燃料电池系统的负荷跟踪运转方法

摘要

本发明提供一种能够可靠地进行重整、能够防止流路闭塞·阳极劣化的燃料电池系统负荷跟踪运转方法。预先求取电力输出P和输出P所需的燃料流量F的函数F＝f(P)及P＝f-1(F)，设定重整催化剂层温度Tj和用Tj可重整的燃料流量Gj，将在催化剂层测定温度T以下与最大的Tj对应的Gj设定为FR，若FR＜Fmin(F的最小值)时发电停止，FR≥Fmin时，在输出要求值PD≤最大输出PM时进行1，在PD＞PM时进行2。1)若f(PD)≤FR，则设定输出PD、燃料流量f(PD)，若f(PD)＞FR，则将输出设定为用P＝f-1(FR)计算的P的不足PD的最大的值，将燃料流量设定为FR，2)若f(PM)≤FR，则设定输出PM、燃料流量f(PM)，若f(PM)＞FR，则将输出设定为由P＝f-1(FR)计算的P的最大值，将燃料流量设定为FR。

主权项

一种燃料电池系统的负荷跟踪运转方法，所述燃料电池系统具有：具有重整催化剂层的重整器，其对烃系燃料进行重整来制造含有氢的重整气体；高温型燃料电池，其使用该重整气体进行发电，所述燃料电池系统的负荷跟踪运转方法的特征在于，预先求取该燃料电池的电力输出P与为用燃料电池输出该电力输出P而需要向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量F之间的函数F＝f(P)及P＝f‑1(F)，其中，P＝f‑1(F)为F＝f(P)的逆函数，将该燃料电池的最大电力输出表示为PM，将P为0以上PM以下的范围时的、由函数F＝f(P)决定的烃系燃料的流量的最小值表示为Fmin，并且，预先设定重整催化剂层的多个温度Tj和与各Tj对应的烃系燃料的流量Gj，其中，j为1以上N以下的整数，N为2以上的整数，其中，各Gj是以对应的重整催化剂层温度Tj在重整催化剂层能够重整的烃系燃料的流量，各Gj比0大，随着j的增加，Gj保持为相同值或增加，所述燃料电池系统的负荷跟踪运转方法具有如下工序：A)测定重整催化剂层的温度T的工序；B)作为在温度T的重整催化剂层能够重整的烃系燃料的流量即可重整流量FR，采用与所述温度T以下的最大的Tj相对应的Gj的工序；C)在所述可重整流量FR比所述最小值Fmin小的情况下，停止燃料电池的发电的工序；D)在所述可重整流量FR为所述最小值Fmin以上的情况下，若燃料电池输出要求值PD为所述最大电力输出PM以下，则进行工序d1，若燃料电池输出要求值PD超过所述最大电力输出PM，则进行工序d2的工序；工序d1)使用所述函数F＝f(P)，算出为了用燃料电池输出燃料电池输出要求值PD而需要向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量f(PD)，若f(PD)为所述可重整流量FR以下，则将燃料电池的电力输出设定为PD，将向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量设定为f(PD)，若f(PD)超过所述可重整流量FR，则将燃料电池的电力输出设定为由P＝f‑1(FR)计算得到的P值中的不足PD的最大的值，将向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量设定为FR；工序d2)使用所述函数F＝f(P)，算出为了用燃料电池输出所述最大电力输出PM而需要向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量f(PM)，若f(PM)为所述可重整流量FR以下，则将燃料电池的电力输出设定为PM，将向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量设定为f(PM)，若f(PM)超过所述可重整流量FR，则将燃料电池的电力输出设定为由P＝f‑1(FR)计算得到的P值中的最大的值，将向重整催化剂层供给的烃系燃料的流量设定为FR。