本发明专利技术提供一种间接内部改性ＳＯＦＣ系统的运转方法，其能够稳定且适当地维持改性器的温度。间接内部改性固体氧化物型燃料电池系统的运转方法，该间接内部改性固体氧化物型燃料电池系统具有：改性器，其具备由烃系燃料制造改性气体的改性催化剂层；固体氧化物型燃料电池，其使用由该改性器所获得的改性气体进行发电；和燃烧区域，其使从该固体氧化物型燃料电池发出的阳极排出气体燃烧，改性器配置于可接受在燃烧区域产生的燃烧热的位置，其中，所述运转方法包括通过使固体氧化物型燃料电池的发电输出值发生变化，控制改性催化剂层的温度的工序。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及间接内部改性固体氧化物型燃料电池系统，该系统具备在燃料电池 旁边具有改性器的间接内部改性固体氧化物型燃料电池。
技术介绍
固体氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cells。根据以下情况，称为SOFC。)中，通常在改性器方面供给对煤油或是城市气体等烃系燃料(改性原料)进行改性而生成 的含氢气体(改性气体)。在SOFC中使该改性气体和空气发生电化学反应而进行发电。 SOFC通常要在高达550°C 1000°C的温度下工作。改性方面，利用水蒸气改性、部分氧化改性等种种反应。不管哪一个反应都必 须在一定的温度以上才能够进行。因此，研发了在SOFC的旁边(能接受由SOFC产 生热辐射的位置)设置改性器，利用由SOFC产生的热辐射加热改性器的间接内部改性 SOFC (参照专利文献1)。并且，间接内部改性SOFC能使含有易燃成分的阳极排出气体 (从SOFC的正极排出的气体)在间接内部改性SOFC的筐体(模块容器)内燃烧，将该 燃烧热作为热源对改性器进行加热(参照专利文献2)。但是，不仅是S0FC，燃料电池中有时也会进行负荷跟踪运行。也就是，有时根 据用户的电力需求值改变发电输出值。因此，针对电力需求值对控制燃料电池的输出的 方法进行了研究(参照专利文献3和4)。在专利文献3中记载了一种燃料电池发电系统，该燃料电池系统具备对改性用 原料进行改性而产生以氢为主要成分的燃料气体的燃料处理装置、使用上述燃料气体进 行发电的燃料电池、计量燃料电池的发电量的发电量计量器、在增加上述发电量时，按 照由发电量计量单元所计量的发电量控制发电量增加速度的控制部。该技术以提供能够 使从低负荷运转向高负荷运转转换时或起动时的稳定性提高，并且能够缩短转换时间或 起动时间的燃料电池的发电方法为目的。在专利文献4中记载了按照集中型需求电力跟踪方式控制发电的技术，这种技 术是根据需求电力值算出暂定电流值或暂定电压值，然后在设定为这种暂定电流或暂定 电压后，判定这种实效电力值是否与需求电力值相对应，在不正好对应的情况下，就将 暂定电流值或暂定电压值适当地增大或减小。该技术以提供一种燃料电池系统为目的， 该燃料电池系统不必配设用于将发电、燃烧室内的温度维持在基本一定的加热单元，因 此不会白白增大初始设备成本和运行成本，就能够根据需求电力值恰当地控制燃料气体 供给量和氧气供给量。专利文献1 (日本)特开2002-358997号公报专利文献2 (日本)特开2004-319420号公报专利文献3 (日本)特开2003-223911号公报专利文献4 (日本)特开2005-285433号公报在间接内部改性SOFC系统值，根据用户的需求电力值使发电输出值增加的时候，使发电量瞬间大幅增加时，在燃烧区域燃烧的燃烧量减少，在燃烧区域内产生的燃 烧热也随之变小，由此引起改性器的温度迅速下降的情况。改性器的温度一旦下降，改 性器就不能够维持燃料改性所需要的温度，由此，有未改性的燃料进入电池内部，对电 池产生恶劣影响的隐患。对于这个隐患，即使通过在增加发电输出值的同时增加燃料投入量以使改性量 增加来应付，也存在例如以吸热反应为主的水蒸气改性或自身热改性的情况、即使想要 以此解决温度突降的问题，在通过燃烧区域内的燃烧量的增加使得改性器温度恢复之 前，其改性量的增加往往会使改性器温度的下降一时地加速，从而使本想维持的改性器 温度下降的情况。另一方面，使用以放热反应为主的部分氧化改性的系统的情况下，由 于改性催化剂的燃烧量的增加，有时改性器温度局部性地显著升高。另外，不仅使SOFC的发电输出值增加的情况，即使在将发电输出值设定为恒 定地持续运转的时候，也要考虑是什么原因使得改性器温度下降。在这种情况下，也希 望能够避免未改性燃料流入SOFC内部的情况、或改性器温度局部显著升高的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够稳定且适当地维持改性器的温度的间接内部改性 固体氧化物型燃料电池系统的运转方法。根据本专利技术，提供以下的。1) 一种，该间接内部改性 固体氧化物型燃料电池系统具有改性器，其具备由烃系燃料制造改性气体的改性催化剂层；固体氧化物型燃料电池，其使用由该改性器得到的改性气体进行发电；和燃烧区域，其使从该固体氧化物型燃料电池发出的阳极排出气体(7 7 — K才 m、燃烧，其中，将改性器在燃烧区域产生的燃烧热分配于可受热的位置，所述运转方法包括通过使固体氧化物型燃料电池的发电输出值变化，控制改性 催化剂层的温度的工序。2) 一种，该间接内部改性 固体氧化物型燃料电池系统具有改性器，其具备由烃系燃料制造改性气体的改性催化剂层、固体氧化物型燃料电池，其使用由该改性器得到的改性气体进行发电、和燃烧区域，其使从该固体氧化物型燃料电池发出的阳极排出气体燃烧，其中，将改性器在燃烧区域产生的燃烧热分配于可受热的位置，所述运转方法包括在预定了将固体氧化物型燃料电池的发电输出值设为一定值 的情况下，在改性催化剂层的温度低于改性需要的下限温度时，将固体氧化物型燃料电 池的发电输出值设为比所述一定值低的值，由此使改性催化剂层的温度上升的工序。3) 一种，该间接内部改性 固体氧化物型燃料电池系统具有改性器，其具备由烃系燃料制造改性气体的改性催化剂层、固体氧化物型燃料电池，其使用由该改性器得到的改性气体进行发电、和燃烧区域，其使从该固体氧化物型燃料电池发出的阳极排出气体燃烧，其中，将改性器在燃烧区域发生的燃烧热分配于可受热的位置，所述运装方法包括在预定了使固体氧化物型燃料电池的发电输出值随时间增加 的情况下，在改性催化剂层的温度低于改性需要的下限温度时，通过将固体氧化物型燃 料电池的发电输出值保持为改性催化剂层的温度低于改性需要的下限温度时的发电输出 值、或设为比改性催化剂层的温度低于改性需要的下限温度时的发电输出值低的值，使 改性催化剂层的温度上升的工序。4)如2)或3)所述的方法，其特征在于，包含通过使所述改性催化剂层的温度 上升的工序，在改性催化剂层的温度为所述下限温度加上预定的富裕温度后的温度以上 时，使固体氧化物型燃料电池的发电输出值增加的工序。本专利技术可以提供一种能够稳定且适当地维持改性器的温度的间接内部改性固体 氧化物型燃料电池的运转方法。附图说明图1是表示可以适用本专利技术的间接内部改性SOFC系统的概要的示意图。 具体实施例方式下面，用附图来说明本专利技术的实施方式，但本专利技术并不限于此。图1示意性地表示了可以适用本专利技术的间接内部改性SOFC系统的一种方式。间接内部改性SOFC具有用烃系燃料制造改性气体的改性器2。改性器收容改性 催化剂7。间接内部改性SOFC具有使用由改性器2得到的改性气体进行发电的SOFC3， 而且具有使从SOFC排出的阳极排出气体燃烧的燃烧区域4。这些改性器、SOFC及燃烧 区域被收容在筐体1中。改性器使在燃烧区域发生的燃烧热分配于可受热的位置。烃系燃料被提供给改性器。这时，根据需要也可以向改性器提供含氧气体(空 气等)或水蒸气。将从改性器得到的改性气体提供给SOFC的阳极。从阳极排出的阳极 排出气体可以在燃烧区域燃烧。另一方面，外部需要电力点6与间接内部改性SOFC系统独立地存在。在此设 置有检测对SOFC的电力请求值(即需要电力本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种间接内部改性固体氧化物型燃料电池系统的运转方法，其特征在于，该间接内部改性固体氧化物型燃料电池系统具有： 改性器，其具备由烃系燃料制造改性气体的改性催化剂层、 固体氧化物型燃料电池，其使用由该改性器得到的改性气体进行发电、以及 燃烧区域，其中，使从该固体氧化物型燃料电池发出的阳极排出气体燃烧， 其中，将改性器在燃烧区域产生的燃烧热分配于可受热的位置， 所述运转方法包括通过使固体氧化物型燃料电池的发电输出值变化，控制改性催化剂层的温度的工序。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：横山翔，水野康，石田友孝，
申请(专利权)人：吉坤日矿日石能源株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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