(57)【要約】【課題】ＣＯ濃度を安定的に低下させるためには、変成器、及び選択酸化器の周方向の温度分布のうち、低温部の温度を検知し、さらに変成器、及び選択酸化器の温度を好適な温度域に制御する必要があった。【解決手段】水添脱硫温度検知器１９が備えられている低温室の鉛直方向、又は、鉛直方向から放射線方向に内側もしくは外側にある変成触媒１４の温度を検知する変成温度検知器２１と、を備えている水素生成装置であって、変成温度検知器２１に基づいて水素生成装置１の運転を停止させる、または第２加熱器の加熱量を変更させる制御器２５を備えているように水素生成装置１を構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を含む原料を改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、
少なくとも前記改質器を加熱する第１加熱器と、
前記改質器の外周の外側に熱交換を行うように配置され、内部に水添脱硫触媒が収納されている室を複数備えている水添脱硫器と、
改質ガス中の一酸化炭素を水と反応させて二酸化炭素に変える変成触媒を備えている変成器と、
少なくとも前記変成器を加熱する第２加熱器と、
前記水添脱硫器の複数の前記室のうち温度が最も低い低温室内の温度を検知する水添脱硫温度検知器と、
前記水添脱硫温度検知器が備えられている前記低温室の鉛直方向、又は、鉛直方向から放射線方向に内側もしくは外側にある前記変成触媒の温度を検知する変成温度検知器と、を備えている水素生成装置であって、
前記変成温度検知器に基づいて前記水素生成装置の運転を停止させる、または前記第２加熱器の加熱量を変更させる制御器と、
を備えている水素生成装置。
【請求項２】
前記第１加熱器は、第１筒内に配置される燃焼器であり、
前記改質器は、前記第１筒と前記第１筒の外側に配置される第２筒との間に配置される改質触媒を備え、
前記変成器は、前記第２筒と前記第２筒の外側に配置されている第３筒との間に配置され前記水添脱硫より上方に配置される変成触媒を備え、
前記水添脱硫器は、前記第３筒の外側に配置されるとともに複数に分割されることにより複数の前記室を備えるように構成されている中空円筒容器を備え、
前記変成温度検知器は、前記低温室より鉛直上方、又は、鉛直上方から放射線方向に内側もしくは外側にある変成触媒の温度を検知するように構成されている、
請求項１に記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記変成器から送られる変成ガス中に一酸化炭素を酸素と反応させて二酸化炭素に変える選択酸化触媒を備えている選択酸化器と、
前記選択酸化器を加熱する第３加熱器と、
前記選択酸化器の温度を検知する選択酸化温度検知器と、をさらに備え、
前記選択酸化温度検知器は、前記低温室の鉛直方向、又は、鉛直方向からさらに放射線方向に内側もしくは外側にある選択酸化触媒の温度を検知するように構成され、
前記制御器は、前記選択酸化温度検知器に基づいて前記水素生成装置の運転を停止させる、または前記第３加熱器の加熱量を変更させるように構成されている、
請求項１又は２に記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記変成温度検知器および前記選択酸化温度検知器のうち少なくとも一方は、前記水添脱硫温度検知器の略上方に配置されるように構成されている、
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の水素生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭化水素化合物原料を原料として発電する燃料電池発電装置に関し、より詳細には原料中に含まれ、水素生成装置に有害な硫黄化合物を除去する水添脱硫器を有する水素生成装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電装置は、燃料電池と、燃料電池に水素を含んだ燃料ガスを供給する水素生成装置と、燃料電池が発電した直流電力を交流電力へ変換するインバーター回路、およびそれらを制御する制御装置などによって構成されている。燃料電池には種々の方式が用いられているが、現在は固体高分子形の燃料電池が普及段階にある。また、水素生成装置に用いる水素生成器にも幾つかの方式があるが、原料となる炭化水素化合物と水蒸気を高温で触媒反応させて水素を得る水蒸気改質方式が高効率であるために主流となっている。なお、原料としては天然ガスからなる都市ガスや、ＬＰガス、灯油、バイオガスなどが使用されるが、これらの中には付臭剤として添加された硫黄化合物、あるいは原料中に元々含まれていた硫黄化合物が混入している。これらの硫黄化合物は水素生成器に使用される触媒を被毒し、その活性を奪ってしまう。そのため、原料中の硫黄化合物は水素生成器へ供給される前に脱硫装置によって除去する必要がある。
【０００３】
脱硫装置としては現在、吸着脱硫方式と水添脱硫方式の２つの方式が用いられている。吸着脱硫方式とは、硫黄化合物を吸着する吸着剤を充填した吸着脱硫器内に原料を通過させて脱硫するもので、常温で吸着脱硫を行うので取り扱いが非常に簡便であるという長所がある。一方、水添脱硫方式は、例えば特許文献１に示されているように、原料に水素を加えて約２００℃から３００℃に昇温された水添脱硫触媒を充填した水添脱硫器に通過させることにより硫黄化合物を吸着されやすい硫化水素に変化させ、生成した硫化水素を吸着剤に吸着除去するもので、吸着容量が大きいため長期間にわたって吸着剤の交換が不要であるという長所がある。
【０００４】
ところで、水添脱硫方式では水添脱硫触媒を昇温する必要がある。そこで水添脱硫器を水素生成装置内、あるいは水素生成器近傍に配置することによって、水素生成器の熱により水添脱硫器を動作温度まで加熱する構成が採用されている。例えば、特許文献１に開示された技術では、水添脱硫器を断熱材を介して改質器の周囲に配置することによって水添脱硫器を加熱昇温している。
【０００５】
なお、特許文献１には記載されていないが、改質器で生成されたＣＯの濃度を変成器、及び選択酸化器で安定的に低下させるためには、変成器、及び選択酸化器の各触媒温度を好適な温度域に制御する必要があるため、一般に変成器、及び選択酸化器には温度検知器が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０５８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、このような構成では、常温、または水添脱硫器の温度より低い原料ガス、及び水素が水添脱硫器に流入した場合、水添脱硫器の入口近傍は冷やされて温度低下してしまう。さらに、原料ガス、及び水素は水添脱硫器を周方向に流れる間に加熱されて温度上
昇するため、水添脱硫器の周方向の温度は、入口が最も低く、出口に向かうにつれ高温化する。このように水添脱硫器の周方向に温度分布ができると、水添脱硫器の近傍にある改質器、さらには原料ガスの流れで言うと改質器の下流側にある変成器、及び選択酸化器にも周方向に温度分布ができる。特に変成器、及び選択酸化器が改質器の上方にある場合は、改質器の熱が上へと移動するため、周方向の温度分布はより顕著なものとなる。
【０００８】
ところで、変成器、及び選択酸化器は、ＣＯ濃度を低下させるための好適な温度域より低くなると、それぞれに充填されている変成触媒、及び選択酸化触媒の特性上、急激にＣＯ濃度が上昇する。なお、ＣＯ濃度が急上昇することで燃料電池スタックがＣＯ被毒され、燃料電池の運転が停止する。
【０００９】
つまり、何らかの要因で変成器、及び選択酸化器の温度が低下した場合、ＣＯ濃度の急上昇による燃料電池スタックのＣＯ被毒を回避するには、変成器、及び選択酸化器の周方向の温度分布のうち、少なくとも低温側、あるいは最も低温部の温度を検知し、運転を停止する必要があった。
【００１０】
また、ＣＯ濃度を安定的に低下させるためには、変成器、及び選択酸化器の周方向の温度分布のうち、少なくとも低温側、あるいは最も低温部の温度を検知し、変成器、及び選択酸化器の温度を好適な温度域に制御する必要があった。
【００１１】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、変成器、または選択酸化器の温度検知器を、変成器、または選択酸化器の周方向の低温部に配置することで、変成器、または選択酸化器の周方向の低温部の温度を検知でき、運転を停止することができる。さらに変成器、または選択酸化器を加熱することで、変成器、または選択酸化器の周方向の低温部の温度を好適な温度域に昇温することができる水素生成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の従来技術の課題を解決するために本発明の水素生成装置は、炭化水素を含む原料を改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器と、少なくとも改質器を加熱する第１加熱器と、改質器の外周の外側に熱交換を行うように配置され、内部に水添脱硫触媒が収納されている室を複数備えている水添脱硫器と、改質ガス中の一酸化炭素を水と反応させて二酸化炭素に変える変成触媒を備えている変成器と、少なくとも変成器を加熱する第２加熱器と、水添脱硫器の複数の室のうち温度が最も低い低温室内の温度を検知する水添脱硫温度検知器と、水添脱硫温度検知器が備えられている低温室の鉛直方向、又は、鉛直方向から放射線方向に内側もしくは外側にある変成触媒の温度を検知する変成温度検知器と、を備えている水素生成装置であって、変成温度検知器に基づいて水素生成装置の運転を停止させる、または第２加熱器の加熱量を変更させる制御器とを備えている。
【００１３】
これにより、変成器の周方向の低温部近傍の温度を検知でき、水素生成装置の運転を停止することができる。さらに変成器の周方向の低温部近傍の温度を昇温することができる。
【００１４】
また、第１加熱器は、第１筒内に配置される燃焼器であり、改質器は、第１筒と第１筒の外側に配置される第２筒との間に配置される改質触媒を備え、変成器は、第２筒と第３筒との間に配置され水添脱硫より上方に配置される変成触媒を備え、水添脱硫器は、第３筒の外側に配置されるとともに複数に分割されることにより複数の室を備えるように構成されている中空円筒容器を備え、変成温度検知器は、低温室より鉛直上方、又は、鉛直上方から放射線方向に内側もしくは外側にある変成触媒の温度を検知するように構成されている。
【００１５】
これにより、変成器の周方向の低温部近傍の温度を検知でき、水素生成装置の運転を停止することができる。さらに変成器の周方向の低温部近傍の温度を昇温することができる。
【００１６】
また、変成器から送られる変成ガス中に一酸化炭素を酸素と反応させて二酸化炭素に変える選択酸化触媒を備えている選択酸化器と、選択酸化器を加熱する第３加熱器と、選択酸化器の温度を検知する選択酸化温度検知器と、をさらに備え、選択酸化温度検知器は、低温室の鉛直方向、又は、鉛直方向からさらに放射線方向に内側もしくは外側にある選択酸化触媒の温度を検知するように構成され、制御器は、選択酸化温度検知器に基づいて水素生成装置の運転を停止させる、または第３加熱器の加熱量を変更させるように構成されている。
【００１７】
これにより、さらに選択酸化器の周方向の低温部近傍の温度を検知でき、水素生成装置の運転を停止することができる。さらに選択酸化器の周方向の低温部近傍の温度を昇温することができる。
【００１８】
また、変成温度検知器および選択酸化温度検知器のうち少なくとも一方は、水添脱硫温度検知器の略上方に配置されるように構成されている。
【００１９】
これにより、変成器、及び選択酸化器の周方向の最低温部の温度を検知でき、水素生成装置の運転を停止することができる。さらに変成器、及び選択酸化器の周方向の最低温部の温度を昇温することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の技術を用いることにより、変成器、及び選択酸化器の周方向の低温部近傍、または最低温部の温度を検知でき、水素生成装置の運転を停止することができる。さらに変成器、及び選択酸化器の周方向の低温部近傍、または最低温部の温度を好適な温度域に昇温することができる。
【００２１】
したがって、何らかの要因で変成器、及び選択酸化器の温度が低下した場合においてもＣＯ濃度の急上昇による燃料電池スタックのＣＯ被毒を回避することができる。さらに、ＣＯ濃度を安定的に低下させることができ、燃料電池スタックのＣＯ被毒、及び燃料電池の異常停止を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における水素生成装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における水添脱硫器の概略断面図
【図３】本発明の実施の形態１における水添脱硫器の概略展開図
【図４】本発明の実施の形態１における変成器の概略断面図
【図５】本発明の実施の形態１における選択酸化器の概略断面図
【図６】本発明の実施の形態１における水添脱硫器の温度分布グラフ
【図７】本発明の実施の形態１における変成器の温度分布グラフ
【図８】本発明の実施の形態１における選択酸化器の温度分布グラフ
【図９】本発明の実施の形態１における変成触媒の概略温度ーＣＯ濃度特性グラフ
【図１０】本発明の実施の形態１における選択酸化触媒の概略温度ーＣＯ濃度特性グラフ
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（実施の形態１）
以下、本発明に係る水素生成装置の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２４】
図１は、都市ガスを原料として水蒸気改質反応により水素を生成する本発明の実施の形態１における水素生成装置１の概略構成図である。
【００２５】
流量調節して供給された原料の都市ガスと水素は、原料ガス供給配管Ａ２を通じて水添脱硫器３へ供給される。ここで水添脱硫器３には、酸化銅と酸化亜鉛からなる水添脱硫触媒４が充填されて構成されている。
【００２６】
水添脱硫器３によって脱硫された原料は、原料ガス供給配管Ｂ５を通じて、改質水供給配管６から供給された改質水とともに第１筒７と第２筒８との間に配置された蒸発器９へ送られる。原料と水蒸気との混合ガスは、第１筒７内に配置された第１加熱器であるバーナ１０により高温に加熱された、第１筒７と第２筒８との間に配置された改質触媒１１が充填された改質器１２によって水蒸気改質反応を生じて、水素と炭酸ガスと一酸化炭素を含む改質ガスに変化する。
【００２７】
この改質ガスは、第２筒８と第２筒８の外側に配置されている第３筒１３との間に配置された変成触媒１４が充填された変成器１５に入り、変成反応によって一酸化炭素濃度が低減される。その後、選択酸化空気供給配管１６から供給された選択酸化空気と混合され、第２筒８と第３筒１３との間に配置された選択酸化触媒１７が充填された選択酸化器１８で一酸化炭素が燃焼され、さらに一酸化炭素濃度が低減される。
【００２８】
水添脱硫器３、及び改質器１２、及び変成器１５、及び選択酸化器１８には、それぞれの触媒温度を検知する水添脱硫温度検知器１９、及び改質温度検知器２０、及び変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２が設けられている。
【００２９】
変成器１５の外側には、変成器１５を加熱する第２加熱器である変成ヒータ２３が配置されている。また、選択酸化器１８の外側には、選択酸化器１８を加熱する第３加熱器である選択酸化ヒータ２４が配置されている。なお、変成ヒータ２３、及び選択酸化ヒータ２４は一体化していてもよい。また、第２加熱器、及び第３加熱器のうち少なくとも一方は、ヒータを用いなくてもよく、バーナ１０などで代用してもよい。また、変成温度検知器２１、または選択酸化温度検知器２２に基づいて変成ヒータ２３、または選択酸化ヒータ２４、あるいはバーナ１０の加熱量を変更させる制御器２５が設けられている。
【００３０】
その後、選択酸化器１８を通過した改質ガスは、燃料ガスとして燃料電池（図示せず）へ供給される。なお、燃料電池で消費されなかった水素はバーナ１０へ供給され、水素生成装置１を加熱する熱源として利用される。これらのうち、蒸発器９、及び改質器１２、及び変成器１５、及び選択酸化器１８、及びバーナ１０の一体となった構成が水素生成器２６である。なお、バーナ１０で燃焼した排ガスは、排ガス配管２７を通じて排気される。なお、水素生成器２６と水添脱硫器３との間に内断熱材２８が、水素生成器２６、及び内断熱材２８、及び水添脱硫器３の外側には外断熱材２９が構成されている。
【００３１】
図２は、本発明の実施の形態１における水添脱硫器３の概略Ａ−Ａ‘断面図である。また、図３は、本発明の実施の形態１における水添脱硫器３の概略展開図である。また、図４は、本発明の実施の形態１における変成器１５の概略Ｂ−Ｂ‘断面図、また、図５は、本発明の実施の形態１における選択酸化器１８の概略Ｃ−Ｃ‘断面図である。
【００３２】
図２のように、水添脱硫器３は中空円筒容器３０であり、原料ガス、及び水素が供給される入口３１と、原料ガス、及び水素の流路であり、原料ガスに含まれる硫黄化合物を除去する水添脱硫触媒４を充填した複数の室３２（室Ａ３２Ａ〜室Ｆ３２Ｆ）と、硫黄化合物が除去された原料ガスが排出される出口３３とが設けられている。なお、中空円筒容器
３０とはドーナツのように内側に空間があることを意味し、円筒容器の中身が空であることを意味するわけではない。また、図３のように、室Ａ３２Ａ〜室Ｆ３２Ｆには、原料ガス、及び水素が流入出する流入出口３４が設けられている。原料ガス、及び水素は、室Ａ３２Ａから室Ｆ３２Ｆまでを上下方向に蛇行しなら、周方向に流れる。なお、原料ガスは、入口３１から出口３３の方向へ流れればよく、水添脱硫器３、及び室Ａ３２Ａ〜室Ｆ３２Ｆの形状はこれに限定されるものではない。なお、水添脱硫温度検知器１９は、室Ａ３２Ａに設けられている。
【００３３】
また、図４、及び図５のように、変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２は、室Ａ３２Ａの鉛直上方から放射線方向の内側にある変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の温度を検知するよう設けられている。なお、変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７が室Ａ３２Ａの鉛直下方から放射線方向の外側にある場合は、室Ａ３２Ａの鉛直下方から放射線方向の外側にある変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の温度を検知するよう適宜設ければよい。
【００３４】
このように構成された水添脱硫器３、及び改質器１２、及び変成器１５、及び選択酸化器１８の作用を以下に説明する。
【００３５】
水添脱硫器３の温度より低い温度の原料ガス、及び水素が水添脱硫器３に流入し、水添脱硫器３の入口３１近傍である室Ａ３２Ａは冷やされて温度低下する。さらに、原料ガス、及び水素は水添脱硫器３を周方向に流れる間に加熱されて温度上昇し、水添脱硫器３の周方向の温度は、入口３１近傍の室Ａ３２Ａが最も低く、出口３３近傍の室Ｆ３２Ｆに向かうにつれ高温化し、水添脱硫器３の周方向に温度分布ができる。
【００３６】
水添脱硫器３の周方向に温度分布ができると、水添脱硫器３からの伝熱により、水添脱硫器３の内側にある改質器１２にも同様に周方向に温度分布ができる。
【００３７】
さらに、周方向に温度分布のできた水添脱硫器３、及び改質器１２からの伝熱、及び改質器１２を流出した改質ガス原料ガスの熱により、改質器１２の下流側にある変成器１５、及び選択酸化器１８にも同様に周方向に温度分布ができる。特に変成器１５、及び選択酸化器１８が改質器１２の上方にあり、改質器１２の熱が上へと移動するため、周方向の温度分布はより顕著なものとなる。
【００３８】
ここで、図２、及び図３、及び図４、及び図５のａ〜ｆ（×印部）の温度を測定した結果を図６、及び図７、及び図８に示す。なお、室Ａ３２Ａ、及び室Ａ３２Ａ方向の×印部をａとした。
【００３９】
図６のように、水添脱硫器３の温度は、入口３１近傍の室Ａ３２Ａのａの温度が最も低く、出口３３近傍の室Ｆ３２Ｆのｆに向かうにつれ上昇、下降しながら高温化している。なお、室Ｅ３２Ｅのｅの温度より室Ｆ３２Ｆのｆの温度の方が低いのは、室Ｆ３２Ｆが最も低温の室Ａ３２Ａ（低温室）と隣接し、熱交換しているためである。さらに、図７、及び図８の正常時のグラフのように、変成器１５、及び選択酸化器１８の温度も同様に、室Ａ３２Ａ方向のａの温度が最も低く、室Ｆ３２Ｆ方向に向かうにつれ上昇、下降しながら高温化している。
【００４０】
以上のことから分かる様に、室Ａ３２Ａに設けられた水添脱硫温度検知器１９は、水添脱硫器３の周方向の低温部の温度を検知している。さらに、室Ａ３２Ａの鉛直上方から放射線方向の内側にある変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の温度を検知するよう設けられた変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２は、それぞれ変成器１５、及び選択酸化器１８の周方向の低温部、または低温部近傍の温度を検知している。
【００４１】
ところで、変成器１５、及び選択酸化器１８は、ＣＯ濃度を低下させるための好適な温度域より低くなると、それぞれに充填されている変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の特性上、急激にＣＯ濃度が上昇する。図９、及び図１０は、変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の温度とＣＯ濃度の関係を示す。図９、及び図１０のように、変成温度ＨＬ、及び選択酸化温度ＰＬを下回ると急激にＣＯ濃度が上昇することがわかる。したがって、図７、及び図８のように、正常時は変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２により検知される温度はそれぞれＨＬ、及びＰＬより高い温度になるように制御されている。
【００４２】
ところが、水素生成装置１の想定外の異常、例えば、原料ガス、または改質水など供給系の流量ずれ、または触媒の劣化などにより、変成器１５、及び選択酸化器１８の温度が低下した場合、図７、及び図８の異常時のグラフのように、変成器１５、及び選択酸化器１８の低温部近傍の温度が、それぞれＨＬ、及びＰＬを下回ることがある。ここで、変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２が水添脱硫器３の低温部である室Ａ３２Ａ以外の室Ｂ３２Ｂ〜室Ｆ３２Ｆいずれかの鉛直上方から放射線方向の内側にある変成触媒１４、及び選択酸化触媒１７の温度を検知していた場合、例えばｂ〜ｆいずれかの温度を検知していた場合、ｂ〜ｆいずれの温度もＨＬより高いため、異常と見なされず、ＣＯ濃度が急上昇し、燃料電池スタックがＣＯ被毒され、燃料電池が異常停止してしまう。
【００４３】
しかしながら、本実施の形態では、変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２は、変成器１５、及び選択酸化器１８の温度分布の低温部近傍を測定しているため、変成器１５、及び選択酸化器１８の低温部であるａの近傍の温度がＨＬ、及びＰＬに到達した時点で、水素生成装置１の運転を停止することができる。さらに、変成ヒータ２３、及び選択酸化ヒータ２４による加熱により、ａの近傍の温度を正常時の温度まで昇温させることができる。
【００４４】
したがって、ＣＯ濃度の急上昇を回避することができる。なお、ここでは、加熱にヒータを用いたが、バーナ１０など他の手段を用いてもよい。
【００４５】
すなわち、何らかの要因で変成器１５、及び選択酸化器１８の温度が低下した場合においても、ＣＯ濃度の急上昇による燃料電池スタックのＣＯ被毒を回避することができる。さらに、ＣＯ濃度を安定的に低下させることができ、燃料電池スタックのＣＯ被毒、及び燃料電池の異常停止を回避することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態において、変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２が、水添脱硫温度検知器１９の略上方に配置されるように構成されていれば、変成器１５、及び選択酸化器１８の周方向の最低温部の温度を検知できるため、変成器１５、及び選択酸化器１８の低温部であるａの温度がＨＬ、及びＰＬに到達した時点で、水素生成装置１の運転を停止することができる。さらに、変成ヒータ２３、及び選択酸化ヒータ２４による加熱により、ａの温度を正常時の温度まで昇温させることができる。
【００４７】
したがって、より高い精度でＣＯ濃度の急上昇を回避することができる。
【００４８】
すなわち、何らかの要因で変成器１５、及び選択酸化器１８の温度が低下した場合においても、ＣＯ濃度の急上昇による燃料電池スタックのＣＯ被毒を回避することができる。さらに、ＣＯ濃度をより安定的に低下させることができ、燃料電池スタックのＣＯ被毒、及び燃料電池の異常停止を確実に回避することができる。
【００４９】
なお、変成器１５、及び選択酸化器１８の原料の流れ方向に温度分布がある場合は、変成温度検知器２１、及び選択酸化温度検知器２２をそれぞれ変成器１５、及び選択酸化器
１８の原料の流れ方向における低温部に配置すればさらに効果的である。なお、水添脱硫器３を備えていなくても、つまり変成器１５、及び選択酸化器１８の周方向に温度分布がなくても、十分に効果があることは言うまでもない。
【００５０】
また、本実施の形態において、便宜上、変成器１５、及び選択酸化器１８の実施例について言及したが、これに限定されるものではなく、変成器１５のみの実施であっても良い。なお、変成器１５は高ＣＯ濃度を低ＣＯ濃度に低下させるため、変成器１５のみの実施であっても十分に効果があることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の水素生成装置は、変成器、及び選択酸化器の温度が低下した場合においてもＣＯ濃度の急上昇による燃料電池スタックのＣＯ被毒を回避することができる。さらに、ＣＯ濃度を安定的に低下させることができ、燃料電池スタックのＣＯ被毒、及び燃料電池の異常停止を回避することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  水素生成装置
２  原料ガス供給配管Ａ
３  水添脱硫器
４  水添脱硫触媒
５  原料ガス供給配管Ｂ
６  改質水供給配管
７  第１筒
８  第２筒
９  蒸発器
１０  バーナ
１１  改質触媒
１２  改質器
１３  第３筒
１４  変成触媒
１５  変成器
１６  選択酸化空気供給配管
１７  選択酸化触媒
１８  選択酸化器
１９  水添脱硫温度検知器
２０  改質温度検知器
２１  変成温度検知器
２２  選択酸化温度検知器
２３  変成ヒータ
２４  選択酸化ヒータ
２５  制御器
２６  水素生成器
２７  排ガス配管
２８  内断熱材
２９  外断熱材
３０  中空円筒容器
３１  入口
３２  室
３２Ａ  室Ａ
３２Ｂ  室Ｂ
３２Ｃ  室Ｃ
３２Ｄ  室Ｄ
３２Ｅ  室Ｅ
３２Ｆ  室Ｆ
３３  出口
３４  流入出口
【図１】
2014189467.tif 000003
【図２】
2014189467.tif 000004
【図３】
2014189467.tif 000005
【図４】
2014189467.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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