燃料电池发电系统的制作方法

专利名称：燃料电池发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及轻便型、特别是涉及可以利用市售的丁烷气体卡式贮气瓶的轻便型燃料电池发电系统。
背景技术：
所谓燃料电池，主要是将氢和氧、或天然气等改性而得到富氢的改性气体与空气分别引入燃料极和氧极，在这一对电极之间依靠电化学反应进行发电，是一种公知的高能量效率的发电系统。因此，提出了利用这种燃料电池的轻便式发电系统。
日本专利特开平5-190196号提出了使用贮气瓶内的贮氢合金中吸收的氢使燃料电池工作的轻便式电源，但是内装有贮氢合金的贮气瓶价格贵，不仅通用性有问题，而且该贮气瓶重量大，作为轻便式电源有搬动不便的问题。
日本专利特开平6-310116号提出了一种轻便式燃料电池电源，它包括使用高压封入甲醇水溶液代替氢的燃料气体贮气瓶、并将该燃料气体贮气瓶喷出的甲醇水溶液改性为以氢为主成份的气体的燃料改性装置，以该以氢为主成份的气体作燃料进行发电的燃料电池，以及作为其容器的箱体。但是，用高压封入甲醇水溶液的燃料气体贮气瓶要使用高耐压的贮气瓶，不仅不适合轻便式系统，而且市场上没有销售，存在缺少通用性的问题。
所以作为轻便式发电系统，现在使用中的是汽油发动机发电系统，但是在数百瓦发电能力的小型发电系统中，其发电效率很低，仅在10％以下。

发明内容
因此，希望提供使用发电效率高的燃料电池、而且燃料源可以使用丁烷气体贮气瓶这种市售的便携式贮气瓶的、通用性强的轻便型燃料电池。但是存在着许多应该解决的问题。
1)丁烷气体的改性最好在600℃以上的高温进行，与甲醛的改性(220～270℃)相比温度是极高的，如此等等不同于水蒸气改性方式的温度水平。另一方面，对作为碳化氢系燃料的天然气的改性方法的利用正在研究，但是不能够原封不动地采用大型工厂的天然气改性方法，特别是很难提供适用于轻便式系统的改性器。
2)如果使用丁烷气体贮气瓶，则容易受周围温度的影响，很难根据负载向改性器提供规定量的丁烷气体，再将规定量的改性气体提供给燃料电池，得到所希望的发电量。
3)作为燃料电池，在轻便式的情况下固体高分子型燃料电池比磷酸型燃料电池更理想，但是在该情况下必须将改性气体中的CO浓度减少到数十ppm的数量级，特别是改性器的CO氧化部的操作条件较严格。
本发明的目的在于，提供解决上述问题、使用通用性强的丁烷气体贮气瓶、发电效率高的轻便式燃料电池的发电系统。
本发明是以另行申请(1997年6月30日)的改性器的发明为契机完成的，轻便式燃料电池发电系统包括内装有作为燃料的丁烷气体的轻便式丁烷气体贮气瓶，将来自贮气瓶的部分丁烷气体作为燃料、而使其余丁烷气体与水发生水蒸气改性反应并生成含氢的改性气体的轻便式改性器，利用上述改性气体中的氢气与空气中的氧气进行发电的轻便式燃料电池，对上述丁烷气体贮气瓶来的丁烷气体的气化量进行调节的手段，以及在从上述丁烷气体贮气瓶到上述改性器的丁烷气体提供路径上设置的丁烷气体流量调节手段。
采用本发明，如图9的系统原理图所示，用改性器使来自卡式贮气瓶的丁烷气体与水蒸气发生丁烷气体的水蒸气改性反应，生成以氢为主成份的改性气体，在燃料电池单元中使氢和氧发生反应，得到直流电，将它或使用逆变器将其变换为交流电，提供给负载。即使是数百瓦特的小型发电系统也能够得到20％以上的高发电效率，可以达到使用汽油发动机时的能量效率的3倍左右。
从上述丁烷气体贮气瓶到改性器的气流路径由提供改性用的丁烷气体的气流路径和提供改性器的燃料用的丁烷气体的气流路径构成，将部分丁烷气体作为燃料使用，其余丁烷气体作为改性用的热源使用，可以得到高改性温度，这是很理想的。
本发明的理想的发电系统的形态，是具备2个以上的所述丁烷气体贮气瓶，即使在替换贮气瓶时，也能够经常不断地提供气流，使得能够连续运转。
上述丁烷气体贮气瓶设置对其丁烷气体的气化量进行调节的手段。丁烷气体的气化可以通过减压及/或加热进行。加热是对贮气瓶直接或间接进行，可以从利用电热器或燃料电池排出的热量的手段，以及利用改性装置排出的热量的手段中选出一种加热手段。以此调节贮气瓶的温度，可以调节丁烷气体的气化量。
只对所述丁烷气体的气化量进行调节是难于确保必要的气流量的。因此，虽然设置上述丁烷气体气流量调整手段，但是最好是由压力调整器与流量调整阀构成。
丁烷气体贮气瓶提供的丁烷气体含有硫磺成份，容易使改性器的催化剂劣化，因此最好是进行脱硫。所以在本发明的最佳实施形态中，在提供所述改性用的丁烷气体的气流路径上设置了脱硫器。为了提高脱硫效率，比较理想的是先将硫磺成份变成硫化氢，使其吸附在脱硫器上。因此在本发明的最佳实施形态中，脱硫器具备在改性用的丁烷气体中添加氢的加氢催化部。
在丁烷气体的水蒸气改性反应中，首先使用镍或钌等催化剂，以600℃以上的温度使水蒸气和丁烷气体的混合气体进行如下反应。还有，在使用镍系催化剂的情况下，在S/C＜2时催化剂将发生劣化，而在使用钌系催化剂的情况下，即使S/C＜2催化剂也不容易发生劣化。
上述改性反应部在600℃以上、S/C＞2.5的条件下运行，最好是在S/C为3左右的条件下运行。因为与S/C＜2.5(对天然气进行水蒸气改性的大型工厂的情况)相比，能量效率虽略微差些，但是能够确保催化剂有长寿命(参照

图10)。
接着，在大约220～280℃的温度条件下在铜锌系催化剂构成的移位(shift)催化部使一氧化碳与水蒸气发生反应。
通常以使一氧化碳浓度降低到1％以下为目标。
再在铂或钌系催化剂构成的选择氧化催化部有选择地使一氧化碳氧化，使一氧化碳浓度降低。通常以50ppm以下为目标。在使用铂系催化剂时，反应温度的调整必须极其严格地进行，而在使用钌系催化剂时，能够在约120～180℃的比较宽的温度范围内有选择地使一氧化碳氧化，因此是理想的。
上述改性器必须是轻便式小型的，为了高效率地进行水蒸气的改性，重要的一点是正确的控制温度，最理想的是独立形成改性反应部、移位反应部及一氧化碳氧化部，再做成一体的改性器。改性器的各种形态在另一申请(1997年6月30日)有详细说明。
上述改性反应部使用的催化剂Ru/Al2O3或Ru/ZrO2可以使用如下方法制得，即将载体浸渍于氯化钌溶液中，使其含浸氯化钌，再烘干后，使用肼或氢作为还原剂使其还原，再水洗、烘干而制得。这些催化剂的改性催化性能比Ni/Al2O3催化剂好(参照图11)。
上述一氧化碳氧化部最好是在化学计量比(即改性气体中的一氧化碳氧化用的空气的理论数量与所使用的空气的数量之比)为3～10的条件下运行。因为一氧化碳氧化效率高，(参照图12)，在3以下，氧在氢的氧化中消耗，一氧化碳的浓度不减少。又，上述一氧化碳氧化部比较理想是具备催化剂Ru/Al2O3，在120～180℃的温度下运行。这是因为与铂催化剂相比氧化温度范围宽，容易控制。
最好是将所述改性器来的改性气体中的水份、从燃料电池排出的改性气体、排出的空气中的水份，以及/或者燃烧气体中的水份加以回收，作为改性用水循环利用。在这种情况下，最好是具备对上述循环利用的水进行过滤的过滤器、进行净化的离子交换器以及贮水的水箱。
虽然具备通过逆变器及变换器输出所述燃料电池的电力，使所述燃料电池的功率输出不因负载而变动的电路，但是最好是具备通过调节器连接于该电气线路的二次电池。因为可以作为起动时的电源，或能够适应急剧的负载变化。
附图概述图1是表示本发明第1实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图2是表示本发明第2实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图3是表示本发明第3实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图4是表示本发明第4实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图5是表示本发明第5实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图6是表示本发明第6实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图7是表示本发明第7实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图8是表示本发明其他实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。
图9是表示本发明的发电系统的原理图。
图10是表示丁烷气体改性时改性气体率相对于S/C的变化曲线。
图11是表示改性催化剂钌的性能的、改性气体量相对于空间速度变化的曲线。
图12是表示一氧化碳氧化性能的、氧化后的一氧化碳浓度相对于化学计量比变化的曲线。
图13是本发明的发电系统的配置概要图。
图14是表示本发明的最佳实施状态的流程图。
图15是表示卡式贮气瓶的其他两种加热方式A、B的概要图。
图16是表示改性用的丁烷气体的其他脱硫方式的概要图。
下面对本发明作详细说明。
下面根据附图对第1燃料电池发电系统的实施形态加以说明。图1是表示本发明第1实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。上述燃料电池发电系统如图1所示，在箱体20内具有向燃料电池12提供丁烷气体的燃料供给装置11及进行发电的燃料电池12。
本发明的特征在于，上述燃料供给装置11具备使用丁烷气体作为原燃料、以该丁烷气体作为供给源装满丁烷的轻便式的丁烷气体贮气瓶(卡式贮气瓶cassettebomb)1。上述丁烷气体贮气瓶1可实现卡式等小型化，与氢气相比，较容易使用。作为上面所述的丁烷气体贮气瓶1，可以举出日本工业标准JIS-S-2148规定的卡(cassette)式炉用燃料容器等。又，上述燃料供给装置11具备装丁烷气体贮气瓶1的装接件2及对由安装的丁烷气体贮气瓶1引入的丁烷进行减压、使其气化的气化器3。也可以在燃料供给装置上设置与这样的气化器3配合或单独地对丁烷气体的气化量进行调节的手段。其详细情况将在图14及图15叙述。又，上述气化器3没有特别限定形式，只要是能使丁烷变成气体状态提供给后续工序的改性器4的装置就可以，如下面所述，将JIS-S-2148所规定的丁烷气体卡式贮气瓶水平设置时不特别需要气化器3。
用上述装接件2，丁烷气体贮气瓶1可以自由地装上、卸下。因此，贮气瓶中的丁烷气体用光的话，可以多次更换丁烷气体贮气瓶1，能够供给所需数量的丁烷气体。上述气化器3与燃料电池12之间设置丁烷气体流量调节手段。上述燃料电池12具备进行改性反应的改性器4、减少在改生器4生成的气体的一氧化碳的一氧化碳清除器5，以及燃料电池主体6。上述改性器4是用改性催化剂使丁烷气体与水蒸汽状态的水发生水蒸汽改性反应，生成富含氢的改性气体的装置。作为上述改性催化剂，可以举出将金属担载于载体的催化剂。担载金属可以举出钌、铑、镍等。其中将钌或铑中的至少一种担载金属担载于载体上的改性催化剂与担载有镍等担载金属的改性催化剂相比，催化活性高，因而能使改性器4小型化。而且使用上述担载有钌或铑的改性催化剂的改性器4，由于它既小型又能够长时间维持改性催化剂的功能，从这一点来看是比较理想的。上述担载有担载金属的载体可以使用氧化锆或氧化铝等，此外还可使用硅胶、活性氧化铝、二氧化钛、堇青石(cordierite)、沸石、丝光沸石、硅胶、活性碳等。在用上述改性器4生成的改性气体中，与氢同时还生成微量二氧化碳、甲烷气体、一氧化碳。
连接上述改性器4还有一氧化碳清除器5。一氧化碳清除器5是用于减少改性气体中的一氧化碳浓度的。在本系统中，一氧化碳是会使广泛用作电池主体6的电极的铂催化剂等中毒的气体，因此有必要减少。上述一氧化碳清除器5的结构有例如将使用催化剂减少一氧化碳的一氧化碳移位器和使一氧化碳氧化的一氧化碳氧化清除器组合的结构，或一氧化碳移位器与向甲烷移位的甲烷转化器组合的结构。上述一氧化碳移位器使用的催化剂，担载金属有例如铁、铬、铜、锌等，载体有例如氧化铝系材料等。上述一氧化碳氧化清除器比较理想是在用一氧化碳移位器减少了一氧化碳的改性气体中再混入氧或空气，利用以铂、钌等为担载金属的氧化铝系的载体构成的催化剂使其反应，更进一步降低一氧化碳浓度。又，上述甲烷转化器利用镍、钯、铑等作为担载金属的氧化铝系的载体构成的催化剂使通过一氧化碳移位器的改性气体中的一氧化碳与氢发生反应，使甲烷逆移位以减低一氧化碳浓度。
通过上述一氧化碳清除器5的改性气体被提供给燃料电池主体6。向燃料电池主体6的燃料板(负极)引入改性气体中的氢，向另一极即氧极(正极)引入空气中的氧，在这燃料极(负极)与氧极(正极)之间基于电学反应进行发电。上述燃料电池主体6的例子有磷酸型燃料电池、固体高分子型燃料电池等，其中具有通过固体高分子膜引入上述改性气体中的氢的燃料极和引入氧的氧极的固体高分子型燃料电池即使在70～80℃的较低温度下也能工作，因此受设置场所限制少，作为便携式燃料电池较理想。
用上述燃料电池主体6发电的输出可以作为直流电取出。上述燃料电池发电系统具备逆变器21，稳定地进行直流与直流，或直流与交流的变换，以易于使用上述直流功率的规定的形式稳定地取出上述直流功率。利用上述逆变器21，可以与一般市电的交流电一样以100V交流电输出，或以12V直流电输出。上述燃料电池发电系统采用原燃料容易使用的轻便式丁烷气体贮气瓶1，安装在装接件2上，因而能够供给与需要量相应的丁烷气体，因此能够使容纳系统的箱体小型化，容易移动。而且还具备一氧化碳清除器5，因此能够维持高发电效率。
第2实施形态示于图2。为了使上述燃料供给装置11及燃料电池12一个人能够搬动，因此容纳这些部分的箱体20具备搬运用的把手22、车轮23及皮带。由于上述燃料电池发电系统本身的小型化，同时还备有这些部件，可以很容易地搬运。
还有，燃料电池发电系统起动时需要电功率，因此在室外等使用时最好是内装有能以本身能量起动的这样大小容量的电池(未图示)。
第3实施形态示于图3。图3是表示本发明第3实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。下面的燃料电池发电系统的说明只涉及与上述燃料电池发电系统的不同点。上述燃料电池发电系统具备可以同时装接两个卡式丁烷体贮气瓶1、1的装接件2。在用个丁烷气体贮气瓶1工作的情况下，由于贮气瓶内的丁烷气体用完时需要更换，这时将会暂时中断丁烷气体的供应。因此发电也会停止。采用上述同时设置两个丁烷气体贮气瓶1、1，在对一边的丁烷气体贮气瓶1进行更换的时间里，由于另一边的丁烷气体贮气瓶1可以提供丁烷气体，所以能够继续进行发电。上述丁烷气体贮气瓶1气体用完时最好是用蜂鸣器或指示灯等显示。还有，上述燃料电池发电系统只要同时设置丁烷气体贮气瓶1两个以上，并不受上述实施形态的限定。
第4实施形态示于图4。上述燃料电池发电系统能够在通常工作时将装接于装接件2的丁烷气体贮气瓶1内的丁烷气体贮藏于具有暂时贮存功能的上述燃料箱9中。燃料电池的发电在起动时需要很多丁烷气体，因此采取当前一次使用时补充燃料箱9贮存的丁烷气体的结构。由于在起动之际从丁烷气体贮气瓶1以外的来源补充丁烷气体，所以能够顺利起动。而且安装在装接件2上的丁烷气体贮气瓶1是1个，在必须更换该丁烷气体贮气瓶1时也可以从燃料箱9得到丁烷气体补给，因此不必停止发电，能够继续工作。
上述燃料箱9也可以采用如图4所示形成能暂时把从丁烷气体贮气瓶1引入的全部丁烷气体贮存于燃料箱9的结构，但采取像图5所示的第5实施形态那样的构造，即将燃料箱9设置在装接件2与气化器3之间的分叉管道上，能够切换阀门26把必要数量的气体贮存到燃料箱9中，而只在必要时提供补给。如上所述，上述燃料电池电发系统具有利用燃料箱9贮存的丁烷气体，调整向燃料电池12提供的气体量的功能，因此既是轻便式又能够不停止地长时间发电。
下面图6表示第6实施形态。上述燃料电池系统形成上述燃料供给装置11与燃料电池12能够分别独立的结构。在上述燃料供给装置11与燃料电池12连接的配管7上设置连接件8，将该连接件8拆开，则燃料供给装置11与燃料电池12即分离，安装该连接件8，使其互相吻合，将配管7连接起来，使丁烷气体流通，就这样，由于能分开，燃料供给装置11与燃料电池12可做得比较小而轻，就易于移动。其中最好也安装多个丁烷气体瓶1，或具备燃料箱9。而且改性器4的温度也有部分达到例如500℃以上高温的情况，因此可以使丁烷气体贮气瓶1或燃料箱9免于受热。而且也可以如下面所述以其作为热源加以有效利用。
下面图7表示第7实施形态。
下面图7表示第7实施形态。图7是表示本发明第7实施形态的燃料电池发电系统的典型结构的概略图。上述燃料电池发电系统在一氧化碳清除器5与燃料电池主体6之间有通过以最低限度贮存氢的氢贮存器10的气流路径。所述氢贮存器10可以是例如贮氢合金箱、氢贮气瓶。以泵等辅助动力预先在所述氢贮存器10贮备氢，以此可以在燃料电池发电系统起动后立即将氢贮存器10贮存的氢补充给通过一氧化碳清除器5而来的改性气体，因此能够迅速发电。而且减轻了起动时的改性器4的负担，因此能够使改性器4稳定运行。并且在工作中将通过一氧化碳清除器5的改性气体立即引入燃料电池主体6。另外在工作中改性气体中的氢也被贮存下来，可以在下一次起动时使用。
还有，在本发明的燃料电池发电系统中，与丁烷气体反应的水的供给装置和供给方法没有特别限定，例如图8所示，也可以在箱体20中内装贮水箱24及对从该贮水箱24引来的水进行过滤的过滤装置25。上述过滤装置25可以是例如离子交换器、中空纸膜过滤器、具有活性炭的装置。
图13是本发明的轻便式发电系统的配置概要图，图14表示其系统流程图。在图中，101是轻便式的卡式丁烷贮气瓶，使用例如日本工业标准JIS-S-2148的产品，在燃料电池主体100上同时水平设置两个，可以拆卸，而且以来自侧壁上安装的电风扇102的冷空气通过燃料电池主体的内部吸收燃料电池的废热，使得控制在规定的温度20～40℃。利用改性器110产生的废热的方法可以采用图15A、B所示的方法。图15A通过管道D将改性装置110排出的气体送到卡式贮气瓶101，为了进行温度控制，设置有气流路径控制板C。图15B在改性装置110的侧壁设置受热部R，通过热管P向放热部H传热，对卡式贮气瓶101进行加热。
如图14所示，从贮气瓶101输出的丁烷气体通过压力调整器103及流量调整阀104被送到改性装置110。丁烷气体通常被分流为燃料用丁烷气体和改性用丁烷气体提供给改性装置110。也就是说，燃料用丁烷气体通过供应路径LF与燃烧用的空气一起被送到改性装置110的燃烧室111，进行火焰燃烧或催化剂燃烧。而改性用丁烷气体通过供应路径LM，再通过脱硫器105(ZnO系或Cu/Zn系)被送到改性装置110。也可以如图16所示在改性用丁烷气体的气流路径上设置加氢催化部118(Ni-Mo系、Co-Mo系)，从移位催化部110B将一部分改性气体引入。在这里，使用加压泵116进行加压，使用流量调整阀117对流量进行调整后，引入改性用丁烷气体的气流路径。该改性气体中的氢与丁烷气体中的硫磺成份在加氢催化部118形成硫化氢，被脱硫器105所吸附。又，通过供给路径LW向改性装置110提供丁烷气体的水蒸气改性用的水。通常以水蒸气与丁烷气体混合，因此在通过改性装置110的侧壁预热后提供给改性装置110。
改性装置110由进行改性反应的改性催化部110A和发生移位反应的移位催化部110B、进行一氧化碳氧化的选择氧化催化部110C构成，形成能够分别独立且进行温度控制的反应室，改性催化部110A用燃烧室111直接加热。移位催化部110B位于改性催化部110A的上方，由从下方来的热量间接加热。选择氧化催化部110C包围移位催化部110B形成，利用来自移位催化部110B的燃烧排气间接加热。
上述改性装置110来的改性气体中包含水蒸气。以该凝结器107使该水蒸气凝结，用汽水分离器108回收，将改性气体送到燃料电池主体100。另一方面，水份用送液泵112循环利用，因此被送到水箱115中，而且通过过滤器113和离子交换树脂114处理，能够长期使用。
用空气泵106向上述燃料电池主体100输送空气，利用上述改性气体中的氢气和空气中的氧气进行发电。在燃料电池100使用后的改性气体中残留有氢。为了使其燃烧，使用同样从燃料电池主体100排出的使用后的空气。
在燃烧装置109中让使用后的改性气体和排出的空气燃烧，通过凝结装置107’在汽水分离器108’回收水份，与上述水份一样通过过滤器113和离子交换树脂114进行处理，送到水箱115。
来自燃料电池主体的电功率输出随着负载而变动，因此通过逆变器/变换器121变成一定的直流功率或交流功率，而且在该电气线路的中途通过调节器119设置可充电电池120，借助于此，可以在起动时不能从燃料电池主体100得到电力供应时由该可充电电池对辅助机器123等提供电力，以使起动得以进行。又，在运行时将燃料电池100来的电力的一部分存储于可充电电池120，在负载发生急剧变动、燃料电池主体100来的电力供应短缺时，也可以利用该可充电电池的电力补给使对负载的电力供应保持稳定。
在使用卡式贮气瓶的燃料电池发电系统中，具备两个以上卡式贮气瓶时，有可能供应改性装置110的丁烷气体来自几个卡式贮气瓶101的量相等并且气体同时用光，为了避免发生这种情况，在从各卡式贮气瓶来的丁烷气体的气流路径上设置气流路径调整器以改变各卡式贮气瓶的流量，以此改变卡式贮气瓶中的丁烷气体的消耗量。以此可以经常确保某一卡式贮气瓶中有丁烷气体，使燃料电池能够连续运行。
权利要求
1．一种轻便式燃料电池发电系统，其特征在于，包括内装有作为燃料的丁烷气体的轻便式丁烷气体贮气瓶，将部分丁烷气体作为燃料使用、而使其余的丁烷气体与水发生反应并生成含氢的改性气体的改性装置，利用上述改性气体中的氢气与空气中的氧气进行发电的燃料电池，对上述丁烷气体贮气瓶来的丁烷气体的气化量进行调节的手段，以及设置于从上述丁烷气体贮气瓶向上述改性装置提供丁烷气体的气流路径上的丁烷气体流量调节手段。
2．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，从上述丁烷气体贮气瓶到上述改性装置的气流路径具备提供改性用的丁烷气体的气流路径与提供改性装置的燃料用丁烷气体的气流路径。
3．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，通过具备2个以上的所述丁烷气体贮气瓶，再将各气流路径加以连接并切换贮气瓶，使得能够连续运行。
4．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，对上述丁烷气体贮气瓶来的丁烷气体的气化量进行调节的手段包含从利用电热器或燃料电池排出的热量的手段，以及利用改性装置排出的热量的手段中选择出的加热手段。
5．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述丁烷气体流量调节手段由压力调整器与流量调整阀构成。
6．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，在所述提供改性用的丁烷气体的气流路径上设置脱硫器。
7．根据权利要求6所述的发电系统，其特征在于，所述脱硫器具备对改性用的丁烷气体添加氢的加氢催化部。
8．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述改性装置是将独立的改性反应部、移位反应部及一氧化碳氧化部做成一体的小型改性装置。
9．根据权利要求8所述的发电系统，其特征在于，所述改性反应部在600℃以上的温度下，在S/C2.5以上运行。
10．根据权利要求8所述的发电系统，其特征在于，所述改性反应部具备催化剂Ru/Al2O3。
11．根据权利要求8所述的发电系统，其特征在于，所述一氧化碳氧化部在化学计量比、即改性气体中的一氧化碳氧化用的空气的理论数量与所使用的空气的数量之比为3～10的条件下运行。
12．根据权利要求8所述的发电系统，其特征在于，所述一氧化碳氧化部具备催化剂Ru/Al2O3，在120～180℃的温度下运行。
13．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，具备将所述改性装置来的改性气体中的水份、从燃料电池排出的改性气体、排出的空气中的水份，以及/或者燃烧气体中的水份加以回收，作为改性用水的循环利用手段。
14．根据权利要求13所述的发电系统，其特征在于，具备对上述循环利用的水进行过滤的过滤器、进行净化的离子交换器，以及贮水的水箱。
15．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，具备通过逆变器及变换器输出所述燃料电池的电力，使所述燃料电池的电力输出不因负载而变动的电路。
16．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，具备通过调节器连接于所述电气线路的可充电电池。
17．根据权利要求1所述的发电系统，其特征在于，所述燃料电池是具有通过固体高分子膜引入所述改性气体中的氢气的燃料极和引入空气中的氧气的氧极的固体高分子型的。
全文摘要
本发明燃料电池发电系统,是使用内装有燃料丁烷气体的轻便式丁烷贮气瓶,将部分丁烷气体作为燃料用,而用改性装置使其余丁烷气体与水反应,生成含氢的改性气体,利用由上述改性气体中的氢气与空气中的氧气形成的燃料电池进行发电,其特征是在于,具备对上述丁烷气体贮气瓶来的丁烷气体的气化量进行调节的手段,以及设置于从上述丁烷气体贮气瓶到上述改性装置的丁烷气体提供路径上的丁烷气体流量调节手段,而且本系统是轻便式的。
文档编号H01M8/06GK1224538SQ9719616
公开日1999年7月28日 申请日期1997年7月2日 优先权日1996年7月2日
发明者工藤均, 山鹿范行, 品川干夫, 安达淳治, 德永嘉则, 中村透, 桥本登, 沟渕学, 绢川谦作 申请人:松下电工株式会社