[發(fā)明專利]固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 02105120.8
• 申請日: 2002-02-22
• 公開（公告）號: CN1372343A
• 公開（公告）日: 2002-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 秋田清司;井上衛(wèi);宿利清巳;石橋洋一;福島岳夫;篠原善隆;義若秀彥
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;F27B1/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 王杰

技術領域

本發(fā)明涉及燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)及其運行方法，說得更詳細點，涉及使固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝之間的排熱互相利用，以提高綜合效率的復合系統(tǒng)及其運行方法。

背景技術

固體氧化物型燃料電池(Solid?Oxide?Fuel?Cell：以下，也簡稱為‘SOFC’)，是一種作為電解質使用氧化釔穩(wěn)定化氧化鋯等的氧化物離子導電性固體電解質，把多孔型電極安裝到其兩面上，以之為隔壁向一方一側供給燃料氣體，向另一方一側供給氧化劑(空氣、氧等)，在大約1000℃工作的燃料電池。

SOFC由于①可以實現(xiàn)高功率和高發(fā)電效率，②作為燃料除可以使用氫氣之外還可以使用一氧化碳，③在高溫下工作，④電解質是固體燃料，故具有不存在電解質耗散的問題等的特征，作為分散型的能源受到人們關注。

在近年來，隨著社會對能量的有效利用的要求的高漲，不僅在單個發(fā)電裝置或利用燃燒的產業(yè)工藝中的效率的提高受到了人們的注意，借助于把2個或2個以上的工藝或裝置組合起來的復合系統(tǒng)的構筑來提高綜合效率的嘗試也受到了人們的注意，對于具有高的發(fā)電效率的SOFC也希望進一步提高綜合效率。

但是，在實際上進行工業(yè)性應用的情況下，要在完美地保持復合系統(tǒng)的各個構成要素的能力平衡的狀態(tài)下連續(xù)進行作業(yè)，大多是很困難的，在大多數(shù)的情況下都會因適合于一個構成要素的運行條件而對別的構成要素造成不好的影響。

本發(fā)明就是鑒于上述事實而完成的，目的在于：提供含有SOFC，綜合效率優(yōu)良的復合系統(tǒng)，以及，提供可以實現(xiàn)1)燃燒工藝的排出氣體的進一步的有效利用，2)SOFC用燃料的改質化的高效化，3)SOFC模件的簡化的復合系統(tǒng)。

發(fā)明的公開

本發(fā)明著眼于從SOFC排出的排出氣體為800～1000℃的高溫，在把該排出氣體作為利用燃燒的產業(yè)工藝的燃燒用氣體加以利用的情況下，謀求綜合效率的提高這一點，和采用設置旁路管線或加熱手段的辦法使得可以滿意地控制各個要素裝置間的彼此的運行條件這一點，此外，還著眼于采用成為具備可以有效地利用燃燒工藝的排出氣體的改質器的構成的辦法可以解決上述1)～3)的課題這一點，把燃燒工藝用還原氣體作為SOFC吹掃氣體加以共用的辦法，謀求SOFC模件的簡化這一點等等而完成的。

本發(fā)明如下所示。

(1)：一種固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：把固體氧化物型燃料電池的排出氣體用做利用燃燒的產業(yè)工藝用氧化劑。

(2)：(1)所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：設置有用利用上述燃燒的產業(yè)工藝的排出氣體加熱上述固體氧化物型燃料電池用氧化劑的換熱器。

(3)：(2)所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：在上述換熱器與上述固體氧化物型燃料電池之間，設置供給溫度比從上述換熱器排出的上述固體氧化物型燃料電池用氧化劑的溫度還低的氣體的手段。

(4)：(3)所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：上述供給低溫的氣體的手段，是使上述換熱器旁路的管線。

(5)：(2)～(4)中的任何一項所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：在上述換熱器與上述固體氧化物型燃料電池之間，設置加熱上述固體氧化物型燃料電池用氧化劑的手段。

(6)：(2)～(4)中的任何一項所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：在上述換熱器與上述利用燃燒的產業(yè)工藝之間，設置使上述固體氧化物型燃料電池成為旁路的管線。

(7)：(2)～(4)中的任何一項所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：在上述換熱器與上述固體氧化物型燃料電池之間，設置加熱上述固體氧化物型燃料電池用氧化劑的手段，而且，在上述換熱器與上述利用燃燒的產業(yè)工藝之間，設置使上述固體氧化物型燃料電池成為旁路的管線。

(8)：(2)～(4)中的任何一項所述的固體氧化物型燃料電池和利用燃燒的產業(yè)工藝的復合系統(tǒng)，其特征在于：在上述固體氧化物型燃料電池和上述換熱器之間，設置使上述利用燃燒的產業(yè)工藝成為旁路的管線。