(57)【要約】【課題】水添脱硫対象原料に混合される水素含有ガスの供給状態を好適に検知する脱硫システム、改質システム、燃料電池システム、脱硫済原料の製造方法を提供する。【解決手段】脱硫システム１０は、原料Ｄｒを水添脱硫する脱硫部１１と、原料Ｄｒに水素含有ガスＲを混合させる水素含有ガス供給部３０と、原料Ｄｒと水素含有ガスＲとの混合流体ＤＲを脱硫部１１に供給する原料供給部２０と、状態検知部１６とを備える。原料供給部２０は、脱硫部１１に供給される原料Ｄｒの流量を所定の流量にするために混合流体ＤＲの流量を調節する未脱原料流量調節部２２を有し、状態検知部１６は、混合流体ＤＲの流量に応じて変化する未脱原料流量調節部２２の出力を、記憶部１８の基準値に照らし合わせて、水素含有ガスＲの供給状態を検知する。改質システム５０は脱硫システム１０と改質部５１とを含み、燃料電池システム１は改質システム５０と燃料電池６１とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱硫対象原料を水添脱硫して脱硫済原料を生成する脱硫部と、
前記脱硫対象原料に水素含有ガスを供給し混合させる水素含有ガス供給部と、
前記脱硫対象原料と前記水素含有ガスとの混合流体を前記脱硫部に供給する原料供給部とを備え、
前記原料供給部は、前記脱硫部に供給される前記脱硫対象原料の流量を所定の流量にするために前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を調節する未脱原料流量調節部を有し、
前記混合流体の流量と前記未脱原料流量調節部の出力との関係の基準値が記憶された記憶部と、
前記未脱原料流量調節部の出力を、前記記憶部に記憶されている基準値に照らし合わせて、前記水素含有ガスの供給状態を検知する状態検知部とをさらに備える、
脱硫システム。
【請求項２】
前記状態検知部は、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知したときに、異常対応処理を行う指令を発する、
請求項１に記載の脱硫システム。
【請求項３】
前記水素含有ガス供給部は、前記脱硫対象原料に混合させる前記水素含有ガスの流量を調節する水素含有ガス流量調節部を有し、
前記水素含有ガス流量調節部を制御する制御部を備え、
前記状態検知部は、前記異常対応処理として、前記水素含有ガスの供給状態の異常を抑制するために前記水素含有ガス流量調節部を調節する指令を前記制御部に送る、
請求項２に記載の脱硫システム。
【請求項４】
前記原料供給部は、前記水素含有ガス供給部から供給される前記水素含有ガスと混合される前の前記脱硫対象原料の流量を検知する原料流量検知部を有し、
前記未脱原料流量調節部は、前記原料流量検知部で検知される前記脱硫対象原料の流量を前記所定の流量とするために、前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を調節する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の脱硫システム。
【請求項５】
前記基準値は、前記所定の流量の前記脱硫対象原料と想定流量の前記水素含有ガスとが混合した前記混合流体が前記脱硫部に供給される際の前記未脱原料流量調節部の出力、又は前記所定の流量の前記脱硫対象原料が前記脱硫部に供給される際の前記未脱原料流量調節部の出力に基づいて設定される、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の脱硫システム。
【請求項６】
前記未脱原料流量調節部の上流側の圧力を検知する上流圧力計及び前記未脱原料流量調節部の下流側の圧力を検知する下流圧力計の少なくとも一方を有する圧力検知部を備え、
前記状態検知部は、前記圧力検知部が検知した圧力に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更する、
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の脱硫システム。
【請求項７】
前記状態検知部は、前記未脱原料流量調節部の積算動作時間に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更する、
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の脱硫システム。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の脱硫システムと、
前記脱硫済原料を導入し改質して前記水素含有ガスを生成する改質部とを備え、
前記水素含有ガス供給部は、前記改質部で生成された前記水素含有ガスを前記脱硫対象原料に混合させる、
改質システム。
【請求項９】
請求項８に記載の改質システムと、
前記改質部で生成された前記水素含有ガスと、酸素を含有する酸化剤ガスと、を導入して発電する燃料電池とを備える、
燃料電池システム。
【請求項１０】
前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給部を備え、
前記状態検知部は、前記酸化剤ガス供給部が前記燃料電池に供給する前記酸化剤ガスの流量に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更する、
請求項９に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
水添脱硫する脱硫部に供給される脱硫対象原料に対して水素含有ガスを混合させる水素含有ガス混合工程と、
前記脱硫対象原料と前記水素含有ガスとの混合流体を前記脱硫部に供給する原料供給工程と、
前記脱硫部に供給される前記脱硫対象原料の流量を所定の流量にするために前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を未脱原料流量調節部によって調節する未脱原料流量調節工程と、
前記水素含有ガスが混合された前記脱硫対象原料を前記脱硫部で水添脱硫して脱硫済原料を生成する脱硫工程と、
前記混合流体の流量に応じて変化する前記未脱原料流量調節部の出力を、基準値に照らし合わせて、前記水素含有ガス混合工程における前記水素含有ガスの供給状態を検知する状態検知工程とを備える、
脱硫済原料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は脱硫システム、改質システム、燃料電池システム及び脱硫済原料の製造方法に関し、特に水添脱硫される原料に混合される水素含有ガスの供給状態を好適に検知する脱硫システム、改質システム、燃料電池システム及び脱硫済原料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば燃料電池における発電に用いられる水素含有ガスは、炭化水素系原料を改質して得られることが多い。炭化水素系原料は、一般に、硫黄分が含まれるため、水素含有ガスに改質する前に脱硫が行われる。脱硫方式の１つに、水添脱硫がある。水添脱硫は、原料に水素を混合し、原料中の硫黄分を触媒上で水素と反応させて硫化水素へ変換し、この硫化水素に酸化亜鉛を反応させて硫化亜鉛として除去するものである。水添脱硫は、水素が不足すると脱硫性能が低下し、下流の機器に悪影響を及ぼし得る。水添脱硫における原料に混合する水素の不足を抑制するため、脱硫済の原料を改質器で改質して生成した水素含有ガスの一部をリサイクルガスとして脱硫前の原料に混合させるリサイクルガス回路に温度計を設けてリサイクルガスの供給の有無を判断するものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７１８９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、改質器から取り出される水素含有ガス（一部がリサイクルガスとなる）は、通常、放熱による効率の低下を抑制するために、改質器内で熱回収されて、筐体内の温度付近の温度で抜き出される。そのため、リサイクルガス回路におけるリサイクルガスの供給の有無による温度変化は小さく、脱硫前の原料への水素含有ガスの供給の有無を精度よく検知することが難しい。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、水添脱硫される原料に混合される水素含有ガスの供給状態を好適に検知する脱硫システム、改質システム、燃料電池システム及び脱硫済原料の製造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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の脱硫システムは、脱硫対象原料を水添脱硫して脱硫済原料を生成する脱硫部と、前記脱硫対象原料に水素含有ガスを供給し混合させる水素含有ガス供給部と、前記脱硫対象原料と前記水素含有ガスとの混合流体を前記脱硫部に供給する原料供給部とを備え、前記原料供給部は、前記脱硫部に供給される前記脱硫対象原料の流量を所定の流量にするために前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を調節する未脱原料流量調節部を有し、前記混合流体の流量と前記未脱原料流量調節部の出力との関係の基準値が記憶された記憶部と、前記未脱原料流量調節部の出力を、前記記憶部に記憶されている基準値に照らし合わせて、前記水素含有ガスの供給状態を検知する状態検知部とをさらに備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の脱硫システムは、前記状態検知部は、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知したときに、異常対応処理を行う指令を発することとしてもよい。
【０００８】
また、本発明の脱硫システムは、前記水素含有ガス供給部は、前記脱硫対象原料に混合させる前記水素含有ガスの流量を調節する水素含有ガス流量調節部を有し、前記水素含有ガス流量調節部を制御する制御部を備え、前記状態検知部は、前記異常対応処理として、前記水素含有ガスの供給状態の異常を抑制するために前記水素含有ガス流量調節部を調節する指令を前記制御部に送ることとしてもよい。
【０００９】
また、本発明の脱硫システムは、前記原料供給部は、前記水素含有ガス供給部から供給される前記水素含有ガスと混合される前の前記脱硫対象原料の流量を検知する原料流量検知部を有し、前記未脱原料流量調節部は、前記原料流量検知部で検知される前記脱硫対象原料の流量を前記所定の流量とするために、前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を調節することとしてもよい。
【００１０】
また、本発明の脱硫システムは、前記基準値は、前記所定の流量の前記脱硫対象原料と想定流量の前記水素含有ガスとが混合した前記混合流体が前記脱硫部に供給される際の前記未脱原料流量調節部の出力、又は前記所定の流量の前記脱硫対象原料が前記脱硫部に供給される際の前記未脱原料流量調節部の出力に基づいて設定されることとしてもよい。
【００１１】
また、本発明の脱硫システムは、前記未脱原料流量調節部の上流側の圧力を検知する上流圧力計及び前記未脱原料流量調節部の下流側の圧力を検知する下流圧力計の少なくとも一方を有する圧力検知部を備え、前記状態検知部は、前記圧力検知部が検知した圧力に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更することとしてもよい。
【００１２】
また、本発明の脱硫システムは、前記状態検知部は、前記未脱原料流量調節部の積算動作時間に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更することとしてもよい。
【００１３】
また、本発明の改質システムは、前記脱硫システムと、前記脱硫済原料を導入し改質して前記水素含有ガスを生成する改質部とを備え、前記水素含有ガス供給部は、前記改質部で生成された前記水素含有ガスを前記脱硫対象原料に混合させる。
【００１４】
また、本発明の燃料電池システムは、前記改質システムと、前記改質部で生成された前記水素含有ガスと、酸素を含有する酸化剤ガスと、を導入して発電する燃料電池とを備える。
【００１５】
また、本発明の燃料電池システムは、前記燃料電池に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給部を備え、前記状態検知部は、前記酸化剤ガス供給部が前記燃料電池に供給する前記酸化剤ガスの流量に応じて、前記水素含有ガスの供給状態の異常を検知する基準を変更することとしてもよい。
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明の脱硫済原料の製造方法は、水添脱硫する脱硫部に供給される脱硫対象原料に対して水素含有ガスを混合させる水素含有ガス混合工程と、前記脱硫対象原料と前記水素含有ガスとの混合流体を前記脱硫部に供給する原料供給工程と、前記脱硫部に供給される前記脱硫対象原料の流量を所定の流量にするために前記脱硫部に供給される前記混合流体の流量を未脱原料流量調節部によって調節する未脱原料流量調節工程と、前記水素含有ガスが混合された前記脱硫対象原料を前記脱硫部で水添脱硫して脱硫済原料を生成する脱硫工程と、前記混合流体の流量に応じて変化する前記未脱原料流量調節部の出力を、基準値に照らし合わせて、前記水素含有ガス混合工程における前記水素含有ガスの供給状態を検知する状態検知工程とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、未脱原料流量調節部の出力を基準値と比較して水素含有ガスの供給状態を検知するので、水素含有ガスの供給状態を好適に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの模式的系統図である。
【図２】脱硫部に導入される脱硫前原料の流量とフィードポンプの出力の許容範囲との関係を示すグラフである。
【図３】脱硫システムの動作手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の変形例に係る燃料電池システムの模式的系統図である。
【図５】任意の流量の脱硫前原料に対して、安定的に水添脱硫を行うことができる流量の混合流体を吐出する際のフィードポンプの出力の範囲を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２０】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る、脱硫システム１０、改質システム５０、及び燃料電池システム１を説明する。図１は、燃料電池システム１の模式的系統図である。燃料電池システム１は、燃料電池６１と、改質システム５０とを構成要素として含んでいる。改質システム５０は、改質部５１と、脱硫システム１０とを構成要素として含んでいる。つまり、燃料電池システム１は、脱硫システム１０を含む改質システム５０を含んでいる。まず、脱硫システム１０の構成について説明する。脱硫システム１０は、原料Ｄを脱硫する脱硫部１１と、原料供給部２０と、リサイクルガス供給部３０（以下「ＲＧ供給部３０」という。）と、制御装置１５とを備えている。
【００２１】
原料Ｄは、改質することで燃料電池６１における発電に利用可能となる程度に水素に富むガス（水素リッチガス）にできるものであり、炭化水素系の原料（炭化水素系燃料）が用いられる。具体例として、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられ、これらの炭化水素系燃料は、石油・石炭等の化石燃料由来のもの、合成ガス等の合成系燃料由来のもの、バイオマス由来のもの等を適宜用いることができる。炭化水素類としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、ＬＰＧ、都市ガス、タウンガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。以下の説明では、脱硫部１１で脱硫される前の原料Ｄを脱硫前原料Ｄｒといい、脱硫部１１で脱硫された後の原料Ｄを脱硫済原料Ｄｆといい、両者を区別しない場合は単に原料Ｄと総称することとする。脱硫前原料Ｄｒは脱硫対象原料に相当する。
【００２２】
脱硫部１１は、脱硫前原料Ｄｒを、水添脱硫方式で脱硫する部位である。脱硫部１１では、脱硫前原料Ｄｒと水素とが導入され、まず、脱硫前原料Ｄｒ中の硫黄成分が硫化水素に変換される。次に、硫化水素が、酸化亜鉛と反応し、硫化亜鉛として固定化される。このようにして、脱硫前原料Ｄｒは脱硫され、脱硫済原料Ｄｆとなる。水添脱硫は、概ね２００℃〜４００℃で行われる。脱硫部１１は、脱硫前原料Ｄｒ中の硫黄成分を硫化水素に変換させる水添脱硫触媒（不図示）と、脱硫雰囲気を概ね４００℃程度に加熱することができるヒータ（不図示）とを有している。
【００２３】
脱硫部１１には、脱硫前原料Ｄｒを脱硫部１１に導く脱硫前原料ライン２１が接続されている。ここで、「・・・ライン」とは、流体の流路であり、典型的には専ら流体を案内する管であるが、他の用途に用いられる物と物との間に形成された空間であってもよい。脱硫前原料ライン２１には、脱硫部１１における原料Ｄの水添脱硫に用いられる水素を含むガスを導入するリサイクルガスライン３１（以下「ＲＧライン３１」という。）が接続されている。脱硫前原料ライン２１には、脱硫前原料ＤｒとリサイクルガスＲとが混合した混合流体ＤＲを脱硫部１１に送るフィードポンプ２２がＲＧライン３１との接続部よりも脱硫前原料Ｄｒの流れ方向で見た下流側に配設され、脱硫前原料ライン２１を流れる脱硫前原料Ｄｒの流量を計測する流量計２３が同上流側に配設されている。リサイクルガスＲは、改質部５１で生成された改質ガスＥの一部を抜き出したものであり、水素含有ガスに相当する。
【００２４】
フィードポンプ２２は、回転速度を変化させることによって吐出する流体の流量を調節することができるように構成されている。フィードポンプ２２は、未脱原料流量調節部に相当する。流量計２３は、原料流量検知部に相当する。流量計２３は、脱硫前原料Ｄｒの流れ方向で見て、フィードポンプ２２よりも上流側に配設されている。本実施の形態では、脱硫前原料ライン２１と、フィードポンプ２２と、流量計２３とを含んで原料供給部２０を構成している。なお、脱硫システム１０に導入される脱硫前原料Ｄｒが液体の場合は、脱硫前原料Ｄｒを気化する気化器（不図示）が、流量計２３の上流側の脱硫前原料ライン２１に設けられる。
【００２５】
脱硫前原料ライン２１に接続されている、上述したＲＧライン３１は、フィードポンプ２２と流量計２３との間の脱硫前原料ライン２１に接続されている。ＲＧライン３１は、水素含有ガスの一形態であるリサイクルガスＲを脱硫前原料ライン２１に導く。ＲＧライン３１には、流路を遮断可能な開閉弁３２と、リサイクルガスＲを圧送するリサイクルガスポンプ３３（以下「ＲＧポンプ３３」という。）と、リサイクルガスＲ中の水分を減少させるドレーナ３４とが配設されている。ＲＧポンプ３３は、回転速度を変化させることによって吐出する流体の流量を調節することができるように構成されている。ＲＧポンプ３３は、水素含有ガス流量調節部に相当する。ドレーナ３４は、リサイクルガスＲ中に含まれる凝縮水を除去することで、リサイクルガスＲ中の水分を減少させるように構成されている。本実施の形態では、ＲＧライン３１と、開閉弁３２と、ＲＧポンプ３３と、ドレーナ３４とを含んでＲＧ供給部３０を構成している。ＲＧ供給部３０は、水素含有ガス供給部に相当する。
【００２６】
制御装置１５は、脱硫システム１０を構成する機器の動作を司るほか、改質システム５０を構成する機器及び燃料電池システム１を構成する機器の動作をも司るため、詳細はまとめて後述する。
【００２７】
次に、改質システム５０の構成について説明する。改質システム５０は、上述した脱硫システム１０のほか、改質部５１を備えている。本実施の形態における改質システム５０は、さらに、脱硫部１１で生成された脱硫済原料Ｄｆを改質部５１に導く脱硫済原料ライン５２と、脱硫済原料ライン５２に接続されて水分Ｓを導入する水分ライン５３と、改質ガスライン５６とを備えている。改質部５１は、脱硫済原料Ｄｆを導入し、改質して、水素に富む改質ガスＥを生成する部位である。改質ガスは、一般に燃料ガスと呼称される場合もある。改質ガスＥは、燃料電池６１における発電のために用いることができる水素を含んでおり、水素含有ガスの一形態である。改質部５１は、脱硫済原料Ｄｆの改質を促進させる改質触媒（不図示）を筐体の内部に有している。改質部５１には、一端が脱硫部１１に接続された脱硫済原料ライン５２の他端が接続されている。換言すれば、脱硫部１１と改質部５１とは、脱硫済原料ライン５２を介して連通している。改質部５１は、脱硫済原料Ｄｆと水分Ｓとを導入し、脱硫済原料Ｄｆ中の炭化水素と水分Ｓ（水蒸気）とを改質触媒の下で改質反応させて、改質ガスＥを生成するように構成されている。改質部５１には、また、生成された改質ガスＥを流す改質ガスライン５６が接続されている。改質ガスライン５６には、ＲＧライン３１が接続されており、改質部５１から流出した改質ガスＥの一部をリサイクルガスＲとして脱硫前原料ライン２１に供給することができるように構成されている。リサイクルガスＲは、改質ガスＥと同様に改質部５１で生成された水素含有ガスであって、改質ガスＥと同じ組成を有するものであるが、説明の便宜上、用途に応じて別の呼称としたものである。このように、ＲＧ供給部３０介して、改質部５１で生成された改質ガスＥの一部をリサイクルガスＲとして脱硫前原料Ｄｒに混合させる構成とすることで、脱硫部１１への供給専用の水素含有ガスを用意しなくて済み、改質システム５０の構成の簡略化に寄与することとなる。
【００２８】
次に、燃料電池システム１の構成について説明する。燃料電池システム１は、上述した改質システム５０のほか、燃料電池６１を備えている。本実施の形態における燃料電池システム１は、さらに、空気ライン６２と、ブロワ６５と、燃焼部６８と、排ガスライン６９とを備えている。燃料電池６１は、燃料ガスライン５６を介して改質部５１と接続されている。燃料電池６１には、また、空気Ａを導入する空気ライン６２が接続されている。空気Ａは、酸素を含有しており、酸化剤ガスに相当する。空気ライン６２には、空気Ａを燃料電池６１に向けて圧送するブロワ６５が配設されている。ブロワ６５は、回転速度を変化させることによって吐出する流体の流量を調節することができるように構成されている。本実施の形態では、空気ライン６２とブロワ６５とを含んで、酸化剤ガス供給部を構成している。
【００２９】
燃料電池６１は、改質ガスＥ及び空気Ａを導入し、改質ガスＥ中の水素等と空気Ａ中の酸素との電気化学的反応により直流の電力を発生するように構成されており、一般にセルスタックと呼称される場合もある。燃料電池６１としては、本実施の形態では円筒型（平板円筒型を含む）の固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）が用いられているが、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）等の、ＳＯＦＣ以外の燃料電池であってもよい。燃料電池６１における発電のために燃料電池６１に供給された改質ガスＥ及び空気Ａは、そのすべてが発電に利用されるのではなく、燃料電池６１の発電電流に応じた分が利用され、発電に利用されなかった分は、オフガスＦとして排出される。なお、本実施の形態では、燃料電池６１の下流側に、燃料電池６１から流出したオフガスＦを燃焼させるバーナー（不図示）が設けられており、バーナー（不図示）でオフガスＦを燃焼させたときの発熱で改質部５１を加熱することができるように構成されている。バーナー（不図示）には、別途、燃焼用の空気が供給される。
【００３０】
燃料電池システム１は、燃料電池６１の下流に、燃焼部６８を備えている。燃焼部６８は、燃料電池６１から排出されてバーナー（不図示）で燃焼した後のオフガスＦを導入し、１次燃焼後のオフガスＦ中に含まれる未燃の可燃成分を燃焼処理するように構成されている。燃焼部６８は、主として１次燃焼後のオフガスＦ中の未燃成分を燃焼させるためのものであるが、改質部５１に隣接して配置し、改質部５１内の改質触媒に熱を与えることができるように構成されていてもよい。燃焼部６８は、１次燃焼後のオフガスＦの燃焼によって生じる排ガスＧを排出するように構成されている。燃焼部６８には、排ガスＧを流す排ガスライン６９が接続されている。
【００３１】
制御装置１５は、状態検知部１６と、制御部１７と、記憶部１８とを有している。状態検知部１６は、脱硫前原料ライン２１へのリサイクルガスＲの供給状態を検知する部位である。具体的には、状態検知部１６は、本実施の形態では、脱硫前原料ライン２１へのリサイクルガスＲの供給状態に異常があるか否かを検知することができるように構成されている。状態検知部１６は、フィードポンプ２２と信号ケーブルで接続されており、フィードポンプ２２の動作状態（出力など）を示す信号を受信することができるように構成されている。また、状態検知部１６は、流量計２３と信号ケーブルで接続されており、流量計２３が計測した流量を信号として受信することができるように構成されている。また、状態検知部１６は、脱硫部１１と信号ケーブルで接続されており、脱硫部１１の温度を把握することができるように構成されている。状態検知部１６における脱硫前原料ライン２１へのリサイクルガスＲの供給状態の異常の有無の判断手法の詳細は、後述する。状態検知部１６は、脱硫前原料ライン２１へのリサイクルガスＲの供給状態が異常であると判断したときに、異常対応処理を行う指令を発することができるように構成されている。異常対応処理の例として、燃料電池システム１（脱硫システム１０を含む）を停止すること、警報を出力すること、脱硫前原料ライン２１にリサイクルガスＲが供給されるようにＲＧポンプ３３の出力を調節すること等が挙げられる。状態検知部１６が異常対応処理を行う指令を発することで、脱硫前原料Ｄｒが不完全な脱硫状態で脱硫部１１の下流に供給されることを抑制でき、脱硫部１１の下流に設けられた機器を保護することができる。
【００３２】
制御部１７は、燃料電池システム１を構成する機器の動作を制御する部位である。制御部１７は、フィードポンプ２２、ＲＧポンプ３３、ブロワ６５と、それぞれ信号ケーブルで接続されており、各機器の回転速度を調節して吐出する流体の流量を調節することができるように構成されている。また、制御部１７は、開閉弁３２と信号ケーブルで接続されており、開閉弁３２の開閉を切り替えることができるように構成されている。また、状態検知部１６と制御部１７とは、相互に信号のやりとりをすることができるように構成されている。記憶部１８は、メモリ等を有しており、適切な流量の混合流体ＤＲを吐出する際のフィードポンプ２２の出力の基準値が設定されている。状態検知部１６は、脱硫前原料ライン２１へのリサイクルガスＲの供給状態の異常の有無の判断を行うに際し、記憶部１８に記憶されている基準値を参照することができるように構成されている。本実施の形態では、機能の観点から、便宜上、状態検知部１６と制御部１７と記憶部１８とをそれぞれ独立した構成として示しているが、物理的に区別されることなく制御装置１５内に渾然一体に設けられていてもよい。状態検知部１６は、フィードポンプ２２、ＲＧポンプ３３、ブロワ６５について、それぞれの出力（回転速度）を把握することができるように構成されている。
【００３３】
図２に、記憶部１８にあらかじめ設定された基準値である、所定の流量の脱硫前原料Ｄｒを脱硫部１１に供給する際のフィードポンプ２２の出力の許容範囲を示す。脱硫前原料Ｄｒの所定の流量は、本実施の形態では、燃料電池６１における発電電力に対して要求される流量の改質ガスＥを生成するのに必要な脱硫前原料Ｄｒの流量である。フィードポンプ２２が吐出する流量は、所定の流量の脱硫前原料Ｄｒと、リサイクルガスＲの流量とを加えた流量である。脱硫前原料Ｄｒに混合されるリサイクルガスＲの流量は、脱硫部１１における水添脱硫を適切に行うのに適した流量に設定されており、通常はこの適切な流量が脱硫前原料Ｄｒに混合されることが想定される（想定流量）。つまり、脱硫部１１に供給される脱硫前原料Ｄｒの流量に応じて脱硫部１１における水添脱硫を適切に行うのに最適なリサイクルガスＲの流量を、想定流量としている。所定の流量の脱硫前原料Ｄｒと、想定流量のリサイクルガスＲとが混合されたときの混合流体ＤＲの流量を、混合流体ＤＲの最適流量ということとする。脱硫前原料Ｄｒの流量と、最適流量の混合流体ＤＲを吐出したときのフィードポンプ２２の出力との関係を、図２中に標準曲線ＳＣで示す。
【００３４】
燃料電池システム１（脱硫システム１０）の運転中は、何らかの要因により、脱硫前原料Ｄｒに混合されるリサイクルガスＲの流量が変化し得る。脱硫前原料Ｄｒに混合されるリサイクルガスＲの流量の変化及びその要因の一例として、リサイクルガスＲ中の凝縮水によるＲＧライン３１の閉塞に起因して、脱硫前原料ライン２１にリサイクルガスＲが供給されなくなったり供給流量が減少したりすることが挙げられる。脱硫前原料Ｄｒに混合されるリサイクルガスＲの流量が、想定流量よりも少なくなった場合、フィードポンプ２２の出力は減少する。これは、脱硫前原料Ｄｒは流量計２３で計測されることによって所定の流量に調節されるようにフィードポンプ２２の出力が制御されるが、リサイクルガスＲの流量が少なくなることで、混合流体ＤＲの流量は最適流量よりも少なくなってフィードポンプ２２の出力が最適流量の混合流体ＤＲを吐出するときの出力よりも低下するためである。脱硫部１１における水添脱硫では、導入される水素が少ないと、適切な水添脱硫を行うことができなくなる。そこで、リサイクルガスＲの流量が減少しても安定的に水添脱硫を行うことができる混合流体ＤＲの下限の流量を吐出する際のフィードポンプ２２の出力と、脱硫前原料Ｄｒの流量との関係を、図２中に下限曲線ＬＣで示す。他方、脱硫部１１における水添脱硫では、導入される水素が多い場合も、適切な水添脱硫を行うことができなくなる。脱硫前原料Ｄｒに混合されるリサイクルガスＲの流量が、想定流量よりも多くなった場合、混合流体ＤＲの流量は最適流量よりも多くなり、フィードポンプ２２の出力は最適流量の混合流体ＤＲを吐出するときに比して増加する。そこで、リサイクルガスＲの流量が増加しても安定的に水添脱硫を行うことができる混合流体ＤＲの上限の流量を吐出する際のフィードポンプ２２の出力と、脱硫前原料Ｄｒの流量との関係を、図２中に上限曲線ＵＣで示す。図２は、任意の流量の脱硫前原料Ｄｒに対して、安定的に水添脱硫を行うことができる流量の混合流体ＤＲを吐出する際のフィードポンプ２２の出力の範囲を示している。換言すれば、脱硫前原料Ｄｒが任意の流量の時に、フィードポンプ２２の出力が下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとの間にあれば、安定的に水添脱硫を行うことができると推定することができる。以下、任意の流量の脱硫前原料Ｄｒにおけるフィードポンプ２２の出力が下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとの間にある範囲を「安定範囲」ということとする。
【００３５】
引き続き図１を参照して、燃料電池システム１の作用を説明する。なお、燃料電池システム１の作用の説明の一環として、脱硫システム１０及び改質システム５０の作用も説明する。まず、図３のフローチャート及び図２を併せて参照して、脱硫システム１０まわりの作用を説明する。脱硫システム１０の停止中は、開閉弁３２が閉になっている。脱硫システム１０が起動して、脱硫部１１の温度が水添脱硫を行うのに適した温度になったことを状態検知部１６が検知すると、制御部１７は、フィードポンプ２２を起動し、外部から脱硫システム１０内に脱硫前原料Ｄｒを導入する（Ｓ１）。また、制御部１７は、開閉弁３２を開にすると共にＲＧポンプ３３を起動して、脱硫前原料ＤｒにリサイクルガスＲを混合させる（水素含有ガス混合工程：Ｓ２）。図３では、脱硫前原料Ｄｒを導入し（Ｓ１）、その後、リサイクルガスＲを混合させる（Ｓ２）ように示しているが、脱硫前原料Ｄｒの導入（Ｓ１）と、リサイクルガスＲの混合（Ｓ２）とは、同時に行われてもよく、改質部５１での改質処理により改質ガスＥが生成されたタイミングでリサイクルガスＲを混合させるようにしてもよい。脱硫前原料ＤｒにリサイクルガスＲが混合された混合流体ＤＲは、フィードポンプ２２によって脱硫部１１に供給される（原料供給工程：Ｓ３）。
【００３６】
混合流体ＤＲが脱硫部１１に供給されている際、状態検知部１６は、流量計２３で検知された脱硫前原料Ｄｒの流量を監視し、脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量であるか否かを判断する（Ｓ４）。状態検知部１６は、脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量でない場合、脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量になるように、制御部１７を介してフィードポンプ２２の回転速度を調節する（Ｓ５）。流量計２３で脱硫前原料Ｄｒの流量を検知し（Ｓ４）、脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量になるように調節すること（Ｓ５）が、未脱原料流量調節工程に相当する。流量計２３で検知される脱硫前原料Ｄｒの流量を所定の流量とするために、脱硫部１１に供給される混合流体ＤＲの流量を調節することで、脱硫部１１に供給される脱硫前原料Ｄｒの流量の所定の流量からの乖離を抑制することができる。フィードポンプ２２の回転速度を調節したら（Ｓ５）、脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量であるか否かを判断する工程（Ｓ４）に戻る。脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量であるか否かを判断する工程（Ｓ４）において、所定の流量である場合、状態検知部１６は、記憶部１８に記憶されている基準値（許容範囲）を参照し、フィードポンプ２２の出力が、基準値に照らして適正か否かを判断する（状態検知工程：Ｓ６）。換言すれば、状態検知工程（Ｓ６）では、図２に示すグラフにおいて、フィードポンプ２２の出力が安定範囲（下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとの間）にあるか否かを判断する。フィードポンプ２２は、混合流体ＤＲの流量の変化、ひいては脱硫前原料Ｄｒが所定の流量下におけるリサイクルガスＲの流量の変化が比較的小さくても、フィードポンプ２２の出力の変化を検知することができる。したがって、脱硫システム１０は、従来のようにリサイクルガスＲの温度の計測によってリサイクルガスＲの供給の有無を検知する場合に比べて、精度よく検知することができる。フィードポンプ２２の出力が適正な場合は、脱硫部１１において脱硫前原料Ｄｒの水添脱硫が行われ、脱硫済原料Ｄｆが生成される（脱硫工程：Ｓ７）。上述のように、脱硫前原料Ｄｒの導入（Ｓ１）から、脱硫済原料Ｄｆの生成（Ｓ７）まで、一連の工程が行われている際、脱硫システム１０を停止する指令（Ｓ８）がない場合は、再び脱硫前原料Ｄｒを導入する工程（Ｓ１）に戻り、上述のフローを続ける。脱硫システム１０を停止する指令（Ｓ８）があった場合は、脱硫システム１０を停止する。
【００３７】
図３に示すフローチャート中、状態検知工程（Ｓ６）において、フィードポンプ２２の出力が適正でない場合、状態検知部１６は、リサイクルガスＲの供給状態に異常があると判定する（Ｓ９）。リサイクルガスＲの供給状態の異常は、フィードポンプ２２の出力が下限曲線ＬＣよりも低い場合はリサイクルガスＲの供給流量が過少な状態であり、フィードポンプ２２の出力が上限曲線ＵＣよりも高い場合はリサイクルガスＲの供給流量が過多な状態である。状態検知部１６は、リサイクルガスＲの供給状態に異常があると判定したら、異常対応処理を行う指令を発し、これによって脱硫システム１０において異常対応処理が行われる（Ｓ１０）。異常対応処理の一例として、異常が発生したことを知らせる警報を発報することが挙げられる。警報を発報することで、メンテナンス員による点検の機会を喚起することができる。警報を発報する場合、原則としてリサイクルガスＲの供給状態の異常が解消する訳ではないので、脱硫システム１０を暫定的に停止させるとよい。脱硫システム１０を停止させることで、脱硫部１１よりも下流側に配置されている改質部５１や燃料電池６１に悪影響が及ぶことを抑制することができる。なお、脱硫システム１０の停止に合わせて燃料電池システム１の運転を停止するようにしてもよい。他方、異常対応処理の別の例として、ＲＧポンプ３３の回転速度を調節することが挙げられる。この場合、フィードポンプ２２の出力が下限曲線ＬＣよりも低い場合はＲＧポンプ３３の回転速度を上昇させ、フィードポンプ２２の出力が上限曲線ＵＣよりも高い場合はＲＧポンプ３３の回転速度を減少させることとなる。異常対応処理としてＲＧポンプ３３の回転速度を調節する場合、リサイクルガスＲの供給状態の異常が解消する可能性があるので、脱硫システム１０の運転を継続させるとよい。見方を変えれば、異常対応処理としてＲＧポンプ３３の回転速度を調節する場合、脱硫システム１０の運転を継続することができる。脱硫システム１０の異常対応処理が行われたら（Ｓ１０）、状態検知部１６は、脱硫システム１０を暫定停止するか否かを判断する（Ｓ１１）。典型的には、異常対応処理として、ＲＧポンプ３３の回転速度を調節した場合は、脱硫システム１０を暫定停止しないで状態検知工程（Ｓ６）に戻る。他方、脱硫システム１０を暫定停止するか否かを判断する工程（Ｓ１１）において、典型的には、異常対応処理として、警報を発報した場合、あるいは、ＲＧポンプ３３の回転速度の調節を１回又は複数回行ってもリサイクルガスＲの供給状態の異常が解消しない場合は、脱硫システム１０を暫定停止する（Ｓ１２）。
【００３８】
引き続き、図１を参照して、改質システム５０まわりを含む燃料電池システム１の作用を説明する。脱硫部１１で生成された脱硫済原料Ｄｆは、脱硫済原料ライン５２を流れて改質部５１に導入される。脱硫済原料Ｄｆには、改質部５１に流入する前に、あるいは改質部５１に流入した後に、水分ライン５３を流れてきた水分Ｓが合流する。水分Ｓと共に改質部５１に流入した脱硫済原料Ｄｆは、改質部５１において改質され、水素に富む改質ガスＥとなって流出する。改質部５１から流出した改質ガスＥは、一部がリサイクルガスＲとしてＲＧライン３１に流入し、脱硫前原料ライン２１に向かって流れる。ＲＧライン３１に流入しなかった改質ガスＥは、改質ガスライン５６を流れて燃料電池６１に流入する。
【００３９】
改質ガスＥが燃料電池６１に供給されるようになると、制御部１７は、ブロワ６５を起動する。ブロワ６５が起動すると、空気ライン６２を介して空気Ａが燃料電池６１に流入する。改質ガスＥ及び空気Ａが導入された燃料電池６１では、改質ガスＥ中の水素等と空気Ａ中の酸素との電気化学的反応による発電が行われる。燃料電池６１では、脱硫システム１０において適切に脱硫された原料Ｄから生成された改質ガスＥによって運転されることとなり、安定的な運転が可能となる。燃料電池６１で発生した電力は、燃料電池システム１内の電気機器（各ポンプ２２、３３やブロワ６５等）及び／又は燃料電池システム１外の電力負荷（不図示）に供給される。燃料電池６１に流入した改質ガスＥ及び空気Ａは、発電に利用された後にオフガスＦとして排出され、バーナー（不図示）で１次燃焼されて改質部５１に熱を与えた後、燃焼部６８に至る。燃焼部６８に流入した１次燃焼後のオフガスＦは、燃焼触媒によって燃焼処理される。燃焼部６８における１次燃焼後のオフガスＦの燃焼によって生ずる燃焼熱を、改質部５１における改質反応に利用することとしてもよい。燃焼部６８で１次燃焼後のオフガスＦが燃焼されることによって生じた排ガスＧは、排ガスライン６９を流れて燃料電池システム１から排出される。
【００４０】
以上で説明したように、本実施の形態に係る、燃料電池システム１が備える脱硫システム１０によれば、リサイクルガスＲの供給状態の異常の有無を、脱硫前原料ＤｒとリサイクルガスＲとが混合した混合流体ＤＲを脱硫部１１に供給すると共に脱硫部１１に供給される脱硫前原料Ｄｒの流量が所定の流量となるように動作制御されるフィードポンプ２２の出力によって検知するので、リサイクルガスＲの温度の計測によって検知する場合に比べて、脱硫部１１に供給される流体中にリサイクルガスＲ（水素含有ガス）が含まれているか否かの区別がしやすくなり、精度よく検知することができる。また、リサイクルガスＲの供給状態の異常を検知したときに異常対応処理を行うので、脱硫が不十分な原料Ｄが改質部５１や燃料電池６１に流入することを抑制することができ、改質部５１や燃料電池６１の保護に資する。
【００４１】
次に図４を参照して、変形例に係る脱硫システム１０Ａを含んだ燃料電池システム１Ａを説明する。図４は、燃料電池システム１Ａの模式的系統図である。以下に、脱硫システム１０Ａ及びこれを含む燃料電池システム１Ａと、脱硫システム１０（図１参照）及びこれを含む燃料電池システム１（図１参照）との相違点を説明する。両者の共通点は、相違点の説明に必要な場合を除き、重複した説明を回避するために特に言及しない。図４に示す脱硫システム１０Ａを含んだ燃料電池システム１Ａの構成において、脱硫システム１０（図１参照）を含む燃料電池システム１（図１参照）と共通する構成には、参照符号を変更せず、同じ参照符号を付している。なお、燃料電池システム１Ａは、脱硫システム１０Ａを含む改質システム５０Ａを含んでいるが、改質システム５０Ａの脱硫システム１０Ａ以外の構成は、脱硫システム１０（図１参照）以外の改質システム５０（図１参照）の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００４２】
脱硫システム１０Ａは、フィードポンプ２２の上流側に配設された上流圧力計２５ｔと、フィードポンプ２２の下流側に配設された下流圧力計２５ｓとを備えている。本変形例では、上流圧力計２５ｔは、脱硫前原料ライン２１に対するＲＧライン３１の接続点とフィードポンプ２２との間の脱硫前原料ライン２１に設けられている。下流圧力計２５ｓは、フィードポンプ２２と脱硫部１１との間の脱硫前原料ライン２１に設けられている。上流圧力計２５ｔ及び下流圧力計２５ｓを総称して、圧力検知部２５ということとする。また、脱硫システム１０Ａは、制御装置１５Ａが有する状態検知部１６Ａが、状態検知部１６（図１参照）が有する機能のほか、フィードポンプ２２の積算運転時間（積算動作時間）を把握することができるように構成されている。フィードポンプ２２の積算運転時間は、典型的には、制御部１７からフィードポンプ２２に出された運転指令又は状態検知部１６Ａが受信したフィードポンプ２２の動作状態を示す信号に基づいて把握される。燃料電池システム１Ａは、燃料電池６１に供給される空気Ａの流量を計測（検知）する空気流量計６６が、空気ライン６２に配設されている。状態検知部１６Ａは、空気流量計６６と信号ケーブルで接続されており、空気流量計６６が計測した流量を信号として受信することができるように構成されている。
【００４３】
状態検知部１６Ａは、圧力検知部２５が検知した圧力の変化に応じて、記憶部１８から読み取った安定範囲（標準曲線ＳＣ並びに下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣ）を変更するように構成されている。下流圧力計２５ｓで検知された圧力と上流圧力計２５ｔで検知された圧力との差は、改質部５１の圧力変化や、外部からの脱硫前原料Ｄｒの供給元の圧力変化等が生じた場合に変化する。例えば、フィードポンプ２２の差圧が大きくなると、その大きくなった分、同一流量を流すためにフィードポンプ２２の出力を上げることになるため、安定範囲（下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとに挟まれた範囲）を上げる補正をすることになる。このように、圧力検知部２５が検知した圧力の変化に応じて、設定された安定範囲を変更することで、脱硫前原料Ｄｒの供給元の圧力変動等の外乱が生じた場合でも、リサイクルガスＲ（水素含有ガス）の供給状態を適切に検知することができる。
【００４４】
また、状態検知部１６Ａは、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量の変化に応じて、記憶部１８から読み取った安定範囲（標準曲線ＳＣ並びに下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣ）を変更するように構成されている。燃料電池６１に供給する空気Ａの流量の変化は、改質部５１の圧力に影響を及ぼす。例えば、燃料電池６１に供給する空気Ａの流量が増大すると、燃料電池６１内部の圧力が上昇し、ひいては改質部５１の内部に連なる系（原料Ｄの系統）の圧力が上昇する。原料Ｄの系統の圧力が上昇しても同一流量を流すためには、フィードポンプ２２の出力を上げることになるため、安定範囲（下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとに挟まれた範囲）を上げる補正をすることになる。燃料電池６１に供給する空気Ａの流量は、典型的には空気流量計６６で検知されるが、制御部１７から命令されるブロワ６５の回転速度に基づいて推定することとしてもよい（この場合、空気流量計６６を省略してもよい）。なお、図示は省略するが、オフガスＦの一次燃焼が行われるバーナー（不図示）に供給される空気の流量に応じて、記憶部１８から読み取った安定範囲（標準曲線ＳＣ並びに下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣ）を変更するように構成されていてもよい。このように、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量の変化に応じて、設定された安定範囲を変更することで、燃料電池６１に供給される空気Ａの流量の変動に伴って脱硫部１１の下流側の圧力変動等の外乱が生じた場合でも、リサイクルガスＲ（水素含有ガス）の供給状態を適切に検知することができる。
【００４５】
また、状態検知部１６Ａは、フィードポンプ２２の積算運転時間に応じて、記憶部１８から読み取った安定範囲（標準曲線ＳＣ並びに下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣ）を変更するように構成されている。フィードポンプ２２を長時間運転すると、経年劣化により、同一出力の場合、吐出流量が低下する。フィードポンプ２２が経年劣化しても同一流量を流すためには、フィードポンプ２２の出力を上げることになるため、安定範囲（下限曲線ＬＣと上限曲線ＵＣとに挟まれた範囲）を上げる補正をすることになる。このように、フィードポンプ２２の積算運転時間に応じて、記憶部１８から読み取った安定範囲（基準）を変更することで、フィードポンプ２２の経年劣化に伴う出力の変化を安定範囲（基準）に反映させることとなり、リサイクルガスＲ（水素含有ガス）の供給状態を適切に検知することができる。
【００４６】
図５に、圧力検知部２５が検知した圧力の変化、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量（あるいはオフガスＦの一次燃焼が行われるバーナー（不図示）に供給される空気の流量）の変化、及びフィードポンプ２２の積算運転時間に応じて、標準曲線ＳＣを変更した例を示す。図５中、標準曲線ＳＣは、図２に示したものと同じである。曲線ＳＣ＋αは、圧力検知部２５が検知した差圧が標準よりも大きくなった場合の標準曲線の例を示している。ここで、αは、差圧の変化分を表している。なお、圧力検知部２５が検知した差圧が標準よりも小さくなった場合は、差圧の変化分αだけ小さい、標準曲線ＳＣ−α（不図示）となって、標準曲線ＳＣよりも下方に表れることとなる。圧力検知部２５が検知した差圧に倣って、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量の変化分をβで表し、フィードポンプ２２の積算運転時間の増分を＋γで表す。空気Ａの流量の変化分βは、増加すること（＋β）も、減少すること（−β）もある。フィードポンプ２２の積算運転時間は、その性質上減少することはない。曲線ＳＣ＋α＋βは、圧力検知部２５が検知した差圧が標準よりも大きくなり、かつ、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量が標準よりも増加した場合の標準曲線の例を示している。曲線ＳＣ＋α＋β＋γは、圧力検知部２５が検知した差圧が標準よりも大きくなり、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量が標準よりも増加し、かつ、フィードポンプ２２の積算運転時間が標準よりも増加した場合の標準曲線の例を示している。図５では、説明の便宜上、図２で示していた下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣを表していないが、安定範囲として、下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣも、標準曲線ＳＣの移動に応じて移動していく。
【００４７】
脱硫システム１０Ａ及びこれを含む燃料電池システム１Ａの、上記以外の構成及び作用は、脱硫システム１０（図１参照）及びこれを含む燃料電池システム１（図１参照）と同様である。なお、上述した変形例に係る燃料電池システム１Ａの説明において、記憶部１８に記憶された安定範囲（標準曲線ＳＣ並びに下限曲線ＬＣ及び上限曲線ＵＣ）が、圧力検知部２５が検知した圧力の変化に応じて、ブロワ６５が燃料電池６１に供給する空気Ａの流量の変化に応じて（あるいはオフガスＦの一次燃焼が行われるバーナー（不図示）に供給される空気の流量に応じて）、かつ、フィードポンプ２２の積算運転時間に応じて状態検知部１６Ａにおいて変更される（補正される）こととした。しかしながら、これらのすべての要素を、安定範囲の変更（補正）の要否を決定する際に考慮することに代えて、いずれか１つの要素、又は任意の２つの要素を考慮することとしてもよい。このとき、脱硫システム１０Ａ及びこれを含む燃料電池システム１Ａが備えることとした、圧力検知部２５、空気流量計６６等の、上述の説明で安定範囲の変更（補正）の考慮に用いた構成のうち、安定範囲の変更（補正）の要否を決定する際に考慮する要素が１つ又は２つの場合、安定範囲の変更（補正）の考慮に用いない構成は省略してもよい。
【００４８】
以上の説明では、脱硫前原料Ｄｒに混合させる水素含有ガスが、改質部５１で生成された改質ガスＥの一部を取り出したリサイクルガスＲであるとしたが、水素タンクに貯蔵された純水素等の、リサイクルガスＲ以外の水素を含有するガスであってもよい。水素含有ガスが、燃料電池システム１、１Ａの外部から供給されるものである場合、脱硫システム１０、１０Ａを原料Ｄの改質以外の用途、及び燃料電池６１に及び発電以外の用途に用いることができる。
【００４９】
以上の説明では、未脱原料流量調節部がフィードポンプ２２で構成されているとしたが、外部から脱硫前原料Ｄｒが供給される圧力（元圧）で混合流体ＤＲを脱硫部１１に流入させることができる場合は、未脱原料流量調節部が開度調節可能なバルブで構成されていてもよい。未脱原料流量調節部が開度調節可能なバルブで構成されている場合、リサイクルガスＲ等の水素含有ガスが適切に供給されているか否かを判断するために基準値に照らし合わせる未脱原料流量調節部の出力は、バルブの開度で設定されることとなる。
【００５０】
以上の説明では、ＲＧライン３１にＲＧポンプ３３（水素含有ガス流量調節部）が配設されているとしたが、改質部５１から改質ガスＥが排出される際の圧力で脱硫前原料ライン２１にリサイクルガスＲを供給できる場合は、ＲＧポンプ３３（水素含有ガス流量調節部）を省略してもよい。また、水素含有ガス流量調節部を省略した場合は、ＲＧライン３１等の水素含有ガスラインを流れる水素含有ガスの流量を所望の流量にするためにオリフィスを設けることとしてもよい。また、水素含有ガス中の水分を減少させなくてもよい場合は、ドレーナ３４を省略するとよい。
【００５１】
以上の説明では、所定の流量の脱硫前原料Ｄｒを含む混合流体ＤＲを脱硫部１１に導入する際のフィードポンプ２２の出力と照らし合わせる基準値が、安定範囲におけるフィードポンプ２２の出力として設定（記憶）されていて、基準値に適合している場合に水素含有ガス（リサイクルガスＲ）の供給状態に異常がないと判断することとした。しかしながら、基準値が、水素含有ガス（リサイクルガスＲ）が混合されていない所定の流量の脱硫前原料Ｄｒが吐出される際のフィードポンプ２２の出力として設定（記憶）されていて、基準値に適合している場合に水素含有ガス（リサイクルガスＲ）の供給状態に異常がある（水素含有ガスが供給されていない）と判断することとしてもよい。この場合、脱硫前原料Ｄｒに混合される水素含有ガス（リサイクルガスＲ）の流量が想定流量よりも多くなった場合の異常の検知が難しくなるので、水素含有ガス（リサイクルガスＲ）の流量が過多になる可能性が低い場合に採用するとよい。しかしながら、混合流体ＤＲを吐出する方がフィードポンプ２２の負荷が大きくなり、混合流体ＤＲ中に水素含有ガス（リサイクルガスＲ）が含まれているか否かの検知がしやすくなるため、基準値が、安定範囲におけるフィードポンプ２２の出力として設定（記憶）されていることが好ましい。
【符号の説明】
【００５２】
１、１Ａ  燃料電池システム
１０、１０Ａ  脱硫システム
１１  脱硫部
１６、１６Ａ  状態検知部
１７  制御部
１８  記憶部
２０  原料供給部
２２  フィードポンプ
２３  流量計
２５  圧力検知部
２５ｔ  上流圧力計
２５ｓ  下流圧力計
３０  リサイクルガス供給部
３３  リサイクルガスポンプ
５０、５０Ａ  改質システム
５１  改質部
６１  燃料電池
６２  空気ライン
６５  ブロワ
Ａ    酸化剤ガス
Ｄｒ  脱硫前原料
Ｄｆ  脱硫済原料
ＤＲ  混合流体
Ｅ    改質ガス
Ｒ    リサイクルガス
【図１】
2016155732.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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