(57)【要約】【課題】必要なタイミングで速やかにガスを供給することができる改質システムを提供する。【解決手段】改質システム１は、改質部４で生成された改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能なバッファタンク５と、バッファタンク５からガスを利用するガス利用部１１へ供給する供給ラインＬ２１と、を備える。この場合、バッファタンク５は、供給ラインＬ２１側での圧力を解放することによって、速やかに蓄圧したガスを供給することができる。切替部３０は、改質部４からの改質ガスの流れを蓄圧ラインＬ２２とバイパスラインＬ２３との間で切り替えることができる。改質部４での改質が安定した後は、バッファタンク５に蓄圧されたガスを用いなくてよくなる。従って、バッファタンク５は、次に必要となったタイミングにて、速やかにガス利用部１１へガスを供給することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有原料を水素に分解する改質触媒を有し、前記水素含有原料を改質して水素ガスを含有した改質ガスを生成する改質部と、
前記改質部に前記水素含有原料を供給する原料供給部と、
前記改質部で生成された前記改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能な蓄圧部と、
前記蓄圧部から前記ガスを利用するガス利用部へ供給する供給ラインと、
前記改質部から前記改質ガスを前記蓄圧部へ蓄圧させる蓄圧ラインと、
前記改質部から前記蓄圧部をバイパスさせて前記改質ガスを流すバイパスラインと、
前記改質部からの前記改質ガスの流れを前記蓄圧ラインと前記バイパスラインとの間で切り替える切替部と、を備える、改質システム。
【請求項２】
前記改質システムの起動時において、前記蓄圧部は前記ガス利用部へ前記供給ラインを介して前記ガスを供給する、請求項１に記載の改質システム。
【請求項３】
前記切替部は、前記蓄圧部に蓄圧される前記ガスが所定量となるまでは前記改質ガスを前記蓄圧ラインに流し、前記蓄圧部に蓄圧される前記ガスが前記所定量となったら前記改質ガスを前記バイパスラインに流す、請求項１または２に記載の改質システム。
【請求項４】
前記蓄圧ラインには、前記改質ガスから水素を分離して前記蓄圧部に供給する分離部が設けられる、請求項１〜３の何れか一項に記載の改質システム。
【請求項５】
前記蓄圧ラインには、前記改質ガスを前記蓄圧部へ圧送するポンプが設けられる、請求項１〜４の何れか一項に記載の改質システム。
【請求項６】
前記蓄圧部の前記ガスを前記改質部へ戻すリターンラインを更に備える、請求項１〜５の何れか一項に記載の改質システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の改質システムとしては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の改質システムは、原料ガスを改質することで水素ガスを含む改質ガスを生成する改質部を備えている。改質ガスは、エンジンや燃料電池などに供給される。これにより、改質ガス中の水素が、エンジンや燃料電池などで用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９３８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のような改質システムでは、運転開始から改質が安定して一定量の改質ガスを供給できるようになるまでに、時間がかかる。従って、改質部で生成された改質ガスの供給先のガス利用部では、安定した改質ガスが供給されるまでの間、起動を行うことができない場合がある。従って、改質ガスを利用するガス利用部では、必要なタイミングで必要な量のガスを供給することが求められる。
【０００５】
本発明の目的は、必要なタイミングで速やかにガスを供給することができる改質システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る改質システムは、水素含有原料を水素に分解する改質触媒を有し、水素含有原料を改質して水素ガスを含有した改質ガスを生成する改質部と、改質部に水素含有原料を供給する原料供給部と、改質部で生成された改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能な蓄圧部と、蓄圧部からガスを利用するガス利用部へ供給する供給ラインと、改質部から改質ガスを蓄圧部へ蓄圧させる蓄圧ラインと、改質部から蓄圧部をバイパスさせて改質ガスを流すバイパスラインと、改質部からの改質ガスの流れを蓄圧ラインとバイパスラインとの間で切り替える切替部と、を備える。
【０００７】
このような改質システムは、改質部で生成された改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能な蓄圧部と、蓄圧部からガスを利用するガス利用部へ供給する供給ラインと、を備える。この場合、蓄圧部は、供給ライン側での圧力を解放することによって、速やかに蓄圧したガスを供給することができる。すなわち、改質部での改質が安定しない状態であっても、ガス利用部にて必要になったタイミングにて、蓄圧部が速やかにガス利用部にガスを供給することができる。ここで、改質システムは、改質部から改質ガスを蓄圧部へ蓄圧させる蓄圧ラインに加えて、改質部から蓄圧部をバイパスさせて改質ガスを流すバイパスラインを備えている。そして、切替部は、改質部からの改質ガスの流れを蓄圧ラインとバイパスラインとの間で切り替えることができる。この場合、改質部での改質が安定したら、改質部は、蓄圧部をバイパスしてガス利用部へ改質ガスを供給することが可能となる。従って、蓄圧部に蓄圧されたガスを用いなくてよくなるため、蓄圧部は、次に必要となったタイミングにて、速やかにガス利用部へガスを供給することができる。以上により、改質システムは、必要なタイミングで速やかにガス利用部にガスを供給することができる。
【０００８】
改質システムの起動時において、蓄圧部はガス利用部へ供給ラインを介してガスを供給してよい。改質システムの起動時は、改質部での改質が安定しない。このようなタイミングにて、蓄圧部はガス利用部へ速やかにガスを供給することができる。
【０００９】
切替部は、蓄圧部に蓄圧されるガスが所定量となるまでは改質ガスを蓄圧ラインに流し、蓄圧部に蓄圧されるガスが所定量となったら改質ガスをバイパスラインに流してよい。これにより、次に蓄圧部からガス利用部へガスを供給するときに、蓄圧部は、十分な圧力でガスを供給することができる。
【００１０】
蓄圧ラインの上流側には、改質ガスから水素を分離して蓄圧部に供給する分離部が設けられてよい。この場合、蓄圧部内の水素の純度を高めることができるため、蓄圧部の小型化を図ることができる。
【００１１】
蓄圧ラインの上流側には、改質ガスを蓄圧部へ圧送するポンプが設けられてよい。この場合、蓄圧部の圧力を高くすることができるため、蓄圧部の小型化を図ることができる。
【００１２】
改質システムは、蓄圧部のガスを改質部へ戻すリターンラインを更に備えてよい。この場合、改質システムの起動時において、改質部が蓄圧部のガスを用いることで、起動時間を短くすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、必要なタイミングで速やかにガスを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。
【図２】各種構成要素の状態を示すグラフである。
【図３】改質システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】変形例に係る改質システムを示す概略構成図である。
【図５】変形例に係る改質システムを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る改質システムを示す概略構成図である。図１に示すように、改質システム１は、原料供給部２と、空気供給部３と、改質部４と、バッファタンク５（蓄圧部）と、コントローラ６と、を備える。
【００１７】
原料供給部２は、改質部４に水素含有原料を供給する。水素含有原料とは、組成の構成元素として水素を含む原料である。本実施形態では、水素含有原料としてアンモニア（ＮＨ３）を採用する。原料供給部２は、液体状態でアンモニアを貯蔵するタンク２ａと、当該液体状態のアンモニアを気化してアンモニアガスとする気化器２ｂと、を備える。タンク２ａのアンモニアはラインＬ１を介して気化器２ｂへ供給される。気化器２ｂは、ラインＬ２，Ｌ３を介して、ガス利用部１１へアンモニアガスを供給する。なお、ラインＬ２とラインＬ３は、後述のラインＬ９との接続点Ｐ２にて互いに接続されている。気化器２ｂは、ラインＬ４を介して改質部４へアンモニアガスを供給する。
【００１８】
ガス利用部１１は、改質システム１から供給されるガスを利用する部分である。ガス利用部１１としては、例えばアンモニアを燃料としたアンモニアエンジンまたはアンモニアガスタービン等の内燃機関が挙げられる。これらの内燃機関は、起動時に水素を利用する。
【００１９】
空気供給部３は、空気を改質部４へ供給する。空気供給部３としては、例えば大気中の空気を改質部４へ送る送風機等が用いられる。空気供給部３は、ラインＬ５を介して空気を改質部４へ供給する。
【００２０】
改質部４は、アンモニアガスを改質して、水素ガスを含有した改質ガスを生成する。改質部４は、アンモニアガスを水素に分解する改質触媒を有している。改質触媒は、アンモニアガスを水素に分解する機能に加え、アンモニアガスを燃焼させる機能も有してよい。改質触媒としては、例えばパラジウム、ロジウムまたは白金等が用いられる。改質部４にて生成された改質ガスは、ラインＬ６，Ｌ７を介してバッファタンク５に供給される。なお、ラインＬ６とラインＬ７は、後述のラインＬ９との接続点Ｐ１にて互いに接続されている。
【００２１】
改質部４には、改質触媒の温度を検出する温度センサ２０が設けられている。温度センサ２０は、アンモニアガスが流入する改質触媒の入口部の温度、及び改質ガスが流出する改質触媒の出口部の温度の何れかを検出すればよい。
【００２２】
バッファタンク５は、改質部４で生成された改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能なタンクである。バッファタンク５は、ラインＬ８を介してガス利用部１１へガスを供給する。バッファタンク５は、ガスを高圧状態で貯留することができる。従って、バッファタンク５は、当該バッファタンク５よりも圧力が低いガス利用部１１との差圧によって、ガスをガス利用部１１へ供給することができる。バッファタンク５は、改質ガスに含まれるガスとして、水素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、水蒸気を高圧状態で蓄圧する。バッファタンク５の圧力は特に限定されるものではないが、ガス利用部１１に対するガスの供給を開始する時点では、少なくとも０．２ＭＰａ以上の圧力でガスを蓄圧していることが好ましい。バッファタンク５には、内部の圧力を検出する圧力センサ２１と、蓄圧している水素の濃度を検出する水素濃度センサ２２と、が設けられている。
【００２３】
上述のように、改質システム１は、ラインＬ１〜Ｌ８を備える。また、改質システム１は、改質部４及びバッファタンク５間のラインＬ６，Ｌ７と、気化器２ｂ及びガス利用部１１間のラインＬ２，Ｌ３と、を接続するラインＬ９を備える。このようなラインのうち、ラインＬ８は、バッファタンク５からガスをガス利用部１１へ供給する供給ラインＬ２１として機能する。ラインＬ６，Ｌ７は、改質部４から改質ガスをバッファタンク５へ蓄圧させる蓄圧ラインＬ２２として機能する。ラインＬ６，Ｌ９，Ｌ３は、改質部４からバッファタンク５をバイパスさせて改質ガスを流すバイパスラインＬ２３として機能する。
【００２４】
改質システム１は、バイパスラインＬ２３のラインＬ９に、バルブ１２を備えている。バルブ１２は、ラインＬ９の開閉を切り替える。改質システム１は、蓄圧ラインＬ２２のラインＬ７に、バルブ１３を備えている。バルブ１３は、ラインＬ７の開閉を切り替える。バルブ１２，１３の組み合わせによって、切替部３０が構成される。切替部３０は、改質部４からの改質ガスの流れを蓄圧ラインＬ２２とバイパスラインＬ２３との間で切り替える。具体的に、切替部３０は、バイパスラインＬ２３側のバルブ１２を閉とし、蓄圧ラインＬ２２側のバルブ１３を開とすることで、改質ガスの流れを蓄圧ラインＬ２２に切り替える。切替部３０は、バイパスラインＬ２３側のバルブ１２を開とし、蓄圧ラインＬ２２側のバルブ１３を閉とすることで、改質ガスの流れをバイパスラインＬ２３に切り替える。ただし、切替部３０は、改質ガスの全部をバイパスラインＬ２３及び蓄圧ラインＬ２２の何れかに流すのみならず、バルブ１２，１３の開度を調整することで、バイパスラインＬ２３及び蓄圧ラインＬ２２の両方に改質ガスを流してもよい。
【００２５】
改質システム１は、供給ラインＬ２１のラインＬ８に、バルブ１４を備えている。バルブ１４は、ラインＬ８の開閉を切り替える。これにより、バルブ１４は、ガス利用部１１に対するバッファタンク５のガスの供給と停止を切り替えることができる。なお、バルブ１４は、開度を調整することで、バッファタンク５からガス利用部１１に対するガスの流量を調整することができる。
【００２６】
改質システム１は、気化器２ｂ及び改質部４間のラインＬ４に、バルブ１６を備えている。バルブ１６は、ラインＬ４の開閉を切り替える。これにより、バルブ１６は、改質部４に対する気化器２ｂのアンモニアガスの供給と停止を切り替えることができる。なお、バルブ１６は、開度を調整することで、気化器２ｂから改質部４に対するガスの流量を調整することができる。改質システム１は、気化器２ｂ及びガス利用部１１間のラインＬ２に、バルブ１７を備えている。バルブ１７は、ラインＬ２の開閉を切り替える。これにより、バルブ１７は、ガス利用部１１に対する気化器２ｂのアンモニアガスの供給と停止を切り替えることができる。なお、バルブ１７は、開度を調整することで、気化器２ｂからガス利用部１１に対するガスの流量を調整することができる。
【００２７】
コントローラ６は、改質システム１全体を制御する制御部である。コントローラ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ６は、原料供給部２、空気供給部３、及びバルブ１２，１３，１４，１６，１７に電気的に接続されており、これらに対して制御信号を送信する。また、コントローラ６は、温度センサ２０、圧力センサ２１、及び水素濃度センサ２２に電気的に接続されている。コントローラ６は、温度センサ２０によって検出された改質部４の改質触媒の温度を取得する。コントローラ６は、温度センサ２０の検出結果から改質部４が目標温度になったことを判定することができる。ここで、目標温度とは、改質部４が定常運転を行うことができる温度であり、例えば６００℃に設定されてよい。定常運転時には、改質部４は、設定された一定量の水素を生成することができる。ただし、具体的な目標温度は当該温度に限定されるものではない。コントローラ６は、圧力センサ２１及び水素濃度センサ２２の検出結果に基づいて、バッファタンク５に対する蓄圧が完了したか否かを判定できる。コントローラ６は、温度センサ２０、圧力センサ２１、及び水素濃度センサ２２の検出結果に基づいて、原料供給部２、空気供給部３、及びバルブ１２，１３，１４，１６，１７を制御する。
【００２８】
コントローラ６は、改質システム１の起動時には、原料供給部２、空気供給部３をＯＮとすると共に、バルブ１３，１４，１６，１７を開とし、バルブ１２を閉とする。ただし、コントローラ６は、起動直後だけは、バルブ１２を開とし、バルブ１３を閉としておくことで、バッファタンク５からガスが逆流することを防止する。コントローラ６は、改質部４の改質触媒が目標温度になったら、バッファタンク５からガス利用部１１へ供給するガスの流量を抑えると共に、バッファタンク５へ改質ガスを蓄圧する。具体的には、コントローラ６は、バルブ１４の開度を少なくすることでガス利用部１１に対するガスの流量を絞る。
【００２９】
コントローラ６は、バッファタンク５のガスが所定量となったら、改質部４からの改質ガスをバイパスラインＬ２３へ流す。具体的には、コントローラ６は、バルブ１３，１４を閉として、バルブ１２を開とする。なお、コントローラ６は、バッファタンク５のガスが所定量となったか否かの判定をどのように行ってもよいが、圧力センサ２１及び水素濃度センサ２２の検出結果に基づいて、判定を行ってよい。すなわち、コントローラ６は、圧力センサ２１によって検出された圧力が、所定の閾値に達したら、バッファタンク５のガスが所定量となったと判定してよい。また、コントローラ６は、圧力センサ２１に基づく条件、及び水素濃度センサ２２に基づく条件を両方満たしたときに、バッファタンク５のガスが所定量となったと判定してよい。
【００３０】
これにより、改質システム１の起動時において、バッファタンク５はガス利用部１１へ供給ラインＬ２１を介してガスを供給する。切替部３０は、バッファタンク５に蓄圧されるガスが所定量となるまでは改質ガスを蓄圧ラインＬ２２に流し、バッファタンク５に蓄圧されるガスが所定量となったら改質ガスをバイパスラインＬ２３に流す。
【００３１】
次に、図２及び図３を参照して、改質システム１の動作について説明する。図２は、各種構成要素の状態を示すグラフである。図２の「改質部温度」は、改質部４の改質触媒の温度を示すグラフである。図２の「改質部出口ガス」は、改質ガスに含まれるＨ２及びＮＨ３の濃度を示すグラフである。図２の「バッファタンク圧」はバッファタンク５の圧力を示すグラフである。図２の「バルブ１２，１３，１４，１６，１７」は、バルブ１２，１３，１４，１６，１７の切替状態を示すグラフである。グラフの上段側はバルブ１２，１３，１４，１６，１７が開となっていることを示し、下段側はバルブ１２，１３，１４，１６，１７が閉となっていることを示す。図３は、改質システム１の動作を示すフローチャートである。図３の処理は、改質システム１の起動時においてコントローラ６で実行される処理である。
【００３２】
図３に示すように、改質システム１の起動がなされたら、コントローラ６は、起動処理を実行する（ステップＳ１０）。Ｓ１０では、コントローラ６は、原料供給部２、空気供給部３をＯＮとすると共に、バルブ１３，１４，１６，１７を開とし、バルブ１２を閉とする。これにより、バッファタンク５は、ガス利用部１１へ供給ラインＬ２１を介してガスを速やかに供給する。ただし、コントローラ６は、起動直後の一定時間だけは、バルブ１２を開とし、バルブ１３を閉としておくことで、バッファタンク５からガスが逆流することを防止する。また、気化器２ｂは、ガス利用部１１へラインＬ２，Ｌ３を介してアンモニアガスを供給する。また、気化器２ｂは、改質部４へラインＬ４を介してアンモニアガスを供給する。空気供給部３は、改質部４へラインＬ５を介して空気を供給する。改質部４は、蓄圧ラインＬ２２を介して改質ガスをバッファタンク５へ供給する。
【００３３】
Ｓ１０の処理がなされると、改質部４では、改質触媒によりアンモニアが酸化されて燃焼熱が発生する。下記式のように、一部のアンモニアと酸素とが化学反応することで、アンモニアが着火して燃焼する燃焼反応が起こり、燃焼熱が発生する（発熱反応）。
ＮＨ３＋３／４Ｏ２→１／２Ｎ２＋３／２Ｈ２Ｏ＋Ｑ
【００３４】
そして、改質触媒によりアンモニアが改質されて改質ガスが生成される。具体的には、下記式のように、燃焼熱によってアンモニアが水素と窒素とに分解される改質反応が起こり、水素がリッチな状態の改質ガスが生成される（吸熱反応）。
ＮＨ３→３／２Ｈ２＋１／２Ｎ２−Ｑ
【００３５】
アンモニアガスの改質反応が開始されると、改質触媒の温度が上昇する。従って、図２に示すように、改質部４での改質が徐々に進むことによって、改質部４の改質ガスの水素濃度及び改質部４の温度は徐々に上昇し、改質ガスの未反応のアンモニアの濃度は徐々に低くなる。バッファタンク５は、ガス利用部１１へガスを供給するため、バッファタンク５の圧力が徐々に低下する。
【００３６】
次に、コントローラ６は、改質部４の改質触媒の温度が目標温度となったか否かを判定する（ステップＳ２０）。Ｓ２０において、改質部４の改質触媒の温度が目標温度となっていないと判定された場合、コントローラ６は、Ｓ１０で設定した状態を維持しながら、Ｓ２０の処理を再び行う。
【００３７】
Ｓ２０において、改質部４の改質触媒の温度が目標温度となったと判定された場合（図２にて「ｔ１」で示す時刻における状態）、コントローラ６は、蓄圧処理を実行する（ステップＳ３０）。Ｓ３０では、コントローラ６は、バルブ１４の開度を少なくすることでガス利用部１１に対するガスの流量を絞る。これにより、バッファタンク５からガス利用部１１へ供給するガスの流量が抑えられ、バッファタンク５へ改質ガスが蓄圧される。従って、図２に示すように、バッファタンク５の圧力及び水素濃度が徐々に上昇する。
【００３８】
次に、コントローラ６は、バッファタンク５での蓄圧が完了したか否かを判定する（ステップＳ４０）。コントローラ６は、バッファタンク５のガスが所定量となったか否かを判定することで、蓄圧が完了したか否かを判定する。Ｓ４０において、バッファタンク５のガスが所定量となっていないと判定された場合、コントローラ６は、Ｓ３０で設定した状態を維持しながら、Ｓ４０の処理を再び行う。
【００３９】
Ｓ４０において、バッファタンク５のガスが所定量となっていると判定された場合、コントローラ６は、バルブ１３，１４を閉として、バルブ１２を開とする。これにより、切替部３０は、改質部４からの改質ガスをバイパスラインＬ２３へ流す。当該改質ガスは、バイパスラインＬ２３を介してガス利用部１１へ供給される。以降は、改質システム１が停止するまで同じ状態が維持され、図３に示す処理が終了する。
【００４０】
次に、本実施形態に係る改質システム１の作用・効果について説明する。
【００４１】
改質システム１は、改質部４で生成された改質ガスを蓄圧すると共に、蓄圧したガスを差圧によって供給可能なバッファタンク５と、バッファタンク５からガスを利用するガス利用部１１へ供給する供給ラインＬ２１と、を備える。この場合、バッファタンク５は、供給ラインＬ２１側での圧力を解放することによって、速やかに蓄圧したガスを供給することができる。すなわち、改質部４での改質が安定しない状態であっても、ガス利用部１１にて必要になったタイミングにて、バッファタンク５が速やかにガス利用部１１にガスを供給することができる。このように、ガス利用部１１に速やかにガスが供給されると、ガス利用部１１のエンジンやタービンは、ガスに含まれる水素を用いることで、速やかに起動することができる。これにより、エンジンやタービンの起動時間が短縮される。ここで、改質システム１は、改質部４から改質ガスをバッファタンク５へ蓄圧させる蓄圧ラインＬ２２に加えて、改質部４からバッファタンク５をバイパスさせて改質ガスを流すバイパスラインＬ２３を備えている。そして、切替部３０は、改質部４からの改質ガスの流れを蓄圧ラインＬ２２とバイパスラインＬ２３との間で切り替えることができる。
【００４２】
この場合、改質部４での改質が安定したら、改質部４は、バッファタンク５をバイパスしてガス利用部１１へ改質ガスを供給することが可能となる。例えば、バイパスラインＬ２３が設けられていない場合は、改質システム１は、改質部４の改質ガスの供給が安定した後も、バッファタンク５からガス利用部１１へガスを供給することになる。この場合、バッファタンク５内のガスの圧力が低下した状態で運転が終了したときなどに、次のガス利用部１１のエンジンやタービンの起動時に、バッファタンク５から速やかにガスを供給できない可能性がある。これに対し、バイパスラインＬ２３が設けられている場合、改質部４での改質が安定した後は、バッファタンク５に蓄圧されたガスを用いなくてよくなる。従って、バッファタンク５は、次に必要となったタイミングにて、速やかにガス利用部１１へガスを供給することができる。また、バッファタンク５の蓄圧後、バイパスラインＬ２３からガス利用部１１へ改質ガスを供給する場合は、改質部４の動作圧力を下げてもよく、これにより改質率を上げることが可能である。以上により、改質システム１は、必要なタイミングで速やかにガス利用部１１にガスを供給することができる。
【００４３】
改質システム１の起動時において、バッファタンク５はガス利用部１１へ供給ラインＬ２１を介してガスを供給する。改質システム１の起動時は、改質部４での改質が安定しない。このようなタイミングにて、バッファタンク５はガス利用部１１へ速やかにガスを供給することができる。
【００４４】
切替部３０は、バッファタンク５に蓄圧されるガスが所定量となるまでは改質ガスを蓄圧ラインＬ２２に流し、バッファタンク５に蓄圧されるガスが所定量となったら改質ガスをバイパスラインＬ２３に流す。これにより、次にバッファタンク５からガス利用部１１へガスを供給するときに、バッファタンク５は、十分な圧力でガスを供給することができる。
【００４５】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
例えば、図４（ａ）に示す構成が採用されてもよい。図４（ａ）では、蓄圧ラインＬ２２には、改質ガスから水素を分離してバッファタンク５に供給する分離膜３１（分離部）が設けられている。この分離膜３１は、改質ガスのうち、水素ガスを他の成分のガスから分離し、当該分離した水素ガスをバッファタンク５へ供給する。この場合、バッファタンク５内の水素の純度を高めることができるため、バッファタンク５の小型化を図ることができる。
【００４７】
また、図４（ｂ）に示す構成が採用されてもよい。図４（ｂ）では、蓄圧ラインＬ２２には、改質ガスをバッファタンク５へ圧送するポンプ４０が設けられている。この場合、バッファタンク５の圧力を高くすることができるため、バッファタンク５の小型化を図ることができる。
【００４８】
また、図５に示す構成が採用されてもよい。図５に示す改質システム１は、バッファタンク５のガスを改質部４へ戻すリターンラインＬ１０を更に備える。また、リターンラインＬ１０には、バルブ２５が設けられる。コントローラ６は、改質システム１の起動時に、バルブ２５を開とすることで、バッファタンク５内のガスを改質部４へ速やかに供給する。改質部４では、バッファタンク５のガスを用いて、例えばグロープラグにより速やかに着火し、水素の燃焼熱で改質触媒を加熱することができる。この場合、改質システム１の起動時において、改質部４がバッファタンク５のガスを用いることで、起動時間を短くすることができる。
【００４９】
ガス利用部１１として、エンジンやタービンの他、水素と空気中の酸素とを化学反応させて発電を行う燃料電池等が採用されてもよい。
【００５０】
上述の実施形態では、切替部３０が、バルブ１２，１３によって構成されていたが、切替方法は特に限定されず、例えば、三方弁などをもちいて、蓄圧ラインとバイパスラインとを切り替えてもよい。
【００５１】
また、上記実施形態では、酸化性ガスとして空気を使用しているが、特にその形態には限られず、酸化性ガスとして酸素を使用してもよい。
【００５２】
また、上記実施形態では、燃料ガスとしてアンモニアガスを使用しているが、本発明は、燃料ガスとして炭化水素ガス等を使用した改質システムにも適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…改質システム、２…原料供給部、４…改質部、５…バッファタンク（蓄圧部）、３１…切替部、３０…分離膜（分離部）、４０…ポンプ、Ｌ２１…供給ライン、Ｌ２２…蓄圧ライン、Ｌ２３…バイパスライン、Ｌ１０…リターンライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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