Stromerzeugungssystem und Verfahren zum Starten und Betreiben einer Brennstoffzelle in einem Stromerzeugungssystem

Stromerzeugungssystem (10), umfassend:eine Gasturbine (11) mit einem Verdichter (21) und einem Brenner (22);eine erste Druckluft-Zufuhrleitung (26), die Druckluft, die vom Verdichter (21) verdichtet worden ist, zum Brenner (22) liefert;eine Brennstoffzelle (13) mit einer Luftelektrode und einer Bren...

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Hauptverfasser: Nakamoto, Yukimasa, Fujita, Kazunori
Format: Patent
Sprache:ger
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Beschreibung
Zusammenfassung:Stromerzeugungssystem (10), umfassend:eine Gasturbine (11) mit einem Verdichter (21) und einem Brenner (22);eine erste Druckluft-Zufuhrleitung (26), die Druckluft, die vom Verdichter (21) verdichtet worden ist, zum Brenner (22) liefert;eine Brennstoffzelle (13) mit einer Luftelektrode und einer Bren nstoffelektrode;eine zweite Druckluft-Zufuhrleitung (31), die einen Teil der Druckluft (A2), die vom Verdichter (21) verdichtet worden ist, zur Luftelektrode liefert;einen Verstärker (33), der in der zweiten Druckluft-Zufuhrleitung (31) vorgesehen ist, wobei der Verstärker ausgestaltet ist, um den Druck des Teils der Druckluft (A2) zu erhöhen;eine Verstärker-Zirkulationsleitung (60), die mit einer Seite stromaufwärts vom Verstärker (33) und mit einer Seite stromabwärts davon in der zweiten Druckluft-Zufuhrleitung (31) verbunden ist;ein erstes Regelventil (61), das in der Verstärker-Zirkulationsleitung (60) vorgesehen ist;ein zweites Regelventil (63), das zwischen der Verstärker-Zirkulationsleitung (60) und der Brennstoffzelle (13) in der zweiten Druckluft-Zufuhrleitung (31) vorgesehen ist; undeine Steuervorrichtung (62), die ausgestaltet ist, um während des Startens der Brennstoffzelle (13) das zweite Regelventil (63) zu schließen, während sie das erste Regelventil (61) öffnet und den Verstärker (33) aktiviert. The present invention enables a fuel cell to be stably started by minimizing a lack of air in a gas turbine when starting the fuel cell. This fuel cell system comprises: a gas turbine (11) having a compressor (21) and a combustor (22); a first compressed air supply line (26) that supplies compressed air (A1), which has been compressed by the compressor, to the combustor; a solid oxide fuel cell (SOFC) (13) having an air electrode and a fuel electrode; a second compressed air supply line (31) that supplies partially compressed air (A2), which has been compressed by the compressor, to the air electrode; a blower (33) that is disposed on the second compressed air supply line, and raises the pressure of the compressed air (A2); a circulation booster line (60) connecting the upstream side and downstream side of the blower in the second compressed air supply line; a control valve (61) disposed on the circulation booster line; a control valve (63) disposed between the circulation booster line in the second compressed air supply line and the SOFC; and a control device (62) that closes the control valves and opens the control valves to start the blower when start