[发明专利]固体氧化物型燃料电池

权利要求书

1.一种固体氧化物型燃料电池，是残余气体燃烧电池燃烧器方式的固体氧化物型燃料电池，供给至燃料电池单电池的燃料从一端流出，通过使流出的残余气体燃烧来加热重整部，其特征在于，具有：

燃料电池模块，具备在使燃料流过的内部通路上形成有燃料极的多个燃料电池单电池单元；

重整部，配置在该燃料电池模块内的所述多个燃料电池单电池单元的上方，通过使所述燃料和重整用氧化剂气体进行化学反应而引起的部分氧化重整反应以及使所述燃料和重整用水蒸气进行化学反应而引起的水蒸气重整反应来生成氢；

蒸发室，在所述多个燃料电池单电池单元的上方，与所述重整部邻接配置，使所被供给的水蒸发；

燃烧室，配置在所述燃料电池模块内，使流过所述内部通路的燃料在所述各燃料电池单电池单元的上端燃烧，加热上方的所述重整部及所述蒸发室；

燃料供给部件，通过向所述重整部供给燃料，从而将在所述重整部中重整的燃料送入所述各燃料电池单电池单元；

重整用氧化剂气体供给部件，向所述重整部供给重整用氧化剂气体；

供水部件，向所述蒸发室供给重整用水；

发电用氧化剂气体供给部件，向所述多个燃料电池单电池单元的氧化剂气体极供给发电用氧化剂气体；

及控制部件，在所述燃料电池模块的起动工序中，控制所述燃料供给部件、所述重整用氧化剂气体供给部件及所述供水部件，在所述重整部内发生部分氧化重整反应及水蒸气重整反应，使所述多个燃料电池单电池单元升温至可进行发电的温度，

所述控制部件在所述起动工序的整个期间内，控制所述重整用氧化剂气体供给部件及所述供水部件，避免在所述重整部内单独发生部分氧化重整反应。

2.根据权利要求1所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件作为所述重整部内的燃料重整工序仅执行在所述重整部内同时发生部分氧化重整反应及水蒸气重整反应的ATR工序以及在所述重整部内仅发生水蒸气重整反应的SR工序。

3.根据权利要求2所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件控制所述重整用氧化剂气体供给部件，使重整用氧化剂气体的供给量在所述重整部内实现仅由部分氧化重整反应进行的燃料重整，与重整用氧化剂气体中的氧O₂和燃料中的碳C的比值O₂/C＝0.4相比，始终使氧O₂的比例变少。

4.根据权利要求3所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件将所述ATR工序分成多个阶段来执行，在所述ATR工序的初期阶段，控制所述供水部件，使供水量变为最少。

5.根据权利要求4所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件在所述重整部的温度达到发生部分氧化重整反应的温度之前使所述供水部件开始供水，避免在所述重整部内单独发生部分氧化重整反应。

6.根据权利要求5所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件在使流过所述各燃料电池单电池单元的内部通路的燃料点燃后，在所述重整部的温度达到发生部分氧化重整反应的温度之前使所述供水部件开始供水。

7.根据权利要求6所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件在执行使流过所述各燃料电池单电池单元的内部通路的燃料点燃的点火工序之前使所述供水部件工作，在所述点火工序中使所述供水部件停止，并且在点燃后使所述供水部件开始供水。

8.根据权利要求4所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件在从所述ATR工序的初期阶段即ATR1工序转入下一个阶段即ATR2工序时，使供水量增加，另一方面，将重整用氧化剂气体供给量保持于一定。

9.根据权利要求8所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件在从所述ATR1工序转入所述ATR2工序时，将燃料供给量保持于一定。

10.根据权利要求9所述的固体氧化物型燃料电池，其特征在于，所述控制部件构成为在所述ATR2工序之后执行ATR3工序，从所述ATR2工序转入所述ATR3工序时，变更燃料供给量及重整用氧化剂气体供给量，另一方面，将供水量保持于一定。