FUEL CELL SYSTEM, POWER GENERATION METHOD, AND POWER GENERATION DEVICE

• Main Authors: HORIUCHI TOSHITAKA, SHINDO HISAKAZU, KUBO HIDEHITO, MATSUMOTO SHOHEI
• Format: Patent
• Language: English; French; Japanese
• Published: 21.07.2016
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION ORPROCESSING OF GOODS; COMPOUNDS THEREOF; ELECTRICITY; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; INORGANIC CHEMISTRY; METALLURGY; NON-METALLIC ELEMENTS; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS; TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINSTCLIMATE CHANGE; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

A fuel cell system 1 equipped with: a reformer 2 for generating a fuel gas by introducing air and reforming ammonia; a fuel cell 3 for generating power by using the air and the fuel gas; an ammonia tank 5 for storing the ammonia in a liquid state; a pump 6 for pumping the liquid ammonia toward the reformer 2; a vaporizer 7 for vaporizing the liquid ammonia and positioned between the pump 6 and the reformer 2; an air supply device 8 for sending air to the reformer 2 and the fuel cell 3; a heat exchanger 9 for preheating the air by performing a heat exchange, and positioned between the air supply device 8 and the fuel cell 3; a first exhaust gas supply unit 16 for supplying exhaust gas discharged by the fuel cell 3 to the vaporizer 7; and a second exhaust gas supply unit 17 for supplying exhaust gas to the heat exchanger 9. In addition, the vaporizer 7 vaporizes the liquid ammonia using the waste heat from the exhaust gas, and the heat exchanger 9 preheats the air by performing a heat exchange using the waste heat from the exhaust gas. L'invention concerne un système de pile à combustible (1) équipé : d'un reformeur (2) permettant de générer un gaz combustible par introduction d'air et reformage d'ammoniac ; d'une pile à combustible (3) permettant de produire de l'énergie au moyen d'air et du gaz combustible ; d'un réservoir d'ammoniac (5) permettant de stocker l'ammoniac dans un état liquide ; d'une pompe (6) permettant de pomper l'ammoniac liquide vers le reformeur (2) ; d'un évaporateur (7) permettant de vaporiser l'ammoniac liquide et positionné entre la pompe (6) et le reformeur (2) ; d'un dispositif d'alimentation en air (8) permettant d'envoyer de l'air au reformeur (2) et à la pile à combustible (3) ; d'un échangeur de chaleur (9) permettant de préchauffer l'air par réalisation d'un échange de chaleur, et positionné entre le dispositif d'alimentation en air (8) et la pile à combustible (3) ; d'une première unité d'alimentation en gaz d'échappement (16) permettant de fournir un gaz d'échappement déchargé par la pile à combustible (3) à l'évaporateur (7) ; et d'une seconde unité d'alimentation en gaz d'échappement (17) permettant de fournir un gaz d'échappement à l'échangeur de chaleur (9). En outre, l'évaporateur 7 vaporise l'ammoniac liquide à l'aide de la chaleur perdue provenant du gaz d'échappement, et l'échangeur de chaleur 9 préchauffe l'air par réalisation d'un échange de chaleur à l'aide de la chaleur perdue provenant du gaz d'échappement. 燃料電池システム１は、空気を導入してアンモニアを改質することで燃料ガスを生成する改質器２と、燃料ガスと空気とを用いて発電を行う燃料電池３と、アンモニアを液体状態で貯蔵するアンモニアタンク５と、液体状態のアンモニアを改質器２に向けて送り出すポンプ６と、ポンプ６と改質器２との間に配置され、液体状態のアンモニアを気化させる気化器７と、改質器２及び燃料電池３に空気を送る送気器８と、送気器８と燃料電池３との間に配置され、空気を熱交換して予熱する熱交換器９と、燃料電池３から排出された排ガスを気化器７に供給する第１排ガス供給部１６と、排ガスを熱交換器９に供給する第２排ガス供給部１７とを備え、気化器７は、排ガスの排熱により液体状態のアンモニアを気化させ、熱交換器９は、排ガスの排熱により空気を熱交換して予熱する。