JP2003278570A - Lean combustion gas engine and power generation device - Google Patents
Lean combustion gas engine and power generation deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、希薄燃焼ガスエン
ジン及び発電装置に関し、特に、希薄燃焼ガスを用いて
動力を生成する希薄燃焼ガスエンジンと希薄燃焼ガスを
用いて交流電力を生成する発電装置とに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lean burn gas engine and a power generator, and more particularly to a lean burn gas engine for generating power using lean burn gas and a power generator for generating AC power using lean burn gas. And about.
【０００２】[0002]
【従来の技術】希薄燃焼ガスエンジンが適用されている
発電装置が知られている。その希薄燃焼ガスエンジン
は、空気に希薄な燃料が混合された混合気を回転動力に
変換し、回転動力から交流電力を生成している。このよ
うな発電装置は、高効率・低燃費であり、好ましい。発
電装置は、一定の周波数の交流電力を生成することが望
まれ、発電装置に適用される希薄燃焼ガスエンジンは、
一定の回転速度の回転動力を生成することが望まれてい
る。2. Description of the Related Art A power generation apparatus to which a lean burn gas engine is applied is known. The lean burn gas engine converts an air-fuel mixture in which lean fuel is mixed with air into rotary power, and generates AC power from the rotary power. Such a power generator is preferable because it has high efficiency and low fuel consumption. The power generator is desired to generate AC power with a constant frequency, and the lean burn gas engine applied to the power generator is
It is desired to generate a rotational power with a constant rotational speed.
【０００３】図５に示されている公知の発電装置１００
は、希薄燃焼ガスエンジン１０２と発電機１０３とを備
えている。希薄燃焼ガスエンジン１０２は、燃料である
ガスを回転運動に変換する。発電機１０３は、その回転
運動を交流の電力に変換する。発電装置１００は、その
電力を消費する図示されていない設備に接続されてい
る。その設備は、発電装置１００により生成された交流
電力を主に使用し、その電力が足りないときに、電力会
社から送電される交流電力を使用する。発電装置１００
は、さらに、設備に使用されないで残った電力を電力会
社に供給して売電する。A known power generator 100 shown in FIG.
Includes a lean burn gas engine 102 and a generator 103. The lean burn gas engine 102 converts gas, which is fuel, into rotary motion. The generator 103 converts the rotational movement into AC power. The power generation device 100 is connected to a facility (not shown) that consumes the power. The facility mainly uses the AC power generated by the power generation device 100, and uses the AC power transmitted from the power company when the power is insufficient. Power generator 100
In addition, the power supplied to the electric power company to sell the remaining electric power that is not used for the equipment is sold.
【０００４】発電装置１００は、さらに、負荷測定器１
０４と図示されていない不足周波数継電器（ＵＦＲ）と
を備えている。負荷測定器１０４は、発電機１０３によ
り生成される交流電力が供給される設備の負荷を測定す
る。不足周波数継電器は、発電機１０３により生成され
る交流電力の周波数を測定し、その周波数が所定の閾値
より小さいときに、発電機１０３から設備または電力会
社に供給される電力を遮断して、電力会社から送電され
る電力に悪影響を与えないようにしている。この不足周
波数継電器は、電力会社からの交流電力と接続される発
電装置に、設置が義務付けられている。The power generator 100 further includes a load measuring device 1
04 and an under frequency relay (UFR) not shown. The load measuring device 104 measures the load of the facility to which the AC power generated by the generator 103 is supplied. The insufficient frequency relay measures the frequency of the alternating-current power generated by the generator 103, and when the frequency is smaller than a predetermined threshold value, shuts off the power supplied from the generator 103 to the facility or the electric power company to generate electric power. We try not to adversely affect the power transmitted from the company. This insufficient frequency relay is obliged to be installed in a power generator that is connected to AC power from a power company.
【０００５】希薄燃焼ガスエンジン１０２は、エンジン
本体１０６とガバナ１０７とを備えている。エンジン本
体１０６は、図示されていない主室と副室とを備えてい
る。エンジン本体１０６は、その主室と副室とに混合気
を吸入して燃焼させ、回転動力を生成する。The lean burn gas engine 102 includes an engine body 106 and a governor 107. The engine body 106 has a main chamber and a sub chamber (not shown). The engine body 106 sucks the air-fuel mixture into the main chamber and the sub-chamber and burns the air-fuel mixture to generate rotational power.
【０００６】ガバナ１０７は、主室に混合気を供給する
主室ガスライン１０８と、副室に混合気を供給する副室
ガスライン１０９とから形成されている。主室ガスライ
ン１０８は、主室空燃比制御弁１１１、主室混合気生成
装置１１３および主室流量制御弁１１４を備えている。
主室空燃比制御弁１１１は、燃料ガス１１０を一定の圧
力で出力する。主室混合気生成装置１１３は、主室空燃
比制御弁１１１が出力する燃料と空気とを混合して空燃
比が一定である主室混合気を生成する。The governor 107 is composed of a main chamber gas line 108 for supplying a mixture gas to the main chamber and a sub chamber gas line 109 for supplying a mixture gas to the sub chamber. The main chamber gas line 108 includes a main chamber air-fuel ratio control valve 111, a main chamber mixture generation device 113, and a main chamber flow control valve 114.
The main chamber air-fuel ratio control valve 111 outputs the fuel gas 110 at a constant pressure. The main chamber air-fuel mixture generation device 113 mixes fuel and air output from the main chamber air-fuel ratio control valve 111 to generate a main chamber air-fuel mixture having a constant air-fuel ratio.
【０００７】主室流量制御弁１１４は、負荷測定器１０
４から設備の負荷を収集し、主室混合気生成装置１１３
により生成された主室混合気をその負荷に対応する噴射
量だけエンジン本体１０６の主室に供給する。すなわ
ち、主室流量制御弁１１４は、設備の負荷が大きいほど
大量の主室混合気をエンジン本体１０６に供給する。The main chamber flow control valve 114 is used for the load measuring device 10.
The load of the equipment is collected from No. 4, and the main room mixture generating device 113
The main chamber air-fuel mixture generated by the above is supplied to the main chamber of the engine body 106 by an injection amount corresponding to the load. That is, the main chamber flow control valve 114 supplies a larger amount of the main chamber air-fuel mixture to the engine body 106 as the load on the equipment increases.
【０００８】副室ガスライン１０９は、コンプレッサ１
１５と複数の弁１１６と備えている。コンプレッサ１１
５は、燃料ガス１１０を加圧して副室混合気を生成して
複数の弁１１６に供給する。複数の弁１１６は、その副
室混合気を一定の圧力でエンジン本体１０６の副室に供
給する。エンジン本体１０６は、その副室に燃料が濃い
混合気を吸入し、その主室に薄い混合気を吸入し、副室
の混合気を燃焼させてその火炎で主室の混合気を燃焼さ
せる。このような主室と副室は、燃料が希薄な混合気を
確実に安定燃焼させることができ、燃費を向上させる。The sub-chamber gas line 109 is connected to the compressor 1
15 and a plurality of valves 116. Compressor 11
5 pressurizes the fuel gas 110 to generate a sub-chamber mixture and supplies it to the plurality of valves 116. The plurality of valves 116 supply the sub-chamber mixture to the sub-chamber of the engine body 106 at a constant pressure. The engine body 106 inhales a fuel-rich mixture into its sub-chamber, inhales a thin mixture into its main chamber, burns the mixture in the sub-chamber, and burns the mixture in the main chamber with its flame. Such a main chamber and a sub chamber can reliably and stably burn a lean fuel-air mixture, thereby improving fuel efficiency.
【０００９】一般に、設備の負荷は時間とともに変化
し、発電装置１００はその変化にともない、希薄燃焼ガ
スエンジンの回転動力の回転速度が低下して、交流電力
の周波数が低下する。発電装置１００は、エンジン本体
１０６に吸入される混合気の噴射量を変化させることに
より、周波数を所定の範囲内に維持する。発電装置１０
０は、設備の電力投入時などに例示される負荷が急激に
変化したときに、周波数が急激に低下し、不足周波数継
電器により設備または電力会社に電力を供給することを
遮断される。電力の周波数を所定の範囲に速く復帰する
ことができる発電装置が望まれている。In general, the load on the equipment changes with time, and the power generator 100 reduces the rotation speed of the rotary power of the lean burn gas engine and the frequency of the AC power accordingly. The power generation device 100 maintains the frequency within a predetermined range by changing the injection amount of the air-fuel mixture sucked into the engine body 106. Power generator 10
When the load illustrated as 0 when the power is turned on to the facility is rapidly changed, the frequency is sharply reduced, and the short-frequency relay is cut off from supplying power to the facility or the power company. A power generation device capable of quickly returning the frequency of electric power to a predetermined range is desired.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、低下
した出力を所定の範囲により速く復帰させる希薄燃焼ガ
スエンジン及び発電装置を提供することにある。本発明
の他の課題は、低下した回転速度を所定の範囲により速
く復帰させる希薄燃焼ガスエンジンを提供することにあ
る。本発明のさらに他の課題は、製造が容易であり、低
下した回転速度を所定の範囲により速く復帰させる希薄
燃焼ガスエンジンを提供することにある。本発明のさら
に他の課題は、低下した周波数を所定の範囲により速く
復帰する発電装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a lean burn gas engine and a power generator which can quickly restore a reduced output to a predetermined range. Another object of the present invention is to provide a lean burn gas engine that restores a reduced rotation speed to a predetermined range faster. Yet another object of the present invention is to provide a lean burn gas engine that is easy to manufacture and that restores a reduced rotational speed to a predetermined range faster. Still another object of the present invention is to provide a power generator that recovers a lowered frequency within a predetermined range more quickly.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用される番号・符号を括弧付きで用いて、課
題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符
号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形
態］の記載との対応を明らかにするために付加されたも
のであり、［特許請求の範囲］に記載されている発明の
技術的範囲の解釈に用いてはならない。[Means for Solving the Problems] The means for solving the problems will be described below by using the numbers and symbols used in [Embodiment of the Invention] in parentheses. These numbers and signs are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiment of the Invention], and are described in [Claims]. It should not be used to interpret the technical scope of the present invention.
【００１２】本発明による希薄燃焼ガスエンジン（２）
は、燃料（１０）と空気とが混合された混合気を回転運
動に変換するエンジン本体（６）と、エンジン本体
（６）に混合気を供給するガバナ（７）とを具備してい
る。混合気の燃料（１０）の濃度は、回転運動の負荷に
対応する。負荷としては、回転運動の回転速度、回転運
動が伝達される装置に加わる負荷が例示される。負荷が
閾値より大きいときに混合気の燃料（１０）の所定の濃
度にし、負荷が閾値より小さいときにエンジン本体
（６）に混合気の燃料（１０）の濃度（いわゆる空燃
比）を大きくする。希薄燃焼ガスエンジン（２）は、噴
射量を制御するより速く低下した負荷を所定の範囲に復
帰させることができる。A lean burn gas engine according to the invention (2)
The engine includes an engine body (6) that converts a mixture of fuel (10) and air into rotational movement, and a governor (7) that supplies the mixture to the engine body (6). The concentration of the fuel (10) in the mixture corresponds to the load of the rotary movement. Examples of the load include the rotational speed of the rotary motion and the load applied to the device to which the rotary motion is transmitted. When the load is larger than the threshold value, a predetermined concentration of the air-fuel mixture (10) is set, and when the load is smaller than the threshold value, the concentration of the air-fuel mixture (10) (so-called air-fuel ratio) is increased in the engine body (6). . The lean burn gas engine (2) is capable of returning a reduced load to a predetermined range faster than the injection amount is controlled.
【００１３】エンジン本体（６）は、主室と副室とを備
えている。混合気は、主室に供給される主室混合気と、
副室に供給される副室混合気とを含んでいる。副室混合
気の燃料（１０）の濃度は、主室混合気の燃料（１０）
の濃度より濃く、一定である。エンジン本体（６）は、
副室混合気に着火して主室混合気を点火する。すなわ
ち、ガバナ（７）は、主室混合気の空燃比のみを変動さ
せることが好ましい。The engine body (6) has a main chamber and a sub chamber. The air-fuel mixture is the air-fuel mixture supplied to the main chamber,
And a sub-chamber mixture supplied to the sub-chamber. The concentration of the fuel (10) in the sub-chamber mixture is the same as the fuel (10) in the main chamber mixture.
It is thicker than the concentration of and is constant. The engine body (6)
Ignition of the sub-chamber mixture and ignition of the main chamber mixture. That is, the governor (7) preferably changes only the air-fuel ratio of the main chamber mixture.
【００１４】ガバナ（７）は、燃料（１０）を一定の圧
力で出力する主室空燃比制御弁（１１）と、負荷に基づ
いて燃料（１０）を出力するかしないかを切り換える負
荷投入制御弁（１２）と、主室空燃比制御弁（１１）か
ら出力される燃料（１０）と、負荷投入制御弁（１２）
から出力される燃料（１０）と空気とを混合して主室混
合気を生成する主室混合気生成装置（１３）とを備えて
いる。負荷投入制御弁（１２）が燃料（１０）を出力し
ているときに生成される主室混合気の燃料（１０）の濃
度は、負荷投入制御弁（１２）が燃料（１０）を出力し
ていないときの主室混合気の燃料（１０）の濃度より濃
い。このような希薄燃焼ガスエンジン（２）は、既存の
希薄燃焼ガスエンジンに負荷投入制御弁（１２）を増設
して容易に製造することができる。The governor (7) is a main chamber air-fuel ratio control valve (11) for outputting the fuel (10) at a constant pressure, and a load injection control for switching whether to output the fuel (10) based on the load. Valve (12), fuel (10) output from the main chamber air-fuel ratio control valve (11), and load injection control valve (12)
A main chamber air-fuel mixture generating device (13) that mixes fuel (10) output from the air and air to generate a main chamber air-fuel mixture is provided. The concentration of the fuel (10) in the main-chamber mixture generated when the load injection control valve (12) is outputting the fuel (10) depends on the concentration of the fuel (10) output by the load injection control valve (12). The concentration is higher than the concentration of the fuel (10) in the air-fuel mixture in the main chamber when not in use. Such a lean burn gas engine (2) can be easily manufactured by adding the load injection control valve (12) to the existing lean burn gas engine.
【００１５】負荷投入制御弁（１２）は、その負荷に基
づいて負荷投入制御弁（１２）が出力する燃料（１０）
の量を制御することが好ましい。The load injection control valve (12) outputs fuel (10) output by the load injection control valve (12) based on its load.
It is preferred to control the amount of
【００１６】ガバナ（７）は、さらに、負荷に基づいて
混合気の噴射量を供給することがさらにより速く低下し
た負荷を所定の範囲に復帰させることができる点で好ま
しい。It is preferable that the governor (7) further supplies the injection amount of the air-fuel mixture based on the load because the load can be returned to a predetermined range even more quickly.
【００１７】エンジン本体（６）は、交流電力を生成す
る発電機（３）に回転運動を伝達し、負荷投入制御弁
（１２）は、発電機（３）が備えている不足周波数継電
器（５）から交流電力の周波数を負荷として収集するこ
とが好ましい。電力会社から送電される電力と接続され
る発電装置は、周波数が不足したときに、電力会社の電
力との接続を遮断する不足周波数継電器（５）の設置が
義務づけられている。希薄燃焼ガスエンジン（２）は、
発電装置（１）に適用されているときに、不足周波数継
電器（５）を用いて負荷を測定することにより、別途新
規に負荷の測定装置を設ける必要がなく、安価に製造さ
れることができる。The engine body (6) transmits rotary motion to the generator (3) which generates AC power, and the load injection control valve (12) is provided with the insufficient frequency relay (5) provided in the generator (3). It is preferable to collect the frequency of the AC power as a load. The power generator connected to the electric power transmitted from the electric power company is obliged to install the insufficient frequency relay (5) that cuts off the connection with the electric power of the electric power company when the frequency is insufficient. The lean burn gas engine (2)
By measuring the load using the insufficient frequency relay (5) when applied to the power generation device (1), it is not necessary to separately provide a new load measurement device, and it can be manufactured at low cost. .
【００１８】本発明による発電装置（１）は、本発明に
よる希薄燃焼ガスエンジン（２）と、発電機（３）とを
具備している。負荷は、交流電力の周波数であることが
好ましい。このような発電装置（１）は、噴射量を制御
するより速く低下した周波数を所定の範囲に復帰させる
ことができる。A power generator (1) according to the present invention comprises a lean burn gas engine (2) according to the present invention and a generator (3). The load is preferably at the frequency of AC power. Such a power generation device (1) can restore the frequency, which is lowered faster than the control of the injection amount, to a predetermined range.
【００１９】負荷投入制御弁（１２）は、発電機（３）
が備える不足周波数継電器（５）から周波数を収集する
ことが好ましい。発電装置（１）は、不足周波数継電器
（５）を用いて、負荷を測定することにより、別途新規
に負荷の測定装置を設ける必要がなく、安価に製造され
ることができる。The load injection control valve (12) is a generator (3).
It is preferred to collect the frequencies from the underfrequency relay (5) provided by. The power generator (1) can be manufactured at low cost by measuring the load using the insufficient frequency relay (5), without the need to newly provide a load measuring device separately.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】図面を参照して、本発明による発
電装置の実施の形態を説明する。その発電装置１は、図
１に示されているように、希薄燃焼ガスエンジン２と発
電機３とを備えている。希薄燃焼ガスエンジン２は、燃
料であるガスを回転運動に変換する。発電機３は、その
回転運動を交流の電力に変換する。発電装置１は、その
電力を消費する図示されていない設備に接続されてい
る。その設備は、発電装置１により生成された交流電力
を主に使用し、その電力が足りないときに、電力会社か
ら送電される交流電力を使用する。発電装置１は、さら
に、設備に使用されないで残った電力を電力会社に供給
して売電する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of a power generator according to the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the power generation device 1 includes a lean burn gas engine 2 and a power generator 3. The lean-burn gas engine 2 converts gas, which is fuel, into rotary motion. The generator 3 converts the rotational movement into AC power. The power generator 1 is connected to a facility (not shown) that consumes the power. The equipment mainly uses the AC power generated by the power generation device 1, and uses the AC power transmitted from the power company when the power is insufficient. The power generation device 1 further supplies the electric power that has not been used for the equipment to the electric power company to sell the electric power.
【００２１】発電装置１は、さらに、負荷測定器４と不
足周波数継電器（ＵＦＲ）５とを備えている。負荷測定
器４は、発電機３が生成する交流電力が供給される設備
の負荷を測定する。不足周波数継電器５は、発電機３に
より生成される交流電力の周波数を測定し、その周波数
が所定の閾値より小さいときに、発電機３から設備また
は電力会社に供給される電力を遮断して、電力会社から
送電される電力に悪影響を与えないようにしている。こ
のような不足周波数継電器５は、電力会社からの交流電
力と接続される発電装置に、設置が義務付けられてい
る。The power generator 1 further includes a load measuring device 4 and an under frequency relay (UFR) 5. The load measuring device 4 measures the load of the facility to which the AC power generated by the generator 3 is supplied. The insufficient frequency relay 5 measures the frequency of the AC power generated by the generator 3, and when the frequency is smaller than a predetermined threshold value, shuts off the power supplied from the generator 3 to the facility or the power company, We try not to adversely affect the power transmitted from the power company. Such an insufficient frequency relay 5 is obliged to be installed in a power generation device connected to AC power from a power company.
【００２２】希薄燃焼ガスエンジン２は、エンジン本体
６とガバナ７とを備えている。エンジン本体６は、図示
されていない主室と副室とを備えている。エンジン本体
６は、その主室と副室とに混合気を吸入して燃焼させ、
回転動力を生成する。すなわち、エンジン本体６は、そ
の副室に燃料が濃い混合気を吸入し、その主室に薄い混
合気を吸入し、副室の混合気を燃焼させてその火炎で主
室の混合気を燃焼させる。このような主室と副室は、燃
料が希薄な混合気を確実に安定燃焼させることができ、
燃費を向上させる。The lean burn gas engine 2 has an engine body 6 and a governor 7. The engine body 6 has a main chamber and a sub chamber (not shown). The engine body 6 sucks the air-fuel mixture into the main chamber and the sub-chamber and burns it.
Generates rotational power. That is, the engine body 6 inhales a fuel-rich mixture into its sub-chamber, injects a thin mixture into its main chamber, burns the mixture in the sub-chamber, and burns the mixture in the main chamber with its flame. Let Such a main chamber and a sub chamber can reliably and stably burn a lean fuel mixture.
Improve fuel economy.
【００２３】ガバナ７は、主室に混合気を供給する主室
ガスライン８と、副室に混合気を供給する副室ガスライ
ン９とから形成されている。主室ガスライン８は、主室
空燃比制御弁１１、負荷投入制御弁１２、主室混合気生
成装置１３および主室流量制御弁１４を備えている。主
室空燃比制御弁１１は、燃料ガス１０を一定の圧力で出
力する。負荷投入制御弁１２は、不足周波数継電器５か
ら発電機３が生成する電力の周波数を収集し、その周波
数が所定の閾値より小さいときに燃料ガス１０を出力
し、その周波数が所定の閾値以上であるときに燃料ガス
１０を出力しない。すなわち、負荷投入制御弁１２は、
発電装置１と設備とが接続されているときに燃料ガス１
０を出力ないで、不足周波数継電器５により発電装置１
と設備との接続が遮断されているときに燃料ガス１０を
出力する。負荷投入制御弁１２は、さらに、その周波数
が小さいほど多くの燃料を出力する。The governor 7 is composed of a main chamber gas line 8 for supplying the air-fuel mixture to the main chamber and a sub-chamber gas line 9 for supplying the air-fuel mixture to the sub-chamber. The main chamber gas line 8 includes a main chamber air-fuel ratio control valve 11, a load injection control valve 12, a main chamber mixture generation device 13, and a main chamber flow rate control valve 14. The main chamber air-fuel ratio control valve 11 outputs the fuel gas 10 at a constant pressure. The load injection control valve 12 collects the frequency of the electric power generated by the generator 3 from the insufficient frequency relay 5, outputs the fuel gas 10 when the frequency is lower than a predetermined threshold, and when the frequency is equal to or higher than the predetermined threshold. At some time, the fuel gas 10 is not output. That is, the load injection control valve 12 is
Fuel gas 1 when the generator 1 and equipment are connected
Without outputting 0, the insufficient frequency relay 5 causes the power generator 1
The fuel gas 10 is output when the connection between the equipment and the equipment is cut off. The load injection control valve 12 further outputs more fuel as the frequency thereof is smaller.
【００２４】主室混合気生成装置１３は、主室空燃比制
御弁１１が出力する燃料と、負荷投入制御弁１２が出力
する燃料と、空気とを混合して主室混合気を生成する。
すなわち、主室混合気生成装置１３は、発電装置１と設
備とが接続されているときに空燃比が一定である主室混
合気を生成し、不足周波数継電器５により発電装置１と
設備との接続が遮断されているときに可変である主室混
合気を生成する。The main chamber air-fuel mixture generator 13 mixes the fuel output by the main chamber air-fuel ratio control valve 11, the fuel output by the load injection control valve 12, and the air to generate a main chamber air-fuel mixture.
That is, the main chamber air-fuel mixture generation device 13 generates a main chamber air-fuel mixture having a constant air-fuel ratio when the power generation device 1 and the equipment are connected, and the insufficient frequency relay 5 separates the power generation device 1 and the equipment. Creates a main chamber mixture that is variable when the connection is broken.
【００２５】主室流量制御弁１４は、負荷測定器４から
設備の負荷を収集し、主室混合気生成装置１３により生
成された主室混合気をその負荷に対応する噴射量だけエ
ンジン本体６の主室に供給する。すなわち、主室流量制
御弁１４は、設備の負荷が大きいほど主室混合気を大量
にエンジン本体６に供給する。The main chamber flow control valve 14 collects the load of the equipment from the load measuring device 4, and the main chamber mixture generated by the main chamber mixture generator 13 is injected into the engine body 6 by an injection amount corresponding to the load. Supply to the main room. That is, the main chamber flow control valve 14 supplies a larger amount of the main chamber air-fuel mixture to the engine body 6 as the load on the equipment increases.
【００２６】副室ガスライン９は、コンプレッサ１５と
複数の弁１６と備えている。コンプレッサ１５は、燃料
ガス１０を加圧して副室混合気を生成して複数の弁１６
に供給する。複数の弁１６は、その副室混合気を一定の
圧力でエンジン本体６の副室に供給する。The sub-chamber gas line 9 includes a compressor 15 and a plurality of valves 16. The compressor 15 pressurizes the fuel gas 10 to generate an air-fuel mixture in the sub chamber to generate a plurality of valves 16
Supply to. The plurality of valves 16 supply the sub chamber air-fuel mixture to the sub chamber of the engine body 6 at a constant pressure.
【００２７】発電装置１は、既存の希薄燃焼ガスエンジ
ンに負荷投入制御弁１２を増設して容易に製造すること
ができる。The power generator 1 can be easily manufactured by adding the load injection control valve 12 to the existing lean burn gas engine.
【００２８】発電装置１の運転動作は、発電機３が生成
する交流電力の周波数が所定の範囲内である状態で実行
される動作と、周波数が所定の閾値より小さい状態で実
行される動作とを含んでいる。発電装置１は、発電機３
が生成する交流電力の周波数が電力会社から送電される
電力の規定周波数ｆ０付近の所定の範囲内である状態
で、エンジン本体６の主室に吸入される主室混合気の噴
射量を変化させることにより、周波数ｆを規定周波数ｆ
０付近に維持する。The operation of the power generator 1 is performed in a state in which the frequency of the AC power generated by the generator 3 is within a predetermined range, and in a state in which the frequency is smaller than a predetermined threshold. Is included. The generator 1 is a generator 3
Changes the injection amount of the main chamber air-fuel mixture sucked into the main chamber of the engine body 6 while the frequency of the AC power generated by the engine is within a predetermined range near the specified frequency f 0 of the power transmitted from the power company. By setting the frequency f to the specified frequency f
Keep around 0 .
【００２９】図２は、負荷が急激に大きくなったときの
発電装置１により生成される電力の周波数ｆを示してい
る。周波数ｆは、設備の電力投入時などに例示される負
荷が急激に増加したときに、急激に低下し、閾値周波数
ｆｓより小さくなった時刻ｔ １に、不足周波数継電器５
により発電装置１による電力の供給が遮断される。FIG. 2 shows that when the load suddenly increases.
The frequency f of the electric power generated by the power generator 1 is shown.
It The frequency f is a negative value that is exemplified when power is supplied to the equipment.
When the load increases sharply, it drops sharply and the threshold frequency
fsTime t when it became smaller 1Insufficient frequency relay 5
As a result, the power supply from the power generator 1 is cut off.
【００３０】発電装置１は、周波数ｆが閾値周波数ｆｓ
より小さいときに、負荷投入制御弁１２により主室混合
気の燃料ガス１０の濃度を増加させて周波数ｆを周波数
ｆ０に復帰する。このとき、周波数ｆは、時刻ｔ２に最
小値をとり、時刻ｔ３に周波数ｆｓに復帰する。不足周
波数継電器５は、時刻ｔ３以降に、発電装置１を外部設
備に接続し、発電装置１は、電力の供給を再度開始す
る。In the power generator 1, the frequency f is the threshold frequency f s.
When it is smaller, the load injection control valve 12 increases the concentration of the fuel gas 10 in the main chamber mixture to restore the frequency f to the frequency f 0 . At this time, the frequency f takes the minimum value at the time t 2 , and returns to the frequency f s at the time t 3 . The insufficient frequency relay 5 connects the power generation device 1 to an external facility after the time t 3 , and the power generation device 1 restarts the supply of electric power.
【００３１】図３は、負荷投入制御弁１２の動作を示し
ている。負荷投入制御弁１２は、通常動作していない。
負荷投入制御弁１２は、時刻ｔ１に電源が入れられて動
作が開始し、時刻ｔ３に電源が切られて動作が終了す
る。負荷投入制御弁１２は、動作中に燃料ガス１０を主
室混合気生成装置１３に供給し、通常より空燃比が大き
い主室混合気がエンジン本体６に供給される。このよう
な動作は、消費電力を低減し好ましい。FIG. 3 shows the operation of the load closing control valve 12. The load closing control valve 12 is not normally operating.
The load-on control valve 12 is turned on at time t 1 to start the operation, and is turned off at time t 3 to end the operation. The load injection control valve 12 supplies the fuel gas 10 to the main chamber mixture generation device 13 during operation, and the main chamber mixture having a larger air-fuel ratio than usual is supplied to the engine body 6. Such operation reduces power consumption and is preferable.
【００３２】図４は、負荷投入制御弁１２により出力さ
れる燃料ガス１０の量を示している。負荷投入制御弁１
２は、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間に最大量の燃料
ガス１０を出力し、時刻ｔ２を越えると、徐々に出力す
る燃料ガス１０量を減少させる。このような動作は、周
波数ｆが周波数ｆ０より大きくなることを防止する。FIG. 4 shows the amount of fuel gas 10 output by the load injection control valve 12. Load injection control valve 1
2 outputs the maximum amount of fuel gas 10 during the period from time t 1 to time t 2 and gradually decreases the amount of fuel gas 10 to be output when time t 2 is exceeded. Such an operation prevents the frequency f from becoming higher than the frequency f 0 .
【００３３】[0033]
【発明の効果】本発明による希薄燃焼ガスエンジン及び
発電装置は、低下した出力を所定の範囲により速く復帰
させることができる。As described above, the lean burn gas engine and the power generator according to the present invention can restore the lowered output to a predetermined range faster.
【図１】図１は、本発明による発電装置の実施の形態を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a power generator according to the present invention.
【図２】図２は、周波数の時間変化を示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing changes in frequency with time.
【図３】図３は、負荷投入制御弁の運転動作を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing the operation of the load closing control valve.
【図４】図４は、負荷投入制御弁の燃料の量を示すグラ
フである。FIG. 4 is a graph showing the amount of fuel in the load injection control valve.
【図５】図５は、公知の発電装置の実施の形態を示すブ
ロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment of a known power generation device.
１ ：発電装置 ２ ：希薄燃焼ガスエンジン ３ ：発電機 ４ ：負荷測定器 ５ ：不足周波数継電器 ６ ：エンジン本体 ７ ：ガバナ ８ ：主室ガスライン ９ ：副室ガスライン １０：燃料 １１：主室空燃比制御弁 １２：負荷投入制御弁 １３：主室混合気生成装置 １４：主室流量制御弁 １５：コンプレッサ １６：副室混合気制御弁 1: Power generator 2: lean burn gas engine 3: Generator 4: Load measuring device 5: Shortage frequency relay 6: Engine body 7: Governor 8: Main room gas line 9: Sub-chamber gas line 10: Fuel 11: Main chamber air-fuel ratio control valve 12: Load injection control valve 13: Main room air-fuel mixture generator 14: Main chamber flow control valve 15: Compressor 16: Sub-chamber mixture control valve
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｍ 21/02 ３１１ Ｆ０２Ｍ 21/02 ３１１Ｌ Ｆターム(参考） 3G023 AB05 AC07 AD21 AG02 3G092 AA07 AA09 AB06 AC08 BA06 BB01 DE04S FA03 GA03 HB05X HE01Z HF01X 3G093 AA16 AB05 BA15 CA05 DB28 EA04 EA05 EB08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02M 21/02 311 F02M 21/02 311L F term (reference) 3G023 AB05 AC07 AD21 AG02 3G092 AA07 AA09 AB06 AC08 BA06 BB01 DE04S FA03 GA03 HB05X HE01Z HF01X 3G093 AA16 AB05 BA15 CA05 DB28 EA04 EA05 EB08
Claims (8)
運動に変換するエンジン本体と、 前記エンジン本体に前記混合気を供給するガバナとを具
備し、 前記混合気の前記燃料の濃度は、前記回転運動の負荷に
対応する希薄燃焼ガスエンジン。1. An engine body for converting a mixture of fuel and air into rotary motion, and a governor for supplying the mixture to the engine body, wherein a concentration of the fuel in the mixture is , A lean burn gas engine corresponding to the load of the rotary motion.
前記燃料の濃度より濃く、一定であり、 前記エンジン本体は、前記副室混合気に着火して前記主
室混合気を点火する希薄燃焼ガスエンジン。2. The engine body according to claim 1, further comprising a main chamber and a sub chamber, wherein the air-fuel mixture includes a main chamber air-fuel mixture supplied to the main chamber and a sub-chamber supplied to the sub-chamber. Chamber mixture, the concentration of the fuel in the sub-chamber mixture is higher than the concentration of the fuel in the main chamber mixture, is constant, the engine body ignites the sub-chamber mixture A lean burn gas engine for igniting the air-fuel mixture in the main chamber.
り換える負荷投入制御弁と、 前記主室空燃比制御弁から出力される前記燃料と、前記
負荷投入制御弁から出力される前記燃料と空気とを混合
して前記主室混合気を生成する主室混合気生成装置とを
備える希薄燃焼ガスエンジン。3. The main governor air-fuel ratio control valve according to claim 2, wherein the governor outputs the fuel at a constant pressure, and a load injection control valve that switches between outputting and not outputting the fuel based on the load. And a main chamber air-fuel mixture generator that mixes the fuel output from the main chamber air-fuel ratio control valve and the fuel output from the load injection control valve with air to generate the main chamber air-fuel mixture. Lean-burn gas engine equipped with.
入制御弁が出力する前記燃料の量を制御する希薄燃焼ガ
スエンジン。4. The lean burn gas engine according to claim 3, wherein the load injection control valve controls the amount of the fuel output by the load injection control valve based on the load.
の噴射量を供給する希薄燃焼ガスエンジン。5. The lean burn gas engine according to claim 1, wherein the governor further supplies an injection amount of the air-fuel mixture based on the load.
回転運動を伝達し、 前記負荷投入制御弁は、前記発電機が備える不足周波数
継電器から前記交流電力の周波数を前記負荷として収集
する希薄燃焼ガスエンジン。6. The engine body according to claim 5, wherein the engine main body transmits the rotary motion to a generator that generates AC power, and the load injection control valve transfers the AC power from an insufficient frequency relay included in the generator. A lean burn gas engine that collects frequency as the load.
る希薄燃焼ガスエンジンと、 前記回転運動を交流電力に変換する発電機とを具備し、 前記負荷は、前記交流電力の周波数である発電装置。7. The lean burn gas engine according to claim 1, and a generator for converting the rotary motion into AC power, wherein the load has a frequency of the AC power. Power generator.
継電器から前記周波数を収集する発電装置。8. The power generator according to claim 7, wherein the load injection control valve collects the frequency from an insufficient frequency relay included in the generator.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002086093A JP2003278570A (en) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | Lean combustion gas engine and power generation device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003278570A true JP2003278570A (en) | 2003-10-02 |
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| JP2002086093A Withdrawn JP2003278570A (en) | 2002-03-26 | 2002-03-26 | Lean combustion gas engine and power generation device |
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100846426B1 (en) | 2007-07-03 | 2008-07-16 | 시에이솔루션스(주) | Fuel supply system |
| JP2009002330A (en) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Japan Gas Association | Auxiliary chamber type gas engine |
| WO2009103097A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Internal combustion engine |
| JP2013209967A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Osaka Gas Co Ltd | Method of operating auxiliary chamber type gas engine and auxiliary chamber type gas engine |
| JP2015203318A (en) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 三菱重工業株式会社 | internal combustion engine system |
| AT516257A4 (en) * | 2015-01-23 | 2016-04-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | internal combustion engine |
| JP2017002799A (en) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 岩井商事株式会社 | Controller of hydrogen engine system, hydrogen engine system and power generation system |
| US10815912B2 (en) | 2016-08-01 | 2020-10-27 | Caterpillar Inc. | Natural gas fuel reformer control for lean burn gas engines |
-
2002
- 2002-03-26 JP JP2002086093A patent/JP2003278570A/en not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009002330A (en) * | 2007-05-18 | 2009-01-08 | Japan Gas Association | Auxiliary chamber type gas engine |
| KR100846426B1 (en) | 2007-07-03 | 2008-07-16 | 시에이솔루션스(주) | Fuel supply system |
| WO2009103097A1 (en) * | 2008-02-18 | 2009-08-27 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Internal combustion engine |
| CN101932812A (en) * | 2008-02-18 | 2010-12-29 | Ge延巴赫两合无限公司 | Internal combustion engine |
| JP2013209967A (en) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Osaka Gas Co Ltd | Method of operating auxiliary chamber type gas engine and auxiliary chamber type gas engine |
| JP2015203318A (en) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | 三菱重工業株式会社 | internal combustion engine system |
| AT516257A4 (en) * | 2015-01-23 | 2016-04-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | internal combustion engine |
| AT516257B1 (en) * | 2015-01-23 | 2016-04-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | internal combustion engine |
| US9850807B2 (en) | 2015-01-23 | 2017-12-26 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Internal combustion engine |
| JP2017002799A (en) * | 2015-06-10 | 2017-01-05 | 岩井商事株式会社 | Controller of hydrogen engine system, hydrogen engine system and power generation system |
| US10815912B2 (en) | 2016-08-01 | 2020-10-27 | Caterpillar Inc. | Natural gas fuel reformer control for lean burn gas engines |
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