(57)【要約】【課題】  定格出力から低出力まで広い範囲の負荷変動に対応することのできる燃料電池システムの提供を目的とする。【解決手段】  改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器６と、この改質器６の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池１０とを有する燃料電池システムにおいて、燃料を貯蔵する燃料タンク２Ｂから前記燃焼器に燃料を供給する燃料ポンプ３Ｂと、前記燃料と前記燃料電池から排出された余剰水素とを燃焼させる前記燃焼器と、改質原料を貯蔵する改質原料タンク２Ａから改質器６に改質原料を供給する改質原料ポンプ３Ａと、燃料電池１０の出力が一定以下になったときに、燃料ポンプ３Ｂによる前記燃焼器への燃料の供給を停止させる制御手段とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおいて、
燃料を貯蔵する燃料タンクから前記燃焼器に燃料を供給する燃料ポンプと、
前記燃料と前記燃料電池から排出された余剰水素とを燃焼させる前記燃焼器と、
改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に改質原料を供給する改質原料ポンプと、
前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記燃料ポンプによる前記燃焼器への燃料の供給を停止させる制御手段と、
を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う原料電池とを有する燃料電池システムにおいて、
改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に改質原料を供給する改質原料ポンプと、
この改質原料ポンプから前記改質器に供給される前記改質原料の一部を取り出し、前記燃焼器に燃料として供給する燃料供給路と、
この燃料供給路に設けられ、前記燃焼器への燃料の供給及び停止を切り替える切替弁と、
前記燃料電池から排出された余剰水素と前記燃料とを燃焼させる前記燃焼器と、
前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記切替弁を作動させて前記改質原料ポンプによる前記燃焼器への改質原料の供給を停止させる制御手段と、
を有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御手段が、前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させる前に、改質触媒の温度を高めるために前記燃料の供給量を一時的に増大させるステップと、前記燃料電池から排出される余剰水素の量を増加させるために前記改質器に供給する改質原料の量を増加させステップと、これらステップの後に前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させるステップとを実行することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池の手前で前記改質ガスの一部を取り出して前記燃焼器に供給するガス供給路を設け、このガス供給路の途中に前記燃焼器への改質ガスの供給又は停止を切り替える切替弁を設け、
前記燃料電池の出力が予め設定された範囲内のときに、前記切替弁を駆動させて前記改質ガスの一部を前記燃焼器に供給すること、
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記改質ガスから水分を除去する水分除去手段を前記ガス供給路の途中に設けたことを特徴とする請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池の定格出力が０．５ＫＷ〜１０ＫＷで、前記燃料電池の出力が前記定格出力の５０％以下になったときに、前記制御手段が前記燃焼器への燃料の供給を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記改質原料が液体燃料であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおける運転方法において、
定常運転時に、燃料タンクから前記燃焼器に燃料を供給するとともに、前記燃料電池から排出された余剰水素を前記燃焼器に供給して燃焼させ、
前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記燃焼器への燃料の供給を停止させること、
を特徴とする燃料電池システムの運転方法。
【請求項９】
改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおける運転方法において、
定常運転時に、改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に供給される改質原料の一部を取り出して前記燃焼器に燃料として供給するとともに、前記燃料電池から排出された余剰水素を前記燃焼器に供給して燃焼させ、
前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記燃焼器への燃料の供給を停止させること、
を特徴とする燃料電池システムの運転方法。
【請求項１０】
前記燃料電池の出力が予め設定された範囲内のときに、前記改質ガスの一部を取り出して前記燃焼器に燃料として供給することを特徴とする請求項８又は９に記載の燃料電池システムの運転方法。
【請求項１１】
前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させる前に、前記燃料の供給量を一時的に増大させて前記改質器内の改質触媒の温度を高め、この後、前記改質器に供給する改質原料の量を増加させて前記燃料電池から排出される余剰水素の量を増加させ、しかる後に、前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させることを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の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、改質器で生成された改質ガスを利用して発電を行う燃料電池システムに関し、特に、燃料電池で消費されなかった余剰の水素と灯油等の燃料を混合燃焼させる燃焼器を改質器の内部に有する小型の燃料電池システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水を電気分解するのとは逆に、改質原料から水素ガスを生成し、この水素ガスと酸素を化学反応させて、この化学反応の際に発生する電気と熱（温水）を利用する電池である。
上記した改質原料としては、ナフサ、灯油等の石油系燃料や都市ガス等が用いられ、この改質原料を改質器で改質触媒とともに加熱することにより、水素ガスを生成している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３２７４０５号公報（図面の図３及び明細書の段落０００３〜０００４参照）
【０００３】
図５は、上記の特許文献に記載されたような燃料電池システムにおける改質原料の処理の手順を説明する概略図である。
改質原料タンクから供給された灯油や天然ガス等の改質原料は、脱硫器１０１で硫黄分が除去され、改質器１０２に送られる。改質器１０２には、触媒１０２ａとバーナー１０５とが設けられている。改質原料は、バーナー１０５によって所定温度に加熱された触媒１０２ａを通過する過程で水素が取り出され、水素リッチのガスに改質される。この改質器１０２で水素リッチに改質された改質ガスは、ＣＯ変成器１０３に送られて残存するＣＯがＣＯ２と水素とに変換され、さらに、選択酸化器１０４に送られて、ＣＯ変成器１０３で除去しきれなかったＣＯをＣＯ２に変換する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池で発電のために消費される水素の量は、供給される水素の量に対して８０％程度が上限であり、残りの水素は余剰水素としてバーナーで燃焼されるのが一般的になっている（上記の特許文献１参照）。
また、灯油等の燃料と余剰の水素とを混合させて燃焼させるバーナーを備えた燃料電池システムも提案されている（例えば特許文献２参照）。このようなバーナーは、小型でも熱発生量が大きいため、出力が数ＫＷ以下の小型の燃料電池システムに有利である。
【特許文献２】特開２００１−１５５７４８号公報（例えば図面の図１参照）
【０００５】
このように、燃料と余剰の水素とを燃焼させるタイプのバーナーを有する燃料電池システムでは、負荷変動により燃料電池の出力が小さくなった場合に、燃料電池における発電効率を高い状態で維持すると、改質器に供給する改質原料の量、バーナーに供給する余剰水素及び燃料の量の比が、バランスのとれた一定の比率に保たれることになる。
【０００６】
ところが、燃料電池の出力が低下すると、この出力の低下に応じて燃料ポンプの改質原料の吐出量も減少するため、燃料電池の出力が一定以下になると、燃料ポンプの吐出量の下限界を超えて、一定の比率で改質原料や燃料を改質器及びバーナーに供給することができなくなる。そのため、従来の燃料電池システムでは、燃料電池の出力が一定以下になった場合には稼動を停止させざるを得ないという問題があった。このような問題は、数ＫＷ〜数百Ｗの広い範囲で負荷が変動する小型の燃料電池システムにおいて、特に顕著である。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、低負荷でも燃料電池を停止させることなく発電を行うことができ、より広い範囲の負荷変動に対応することのできる燃料電池システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおいて、燃料を貯蔵する燃料タンクから前記燃焼器に燃料を供給する燃料ポンプと、前記燃料と前記燃料電池から排出された余剰水素とを燃焼させる前記燃焼器と、改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に改質原料を供給する改質原料ポンプと、前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記改質原料ポンプによる前記燃焼器への燃料の供給を停止させる制御手段とを有する構成としてある。
【０００９】
また、改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う原料電池とを有する燃料電池システムにおいて、改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に改質原料を供給する改質原料ポンプと、この改質原料ポンプから前記改質器に供給される前記改質原料の一部を取り出し、前記燃焼器に燃料として供給する燃料供給路と、この燃料供給路に設けられ、前記燃焼器への燃料の供給及び停止を切り替える切替弁と、前記燃料電池から排出された余剰水素と前記燃料とを燃焼させる前記燃焼器と、前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記切替弁を作動させて前記燃料ポンプによる前記燃焼器への燃料の供給を停止させる制御手段とを有する構成としてもよい。
【００１０】
この場合、前記制御手段は、前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させる前に、改質触媒の温度を高めるために前記燃料の供給量を一時的に増大させるステップと、前記燃料電池から排出される余剰水素の量を増加させるために前記改質器に供給する燃料の量を増加させステップと、これらステップの後に前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させるステップとを実行するようにするとよい。
【００１１】
この構成によれば、負荷変動により燃料電池の出力が一定以下まで低下しても、燃焼器に供給する燃料を停止させて、水素だけで燃料電池システムの運転を継続することができる。そのため、高出力から低出力まで、より広い範囲で発電を行うことが可能になる。
【００１２】
この場合、前記燃料電池の手前で前記改質ガスの一部を取り出して前記燃焼器に供給するガス供給路を設け、このガス供給路の途中に前記燃焼器への改質ガスの供給又は停止を切り替える切替弁を設け、前記燃料電池の出力が予め設定された範囲内のときに、前記切替弁を駆動させて前記改質ガスの一部を前記燃焼器に供給する構成としてもよい。
【００１３】
例えば、燃料電池の出力が低下し、燃焼器への燃料の供給を停止させた後に、余剰水素の熱量だけでは改質に不十分であるときは、水素リッチの改質ガスの一部を燃焼器に供給することで、改質に必要な十分な熱量を確保することが可能になる。また、出力がさらに低下して余剰水素だけで十分な熱量を得ることができるようになったときには、改質ガスの供給を停止させるとよい。
なお、改質ガスには水蒸気が含まれているので、燃焼器の異常燃焼や腐食等の不具合を防止するための水分除去手段を、前記ガス供給路の途中に設けるとよい。
【００１４】
本発明は、燃料電池の定格出力が０．５ＫＷ〜１０ＫＷ程度の小型の燃料電池システムに特に好適である。そして、前記燃料電池の出力が前記定格出力の５０％以下になったときに、前記制御手段が燃料用の前記切替弁及び改質ガス用の前記切替弁の少なくとも一方を作動させることで、数百Ｗ〜数ＫＷの広い範囲の負荷に対応することが可能になる。
また、本発明は、改質原料が灯油やナフサ等の液体燃料を使用する燃料電池システムに特に好適である。
【００１５】
上記の燃料電池システムにおける運転方法は、改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおける運転方法において、定常運転時に、燃料タンクから前記燃焼器に燃料を供給するとともに、前記燃料電池から排出された余剰水素を前記燃焼器に供給して燃焼させ、前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記燃焼器への燃料の供給を停止させる方法である。
【００１６】
また、改質原料から水素リッチの改質ガスを生成する改質器と、この改質器の内部を所定温度に加熱する燃焼器と、前記改質ガスを利用して発電を行う燃料電池とを有する燃料電池システムにおける運転方法において、定常運転時に、改質原料を貯蔵する改質原料タンクから前記改質器に供給される改質原料の一部を取り出して前記燃焼器に燃料として供給するとともに、前記燃料電池から排出された余剰水素を前記燃焼器に供給して燃焼させ、前記燃料電池の出力が一定以下になったときに、前記燃焼器への燃料の供給を停止させるようにしてもよい。
【００１７】
この場合、前記燃料電池の出力が予め設定された範囲内のときに、前記改質ガスの一部を取り出して前記燃焼器に燃料として供給するようにしてもよく、前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させる前に、前記燃料の供給量を一時的に増大させて改質触媒の温度を高め、この後、前記改質器に供給する改質原料の量を増加させて前記燃料電池から排出される余剰水素の量を増加させ、しかる後に前記燃焼器への前記燃料の供給を停止させるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、燃料ポンプ等の燃料供給手段が供給することのできる燃料供給の下限値を超えて燃料電池の出力が小さくなっても、燃焼器への燃料の供給を停止させ、余剰水素のみで燃焼を行わせることで、前記下限値を下回った低出力での発電が可能になる。
また、改質ガスの一部を取り出して燃焼器に供給することで、低出力下においても改質ガスの生成に十分な熱量を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
［第一の実施形態］
図１は、本発明の第一の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
【００２０】
燃料電池システム１は、改質原料を貯蔵する改質原料タンク２Ａ及び改質器６のバーナー用の燃料を貯蔵する燃料タンク２Ｂと、改質原料タンクから供給された改質原料の脱硫を行う脱硫器４と、脱硫の行われた改質原料を気化する気化器５と、気化された改質原料から所定温度の下で改質ガスを生成する改質器６と、改質原料タンクから改質原料を汲み上げ、脱硫器４，気化器５及び改質器６に供給する改質原料ポンプ３Ａと、燃料タンク２Ｂからバーナー用の燃料を汲み上げて前記バーナーに供給する燃料ポンプ３Ｂと、改質器６から供給された改質ガス中のＣＯを、ＣＯ２と水素に変換するＣＯ変成器７と、このＣＯ変成器７で除去しきれなかったＣＯをＣＯ２に変換する選択酸化器８と、改質ガスを加湿する加湿器９と、カソード１０ａ及びアノード１０ｂを有する固体高分子型の燃料電池１０とを有している。
【００２１】
また、符号１１は純水タンクで、この純水タンク１１の純水が、ポンプ１２によって汲み上げられて蒸発器１３に供給され、この蒸発器１３で水蒸気にされて気化器５に供給されるようになっている。なお、蒸発器１３は、改質器６から排出される排ガスの熱を利用して、純水タンク１１から供給された純水を蒸発させるものである。
【００２２】
符号１５は、外気等のエア供給源１７から供給されたエアを、加湿器９に供給するブロワ、符号１６は、エア供給源１８から供給されたエアを、改質器６及び選択酸化器８の手前で改質ガスに供給するブロワである。また、符号１９は、純水タンク１１の純水を汲み上げ、燃料電池１０に冷却水として供給する冷却水ポンプである。
【００２３】
上記構成の燃料電池システム１の改質器６は、改質触媒を用いて所定の温度の下で水（水蒸気）と改質原料とを反応させて水素リッチの改質ガスを得る吸熱反応利用のもので、内部に加熱用のバーナー（燃焼器）を有している。このバーナーについては特に図示はしないが、図５で示したように水素と燃料とを混合燃焼させることのできるものである。
【００２４】
図１に示すように、燃料電池１０のアノード１０ｂから排出された余剰水素は、水素供給管２２によってバーナーに供給される。
制御装置は、燃料電池１０の出力を常時監視し、出力量に応じた改質原料及び燃料が改質器６及びバーナーに供給されるように、改質原料ポンプ３Ａ，燃料ポンプ３Ｂの駆動を制御する。
【００２５】
図２は、改質原料ポンプ３Ａ，燃料ポンプ３Ｂの駆動制御の一例を示すグラフである。
図２（ａ）に示す例では、定格出力の低下により燃料ポンプ３Ｂから供給される燃料量が減少し、定格出力５０％で供給限界に達するものとする。そして、供給限界まで達すると、前記制御装置は、燃料ポンプ３Ｂの駆動を停止させる前に、図２（ｂ）の（ｉ）に示すように、燃料ポンプ３Ｂからの燃料の吐出量を増加させる。そして、改質器６内の改質触媒の温度を、改質触媒の上限値に近い温度まで上昇させる。
改質触媒の温度が上限値に近い温度まで上昇したら、図２（ｂ）の（ii）に示すように、改質原料ポンプ３Ａから供給される改質原料の量を増加させる。これにより、燃料電池１０における余剰水素の量を増やすことができる。
【００２６】
余剰水素の量が増加した後、図２（ｂ）の（iii）に示すように、燃料ポンプ３Ｂの駆動を停止させ、以後、燃料電池１０から供給される余剰水素のみを使ってバーナーの燃焼を行う。このようにすることで、定格出力が供給限界以下になっても、燃料電池システム１の運転を継続することができる。
また、定格出力の上昇して燃料ポンプ３Ｂを再駆動させる際には、図２（ｃ）(vi)及び図２（ｃ）(v)に示すように再駆動に先立って改質原料ポンプ３Ａから改質器６に供給される改質原料の量を減少させるとよい。
【００２７】
［第二の実施形態］
図３は、本発明の第二の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
なお、上記の第一の実施形態と同一部位、同一部材には同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
この燃料電池システム１では、改質原料及びバーナー用の燃料を共通の改質原料タンク２から、共通のポンプ３及び脱硫器４を介して、改質器６及びバーナーに供給するようにしている。
【００２８】
また、改質器６に改質原料を供給する燃料供給管を気化器５の手前で分岐させて、バーナーに改質原料（バーナーに供給する改質原料を「燃料」と記載することがある）を供給する燃料供給管２０が設けられている。この燃料供給管２０の途中部位には、バーナーへの燃料の供給量の調整を行うとともに、燃料の供給と停止を切り替える切替弁２１が設けられている。この切替弁２１の開量調整及び開閉の切替は、燃料電池システム１の図示しない制御装置によって行われる。
【００２９】
制御装置は、燃料電池１０の出力を常時監視し、出力量に応じた改質原料がバーナー及び改質器６に供給されるように、ポンプ３の駆動を制御する。
そして、燃料電池１０の出力が一定以下、例えば定格出力の５０％以下になったときに、切替弁２１を閉じて、燃料がバーナーに供給されないように指令を出力する。
【００３０】
この実施形態においても、切替弁２１を閉じて燃料がバーナーに供給されないようにする前に、図２に示すような制御を行う。
すなわち、改質器６への改質原料の供給量を一定に保った状態で、ポンプ３の駆動と切替弁２１の開量を調整して、バーナーに供給される燃料の量を増加させる（図２（ｂ）(i)参照）。
【００３１】
改質触媒の温度が上限値に近い温度まで上昇したら、バーナーに供給される燃料の量を一定に保ちつつ、ポンプ３の駆動を制御して改質器６に供給される改質原料の量を増加させる（図２（ｂ）(ii)参照）。これにより、燃料電池１０における余剰水素の量を増やすことができる。
余剰水素の量が増加した後、切替弁２１を閉じてバーナーへの燃料の供給を停止させる（図２（ｂ）の（iii）参照）とともに、改質器６に供給される改質原料の量が変化しないようにポンプ３の駆動を制御する。
【００３２】
これにより、燃料電池１０から供給される余剰水素のみを使ってバーナーの燃焼が行われる。そのため、定格出力が供給限界以下になっても、燃料電池システム１の運転を継続することができる。
また、定格出力が上昇してバーナーへの燃料の供給を再開する際には、図２（ｃ）(vi)及び図２（ｃ）(v)に示すように、再開に先立ってポンプ３から改質器６に供給される改質原料の量を減少させるとよい。そして、余剰水素の供給量が減少したところで、切替弁２１を開いてバーナーへの燃料の供給を再開する。
【００３３】
図４は、本発明の第三の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
この第三の実施形態の燃料電池システム１は、改質原料を貯蔵する改質原料タンクと改質器６のバーナー用の燃料を貯蔵する燃料タンク２Ｂとを有する第一の実施形態の燃料電池システムを基本とするものとする。もちろん、この第三の実施形態は、第二の実施形態の燃料電池システムにも適用が可能である。
【００３４】
この実施形態では、余剰水素だけでは燃焼温度が低く、改質器６の内部を所定の温度に保つことが困難な場合に、改質ガスの一部を燃料電池１０の手前で取り出してバーナーに供給し、余剰水素とともに燃焼させることで必要な熱量を得るようにしている。
【００３５】
そのため、この実施形態では、改質ガスをバーナーに供給するためのガス供給管２３を加湿器９の手前で分岐させ、燃料電池１０から改質器６に余剰水素を供給する水素供給管２２に合流させている。また、ガス供給管２３の途中には、バーナーへの改質ガスの供給量を調整するとともに、改質ガスの供給・停止を切り替える切替弁２４を設けている。この切替弁２４の制御は、燃料のバーナーへの供給・停止を行う切替弁２１と同様に、図示しない制御装置によって行われる。
【００３６】
制御装置は、燃料ポンプ３Ｂの駆動を停止させた後に、つまり、バーナーへの燃料の供給を停止させた後に、余剰水素だけでは不足する燃料分を補うため、切替弁２４を開いて改質ガスがバーナーに供給されるようにする。この場合、制御装置は、余剰水素だけでは不足する不足相当量の改質ガスをバーナーに供給するように、切替弁２４の開量調整を行う。
【００３７】
燃料電池１０の出力がさらに低下して、余剰水素の燃焼だけ改質器６の内部温度を一定に保つことができるようになれば、切替弁２４を閉じて改質ガスがバーナーへ供給されないようにするとよい。
なお、改質ガスは水分（水蒸気）を含んでいるため、水分によるバーナーの異常燃焼や腐食を防止するべく、ガス供給管２３の途中に除湿器を設けるとよい。
【００３８】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の他の実施形態の説明では加湿器９の手前でガス供給管２３を分岐させているが、改質器６の出口又はＣＯ変成器７の出口側でガス供給管２３を分岐させるように構成することも可能である。
【００３９】
また、図３の第二の実施形態において、脱硫器４の下流に、硫黄分を除去した改質原料を貯留する第二の改質原料タンク及びこの第二の改質原料タンクから改質原料（燃料）を汲み上げるポンプを設け、前記ポンプで汲み上げた第二の改質原料タンクの改質原料（燃料）を、改質器６の改質触媒とバーナーとに分配するようにしてもよい。
さらに、上記の説明では、改質器６の上流に脱硫器４を設けているが、市販の灯油のように硫黄の含有量の少ない改質原料（燃料）を用いる場合は、特に脱硫器４は設けなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、燃料電池から排出された余剰水素を改質器のバーナーの燃料として用いるあらゆる形式の燃料電池システムに適用が可能で、ナフサや灯油のような石油系燃料に限らず、天然ガスやメタンガス等のガス燃料を改質原料として用いる燃料電池システムにも適用が可能である。
また、広い範囲で出力の調整を行う必要のある燃料電池システムであれば、数ＫＷ程度の小型の燃料電池システムに限らず、中型又は大型の燃料電池システムにも適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第一の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
【図２】改質原料ポンプ，燃料ポンプの駆動制御の一例を示すグラフである。
【図３】本発明の第二の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
【図４】本発明の第三の実施形態にかかり、燃料電池システムの全体構成を説明するブロック図である。
【図５】燃料電池システムにおける燃料処理の手順を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  燃料電池システム
２  燃料タンク
２Ａ  改質原料タンク
２Ｂ  燃料タンク
３  ポンプ
３Ａ  改質原料ポンプ
３Ｂ  燃料ポンプ
４  脱硫器
５  気化器
６  改質器
７  ＣＯ変成器
８  選択酸化器
９  加湿器
１０  燃料電池
１０ａ  カソード
１０ｂ  アノード
１１  純水タンク
１２  ポンプ
１３  蒸発器
１５，１６  ブロワー
１７，１８  エア供給源
２０  燃料供給管
２１  切替弁
２２  水素供給管
２３  ガス供給管
２４  切替弁
【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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