(57)【要約】【課題】複数種類の燃料が利用され得る場合に燃料の種類を判別することができる燃料供給システム、改質システム、燃料電池システム及び流体燃料種判別方法を提供する。【解決手段】燃料供給システム１０は、流体燃料Ｄを供給する燃料供給部１１と、燃料供給ライン１２を通過する流体燃料Ｄの流量と相関を有する物理量を検知する流量相関値検知部１９と、判別部８３とを備える。判別部８３は、流体流動発生部１３の状態と流量相関値検知部１９が検知した値とを、あらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別する。改質システム５０は、改質部５１と、燃焼部５８と、燃焼部５８に流体燃料Ｄを流入させてから着火検知部５９が着火を検知するまでの時間をあらかじめ記憶された判別基準に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別する判別部８３とを備える。燃料電池システム１は、改質システム５０と、燃料電池６１とを備える。【選択図】図１
2016196384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体燃料を供給先に向けて供給する燃料供給部であって、前記流体燃料を流す燃料供給ラインと、前記燃料供給ラインに前記流体燃料の流れを生じさせる流体流動発生部と、を有する燃料供給部と；
前記燃料供給ラインを通過する前記流体燃料の流量と相関を有する物理量を検知する流量相関値検知部と；
前記流体流動発生部の状態と前記流量相関値検知部が検知した値とを、あらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて、前記流体燃料の種類を判別する判別部とを備える；
燃料供給システム。
【請求項２】
前記流体流動発生部は、前記燃料供給ラインに配設された遮断弁であって、前記流体燃料の供給源からあらかじめ把握している圧力で前記燃料供給部に供給されてくる前記流体燃料の流れを遮断可能な遮断弁で構成され；
前記判別部は、前記流体燃料の種類ごとに、前記遮断弁が開のときの、前記あらかじめ把握している圧力における前記流量相関値検知部が検知した値が前記基準値として記憶されて構成された；
請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項３】
前記流体流動発生部は、前記燃料供給ラインに配設されて前記流体燃料を供給先に向けて圧送する流体燃料ポンプで構成され；
前記判別部は、前記流体燃料の種類ごとに、前記流体燃料ポンプの出力と前記流量相関値検知部が検知した値との関係が前記基準値として記憶されて構成された；
請求項１に記載の燃料供給システム。
【請求項４】
前記燃料供給部は、前記流体燃料の一種である第１の流体燃料を前記燃料供給ラインに導く第１流体燃料導入ラインと、前記第１の流体燃料とは異なる種類の前記流体燃料である第２の流体燃料を前記燃料供給ラインに導く第２流体燃料導入ラインと、前記燃料供給ラインに前記第１の流体燃料を導入するのと前記第２の流体燃料を導入するのとを切り替える切替弁と、前記第１流体燃料導入ラインにおける前記第１の流体燃料の流れの有無を検知する第１流体燃料検知部とを有し；
前記第１流体燃料検知部が前記第１の流体燃料の流れがあることを検知しているときは前記燃料供給ラインに前記第２の流体燃料を導入させずに前記第１の流体燃料を導入させ、前記第１流体燃料検知部が前記第１の流体燃料の流れがないことを検知しているときは前記燃料供給ラインに前記第１の流体燃料を導入させずに前記第２の流体燃料を導入させるように前記切替弁を切り替える切替部を備える；
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料供給システム。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料供給システムと；
前記燃料供給部から供給された前記流体燃料を導入し改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒を有する改質部と；
前記改質触媒を通過した前記流体燃料を燃焼させる燃焼部であって、内部における着火の有無を検知する着火検知部を有する燃焼部とを備え；
前記判別部は、前記流体燃料の種類ごとに、前記燃焼部に前記流体燃料を流入させてから着火するまでの時間が判別基準としてあらかじめ記憶されており、前記燃焼部に前記流体燃料を流入させてから前記着火検知部が着火を検知するまでの時間を前記判別基準に照らし合わせて、前記流体燃料の種類を判別するように構成された；
改質システム。
【請求項６】
流体燃料を導入し改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒を有する改質部と；
前記改質触媒を通過した前記流体燃料を燃焼させる燃焼部であって、内部における着火の有無を検知する着火検知部を有する燃焼部と；
前記流体燃料の種類ごとに、前記燃焼部に前記流体燃料を流入させてから着火するまでの時間が判別基準としてあらかじめ記憶されており、前記燃焼部に前記流体燃料を流入させてから前記着火検知部が着火を検知するまでの時間を前記判別基準に照らし合わせて、前記流体燃料の種類を判別する判別部とを備える；
改質システム。
【請求項７】
前記改質部は、内部の温度を検知する改質温度検知部を有し；
前記判別部は、前記改質温度検知部で検知した温度に応じて、前記判別基準となる時間を変更するように構成された；
請求項５又は請求項６に記載の改質システム。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の改質システムと；
前記改質部で生成された前記改質ガスと、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；
前記改質部の運転及び前記燃料電池の運転を制御する制御部とを備え；
前記制御部は、前記判別部が判別した前記流体燃料の種類に適した運転パラメータで、前記改質部の運転及び前記燃料電池の運転を制御するように構成された；
燃料電池システム。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料供給システムと；
前記燃料供給部から供給された前記流体燃料を導入し改質して水素を含有する改質ガスを生成する改質触媒を有する改質部と；
前記改質部で生成された前記改質ガスと、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；
前記改質部の運転及び前記燃料電池の運転を制御する制御部とを備え；
前記制御部は、前記判別部が判別した前記流体燃料の種類に適した運転パラメータで、前記改質部の運転及び前記燃料電池の運転を制御するように構成された；
燃料電池システム。
【請求項１０】
供給先に向けて供給される流体燃料の流れを生じさせる流体流動発生部の状態を検知する流動発生部状態検知工程と；
前記供給先に向けて供給される前記流体燃料の流量と相関を有する物理量を検知する流量相関値検知工程と；
前記流動発生部状態検知工程で検知された状態と、前記流量相関値検知工程で検知された値とを、あらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて、前記流体燃料の種類を判別する判別工程とを備える；
流体燃料種判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料供給システム、改質システム、燃料電池システム及び流体燃料種判別方法に関し、特に複数種類の燃料が利用され得る場合に燃料の種類を判別することができる燃料供給システム、改質システム、燃料電池システム及び流体燃料種判別方法に関する。
【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。比較的入手が容易な炭化水素系原料（燃料）として、天然ガス（都市ガス）やＬＰＧ等が挙げられる。常時利用している燃料Ａの供給が停止した際に、燃料Ａとは組成が異なる燃料Ｂへ切り替える燃料電池発電装置がある。この燃料電池発電装置は、燃料Ａから燃料Ｂに切り替える際に、燃料電池における水素不足や水素過剰、Ｓ／Ｃ異常が生ずることのないようにするため、燃料Ａ遮断弁と、燃料Ｂ遮断弁と、流量調節弁と、流量計と、燃料切り替え直後から切り替え燃料の組成に適したガス流量が流れるように制御するための原燃料切替制御装置とを備えている（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】特開２００３−１７０９６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、上述の特許文献１に記載されている燃料電池発電装置は、供給される各燃料の種類があらかじめ分かっているものに適用するものであり、供給される燃料の種類が不明な場合に適切な制御を行うことができない。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、複数種類の燃料が利用され得る場合に、燃料の種類を判別することができる燃料供給システム、改質システム、燃料電池システム及び流体燃料種判別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、本発明の第１の態様に係る燃料供給システムは、例えば図１に示すように、流体燃料Ｄを供給先５１に向けて供給する燃料供給部１１であって、流体燃料Ｄを流す燃料供給ライン１２と、燃料供給ライン１２に流体燃料Ｄの流れを生じさせる流体流動発生部１３と、を有する燃料供給部１１と；燃料供給ライン１２を通過する流体燃料Ｄの流量と相関を有する物理量を検知する流量相関値検知部１９と；流体流動発生部１３の状態と流量相関値検知部１９が検知した値とを、あらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別する判別部８３とを備える。
【０００７】
このように構成すると、複数種類の流体燃料が利用され得る場合に、流体燃料の種類を判別することができ、供給先の制御に反映させることができる。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る燃料供給システムは、例えば図１を参照して示すと、上記本発明の第１の態様に係る燃料供給システム１０において、流体流動発生部は、燃料供給ライン１２に配設された遮断弁１３であって、流体燃料Ｄの供給源からあらかじめ把握している圧力で燃料供給部１１に供給されてくる流体燃料Ｄの流れを遮断可能な遮断弁１３で構成され；判別部８３は、流体燃料Ｄの種類ごとに、遮断弁１３が開のときの、あらかじめ把握している圧力における流量相関値検知部１９が検知した値が基準値として記憶されて構成されている（例えば図２（Ａ）参照）。
【０００９】
このように構成すると、流体燃料の供給圧力をあらかじめ把握しているので、システム構成の簡素化を図ることができる。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る燃料供給システムは、例えば図６に示すように、上記本発明の第１の態様に係る燃料供給システム１０Ａにおいて、流体流動発生部は、燃料供給ライン１２に配設されて流体燃料Ｄを供給先に向けて圧送する流体燃料ポンプ１１３で構成され；判別部８３Ａは、流体燃料Ｄの種類ごとに、流体燃料ポンプ１１３の出力と流量相関値検知部１９が検知した値との関係が基準値として記憶されて構成されている。
【００１１】
このように構成すると、流体燃料ポンプによって流量相関値検知部に流体燃料を確実に通過させることができ、流体燃料の種類を区別することができる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る燃料供給システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第３の態様のいずれか１つの態様に係る燃料供給システム１０において、燃料供給部１１は、流体燃料Ｄの一種である第１の流体燃料Ｄ１を燃料供給ライン１２に導く第１流体燃料導入ライン１６と、第１の流体燃料Ｄ１とは異なる種類の流体燃料Ｄである第２の流体燃料Ｄ２を燃料供給ライン１２に導く第２流体燃料導入ライン１８と、燃料供給ライン１２に第１の流体燃料Ｄ１を導入するのと第２の流体燃料Ｄ２を導入するのとを切り替える切替弁１５と、第１流体燃料導入ライン１６における第１の流体燃料Ｄ１の流れの有無を検知する第１流体燃料検知部１７とを有し；第１流体燃料検知部１７が第１の流体燃料Ｄ１の流れがあることを検知しているときは燃料供給ライン１２に第２の流体燃料Ｄ２を導入させずに第１の流体燃料Ｄ１を導入させ、第１流体燃料検知部１７が第１の流体燃料Ｄ１の流れがないことを検知しているときは燃料供給ライン１２に第１の流体燃料Ｄ１を導入させずに第２の流体燃料Ｄ２を導入させるように切替弁１５を切り替える切替部８１を備える。
【００１３】
このように構成すると、燃料供給ラインに第１の流体燃料と第２の流体燃料のいずれを導入させるか任意に選択することができる。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る改質システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る燃料供給システム１０と、燃料供給部１１から供給された流体燃料Ｄを導入し改質して水素を含有する改質ガスＥを生成する改質触媒５２を有する改質部５１と；改質触媒５２を通過した流体燃料Ｄを燃焼させる燃焼部５８であって、内部における着火の有無を検知する着火検知部５９を有する燃焼部５８とを備え；判別部８３は、流体燃料Ｄの種類ごとに、燃焼部５８に流体燃料Ｄを流入させてから着火するまでの時間が判別基準としてあらかじめ記憶されており（例えば図２（Ｂ）参照）、燃焼部５８に流体燃料Ｄを流入させてから着火検知部５９が着火を検知するまでの時間を判別基準に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別するように構成されている。
【００１５】
このように構成すると、流量相関値及び着火時間の双方から流体燃料の種類を判別することができ、判別の精度を向上させることができる。
【００１６】
また、本発明の第６の態様に係る改質システムは、例えば図１に示すように、流体燃料Ｄを導入し改質して水素を含有する改質ガスＥを生成する改質触媒５２を有する改質部５１と；改質触媒５２を通過した流体燃料Ｄを燃焼させる燃焼部５８であって、内部における着火の有無を検知する着火検知部５９を有する燃焼部５８と；流体燃料Ｄの種類ごとに、燃焼部５８に流体燃料Ｄを流入させてから着火するまでの時間が判別基準としてあらかじめ記憶されており（例えば図２（Ｂ）参照）、燃焼部５８に流体燃料Ｄを流入させてから着火検知部５９が着火を検知するまでの時間を判別基準に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別する判別部８３とを備える。
【００１７】
このように構成すると、複数種類の流体燃料が利用され得る場合に、流体燃料の種類を判別することができ、供給先の制御に反映させることができる。
【００１８】
また、本発明の第７の態様に係る改質システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第５の態様又は第６の態様に係る改質システム５０において、改質部５１は、内部の温度を検知する改質温度検知部５３を有し；判別部８３は、改質温度検知部５３で検知した温度に応じて、判別基準となる時間を変更するように構成されている。
【００１９】
このように構成すると、流体燃料の種類の判別精度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の第８の態様に係る燃料電池システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第５の態様乃至第７の態様のいずれか１つの態様に係る改質システム５０と、改質部５１で生成された改質ガスＥと、酸素を含有する酸化剤ガスＡと、を導入して発電する燃料電池６１と；改質部５１の運転及び燃料電池６１の運転を制御する制御部８１とを備え；制御部８１は、判別部８３が判別した流体燃料Ｄの種類に適した運転パラメータで、改質部５１の運転及び燃料電池６１の運転を制御するように構成されている。
【００２１】
このように構成すると、改質部及び燃料電池の損傷を抑制することができる。
【００２２】
また、本発明の第９の態様に係る燃料電池システムは、例えば図１に示すように、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る燃料供給システム１０と、燃料供給部１１から供給された流体燃料Ｄを導入し改質して水素を含有する改質ガスＥを生成する改質触媒５２を有する改質部５１と；改質部５１で生成された改質ガスＥと、酸素を含有する酸化剤ガスＡと、を導入して発電する燃料電池６１と；改質部５１の運転及び燃料電池６１の運転を制御する制御部８１とを備え；制御部８１は、判別部８３が判別した流体燃料Ｄの種類に適した運転パラメータで、改質部５１の運転及び燃料電池６１の運転を制御するように構成されている。
【００２３】
このように構成すると、改質部及び燃料電池の損傷を抑制することができる。
【００２４】
また、本発明の第１０の態様に係る流体燃料種判別方法は、例えば図１、図４及び図５を参照して示すと、供給先５１に向けて供給される流体燃料Ｄの流れを生じさせる流体流動発生部１３の状態を検知する流動発生部状態検知工程（Ｓ１、Ｓ１１）と；供給先に向けて供給される流体燃料Ｄの流量と相関を有する物理量を検知する流量相関値検知工程（Ｓ２、Ｓ１２）と；流動発生部状態検知工程（Ｓ１、Ｓ１１）で検知された状態と、流量相関値検知工程（Ｓ２、Ｓ１２）で検知された値とを、あらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて、流体燃料Ｄの種類を判別する判別工程（Ｓ３、Ｓ１３）とを備える。
【００２５】
このように構成すると、複数種類の流体燃料が利用され得る場合に、流体燃料の種類を判別することができ、供給先の制御に反映させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、複数種類の流体燃料が利用され得る場合に、流体燃料の種類を判別することができ、供給先の制御に反映させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【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】（Ａ）は流量計から受信した流量と燃料の種類との関係の表を示す図、（Ｂ）は改質部の温度ごとの燃料燃焼部に燃料を流入させてから着火するまでの時間と燃料の種類との関係の表を示す図である。
【図３】Ｓ／Ｃ、水素利用率、酸素利用率と、燃料の種類との関係の表を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの起動時の動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの運転時の動作を説明するフローチャートである。
【図６】（Ａ）は本発明の実施の形態の変形例に係る燃料供給システムの模式的系統図、（Ｂ）は燃料ポンプの出力ごとの流量計から受信した流量と燃料の種類との関係の表を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
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。
【００２９】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る、燃料供給システム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、燃料供給システム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、燃料供給システム１０を含む改質システム５０を含んでいる。まず、燃料供給システム１０の構成について説明する。燃料供給システム１０は、流体燃料としての燃料Ｄを改質部５１に向けて供給する燃料供給部１１と、流量計１９と、制御装置８０とを備えている。
【００３０】
燃料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、典型的には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。
【００３１】
燃料供給部１１は、燃料Ｄを改質部５１に向けて導く燃料供給ライン１２と、燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄの改質部５１への供給を遮断することができる遮断弁１３とを有している。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。燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄは、本実施の形態では、燃料供給システム１０に燃料Ｄを供給する供給源（不図示）の圧力によって、燃料供給ライン１２を流れるように構成されている。燃料供給システム１０に燃料Ｄを供給する供給源の圧力は、典型的には２ｋＰａ〜３ｋＰａである。燃料供給ライン１２の一端は、改質部５１に接続されている。遮断弁１３は、燃料供給ライン１２に配設されている。遮断弁１３は、典型的には電磁弁が用いられるが、電動弁や手動弁が用いられることとしてもよい。遮断弁１３は、開にすることにより、供給源の圧力（元圧）によって燃料供給ライン１２に燃料Ｄの流れを生じさせるものであり、流体流動発生部に相当する。
【００３２】
燃料供給部１１は、本実施の形態では、さらに、切替弁１５と、第１の流体燃料としての第１燃料Ｄ１を流す第１燃料ライン１６と、圧力計１７と、第２の流体燃料としての第２燃料Ｄ２を流す第２燃料ライン１８とを有している。切替弁１５は、本実施の形態では三方弁が用いられている。切替弁１５は、１つのポートに、一端が改質部５１に接続された燃料供給ライン１２の他端が接続されている。切替弁１５の残りの２つのポートには、一方に第１燃料ライン１６が接続され、他方に第２燃料ライン１８が接続されている。切替弁１５は、弁を切り替えることにより、第１燃料ライン１６を流れる第１燃料Ｄ１を燃料供給ライン１２に導入するのと、第２燃料ライン１８を流れる第２燃料Ｄ２を燃料供給ライン１２に導入するのとを切り替えることができるように構成されている。第１燃料ライン１６は第１流体燃料導入ラインに相当し、第２燃料ライン１８は第２流体燃料導入ラインに相当する。
【００３３】
第１燃料Ｄ１と第２燃料Ｄ２とは、相互に異なる種類の燃料となっている。例示すると、都市ガス１３Ａ、都市ガス１２Ａ、ＬＰＧのうちの１つを第１燃料Ｄ１とし、第１燃料Ｄ１としたもの以外の２つのうちの一方を第２燃料Ｄ２とすることができる。燃料は、ここに例示した３種類以外のものであってもよい。燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄは、切替弁１５における弁の切り替えにより、第１燃料Ｄ１及び第２燃料Ｄ２のうちのどちらかとなっている。本明細書では、燃料の種類を区別せずに総称する場合に、単に「燃料Ｄ」ということとしている。本実施の形態では、第１燃料Ｄ１及び第２燃料Ｄ２のうち、第１燃料Ｄ１を主として利用する燃料としている。本実施の形態において燃料供給部１１が有する圧力計１７は、切替弁１５よりも上流側の第１燃料ライン１６に配設されている。圧力計１７は、第１燃料ライン１６の内圧の変化を検知することにより、第１燃料ライン１６内を第１燃料Ｄ１が流動してい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。つまり、圧力計１７は、第１流体燃料検知部に相当する。
【００３４】
流量計１９は、あらかじめ把握している供給源の圧力（元圧）で燃料供給ライン１２を燃料Ｄが流れたときに、燃料Ｄの種類に応じて検知する値が異なるものが用いられる。流量計１９は、典型的には質量流量計が用いられ、本実施の形態ではオリフィス流量計が用いられている。流量計１９は、遮断弁１３と改質部５１との間の燃料供給ライン１２に配設されており、燃料供給ライン１２を通過する燃料Ｄの質量流量を検知することができるように構成されている。流量計１９は、燃料供給ライン１２を通過する燃料Ｄの質量流量自体を出力するものでもよいが、本実施の形態では、質量流量に比例した電圧値を出力するように構成されている。流量計１９が出力する電圧値は、燃料Ｄの質量流量と相関を有する物理量である。つまり、流量計１９は、流量相関値検知部の一形態である。このように、燃料Ｄの流量と相関を有する物理量には、燃料Ｄの流量自体も含まれる。
【００３５】
制御装置８０は、燃料供給システム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。
【００３６】
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、上述した燃料供給システム１０のほか、改質部５１と、燃焼部５８とを備えている。改質部５１は、燃料Ｄ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いる。改質部５１は、燃料Ｄの改質を促進させる改質触媒５２を筐体の内部に有している。改質触媒５２は、改質システム５０の起動初期の、燃料Ｄの改質が行われない状態のときに、燃料Ｄを通過させると燃料Ｄの一部を吸着する性質を有している。また、改質触媒５２は、通過する燃料Ｄの種類によって、かつ、改質触媒５２の温度によって、燃料Ｄの吸着量が異なる性質を有している。改質部５１には、上述のように、燃料供給ライン１２の一端が接続されている。流量計１９よりも下流側の燃料供給ライン１２には、水分Ｓを導入する水分ライン５４が接続されている。水分ライン５４は、燃料供給ライン１２に接続されることに代えて、改質部５１に接続されていてもよい。水分ライン５４には、水分Ｓを改質部５１に向けて送る改質水ポンプ５５が配設されている。改質部５１は、燃料Ｄと水分Ｓとを導入し、燃料Ｄ中の炭化水素と水分Ｓ（水蒸気）とを改質触媒５２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、内部の温度を検知する改質温度検知部としての改質部温度計５３が設けられている。また、改質部５１には、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。
【００３７】
燃焼部５８は、改質触媒５２を通過した燃料Ｄを燃焼させる部位である。燃焼部５８は、本実施の形態では、改質部５１に隣接し、改質部５１と燃料電池６１との間に設けられている。燃焼部５８は、典型的にはバーナー（不図示）が設けられており、バーナーを着火して燃料Ｄを燃焼させるように構成されている。燃焼部５８には、燃焼用の空気を導入する燃焼空気ライン（不図示）が接続されている。燃焼部５８には、内部における着火の有無を検知する着火検知部としての着火検知器５９が設けられている。着火検知器５９には、温度計あるいはフレームロッド等が用いられる。着火検知器５９としての温度計として、熱電対やサーミスタ等によって、１００℃以上の温度上昇検知する構成とすることができる。
【００３８】
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、浄化部６８と、排ガスライン６９とを備えている。燃料電池６１は、改質ガスライン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。
【００３９】
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。一般に、燃料電池６１における発電に用いられた改質ガスＥ中水素の、燃料電池６１に供給された改質ガスＥ中の水素に対する比を、水素利用率という。また、燃料電池６１における発電に用いられた空気Ａ中の酸素の、燃料電池６１に供給された空気Ａ中の酸素に対する比を、酸素利用率という。本実施の形態では、前述の燃焼部５８が燃料電池６１の下流側に設けられており、燃料電池６１から流出したオフガスＦを燃焼部５８で燃焼させ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、燃焼部５８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。
【００４０】
燃料電池システム１は、燃料電池６１の下流に、浄化部６８を備えている。浄化部６８は、燃料電池６１から排出されて燃焼部５８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。浄化部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５２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。浄化部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。浄化部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。
【００４１】
制御装置８０は、切替制御部８１と、判別部８３と、パラメータ記憶部８５とを有している。切替制御部８１は、燃料電池システム１を構成する機器（改質システム５０を構成する機器及び燃料供給システム１０を構成する機器を含む）の動作を制御する部位である。切替制御部８１は、遮断弁１３と信号ケーブルで接続されており、遮断弁１３を開閉することができるように構成されている。また、切替制御部８１は、切替弁１５と信号ケーブルで接続されており、燃料Ｄの流路を切り替えることができるように構成されている。また、切替制御部８１は、圧力計１７と信号ケーブルで接続されており、第１燃料ライン１６を第１燃料Ｄ１が流れてい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。切替制御部８１は、通常は第１燃料ライン１６を流れる第１燃料Ｄ１が燃料供給ライン１２に流入するように切替弁１５を設定し、圧力計１７から受信した信号に基づいて第１燃料ライン１６内の第１燃料Ｄ１の流れがなくなったことを検知したときに、第２燃料ライン１８から燃料供給ライン１２へ第２燃料Ｄ２が流入するように切替弁１５を切り替える。このように、切替制御部８１は、切替部として機能する。
【００４２】
また、切替制御部８１は、改質水ポンプ５５及びブロワ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、切替制御部８１は、燃料電池６１と信号ケーブルで接続されており、燃料電池６１における発電電力の設定値を調節することができるように構成されている。切替制御部８１は、パラメータ記憶部８５にあらかじめ記憶されている燃料Ｄの種類ごとの適正値を参照して改質水ポンプ５５の吐出流量を調節することで、改質部５１におけるＳ／Ｃ（スチームカーボン比）を制御することができるように構成されている。また、切替制御部８１は、パラメータ記憶部８５に記憶されている適正値を参照してブロワ６５の吐出流量を調節し、及び／又は燃料電池６１の発電電力を調節することで、燃料電池６１における水素利用率及び／又は酸素利用率を制御することができるように構成されている。Ｓ／Ｃは改質部５１の運転パラメータの一種であり、水素利用率及び酸素利用率は燃料電池６１の運転パラメータの一種である。このように、切替制御部８１及びパラメータ記憶部８５は、協働して制御部として機能する。本実施の形態では、切替制御部８１が、制御部の一部と切替部とを兼ねている。
【００４３】
判別部８３は、燃料供給ライン１２を流れて改質部５１に流入する燃料Ｄの種類を判別する部位である。判別部８３は、流量計１９と信号ケーブルで接続されており、流量計１９が検知した質量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、判別部８３は、改質部温度計５３と信号ケーブルで接続されており、改質部温度計５３が検知した温度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、判別部８３は、着火検知器５５と信号ケーブルで接続されており、燃焼部５８が着火したか否かを検知することができるように構成されている。また、判別部８３は、タイマー（不図示）を内蔵している。切替制御部８１と判別部８３とパラメータ記憶部８５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。判別部８３は、切替制御部８１を介して、遮断弁１３の開閉の状態を把握することができるように構成されている。判別部８３には、流量計１９から受信した流量と、燃料Ｄの供給源からあらかじめ把握している圧力で供給されてくる燃料Ｄの種類との関係があらかじめ記憶されている。また、判別部８３には、燃焼部５８に燃料Ｄを流入させてから着火するまでの時間が、燃料Ｄの種類ごとにあらかじめ記憶されている。本実施の形態では、機能の観点から、便宜上、切替制御部８１と判別部８３とパラメータ記憶部８５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８０内に渾然一体に設けられていてもよい。
【００４４】
図２（Ａ）に、流量計１９から受信した流量に関する出力値と、燃料Ｄの供給源からあらかじめ把握している圧力で供給されてくる燃料Ｄの種類との関係の例を示す。図２（Ａ）中の「流量計出力」は、燃料Ｄの質量流量に応じて流量計１９から出力される電圧値を示している。図２（Ａ）に示す例では、燃料Ｄが都市ガス１３Ａである場合の流量計出力を基準値１とし、流量計出力が０．７を超え１．１未満の場合は燃料Ｄが都市ガス１３Ａであると判断し、流量計出力が１．１以上１．２以下の場合は燃料Ｄが都市ガス１２Ａであると判断し、流量計出力が０．４以上０．７以下の場合は燃料ＤがＬＰＧであると判断することとなっている。
【００４５】
図２（Ｂ）に、燃焼部５８に燃料Ｄを流入させてから着火するまでの時間と、燃料Ｄの種類との関係の例を示す。図２（Ｂ）に示す例では、燃焼部５８に燃料Ｄを流入させてから着火するまでの時間と燃料Ｄの種類との関係が、改質部温度計５３で検知した温度（以下、便宜上、改質部５１の内部温度及び改質触媒５２の温度と同義とする）ごとにあらかじめ記憶されている。図２（Ｂ）に示す例は、改質部５１の温度が２５℃のときの都市ガス１３Ａを燃焼部５８に流入させてから着火するまでの時間を１とした場合の着火時間の相対値を表している。例えば、燃焼部５８に燃料Ｄを流入させる時点において、改質部温度計５３で検知した温度が５０℃の場合、着火時間の相対値が約０．９の場合は燃料Ｄが都市ガス１３Ａであると判断し、着火時間の相対値が約４．２の場合は燃料ＤがＬＰＧであると判断することとなっている。改質部５１の温度の２５℃は、改質部５１が常温の状態であることを想定したものであり、この状態からの起動はいわゆるコールドスタートとなる。他方、改質部５１の温度が常温よりも高い状態は、前回燃料電池システム１を停止してから常温に低下する途中の状態であり、この状態からの起動はいわゆるホットスタートとなる。
【００４６】
図３に、Ｓ／Ｃ並びに水素利用率及び酸素利用率の適正値の例を、燃料Ｄの種類ごとに示す。図３に示す例では、燃料Ｄが都市ガス１３Ａである場合、最適なＳ／Ｃは２．７、最適な水素利用率は７０％、最適な酸素利用率は４０％となっている。例えば、切替制御部８１は、判別部８３において燃料供給部１１から改質部５１に供給される燃料Ｄの種類が都市ガス１３Ａであると判別された場合、パラメータ記憶部８５に記憶されている都市ガス１３Ａの適正値を参照して、当該適正値となるように、改質水ポンプ５５の吐出流量及び／又はブロワ６５の吐出流量及び／又は燃料電池６１の発電電力を調節するように構成されている。
【００４７】
引き続き図１乃至図３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、燃料供給システム１０及び改質システム５０の作用も説明する。燃料電池システム１は、単一のシステムで、複数種の燃料Ｄを扱えるものとなっている。換言すれば、燃料電池システム１は、複数種の燃料Ｄについて、使用する機器を共通化したシステムとなっている。改質部５１及び／又は燃料電池６１は、燃料Ｄの種類に適したパラメータで運転しない場合は、機器が損傷するおそれがある。本実施の形態に係る燃料電池システム１は、改質部５１に供給される燃料Ｄの種類を判別し、燃料Ｄの種類に適したパラメータで運転することにより、燃料電池システム１を構成する機器の損傷を抑制することができるものとなっている。
【００４８】
図４のフローチャートを併せて参照して、燃料電池システム１の起動時の作用を説明する。燃料電池システム１の停止中は、遮断弁１３が閉になっており、改質水ポンプ５５及びブロワ６５が停止している。燃料電池システム１が起動すると、切替制御部８１は、遮断弁１３を作動させて開にする。そして、判別部８３は、遮断弁１３が開になっているか否かを判断する（Ｓ１）。遮断弁１３が開になっていない場合は、再び遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１）に戻る。遮断弁１３が開になると、燃料Ｄが改質部５１に向けて燃料供給ライン１２を流れる。燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄは、切替弁１５の状態によって、第１燃料Ｄ１及び第２燃料Ｄ２のどちらかとなる。遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１）において、遮断弁１３が開になっている場合、判別部８３は、流量計１９で検知した質量流量に関する値の信号を受信する（Ｓ２）。次に、判別部８３は、流量計１９から受信した質量流量に関する値を、あらかじめ記憶されている図２（Ａ）に示す基準値に照らし合わせて、燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別する（Ｓ３）。
【００４９】
改質部５１に流入した燃料Ｄは、燃料電池システム１の起動初期は、改質が行われず、改質触媒５２において一部が吸着された後、改質ガスライン５６に流出し、燃料電池６１を通過して、燃焼部５８に至る。このとき、判別部８３は、改質部温度計５３が検知した改質部５１の温度を信号として受信する（Ｓ４）。燃料Ｄが燃焼部５８に流入したら、切替制御部８１はバーナー（不図示）を着火して、燃焼部５８において燃料Ｄを燃焼させる。このとき、判別部８３は、着火検知器５５が着火を検知したことを信号として受信し、燃料Ｄが燃焼部５８に流入してから着火するまでの時間を検知する（Ｓ５）。燃焼部５８における着火時間を検知したら、判別部８３は、改質部温度計５３から受信した改質部５１の温度及び検知した着火時間を、あらかじめ記憶されている図２（Ｂ）に示す基準値に照らし合わせて、着火時間に基づく燃料Ｄの種類を判別する（Ｓ６）。
【００５０】
次に、判別部８３は、判別した燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類と着火時間に基づく燃料Ｄの種類とが同じか否かを判断する（Ｓ７）。両者が同じ場合、判別部８３は、燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄの種類が判別部８３で判別したものであると推定し、図３に示すパラメータ記憶部８５に記憶されている値を参照して、その燃料種に適した改質部５１及び燃料電池６１の運転パラメータをセットする（Ｓ８）。その後、切替制御部８１は、セットされた運転パラメータで燃料電池システム１を運転する。他方、判別した燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類と着火時間に基づく燃料Ｄの種類とが同じか否かを判断する工程（Ｓ７）において、両者が異なる場合、判別部８３は、エラーを発報する（Ｓ９）。なお、エラーを発報したときに（Ｓ９）、燃料電池システム１を停止することとしてもよい。エラーが発報された場合、典型的には、メンテナンス員がエラーの原因を取り除いた後、燃料電池システム１を再度起動する。
【００５１】
運転パラメータをセットする工程（Ｓ８）において設定された運転パラメータによって燃料電池システム１の運転が継続されると、切替制御部８１は、改質水ポンプ５５を起動し、水分Ｓを改質部５１に流入させる。このとき、切替制御部８１は、設定されたＳ／Ｃとなる水分Ｓの流量が改質部５１に流入するように、改質水ポンプ５５の回転速度を調節する。改質部５１は、燃料Ｄの種類に適したＳ／Ｃで運転されるため、損傷が抑制される。燃料Ｄ及び水分Ｓが改質部５１に導入されると、改質部５１では、燃焼部５８から燃焼熱を受熱することで、改質触媒５２の作用により燃料Ｄの水蒸気改質が行われ、水素に富む改質ガスＥが生成される。燃料Ｄの水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、燃焼部５８における燃焼熱が改質部５１における燃料Ｄの改質に必要な熱として用いられる。生成された改質ガスＥは、改質ガスライン５６を流れて燃料電池６１に流入する。
【００５２】
改質ガスＥが燃料電池６１に供給されるようになると、切替制御部８１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。また、切替制御部８１は、燃料電池６１において発電する電力値を設定する。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り、設定された電力の発電が行われる。このとき、切替制御部８１は、運転パラメータをセットする工程（Ｓ８）において設定された水素利用率及び酸素利用率となるように、ブロワ６５の回転速度及び燃料電池６１の発電電力を調節する。燃料電池６１は、燃料Ｄの種類に適した水素利用率及び酸素利用率で運転されるため、損傷が抑制される。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（遮断弁１３、切替弁１５、改質水ポンプ５５、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、燃焼部５８のバーナー（不図示）で１次燃焼されて改質部５１に熱を与えた後、浄化部６８に至る。浄化部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。浄化部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。浄化部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。
【００５３】
次に、図５を併せて参照して、燃料電池システム１の運転時の作用を説明する。燃料電池システム１の運転中は、通常、遮断弁１３が開になっているが、念のため、判別部８３は、遮断弁１３が開になっているか否かを判断している（Ｓ１１）。遮断弁１３が開になっていない場合は、燃料Ｄが改質部５１に供給されない状態であるため、燃料電池システム１を停止する（Ｓ１９）。他方、遮断弁１３が開になっている場合、判別部８３は、随時、流量計１９で検知した流量に関する値の信号を受信し（Ｓ１２）、あらかじめ記憶されている図２（Ａ）に示す基準値に照らし合わせて、燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別している（Ｓ１３）。燃料電池システム１の運転中の、工程（Ｓ１２）及び工程（Ｓ１３）は、図４に示す起動時のフローチャートの工程（Ｓ２）及び工程（Ｓ３）と同じ内容である。
【００５４】
燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別したら（Ｓ１３）、判別部８３は、燃料Ｄの種類に変更があったか否かを判断する（Ｓ１４）。燃料Ｄの種類に変更がなかった場合は、遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１１）に戻り、以降、上述のフローを続ける。他方、燃料Ｄの種類に変更があった場合、判別部８３は、図３に示すパラメータ記憶部８５に記憶されている値を参照して、その燃料種に適した改質部５１及び燃料電池６１の運転パラメータに変更する（Ｓ１５）。その後、燃料電池システム１は、変更した運転パラメータで運転されることとなる。運転パラメータを変更したら（Ｓ１５）、遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１１）に戻り、以降、上述のフローを続ける。このように、燃料電池システム１の運転中は、燃料Ｄの流量に基づいて燃料Ｄの種類を判別し、燃料Ｄの種類に適した運転パラメータで燃料電池システム１の運転を行うことで、燃料電池システム１を構成する機器の損傷を抑制している。
【００５５】
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によれば、燃料供給システム１０によって改質部５１に供給する燃料Ｄの種類を、制御装置８０にあらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて判別し、判別した燃料Ｄの種類に適した運転パラメータで燃料電池システム１を運転するので、燃料電池システム１を構成する機器の損傷を抑制することができる。
【００５６】
次に図６を参照して、本発明の実施の形態の変形例に係る燃料供給システム１０Ａを説明する。図６（Ａ）は、燃料供給システム１０Ａの模式的系統図である。燃料供給システム１０Ａは、図１に示す燃料電池システム１において、燃料供給システム１０に代えて適用されるものである。燃料供給システム１０Ａは、燃料供給システム１０（図１参照）が有していた遮断弁１３に代えて、流体燃料ポンプとしての燃料ポンプ１１３が燃料供給ライン１２に配設されている。燃料ポンプ１１３は、稼働することにより燃料供給ライン１２に燃料Ｄの流れを生じさせるものであり、流体流動発生部に相当する。図６（Ａ）に示す例では、燃料ポンプ１１３が、流量計１９の下流側に配設されているが、流量計１９の上流側かつ切替弁１５の下流側に配設されていてもよい。燃料供給システム１０Ａは、制御装置８０Ａが有する切替制御部８１Ａが、燃料ポンプ１１３と信号ケーブルで接続されており、燃料ポンプ１１３の回転速度を調節して吐出する燃料Ｄの流量を調節することができるように構成されている。切替制御部８１Ａは、遮断弁１３（図１参照）と信号ケーブルで接続されていない点を除き、切替制御部８１（図１参照）と同様の機能を有している。また、制御装置８０Ａが有する判別部８３Ａは、燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別する際に参照されるあらかじめ記憶されている基準値が、図２（Ａ）に示すものに代えて、燃料Ｄの種類ごとに燃料ポンプ１１３の出力と流量計１９で検知された値との関係として記憶されている。この点以外の判別部８３Ａの機能は、判別部８３（図１参照）と同様である。
【００５７】
図６（Ｂ）に、判別部８３Ａにあらかじめ記憶されている、流量計１９から受信した流量に関する出力値と、燃料Ｄの種類との関係の例を示す。図６（Ｂ）に示す例では、流量計１９から受信した流量に関する出力値と燃料Ｄの種類との関係が、燃料ポンプ１１３の出力ごとにあらかじめ記憶されている。図６（Ｂ）に示す例は、燃料ポンプ１１３が出力６０％で都市ガス１３Ａを吐出したときの流量計１９の出力を基準値１とした場合の、流量計１９の出力の相対値を表している。例えば、燃料ポンプ１１３の出力が８０％のとき、流量計１９の出力が約１．３の場合は燃料Ｄが都市ガス１３Ａであると判断し、流量計１９の出力が約１．５の場合は燃料Ｄが都市ガス１２Ａであると判断し、流量計１９の出力が約０．７の場合は燃料ＤがＬＰＧであると判断することとなっている。
【００５８】
上述のように構成された燃料供給システム１０Ａを備える改質システム及び燃料電池システムにおける、起動時及び運転時の作用は、以下のようになる。起動時は、図４に示すフローチャートにおいて、「遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１）」に代えて、「燃料ポンプ１１３の出力を検知する工程」を行い、「燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別する工程（Ｓ３）」において、あらかじめ記憶されている基準値として、図２（Ａ）に示すものに代えて図６（Ｂ）に示すものを適用することとなる。起動時の上記以外の工程は、図４に示すフローチャートの通りである。運転時は、図５に示すフローチャートにおいて、「遮断弁１３が開になっているか否かを判断する工程（Ｓ１１）」に代えて、「燃料ポンプ１１３の出力が０か否かを判断する工程」を行い、燃料ポンプ１１３の出力が０の場合に「燃料電池システムを停止する工程（Ｓ１９）」に進む。他方、燃料ポンプ１１３の出力が０でない場合は、「燃料ポンプ１１３の出力を検知する工程」を経たうえで、図５に示す「流量計１９で検知した流量に関する値の信号を受信する工程（Ｓ１２）」に進む。また、運転中においても、「燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別する工程（Ｓ１３）」では、あらかじめ記憶されている基準値として、図２（Ａ）に示すものに代えて図６（Ｂ）に示すものを適用することとなる。運転中の上記以外の工程は、図５に示すフローチャートの通りである。このように、燃料供給システム１０Ａを備える改質システム及び燃料電池システムにおいても、改質部に供給する燃料Ｄの種類を、制御装置８０Ａにあらかじめ記憶されている基準値に照らし合わせて判別し、判別した燃料Ｄの種類に適した運転パラメータで燃料電池システムを運転するので、燃料電池システムを構成する機器の損傷を抑制することができる。
【００５９】
以上の説明では、切替弁１５が三方弁であるとしたが、二方弁を２つ配設する（典型的には第１燃料ライン１６及び第２燃料ライン１８に１つずつ配設する）ことで、燃料供給ライン１２に導入される燃料Ｄの種類を切替可能に構成してもよい。
【００６０】
以上の説明では、改質触媒５２を通過した燃料Ｄを燃焼させる燃焼部５８が、燃料電池６１の下流側に配設されて燃料電池６１から排出されたオフガスＦを燃焼させる燃焼部を兼ねていることとしたが、オフガスＦを燃焼する部位と兼用とせずに、別途専用の燃料Ｄの燃焼部を設けることとしてもよい。このようにすると、改質されていない燃料Ｄが燃料電池６１を通過することを回避することができる。
【００６１】
以上の説明では、燃料電池システムの起動時において、燃料Ｄの流量に基づいて燃料Ｄの種類を判別した後に着火時間に基づいて燃料Ｄの種類を判別し、両者が同じ場合に燃料供給ライン１２を流れる燃料Ｄの種類が判別部８３で判別したものであると推定することとしたが、着火時間に基づく燃料Ｄの種類の判別を省略してもよい。この場合、図４に示すフローチャートにおいて、工程（Ｓ４）〜工程（Ｓ７）及び工程（Ｓ９）を省略し、燃料Ｄの流量に基づく燃料Ｄの種類を判別する工程（Ｓ３）の後に、運転パラメータをセットする工程（Ｓ８）に進むこととなる。また、この場合、改質部温度計５３及び着火検知器５９を省略してもよい。あるいは、着火時間に基づく燃料Ｄの種類の判別ではなく、流量に基づく燃料Ｄの種類の判別を省略してもよい。この場合、図４に示すフローチャートにおいて、工程（Ｓ１）〜工程（Ｓ３）並びに工程（Ｓ７）及び工程（Ｓ９）を省略し、燃料電池システム１が起動したら、改質部温度計５３が検知した改質部５１の温度を信号として受信する工程（Ｓ４）を行い、着火時間に基づく燃料Ｄの種類を判別する工程（Ｓ６）の後に、運転パラメータをセットする工程（Ｓ８）に進むこととなる。また、この場合、流量計１９を省略してもよい。
【００６２】
以上の説明では、燃料供給部１１が、切替弁１５、第１燃料ライン１６、圧力計１７、第２燃料ライン１８を有することとしたが、燃料供給ライン１２が燃料Ｄの供給源に接続されていてもよい。この場合、判別部８３、８３Ａには、供給源から供給されてくることが想定される種類の燃料Ｄについての流量計１９の出力値及び／又は燃焼部５８における着火時間をあらかじめ記憶しておくことになる。
【００６３】
以上の説明では、燃料供給システム１０、１０Ａは、改質部５１に燃料Ｄを供給することとしたが、改質部５１以外の燃料Ｄを使用する機器（例えばガス器具等）に燃料Ｄを供給することとしてもよい。また、改質システム５０は、燃料電池６１に改質ガスＥを供給することとしたが、燃料電池６１以外の水素含有ガスを必要とする機器に供給することとしてもよい。また、改質部５１は、燃料供給システム１０、１０Ａから燃料Ｄの供給を受けることとしたが、燃料Ｄ供給源から直接燃料Ｄの供給を受ける等、燃料供給システム１０、１０Ａ以外から燃料Ｄの供給を受けることとしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１    燃料電池システム
１０、１０Ａ  燃料供給システム
１１  燃料供給部
１２  燃料供給ライン
１３  遮断弁
１５  切替弁
１６  第１燃料ライン
１７  圧力計
１８  第２燃料ライン
１９  流量計
５０  改質システム
５１  改質部
５２  改質触媒
５３  改質部温度計
５８  燃焼部
５９  着火検知器
６１  燃料電池
８１、８１Ａ  切替制御部
８３、８３Ａ  判別部
１１３  燃料ポンプ
Ａ    酸化剤ガス
Ｄ    燃料
Ｄ１  第１燃料
Ｄ２  第２燃料
Ｅ    改質ガス
【図１】
2016196384.tif 000003
【図２】
2016196384.tif 000004
【図３】
2016196384.tif 000005
【図４】
2016196384.tif 000006
【図５】
2016196384.tif 000007
【図６】
2016196384.tif 000008