(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、
前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、
前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、
前記冷却水を浄化する浄化器と、
前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行う制御器と、
を備え、
前記制御器は、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記浄化動作を行う前に、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うよう制御する、
燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御器は、前記浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、前記浄化動作を実行するように制御する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御器は、前記浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、前記浄化動作を実行するように制御する、請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御器は、前記浄化前発電運転の積算時間が、予め設定された第１時間を超えた場合、前記浄化前発電運転を行わず、前記浄化動作の後に、前記循環器を動作させ発電を開始するよう制御する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御器は、１回あたりの前記浄化前発電運転の時間が、予め設定された第２時間を超えた場合、前記試運転を停止するよう制御する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御器は、前記浄化前発電運転での前記燃料電池の出力が、所定の出力以上になるよう制御する、請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御器は、前記浄化前発電運転における前記燃料電池の制御温度が、通常運転時に比べて低くなるように制御する、請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、
前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、
前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、
前記冷却水を浄化する浄化器と、
を備える燃料電池システムの運転方法であって、
前記燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うステップと、
前記浄化前発電運転を行うステップの後に、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化
動作を行うステップと、
を備える、燃料電池システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池システムとその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、通常、一般的な原料インフラである天然ガスやＬＰＧから水素含有ガス（以後、改質ガスと呼ぶ）を生成させる改質器を有する水素製造装置（以後、改質器と呼ぶ）と、改質ガスを利用して発電する燃料電池スタックとで、構成されている。
【０００３】
燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する燃料電池を発電部として備える燃料電池システムは、安定した発電を行うために、燃料電池発電部で発生した熱を冷却する機構（例えば、冷却水を循環させる回路と冷却水を蓄える冷却水タンク）を備える。
【０００４】
そして、燃料電池発電部のカソードから排出される酸化剤オフガスや、燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガス、バーナーから排出される燃焼オフガスなどに含まれる水蒸気を凝縮して生成された水などを回収し蓄える凝縮水タンクを備える燃料電池発電装置が知られている。回収された凝縮水は、再度改質水として利用され、外部から水を補給せずとも自立して発電を継続することが可能である。
【０００５】
しかしながら、設置・施工時などの発電を行っていない状態では、水の生成はなく、手動あるいは自動で、これらの冷却水や改質水を投入する必要がある。このとき、水道水などの市水を投入する場合は、冷却水の導電率が高くなり、燃料電池発電部を構成するセパレータなどにダメージとなる場合があり、水道水を適切な導電率となるように浄化を行うことがある。
【０００６】
例えば、特許文献１には、冷却水経路と冷却水タンクと給水部と浄化部が構成され、冷却水タンクに給水された後に浄化動作を行う燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１３５１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来の技術に用いられる燃料電池システムでは、燃料電池システムを設置したときに試運転動作させる場合や、メンテナンスのために水抜きを行いメンテナンス完了後に試運転動作させる場合に、燃料電池システムの冷却水タンクに市水を給水した後に浄化器による浄化動作を行ってから発電運転を行う必要がある。
【０００９】
また、給水された市水の水質によっては浄化動作に相応の時間が掛かり、施工者の拘束時間を増加させ、施工費用が増大する課題がある。
【００１０】
また、浄化動作を短時間に実施させるためには、大流量を処理可能なポンプや浄化器が必要となりコストアップとなる。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みて為されたものであり、燃料電池システムの給水時に作業者の拘束時間を短縮し、かつ、低コストな燃料電池システムとその運転方法を提供すること
を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路の冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記冷却水を浄化器で浄化させる浄化動作を行う前に、前記冷却水を循環させる循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うようにしたのである。
【００１３】
これにより、より低コストかつ単純な方法で、設置時の試運転時間を短縮し、設置者の拘束時間を短縮することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、より低コストかつ単純な方法で、設置時の試運転時間を短縮し、設置者の拘束時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態における燃料電池システムの模式図
【図２】本発明の実施の形態における燃料電池システムの運転動作を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態における燃料電池システムの運転動作の一部を詳細に示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１６】
第１の発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、前記冷却水を浄化する浄化器と、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行う制御器と、を備え、前記制御器が、燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、かつ前記浄化動作を行う前に、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うよう制御する、燃料電池システムである。
【００１７】
これにより、浄化動作を行なわずに試運転するため、試運転にかかる時間を短縮することができる。
【００１８】
第２の発明は、特に、第１の発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、前記浄化動作を実行するように制御するものである。これにより、停止中に浄化動作を行うことができ、浄化動作による施工者の待ち時間の発生が無い。
【００１９】
第３の発明は、特に、第２の発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、前記浄化動作を実行するように制御するものである。これにより、浄化直後に水抜き及び水張りが行われた場合に、浄化器に用いるイオン交換樹脂を無駄に消費してしまうことを防止できる。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転の積算時間が、予め設定された第１時間を超えた場合、前記浄化前発電運転を
行わず、前記浄化動作の後に、前記循環器を動作させ発電を開始するよう制御するものである。これにより、水道水発電時間を制限することができ、燃料電池（例えば、セパレータ）の腐食や溶出を抑制することができる。
【００２１】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれかの発明における、前記制御器が、１回あたりの前記浄化前発電運転の時間が、予め設定された第２時間を超えた場合、前記試運転を停止するよう制御するものである。これにより、１回あたりの水道水発電時間を制限することができ、燃料電池（例えば、セパレータ）の腐食や溶出を抑制することができる。
【００２２】
第６の発明は、特に、第１〜第５のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転での前記燃料電池の出力が、所定の出力以上になるよう制御するものである。これにより、燃料電池スタックの電圧を下げることができ、燃料電池（例えば、セパレータ）の腐食や溶出を抑制することができる。
【００２３】
第７の発明は、特に、第１〜第６のいずれかの発明における、前記制御器が、前記浄化前発電運転における前記燃料電池の制御温度が、通常運転時に比べて低くなるように制御するものである。これにより、燃料電池スタックの運転温度を下げるこができ、燃料電池（例えば、セパレータ）の腐食や溶出を抑制することができる。
【００２４】
第８の発明は、酸化剤ガスと燃料ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、前記燃料電池が発生する熱を吸収する冷却水が循環する循環経路と、前記循環経路上に配置され、給水部を介して冷却水が供給されるように構成されている冷却水タンクと、前記循環経路上に配置され、前記冷却水を循環させる循環器と、前記冷却水を浄化する浄化器と、を備える燃料電池システムの運転方法であって、前記燃料電池システムが設置されて試運転を行う場合、及びメンテナンス後の試運転を行う場合の内の少なくともいずれか一方の場合に、前記冷却水タンクへの給水が開始された後で、前記循環器を動作させ前記燃料電池の発電を開始する浄化前発電運転を行うステップと、前記浄化前発電運転を行うステップの後に、前記冷却水を前記浄化器で浄化させる浄化動作を行うステップと、を備えるのである。
【００２５】
これにより、浄化動作を行なわずに試運転するため、試運転にかかる時間を短縮することができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について説明する。図１は本発明の実施の形態１による浄化器と水素製造装置と燃料電池発電部と冷却水タンクと凝縮水タンクを含む燃料電池システムの構成図である。
【００２８】
図１において、符号の１が示す構成要素は原料ガスを昇圧・供給する原料ポンプ、符号の２が示す構成要素は水蒸気改質に用いる改質用水を供給する改質水ポンプ、符号の３が示す構成要素は原料ガスと改質用水が混合する原料・水混合部、符号の４が示す構成要素は原料および改質水から改質反応により水素を製造する燃料処理機である。
【００２９】
また、符号の５が示す構成要素は燃料処理機４から燃料電池発電部（燃料電池）１９まで燃料を供給する燃料電池発電部アノード入口配管、符号の６が示す構成要素は燃料電池発電部アノード出口配管、符号の７が示す構成要素は、燃料電池発電部１９から排出されるアノードオフガスと排熱回収経路２３の間で熱交換を行うアノード排ガス熱交換器である。
【００３０】
また、符号の８が示す構成要素はアノードオフガスに含まれる未利用燃料などを燃焼させるオフガス燃焼器、符号の９が示す構成要素はオフガス燃焼器８で燃焼された排ガスと排熱回収経路２３の間で熱交換を行う燃焼排ガス熱交換器、符号の１０が示す構成要素は燃焼排ガスを燃料電池システム外に排出するための排気口である。
【００３１】
また、符号の１１が示す構成要素はアノードオフガス熱交換器７や燃焼排ガス熱交換器９などで凝縮した生成水を回収・貯留するための凝縮水タンク、符号の１２が示す構成要素は凝縮水や供給された市水などを浄化するための浄化器、符号の１３が示す構成要素は改質水ポンプ２から供給される改質水を燃料処理機４へ導くための改質水電磁弁である。
【００３２】
また、符号の１４が示す構成要素は改質水ポンプ２によって凝縮水タンク１１から汲み上げられた水を冷却水タンク１５へ導くための給水電磁弁、符号の１６が示す構成要素は冷却水タンク１５などに水を給水するための給水部、符号の１７が示す構成要素は冷却水タンク１５と接続し冷却水循環経路１８と排熱回収経路２３との間で熱交換する冷却水熱交換器である。
【００３３】
また、符号の２０が示す構成要素は冷却水循環経路１８の水を循環させるための冷却水循環ポンプ、符号の２１が示す構成要素は冷却水タンク１５からあふれた水を凝縮水タンク１１へ導くための冷却水排水経路、符号の２２が示す構成要素はアノードオフガス熱交換器７などで凝縮した生成水を凝縮水タンク１１へ導くための凝縮水排水経路である。
【００３４】
また、符号の２４が示す構成要素は各アクチュエータからの信号やセンサーなどの値を監視し、アクチュエータを制御する、監視制御部、符号の２５が示す構成要素は排熱回収経路２３を循環させるための排熱回収水循環ポンプである。
【００３５】
なお、図面の簡略化、分かりやすさを考慮し監視制御部２４とセンサやアクチェータは図１上は接続されていないが図示されていないだけで、必要なセンサおよびアクチュエータは監視制御部２４と全て接続されている。
【００３６】
また図１の構成は、一例であって、例えば、浄化器１２は、回収水や給水された市水を浄化可能な位置にあれば良く、凝縮水排水経路２２と燃焼排ガス熱交換器９からの凝縮水および冷却水排水経路２１を合流させてその経路と凝縮水タンク１１の間に配置しても良いし、改質水ポンプ２の下流に配置してもよい。
【００３７】
また、冷却水循環経路１８に配置される燃料電池発電部１９、冷却水熱交換器１７、冷却水タンク１５、冷却水循環ポンプ２０は、冷却水を冷却水循環経路１８で循環させ、燃料電池発電部１９を冷却水によって冷却し、排熱回収経路２３と熱交換可能な構成であればよく、例えば、冷却水循環ポンプ２０を冷却水タンク１５と冷却水熱交換器１７の間に配置しても良いし、冷却水熱交換器１７を燃料電池発電部１９の下流に配置してもよい。
【００３８】
また、図示していないが燃料電池発電部１９のカソード出口から排気される酸化剤ガス中の熱を回収し、生成水を凝縮させる排空気熱交換器を設置して、凝縮された水を凝縮水タンクへ貯留してもよい。
【００３９】
以降に、本実施の形態における燃料電池システムの動作を説明する。原料ガスは原料ポンプ１によって昇圧され、燃料処理機４で生成される水素量、燃料電池発電部１９で使用される水素量、燃料利用率となるように適切な値に流量制御される。同様に改質水流量は改質水ポンプ２によって適切なＳ／Ｃ比になるように制御される。燃料処理機４で生成された水素を含む燃料は、アノード入口配管５を通じて燃料電池発電部１９に供給される。
【００４０】
燃料電池発電部１９に供給された燃料ガスは、燃料電池発電部１９内部で水素と酸素の結合反応により消費され、未利用の燃料ガスはオフガスとしてアノード出口配管６を通じて、アノードオフガス熱交換器７に供給され、排熱回収経路２３との間で熱交換しオフガス中に含まれる水分を凝縮させる。凝縮した水は凝縮水排水経路２２を通じて凝縮水タンク１１に貯留される。
【００４１】
アノードオフガス熱交換器７を通過した未利用ガスを含むアノードオフガスはオフガス燃焼器８に供給され、燃焼反応に使用され燃料処理機４へ熱を供給する。オフガス燃焼器８から排気された燃焼排ガスは燃焼排ガス熱交換器９で燃焼排ガスと排熱回収経路２３との間で熱交換する。
【００４２】
燃焼排ガスに含まれる水分は燃焼排ガス熱交換器９で凝縮され凝縮水排水経路２２を通じて凝縮水タンク１１に貯留され、排気ガスは排気口１０へ導かれ、燃料電池システム外へ排気される。
【００４３】
冷却水タンク１５には給水部１６が備えられ、給水部１６から給水された水は冷却水タンク１５の上限水位を超えると、オーバーフローして冷却水排水経路２１を通じて凝縮水タンク１１に流通される。
【００４４】
給水部１６は手動による給水の場合は、給水口であってもよいし、排熱回収経路２３が貯湯タンクなどと接続され給水圧によって市水を供給可能な場合は、電磁弁などの開閉弁であってもよい。
【００４５】
凝縮水タンク１１に貯留された回収水もしくは冷却水タンク１５に供給され冷却水排水経路２１を通じて凝縮水タンク１１に貯留された市水は、改質水ポンプ２によって浄化器１２を通流し、改質水電磁弁１３を閉じ、給水電磁弁１４を開き、冷却水タンク１５に汲み上げられる。このとき、浄化器１２を通流する際に市水中に含まれる金属イオン等の不純物を浄化し燃料電池発電部１９を循環させるのに好適な水質へと浄化する。
【００４６】
改質水ポンプ２によって汲み上げられた浄化された水は、冷却水タンク１５の上限水位を超えて冷却水排水経路２１を通じて凝縮水タンク１１に戻される。これを繰り返すことにより、冷却水タンク１５および凝縮水タンク１１に貯留された水を順次浄化する。
【００４７】
また、このとき冷却水循環ポンプ２０を動作させることにより、冷却水タンク１５の内部を撹拌しながら、浄化を行うことで浄化済の水と未浄化の水が特定の場所、例えば冷却水タンク１５の底部に偏ることを防止する。
【００４８】
図２は本実施の形態における浄化動作および試運転に関わるシーケンスを示すフローチャートである。
【００４９】
Ｓ１０１では、試運転か否かの判断を行う。試運転時はＳ１０２に進み、浄化前総発電時間が予め設定される第１時間を超えているかどうかを判断する。ここで、浄化前総発電時間とは、燃料電池システムが水道水を浄化しないまま発電を行った場合の、積算総発電時間を示す。所定時間を超えていない場合はＳ１０３に進み浄化前発電を実施する。浄化前発電中は浄化前総発電時間をカウントする。
【００５０】
この燃料電池システムの構成と運転方法によれば、設置後あるいはメンテナンス後の試運転において、浄化動作を行わずに発電するため、試運転にかかる時間が短縮され、設置者やメンテナンス人員の現場拘束時間を短縮することができる。
【００５１】
また、監視制御部２４は、浄化前発電運転の停止後、かつ次回の発電開始前に、浄化動作を実行するように制御するよう構成されていてもよい。
【００５２】
これにより、停止中に浄化動作を行うことができ、浄化動作による施工者の待ち時間の発生が無い。
【００５３】
また、監視制御部２４は、浄化前発電運転の停止後に、使用者からの発電に関する所定の操作入力を受け付けた場合に、浄化動作を実行するように制御するよう構成されていてもよい。
【００５４】
これにより、浄化直後に水抜き及び水張りが行われた場合に、浄化器１２に用いるイオン交換樹脂を無駄に消費してしまうことを防止できる。
【００５５】
また、Ｓ１０２では、浄化前総発電時間が第１時間を超えていた場合には浄化動作を行い、第１時間を超えていない場合は浄化前発電を実施する判断を行う。第１時間は燃料電池発電部１９が市水などの導電率が高い冷却水で運転した場合に燃料電池発電部１９の冷却水経路が腐食や基材の溶出等を起こし、運転に支障を来すことがないように設定され、市水等に含まれる不純物や導電率などによって決められる。
【００５６】
例えば、ある地区の水道水のある導電率の冷却水を使用した場合に、発電によって冷却水経路に掛かる電位と導電率からか導かれる腐食電流および腐食電流から導かれる腐食量が冷却水経路のシール部の破損や流路部の破損などによって運転に支障が起こらないような値を設定する。
【００５７】
このように浄化前総発電時間を第１時間以下に制限することにより、浄化前発電によって起こる可能性がある燃料電池発電部１９の腐食や溶出（例えば、セパレータ材料の腐食や溶出）を防止できる。
【００５８】
また、Ｓ１０１で試運転で無い場合は、Ｓ１０５で浄化が完了しているかどうかを判断する。浄化が完了している場合は通常運転を行う。浄化が完了していない場合は、Ｓ１０７にて、燃料電池システムが発電していないこと、かつ、ユーザーの発電モード設定が発電禁止以外に設定されている場合に浄化動作を実施する判断を行う。
【００５９】
発電停止中に浄化を行うようにすると、ユーザーは浄化動作によって待たされることが無くなる。また、ユーザーが発電禁止設定を行っているときは発電させたくないという意図があることから、燃料電池システムを休止させる可能性があり、燃料電池発電部１９の休止の前に燃料電池システムの水抜きを行う可能性が高い。
【００６０】
そのため、ユーザーが発電モードを発電禁止以外に設定したことを検知して浄化動作を行うことにより、浄化動作によって水を浄化した直後にユーザーが水抜きや水張りを行って再度浄化動作を行うことがなくなり、浄化器１２のイオン交換樹脂の無駄な消費を回避することができる。
【００６１】
図２中のＳ１０３における試運転の浄化前発電を詳細化したシーケンスを図３に示す。Ｓ２０１において浄化前発電が予め設定される第２時間を超えた場合には、Ｓ２０２へ進み、浄化前発電を停止し、Ｓ２０５へ進み試運転を解除する。
【００６２】
これは、試運転の主目的が、設置施工後やメンテナンス後に燃料電池システムが健全に動作することを確認するためのものであり、長時間発電させる必要が無いためである。
【００６３】
一方で、設置者やメンテナンス人員が試運転を動作させたまま、試運転を解除せず、現場を離れてしまい、そのまま戻ってこない可能性も考えられる。そのため、浄化前発電を停止した後に試運転を解除し、待機状態に移行する。
【００６４】
１回あたりの浄化前発電を制限する第２時間はトータルでの浄化前総発電時間を制限する第１時間と試運転を何回想定するかによって決定される。例えば、第１時間を１０００時間とした場合に、燃料電池システムが設置されてから撤去されるまでに最大必要となる試運転回数を例えば５０回とすると、１回あたりの浄化前発電時間を制限する第２時間は２０時間となる。
【００６５】
最大必要となる試運転回数は、設置されてから、ユーザーへの引き渡しが行われるまでに何回試運転を行うか、撤去されるまでに消耗品交換が何回行われるか、水抜きや給水などが必要となる故障が何回発生するか、などの想定に余裕度を掛けて決定される。
【００６６】
このように、１回あたりの浄化前発電時間を制限することにより、適切かつ許容しうる試運転の総回数を設定することができるため、浄化前発電による燃料電池発電部１９の腐食（例えば、セパレータ材料の腐食）を抑制し、運転に支障が発生しないようにすることができる。また、設置者、施工者が試運転を解除せずに現場を離れてしまった場合でも、適切に発電を停止し、試運転を解除することができる。
【００６７】
図２中のＳ２０１で１回あたりの浄化前発電時間が第２時間を超えておらず、かつＳ２０３で浄化前総発電時間も第１時間を超えていない場合はＳ２０４の低腐食発電を行う。
【００６８】
燃料電池発電部１９の冷却水経路に掛かる電位が高いほど大きな腐食電流が流れるため腐食の進行速度が早い。このため浄化前発電中は燃料電池発電部１９の冷却水経路に掛かる電位が低くなるような発電を行う。例えば、燃料電池発電部１９が発電セルの多積層型スタックの場合、最も電位が掛かるのは端子間に最も近いスタック冷却部経路である。
【００６９】
このため、スタック端子間電圧が最も低くなる運転として高電流密度運転を行う。電流密度が増加すれば燃料電池セルの電流―電圧特性から端子間電圧が低下する。燃料電池システムがＡＣ出力目標制御をしている場合は、出力目標をある特定の値より大きくするように運転を実施する。
【００７０】
このように浄化前発電中は、燃料電池発電部１９の出力を所定の値以上にすることで、燃料電池発電部１９の端子電圧を低下させることで、燃料電池発電部１９が浄化前発電中の冷却水によって腐食する量を低下させることができる。
【００７１】
燃料電池発電部１９の冷却水経路の腐食率は、冷却水の導電率に大きく依存する。また水道水などの金属イオン、次亜塩素酸イオンを含む冷却水の導電率は温度に強く依存し、温度が高くなるほど導電率が上昇することが分かっている。このため、Ｓ２０４の低腐食運転時は、燃料電池発電部１９の通常の温度制御に比べて、制御温度を低くすることで腐食量を低減することができる。
【００７２】
具体的には、低腐食運転時には、排熱回収水循環ポンプ２５と冷却水循環ポンプ２０を通常運転よりも高い操作量もしくは回転数で制御し、燃料電池発電部１９の運転温度を下げる制御を行う。
【００７３】
このように、浄化前発電中に、燃料電池発電部１９の制御温度を下げる運転を行うことで、燃料電池発電部１９が浄化前発電中の冷却水によって腐食する量を低下させることが
できる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、試運転を行う場合に施工者の待ち時間を短縮することができるため、例えば、定置用燃料電池コージェネレーションシステムなどの用途に適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  原料ポンプ
２  改質水ポンプ
４  燃料処理機
５  アノード入口配管
６  アノード出口配管
７  アノードオフガス熱交換器
８  オフガス燃焼器
９  燃焼排ガス熱交換器
１０  排気口
１１  凝縮水タンク
１２  浄化器
１３  改質水電磁弁
１４  給水電磁弁
１５  冷却水タンク
１６  給水部
１７  冷却水熱交換器
１８  冷却水循環経路
１９  燃料電池発電部
２０  冷却水循環ポンプ
２１  冷却水排水経路
２２  凝縮水排水経路
２３  排熱回収経路
２４  監視制御部
２５  排熱回収水循環ポンプ
【図１】
0006454874.tif 000002
【図２】
0006454874.tif 000003
【図３】
0006454874.tif 000004