098]S卩，如圖5所示，在SOFCl 13額定運行時，當?shù)贗檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力發(fā)生變動時（步驟SI :是），控制裝置162根據(jù)該檢測出的壓力對控制閥161的開度進行控制（步驟S2)。另一方面，當?shù)贗檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力未發(fā)生變動時（步驟SI :否），控制裝置162再次輸入第I檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力并加以監(jiān)視。然后，當對控制閥161的開度進行控制，使第I檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力達到規(guī)定壓力時（步驟S3 :是），控制裝置162結(jié)束該控制，并返回步驟SI，且再次輸入第I檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力并加以監(jiān)視。另一方面，當?shù)贗檢測器163a檢測出的壓縮空氣A102的壓力并非規(guī)定壓力時（步驟S3 :否），控制裝置162返回步驟S2，并根據(jù)第I檢測器163a檢測出的壓力對控制閥161的開度進行控制。
[0099]由此，本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)110具備：具有壓縮機121和燃燒器122的燃氣輪機111 ;具有空氣極和燃料極的S0FC113 ;用于將被壓縮機121壓縮了的一部分壓縮空氣A102供至空氣極的第2壓縮空氣供給管線131 ;設(shè)置于第2壓縮空氣供給管線131中的控制閥161 ;設(shè)置于第2壓縮空氣供給管線131，檢測供至空氣極的壓縮空氣A102的壓力的檢測器163a ;以及根據(jù)檢測器163a檢測出的壓力的變動對控制閥161的開度進行控制，使供至空氣極的壓縮空氣A102的壓力達到恒定的控制裝置162。
[0100]因此，當供至SOFCl 13的空氣極的壓縮空氣A102的壓力發(fā)生變動時，通過對控制閥161的開度進行控制，使該壓縮空氣A102的壓力達到恒定。因此，從燃氣輪機111供至SOFCl 13的壓縮空氣A102的壓力保持恒定。由此，SOFCl 13在恒定壓力的壓縮空氣A102下工作，因此，SOFCl 13的運行狀態(tài)穩(wěn)定，從而能夠穩(wěn)定地進行發(fā)電。
[0101]另外，在本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)中，如圖6所示，優(yōu)選控制閥161由多個（本實施例2中為2個）控制閥161a、161b并聯(lián)而構(gòu)成。例如，控制閥161a的流量調(diào)節(jié)范圍較大，控制閥161b的流量調(diào)節(jié)范圍較小。因此，在對控制閥161的開度進行控制時，控制裝置162先對流量調(diào)節(jié)范圍小的控制閥161b進行控制，接著對流量調(diào)節(jié)范圍大的控制閥161a進行控制。通過如此進行控制，能夠通過流量調(diào)節(jié)范圍較小的控制閥161b來彌補流量調(diào)節(jié)范圍較大的控制閥161a開始工作時的工作不穩(wěn)定的范圍。由此，能夠順暢且正確地進行使壓縮空氣A102的壓力恒定的控制。另外，多個控制閥161a、161b的流量調(diào)節(jié)范圍并非必須不同，可以通過依次對開度進行控制，從而能夠順暢且正確地進行使壓縮空氣A102的壓力恒定的控制。
[0102]另外，本實施例2的發(fā)電系統(tǒng)中的燃料電池的運行方法具有：將被燃氣輪機111的壓縮機121壓縮了的一部分壓縮空氣A102供至S0FC113的空氣極的工序，以及在供至SOFCl 13的壓縮空氣A102發(fā)生變動時，對于壓縮空氣A102的流量進行調(diào)節(jié)，使壓縮空氣A102的壓力達到恒定的工序。
[0103]因此，即使供至S0FC113的空氣極的壓縮空氣A102的壓力發(fā)生變動，也能夠?qū)嚎s空氣A102的流量進行調(diào)節(jié)，使該壓縮空氣A102的壓力達到恒定。因此，從燃氣輪機111供至S0FC113的壓縮空氣A102的壓力保持恒定。由此，S0FC113在恒定壓力的壓縮空氣A102下工作，因此，SOFCl 13的運行狀態(tài)穩(wěn)定，從而能夠穩(wěn)定地進行發(fā)電。
[0104]符號說明
[0105]10發(fā)電系統(tǒng)
[0106]11燃氣輪機
[0107]12發(fā)電機
[0108]13 SOFC (固體氧化物燃料電池:燃料電池)
[0109]14蒸汽輪機
[0110]15發(fā)電機
[0111]21壓縮機
[0112]22燃燒器
[0113]23渦輪機
[0114]26第I壓縮空氣供給管線
[0115]31第2壓縮空氣供給管線
[0116]32控制閥
[0117]33鼓風機(增壓機)
[0118]33b壓力檢測器(檢測器)
[0119]34廢空氣管線
[0120]35排出管線
[0121]36壓縮空氣循環(huán)管線
[0122]37控制閥
[0123]38控制閥
[0124]60增壓機循環(huán)管線
[0125]61控制閥(第I控制閥)
[0126]62控制裝置(控制部)
[0127]63控制閥(第2控制閥)
[0128]64第I檢測器
[0129]65第2檢測器
[0130]66第3檢測器
[0131]Al壓縮空氣
[0132]A2壓縮空氣
[0133]110發(fā)電系統(tǒng)
[0134]111燃氣輪機
[0135]112發(fā)電機
[0136]113SOFC (固體氧化物燃料電池:燃料電池)
[0137]114蒸汽輪機
[0138]115發(fā)電機
[0139]121壓縮機
[0140]122燃燒器
[0141]123渦輪機
[0142]131第2壓縮空氣供給管線（壓縮空氣供給管線)
[0143]161控制閥（壓力控制閥）
[0144]161a、161b 控制閥
[0145]162控制裝置（控制部）
[0146]163檢測器
[0147]164檢測器
[0148]AlOl壓縮空氣
[0149]A102壓縮空氣
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備:燃氣輪機，其具有壓縮機和燃燒器； 第I壓縮空氣供給管線，用于將被所述壓縮機壓縮了的壓縮空氣供給所述燃燒器； 燃料電池，其具有空氣極和燃料極； 第2壓縮空氣供給管線，用于將被所述壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣供至所述空氣極； 增壓機，其設(shè)置于所述第2壓縮空氣供給管線，對所述壓縮空氣進行增壓； 增壓機循環(huán)管線，其將所述第2壓縮空氣供給管線中的所述增壓機的上游側(cè)與下游側(cè)加以連接； 第I控制閥，其設(shè)置于所述增壓機循環(huán)管線； 第2控制閥，其設(shè)置于所述第2壓縮空氣供給管線中的所述增壓機循環(huán)管線與所述燃料電池之間；以及 控制部，其在所述燃料電池啟動時，將所述第2控制閥關(guān)閉且將所述第I控制閥打開，使所述增壓機啟動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)電系統(tǒng)還具備用于檢測所述增壓機中的壓縮空氣的壓力或者流量的檢測器， 當所述流量檢測器檢測出的壓力或者流量變?yōu)橐?guī)定值時，所述控制部將所述第2控制閥打開，并且將所述第I控制閥關(guān)閉。
3.—種發(fā)電系統(tǒng)中的燃料電池的啟動方法，其特征在于，包括:在燃料電池啟動時，使設(shè)置于所述燃料電池的空氣極近旁的增壓機啟動，對被燃氣輪機的壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣進行增壓，并且使該一部分壓縮空氣從該增壓機的下游側(cè)朝向上游側(cè)循環(huán)的工序; 接著，當被所述燃氣輪機的壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣的壓力或者流量變?yōu)橐?guī)定值時，在利用所述增壓機對所述壓縮空氣進行增壓的同時，將所述壓縮空氣供給所述燃料電池的空氣極的工序。
4.一種發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，具備:燃氣輪機，其具有壓縮機和燃燒器； 燃料電池，其具有空氣極和燃料極； 壓縮空氣供給管線，用于將被所述壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣供至所述空氣極； 壓力控制閥，其設(shè)置于所述壓縮空氣供給管線； 檢測器，其設(shè)置于所述壓縮空氣供給管線，檢測供至所述空氣極的壓縮空氣的壓力；以及 控制部，其根據(jù)所述檢測器檢測出的壓力的變動而對所述壓力控制閥的開度進行控制，使供至所述空氣極的壓縮空氣的壓力達到恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制閥由多個控制閥并聯(lián)而構(gòu)成。
6.一種發(fā)電系統(tǒng)中的燃料電池的運行方法，其特征在于，包括:將被燃氣輪機的壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣供至燃料電池的空氣極的工序；以及 當供至所述燃料電池的壓縮空氣的壓力發(fā)生變動時，對所述壓縮空氣的流量進行調(diào)節(jié)，使所述壓縮空氣的壓力達到恒定的工序。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種發(fā)電系統(tǒng)及發(fā)電系統(tǒng)中的燃料電池的啟動方法和運行方法，其能夠防止燃料電池啟動時燃氣輪機中的空氣不足，從而能夠穩(wěn)定地啟動。該發(fā)電系統(tǒng)具備：具有壓縮機(21)和燃燒器(22)的燃氣輪機(11)；用于將被壓縮機壓縮了的壓縮空氣(A1)供至燃燒器的第1壓縮空氣供給管線(26)；具有空氣極和燃料極的SOFC(13)；用于將被壓縮機壓縮了的一部分壓縮空氣(A2)供至空氣極的第2壓縮空氣供給管線(31)；設(shè)置于第2壓縮空氣供給管線，對壓縮空氣(A2)進行增壓的鼓風機(33)；將第2壓縮空氣供給管線中的鼓風機的上游側(cè)與下游側(cè)連接的增壓機循環(huán)管線(60)；設(shè)置于增壓機循環(huán)管線的控制閥(61)；設(shè)置于第2壓縮空氣供給管線的增壓機循環(huán)管線與SOFC之間的控制閥(63)；以及在SOFC啟動時將控制閥關(guān)閉且將控制閥打開，使鼓風機啟動的控制裝置(62)。
【IPC分類】H01M8-04, H01M8-12
【公開號】CN104756296
【申請?zhí)枴緾N201380056197
【發(fā)明人】中本行政, 藤田和德
【申請人】三菱日立電力系統(tǒng)株式會社
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2013年10月28日
【公告號】DE112013005220T5, WO2014069408A1