JP2012007498A - Engine and power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動力機関及び発電システムに関し、とくに高粘度油を燃焼させることにより動力を得るエンジンにおいて、簡素な仕組みで効率よく高粘度油の粘度を低下させるための技術に関する。 The present invention relates to a power engine and a power generation system, and more particularly to a technique for efficiently reducing the viscosity of a high viscosity oil with a simple mechanism in an engine that obtains power by burning high viscosity oil.
近年、環境対策として、化石燃料に代えてジャトロファなどの植物由来の液体燃料(植物油)を発電所における燃焼システムに利用する試みが行われている。ここで植物油は、元来、粘度が高く、低温下では更に粘度が低下するため、エンジンのノズルにおける油の噴霧が適正に行われず、エンジン内部に不完全燃焼によるカーボンの付着などが生じてしまい、エンジンの駆動に不調をきたしてしまう。 In recent years, as an environmental measure, attempts have been made to use plant-derived liquid fuel (vegetable oil) such as jatropha instead of fossil fuel for a combustion system in a power plant. Here, vegetable oil is inherently high in viscosity and further decreases in viscosity at low temperatures, so that oil spraying at the nozzle of the engine is not performed properly, and carbon adheres due to incomplete combustion inside the engine. The engine will not work properly.
これに対して、例えば、特許文献1には、エンジンに供給される植物油をヒータで加熱することで、植物油の粘度を低下させる方法が記載されている。かかる方法によれば、植物油の粘度が低下することで、植物油の噴射が適正に行われ、円滑なエンジンの駆動が実現される。 On the other hand, for example, Patent Document 1 describes a method of reducing the viscosity of vegetable oil by heating the vegetable oil supplied to the engine with a heater. According to such a method, the viscosity of the vegetable oil is reduced, so that the vegetable oil is properly injected and smooth engine driving is realized.
また特許文献2には、バイオ・ディーゼル・フューエル等の高粘度燃料であっても、エンジン始動から短時間で十分に加熱して流動化させることを可能とすべく、液体燃料を吸引作用でディーゼルエンジンに供給する燃料吸引手段と、燃料吸引手段に並列接続され、軽油およびバイオ・ディーゼル・フューエルなどの高粘度燃料の2種類の液体燃料をそれぞれ供給する2系統の燃料供給ラインと、上記燃料吸引手段によりいずれの燃料供給ラインから液体燃料を吸引するかを選択する燃料選択手段とを備え、燃料供給ラインに設けられる高粘度燃料用タンクとディーゼルエンジンとの間に、エンジン潤滑油を循環供給して高粘度燃料を加熱する燃料加熱手段を設けることが記載されている。 Further, Patent Document 2 discloses that even a high-viscosity fuel such as bio-diesel fuel can be heated by diesel fuel with a suction action so that it can be sufficiently heated and fluidized in a short time from the start of the engine. Fuel suction means for supplying to the engine, two fuel supply lines connected in parallel to the fuel suction means for supplying two types of liquid fuels such as light oil and high-viscosity fuel such as bio-diesel, fuel, etc., and the fuel suction Fuel selection means for selecting from which fuel supply line the liquid fuel is sucked by the means, and circulating engine lubricating oil is supplied between the high-viscosity fuel tank provided in the fuel supply line and the diesel engine. And providing a fuel heating means for heating the high viscosity fuel.
上記特許文献1記載の方法では、外部からの熱源を確保する必要があるため、コストの上昇を招くという問題がある。 In the method described in Patent Document 1, it is necessary to secure an external heat source, which causes a problem of increasing costs.
また特許文献2記載の方法では、高粘度燃料をタンク内で加熱しているため、植物油由来の高粘度燃料の加熱/冷却が繰り返し行われる可能性があり、高粘度燃料に変質や劣化が生じる可能性がある。 In the method described in Patent Document 2, since the high-viscosity fuel is heated in the tank, there is a possibility that heating / cooling of the high-viscosity fuel derived from vegetable oil may be repeatedly performed, and the high-viscosity fuel is altered or deteriorated. there is a possibility.
またエンジン潤滑油と高粘度燃料とを熱交換させるための熱交換器を高粘度燃料が貯留されるタンク内に設けているため、熱交換器の配管が破損した場合、高粘度燃料にエンジン潤滑油が混合する可能性があり、ディーゼルエンジンの運転に支障を来すおそれがある。また熱交換器をタンク内に設けることで、タンクの構成が複雑化し製造工数や製造コストも増大する。 In addition, a heat exchanger for exchanging heat between the engine lubricating oil and the high-viscosity fuel is installed in the tank where the high-viscosity fuel is stored. There is a possibility of oil mixing, which may interfere with the operation of the diesel engine. Further, by providing the heat exchanger in the tank, the configuration of the tank becomes complicated, and the number of manufacturing steps and the manufacturing cost increase.
またエンジン潤滑油(エンジンオイル)は、エンジンの潤滑に必要とされる粘度を保つために、その温度が常時適正範囲内に維持されている必要があるが、エンジン潤滑油を高粘度燃料と熱交換させることによりエンジン潤滑油の温度を適正な範囲に維持することが難しくなり、これによりディーゼルエンジンの運転に影響が生じる可能性がある。 In addition, engine lubricating oil (engine oil) needs to maintain its temperature within the proper range at all times in order to maintain the viscosity required for engine lubrication. The replacement makes it difficult to maintain the temperature of the engine lubricating oil within an appropriate range, which may affect the operation of the diesel engine.
本発明は、こうした背景に鑑みてなされたものであり、簡素な仕組みで効率よく高粘度油の粘度を低下させることが可能な動力機関及び発電システムを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of such a background, and it aims at providing the power engine and electric power generation system which can reduce the viscosity of high-viscosity oil efficiently with a simple mechanism.
上記目的を達成するための本発明の一つは、動力機関であって、高粘度油を燃焼させることにより動力を得るエンジンと、冷媒を循環させることにより前記燃焼により生じた熱を放熱する冷却機構と、前記高粘度油と前記冷媒とを熱交換させることにより前記高粘度油の粘度を低下させる熱交換器と、を備えることとする。 In order to achieve the above object, one of the present inventions is a power engine, an engine that obtains power by burning high viscosity oil, and cooling that dissipates heat generated by the combustion by circulating a refrigerant. A mechanism and a heat exchanger that lowers the viscosity of the high-viscosity oil by exchanging heat between the high-viscosity oil and the refrigerant are provided.
本発明においては、このようにエンジンの熱を放熱する冷却機構の冷媒と熱交換させることにより高粘度油を加熱してその粘度を低下させるので、エンジンの排熱を有効に利用してエンジンの燃料として適切に用いることが可能な粘度まで高粘度油の粘度を低下させることができる。 In the present invention, heat exchange with the refrigerant of the cooling mechanism that dissipates the heat of the engine in this way heats the high-viscosity oil and lowers its viscosity. Therefore, the exhaust heat of the engine is effectively used to The viscosity of the high viscosity oil can be reduced to a viscosity that can be suitably used as a fuel.
本発明の他の一つは、上記動力機関であって、前記熱交換器は、前記冷媒が流通する第1の流通管と、前記第1の流通管の内部を通り、前記高粘度油が流通する第2の流通管と、を備え、前記第2の流通管は、前記第1の流通管の内部において螺旋状となる部分を有することとする。 Another aspect of the present invention is the power engine, wherein the heat exchanger passes through a first flow pipe through which the refrigerant flows and the first flow pipe, and the high-viscosity oil flows through the first flow pipe. A second circulation pipe that circulates, and the second circulation pipe has a spiral portion inside the first circulation pipe.
熱交換器として上記構造のものを採用することで、高粘度油を冷媒と効率よく熱交換させることができる。これによれば、エンジンの排熱を有効に利用してエンジンの燃料として適切な粘度まで高粘度油の粘度を低下させることができる。 By adopting the above structure as the heat exchanger, the high viscosity oil can be efficiently heat-exchanged with the refrigerant. According to this, the viscosity of the high-viscosity oil can be reduced to an appropriate viscosity as fuel for the engine by effectively utilizing the exhaust heat of the engine.
本発明の他の一つは、上記動力機関であって、前記第2の流通管を流通する前記高粘度油は、前記高粘度油が貯留されているタンクから供給され、前記高粘度油は、前記第2の流通管を流通した後に前記燃焼室に導かれることとする。 Another aspect of the present invention is the power engine, wherein the high-viscosity oil flowing through the second distribution pipe is supplied from a tank in which the high-viscosity oil is stored, and the high-viscosity oil is Then, after flowing through the second flow pipe, it is guided to the combustion chamber.
本発明によれば、高粘度油は、タンクから第2の流通管に供給され、その後に燃焼室に導かれることとなる。このように高粘度油はタンクの外部で加熱されるので、タンクの内部で高粘度油を加熱する場合に比べて加熱の対象となる高粘度油が少なくて済む。これによれば、エンジンの排熱を有効に利用してエンジンの燃料として適切な粘度まで高粘度油の粘度を低下させることができる。 According to the present invention, the high-viscosity oil is supplied from the tank to the second flow pipe and then led to the combustion chamber. Since the high-viscosity oil is heated outside the tank as described above, the amount of the high-viscosity oil to be heated is less than that when the high-viscosity oil is heated inside the tank. According to this, the viscosity of the high-viscosity oil can be reduced to an appropriate viscosity as fuel for the engine by effectively utilizing the exhaust heat of the engine.
本発明の他の一つは、上記動力機関であって、前記エンジンは、軽油と前記高粘度油の少なくともいずれかを燃焼させる燃焼室と、前記冷却機構を構成し前記冷媒を冷却するラジエータとを備えたディーゼルエンジンであり、前記冷媒は、前記燃焼室、前記熱交換器、及び前記ラジエータを順に循環することとする。 Another aspect of the present invention is the power engine, wherein the engine includes a combustion chamber that burns at least one of light oil and the high-viscosity oil, a radiator that constitutes the cooling mechanism and cools the refrigerant, It is assumed that the refrigerant circulates through the combustion chamber, the heat exchanger, and the radiator in order.
また本発明の他の一つは、発電システムであって、高粘度油を燃焼させることにより動力を得るエンジンと、冷媒を循環させることにより前記燃焼により生じた熱を放熱する冷却機構と、前記高粘度油と前記冷媒とを熱交換させることにより前記高粘度油の粘度を低下させる熱交換器と、前記高粘度油の原料を焙煎する焙煎装置と、前記焙煎装置により焙煎された後の前記原料から前記高粘度油を抽出する搾油装置と、前記搾油装置により抽出された前記高粘度油を濾過する濾過器と、前記濾過後の前記高粘度油が貯留されるタンクと、前記エンジンの動力により発電を行う発電機とを備えることとする。 Another aspect of the present invention is a power generation system, an engine that obtains power by burning high-viscosity oil, a cooling mechanism that dissipates heat generated by the combustion by circulating a refrigerant, A heat exchanger that lowers the viscosity of the high-viscosity oil by exchanging heat between the high-viscosity oil and the refrigerant, a roasting device that roasts the raw material of the high-viscosity oil, and roasted by the roasting device An oil extraction device that extracts the high-viscosity oil from the raw material after the filtration, a filter that filters the high-viscosity oil extracted by the oil extraction device, a tank in which the high-viscosity oil after the filtration is stored, And a generator that generates power using the power of the engine.
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the subject which this application discloses, and its solution method are clarified by the column of the form for inventing, and drawing.
本発明によれば、簡素な仕組みで効率よく高粘度油の粘度を低下させることができる。 According to the present invention, the viscosity of the high viscosity oil can be efficiently reduced with a simple mechanism.
以下、実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
図1に一実施形態として説明するバイオオイル発電システム(以下、発電システム1と称する。)の概略的な構成を示している。同図に示すように、発電システム1は、焙煎処理部10、搾油部20、ブリケット部30、脱リン処理部40、濾過部50、及び発電部60を備える。
Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a bio-oil power generation system (hereinafter referred to as a power generation system 1) described as an embodiment. As shown in the figure, the power generation system 1 includes a roasting processing unit 10, an
焙煎処理部10は、高粘度油であるバイオオイル燃料(以下、バイオオイルと称する。)の原料となる種子を焙煎(乾燥)するための焙煎装置11を含む。バイオオイルの原料となる種子は、例えば、ジャトロファ(Jatropha curcas)、パーム(Palm)、大豆(Soy bean)、菜種(Rapeseed)、ひまわり(Sunflower)、ココナッツ(Coconut)などであるが、必ずしもこれらに限られるわけではない。また高粘度油の原料は必ずしも種子に限られず、植物油、廃食油等、他の種類の高粘度油であってもよい。
The roasting processing unit 10 includes a
搾油部20は、焙煎処理部10にて焙煎された種子から租油を抽出する搾油装置21、搾油装置21によって抽出された租油が貯留される租油容器22、搾油によって生じた残渣が貯留される残渣容器23、及び租油を濾過する租油濾過器24を含む。
The
ブリケット部30は、搾油部20の残渣容器23に貯留された残渣からブリケット(Briquet:豆炭)を生成するブリケット装置31を含む。ブリケット部30にて生成されたブリケットは、例えば、当該発電システム1外に搬出され、燃料用途などに利用される。
The
脱リン処理部40は、搾油部20の租油濾過器24にて濾過された後の租油からリン成分を除去する脱リン処理を行う。脱リン処理によって、後述するディーゼルエンジン62の運転の妨げ(デポジットの生成/堆積、燃料漏れ等)となるリン成分が除去される。
The dephosphorization process part 40 performs the dephosphorization process which removes a phosphorus component from the fuel oil filtered by the
濾過部50は、租油を脱リン処理することにより生成されるバイオオイルを加圧する加圧ポンプ51、加圧されたバイオオイルを脱水/濾過するフィルタープレス52を含む。
The filtration unit 50 includes a pressure pump 51 that pressurizes bio-oil generated by dephosphorizing the oil and a
発電部60は、濾過部50にて脱水/濾過された後のバイオオイルが貯留されるバイオオイル貯留タンク61、軽油又は高粘度油を燃焼させることにより動力を得るディーゼルエンジン62、軽油が貯留される軽油タンク63、後述する燃焼室621に軽油又は高粘度油を噴射する燃料噴射装置64(Fuel Injection System)、燃料噴射装置64に燃料を供給する燃料供給装置65、軽油タンク63と燃料供給装置65との間に設けられる燃料フィルタ66、バイオオイル貯留タンク61から供給されるバイオオイルを加熱(加温)するバイオオイル加熱装置67、バイオオイル加熱装置67と燃料供給装置65との間に設けられるバイオオイルフィルタ68、及びディーゼルエンジン62の動力を利用して発電を行う発電機69を含む。尚、発電部60のうち発電機69を除く構成によって動力機関が構成される。
The power generation unit 60 includes a bio-oil storage tank 61 in which bio-oil dehydrated / filtered by the filtration unit 50 is stored, a diesel engine 62 that obtains power by burning light oil or high-viscosity oil, and light oil is stored. A light oil tank 63, a fuel injection system 64 (Fuel Injection System) for injecting light oil or high-viscosity oil into a
ディーゼルエンジン62は、1つ以上のピストン/シリンダ構成を含む燃焼室621、燃焼室621に燃焼に必要な空気を導く吸気マニホールド622(Intake manifold)、排気を燃焼室621の外部に排出させる排気マニホールド623(Exhaust manifold)、排気マニホールド623から排出される排気のエネルギーを利用して圧縮した外気を吸気マニホールド622に供給する過給器624、及び燃焼室621の排熱を吸収した冷媒を冷却する冷却機構を構成するラジエータ625(Radiator)を備える。
The diesel engine 62 includes a
過給機624は、例えば、ターボチャージャー(Turbocharger)やスーパーチャージャー(Supercharger)などである。 The supercharger 624 is, for example, a turbocharger or a supercharger.
ラジエータ625は、例えば、ディーゼルエンジン62のウォータージャケットに循環させる冷媒が流通しその外面に複数のフィンが設けられた多数の細管を備えて構成される。冷媒は、例えば、ロングライフクーラント(LLC:Long Life Coolant)や不凍液が添加された冷却水である。冷媒は、ラジエータ625、燃焼室621、及びバイオオイル加熱装置67が備える後述の熱交換器を循環する。
The radiator 625 includes, for example, a large number of thin tubes in which a refrigerant to be circulated in a water jacket of the diesel engine 62 flows and a plurality of fins are provided on the outer surface. The refrigerant is, for example, cooling water to which a long life coolant (LLC) or an antifreeze is added. The refrigerant circulates in a heat exchanger (described later) included in the radiator 625, the
燃料供給装置65は、ディーゼルエンジン62の動作中に軽油タンク63から供給される軽油、又はバイオオイル貯留タンク61から供給されるバイオオイルを燃料噴射装置64に供給する。燃料供給装置65は、三方弁等を用いて構成され、軽油又はバイオオイルのいずれかを選択して燃料噴射装置64に供給する。尚、燃料供給装置65は、必ずしも軽油又はバイオオイルのいずれか一方のみを択一的に選択するのではなく、両者を混合して燃料噴射装置64に供給するものであってもよい。その場合、燃料供給装置65は、例えば、バイオオイルの温度、外気温、軽油タンク63の軽油残量、バイオオイル貯留タンク61のバイオオイル残量、燃焼室621の外壁温度、燃焼室621内の温度、ディーゼルエンジン62の回転数、発電機69の出力、発電機69の出力を利用する負荷の電力消費量等をパラメータとする制御を行って軽油とバイオオイルの混合比を調節する。
The
バイオオイル加熱装置67は、ディーゼルエンジン62の排熱を利用してバイオオイルを加熱する。具体的には、ラジエータ625を流通する冷媒は、ラジエータ625から配管81を通って燃焼室621に導かれた後、配管82を通ってバイオオイル加熱装置67に流入し、バイオオイル加熱装置67から配管83を通って再びラジエータ625に導かれる。一方、バイオオイルは、バイオオイル貯留タンク61から配管71を通ってバイオオイル加熱装置67に流入し、ここで冷媒と熱交換して加熱された後、配管72を通って燃料供給装置65に導かれる。
The bio
ここで冷媒の温度はディーゼルエンジン62が備える温度調節機構によって適正範囲内に自動的に維持される。即ちラジエータ625や燃焼室621にて温度センサ等を用いて計測される冷媒の温度が上昇すると、温度調節機構は三方弁の開度を調節してラジエータ625への冷媒の流入量を増大させる。また冷媒の温度が低下すると、温度調節機構は三方弁の開度を調節して燃焼室621への冷媒の流入量を増大させる。
Here, the temperature of the refrigerant is automatically maintained within an appropriate range by a temperature adjustment mechanism provided in the diesel engine 62. That is, when the temperature of the refrigerant measured using a temperature sensor or the like in the radiator 625 or the
このようにディーゼルエンジン62の温度調節機構によって冷媒の温度が適正範囲内に常に自動的に維持されるので、この冷媒と熱交換されるバイオオイルの温度も適正範囲内に維持される。またディーゼルエンジン62の温度調節機構は、例えば、冷却水の温度が危険温度(例えば100°C)を超えるとディーゼルエンジン62を自動停止させるので、バイオオイルの温度が極端に上昇してディーゼルエンジン62の運転に影響を与えるようなこともない。 As described above, the temperature of the refrigerant is always automatically maintained within the appropriate range by the temperature adjusting mechanism of the diesel engine 62, so that the temperature of the bio-oil heat exchanged with the refrigerant is also maintained within the appropriate range. In addition, the temperature adjustment mechanism of the diesel engine 62 automatically stops the diesel engine 62 when the temperature of the cooling water exceeds a dangerous temperature (for example, 100 ° C.). There will be no impact on driving.
図2にバイオオイル加熱装置67が備える熱交換器671の一例を示している。この熱交換器671は、中空円筒状の冷媒流通管6711と、その一部が冷媒流通管6711の内部に存在し冷媒流通管6711よりも小さな径のバイオオイル流通管6712とを備える。尚、同図は冷媒流通管6711をその中心軸を面内に含む長手方向の切断面で切断した構造図である。同図に示すように、冷媒流通管6711の一方の端面付近の側面には、冷媒流通管6711の管内に冷媒を流入させる流入孔6713が設けられている。また冷媒流通管6711の他方の端面付近の側面には、冷媒流通管6711の管内から管外に冷媒を流出させる流出孔6714が設けられている。
FIG. 2 shows an example of the
バイオオイル流通管6712の管内にはバイオオイルが流通される。バイオオイル流通管6712の一端は、冷媒流通管6711の一方の端面6715を貫通し、バイオオイル流通管6712の他端は冷媒流通管6711の他方の端面6716を貫通する。
Bio oil is distributed in the bio
冷媒流通管6711の管内の少なくとも一部において、バイオオイル流通管6712は、冷媒流通管6711と同軸に螺旋状に延出しており、これによりバイオオイル流通管6712を流通するバイオオイルと冷媒流通管6711を流通する冷媒との間で効率よく熱交換が行われる。尚、このようにバイオオイルと冷媒との間の熱交換効率を向上させることで、排熱が少ない場合(例えば、ディーゼルエンジン62の回転数を下げている場合、ディーゼルエンジン62が小型である場合など)でも、バイオオイルを充分に加熱することができ、バイオオイルの粘性を燃料として利用するために必要な粘度に常時保つことができる。またバイオオイルと冷媒との間の熱交換が効率よく行われることでバイオオイルの熱交換器671内の滞留時間が短くて済み、ディーゼルエンジン62の運転に要求される量のバイオオイルを安定して供給することができる。
In at least a part of the
以上の仕組みによれば、バイオオイルの粘度を低下させるためにヒータ等の加熱装置を別途設ける必要がなく、簡素な仕組みで効率よく高粘度油の粘度を安定して低下させることができる。また加熱に必要なエネルギーを外部から供給する必要がないため、発電システム1全体の発電効率(出力エネルギー/投入エネルギー)を低下させることなく、高粘度油を加熱する仕組みを実現することができる。 According to the above mechanism, it is not necessary to separately provide a heating device such as a heater in order to reduce the viscosity of bio-oil, and the viscosity of the high-viscosity oil can be efficiently and stably reduced with a simple mechanism. Further, since it is not necessary to supply energy necessary for heating from the outside, it is possible to realize a mechanism for heating high-viscosity oil without reducing the power generation efficiency (output energy / input energy) of the entire power generation system 1.
またバイオオイル貯留タンク61と燃料供給装置65との間に、バイオオイル貯留タンク61とは別体の構成としてバイオオイル加熱装置67を設けているので、バイオオイル貯留タンク61に構成変更を加えることなく、高粘度油を加熱する仕組みを実現することができる。これによれば発電システム1の構築工数や構築コストを低く抑えることができる。
Further, since the
また本実施形態の発電システム1では、バイオオイルをバイオオイル貯留タンク61に貯留されている状態で加熱するのではなく、配管71を介してバイオオイル貯留タンク61からバイオオイル加熱装置67に導いた後、バイオオイル加熱装置67において加熱するようにしている。このため、バイオオイルをバイオオイル貯留タンク61にて加熱する場合のように、バイオオイルの加熱/冷却が繰り返されることがなく、バイオオイルの劣化を効果的に防ぐことができる。
Further, in the power generation system 1 of the present embodiment, the biooil is not heated while being stored in the biooil storage tank 61 but is led from the biooil storage tank 61 to the
また加熱されたバイオオイルはバイオオイルフィルタ68を通過して直ちに燃料供給装置65に供給されるので、低粘度を保ったままバイオオイルを燃料供給装置65に供給することができる。またバイオオイル加熱装置67と燃料供給装置65とを結ぶ配管72の長さを短くすることができるので構築コストを低く抑えることができる。
Also, since the heated bio oil passes through the bio oil filter 68 and is immediately supplied to the
また本実施形態の発電システム1では、バイオオイル加熱装置67をバイオオイル貯留タンク61とは別体に設けており、必要量のバイオオイルのみが冷媒と熱交換される構成であるため、熱交換器671に破損等が生じた場合でもバイオオイルへの冷媒の混入量がバイオオイル貯留タンク61内で熱交換する場合に比べて少量で済み、ディーゼルエンジン62の運転に与える影響を抑えることができる。またバイオオイル貯留タンク61に特別な仕組みや構成を設ける必要もない。
In the power generation system 1 of the present embodiment, the
また冷却機構における冷媒をバイオオイルと熱交換させることで、冷媒の量を増加させる必要があるが、ディーゼルエンジン62の冷却に用いる冷媒(例えば水)は、通常はエンジン潤滑油などに比べて安価であるので、冷媒の量を増加させることにより生じるコストが少なくて済む。 In addition, it is necessary to increase the amount of the refrigerant by exchanging heat with the bio-oil in the cooling mechanism, but the refrigerant (for example, water) used for cooling the diesel engine 62 is usually less expensive than the engine lubricating oil or the like. Therefore, the cost caused by increasing the amount of refrigerant can be reduced.
また冷却機構における冷媒の主な冷却対象は、燃焼室621など構成及びエンジン潤滑油であるが、本実施形態の発電システム1では、これらの冷却対象からの排熱を吸収した後の冷媒をバイオオイル加熱装置67に導入してバイオオイルと熱交換させている。ここで上記排熱は通常は何ら有効利用されることなくラジエータ625にて放出されてしまうものであるが、本実施形態の発電システム1ではこの排熱を利用してバイオオイルを加熱しており排熱が有効に利用されている。そのため、このことによっても発電システム1全体の効率が向上することになる。
The main cooling targets of the refrigerant in the cooling mechanism are the configuration such as the
またバイオオイル貯留タンク61を濾過部50の後段に設けているため、バイオオイル貯留タンク61内に搾油後の租油に含まれている夾雑物が堆積してしまうのを防ぐことができる。また濾過部50をバイオオイル貯留タンク61の前段に設けているので、濾過済のバイオオイルをバイオオイル貯留タンク61に直接供給することができ、購入等によって取得した濾過済のバイオオイルなどについてもそのまま利用することができる。 Moreover, since the bio-oil storage tank 61 is provided in the subsequent stage of the filtration part 50, it can prevent that the foreign material contained in the oil after squeezing accumulates in the bio-oil storage tank 61. FIG. Further, since the filtration unit 50 is provided in the front stage of the bio-oil storage tank 61, the filtered bio-oil can be directly supplied to the bio-oil storage tank 61, and the filtered bio-oil obtained by purchase etc. It can be used as it is.
以上に説明したように、本実施形態の発電システム1によれば、高粘度油を、燃焼により生じた熱を放熱する冷却する冷却機構に用いる冷媒と熱交換させることにより加熱してその粘度を低下させるので、ディーゼルエンジン62の排熱を有効に利用して高粘度油の粘度を低下させることができる。そのため、簡素な仕組みで効率よく高粘度油の粘度を低下させる仕組みを実現することができる。またこれによればディーゼルエンジン62を効率よく安定して動作させることができ、発電機69を安定して動作させることができる。
As described above, according to the power generation system 1 of the present embodiment, the viscosity of the high-viscosity oil is heated by heat exchange with the refrigerant used for the cooling mechanism that cools the heat generated by the combustion and dissipates the heat. Therefore, the exhaust heat of the diesel engine 62 can be effectively used to reduce the viscosity of the high viscosity oil. Therefore, a mechanism for efficiently reducing the viscosity of the high-viscosity oil can be realized with a simple mechanism. Moreover, according to this, the diesel engine 62 can be operated efficiently and stably, and the
尚、以上の実施形態の説明は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、本発明の適用対象となる動力機関は、以上に説明した構成のものに限られず、高粘度油を燃焼させることにより動力を得るエンジンに幅広く適用することができる。 In addition, the description of the above embodiment is for facilitating understanding of the present invention, and does not limit the present invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof. For example, the power engine to which the present invention is applied is not limited to the one described above, and can be widely applied to engines that obtain power by burning high viscosity oil.
1 発電システム
10 焙煎処理部
20 搾油部
60 発電部
61 バイオオイル貯留タンク
62 ディーゼルエンジン
625 ラジエータ
63 軽油タンク
64 燃料噴射装置
65 燃料供給装置
66 燃料フィルタ
67 バイオオイル加熱装置
671 熱交換器
6711 冷媒流通管
6712 バイオオイル流通管
6713 流入孔
6714 流出孔
68 バイオオイルフィルタ
69 発電機
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system 10
Claims (7)
冷媒を循環させることにより前記燃焼により生じた熱を放熱する冷却機構と、
前記高粘度油と前記冷媒とを熱交換させることにより前記高粘度油の粘度を低下させる熱交換器と、
を備えることを特徴とする動力機関。 An engine that obtains power by burning high viscosity oil;
A cooling mechanism that dissipates heat generated by the combustion by circulating a refrigerant;
A heat exchanger that lowers the viscosity of the high viscosity oil by exchanging heat between the high viscosity oil and the refrigerant;
A power engine characterized by comprising:
前記熱交換器は、前記冷媒が流通する第1の流通管と、
前記第1の流通管の内部を通り、前記高粘度油が流通する第2の流通管と、
を備え、
前記第2の流通管は、前記第1の流通管の内部において螺旋状となる部分を有する
することを特徴とする動力機関。 The power engine according to claim 1,
The heat exchanger includes a first flow pipe through which the refrigerant flows;
A second flow pipe through which the high-viscosity oil flows through the inside of the first flow pipe;
With
The power engine, wherein the second flow pipe has a spiral portion inside the first flow pipe.
前記第2の流通管を流通する前記高粘度油は、前記高粘度油が貯留されているタンクから供給され、前記高粘度油は、前記第2の流通管を流通した後に前記燃焼室に導かれる
ことを特徴とする動力機関。 The power engine according to claim 2,
The high-viscosity oil flowing through the second flow pipe is supplied from a tank in which the high-viscosity oil is stored, and the high-viscosity oil is introduced into the combustion chamber after flowing through the second flow pipe. A power engine characterized by being burned.
前記エンジンは、軽油と前記高粘度油の少なくともいずれかを燃焼させる燃焼室と、前記冷却機構を構成し前記冷媒を冷却するラジエータとを備えたディーゼルエンジンであり、
前記冷媒は、前記燃焼室、前記熱交換器、及び前記ラジエータを順に循環する
ことを特徴とする動力機関。 The power engine according to claim 1,
The engine is a diesel engine provided with a combustion chamber that burns at least one of light oil and high-viscosity oil, and a radiator that constitutes the cooling mechanism and cools the refrigerant.
The power engine, wherein the refrigerant circulates through the combustion chamber, the heat exchanger, and the radiator in order.
冷媒を循環させることにより前記燃焼により生じた熱を放熱する冷却機構と、
前記高粘度油と前記冷媒とを熱交換させることにより前記高粘度油の粘度を低下させる熱交換器と、
前記高粘度油の原料を焙煎する焙煎装置と、
前記焙煎装置により焙煎された後の前記原料から前記高粘度油を抽出する搾油装置と、
前記搾油装置により抽出された前記高粘度油を濾過する濾過器と、
前記濾過後の前記高粘度油が貯留されるタンクと、
前記エンジンの動力により発電を行う発電機と
を備えることを特徴とする発電システム。 An engine that obtains power by burning high viscosity oil;
A cooling mechanism that dissipates heat generated by the combustion by circulating a refrigerant;
A heat exchanger that lowers the viscosity of the high viscosity oil by exchanging heat between the high viscosity oil and the refrigerant;
A roasting apparatus for roasting the raw material of the high viscosity oil;
An oil press for extracting the high viscosity oil from the raw material after being roasted by the roasting device;
A filter for filtering the high viscosity oil extracted by the oil press;
A tank in which the high-viscosity oil after the filtration is stored;
A power generation system comprising: a power generator that generates power using the power of the engine.
前記熱交換器は、前記冷媒が流通する第1の流通管と、
前記第1の流通管の内部を通り、前記高粘度油が流通する第2の流通管と、
を備え、
前記第2の流通管は、前記第1の流通管の内部において螺旋状となる部分を有する
することを特徴とする発電システム。 The power generation system according to claim 5,
The heat exchanger includes a first flow pipe through which the refrigerant flows;
A second flow pipe through which the high-viscosity oil flows through the inside of the first flow pipe;
With
The second flow pipe has a spiral portion inside the first flow pipe. The power generation system according to claim 1.
前記第2の流通管を流通する前記高粘度油は、前記高粘度油が貯留されているタンクから供給され、前記高粘度油は、前記第2の流通管を流通した後に前記燃焼室に導かれる
ことを特徴とする発電システム。 The power generation system according to claim 6,
The high-viscosity oil flowing through the second flow pipe is supplied from a tank in which the high-viscosity oil is stored, and the high-viscosity oil is introduced into the combustion chamber after flowing through the second flow pipe. A power generation system characterized by being burned.
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