[發明專利]氫生成裝置、燃料電池系統以及氫生成裝置的運轉方法

有效

• 申請號: 201080003894.X
• 申請日: 2010-03-30
• 公開（公告）號: CN102272040A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 行正章典;森田純司;中村彰成
• 申請（專利權）人: 松下電器產業株式會社
• 主分類號: C01B3/38
• 分類號: C01B3/38;H01M8/04;H01M8/06;H01M8/10
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種氫生成裝置，其特征在于：

具備：

具有切斷原料供給的功能的原料供給器，

具有切斷水蒸汽供給的功能的水蒸汽供給器，

具有重整催化劑并使用從所述原料供給器提供的原料和從所述水蒸汽供給器提供的水蒸汽來生成含氫氣體的重整器，

至少切斷所述重整器的下游的氣體路徑的關閉裝置，以及

控制器，在停止時，在所述重整器內包含所述氫的狀態下，切斷來自于所述原料供給器的原料供給和來自于所述水蒸汽供給器的水蒸汽供給并關閉所述關閉裝置，并對于該關閉后伴隨所述重整器的溫度下降而產生的所述重整器的內部壓力的降低，在所述重整器內包含所述氫的狀態下，執行從所述水蒸汽供給器提供水蒸汽的補壓動作。

2.如權利要求1所記載的氫生成裝置，其特征在于：

所述控制器進行如下動作：

對于該關閉后伴隨所述重整器的溫度下降而產生的所述重整器的內部壓力的下降，

在所述重整催化劑的溫度為在使原料流通于所述重整催化劑的時候原料中的碳析出于所述重整催化劑的表面的溫度的情況下，執行從所述水蒸汽供給器將水蒸汽提供給所述重整器的第一補壓動作，

在所述重整催化劑的溫度為在使原料流通于所述重整催化劑的時候原料中的碳不在所述重整催化劑的表面上析出的溫度的情況下，執行從所述原料供給器將原料提供給所述重整器的第二補壓動作。

3.如權利要求1或者2所記載的氫生成裝置，其特征在于：

所述控制器以相應于所述重整器的溫度下降的進展程度執行所述補壓動作。

4.如權利要求1～3所記載的氫生成裝置，其特征在于：

所述水蒸汽供給器具備水供給器和蒸發從所述水供給器提供的水的蒸發器，

所述控制器以至少生成補償伴隨于所述重整器的溫度下降而產生的所述重整器的內壓下降的量的水蒸汽的形式，從所述水供給器提供水。

5.如權利要求1～4所記載的氫生成裝置，其特征在于：

具備壓力消除器，該壓力消除器在執行所述補壓動作的時候將提供給所述重整器內部的所述水蒸汽壓的一部分向大氣開放。

6.如權利要求1～5所記載的氫生成裝置，其特征在于：

具備排出通道和被設置于所述排出通道上的冷卻器，在所述排出通道中流通包含從所述壓力消除器排出的水蒸汽的氣體。

7.如權利要求1～6所記載的氫生成裝置，其特征在于：

具備：

排出通道，其中流通包含從所述壓力消除器排出的水蒸汽的氣體；

用于加熱所述重整器的燃燒器；

將燃燒用空氣提供給所述燃燒器的空氣供給器；

所述排出通道以與所述燃燒器相連通的形式構成，所述控制器在所述補壓動作過程中使所述空氣供給器動作。

8.一種燃料電池系統，其特征在于：

具備權利要求1至7中所記載的任意一種氫生成裝置和使用從所述氫生成裝置提供的含氫氣體來進行發電的燃料電池。

9.一種氫生成裝置的運轉方法，其特征在于：

所述氫生成裝置具備水蒸汽供給器和重整器，其中，所述重整器具有重整催化劑并使用原料和所述水蒸汽來生成含氫氣體，

該氫生成裝置的運轉方法具備以下工序：

工序(a)，在停止運轉時，在所述重整器內包含所述氫的狀態下，切斷至少包含所述重整催化劑的氣體路徑與大氣的連通，并執行封閉所述重整器的封閉動作；和

工序(b)，對于所述封閉動作之后伴隨所述重整器的溫度下降而產生的所述重整器的壓力下降，在所述重整器內包含所述氫的狀態下，執行從所述水蒸汽供給器提供水蒸汽的補壓動作。

10.權利要求9所記載的氫生成裝置的運轉方法，其特征在于：

進一步具備以下所述的工序(c)：對于所述封閉動作之后伴隨所述重整器的溫度下降而產生的所述重整器的壓力下降，在所述重整催化劑的溫度為在使原料流通于所述重整催化劑的時候原料中的碳析出于所述重整催化劑的表面的溫度的情況下，執行將所述水蒸汽提供給所述重整器的第一補壓動作，在所述重整催化劑的溫度為在使原料流通于所述重整催化劑的時候原料中的碳不在所述重整催化劑的表面上析出的溫度的情況下，執行將所述原料提供給所述重整器的第二補壓動作。