燃料电池、其操作方法、烧结炉以及发电机技术

一种熔融碳酸盐燃料电池，燃料电池的操作方法，配有燃料电池的烧结炉以及发电机，其中可以通过不提高二氧化碳浓度的过程来获得高二氧化碳浓度的阴极气体，并且可以有效地回收炉废气的热，降低燃料消耗。该阴极气体是一种气体，其含有从加热材料的工业炉中释放的炉废气、炉废气与阴极用气体或阴极用预热气体的混合气体、或者阴极用预热气体，该阴极用预热气体是使用炉废气作为热源被预热的阴极用气体，并且阴极气体中二氧化碳的浓度是０．１～５０％体积。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池、其操作方法、烧结炉以及发电机
本专利技术涉及燃料电池、燃料电池的操作方法、烧结炉以及发电机。更特别的，本专利技术涉及熔融碳酸盐燃料电池、该燃料电池的操作方法、配备有该燃料电池的烧结炉以及一种发电机，其中，一种气体用作熔融碳酸盐燃料电池的阴极气体，该气体包括加热材料的工业炉中释放的作为二氧化碳源的炉废气，炉废气与阴极用气体或阴极用预热气体的混合气体，或者阴极用预热气体，该阴极用预热气体是一种使用炉废气作为热源进行预热的气体，其中，在炉废气或者混合气体用作阴极气体的情况下，可以通过不需要提高二氧化碳浓度的方法来得到含有高浓度二氧化碳的阴极气体，在使用阴极用预热气体的情况下，炉废气的热可以被有效地回收，并且降低对燃料的消耗。
技术介绍
通常，将空气中所含的氧气和二氧化碳用作供给到熔融碳酸盐燃料电池阴极侧的氧气和二氧化碳。具有高浓度二氧化碳的气体有利于激活燃料电池反应。基于这个原因，空气中含量不超过0.03％体积的二氧化碳通常会在经过提高二氧化碳浓度后进行使用。例如，在燃料电池的运行中通过电化学反应在阳极侧产生二氧化碳，对含有这种二氧化碳的废气进行回收的方法被应用于浓缩供给到阴极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池，其包括阴极，阳极以及位于阴极和阳极之间含有熔融碳酸盐的电解质层，供给到阴极侧的含有氧气和二氧化碳的气体（阴极气体）以及供给到阳极侧以产生电能的含有氢气的气体（阳极气体），其中阴极气体是一 种气体，其含有用于加热材料的工业炉释放的炉废气、炉废气与阴极用气体或者阴极用预热气体的混合气体、或者阴极用预热气体，该阴极用预热气体是使用炉废气作为热源被预热的阴极用气体，并且阴极气体中二氧化碳的浓度是０．１～５０％体积。

【技术特征摘要】
JP 2004-12-13 2004-359363;JP 2005-4-28 2005-1332931.一种燃料电池，其包括阴极，阳极以及位于阴极和阳极之间含有熔融碳酸盐的电解质层，供给到阴极侧的含有氧气和二氧化碳的气体(阴极气体)以及供给到阳极侧以产生电能的含有氢气的气体(阳极气体)，其中阴极气体是一种气体，其含有用于加热材料的工业炉释放的炉废气、炉废气与阴极用气体或者阴极用预热气体的混合气体、或者阴极用预热气体，该阴极用预热气体是使用炉废气作为热源被预热的阴极用气体，并且阴极气体中二氧化碳的浓度是0.1～50％体积。2.根据权利要求1的燃料电池，其中，阴极气体含有炉废气或者混合气体时，所述工业炉是使用燃烧燃料所产生的燃烧气体来加热材料的烧结炉，所述炉废气是燃烧气体的废气(燃烧废气)和/或通过被加热材料中所含有机材料的分解所产生的分解气体(分解废气)。3.根据权利要求2的燃料电池，其中燃料是含烃的燃料。4.根据权利要求3的燃料电池，其中含烃的燃料选自民用煤气、液化天然气、液化石油气、柴油以及重油。5.根据权利要求1的燃料电池，其中使用催化剂燃烧室对阴极气体进行预热。6.根据权利要求5的燃料电池，其中催化剂燃烧室的热源是从阳极释放的阳极废气。7.根据权利要求1的燃料电池，其中阴极气体含有阴极用预热气体时，阴极用预热气体通过使用所述炉废气作为热源的热交换器进行预热。8.根据权利要求1的燃料电池，其中阳极气体使用重整气中所含的氢气，该重整气是在安装于工业炉上的蒸汽重整器中进行重整的。9.一种燃料电池的操作方法，该燃料电池配备有阴极、阳极以及位于阴极和阳极之间含熔融碳酸盐的电解质层，-->该方法包括：将含有氧气和二氧化碳的气体(阴极气体)供给到阴极侧，将含有氢气的气体(阳极气体)供给到阳极侧以产生电能，其中阴极气体是一种气体，其含有加热材料的工业炉所释放的炉废气、炉废气与阴极用气体或者阴极用预热气体的混合气体、或者阴极用预热气体，该阴极用预热气体是使用炉废气作为热源被预热的阴极用气体，并且阴极气体中二氧化碳的浓度是0.1～50％体积。10.根据权利要求9的方法，其中，阴极气体含有炉废气或者混合气体时，所述工业炉是使用燃烧燃料所产生的燃烧气体来加热材料的烧结炉，所述炉废气是燃烧气体的废气(燃烧废气)和/或被加热材料中所含有机材料的分解所产生的分解气体(分解废气)。11.根据权利要求10的方法，其中燃料是含烃的燃料。12.根据权利要求11的方法，其中含烃的燃料选自民用煤气、液化天然气、液化石油气、柴油以及重油。13.根据权利要求9的方法，其中使用催化剂燃烧室对阴极气体进行预热。14.根据权利要求13的方法，其中催化剂燃烧室的热源是从阳极释放的阳极废气。15.根据权利要求9的方法，其中，阴极气体含有阴极用预热气体时，阴极用预热气体是通过使用所述炉废气作为热源的热交换器进行预热的。16.根据权利要求9的方法，其中阳极气体使用重整气中所含的氢气，该重整气是在安装于工业炉上的蒸汽重整器中进行重整的。17.一种烧结炉，其包括用于燃烧含烃燃料以产生燃烧气体的燃烧室、烧结炉主体以及根据权利要求1的燃料电池，其中烧结炉主体用于加热和烧结由燃烧气体带入其中的材料并释放作为炉废气的燃烧气体和/或被加热材料中所含有机材...

【专利技术属性】
技术研发人员：藏岛吉彦，本多俊彦，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]