(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃焼器へ空気を供給する空気供給器と、前記空気供給器から供給される空気の流量を調節する空気流量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記空気流量調節器は、前記燃焼器に通常より過剰の空気を供給するよう調節することを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃料生成器の温度を検出する温度検知器と、前記燃焼器へ空気を供給する空気供給器と、前記空気供給器から供給される空気の流量を調節する空気流量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記空気流量調節器は、前記温度検知器で検出される前記燃料生成器の温度を燃料を生成するのに必要な温度に保つように前記燃焼器に供給する空気の流量を調節することを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項３】
燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃料生成器の温度を検出する温度検知器と、前記水の流量を調節する水量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記水量調節器は、前記温度検知器で検出される前記燃料生成器の温度を燃料を生成するのに必要な温度に保つように前記燃料生成器に供給す
る水量を調節することを特徴とする燃料電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を用いて発電を行う燃料電池発電装置に関するものであり、特に水素を主体とする燃料を生成する燃料生成器の温度制御に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、従来の燃料電池発電装置の構成図である。燃料ガスと酸化剤とを用いて発電を行う燃料電池１と、都市ガス１３Ａなどの発電原料に水を添加して改質し水素に富んだ燃料ガスを生成する燃料生成器２と、燃料生成器２へ供給する発電原料および水の量を調節する発電原料調節器３と、都市ガス１３Ａなどの燃焼原料と燃料電池１より排出される残余燃料ガスとを燃焼する燃焼器４と、燃焼器４へ供給する燃焼原料の流量を調節して燃料生成器２の温度を発電原料から燃料を生成するのに必要な温度（Ｒu系触媒を用いた場合は約７００℃）に維持する燃焼原料調節器５と、燃焼器４にて完全燃焼が行われるように燃焼原料と残余燃料ガスとの量に応じて燃焼空気を燃焼器４へ供給する燃焼ファン６と、酸化剤としての空気を燃料電池１に供給するブロア８とを有している。
【０００３】
発電原料調節器３は、発電原料と水とを所定の割合、すなわち本燃料電池発電装置の構成で、発電原料に都市ガス１３Ａを用いた場合は、標準状態の都市ガス１３Ａ、１Ｌ／ｍｉｎ（＝1.67×10-5ｍ3/sec）（以下、標準状態のガス量には「Ｎ」を付ける。すなわちここでは１ＮＬ／ｍｉｎとなる）に対して３ｇ／ｍｉｎ（＝5.0×10-5ｋｇ/sec）程度の水を添加して、燃料電池１の発電に必要な量の燃料ガスを生成できるように、燃料生成器２に供給する発電原料（都市ガス１３Ａ）と水との量を調節する。
【０００４】
空気供給量調節器７内の残余水素推定器１０は、発電原料調節器３にて設定された発電原料である都市ガス１３Ａの流量から燃料生成器２が生成する水素量を演算すると共に、電流検知器９が検知する燃料電池１の発電電流から燃料電池１で消費される水素量を演算し、双方の演算結果より燃焼器４へ供給される残余燃料ガス中に含まれる水素量を演算する。
【０００５】
空燃比設定器１１は、残余水素推定器１０にて演算された量の残余燃料ガス中の水素と、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａとをちょうど燃焼させるだけの酸素を含む空気量を演算し、演算された空気量に対し所定の空燃比（例えば、空燃比１．５）の空気を燃焼器４へ供給するように燃焼ファン６の回転数を設定する。
【０００６】
上記従来例のような燃料電池発電装置において、通常の運転をしている場合は、燃料生成器２の温度を燃料を生成するのに必要な温度に維持するには残余燃料ガスを燃やしただけでは熱量が足らず、別途、燃焼原料を供給して燃料生成器２の温度を維持している。
【０００７】
そして、燃料生成器２の温度が、燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなる場合、例えば発電電力が小さくなって残余燃料ガスの熱量が一時的に多くなると同時に燃料生成器２での燃料ガスの生成量が少なくなる場合や、環境温度が高く燃料生成器２の放熱量が少ない場合には、燃焼原料調整器５は、燃焼器４へ送る燃焼原料の量を減らしたり、供給停止することで燃焼器４の発熱量を調節し、燃料生成器２の温度を制御している。
【０００８】
しかしながら、本構成では燃料生成器２の温度を下げる手段は特に装備されていないので温度が下がるには時間がかかり、また、燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも下がった場合でも、温度が上がり過ぎないように燃焼原料供給量を徐々に増やして温度を上げなくてはならず、燃料原料調節器５による燃焼原料供給量の制御だけでは燃料生成器２の温度安定性を確保することが難しいという問題点があった。
【０００９】
さらに、何らかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度より上がり過ぎたような場合には、早急に燃料生成器２の温度を低下させないと、燃料生成器２が急速に性能劣化するとともに、最悪の場合、燃料生成器２が破損するが、それを防止する手段が装備されていないという問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術が有する問題点を解決することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下の燃料電池発電装置を構成したことを特徴とする。
【００１２】
第１の本発明の燃料電池発電装置は、燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃焼器へ空気を供給する空気供給器と、前記空気供給器から供給される空気の流量を調節する空気流量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記空気流量調節器は、前記燃焼器に通常より過剰の空気を供給するよう調節することを特徴とする。
【００１３】
第２の本発明の燃料電池発電装置は、燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃料生成器の温度を検出する温度検知器と、前記燃焼器へ空気を供給する空気供給器と、前記空気供給器から供給される空気の流量を調節する空気流量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記空気流量調節器は、前記温度検知器で検出される前記燃料生成器の温度を燃料を生成するのに必要な温度に保つように前記燃焼器に供給する空気の流量を調節することを特徴とする。
【００１４】
第３の本発明の燃料電池発電装置は、燃料と酸化剤とで発電を行い水素を含む残余燃料ガスを排出する燃料電池本体と、発電原料と水とから前記燃料を生成する燃料生成器と、前記残余燃料ガスと燃焼原料とを燃やして前記燃料生成器を加熱する燃焼器と、前記燃焼器へ供給される前記燃焼原料の量を設定する燃焼原料調節器と、前記燃料生成器の温度を検出する温度検知器と、前記水の流量を調節する水量調節器とを備え、前記燃焼原料調節器により燃焼原料の供給量を調節し、前記燃料生成器の温度を制御する燃料電池発電装置であって、前記燃焼器へ供給される燃焼原料の量が、前記残余燃料ガス中の水素が余り始めていることを間接的に示すしきい値より小さい場合には、前記水量調節器は、前記温度検知器で検出される前記燃料生成器の温度を燃料を生成するのに必要な温度に保つように前記燃料生成器に供給する水量を調節することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図である。従来例と同じ構成要素には同じ番号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００１７】
通常運転時には、燃料生成器２の温度を燃料を生成するのに必要な温度（Ｒu系触媒を用いた場合は７００℃）に維持するために、残余燃料ガスの他に別途、燃焼原料を供給している。しかしながら、電力需要が急に下がるなどで燃料電池１の発電量が急に少なくなると、残余燃料ガス中の水素が多くなる。これをこのまま燃焼器４で燃焼させると、水素を減らすために燃料生成器２の反応量を低下させる制御も同時に働くので燃料生成器２で消費する熱量は減少しており、結果として燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなる恐れがある。そこで以下のような制御を行うことで、別途燃料生成器２の冷却装置を設けることなしに、燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなることを防止する。
【００１８】
空気供給量調節器７内の残余水素推定器１０は、発電原料調節器３にて設定された発電原料である都市ガス１３Ａの流量から燃料生成器２が生成する水素量を演算すると共に、電流検知器９が検知する燃料電池１の発電電流から燃料電池１で消費される水素量を演算し、双方の演算結果より燃焼器４へ供給される残余燃料ガス中に含まれる水素量を演算する。第２空燃比設定器１２は、残余水素推定器１０にて演算された量の残余燃料ガス中の水素と、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａとをちょうど燃焼させるだけの酸素を含む空気量を演算する。そして、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量Ｇｏ［NＬ/min］に応じて（数１）によって演算される空燃比λを乗算した量の空気を燃焼器４へ供給するように燃焼ファン６の回転数を設定し、燃焼ファン６は空燃比λを乗算した量の空気を燃焼器４へ供給する。Ｇｏがしきい値ｘより大きい場合は通常モードの運転となるが、Ｇｏがしきい値ｘより小さい場合は冷却モードの運転となる。この時は、燃焼器４から燃料生成器２を通じて排出される排出ガスの量が増えるので、排出ガスに運ばれる熱量が増加し、その分燃料生成器２に伝達する熱量は減少する。よって、燃料生成器２の温度は空燃比λが一定の時（λ＝ａ）に比べて相対的に低下するようになり、燃料生成器２の温度の低下速度を速くすることができる。
【００１９】
【数１】
0003975672.tif 000002
【００２０】
しきい値ｘは、残余燃料ガス中の水素が相対的に余り始める目安を間接的に示した値であり、このような時は燃料生成器２の反応量を下げる制御も働くので、何もしないと燃料生成器２の温度は異常上昇してしまうことがある。しきい値ｘを設けることで燃料生成器２の温度上昇を予測し、燃焼原料の供給量が０にならないうちから徐々に排出ガスに逃げる熱量を多くすることができるので、燃料生成器２の温度の低下速度を速くでき、燃料生成器２の温度の異常上昇を広い範囲で未然に防ぐことが可能となる。
【００２１】
以上のように、発電電力を小さくして残余燃料ガスが多くなった場合や、環境温度が高く燃料生成器２の放熱ロスが少ない場合、もしくは、なんらかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなった場合でも、本実施の形態の構成によれば、燃料生成器２の温度をいち早く低下させることが可能となるので、燃料生成器２の温度安定性を確保することが容易になる。
【００２２】
また、燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも下がりすぎた場合は、温度を確保するために燃焼原料調節器５の燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量を増やす制御が働くものであるが、本実施の形態の構成では、燃焼原料の供給量の増分を大きくして、温度の上昇速度を速くすることができる。オーバーシュートして温度が上がり過ぎた場合でも、まず、燃焼原料の供給量を下げる制御が働いた後、（数１）に従う制御を行うので、燃料生成器２の温度の低下速度は速く、燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度に容易に制御できるものであり、燃料生成器２の温度安定性を確保することが容易になる。
【００２３】
なお、しきい値ｘを大きくすると、空燃比が大きい運転状態に速く移行し、燃料生成器２に伝達する熱効率が下がる。逆に、しきい値ｘを小さくすると、空燃比が大きい運転状態に移行するのが遅れ、燃料生成器２の温度安定性を確保することが容易になるという本発明の効果が得られにくくなるので、発電装置の構成に鑑みてしきい値ｘは適切に設定すればよい。また、定常時の空燃比ａ、冷却モード時の空燃比ｂの値も発電装置の構成に鑑みて適切な値を選択すればよい。例えば発電原料と燃焼原料とに都市ガス１３Ａを用いた定格出力５ｋｗの燃料電池発電装置では、（数１）において、定常時の空燃比ａ＝1.5、冷却モード時の空燃比ｂ＝2.0、しきい値ｘをｘ＝1.0［NＬ/min］とした（数２）において、都市ガス１３Ａの供給量Ｇｏ［NＬ/min］の値により空燃比λを設定すると、燃料生成器の温度安定性を容易に確保できる燃料電池発電装置を構成できた。
【００２４】
【数２】
0003975672.tif 000003
【００２５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図である。従来例および第１の実施の形態と同じ構成要素は同じ番号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００２６】
空気供給量調節器７内の残余水素推定器１０は、発電原料調節器３にて設定された発電原料である都市ガス１３Ａの流量から燃料生成器２が生成する水素量を演算するとともに、電流検知器９が検知する燃料電池１の発電電流から燃料電池１で消費される水素量を演算し、双方の演算結果より燃焼器４へ供給される残余燃料ガス中に含まれる水素量を演算する。
【００２７】
空気量演算器１３は、残余水素推定器１０にて演算された量の残余燃料ガス中の水素と、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａとをちょうど燃焼させるだけの酸素を含む空気量を演算する。そして、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値以上の場合には、演算した空気量に対し、定常時の空燃比の空気を燃焼器４へ供給するように燃焼ファン６の回転数を設定する。
【００２８】
一方、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合には、燃料生成器２の温度を検知する温度検知器１４に基づいて、燃料生成器２の温度を適正（燃料を生成するのに必要な温度）に保つように、燃焼ファン６の回転数を調節して空気量を制御する。空気量が多いと燃焼器４からの排出ガスに逃げる熱量が増え、結果として燃料生成器２の温度が下がり、空気量が少ないと燃焼器４からの排出ガスに逃げる熱量が減り、結果として燃料生成器２の温度が上がる。この時、空気量演算器１３は、残余水素推定器１０にて演算された量の残余燃料ガス中の水素と、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａとをちょうど燃焼させるだけの酸素を含む空気量を演算しており、空気量が少ない場合でも、空燃比は少なくとも１以上となるようになっている。燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合は、残余水素が多くなっており、温度検知器１４で検知される温度は高くなることが想定される（排出ガスで燃料生成器２が昇温するまでには時間遅れがある）が、本実施の形態の構成によると、事前に燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さくなることを検知しているので、燃焼ファン６の回転数を通常より上げることで燃焼器４へ供給する空気量を多くし、排出ガスに逃げる熱量を増やして燃料生成器２の温度上昇を起こりづらくして、燃料生成器２の温度安定性を容易に確保できるようにしている。
【００２９】
また、何らかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度より異常に上昇した場合は、燃焼原料調節器５が燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量を少なくして燃料生成器２の加熱量を小さくするものであり、そして、燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値ｘより小さくなった段階で、燃料生成器２の温度が適正（燃料を生成するのに必要な温度）でない（高い）場合は、そのことを温度検知器１４で検知し、燃焼ファン６の回転数を通常より上げることで燃焼器４へ供給する空気量を多くし、排出ガスに逃げる熱量を増やして燃料生成器２の温度を急速に低下させ、異常昇温を防止し、燃料生成器２の温度が下がりすぎた場合は、そのことを温度検知器１４で検知し、燃焼ファン６の回転数を下げることで燃焼器４へ供給する空気量を少なくし、排出ガスに逃げる熱量を減らして燃料生成器２の温度を上昇させることで、燃料生成器２の温度を適正に保つものである。
【００３０】
以上のように、燃料電池発電装置において、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合には、燃焼ファン６の回転数を調節して燃料生成器２の温度を適正温度に制御することにより、発電電力を小さくして残余燃料ガスが多くなった場合や、環境温度が高く燃料生成器２の放熱ロスが少ない場合、もしくは、なんらかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなってしまった場合でも、燃料生成器２の温度をいち早く低下させることが可能となるので、燃料生成器２の温度安定性を確保することが容易になる。
【００３１】
（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図であり、従来例で示されるものと同じ構成要素については同じ番号を付与し、ここでの説明は省略する。
【００３２】
燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値以上の場合には、第２発電原料調節器１５は、発電原料と水とを所定の割合（本燃料電池発電装置の構成では発電原料である都市ガス１３Ａの供給量１ＮＬ／ｍｉｎに対して水３ｇ／ｍｉｎ程度の割合）で燃料生成器２に供給する。
【００３３】
一方、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合には、燃料生成器２の温度を検知する温度検知器１４の検出値に基づいて、燃料生成器２の温度が適正（燃料を生成するのに必要な温度）を保つよう、第２発電原料調節器１５は、燃料生成器２に供給する水の量を制御する。この時、供給される水の量の割合は、所定の割合、例えば発電原料である都市ガス１３Ａの供給量１ＮＬ／ｍｉｎに対して水３ｇ／ｍｉｎの割合を大幅に下回ることはない。
【００３４】
温度検知器１４の検出値が適正より高い場合は水が所定の割合より過剰に供給され、水が所定の割合より過剰に供給されると、過剰分に熱が奪われるので、燃料生成器２の温度は低下する。このような状態になるときは、燃焼器４へ供給される燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合なので、燃料生成器２で発生している水素量は、燃料電池１で使われる水素量より過剰に生成されている状況にあり、燃料ガス中の水蒸気量が多少増えても燃料電池１での発電に与える影響は小さい。
【００３５】
また、温度検知器１４の検出値が適正より低い場合は水が所定の割合より少なく供給され、水が所定の割合より少なく供給されると、その分熱が余り、燃料生成器２の温度は上昇する。このような状態になるときは、燃焼器４へ供給される燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合なので、燃料生成器２で発生している水素量は、燃料電池１で使われる水素量より過剰に生成されている状況にあり、燃料ガス中の水蒸気量が多少減っても燃料電池１での発電に与える影響は小さい。
【００３６】
このように、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合には、温度検知器１４の検出値に基づいて、第２発電原料調節器１５が燃料生成器２に供給する水の量を制御することで、燃料生成器２の温度を適正に保つよう調節する。
【００３７】
また、何らかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度より異常に上昇した場合は、燃焼原料調節器５が燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量を少なくして燃料生成器２の加熱量を小さくするものであり、そして、燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値ｘより小さくなった段階で、燃料生成器２の温度が適正（燃料を生成するのに必要な温度）でない（高い）場合は、そのことを温度検知器１４で検知し、第２発電原料調節器１５が燃料生成器２に供給する水の量を多くし、燃料生成器２から水蒸気として運ばれる熱量を増加させることで燃料生成器２の温度を急速に低下させ異常昇温を防止し、燃料生成器２の温度が低下した場合は水の量を少なくし、燃料生成器２から水蒸気として運ばれる熱量を減少させることで燃料生成器２の温度を上昇させることで、燃料生成器２の温度を適正に保つものである。
【００３８】
以上のように、燃料電池発電装置において、燃焼原料調節器５にて設定された燃焼原料である都市ガス１３Ａの供給量がしきい値より小さい場合には、燃料生成器２に供給する水の量を増やして燃料生成器２の温度を適正温度に制御することにより、発電電力を小さくして残余燃料ガスが多くなった場合や、環境温度が高く燃料生成器２の放熱ロスが少ない場合、もしくは、なんらかの原因で燃料生成器２の温度が燃料を生成するのに必要な温度よりも高くなってしまった場合でも、燃料生成器２の温度をいち早く低下させることが可能となるので、燃料生成器２の温度安定性を確保することが容易になる。
【００３９】
なお、実施の形態１、実施の形態２において、燃焼器４に供給する空気量が多く、空燃比が極端に大きい場合や、燃焼器４中の気体の速度が極端に大きくなる場合は失火の可能性があるが、そのような状態は避けるように燃焼器４などを構成し、空燃比の上限を設けることは当然のことである。
【００４０】
また、実施の形態１と実施の形態３とを、あるいは実施の形態２と実施の形態３とを組み合わして構成しても、本発明の効果は何ら損なわれることはない。
【００４１】
さらに、実施の形態１〜実施の形態３において、しきい値は、残余燃料ガス中の水素が相対的に余る目安であり、このような時は通常の燃料電池発電装置では燃料生成器２の反応量を下げる制御も働くので、何もしないと燃料生成器２の温度は異常上昇してしまう。このしきい値は、燃焼原料調節器５で設定する燃焼原料の供給量で固定した値に設定しても良いし、燃焼器４に取り付けたフレームロッドなどの火炎検知器の検出結果に対応して変動する値に、しきい値を設定しても良い。
【００４２】
また、実施の形態１〜実施の形態３において、発電原料および燃焼原料は都市ガス１３Ａであるとして説明したが、これに限らず、燃料生成器に送って水素に富む燃料ガスを生成できる発電原料および燃焼原料、例えば他の、炭化水素を主体とする都市ガス種やＬＰガス、さらに液体燃料（灯油、ガソリン、メタノール、ジメチルエーテル等）でも良いし、発電原料と燃焼原料が異なっても良い。
【００４３】
そして、実施の形態１〜実施の形態３では、燃焼原料の供給量としきい値とを比較するように説明したが、燃焼原料調節器５の出力としきい値とを比較しても、燃焼器４へ供給される燃焼原料の量がしきい値より小さいと判断することが可能なので、同様の効果が得られることは明白である。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明の構成によれば、燃料生成器の温度をすばやく下げることが可能となり、燃料生成器の温度を制御することが容易になるとともに、燃料生成器２の異常高温状態を、運転状態を持続しながら防ぐことができ、安定的かつ信頼性の高い燃料電池発電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図
【図２】本発明の第２の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図
【図３】本発明の第３の実施の形態における燃料電池発電装置の構成図
【図４】従来の燃料電池発電装置の構成図
【符号の説明】
１  燃料電池
２  燃料生成器
３  発電原料調節器
４  燃焼器
５  燃焼原料調節器
６  燃焼ファン
７  空気供給量調節器
８  ブロワ
９  電流検知器
１０  残余水素推定器
１１  空燃比設定器
１２  第２空燃比設定器
１３  空気量演算器
１４  温度検知器
１５  第２発電原料調節器
【図１】
0003975672.tif 000004
【図２】
0003975672.tif 000005
【図３】
0003975672.tif 000006
【図４】
0003975672.tif 000007