(57)【要約】【課題】装置を大規模化することなく起動から発電開始までの水蒸気を確保することが可能な固体酸化物型燃料電池システムを提供する。【解決手段】改質器４で改質された燃料をスタック１のアノード２に供給し、該アノード２より排出されるアノードオフガスの一部を改質器４の改質用通路に循環させると共に、残りのアノードオフガスをスタック１のカソード３より排出されるカソードオフガスに混合して改質器４の加熱に用いるようにした固体酸化物型燃料電池システムであり、起動時にカソード３及び改質器４の加熱を行うと共に、アノード２に水蒸気含有ガスを循環させ、起動運転中のアノード循環経路に水蒸気を供給する起動用燃焼器１１を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
新規燃料を改質器に導入し、改質後の燃料を燃料電池スタックのアノードに供給し、前記アノードより排出されるアノードオフガスの一部を前記改質器の改質用通路に循環させると共に、残りのアノードオフガスを前記燃料電池スタックのカソードより排出されるカソードオフガスに混合して前記改質器の加熱に用いるようにした固体酸化物型燃料電池システムにおいて、
起動時に前記カソード及び改質器の加熱を行うと共に、前記アノードに水蒸気含有ガスを循環させ、起動運転中のアノード循環経路の水蒸気量を可変とする機構を備えたことを特徴とする固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池スタックの起動時に、カソードを昇温する起動用燃焼器を備え、前記起動用燃焼器で生成される燃焼ガスの一部を、前記アノードに循環させる水蒸気含有ガスとすることを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項３】
前記起動用燃焼器は、ストイキ燃焼により前記水蒸気含有ガスを生成することを特徴とする請求項２に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項４】
前記起動用燃焼器は、複数段式の燃焼器であり、最も上流側となる第１段の燃焼器より送出される燃焼ガスを前記水蒸気含有ガスとして、前記アノードに導入することを特徴とする請求項２または請求項３のいずれかに記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項５】
アノード循環経路に燃焼ガスを供給するアノード循環用ガス発生器を備え、該アノード循環用ガス発生器により、前記アノード循環経路に水蒸気含有ガスを導入することを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項６】
前記アノードの出口側となる流路に循環装置、及び該循環装置により循環されるアノードオフガスを分岐してその一部をアノード系に循環させる分岐装置を更に備え、前記循環装置の調整及び燃焼ガス量の増減のうちの、少なくとも一方により、アノードに循環する水蒸気含有ガス量を調整することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項７】
アノードに循環する水蒸気含有ガス量を、前記スタックの起動開始から徐々に多くなるようにすることを特徴とする請求項６に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【請求項８】
前記燃料電池スタックの暖気終了後に、前記水蒸気含有ガスに改質燃料、及び改質空気を加えてアノード循環経路に循環させた後、前記水蒸気含有ガスの導入を停止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の固体酸化物型燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池を用いた燃料電池システムに係り、特に、起動から発電までの間にアノード循環経路内の水蒸気を確保する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の固体酸化物型燃料電池として、非特許文献１に記載されたものが知られている。この非特許文献１では、アノード排ガスを高温のまま改質器に再循環させる方式を採用しており、改質器、固体酸化物形燃料電池スタック等、システム全体の熱バランスのあらゆる可能性を追求し、アノード排ガスの熱を改質器、或いはカソードガスの加熱に利用し、カソードガスの排ガスを蒸発器に利用し、でき得る限りの熱回収を行えるようにしている。
【０００３】
また、発電中においては、アノード排ガスを改質器に再循環することにより、電気化学反応によって生成された水を改質用に利用しており、理論的には外部からの水の供給や水の蒸発器が不要となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】三輪博通  他１名，“車載用システムスペックの決定と性能評価”，成果報告書，財団法人福岡県産業・科学技術振興財団，平成２０年３月，ｐ２８‐３７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した非特許文献１に開示された従来例は、燃料電池の起動から発電に至るまでの間に水蒸気が不足する場合があり、炭素析出に起因する管路系の閉塞や、改質触媒が劣化する等の問題が発生する可能性がある。また、この問題を解決するために、起動用の水タンクや水蒸気を生成するための蒸発器を設けると、装置全体が大規模化してしまう。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置を大規模化することなく起動から発電開始までの水蒸気を確保することが可能な固体酸化物型燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る固体酸化物型燃料電池システムは、起動時に前記カソード及び改質器の加熱を行うと共に、前記アノードに水蒸気含有ガスを循環させ、起動運転中のアノード循環経路の水蒸気量を可変とする機構を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スタックの起動時に、アノード循環流路内に水蒸気含有ガスを供給するので、スタックによる発電の開始前に改質器による燃料の改質が開始する前に、任意量の水蒸気をアノード循環流路内に循環させて貯留することができる。従って、改質器に改質用燃料と改質用空気を供給し始めた際に、炭素析出が発生することを防止できる。その結果、起動から発電に至るまで外部から水を供給することなく燃料電池システムによる発電を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システムに用いられる起動用燃焼器の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システムの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システムに用いられるアノード循環用ガス発生器の構成を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係り、アノード循環ガスの供給量と、改質ガスの供給量の変化を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システム１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、この燃料電池システム１００は、アノード２、及びカソード３を有するスタック１と、燃料を改質してスタック１のアノード２に改質燃料を供給する改質器４と、起動時にスタック１のカソードに燃焼ガスを供給する起動用燃焼器１１と、を備えている。
【００１１】
改質器４は、加熱用通路６、及び改質用通路５を有しており、改質用通路５には、燃料ポンプ（図示省略）より出力される改質用燃料、及びコンプレッサ（図示省略）より送出される改質用空気が供給される。そして、改質した燃料を流路１８を介してスタック１のアノードに送出する。加熱用通路６は、スタック１のカソード３出口に流路１４を介して接続されており、カソード３より出力されるカソードオフガスの熱により改質用通路５に供給される改質用燃料を加熱する。
【００１２】
また、スタック１のアノード２出口は、流路１９を介して循環装置７に接続され、更に、該循環装置７の出力側は分岐装置８に接続されている。分岐装置８は、循環装置７より供給されるアノードオフガスを２系統に分岐するものであり、一つ目の分岐路である加熱用ガス通路１６はスタック１のカソード３出口に接続され、二つ目の分岐路である循環ガス通路１７は改質器４の改質用通路５入口に接続されている。
【００１３】
起動用燃焼器１１は、燃料及び空気が供給されて燃焼し、発生した燃焼ガスをスタック１のカソード３に供給すると共に、燃焼ガス通路２０を経由して燃焼ガスの一部を改質器４の改質用通路５に供給する。起動用燃焼器１１の詳細については後述する。
【００１４】
また、改質器４の加熱用通路６出口は、流路１５を経由して空気予熱器１２の高温側に接続され、該空気予熱器１２の低温側に導入される空気を加熱し、その後排気される。一方、空気予熱器１２の低温側はカソード３入口に接続されている。従って、空気予熱器１２に導入された空気は、改質器４の加熱用通路６より排出されたガスにより加熱された後、スタック１のカソード３に供給される。
【００１５】
そして、本実施形態では、スタック１を起動させてから発電を開始するまでの間に、起動用燃焼器１１により発生する燃焼ガスの一部を、燃焼ガス通路２０を経由して改質用通路５に循環させることにより、アノード循環経路（改質用通路５、アノード２、流路１９及び循環ガス通路１７を循環する経路）に水蒸気を供給する。更に、循環装置７、及び分岐装置８を調整することにより、アノードオフガスの循環量が所望する流量となるように調整する。即ち、起動用燃焼器１１、循環装置７、及び分岐装置８は、起動運転中のアノード循環経路の水蒸気量を可変とする機構として機能する。
【００１６】
次に、図２を参照して起動用燃焼器１１の詳細な構成について説明する。起動用燃焼器１１は、スタック１の起動時において燃焼ガスを生成し、この燃焼ガスをカソード３、及び加熱用通路６に供給して昇温し、更に、燃焼ガスの一部を燃焼ガス通路２０を経由して改質器４の改質用通路５に循環させる。即ち、水蒸気含有ガスをアノード循環経路に供給する。
【００１７】
図２に示すように、起動用燃焼器１１は、予燃焼器として機能する小型拡散燃焼器２１と、主燃焼器として機能する触媒燃焼器２２が接続された２段式（多段式）の構成を有している。
【００１８】
小型拡散燃焼器２１は、燃焼用空気が導入される空気導入路２４と、燃料を噴射する燃料噴射弁２３と、着火装置２５を備えており、燃料と空気を混合したガスを燃焼させることにより予燃焼ガスを生成し、この予燃焼ガスを触媒燃焼器２２の空気導入口に導入する。また、予燃焼ガスの一部は、燃焼ガス取り出し口２６から取り出され、図１に示す燃焼ガス通路２０を介して改質器４に供給されてアノード循環用ガスとされる。
【００１９】
この際、小型拡散燃焼器２１にて生成される予燃焼ガスがストイキ燃焼ガスである場合には、そのまま改質器４に導入することができ、ストイキ燃焼ガスでない場合でも、改質器４に供給する改質用燃料、或いは改質用空気を追加供給することにより、ストイキ燃焼ガスとして改質器４に導入することができる。
【００２０】
触媒燃焼器２２は、２次空気供給口２８、及び燃料供給口２７を備えており、該燃料供給口２７より供給される燃料と、２次空気供給口より供給される空気、及び小型拡散燃焼器２１より送出される予燃焼ガスを混合し、この混合ガスを燃焼部２９で燃焼させることにより、大量の主燃焼ガスを生成し、これをカソード加熱用ガスとしてスタック１のカソード３に供給する。これにより、スタック１の起動時において、カソード３及び改質器４を昇温することができる。
【００２１】
触媒燃焼器２２に設けられる燃料供給装置として、燃料噴射弁による噴霧燃料や燃料蒸発器による燃料ガス供給等の選択肢がある。また、触媒燃焼器２２の燃焼部２９としては、触媒燃焼器や予蒸発予混合希薄燃焼器などがシステムで使用する燃料の組成や、排気要求などに応じて選択できる。
【００２２】
また、本実施形態では、予燃焼器として小型拡散燃焼器２１を用いる例を示したが、これ以外にも、燃料と空気の温度状態によって、電気加熱触媒や低温活性な触媒を用いて、触媒燃焼を行わせることも可能である。
【００２３】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る燃料電池システム１００の動作について説明する。初めに、通常発電時における動作を説明する。
【００２４】
通常発電時には、空気予熱器１２にて加熱された空気がスタック１のカソードに供給される。また、改質用燃料、改質用空気、及びアノードオフガスの一部が混合して改質器４の改質用通路５に供給され、改質用通路５にて改質される。そして、改質ガスは流路１８を経由してスタック１のアノード２に供給され、該スタック１にて発電が行われる。即ち、スタック１は、水素を含むガスがアノード２に供給され、酸素を含むガスがカソード３に供給されて発電が行われる。
【００２５】
スタック１で発電された後のアノードオフガスは、流路１９を経由し循環装置７に供給され、該循環装置７により分岐装置８に圧送され、その一部は循環ガス通路１７を経由して改質器４の改質用通路５に再導入される。即ち、アノードオフガスが循環されている。この際、アノードオフガスには、水蒸気が多く含まれているので、該アノードオフガスをアノード循環経路に循環させることにより、炭素析出の発生を防止することができる。また、アノード循環経路に循環されないアノードオフガスは、加熱用ガス通路１６を経由して改質器４の加熱用通路６に供給され、改質用の熱源となる。
【００２６】
そして、スタック１による発電中においては、アノードオフガスが改質器４に再循環することにより、電気化学反応にて生成された水を改質用に利用することができるので、外部からの水の供給が不要である。
【００２７】
次に、スタック１の起動時における動作について説明する。スタック１の起動時においては、起動用燃焼器１１が作動し、該起動用燃焼器１１で生成された燃焼ガスがカソード３に供給され、スタック１を昇温させる。更に、カソード３より排出されたガスは、カソードオフガスとして改質器４の加熱用通路６に導入され、改質器４を昇温させる。
【００２８】
一方、アノード２に接続されるアノード循環経路には、起動用燃焼器１１の燃焼ガスの一部が燃焼ガス通路２０を介して取り出され、この燃焼ガス（水蒸気含有ガス）は改質器４の改質用通路５に導入される。更に、流路１８を介してアノード２に供給され、その後、アノードオフガスは流路１９を経由して循環装置７を通り、分岐装置８、循環ガス通路１７を経由して改質用通路５に戻される。即ち、アノード用燃焼ガスの循環経路が形成される。アノード循環経路中の燃焼ガスの一部は、加熱用ガス通路１６を経由して、カソード系流路に流出する。その流出量は、循環装置７が一定条件で運転を行っている場合は、燃焼ガス通路２０を介して供給される燃焼ガスの供給量に応じた量となる。
【００２９】
この際、循環装置７を分岐装置８の上流側に設けており、循環装置７を制御することにより、加熱用ガス通路１６と循環ガス通路１７に分岐されるガス量の比率を調整することができる。例えば、燃焼ガス通路２０より供給される燃焼ガス量が一定の場合は、循環装置７の吐出量を増加させると、加熱用ガス通路１６よりも循環ガス通路１７に循環するガス量の比率が高くなる。従って、改質器４の改質用通路５、流路１８、アノード２、流路１９、循環装置７、及び循環ガス通路１７で形成されるアノード循環経路中に流れる燃焼ガス量を増やすことができる。このため、燃焼ガス中に含まれる水蒸気を増加することができ、循環装置７を調整することにより、アノード循環経路中に含まれる水蒸気量を調整することができる。
【００３０】
また、分岐装置８で加熱用ガス通路１６と、循環ガス通路１７とに分岐されるガス量の比率を一定に保った状態で、燃焼ガス通路２０より供給される燃焼ガス量を増加させることでも、アノード循環経路中に流れる燃焼ガス量を増やすことができる。
【００３１】
また、分岐装置８により、循環ガス通路１７に分岐されるガス量を減らすことでもアノード循環経路中に流れる燃焼ガス量を増やすことができる。
【００３２】
即ち、これらの手段により、アノード循環経路中に流れる燃焼ガス量を増やすことで、スタック１を起動してから発電に到るまでの間に、アノード循環経路中に窒素や二酸化炭素と一緒に水蒸気を蓄積した状態を作り出すことができる。この状態からであれば、改質器に改質用燃料と改質用空気を供給し始める際もアノード系内の水蒸気により炭素析出を防止できる。
【００３３】
このようにして、第１実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システム１００では、スタック１の起動運転中に、アノード循環経路に水蒸気含有ガスを循環させ、更に、水蒸気量を可変とする機構を備えたので、スタック１の起動時において、炭素析出の発生を防止することができる。
【００３４】
また、起動用燃焼器１１で生成される燃焼ガス（水蒸気含有ガス）の一部を、燃焼ガス通路２０を介してアノード循環経路に導入するので、スタック１を起動してから発電が行われるまでの間におけるアノード循環経路内の水蒸気量を確保することができる。
【００３５】
更に、起動用燃焼器１１によるストイキ燃焼による燃焼ガスを水蒸気含有ガスとして、アノード循環経路に供給することにより、不純物の少ない水蒸気含有ガスの供給が可能となる。
【００３６】
また、アノード２出口の流路１９に循環装置７を設置し、更にその出口側に分岐装置８を設置してアノードオフガスを分岐するので、循環ガス通路１７に循環させる水蒸気量を調整することができ、炭素析出の発生を防止できる。
【００３７】
更に、アノード循環経路に導入する水蒸気含有ガス量が、スタック１の起動開始から徐々に多くなるように制御することにより、アノード循環経路内に導入される水蒸気量が急変することを防止でき、炭素析出の発生を防止できる。
【００３８】
また、起動用燃焼器１１を、小型拡散燃焼器（予燃焼器）２１と触媒燃焼器（主燃焼器）２２の２段式（複数段式）とすることにより、効率よく燃焼ガスを生成してカソード３に供給することができ、更に、小型拡散燃焼器２１より送出される予燃焼ガスの一部を、アノード循環経路に導入する水蒸気含有ガスとして用いることができる。
【００３９】
［第２実施形態の説明］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図３は、本発明の第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システム１０１の構成を示すブロック図である。第２実施形態に係る燃料電池システム１０１は、前述した第１実施形態で示した燃料電池システム１００と対比して、起動用燃焼器１１から燃焼ガス通路２０を経由する燃焼ガスの経路が存在しない点、及び、アノード循環用ガス発生器３０が設けられている点で相違する。それ以外の構成は、図１と同様であるので、同一符号を付して構成説明を省略する。
【００４０】
第２実施形態に係る燃料電池システム１０１では、改質用通路５に改質用燃料と改質用空気の混合ガスを供給する流路に対して、並列的にアノード循環用ガス発生器３０（以下、「循環ガス発生器３０」という）が設けられている。
【００４１】
循環ガス発生器３０には、コンプレッサ（図示省略）より供給される改質用空気路から燃焼用空気が導入され、ガス発生用燃料３１と共に燃焼ガスが生成され、ストイキ燃焼ガスとしてアノード循環流路に供給される。
【００４２】
図４は、図３に示した循環ガス発生器３０の構成を示す説明図である。図４に示すように、循環ガス発生器３０は、燃料供給装置（図示省略）より燃料が供給され、且つ、燃焼用空気供給口３４より空気が供給されて、予燃焼部３５、及び主燃焼部３６にて燃焼して燃焼ガスが生成される。そして、この燃焼ガスは、熱交換部３７にて燃焼用空気供給口３４に供給される空気との間で熱交換が行われ、その後、アノード循環用ガスとして、図３に示す改質用通路５に供給される。主燃焼部３６としては、触媒を用いるのが装置の容量的にも有利である。なお、燃料供給装置、及び燃焼用空気供給口３４には、加熱用のヒータ３８，３９が設けられている。
【００４３】
第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システムでは、起動用燃焼器１１とは別個にアノード循環用ガス発生器３０を設けることにより、アノード循環経路中に蓄える水蒸気量をより精密に制御することが可能になる。
【００４４】
次に、第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システム１０１の、スタック起動時の動作について説明する。
【００４５】
スタック１の起動時においては、起動用燃焼器１１で生成された加熱用ガスがカソード３に供給され、スタック１を昇温させると共に、カソードオフガスが改質器４の加熱用通路６に導入され、該改質器４を昇温させる。
【００４６】
一方、起動用燃焼器１１の起動によりスタック１、及び改質器４の温度が上昇し始め、水蒸気の凝縮が起こらない温度に達すると、循環ガス発生器３０を作動させる。そして、該循環ガス発生器３０にて発生する燃焼ガス量を徐々に増加させることにより、発生した燃焼ガスは流路３２を経由して改質器４の改質用通路５に導入される。即ち、改質用通路５には燃焼ガスが徐々に増加しながら導入されることとなる。更に、この燃焼ガスは、流路１８を経てアノード２に導入され、更に、流路１９、循環装置７を通り、分岐装置８で分岐され、循環ガス通路１７経由して改質用通路５に戻される。即ち、循環ガス発生器３０より送出される燃焼ガスは、アノード用燃焼ガスの循環経路中に供給され、スタック１起動中の発電に到る状態の前にアノード循環経路内に水蒸気を蓄積した状態を作り出すこととなる。
【００４７】
そして、暖機が終了し、改質器４に改質用燃料と改質用空気を供給し始めても、アノード循環経路内の水蒸気により改質用燃料による炭素析出を起こすことがない。即ち、スタック１の起動時から発電が開始されるまでの間に、循環ガス発生器３０による燃焼ガス（水蒸気含有ガス）がアノード循環経路に導入されるので、アノード循環経路内に水蒸気を供給することができ、炭素析出の発生を防止できる。
【００４８】
図５は、起動用燃焼器１１の起動を開始してから、暖気が完了し、更にスタック１の起動に至る時間経過中の、アノード循環経路の循環ガス量の変化を示す特性図である。
【００４９】
図５に示す時刻ｔ０にて起動用燃焼器１１が起動すると、スタック１及び改質器４の温度が上昇し始める。そして、時刻ｔ１にて、スタック１、及び改質器４が水蒸気の凝縮が起こらない温度に達すると、循環ガス発生器３０の作動を開始する。
【００５０】
循環ガス発生器３０では、時間の経過に伴って送出する燃焼ガスの量を徐々に増加する。そして、時刻ｔ２にて暖気が終了すると、この時点において、改質器４に改質用燃料と改質用空気を供給し始めたときに炭素析出が発生しない水蒸気量がアノード循環経路内に貯留されることとなる。
【００５１】
炭素析出が発生しない水蒸気量は、燃料電池が発電に必要とする改質ガス成分の水素や一酸化炭素を発生させるのに必要な外部からの燃料供給量と、アノード系が燃焼ガスで充填された状態から燃料電池が発電するまでの間に、改質燃料と空気をどのような量と配分で増加させていくか、更に、カソード系の昇温用ガス量とアノード循環ガス量とによってスタック内で生じるカソードとアノードの間の圧力差の許容値によっても左右され、運転状態によって細かく制御される。
【００５２】
暖気が完了すると、循環ガス発生器３０からのガスが供給される一方で、改質器４の改質用通路５に、改質用燃料、及び改質用空気が供給され、改質ガスがアノード循環経路内に混入し始める。これに従って、循環ガス発生器３０からのガス供給を減量させていき、最終的には時刻ｔ３において、循環ガス発生器３０からのガス供給を停止する。これにより、アノード循環経路内を循環するガスは全て改質ガスに置換される。
【００５３】
こうして、循環ガス発生器３０より送出する燃焼ガスの量をきめ細かく制御することにより、燃焼ガスの供給量を徐々に増加させ、暖気が完了した後においては燃焼ガスの供給量を徐々に減少させ、最終的に循環ガス全体を改質ガスに置き換えることができるのである。
【００５４】
このようにして、第２実施形態に係る固体酸化物型燃料電池システム１０１では、改質用通路５の入口側に循環ガス発生器３０を設置し、スタック１の起動時に該循環ガス発生器３０を作動させて燃焼ガス（水蒸気含有ガス）をアノード循環流路内に供給するので、スタック１が起動してから発電を開始するまでの間に、アノード循環流路内に水蒸気を供給することができ、炭素析出の発生を防止することができる。
【００５５】
また、循環ガス発生器３０より出力する燃焼ガス量を調整することにより、循環する水蒸気量を調整することができ、更に、燃焼ガスの供給量を徐々に増加することができる。従って、アノード循環流路内に供給する水蒸気量を徐々に増加させることができ、急激な水蒸気量の変化を防止できるので、炭素析出の発生を防止できる。
【００５６】
更に、スタックの暖気が終了した後で、改質燃料、及び空気がアノード循環流路内に循環した後に、循環ガス発生器３０による燃焼ガスの出力を停止するので、アノード循環流路内の循環ガスを円滑に改質ガスに置き換えることができ、炭素析出の発生を防止できる。
【００５７】
以上、本発明の固体酸化物型燃料電池システムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、起動から発電に至るまでの間に外部から水を供給することなくスタックによる発電を行うことに利用することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  スタック
２  アノード
３  カソード
４  改質器
５  改質用通路
６  加熱用通路
７  循環装置
８  分岐装置
１１  起動用燃焼器
１２  空気予熱器
１４，１５，１８，１９，３２  流路
１６  加熱用ガス通路
１７  循環ガス通路
２０  燃焼ガス通路
２１  小型拡散燃焼器
２２  触媒燃焼器
２３  燃料噴射弁
２４  空気導入路
２５  着火装置
２６  燃焼ガス取り出し口
２７  燃料供給口
２８  ２次空気供給口
２９  燃焼部
３０  循環ガス発生器（アノード循環用ガス発生器）
３１  ガス発生用燃料
３４  燃焼用空気供給口
３５  予燃焼部
３６  主燃焼部
３７  熱交換部
３８，３９  ヒータ
１００，１０１  固体酸化物型燃料電池システム
【図１】
2013157134.tif 000003
【図２】
2013157134.tif 000004
【図３】
2013157134.tif 000005
【図４】
2013157134.tif 000006
【図５】
2013157134.tif 000007