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公開番号2024044140
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-02
出願番号2022149512
出願日2022-09-20
発明の名称燃料電池システム、および、燃料電池システムの運転方法
出願人株式会社IHI
代理人弁理士法人青海国際特許事務所
主分類H01M 8/04 20160101AFI20240326BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】アンモニアによる腐食を抑制する。
【解決手段】燃料電池システム100は、密閉容器110と、密閉容器110内に設けられ、燃料極122、電解質126、および、空気極124を有する燃料電池本体120と、密閉容器110内に設けられ、アンモニアの分解を促進する触媒が配されるアンモニア分解器140と、アンモニア分解器140と燃料極122とを連通する水素供給管142と、アンモニアを少なくとも含む原料ガスの供給源102と、アンモニア分解器140とを連通する原料供給管132と、水および水蒸気のうちのいずれか一方または両方である供給水を原料供給管132に供給する水供給部210と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
密閉容器と、
前記密閉容器内に設けられ、燃料極、電解質、および、空気極を有する燃料電池本体と、
前記密閉容器内に設けられ、アンモニアの分解を促進する触媒が配されるアンモニア分解器と、
前記アンモニア分解器と前記燃料極とを連通する水素供給管と、
アンモニアを少なくとも含む原料ガスの供給源と、前記アンモニア分解器とを連通する原料供給管と、
水および水蒸気のうちのいずれか一方または両方である供給水を前記原料供給管に供給する水供給部と、
を備える、燃料電池システム。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記水供給部は、前記燃料電池本体の温度、前記アンモニア分解器の温度、前記水素供給管の温度、および、前記原料供給管の温度のうちの最高温度に基づいて決定される量以上の前記供給水を前記原料供給管に供給する、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記水供給部は、前記原料供給管における、水が凝縮しない温度となる領域に、前記供給水を供給する、請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記水供給部は、前記空気極から排気されたアノードオフガスを燃焼させた後の燃焼排ガスに含まれる水を前記供給水として供給する、請求項１または２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃焼排ガスを冷却して水を生成する凝縮器を備え、
前記水供給部は、前記凝縮器によって生成された水を前記供給水として供給する、請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
密閉容器内に設けられ、燃料極、電解質、および、空気極を有する燃料電池本体と、前記密閉容器内に設けられ、アンモニアの分解を促進する触媒が配されるアンモニア分解器と、前記アンモニア分解器と前記燃料極とを連通する水素供給管と、アンモニアを少なくとも含む原料ガスの供給源と、前記アンモニア分解器とを連通する原料供給管と、を備える燃料電池システムの運転方法であって、
水および水蒸気のうちのいずれか一方または両方である供給水を前記原料供給管に供給する、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】
本開示は、燃料電池システム、および、燃料電池システムの運転方法に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ
２
を排出しない燃料としてアンモニアが注目されている。そこで、都市ガスに代えてアンモニアを燃料として発電する燃料電池システムが検討されている。例えば、特許文献１には、燃料電池本体と、アンモニアの供給源と燃料電池本体とを連通する供給路と、供給路に設けられた変換装置と、変換装置を迂回するバイパス路とを備えた燃料電池システムが開示されている。
【０００３】
特許文献１の技術では、変換装置によってアンモニアの一部が水素に変換され、水素およびアンモニアが燃料極に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５１２００７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１のような燃料電池システムでは、アンモニアが通過する配管等がアンモニアによって腐食してしまうおそれがある。
【０００６】
本開示は、このような課題に鑑み、アンモニアによる腐食を抑制することが可能な燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る燃料電池システムは、密閉容器と、密閉容器内に設けられ、燃料極、電解質、および、空気極を有する燃料電池本体と、密閉容器内に設けられ、アンモニアの分解を促進する触媒が配されるアンモニア分解器と、アンモニア分解器と燃料極とを連通する水素供給管と、アンモニアを少なくとも含む原料ガスの供給源と、アンモニア分解器とを連通する原料供給管と、水および水蒸気のうちのいずれか一方または両方である供給水を原料供給管に供給する水供給部と、を備える。
【０００８】
また、水供給部は、燃料電池本体の温度、アンモニア分解器の温度、水素供給管の温度、および、原料供給管の温度のうちの最高温度に基づいて決定される量以上の供給水を原料供給管に供給してもよい。
【０００９】
また、水供給部は、原料供給管における、水が凝縮しない温度となる領域に、供給水を供給してもよい。
【００１０】
水供給部は、空気極から排気されたアノードオフガスを燃焼させた後の燃焼排ガスに含まれる水を供給水として供給してもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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