一氧化碳而由转化反应来减少一氧化碳的转化器或者由氧化反应来减少一氧化碳的一氧化碳除去器的情况),像这样的氢生成器1的内部构造是为人们所公知的。因此,在此省略对其作详细说明以及图示。原料燃料供给器20例如通过使用被连接于城市燃气(在城市里使用配管来提供的原料燃料气体)总阀的增压泵或者流量调整阀,从而在该情况下原料燃料供给器20将原
9料燃料中一个例子的甲烷气体为主要成分的城市燃气提供给氢生成器1。在600°C 700°C程度的高温条件下促进在重整催化剂层上的重整反应(吸热反应)。为此,对于在氢生成器1内进行重整反应来说成为必要的是要从外部将热提供给氢生成器1并且能够使重整催化剂层的温度上升的燃烧器2。因此,如图1所示,燃料电池系统100具备加热氢生成器1的燃烧器2、将燃烧用的空气(以下简称之为“燃烧空气”)提供给燃烧器2的燃烧空气供给器4、设置于燃烧器 2的点火器5。作为燃烧空气供给器4例如能够使用将含有燃烧所必要的氧的空气压送至燃烧器2的风扇。但是,燃烧空气供给器4并不限定于风扇,如果是能够提供空气的话那么其它装置也是可以的,例如也可以是泵。还有,有关向燃烧器2提供燃烧用的燃料(以下简称为“燃烧燃料”)的细节将在后面加以说明。如以上所述,将燃烧燃料以及燃烧空气提供给燃烧器2,由此,燃烧燃料以及燃烧空气的混合气体在燃烧器2内发生燃烧。作为燃烧器2的燃烧方法是扩散燃烧以及预混合燃烧,扩散燃烧是分别将燃烧燃料以及燃烧空气提供给燃烧器2内,在燃烧器2内燃烧燃料和燃烧空气发生碰撞后进行混合气体的燃烧。预混合燃烧是将燃烧燃料和燃烧空气作预先混合而后提供给燃烧器2内,由此来进行混合气体的燃烧。在本实施方式中既可以使用扩散燃烧也可以使用预混合燃烧。但是,在使用预混合燃烧的情况下有必要以在预混合部火焰不发生回火的形式构成燃烧器。作为防止回火的结构例如在将混合气体提供给燃烧器2的混合气体供给路径内设置金属网等,只要能够做到火焰不再传递到更上游那样即可。点火器5是作为在燃烧器2中使燃烧燃料以及燃烧空气的混合气体着火的点火源而被使用的,作为点火器5的一个例子可以使用能够发出电火花的点火器(点火塞)。另外,如图1所示在燃烧器2中配设有能够检测混合气体有无着火和能够检测燃烧器2的燃烧状态的检测器21。作为检测器21的一个例子能够使用火焰棒检测器(flame rod)。如图1所示,燃料电池系统100具备使用在氢生成器1中生成的燃料气体(氢气) 来进行发电的燃料电池7。在燃料电池7中被提供给燃料电池7的阳极7A的燃料气体和被提供给燃料电池7 的阴极7C的氧化剂气体(例如空气)发生电化学反应,从而产生电力以及热。然后,在阳极 7A上没有被使用的剩余燃料尾气作为燃烧燃料被提供给燃烧器2,在阴极7C上没有被使用的剩余氧化剂气体被排出至燃料电池系统100外(大气中)。此外,对于燃料电池7来说主要可以使用固体高分子型燃料电池、磷酸型燃料电池以及固体氧化物型燃料电池等。另外, 在使用固体氧化物型燃料电池的情况下,即使是如图1所表示那样的包含重整器的氢生成器和燃料电池本体有所不同的外部重整型的固体氧化物型燃料电池也没有关系,且即使是氢生成器和燃料电池本体被一体化的内部重整型的固体氧化物型燃料电池也没有关系。如图1所示,燃料电池系统100具备连通/切断(连通以及切断)将从氢生成器 1送出的气体提供给燃烧器2的气体通道的开闭阀。因此,使用像这样的开闭阀就能够对气体通道内的气体所流通的空间进行开闭。在上述气体通道上设置有从氢生成器1送出的可燃性气体(例如燃料气体)旁通于燃料电池7从而被导入到燃烧器2的第1气体通道8、从氢生成器1送出的可燃性气体 (例如燃料气体)经由燃料电池7从而被导入到燃烧器2的第2气体通道9。另外,对于上述开闭阀来说有连通/切断第1气体通道8的第1开闭阀8A和连通/切断第2气体通道 9的第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B。作为第1以及第2气体通道8、9例如可以使用形成流体通道的流体配管。作为第 1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B例如可以使用能够对流体配管内空间进行开闭的电磁阀。使用像这样的气体供给系统,向燃烧器2提供燃烧燃料例如如以下方式实施。作为第1供给例的情况是将第1开闭阀8A调整到开放状态从而将从氢生成器1 送出的燃料气体作为燃烧器2的燃烧燃料来加以使用。在此情况下,来自原料燃料供给器 20的原料燃料在通过氢生成器1内的时候被重整成燃料气体,该燃料气体以旁通于燃料电池7的形式经由第1气体通道8从而被提供给燃烧器2。本供给例主要是在燃料电池系统 100启动处理时被执行。作为第2供给例的情况是将第2以及第3开闭阀9A、9B调整到开放状态从而将从燃料电池7送出的燃料尾气作为燃烧器2的燃烧燃料来加以使用。在此情况下,来自于原料燃料供给器20的原料燃料在通过氢生成器1内的时候被重整成燃料气体,该燃料气体通过燃料电池7的阳极7A,从阳极7A排出的燃料尾气经由第2气体通道9从而被提供给燃烧器2。本供给例主要是在燃料电池系统100发电运转时被执行。如图1所示,燃料电池系统100具备控制器30。控制器30具备CPU和储存器等,根据燃料电池系统100的各个检测器信号控制燃料电池系统100的各种控制对象机器的动作。在本实施方式的燃料电池系统100中,例如控制器30如果由检测器21检测到燃烧器2的熄火的话,则调整到“维持连通/切断将从氢生成器1送出的气体提供给燃烧器2 的气体通道的开闭阀开放的状态”,并执行点火器5的点火动作。然后,在通过像这样的点火器5的点火动作而没有使燃烧器2点着火的情况下,控制器30执行燃料电池系统100的停止处理。此外,控制器30在通过上述点火器5的点火动作而没有使燃烧器2点着火的情况下,以比燃料电池7发电过程中的操作量要大的方式控制燃烧空气供给器4的操作量。此外,由该控制器30进行控制的细节将在后面加以说明。[燃料电池系统的通常的动作例]以下说明本发明实施方式1的燃料电池系统100的通常的动作例。此外,以下的动作是由控制器30通过控制燃料电池系统100的各部来加以完成的。在燃料电池系统100的通常的动作过程中大致可分成以下几个工序,即,启动工序、发电工序、停止工序、待机工序。但是,这几个工序因为都是公知的,所以以下只说明各个工序的概略部分。(启动工序)燃料电池系统100的启动工序是使启动前(例如后面所述的待机状态)的燃料电池系统100启动并调整到能够发电的状态的工序,在该启动工序中执行使氢生成器1的温度上升至适当温度的启动处理。
在该启动工序中,将燃烧燃料以及燃烧空气提供给燃烧器2,在燃烧器2中使用点火器5来使两者的混合气进行燃烧。燃烧空气的供给是由燃烧空气供给器4来加以实施的。 另外,在启动工序中的燃烧燃料的供给中,与上述第1供给例相同,用从氢生成器1送出并经由第1气体通道8从而被提供给燃烧器2的原料燃料气体来进行点火以及开始燃烧,将之后仍继续从氢生成器1送出的可燃性气体作为燃烧器2的燃烧燃料来加以使用。由此,进行氢生成器1的加热,如果氢生成器1的重整催化剂层的温度上升至重整反应所必要的温度的话,那么由重整反应从原料燃料以及水就生成了燃料气体(氢气)。然后,以能够稳定地生成一氧化碳浓度低的高质量含氢气体的方式,使氢生成器1的重整催化剂层充分升温的话,那么将转移至燃料电池系统100的发电工序。(发电工序)燃料电池系统100的发电工序是使用在氢生成器1中生成的燃料气体(氢气)并从燃料电池7取得电力的工序。在该发电工序中高质量的含氢气体被提供给燃料电池7的阳极7A。另外,由没有图示的供给器将氧化剂气体(此处是空气)提供给燃料电池7的阴极7C。之后,燃料电池 7由这些氢气与空气的电化学反应而产生电力以及热。电力例如能够使用于家庭的电器产品,热例如可以用于家庭室内暖气和热水供应。如以上所述,以本实施方式的燃料电池系统 100就能够构筑出利用电力以及热的热电联供系统,也可以构筑出只利用电力而废弃热的单能供应系统。此外,即使是在燃料电池系统100的发电工序中还是有必要以能够将重整催化剂层的温度维持在能够生成高质量含氢气体的温度的形式继续燃烧器2的燃烧。因此,在该发电工序中的燃烧燃料的供给中,采取了将燃料尾气使用于燃烧器2的燃烧燃料的上述第 2供给例。(停止工序)燃料电池系统100的停止工序是停止由燃料电池系统100所产生的电力的生成的工序。例如,在家庭用的电力或者热的需要量比规定量来得小的情况下、在设想那样的状况的情况下、或者在通过没有图示的操作器由使用者的输入操作发出停止燃料电池系统 100发电的指令等情况下执行以下停止工序。以该停止工序停止向氢生成器1提供原料燃料以及水。另外,停止向燃烧器2提供燃烧燃料,由此,燃烧器2的燃烧被停止。但是,在此情况下一般是暂时继续提供来自燃烧空气供给器4的燃烧空气。由此,就能够吹扫残留于燃烧器2内部的可燃性气体。(待机工序)燃料电池系统100的待机工序是在结束了上述停止处理之后直至有进入下一次启动的指示为止准备着下一次启动而处于待机的工序。在该待机工序中,继续燃料电池系统100运转停止的待机状态。[燃料电池发电过程中的燃烧器熄火时的工作例]在将燃烧炉用于燃烧器2的情况下会有燃烧器2的火焰发生熄灭熄火的情况。对于燃烧器2熄火的原因来说可以考虑为燃烧燃料的供给量与燃烧空气的供给量之间的平衡过于紊乱、伴随于从燃料电池7的阳极7A排出的燃料尾气的水滴混入到燃烧器2内、以
12及所谓大气压和风速的自然现象的变动等。由以上所例示的理由,燃烧器2会在燃料电池7的发电中发生熄火,如果就这样不改变该状态的话那么因为会变得不能够将重整反应所必要的热提供给氢生成器1,所以也就不能够在氢生成器1中生成氢气。因此,在本实施方式的燃料电池系统100中,在燃料电池7的发电过程中如果发生了燃烧器2熄火的情况那么取代上述以往例的停止处理而维持第2开闭阀的开放,点火器 5的点火动作正如以下所例示的那样执行。此外,以下所述动作是由控制器30通过控制燃料电池系统100的各部来加以完成的。在燃料电池7的发电过程中如果燃烧器2发生熄火的话那么根据检测器21的输出信号检测熄火情况。之后,开始以下所述动作。首先,立即执行点火器5的点火动作。燃烧器2的熄火原因因为有很多诸如气体供给系统的过度紊乱等,所以通过就以这样不变的状态继续提供燃烧空气以及燃烧用原料燃料,从就能够期待燃烧器2内的混合气体成为在燃烧器2中的能够燃烧的空燃比。为此, 本实施方式的燃料电池系统100在燃烧器2发生熄火的时候维持第2开闭阀9A以及第3 开闭阀9B的开放状态,并且继续由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1的原料燃料的供给、向氢生成器1的水供给以及来自于燃烧空气供给器4的燃烧空气的供给。因此,本实施方式的燃料电池系统100能够比以往技术更加减少由于施加于燃料电池阳极气体通道的压力损坏,从而变得能够执行燃烧器2的再点火。此外,本实施方式的燃料电池系统100中,在燃烧器2发生熄火的时候维持第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B的开放状态,与此同时继续由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1的原料燃料供给、向氢生成器1的水供给、以及来自于燃烧空气供给器4的燃烧空气的供给,从而执行由点火器5进行的点火动作,但是并不限定于此。例如,也可以被构成为,在关闭第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中的至少任意一个以及开放第1开闭阀8A的同时,继续由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1的原料燃料供给、向氢生成器1的水供给以及来自于燃烧空气供给器4的燃烧空气的供给,从而执行由点火器5进行的点火动作。在此,在关闭第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中的至少任意一个以及开放第1开闭阀8A的时候虽然是以同时或者前后实施第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中的至少任意一个的开闭与第1开闭阀8A的开闭的切换(例如第2开闭阀9A从“开”到“关”的切换、第1开闭阀8A从“关”到“开”的切换)的形式加以构成, 但是对于该任意一个的切换动作来说还是包含在“维持连通/切断将从氢生成器1送出的气体提供给燃烧器2的气体通道的开闭阀为开放的状态”。但是,在关闭了第2开闭阀9A 以及第3开闭阀9B当中的至少任意一个之后,再开放第1开闭阀8A的情况下两个阀因为变成了一起关闭的状态,所以两个阀关闭的时间是以成为在燃料电池7的构成部件(例如电解质膜)上不受到损伤的规定时间的形式加以设定的。或者,也可以被构成为,在一起开放第1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B的同时,继续由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1的原料燃料供给、向氢生成器 1的水供给以及来自于燃烧空气供给器4的燃烧空气的供给,从而执行由点火器5进行的点火动作。如以上所述,本实施方式的燃料电池系统100中,在燃烧器2发生熄火的时候,通过调整到开放第1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中的至少任意一方的状态,从而控制器30执行由点火器5进行的点火动作。另外,在燃料电池7发电过程中,在燃烧器2发生熄火的情况下的点火器5点火动作的动作时间被设定成比燃料电池系统100启动处理过程中的点火器5点火动作的动作时间来得短。该理由将在以下的叙述中加以说明。此外,所谓“点火动作的动作时间”如果是以点火器的点火动作来例示的话,那么是指持续使点火器的火花飞溅的点火动作的时间,并不是指还包含中间加上燃烧器2预吹扫(由空气进行的吹扫)的重试点火动作的总点火时间。在燃料电池系统100的启动处理过程中,因为是在执行点火器5点火动作的状态下,从比可燃范围来得低的一侧能够渐渐地提高燃烧空气以及燃烧燃料的混合气体中的可燃成分的浓度,所以即使延长点火动作的动作时间也不会产生问题。相对于此,因为认为在燃料电池7发电过程中在燃烧器2发生熄火的情况下,存在于燃烧器2内的燃烧空气以及燃烧燃料的混合气体中的可燃成分的浓度还在可燃范围内, 所以如果延长点火动作的动作时间的话,那么像这样的混合气体由在点火动作期间提供给燃烧器2的燃料气体以及燃烧空气而被挤出至燃烧器2的下游侧,甚至还会有从燃烧废气路径下游端的排气口被排出至燃料电池系统100外的可能性。因此,在考虑了抑制可燃性气体(可燃成分在可燃范围内的混合气体)扩散范围的扩大之后,从而优选点火器5点火动作的动作时间被设定成比燃料电池系统100启动处理过程中的点火器5点火动作的动作时间来得短。另外,在考虑了抑制可燃性气体扩散范围的扩大之后,从而优选仅以一次来执行点火器5的点火动作。根据该结构,就能够期待可燃性气体的扩散范围停留在燃烧器2内,所以能够抑制可燃性气体被排出至燃料电池系统100外。另外,点火器5点火动作的动作时间因为被缩短至规定时间(数秒的程度例如 “6秒”),所以在这期间仍然能够继续燃料电池7的发电。因此,在由点火器5的点火动作再一次对燃烧器2进行点火的情况下,不用中断燃料电池系统100的发电工序就能够继续燃烧器2的燃烧。此外,在燃烧器2进行点火的时候的对着火的判定是根据检测器21的输出信号来进行的。另外,本实施方式的燃料电池系统100在点火器5点火动作的动作时间即使是超过了上述设定时间“6秒”而由点火器5的点火动作却仍然不能够使燃烧器2点着火的情况下,由控制器30执行以下所述的燃料电池系统100的熄火异常停止处理。此外,燃烧器2没有被点着火的时候的点火异常判定是根据检测器21的输出信号来进行的。另外,这个设定时间“6秒”只不过是一个例子,只要是在点火动作期间不让含有可燃性气体的混合气体从排气口排出的时间的话,那么就能够根据机器的结构和气体流量作适当的设定。在燃料电池系统100刚发生熄火异常停止之后,因为可燃性气体存在于燃烧器2 内,所以要进行燃烧空气处理器4的动作并由空气稀释可燃性气体从而使之排出至燃料电池系统100外。此外,在此情况下,本实施方式的燃料电池系统100也可以以比燃料电池7 发电过程中的燃烧空气供给器4的操作量来得大的形式调整燃烧空气供给器4的操作量。
由此,就能够恰当地处理燃烧器2内的可燃性气体。另外,在燃料电池系统100的熄火异常停止处理过程中虽然停止了向氢生成器1 提供原料燃料以及水,但是在氢生成器1内仍然残留着原料燃料和重整水。而且,在燃料电池系统100刚停止之后的氢生成器1中对进行水蒸发以及由重整反应进行的氢气的生成来说还保有着充分的热。因此,如同以往案例经由燃料电池7的阳极7A而连接于燃烧器2的第2气体通道 9以及旁通于燃料电池7的第1气体通道8 (旁通通道)如果被封闭的话,那么由于氢气的生成和水蒸发引起的气体量(气体的摩尔数)增加会使得氢生成器1内压和燃料电池7内压上升以至于有可能损坏氢生成器1和燃料电池7的构造体。因此,本实施方式的燃料电池系统100是处于在停止向氢生成器1提供原料燃料以及水之后仍然开放第1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中的至少任意一方的状态。由此,在连通第1气体通道8以及第2气体通道9当中的至少任意一个的状态下, 即使是在进行从燃烧空气供给器4向燃烧器2提供燃烧空气并以燃烧空气来吹扫燃烧器 2内期间也能够抑制氢生成器1和燃料电池7的内压上升(以下称之为“过度升压抑制动作,,)。如果执行了像这样的过度升压抑制动作的话,那么就会有可能可燃性气体经由燃烧器2并通过排气口从而被排出至燃料电池系统100外,但是本实施方式如同以上所述因为此时使燃烧空气供给器4动作,所以可燃性气体的浓度被稀释从而就能够将稀释了的气体排出至燃料电池系统100外。此外,在此情况下,还考虑了由过度升压抑制动作而被排出的可燃性气体中可燃性成分的量,从而也可以以可燃范围内的可燃性气体不被排出至燃料电池系统100外的形式设定从燃烧空气供给器4提供的空气量(具体是燃烧空气供给器4 的操作量)。如以上所述,本实施方式的燃料电池系统100具备使用原料燃料并由重整反应来生成燃料气体的氢生成器1、使用燃料气体来进行发电的燃料电池7、加热氢生成器1的燃烧器2、连通/切断将从氢生成器1送出的气体提供给燃烧器2的气体通道的开闭阀、将燃烧空气提供给燃烧器2的燃烧空气供给器4、设置于燃烧器2的点火器5、控制器30。在此,在本实施方式的燃料电池系统100中上述气体通道的一个例子可以是从氢生成器1送出的气体旁通于燃料电池7从而被导入到燃烧器2的第1气体通道8。在此情况下,上述开闭阀的一个例子可以是连通/切断第1气体通道8的第1开闭阀8A。另外,上述气体通道另外的例子可以是从氢生成器1送出的气体经由燃料电池7从而被导入到燃烧器2的第2气体通道9。在此情况下,上述开闭阀另外的例子可以是连通/切断第2气体通道9的第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B。另外,也可以是在上述气体通道的一个例子的第 2气体通道9上只设置第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中任意一个的方式。在此情况下,上述开闭阀另外的例子可以是被设置于第2气体通道9的任意一个的开闭阀(9A或者 9B)。特别是在没有设置第1气体通道8、第1开闭阀8A以及第2开闭阀9A的方式中,第3 开闭阀9B作为上述开闭阀而行使其功能。然后,燃烧器2被构成为,在燃料电池7发电过程中例如将从第2气体通道9提供的气体作为燃烧燃料使用而进行燃烧。另外,控制器30被构成为,在燃料电池7发电过程中,在燃烧器2发生熄火的情况下,例如在开放第1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中至少任意一方的状态下,进行点火器5的点火动作。通过该结构,就能够在开放第1开闭阀8A和第2开闭阀9A以及第3开闭阀9B当中至少任意一方的状态下,尝试所谓进行点火器5点火动作的燃烧器2熄火后的点火动作。因此,关于具备进行使用蒸发水的重整反应的氢生成器1的本实施方式的燃料电池系统100,在燃烧器2发生熄火的情况下能够比以往技术进一步减少由于水蒸发而施加于燃料电池7的阳极气体通道的压力损坏。(实施方式2)以下是一边参照附图一边就有关本发明实施方式2的燃料电池系统的具体结构例以及动作例加以说明。但是,以下的具体说明不过是例示在“具体实施方式
”栏目开头所列举的各个燃料电池系统的特征。例如,在将适当的参照符号标注于与特定了上述各个燃料电池系统的术语相同的术语上来说明以下具体例子的情况下,该具体装置为对应于此的上述各个燃料电池系统的结构要素的一个例子。因此,上述各个燃料电池系统的特征并不被以下的具体说明所限定。[燃料电池系统的结构例]图2是表示本发明实施方式2的燃料电池系统的一个结构例的方块图。在图2中将相同的符号标注于与实施方式1的燃料电池系统100的结构部件相同的要素上从而省略对其结构部件的具体说明。如图2所示,本实施方式的燃料电池系统110相对于实施方式1的燃料电池系统 100追加了由从燃烧器2排出的废气与在第1传热介质路径201中流动的第1传热介质(例如液态水或者防冻液)的热交换进行的废热回收结构。具体是本实施方式的燃料电池系统110具备从燃烧器2排出的废气进行流动的废气路径10、第1传热介质所流动的第1传热介质路径201、在高温废气与低温第1传热介质之间进行热交换的第1热交换器11。在第1传热介质路径201上设置有第1泵200,由此, 第1传热介质在第1传热介质路径201中流动。另外,在第1传热介质路径201上设置有第1蓄热器202,由此,在第1传热介质路径201中流动的第1传热介质被蓄存于第1蓄热器202中。此外,第1泵200的动作是被控制器30所控制。废气成为在第1热交换器11中的加热流体。因此,从燃烧器2排出的废气被导入到废气路径10,该废气使用第1热交换器11冷却。另外,第1传热介质成为在第1热交换器11中的受热流体。因此,第1传热介质由上述热交换而被加热,通过第1热交换器11的高温第1传热介质进入到第1蓄热202并被蓄存于该处。根据该结构,因为被排出至燃料电池系统110外的高温废气被上述热交换所冷却,所以对于热能回收来说情况良好。另外,因为废气的热能够被上述热交换回收利用所以对于节能来说情况良好。[燃料电池系统的动作例]本实施方式的燃料电池系统110在燃料电池7发电过程中的燃烧器2熄火后的点火器5点火动作期间、以及在熄火异常停止处理的抑制升压动作过程中的至少任意一个中,根据第1泵200的动作,经由第1热交换器11而来自排出的废气的热回收由第1传热
16介质来进行。在燃烧空气供给器4的动作期间有燃料电池系统110的启动工序、发电工序以及停止工序,由通过在各个工序中的第1热交换器11的第1传热介质进行的从废气的热回收动作的内容将在以下作具体说明。在燃料电池系统110的启动工序以及发电工序中实行在燃烧器2中的混合气体的燃烧。在此,使第1泵200进行工作,并且在第1传热介质路径201中流动的第1传热介质通过第1热交换器11从由如此的燃烧而被高温化的废气(在此是由混合气体的燃烧所生成的燃烧废气)进行热回收。由此,排出至燃料电池系统110外的高温废气被经由第1热交换器11的热回收所冷却。另外,在上述燃料电池7发电过程中的燃烧器2发生熄火后的点火器5的点火动作期间、以及在熄火异常停处理的抑制升压动作中,燃料电池系统110的停止工序中,不进行在燃烧器2中的混合气体的燃烧。但是,即使是在该情况下高温状态的燃烧器2或者氢生成器1也还是作为废气的加热源存在的。特别是在燃料电池系统110熄火异常停止处理刚开始之后因为加大燃烧空气供给器4的操作量而使得燃烧空气的流速变快,所以很多的热量从燃烧部2或者氢生成器1被废气(在此主要是燃烧空气)带出,并且废气有被高温化的倾向。因此,在燃烧器2熄火后的点火器5的点火动作期间、以及在熄火异常停止处理的抑制升压动作过程中的至少任意一个中,使第1泵200进行工作,并且第1传热介质经由第1热交换器11进行从上述废气的热回收。如以上所述,虽然不进行在燃烧器2中的混合气体的燃烧,但是在燃烧空气供给器4的动作期间优选经由第1热交换器11实行由第1传热介质进行的从废气的热回收动作。如同以上所述,本实施方式的燃料电池系统110具备进行从燃烧器2排出的废气与第1传热介质之间的热交换的第1热交换器11、第1传热介质所流通的第1传热介质路径201、用于使第1传热介质流动于第1传热介质路径201的第1泵200、蓄存由第1传热介质回收的热的第1蓄热器202。然后,控制器30以在由点火器5进行的点火动作过程中、 以及在熄火停止处理过程中燃烧器2没有燃烧的状态下,在从燃烧空气供给器4提供燃烧空气期间的至少任意一方中,通过使第1泵200进行动作,从而经由第1热交换器11来实行由第1传热介质进行的废气的热回收动作。根据该结构,在燃烧器2不进行燃烧的由点火器5进行的点火动作过程中、以及在熄火异常停止处理过程中燃烧器2不进行燃烧的状态下,在从燃烧空气供给器4提供燃烧空气期间的至少任意一方中,废气的冷却由上述热交换作恰当实施。另外,废气的热被上述热交换所回收。(实施方式1、2的变形例)实施方式1的燃料电池系统100以及实施方式2的燃料电池系统110是在燃料电池7发电过程中燃烧器2发生熄火的情况下,控制器30被构成为,进行由原料燃料供给器 20进行的原料燃料向氢生成器1的供给、向氢生成器1的水供给以及由燃烧空气供给器4 进行的向燃烧器2的燃烧空气的供给,并且执行点火器5的点火动作。根据该结构,在由点火器5的点火动作再一次对燃烧器2实施点火的情况下,因为进行了由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1提供原料燃料,所以具有能够顺利地进行继续燃料电池7的发电的优点。
相对于此,本变形例的燃料电池系统中,控制器30被构成为,在燃烧器2发生熄火的时候停止由原料燃料供给器20进行的的原料燃料向氢生成器1的供给、以及来自于水供给器(没有图示)的水供给中的至少任意一方。对于实行向氢生成器1停止提供原料燃料来说,例如在由增压泵构成原料燃料供给器20的情况下,控制器30可以停止该增压泵的动作。对于实行向氢生成器1停止供给水来说,例如在由泵构成水供给器的情况下,控制器30 可以停止泵的动作。可以考虑为即使是停止由原料燃料供给器20进行的向氢生成器1的原料燃料的供给、以及来自水供给器的水供给中的至少任意一方,残留于氢生成器1内的水也会由氢生成器1的余热而生成水蒸汽,由伴随于此的氢生成器1内的体积膨胀而被挤压的可燃性气体继续被提供给燃烧器2,从而由点火器5的点火动作就能够进行燃烧器2的点火。因此,即使是在该情况下仍然可以认为具备进行使用蒸发水的重整反应的氢生成器1的本实施方式的燃料电池系统100、110在燃烧器2发生熄火的情况下能够比以往技术更进一步减少由于水蒸发而施加于燃料电池7阳极气体通道的压力损坏。(实施方式2的其它变形例)以下是就有关被用于实施方式2的燃料电池系统110的废热回收结构的各种各样的变形例加以说明。图3和图4以及图5中无论哪一个都是表示被用于实施方式2的燃料电池系统的废热回收结构的变形例的方块图。此外,在各个附图中将相同的符号标注于共通的要素上从而省略对共通要素详细结构的重复说明。在图3中显示了以在二次冷却系统中回收从燃烧器2排出的废气的热,并在二次冷却系统的第2蓄热器212中蓄存该回收热的形式加以构成的废热回收结构。第2热交换器213从第1传热介质路径201的第1传热介质回收热,从第1传热介质回收的热被提供给第2传热介质路径211的第2传热介质(例如液态水或者防冻液)。 也就是说,第1传热介质成为在第2热交换器213中的加热流体,第2传热介质成为在第2 热交换器213中的受热流体。另外,由第2泵210的动作使第2传热介质路径211的第2 传热介质进行流动,由此,通过第2热交换器213的高温的第2传热介质进入到第2蓄热器 212中并被蓄存于该处。图3的燃料电池系统120以在燃烧器2不进行燃烧的由点火器5进行的点火动作过程中、以及在熄火异常停止处理过程中燃烧器2不进行燃烧的状态下,在从燃烧空气供给器4提供燃烧空气期间中的至少任意一方中,由控制器3的控制不仅仅使第1泵200进行工作而且还使第2泵210进行工作。由此,废气的热最终被第2传热介质所回收,其结果为废气的热被蓄存于第2蓄热器212中。在图4中显示了以在由第1传热介质回收废气的热的时候将第1传热介质的流入对象作为第ι旁通路径222的形式进行第1切换器221 (例如电磁式三通阀)的切换的废热回收结构。第1旁通路径222是以旁通于第1蓄热器202的形式连接第1蓄热器202上游的第1传热介质路径201和第1蓄热器202下游的第1传热介质路径201的路径。第1切换器221将通过第1热交换器11的第1传热介质的流入对象在第1蓄热器202与第1旁通路径222之间切换。放热器220是从通过第1旁通路径222的第1传热介质进行放热的放热器。图4的燃料电池系统130以在燃烧器2不进行燃烧的由点火器5进行的点火动作过程中、以及在熄火异常停止处理过程中燃烧器2不进行燃烧的状态下,在从燃烧空气供给器4提供燃烧空气期间中的至少任意一方中,使第1泵200进行工作的同时以将第1传热介质的流入对象作为第1旁通路径222的形式控制第1切换器221。由此,由第1传热介质进行回收的热通过放热器220而被放热。在图5中显示了以在二次冷却系统中回收从燃烧器2排出的废气的热并在二次冷却系统的第2蓄热器212中蓄存该回收热的形式加以构成的废热回收结构。另外,在二次冷却系统中以旁通于第2蓄热器212的形式设置连接第2蓄热器212上游的第2传热介质路径211和第2蓄热器212下游的第2传热介质路径211的第2旁通路径232。另外,第2 切换器231将通过第2热交换器213的第2传热介质的流入对象在第2蓄热器212与第2 旁通路径232之间切换。放热器230是从通过第2旁通路径232的第2传热介质进行放热的放热器。图5的燃料电池系统140以在燃烧器2不进行燃烧的由点火器5进行的点火动作过程中、以及在熄火异常停止处理过程中燃烧器2不进行燃烧的状态下,在从燃烧空气供给器4提供燃烧空气期间的至少任意一方中,使第1泵200以及第2泵210进行工作的同时以将第2传热介质的流入对象作为第2旁通路径232的形式控制第2切换器231。由此, 由第2传热介质进行回收的热通过放热器230而被放热。产业上的利用可能性本发明是关于具备进行使用蒸发水的重整反应的氢生成器的燃料电池系统,是提供一种在燃烧器发生熄火的情况下比以往技术更加能够减少由于水蒸发而施加于燃料电池阳极气体通道的压力损坏的燃点料电池系统。因此,本发明的燃料电池系统作为发电装置能够被利用于各种各样的用途上,例如能够被利用于家庭用或者业务用的燃料电池热电联供系统。
权利要求
1.一种燃料电池系统,其特征在于, 具备使用原料燃料并由重整反应来生成燃料气体的氢生成器; 使用所述燃料气体进行发电的燃料电池; 加热所述氢生成器的燃烧器;连通/切断将从所述氢生成器送出的气体提供给所述燃烧器的气体通道的开闭阀; 将燃烧空气提供给所述燃烧器的燃烧空气供给器; 设置于所述燃烧器的点火器;以及控制器,所述燃烧器被构成为,在所述燃料电池的发电过程中使用从所述气体通道提供的气体来进行燃烧,在所述燃料电池的发电过程中,所述燃烧器发生熄火的情况下,所述控制器在维持所述开闭阀开放的状态下执行所述点火器的点火动作。
2.如权利要求1所记载的燃料电池系统,其特征在于, 具备将所述原料燃料提供给所述氢生成器的原料燃料供给器;在所述燃料电池发电过程中,所述燃烧器发生熄火的情况下,所述控制器在维持所述开闭阀开放的状态下,执行由所述原料燃料供给器进行的所述原料燃料向所述氢生成器的供给、以及由所述燃烧空气供给器进行的向所述燃烧器的所述燃烧空气的供给,并且执行所述点火器的点火动作。
3.如权利要求1所记载的燃料电池系统,其特征在于,所述燃烧器通过所述点火动作没有点着火的情况下,所述控制器执行所述燃料电池系统的停止处理。
4.如权利要求1所记载的燃料电池系统,其特征在于,所述燃烧器通过所述点火动作没有点着火的情况下,所述控制器控制所述燃烧空气供给器的操作量使其大于所述燃料电池发电过程中的所述操作量。
5.如权利要求1 4中任意一项所记载的燃料电池系统,其特征在于, 具备第1气体通道,在该第1气体通道中,从所述氢生成器送出的气体旁通于所述燃料电池从而被导入到所述燃烧器;连通/切断所述第1气体通道的第1开闭阀;第2气体通道,在该第2气体通道中,从所述氢生成器送出的气体经由所述燃料电池从而被导入到所述燃烧器;以及连通/切断所述第2气体通道的第2开闭阀,所述控制器在开放所述第1开闭阀以及所述第2开闭阀中的至少任意一者的状态下, 执行所述点火器的所述点火动作。
6.如权利要求1或者2所记载的燃料电池系统,其特征在于, 具备进行从所述燃烧器排出的废气与传热介质之间的热交换的热交换器; 所述传热介质所流通的传热介质路径;用于使所述传热介质路径中的所述传热介质流动的泵;以及对由所述传热介质回收的热进行蓄存的蓄热器, 在由所述点火器进行的所述点火动作中,所述控制器使所述泵工作。
7.如权利要求1所记载的燃料电池系统,其特征在于所述点火动作的动作时间比启动处理过程中的所述燃烧器的开始燃烧时的点火动作的动作时间短。
全文摘要
本发明的燃料电池系统(100),具备使用原料燃料并由重整反应来生成燃料气体的氢生成器(1)、使用燃料气体来进行发电的燃料电池(7)、加热氢生成器(1)的燃烧器(2)、连通/切断将从氢生成器(1)送出的气体提供给燃烧器(2)的气体通道(9)的开闭阀(9A、9B)、将燃烧空气提供给燃烧器(2)的燃烧空气供给器(4)、被设置于燃烧器(2)的点火器(5)、控制器(30);燃烧器(2)被构成为,在燃料电池(7)的发电过程中使用从气体通道(9)提供的气体来进行燃烧;在燃料电池(7)的发电过程中,在燃烧器(2)发生熄火的情况下,控制器(30)在维持开闭阀(9A、9B)开放的状态下,执行点火器(5)的点火动作。
文档编号H01M8/10GK102369624SQ20108001474
公开日2012年3月7日 申请日期2010年3月26日 优先权日2009年3月31日
发明者保田繁树, 楠村浩一, 田口清, 田村佳央 申请人:松下电器产业株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1