JP2009227741A - 廃油エマルジョン燃料生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】廃油、石油、水などを混合して生成するエマルジョン燃料の運用に関わる諸条件を改善する。
【解決手段】燃料混合装置５１は、燃料移送設備３から移送された廃食油、重油、水、乳化剤を混合してエマルジョン燃料を生成してディーゼルエンジン発電装置１に移送する。発電装置１は、エマルジョン燃料の燃焼を行なった際の本体１１の運転特性および排気ガスのＮＯｘやＰＭの濃度を示す情報をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。混合制御装置６は発電装置１からの情報をもとに、廃食油、重油、水、乳化剤の適切な流量配分を計算する。混合制御装置６は、各種計測装置３５〜３８により測定した廃食油、重油、水、乳化剤の現在の単位時間あたりの流量の情報を取得し、これらの流量の配分が前述のように計算した流量配分となるようにモータ３９〜４２の回転数を制御する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、廃油を燃料として再利用する廃油エマルジョン燃料生成装置に関する。

従来、ディーゼルエンジン発電システムにおいて、例えば廃食油などの廃油と使用前の液体燃料、あるいは廃油と液体燃料と水と乳化剤を微細に混合したエマルジョン燃料を生成し、これをディーゼルエンジン燃料に適用することで、従来廃棄されていた廃油を再利用するものがある。このシステムを用いれば排気ガスの性状改善および燃焼効率の改善を行なうことができるので、システム運用コストの削減および地球環境改善への寄与が行なえるものとして期待されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３２３２８８号公報

前述したようなシステムでは、廃油、燃料、水などの混合割合を変化させることで、燃焼効率が高いエマルジョン燃料、または排気ガス性状の優れたエマルジョン燃料など、様々な性質のエマルジョン燃料を生成することができるが、燃料効率や排気ガス性状などの燃焼にかかる特性の所望の条件を満足させるための混合割合はディーゼルエンジンの運転状態によって異なる。しかしながら、これまで運用されていたシステムでは、エマルジョン燃料を生成するための廃油、燃料、水などの混合割合は固定の値、または手動操作による所望の値に設定されており、システムの運転状態に適合した混合割合によるエマルジョン燃料を生成できなかった。

そこで、本発明の目的は、廃油、石油、水などを混合して生成するエマルジョン燃料の運用に関わる諸条件を改善することが可能になる廃油エマルジョン燃料生成装置を提供することにある。

すなわち、本発明に係わる廃油エマルジョン燃料生成装置は、廃油、石油および水を混合してエマルジョン燃料を生成し、このエマルジョン燃料を燃焼するディーゼルエンジンの運転状態の監視結果にもとづいて、廃油供給手段により供給される廃油、石油供給手段により供給される石油、および水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御することを特徴とする。

本発明に係わる廃油エマルジョン燃料生成装置では、廃油、石油および水を混合して生成したエマルジョン燃料を燃焼するディーゼルエンジンの運転状態の監視結果にもとづいて、廃油供給手段により供給される廃油、石油供給手段により供給される石油、および、水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御するので、燃焼効率や排気ガス性状を適切な状態に改善することができる。

以下図面により本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図である。
本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、ディーゼルエンジン発電装置１、燃料供給設備２、燃料移送設備３、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５、および、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６を有する。

ディーゼルエンジン発電装置１は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１、運転制御装置１２、および、排気ガス監視装置１３を有する。ディーゼルエンジン発電装置本体１１は単なるディーゼルエンジンであってもよい。

運転制御装置１２は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の駆動部分の回転数やトルクなどを制御し、この制御に関する情報をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。

排気ガス監視装置１３は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１がエマルジョン燃料を燃焼することで発生する排気ガスの特性を監視し、この監視結果を示す情報をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。

具体的には、排気ガス監視装置１３は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１からの排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）の濃度やＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）の濃度を監視し、この監視結果を示す情報をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。

燃料供給設備２は、廃油の一種である廃食油を貯蔵する廃食油供給タンク２１、使用前の石油の一種である重油を貯蔵する重油供給タンク２２、水を貯蔵する水供給タンク２３、および乳化剤を貯蔵する乳化剤供給タンク２４を有する。乳化剤はエマルジョン燃料の混合状態の安定化のために用いられる。

燃料移送設備３は、廃食油移送ポンプ３１、重油移送ポンプ３２、水移送ポンプ３３、乳化剤移送ポンプ３４、廃食油流量計測装置３５、重油流量計測装置３６、水流量計測装置３７、および乳化剤流量計測装置３８を備える。これらの各種ポンプおよび計測装置の機能については後述する。

また、燃料移送設備３は、廃食油移送ポンプ３１を駆動させるモータ３９、重油移送ポンプ３２を駆動させるモータ４０、水移送ポンプ３３を駆動させるモータ４１、および乳化剤移送ポンプ３４を駆動させるモータ４２を備える。モータ３９〜４２の回転数は、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６により個別に制御される。

エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５は、燃料混合装置５１、エマルジョン燃料タンク５２、エマルジョン燃料移送ポンプ５３、エマルジョン燃料流量計測装置５４、および再循環ポンプ５６を備える。

また、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５は、エマルジョン燃料移送ポンプ５３を駆動させるためのモータ５７および再循環ポンプ５６を駆動させるためのモータ５８をさらに備える。モータ５７，５８の回転数は、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６により個別に制御される。

廃食油移送ポンプ３１は、廃食油供給タンク２１に貯蔵される廃食油を燃料混合装置５１に移送する。重油移送ポンプ３２は、重油供給タンク２２に貯蔵される重油を燃料混合装置５１に移送する。水移送ポンプ３３は、水供給タンク２３に貯蔵される水を燃料混合装置５１に移送する。乳化剤移送ポンプ３４は、乳化剤供給タンク２４に貯蔵される乳化剤を燃料混合装置５１に移送する。

廃食油流量計測装置３５は、廃食油移送ポンプ３１により移送される廃食油の単位時間あたりの流量を計測する。重油流量計測装置３６は、重油移送ポンプ３２により移送される重油の単位時間あたりの流量を計測する。水流量計測装置３７は、水移送ポンプ３３により移送される水の単位時間あたりの流量を計測する。乳化剤流量計測装置３８は、乳化剤移送ポンプ３４により移送される乳化剤の単位時間あたりの流量を計測する。

廃食油流量計測装置３５、重油流量計測装置３６、水流量計測装置３７、乳化剤流量計測装置３８は、計測結果を示す信号をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。

エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５の燃料混合装置５１は、廃食油移送ポンプ３１により移送される廃食油、重油移送ポンプ３２により移送される重油、水移送ポンプ３３により移送される水、および乳化剤移送ポンプ３４により移送される乳化剤を混合することでエマルジョン燃料を生成する。

燃料混合装置５１は、超音波キャビテーション技術を応用することで、廃食油、重油、水、および乳化剤が高圧力場においてサブミクロン状態で均一に混合されたエマルジョン燃料を生成する。

エマルジョン燃料タンク５２は、燃料混合装置５１により生成されたエマルジョン燃料を貯蔵する。エマルジョン燃料移送ポンプ５３は、エマルジョン燃料タンク５２に貯蔵されたエマルジョン燃料をディーゼルエンジン発電装置本体１１に移送する。ディーゼルエンジン発電装置本体１１は、エマルジョン燃料移送ポンプ５３により移送されたエマルジョン燃料を燃焼することで動力を得る。

エマルジョン燃料流量計測装置５４は、エマルジョン燃料移送ポンプ５３により移送されるエマルジョン燃料の単位時間あたりの流量を計測し、この計測結果を示す信号をディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に出力する。

ディーゼルエンジン発電装置本体１１とエマルジョン燃料タンク５２の間にはオーバーフローライン５５が設けられる。オーバーフローライン５５は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１からオーバーフローしたエマルジョン燃料の移送路である。

ディーゼルエンジン発電装置本体１１からオーバーフローしたエマルジョン燃料とは、エマルジョン燃料移送ポンプ５３からディーゼルエンジン発電装置本体１１に移送されたが、当該ディーゼルエンジン発電装置本体１１により燃焼しなかったエマルジョン燃料である。オーバーフローライン５５を通ったエマルジョン燃料はエマルジョン燃料タンク５２に戻され、再利用される。

また、再循環ポンプ５６は、エマルジョン燃料タンク５２に貯蔵された燃料を予め定められた時間が経過するごとに燃料混合装置５１に戻す。この再循環により戻された燃料は燃料混合装置５１により再び混合されて新たなエマルジョン燃料となるので、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の運転停止期間が長い場合でもエマルジョン燃料の油水が分離するのを防ぐことができ、常にエマルジョン燃料の正常状態を保持することができる。

図２は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の内部構成例を示すブロック図である。
図２に示すように、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６は、排ガス規制設定器６１、演算装置６２、第１出力制御装置６３、第２出力制御装置６４、廃食油種設定器６５、および再循環ポンプ運転時間タイマ設定器６６を備える。

排ガス規制設定器６１は、運転制御装置１２（図１参照）、演算装置６２、および外部の上乗せ規制値記憶部７と接続される。上乗せ規制値記憶部７はディーゼルエンジン燃料混合制御装置６に内蔵してもよい。

演算装置６２は、排気ガス監視装置１３（図１参照）および第１出力制御装置６３と接続される。
第１出力制御装置６３は、各種の流量計測装置３５〜３８（図１参照）と接続される。また、第１出力制御装置６３は、各種の移送ポンプ３１〜３４を駆動させるためのモータ３９〜４２とも接続される。

第２出力制御装置６４は、運転制御装置１２（図１参照）、エマルジョン燃料流量計測装置５４（図１参照）、およびモータ５７（図１参照）と接続される。
廃食油種設定器６５は再循環ポンプ運転時間タイマ設定器６６と接続され、再循環ポンプ運転時間タイマ設定器６６はモータ５８（図１参照）と接続される。

次に、図１および図２に示した構成の廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の処理動作の一例について説明する。
ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の排ガス規制設定器６１は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の駆動部分の回転数やトルク、および、ディーゼルエンジン発電装置本体１１からの排気ガスの各種有害物質の濃度の上限値を関連付けたテーブルデータを記憶する。排気ガスの各種有害物質の濃度は、ＮＯｘ濃度やＰＭ濃度である。

排ガス規制設定器６１は、運転制御装置１２から入力した情報、つまりディーゼルエンジン発電装置本体１１の駆動部分の現在の回転数やトルクの情報、および排ガス規制設定器６１に記憶されるテーブルデータで示される情報を照合することで、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の駆動部分の現在の回転数やトルクに対応したＮＯｘの濃度やＰＭ濃度の上限値を決定して、これを示す情報を演算装置６２に出力する。

演算装置６２は、排気ガス監視装置１３から入力した、現在の排気ガス中のＮＯｘ濃度や、ＰＭ濃度の値、および排ガス規制設定器６１から入力した各種濃度の上限値を比較することで、廃食油移送ポンプ３１からの廃食油、重油移送ポンプ３２からの重油、水移送ポンプ３３からの水、および乳化剤移送ポンプ３４からの乳化剤の適正な流量配分を流量配分の目標値として計算し、この計算した目標値の情報を第１出力制御装置６３に出力する。適正な流量配分とは、例えば排気ガスの各種濃度が前述した上限値を超えずに、かつ燃焼効率が最大限高くなるような流量配分である。

上乗せ規制値記憶部７は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１からの排気ガスの各種濃度の規制値（上限値）の上乗せ分の値の入力を受け付けて、これを記憶する機能を有する。例えば、廃食油供給タンク２１に貯蔵されている廃食油をもとに生成したエマルジョン燃料を燃焼することで排出される排気ガス中のＮＯｘの濃度の変動が激しい場合には、この変動分を上乗せ値として入力する。上乗せ規制値記憶部７に記憶された上乗せ値の情報は排ガス規制設定器６１に入力される。排ガス規制設定器６１は、前述のように計算した各種濃度の上限値に上乗せ規制値記憶部７からの上乗せ値を加算した値を示す情報を演算装置６２に出力する。

第１出力制御装置６３は、各種の流量計測装置３５〜３８からの、廃食油、重油、水および乳化剤の現在の単位時間あたりの流量の情報を入力し、この入力した情報をもとに、廃食油、重油、水および乳化剤の流量配分を計算する。第１出力制御装置６３は、計算した流量配分の値が演算装置６２からの情報で示される流量配分の目標値と一致するように各種モータ３９〜４２の回転数を制御する。

また、第２出力制御装置６４は、運転制御装置１２から入力した、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の駆動部分の現在の回転数やトルクの情報をもとに、エマルジョン燃料移送ポンプ５３からのエマルジョン燃料の単位時間あたりの適正な流量を、流量の目標値として計算する。そして、第２出力制御装置６４は、エマルジョン燃料流量計測装置５４からの、エマルジョン燃料の単位時間あたりの現在の流量の情報を入力し、この入力した流量が前述のように計算した流量の目標値と一致するようにモータ５７（図１参照）の回転数を制御する。

廃食油種設定器６５は、廃食油供給タンク２１に貯蔵される廃食油の種別の入力を受け付け、この入力した種別の情報を再循環ポンプ運転時間タイマ設定器６６に出力する。再循環ポンプ運転時間タイマ設定器６６は、廃食油種設定器６５から入力した廃食油の種別に応じて、再循環ポンプ５６（図１）を運転させるまでの適正な時間間隔を計算し、この時間間隔が経過した場合にはモータ５８（図１参照）を制御して再循環ポンプ５６を駆動させる。

以上説明したように、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、従来のような単純に廃食油、重油、水、乳化剤を混合して生成したエマルジョン燃料をディーゼルエンジン発電装置に供給するシステムと異なり、ディーゼルエンジン発電装置１の負荷運転状態、排気ガス性状（ＮＯｘ値、ＰＭ値）を監視し、この監視結果にしたがって、廃食油、重油、水、乳化剤の適切な流量配分を計算し、この計算した流量配分を目標値として、廃食油移送ポンプ３１、重油移送ポンプ３２、水移送ポンプ３３、乳化剤移送ポンプ３４により燃料混合装置５１に移送される廃食油、重油、水および乳化剤の流量配分を制御するので、廃食油の再利用を行ないつつ、燃焼効率と排気ガス性状を適切な状態とすることが出来る。

例えば、ディーゼルエンジン発電装置１の負荷運転状態にしたがって決定した、排気ガスの各種濃度の上限値が、排気ガスの現在の各種濃度に対して余裕がある場合は、現在の排気ガスの各種濃度が上限値を超えない程度に廃食油の混合割合を増加させる制御を行なうことができる。これにより燃焼効率の改善を実現出来る。

また、廃食油移送ポンプ３１から移送される廃食油が、食品工場等で取り扱われるような性状が一定している廃食油である場合には、エマルジョン燃料中の廃食油の割合を増やす制御を行なうようにすれば燃焼効率の改善が期待でき、多量の廃食油の再利用が可能となる。

また、廃食油移送ポンプ３１から移送される廃食油が、料理店等で取り扱われるような性状が不均一な廃食油である場合には、排気ガス中のＮＯｘやＰＭの増加が予想されるので、エマルジョン燃料中の廃食油の割合を減らす制御を行なうようにすれば排気ガス性状を規制値以下に抑える事ができ、ディーゼルエンジン発電装置１の安定運転化を図ることができる。

また、廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムが、排気ガス中のＮＯｘ濃度やＰＭ濃度の規制が厳しい地区に設けられる場合には、エマルジョン燃料中の水分の割合を増やす制御を行なうことで燃料効率改善よりも排気ガスの各種濃度の規制を優先させることが可能になる。

また、エマルジョン燃料タンクに移送されたエマルジョン燃料は、廃食油種に応じて決定された時間間隔により燃料混合装置に再循環されるので、エマルジョン燃料の混合状態が常に良好に保たれる。よって、従来から見られたような、分離された油水によるディーゼルエンジンの不安定な運転、および排気ガス性状の悪化を防止することができる。

廃食油供給タンク２１には、廃食油に限らず、廃油であれば例えば使用済みの切削油や潤滑油などを貯蔵してもよい。また、重油供給タンク２２には、重油に限らず使用前の燃料であれば、例えば軽油、灯油、あるいは航空燃料などの代替え燃料を貯蔵してもよい。また、燃料混合装置５１は、エマルジョン燃料の生成能力を向上させるために、混合槽を複数台設けた構成としてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成は、図１に示したものと基本的にほぼ同様であるので、同一部分の説明は省略する。
図３は、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図である。
図３に示したように、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成（図１参照）とほぼ同様であるが、燃料混合装置５１に廃食油を供給するための廃食油供給タンク２１、廃食油移送ポンプ３１、廃食油流量計測装置３５、およびモータ３９を複数組備える。

具体的には、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステム（図１参照）と比較して、廃食油供給タンク２１、廃食油移送ポンプ３１、廃食油流量計測装置３５およびモータ３９を備える代わりに、廃食油供給タンク２１（図１参照）と同じ廃食油供給タンク２１ａ，２１ｂ、廃食油移送ポンプ３１（図１参照）と同じ廃食油移送ポンプ３１ａ，３１ｂ、廃食油流量計測装置３５（図１参照）と同じ廃食油流量計測装置３５ａ，３５ｂ、およびモータ３９と同じモータ３９ａ，３９ｂを備える。

廃食油供給タンク２１ａ、廃食油移送ポンプ３１ａ、廃食油流量計測装置３５ａ、モータ３９ａ、燃料混合装置５１、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６間の設置関係、および廃食油供給タンク２１ｂ、廃食油移送ポンプ３１ｂ、廃食油流量計測装置３５ｂ、モータ３９ｂ、燃料混合装置５１、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６間の設置関係は、図１に示した廃食油供給タンク２１、廃食油移送ポンプ３１、廃食油流量計測装置３５、モータ３９、燃料混合装置５１、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６間の設置関係と同じである。

廃食油供給タンク２１ａ，２１ｂにはそれぞれ異なる種類の廃食油が貯蔵される。廃食油供給タンク２１ａに貯蔵された廃食油は、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６により制御されるモータ３９ａの回転駆動にしたがって廃食油移送ポンプ３１ａ、廃食油流量計測装置３５ａを介して燃料混合装置５１に移送される。また、廃食油供給タンク２１ｂに貯蔵された廃食油は、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６により制御されるモータ３９ｂの回転駆動にしたがって廃食油移送ポンプ３１ｂ、廃食油流量計測装置３５ｂを介して燃料混合装置５１に移送される。

この例では、燃料混合装置５１に廃食油を供給するための廃食油供給タンク２１、廃食油移送ポンプ３１、廃食油流量計測装置３５およびモータ３９と同じ装置を２組備える構成としたが、さらに多くの組を備える構成としてもよい。

図４は、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の内部構成例を示すブロック図である。
図４に示したように、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の内部構成は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置６の内部構成（図２参照）とほぼ同様であるが、複数廃食油混合比率設定器６７をさらに備える。

複数廃食油混合比率設定器６７は、外部の、廃食油の組合せ運転モード設定器８と接続される。廃食油の組合せ運転モード設定器８は、廃食油供給タンク２１ａ，２１ｂに貯蔵される各種の廃食油のうちエマルジョン燃料の生成に用いる廃食油の種別の入力を受け付け、この入力した種別の情報を複数廃食油混合比率設定器６７に出力する。

また、複数廃食油混合比率設定器６７は、廃食油の種別の組合せの情報、および、この組合せに属する各種の廃食油の混合割合の情報を関連付けたテーブルデータを記憶する。このテーブルデータにおける各種の廃食油の混合割合は、燃焼効率、排気ガス性状が最適となるような混合割合である。

複数廃食油混合比率設定器６７は、廃食油の組合せ運転モード設定器８からの廃食油の種別の情報および複数廃食油混合比率設定器６７内に記憶したテーブルデータを照合することで、廃食油の組合せ運転モード設定器８からの廃食油の種別に対応した混合割合を決定して、この混合割合の情報を演算装置６２に出力する。

演算装置６２は、ディーゼルエンジン発電装置本体１１の運転特性の情報、ディーゼルエンジン発電装置本体１１による排気ガス性状の情報、および複数廃食油混合比率設定器６７からの情報で示される廃食油の混合割合にもとづいて、廃食油、重油、水、乳化剤の流量配分を決定する。ここで、廃食油の流量配分は種別ごとに決定される。

第１出力制御装置６３は、各種流量計測装置３５ａ，３５ｂ，３６〜３８からの、各種廃食油、重油、水および乳化剤の単位時間あたりの現在の流量の情報を入力し、この入力した情報で示される流量配分が演算装置６２からの情報で示される流量配分の目標値と一致するように、各種モータ３９ａ，３９ｂ，４０〜４２の回転数を制御する。廃食油移送ポンプ３１ａ，３１ｂからの各種の廃食油は燃料混合装置５１により重油、水、乳化剤と混合されてエマルジョン燃料となる。

以上説明したように、本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、ディーゼルエンジン発電装置１の負荷運転状態および排気ガス性状の監視結果にしたがって、各種の廃食油、重油、水、乳化剤の適切な流量配分を計算し、この計算した流量配分を目標値として、燃料混合装置５１に移送される廃食油、重油、水および乳化剤の流量配分を制御するので、複数種類の廃食油の再利用を行ないつつ、燃焼効率と排気ガス性状を適切な状態とすることが出来る。また、複数種類の廃食油の再利用を行なうことで様々な特性のエマルジョン燃料を生成することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成のうち、図１に示したものと同一部分の説明は省略する。
図５は、本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図である。
このシステムでは、廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムにディーゼルエンジン発電装置１（図１参照）を設ける代わりにディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂを設けた場合について説明する。

この場合、ディーゼルエンジン発電装置１ａと１ｂではディーゼルエンジン発電装置本体１１の個体差、運転時間、オーバホール内容などが異なる。ここで、単一の燃料供給設備２、燃料移送設備３、およびエマルジョン燃料製造・貯蔵設備５（図１参照）を運用することで生成したエマルジョン燃料を複数台のディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂにそれぞれ供給すると仮定すると、ディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂのうち一番特性の悪い装置に合わせた運転制御を行なうことになってしまうため、廃食油を燃料として効率よく運用することが出来ない。

そこで、本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムで設けた、ディーゼルエンジン発電装置１、燃料移送設備３、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６を有するシステムを複数組備える。

具体的には、本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステム（図５参照）は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステム（図１参照）で設置された単一の燃料供給設備２を備えるとともに、燃料移送設備３（図１参照）と同じ燃料移送設備３ａ，３ｂを更に備え、ディーゼルエンジン発電装置１（図１参照）と同じディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂを更に備え、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５（図１参照）と同じエマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ａ，５ｂを更に備え、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６（図１参照）と同じディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ａ，６ｂを更に備える。

燃料移送設備３ａ、ディーゼルエンジン発電装置１ａ、燃料供給設備２、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ａ、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ａ間の設置関係、および、燃料移送設備３ｂ、ディーゼルエンジン発電装置１ｂ、燃料供給設備２、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ｂ、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ｂ間の設置関係は、図１に示した燃料移送設備３、ディーゼルエンジン発電装置１、燃料供給設備２、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５、ディーゼルエンジン燃料混合制御装置６間の設置関係と同じである。

本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの燃料供給設備２（図５参照）は、本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの燃料供給設備２が備えた廃食油供給タンク２１、重油供給タンク２２、水供給タンク２３、乳化剤供給タンク２４（図１参照）を有する。

この燃料供給設備２の廃食油供給タンク２１は、燃料移送設備３ａの廃食油移送ポンプ３１および燃料移送設備３ｂの廃食油移送ポンプ３１に廃食油を供給する。また、燃料供給設備２の重油供給タンク２２は、燃料移送設備３ａの重油移送ポンプ３２および燃料移送設備３ｂの重油移送ポンプ３２に重油を供給する。

燃料供給設備２の水供給タンク２３は、燃料移送設備３ａの水移送ポンプ３３および燃料移送設備３ｂの水移送ポンプ３３に水を供給する。また、燃料供給設備２の乳化剤供給タンク２４は、燃料移送設備３ａの乳化剤移送ポンプ３４および燃料移送設備３ｂの乳化剤移送ポンプ３４に乳化剤を供給する。

燃料移送設備３ａは、燃料供給設備２から供給された廃油、重油、水、乳化剤をエマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ａに移送する。燃料移送設備３ｂは、燃料供給設備２から供給された廃油、重油、水、乳化剤をエマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ｂに移送する。

エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ａは、燃料移送設備３ａから移送された廃油、重油、水、乳化剤からエマルジョン燃料を生成し、これをディーゼルエンジン発電装置１ａに移送する。また、エマルジョン燃料製造・貯蔵設備５ｂは、燃料移送設備３ｂから移送された廃油、重油、水、乳化剤からエマルジョン燃料を生成し、これをディーゼルエンジン発電装置１ｂに移送する。

燃料移送設備３ａが備える各種ポンプ３１，３２，３３，３４を駆動するモータ３９〜４２の回転数は、ディーゼルエンジン発電装置１ａによる燃焼効率および排気ガス性状が最適になるようにディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ａが制御し、燃料移送設備３ｂが備える各種ポンプ３１，３２，３３，３４を駆動するモータ３９〜４２の回転数は、ディーゼルエンジン発電装置１ｂによる燃焼効率および排気ガス性状が最適になるようにディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ｂが制御する。

本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムはディーゼルエンジン発電装置統括運転制御装置９を更に備える。運転制御装置９は、システム全体の必要稼動量の大小に応じて、各組のシステムの運転の有無を個別に制御するべく、ディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂおよびディーゼルエンジン燃料混合制御装置６ａ，６ｂに対し、運転、停止、負荷設定などの個別制御を行なう。

以上説明したように、本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムは、ディーゼルエンジン発電装置１（図１参照）と同じ装置が複数台設置されている場合において、個々のディーゼルエンジン発電装置本体１１の特性に合わせたエマルジョン燃料の生成を行なう事ができるため、個々のディーゼルエンジン発電装置１ａ，１ｂによる燃焼効率、排気ガス特性を最適に保ちながら、廃食油を燃料として有効に運用する事が出来る。

なお、この発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を省略してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置の内部構成例を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムのディーゼルエンジン燃料混合制御装置の内部構成例を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態における廃食油エマルジョン燃料利用発電プラントシステムの構成例を示すブロック図。

符号の説明

１…ディーゼルエンジン発電装置、２…燃料供給設備、３，３ａ，３ｂ…燃料移送設備、５，５ａ，５ｂ…エマルジョン燃料製造・貯蔵設備、６，６ａ，６ｂ…ディーゼルエンジン燃料混合制御装置、７…上乗せ規制値記憶部、８…廃食油の組合せ運転モード設定器、９…ディーゼルエンジン発電装置統括運転制御装置、１１…ディーゼルエンジン発電装置本体、１２…運転制御装置、１３…排気ガス監視装置、２１，２１ａ，２１ｂ…廃食油供給タンク、２２…重油供給タンク、２３…水供給タンク、２４…乳化剤供給タンク、３１，３１ａ，３１ｂ…廃食油移送ポンプ、３２…重油移送ポンプ、３３…水移送ポンプ、３４…乳化剤移送ポンプ、３５，３５ａ，３９ｂ…廃食油流量計測装置、３６…重油流量計測装置、３７…水流量計測装置、３８…乳化剤流量計測装置、３９，３９ａ，３９ｂ，４０，４１，４２，５７，５８…モータ、５１…燃料混合装置、５２…エマルジョン燃料タンク、５３…エマルジョン燃料移送ポンプ、５４…エマルジョン燃料流量計測装置、５５…オーバーフローライン、５６…再循環ポンプ、６１…排ガス規制値設定器、６２…演算装置、６３…第１出力制御装置、６４…第２出力制御装置、６５…廃食油種設定器、６６…再循環ポンプ運転時間タイマ設定器、６７…複数廃食油混合比率設定器。

Claims (8)

1. 廃油を供給する廃油供給手段と
   石油を供給する石油供給手段と、
   水を供給する水供給手段と、
   前記供給される廃油、石油および水を混合してエマルジョン燃料を生成する燃料改質手段と、
   この燃料改質手段により生成されたエマルジョン燃料をディーゼルエンジンに供給する燃料供給手段と、
   この燃料供給手段により供給されたエマルジョン燃料を燃焼する前記ディーゼルエンジンの運転状態を監視する運転状態監視手段と、
   この運転状態監視手段による監視結果にもとづいて、前記廃油供給手段により供給される廃油、前記石油供給手段により供給される石油、および前記水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御する流量制御手段と
   を備えたことを特徴とする廃油エマルジョン燃料生成装置。
2. 前記ディーゼルエンジンが前記燃料供給手段により供給されたエマルジョン燃料を燃焼することで発生する排気ガスの特性を監視する排気ガス監視手段と、
   前記運転状態監視手段による監視結果にもとづいて、前記排気ガスの特性の条件を計算する計算手段と
   をさらに備え、
   前記流量制御手段は、
   前記排気ガス監視手段により監視された排気ガスの特性が前記計算手段により計算された条件を満たすように、前記廃油供給手段により供給される廃油、前記石油供給手段により供給される石油、および前記水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。
3. 前記排気ガス監視手段は、前記ディーゼルエンジンから発生した排気ガス中の窒素酸化物の濃度および粒子状物質濃度の少なくとも一方を監視し、
   前記計算手段は、前記運転状態監視手段による監視結果にもとづいて、前記排気ガス監視手段による監視対象の濃度の条件を計算し、
   前記流量制御手段は、
   前記排気ガス監視手段により監視された濃度が、前記計算手段により計算された条件を満たすように、前記廃油供給手段により供給される廃油、前記石油供給手段により供給される石油、および前記水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする請求項２に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。
4. 前記廃油供給手段により供給される廃油の流量を計測する廃油流量計測手段と、
   前記石油供給手段により供給される石油の流量を計測する石油流量計測手段と、
   前記水供給手段により供給される水の流量を計測する水流量計測手段と、
   前記運転状態監視手段による監視結果にもとづいて、前記廃油供給手段により供給される廃油の流量、前記石油供給手段により供給される石油の流量、および前記水供給手段により供給される水の流量の条件をそれぞれ計算する計算手段と
   をさらに備え、
   前記流量制御手段は、
   前記廃油流量計測手段、石油流量計測手段および水流量計測手段により計測された各流量が前記計算手段により計算された条件を満たすように、前記廃油供給手段により供給される廃油、前記石油供給手段により供給される石油、および前記水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。
5. 前記燃料供給手段により前記ディーゼルエンジンに供給され、かつ、燃焼前のエマルジョン燃料を予め定められた時間間隔により前記燃料改質手段に循環させる制御を行なう燃料循環制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置
6. 前記廃油供給手段は、複数種類の廃油を別々に供給し、
   前記流量制御手段は、
   前記運転状態監視手段による監視結果にもとづいて、前記廃油供給手段により供給される廃油の種類ごとの流量、前記石油供給手段により供給される石油、および前記水供給手段により供給される水の流量をそれぞれ制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。
7. 前記流量制御手段は、前記燃料改質手段による前記各種の廃油の混合割合が予め定められた割合となるように、前記廃油供給手段により供給される廃油の流量を種類ごとに制御する
   ことを特徴とする請求項６に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。
8. 前記廃油供給手段は、前記廃油を貯蔵する廃油貯蔵手段、および、この貯蔵された廃油を移送する廃油移送手段とでなり、
   前記石油供給手段は、前記石油を貯蔵する石油貯蔵手段、および、この貯蔵された石油を貯蔵する石油移送手段とでなり、
   前記水供給手段は、前記水を貯蔵する水貯蔵手段、および、この貯蔵された水を移送する水移送手段とでなり、
   前記ディーゼルエンジン、廃油移送手段、石油移送手段、水移送手段、燃料改質手段、燃料供給手段、運転状態監視手段、および流量制御手段を有する系統が複数あり、
   前記各系統のディーゼルエンジンおよび流量制御手段の動作をそれぞれ制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の廃油エマルジョン燃料生成装置。

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