[发明专利]燃料电池系统及其负载跟踪运行方法

摘要

本发明提供一种可以实现可靠的转化、防止流路堵塞、阳极劣化的燃料电池系统负载跟踪运行方法。预先设定电池输出Pi和燃料流量Fi的对应，根据转化催化剂层温度求出可转化燃料流量FR，如果FR＜Fmin(最小的Fi)，则停止发电，在FR≥Fmin的情况下，如果输出要求值PD为最大输出PM以下，则进行1，如果PD＞PM，则进行2。1.求出说明书记载的FDS，如果FDS≤FR，则将输出设为PD，将燃料流量设为FDS，如果FDS＞FR，若有小于PD且对应于FR以下的Fi的Pi，则将输出设为该Pi的最大值，将燃料流量设为与该值对应的Fi，若没有，则停止发电，将燃料流量设为FR。2.如果FM(对应于PM的Fi)≤FR，则将输出设为PM，将燃料流量设为FM，如果FM＞FR，若有对应于FR以下的Fi的Pi，则将输出设为该Pi中的最大值，将燃料流量设为与该值对应的Fi，若没有，则停止发电，将燃料流量设为FR。本发明还提供适于该方法的燃料电池系统。

主权项

一种燃料电池系统的负载跟踪运行方法，是包括具有转化催化剂层的转化器和高温型燃料电池的燃料电池系统的负载跟踪运行方法，所述转化器将烃系燃料转化而制造含有氢的转化气体，所述高温型燃料电池使用该转化气体进行发电，预先设定好该燃料电池的多个电输出Pi、与各Pi对应的烃系燃料的流量Fi，上述i是1以上M以下的整数，M是2以上的整数，其中，各Fi是为了用燃料电池输出对应的电输出Pi而需要向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量，各Pi为0以上，且随着i的增加Pi增加，各Fi大于0，作为i为M时的Pi的PM是燃料电池的最大电输出，在将所有的Fi中的最小值表示为Fmin时，具有：A)测定转化催化剂层的温度T的工序；B)求出作为能够在温度T的转化催化剂层中转化的烃系燃料的流量的可转化流量FR的工序；C)在所述可转化流量FR小于所述最小值Fmin的情况下，停止燃料电池的发电的工序；以及D)在所述可转化流量FR为所述最小值Fmin以上的情况下，如果燃料电池输出要求值PD为所述最大电输出PM以下，则进行工序d1，如果燃料电池输出要求值PD超过所述最大电输出PM，则进行工序d2的工序，d1)所有Pi当中，如果有与燃料电池输出要求值PD相等的Pi，则将对应于与PD相等的Pi的Fi设为FDS，所有Pi当中，如果没有与燃料电池输出要求值PD相等的Pi，则将对应于超过PD的最小的Pi的Fi、和对应于小于PD且最大的Pi的Fi中不小的一方设为FDS，在FDS为所述可转化流量FR以下的情况下，将燃料电池的电输出设为PD，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为FDS，在FDS超过所述可转化流量FR的情况下，如果有小于燃料电池输出要求值PD且对应于FR以下的Fi的Pi，则将燃料电池的电输出设为小于PD且对应于FR以下的Fi的Pi中的最大值，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为对应于该最大值的Fi，如果没有小于燃料电池输出要求值PD且对应于FR以下的Fi的Pi，则将燃料电池的发电停止，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为可转化流量FR的工序；d2)在作为对应于最大电输出PM的Fi的FM为所述可转化流量FR以下的情况下，将燃料电池的电输出设为PM，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为FM，在作为对应于最大电输出PM的Fi的FM超过所述可转化流量FR的情况下，如果有对应于FR以下的Fi的Pi，则将燃料电池的电输出设为对应于FR以下的Fi的Pi中的最大值，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为对应于该最大值的Fi，如果没有对应于FR以下的Fi的Pi，则将燃料电池的发电停止，并且将向转化催化剂层供给的烃系燃料的流量设为可转化流量FR的工序。