JP2014181861A - Air-fuel mixture supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通常燃料ガスの供給を受けて燃焼する燃焼装置及び、前記通常燃料ガスとは異なる予備燃料ガスを貯留する予備燃料ガスタンクに対し、その予備燃料ガスタンクから供給される前記予備燃料ガスに空気を混合させた混合気を前記燃焼装置に供給する混合気供給路を備え、
前記燃焼装置が前記混合気供給路にて供給される前記混合気で燃焼可能とする混合気供給システムに関する。
The present invention relates to a combustion apparatus that burns when supplied with a normal fuel gas, and a reserve fuel gas tank that stores a reserve fuel gas that is different from the normal fuel gas, the reserve fuel gas supplied from the reserve fuel gas tank. An air-fuel mixture supply path for supplying air-fuel mixture to the combustion device;
The present invention relates to an air-fuel mixture supply system that enables combustion with the air-fuel mixture supplied through the air-fuel mixture supply path.
従来の混合気供給システムとして、例えば、特許文献1には、予備燃料ガスタンクとしての原料ガスボンベから供給される原料ガスに空気を混合して混合気を生成するベンチュリーミキサーと、ベンチュリーミキサーと燃焼装置等とを接続して混合気を燃焼装置等に供給する混合気供給路とを備えた混合気供給システムが開示されている。 As a conventional air-fuel mixture supply system, for example, in Patent Document 1, a venturi mixer that generates air-fuel mixture by mixing air with a raw material gas supplied from a raw material gas cylinder as a reserve fuel gas tank, a venturi mixer, a combustion device, and the like And an air-fuel mixture supply system that supplies an air-fuel mixture to a combustion device or the like.
また、この混合気供給システムは、可搬型のシステムとされ、自然災害等が発生して都市ガスの供給が停止した場合に、この混合気供給システムを災害地に搬送するとともに、都市ガスの既設配管に接続して、既設配管に接続されている燃焼装置等に、都市ガスに代えて原料ガスと空気との混合気を供給することができ、既設の燃焼装置を稼動させることができるとされている。 In addition, this air-fuel mixture supply system is a portable system, and when a natural disaster occurs and the supply of city gas is stopped, the air-fuel mixture supply system is transported to the disaster area and the existing city gas is installed. It can be connected to piping, and can supply a mixture of raw material gas and air instead of city gas to a combustion device or the like connected to the existing piping, and the existing combustion device can be operated. ing.
特許文献1に開示されている混合気供給システムでは、ベンチュリーミキサーで生成した混合気を燃焼装置に供給すると、ベンチュリーミキサーと燃焼装置の間の混合気供給路に混合気が残留する。そして、混合気が、このように混合気供給路に残留する状態で長期間放置されると混合気を構成する空気と原料ガスとが比重の違いによって分離する。よって、ある災害発生時に混合気供給路に残留した混合気が、次の災害発生時まで長期間に亘って混合気供給管に残留したままの状態となると、長期間の残留によって分離している混合気が燃焼装置に供給されることとなり、燃焼装置を適切に稼動させることができないという問題が発生することがあることを発明者らは見出した。 In the air-fuel mixture supply system disclosed in Patent Document 1, when the air-fuel mixture generated by the venturi mixer is supplied to the combustion device, the air-fuel mixture remains in the air-fuel mixture supply path between the venturi mixer and the combustion device. When the air-fuel mixture is left in the air-fuel mixture supply path for a long period of time as described above, the air constituting the air-fuel mixture and the source gas are separated by the difference in specific gravity. Therefore, if the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path when a certain disaster occurs remains in the air-fuel mixture supply pipe for a long time until the next disaster occurs, it is separated by the long-term residual The inventors have found that the air-fuel mixture is supplied to the combustion device, which may cause a problem that the combustion device cannot be operated properly.
これに対し、発明者らは、燃焼装置を適切に稼動させるために、燃焼装置に混合気を供給する前に、混合気供給路に新たに生成した混合気を供給し、この新たに生成した混合気により残留している混合気を混合気供給路から押し出す状態で、混合気供給路に設けた放出路から外部に放出することで、残留している混合気を燃焼装置に供給することを回避することを考えた。 On the other hand, in order to operate the combustion apparatus appropriately, the inventors supply the newly generated air-fuel mixture to the air-fuel mixture supply path before supplying the air-fuel mixture to the combustion apparatus. In a state where the air-fuel mixture remaining by the air-fuel mixture is pushed out from the air-fuel mixture supply passage, the remaining air-fuel mixture is supplied to the combustion device by being discharged to the outside from the discharge passage provided in the air-fuel mixture supply passage. I thought about avoiding it.
しかしながら、このような混合気供給システムは、その設置位置と燃焼装置との間の距離がまちまちであるため、混合気供給路の長さを特定することができない。さらに、混合気供給路内に残留する混合気の容量は、混合気が残留する混合気供給路内の圧力などによって異なるので、混合気供給路に残留している混合気を、放出路から放出するのに要する最適な放出期間を見出すのが困難である。従って、放出期間を過度に短くした場合は、混合気供給路に残留している混合気が完全に放出されずに、空気と原料ガスとが分離した混合気が燃焼装置に供給されるので、燃焼装置を適切に稼動させることができなくなる。一方、放出期間を過度に長くした場合は、混合気供給路に残留している混合気に加えて、新たに生成して混合気供給路に供給した混合気が外部に放出されることとなり、原料ガスの損失が発生する。 However, in such an air-fuel mixture supply system, the distance between the installation position and the combustion device varies, and thus the length of the air-fuel mixture supply path cannot be specified. Furthermore, since the volume of the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path varies depending on the pressure in the air-fuel mixture supply path where the air-fuel mixture remains, the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path is discharged from the discharge path. It is difficult to find the optimal release period required to do so. Therefore, when the discharge period is excessively shortened, the mixture remaining in the mixture supply path is not completely released, but the mixture obtained by separating the air and the raw material gas is supplied to the combustion device. The combustion apparatus cannot be operated properly. On the other hand, if the release period is excessively long, in addition to the mixture remaining in the mixture supply path, the newly generated mixture supplied to the mixture supply path will be released to the outside, Source gas loss occurs.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、予備燃料ガスの損失を抑制しつつ、燃焼装置の燃焼に適した混合気を供給することができる混合気供給システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an air-fuel mixture supply system capable of supplying an air-fuel mixture suitable for combustion in a combustion device while suppressing the loss of reserve fuel gas. There is to do.
上記目的を達成するための本発明に係る混合気供給システムは、
通常燃料ガスの供給を受けて燃焼する燃焼装置及び、前記通常燃料ガスとは異なる予備燃料ガスを貯留する予備燃料ガスタンクに対し、その予備燃料ガスタンクから供給される前記予備燃料ガスに空気を混合させた混合気を前記燃焼装置に供給する混合気供給路を備え、
前記燃焼装置が前記混合気供給路にて供給される前記混合気で燃焼可能とする混合気供給システムであって、
前記混合気供給路から前記混合気を外部へ放出する放出路と、前記放出路を開閉自在な開閉手段と、前記放出路より外部へ放出する前記混合気の熱量を計測する熱量計測手段とが備えられ、
前記熱量計測手段により計測される熱量が、前記燃焼装置の運転に適合する適合熱量範囲に属するか否かを判断する判断手段を備えたことにある。
In order to achieve the above object, an air-fuel mixture supply system according to the present invention comprises:
Combustion apparatus that receives normal fuel gas and burns, and reserve fuel gas tank that stores reserve fuel gas different from the normal fuel gas, mix air with the reserve fuel gas supplied from the reserve fuel gas tank. An air-fuel mixture supply path for supplying the air-fuel mixture to the combustion device,
An air-fuel mixture supply system in which the combustion device can combust with the air-fuel mixture supplied in the air-fuel mixture supply path,
A discharge path for discharging the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply path; an opening / closing means capable of opening and closing the discharge path; and a calorimeter measuring means for measuring the heat amount of the air-fuel mixture discharged from the discharge path to the outside. Provided,
There is provided judgment means for judging whether or not the heat quantity measured by the heat quantity measurement means belongs to a compatible heat quantity range suitable for operation of the combustion device.
上記特徴構成によれば、熱量が燃焼装置の運転に適合する適合熱量範囲に属さない状態となっている混合気供給路に残留している混合気を、混合気供給路に導入した混合気で押し出す状態で放出路から放出することができる。そしてこの放出状態において、この判断結果を出力表示すると、混合気供給システムの使用者は、放出路から混合気を放出する状態から、燃焼装置へ混合気を供給する状態にシステムの状態を切換えて、混合気の放出を過不足なく行なって、燃焼装置を良好に運転できる。 According to the above characteristic configuration, the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path in which the amount of heat does not belong to the compatible heat amount range suitable for the operation of the combustion device is the air-fuel mixture introduced into the air-fuel mixture supply path. It can be discharged from the discharge path in an extruded state. When this determination result is output and displayed in this release state, the user of the mixture supply system switches the state of the system from the state of releasing the mixture from the discharge passage to the state of supplying the mixture to the combustion device. The combustion apparatus can be operated satisfactorily by releasing the air-fuel mixture without excess or deficiency.
さらに、判断手段による熱量範囲の判断を自動的に実行する構成に関し、
前記混合気供給路から前記燃焼装置に前記混合気を供給する前に、前記混合気供給路に前記混合気を導入する状態で、前記開閉手段を開状態とし、前記開閉手段から前記混合気供給路内に残留する前記混合気の外部への放出を開始し、前記判断手段が前記混合気の熱量が前記適合熱量範囲に属すると判断することを条件として、前記開閉手段を閉状態として、前記混合気供給路から前記燃焼装置に前記混合気を供給する混合気供給制御手段が設けられた点にある。
Furthermore, regarding the configuration for automatically executing the determination of the heat quantity range by the determination means,
Before supplying the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply path to the combustion device, the open / close means is opened while the air-fuel mixture is introduced into the air-fuel mixture supply path, and the air-fuel mixture is supplied from the opening / closing means. The opening / closing means is closed, on condition that the discharge of the air-fuel mixture remaining in the passage is started to the outside, and the determination means determines that the amount of heat of the air-fuel mixture belongs to the adaptive heat amount range. There is an air-fuel mixture supply control means for supplying the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply path to the combustion device.
上記特徴構成によっても、熱量が燃焼装置の運転に適合する適合熱量範囲に属さない状態となっている混合気供給路に残留している混合気を、混合気供給路に導入した混合気で押し出す状態で放出路から放出することができる。そして、混合気の熱量が燃焼装置の燃焼に適した適合熱量範囲に属すると判断することを条件として、開閉手段を閉状態とするので、熱量が適合熱量範囲に属さない混合気のみを放出することができる。これにより、混合気の過剰な放出を防止して、予備燃料ガスの損失を抑制することができる。
また、このように、熱量が適合熱量範囲に属さない混合気を混合気供給路から放出することにより、熱量が適合熱量範囲に属する混合気で混合気供給路が満たされた状態となる。この状態で混合気供給路から燃焼装置に混合気を供給することで、熱量が燃焼装置の運転に適した適合熱量範囲とされた混合気が燃焼装置に供給されるので、燃焼装置を適切に稼動させることができる。
Even with the above-described feature configuration, the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path in which the amount of heat does not belong to the adaptive heat amount range suitable for the operation of the combustion apparatus is pushed out by the air-fuel mixture introduced into the air-fuel mixture supply path. It can be discharged from the discharge path in a state. And, since it is determined that the heat quantity of the air-fuel mixture belongs to the compatible heat quantity range suitable for the combustion of the combustion device, the open / close means is closed, so that only the air-fuel mixture whose heat quantity does not belong to the compatible heat quantity range is released. be able to. Thereby, the excessive discharge | release of air-fuel | gaseous mixture can be prevented and the loss of reserve fuel gas can be suppressed.
In addition, in this way, by releasing the air-fuel mixture whose calorie does not belong to the compatible heat quantity range from the gas mixture supply path, the air-fuel mixture supply path is filled with the air-fuel mixture whose calorific value belongs to the compatible heat quantity range. By supplying the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply path to the combustion device in this state, the air-fuel mixture whose calorific value is in the compatible heat quantity range suitable for the operation of the combustion device is supplied to the combustion device. It can be operated.
本発明に係る混合気供給システムの更なる特徴構成は、
前記混合気供給路は、当該混合気供給路に前記通常燃料ガスが流れる通常ガス用流路が接続される接続部と、
前記予備燃料ガスに空気を混合させて前記混合気を生成する混合気生成部と、
前記接続部と前記燃焼装置とを接続し、前記通常燃料ガス又は前記混合気が流れる共通供給路と、前記接続部と前記混合気生成部とを接続し、前記混合気が流れる混合気用流路とで構成され、
前記接続部に、前記共通供給路と前記混合気用流路とを接続して前記混合気を前記燃焼装置に供給する混合気供給状態と、前記共通供給路と前記通常ガス用流路とを接続して前記通常燃料ガスを前記燃焼装置に供給する通常燃料ガス供給状態との間で切替自在な切替手段を備え、
前記放出路が、前記混合気用流路において、前記接続部より前記切替手段に近接する位置に設けられている点にある。
A further characteristic configuration of the air-fuel mixture supply system according to the present invention is:
The mixture supply path includes a connection part to which a normal gas flow path through which the normal fuel gas flows is connected to the mixture supply path;
An air-fuel mixture generating section that mixes air with the preliminary fuel gas to generate the air-fuel mixture;
A flow for an air-fuel mixture in which the connection portion and the combustion device are connected, a common supply path through which the normal fuel gas or the air-fuel mixture flows, and a connection portion and the air-fuel mixture generation portion are connected, and the air-fuel mixture flows. Composed of roads,
An air-fuel mixture supply state in which the common supply path and the air-fuel mixture flow path are connected to the connecting portion to supply the air-fuel mixture to the combustion device, and the common supply path and the normal gas flow path A switching means that is switchable between a normal fuel gas supply state that is connected to supply the normal fuel gas to the combustion device;
The discharge path is provided at a position closer to the switching means than the connection portion in the air-fuel mixture flow path.
上記特徴構成によれば、混合気供給路において、切替手段が設けられた接続部から燃焼装置までの共通供給路には通常燃料ガスが流れるので、混合気の残留する流路部分を混合気生成部から切替手段が設けられた接続部までの混合気用流路のみの範囲に限定することができる。
そして、混合気が残留する混合気生成部から切替手段までの混合気用流路において、接続部より切替手段に近接する位置に放出路が設けられているので、混合気生成部で新たに混合気を生成して混合気用流路に導入することで、残留している混合気を切替手段に近接する放出路に向かって押し出す状態、かつ、新たに生成した混合気を残留している混合気と置換する状態で、残留している混合気を放出部から放出することができる。
これにより、混合気用流路内を新たに生成した混合気で満たす状態で、残留している混合気が順次放出路より放出されるので、新たに生成した混合気の過剰な放出を防止して、予備燃料ガスの損失を抑制することができることに加え、混合気用流路から燃焼装置の燃焼に適した混合気を燃焼装置に供給することができ、燃焼装置を適切に稼動させることができる。
According to the above characteristic configuration, in the air-fuel mixture supply path, since the normal fuel gas flows through the common supply path from the connection portion provided with the switching means to the combustion device, the air-fuel mixture is generated in the flow path portion where the air-fuel mixture remains. It can be limited to the range of only the air-fuel mixture flow path from the part to the connection part provided with the switching means.
In the air-fuel mixture flow path from the air-fuel mixture generating section to the switching means where the air-fuel mixture remains, a discharge path is provided at a position closer to the switching means than the connection section, so that the air-fuel mixture generating section newly mixes A state in which the remaining air-fuel mixture is pushed out toward the discharge path close to the switching means and the newly generated air-fuel mixture remains by introducing air into the air-fuel mixture flow path The remaining air-fuel mixture can be discharged from the discharge portion while being replaced with air.
As a result, the remaining air-fuel mixture is sequentially released from the discharge passage while the air-fuel mixture flow path is filled with the newly generated air-fuel mixture, thereby preventing excessive release of the newly generated air-fuel mixture. In addition to suppressing the loss of the reserve fuel gas, the air-fuel mixture suitable for the combustion of the combustion device can be supplied from the air-fuel mixture flow path to the combustion device, and the combustion device can be operated properly. it can.
本発明に係る混合気供給システムの更なる特徴構成は、
前記判断手段の判断結果を出力する出力手段が設けられた点にある。
A further characteristic configuration of the air-fuel mixture supply system according to the present invention is:
The output means for outputting the determination result of the determination means is provided.
上記特徴構成によれば、出力手段によって混合気の熱量が適合熱量範囲に属する状態となったことを確認することができ、混合気用流路内が適合熱量範囲に属する状態の混合気で満たされ、混合気用流路内の混合気が燃焼装置に供給可能な状態となっていることを判断することができる。 According to the above characteristic configuration, it can be confirmed by the output means that the amount of heat of the air-fuel mixture has entered the state of the adaptive heat amount range, and the air-fuel mixture channel is filled with the air-fuel mixture in the state of the appropriate heat amount range. Then, it can be determined that the air-fuel mixture in the air-fuel mixture flow path is in a state where it can be supplied to the combustion device.
本発明に係る混合気供給システムの更なる特徴構成は、
前記混合気生成部は、前記予備燃料ガスの供給により発生する吸引力によって空気を吸引して前記予備燃料ガスに前記空気を混合させて前記混合気を生成するベンチュリーミキサーによって構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the air-fuel mixture supply system according to the present invention is:
The air-fuel mixture generating unit is configured by a venturi mixer that generates air-fuel mixture by sucking air by the suction force generated by the supply of the preliminary fuel gas and mixing the air with the preliminary fuel gas. is there.
上記特徴構成によれば、予備燃料ガスを混合気生成部に供給することで混合気を生成して混合気供給路に導入されるので、予備燃料ガスを混合気生成部に供給するだけで、新たに生成した混合気によって混合気供給路に残留している混合気を放出路に向かって押し出す状態、かつ、新たに生成した混合気と混合気供給路に残留している混合気を置換する状態で、残留している混合気を放出部から放出することができる。 According to the above characteristic configuration, the supply of the preliminary fuel gas to the mixture generation unit generates the mixture and introduces the mixture into the mixture supply path. Therefore, only by supplying the preliminary fuel gas to the mixture generation unit, A state in which the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path is pushed out toward the discharge path by the newly generated air-fuel mixture, and the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path is replaced with the newly generated air-fuel mixture. In the state, the remaining air-fuel mixture can be discharged from the discharge portion.
本発明に係る混合気供給システムの更なる特徴構成は、
前記燃焼装置は、前記通常燃料ガス又は前記混合気を燃料として運転される内燃機関と、当該内燃機関を動力源として発電する発電装置と、前記内燃機関で発生した排熱を回収する排熱回収装置と、前記内燃機関から排出された排気ガスを浄化する排気浄化触媒とを備えているコージェネレーションシステムにて構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the air-fuel mixture supply system according to the present invention is:
The combustion device includes an internal combustion engine that is operated using the normal fuel gas or the air-fuel mixture as fuel, a power generation device that generates electric power using the internal combustion engine as a power source, and exhaust heat recovery that recovers exhaust heat generated in the internal combustion engine. The present invention resides in a cogeneration system including an apparatus and an exhaust purification catalyst that purifies exhaust gas discharged from the internal combustion engine.
上記特徴構成によれば、混合気供給路に残留している混合気が放出されて、混合気生成部において新たに生成された内燃機関の燃焼に適した混合気が内燃機関に供給されるので、内燃機関の運転開始時から最適な運転状態とすることができ、この内燃機関を動力源として発電する発電装置によって高い熱効率で発電することができる。 According to the above characteristic configuration, the air-fuel mixture remaining in the air-fuel mixture supply path is discharged, and the air-fuel mixture suitable for combustion of the internal combustion engine newly generated in the air-fuel mixture generation unit is supplied to the internal combustion engine. Thus, it is possible to obtain an optimum operating state from the start of operation of the internal combustion engine, and it is possible to generate power with high thermal efficiency by a power generation device that generates power using the internal combustion engine as a power source.
以下、本発明に係る混合気供給システムを図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る混合気供給システム1は、図1に示すように、都市ガス用流路2を流通する都市ガスG1(通常燃料ガスに相当する)の供給を受けて燃焼する複数の燃焼装置Sを混合気Mの供給対象とし、都市ガスG1とは異なるLPガスG2(予備燃料ガスに相当する)を貯留するLPガスタンク3(予備燃料ガスタンクに相当する)からLPガスG2の供給を受け、そのLPガスG2に空気Aを混合させた混合気Mを燃焼装置Sに供給する混合気供給路4を備えている。そして、混合気Mは、混合気供給路4に設けられた混合気生成装置Nによって生成される。
これにより、都市ガス用流路2によって都市ガスG1の供給が受けられなくなった場合に、燃焼装置Sは、混合気供給路4にて供給されるLPガスG2と空気Aとの混合気Mによって燃焼可能となる。
Hereinafter, an air-fuel mixture supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the air-fuel mixture supply system 1 according to the present embodiment includes a plurality of combustion apparatuses that burn by receiving a supply of city gas G <b> 1 (corresponding to normal fuel gas) flowing through a city
Thereby, when supply of city gas G1 is no longer received by the city
混合気供給システム1における都市ガスG1及びLPガスG2が流れるガス流路は、図1に示すように、都市ガス用流路2(通常ガス用流路に相当する)と混合気用流路21とが接続部5において接続されており、接続部5から下流側に単一の共通流路6が形成されている。そして、共通流路6の下流側の分岐部7で共通流路6が分岐して、後述する燃焼装置SとしてのコージェネレーションシステムS1及び加熱装置S2と接続するガスエンジン用供給路8及びバーナ用供給路9が形成されている。ここで、共通供給路20は、共通流路6、分岐部7、ガスエンジン用供給路8及びバーナ用供給路9で構成されている。
As shown in FIG. 1, the gas flow path through which the city gas G1 and the LP gas G2 flow in the air-fuel mixture supply system 1 is a city gas flow path 2 (corresponding to a normal gas flow path) and an air-fuel
混合気Mを燃焼装置Sに供給する混合気供給路4は、都市ガスG1が流れる都市ガス用流路2が接続される接続部5と、LPガスG2に空気Aを混合させて混合気Mを生成する混合気生成装置Nのベンチュリーミキサー31(混合気生成部に相当する。図2参照)と、接続部5とベンチュリーミキサー31とを接続し、混合気Mが流れる混合気用流路21と、接続部5と燃焼装置Sとを接続し、都市ガスG1又は混合気Mが流れる共通供給路20とで構成されている。
The air-fuel
接続部5には、共通供給路20と混合気用流路21とを接続して混合気供給路4を形成し、混合気Mを燃焼装置Sに供給する混合気供給状態と、共通供給路20と都市ガス用流路2とを接続して都市ガスG1を燃焼装置Sに供給する都市ガス供給状態との間で切替自在な切替手段10が備えられている。
The connecting
混合気供給路4の混合気用流路21には、混合気用流路21に残留する混合気Mを外部に放出する放出路22が接続されている。放出路22は、混合気用流路21の混合気生成装置Nと切替手段10との間の範囲において切替手段10に極力近接する接続位置21aに接続されている。また、放出路22には、混合気Mの放出を制御する混合気放出装置Pが設けられている。
A
そして、燃焼装置Sとしては、混合気Mのウォッベ指数の適正燃焼範囲がガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1であるガスエンジンV1(内燃機関に相当する)を有するコージェネレーションシステムS1(燃焼装置に相当する)と、適正燃焼範囲がガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1と異なるバーナ用ウォッベ指数範囲W2であるバーナV2を有する加熱装置S2(燃焼装置に相当する)とが備えられる。 As the combustion apparatus S, a cogeneration system S1 (corresponding to a combustion apparatus) having a gas engine V1 (corresponding to an internal combustion engine) in which the appropriate combustion range of the Wobbe index of the mixture M is the Wobbe index range W1 for the gas engine. ) And a heating device S2 (corresponding to a combustion device) having a burner V2 in which the appropriate combustion range is a Wobbe index range W2 for burners different from the Wobbe index range W1 for gas engines.
そして、ガスエンジンV1に都市ガスG1または混合気Mを供給するガスエンジン用供給路8と、バーナV2に都市ガスG1または混合気Mを供給するバーナ用供給路9が設けられるとともに、共通流路6の下流側の分岐部7には、共通流路6とガスエンジン用供給路8とを接続して都市ガスG1または混合気MをガスエンジンV1に供給可能なガスエンジン接続状態と、共通流路6とバーナ用供給路9とを接続して都市ガスG1または混合気MをバーナV2に供給可能なバーナ接続状態とを択一的に選択することができる燃焼装置側三方弁11が設けられている。
A gas engine supply path 8 for supplying the city gas G1 or the air-fuel mixture M to the gas engine V1 and a burner supply path 9 for supplying the city gas G1 or the air-fuel mixture M to the burner V2 are provided. 6 is connected to the
コージェネレーションシステムS1は、ガスエンジンV1と、このガスエンジンV1の排ガスEを浄化する排気浄化触媒12を備えるとともに、ガスエンジンV1を動力源として発電する発電装置13と、ガスエンジンV1で発生した排熱を回収する排熱回収装置14とを備えて構成されている。一方、加熱装置S2は、バーナV2と、点火手段15とを備えて構成されている。
The cogeneration system S1 includes a gas engine V1, an
また、コージェネレーションシステムS1において、ガスエンジンV1は、発電装置13からの負荷に応じて、その出力を増減するようにスロットルバルブ(図示せず)の開度が調整される。また、発電装置13は、ガスエンジンV1によって駆動され、商用電力系統(図示せず)と連系して発電した電力を商用電力系統に供給可能に構成されている。
一方、排熱回収装置14は、ガスエンジンV1から排出された排ガスEにて貯湯タンク17に給水された水を循環加熱する排ガス熱交換器19とを備えている。排熱回収装置14は、循環ポンプ(図示せず)を作動させて貯湯タンク17の水を排ガス熱交換器19に循環させ、排ガスEの排熱を回収可能に構成されている。そして、回収した排ガスEの排熱により加熱された温水を貯湯タンク17に貯留させ、その温水を給湯利用箇所や暖房機器等の熱負荷(図示せず)に給湯可能に構成されている。
In the cogeneration system S1, the opening of a throttle valve (not shown) is adjusted so that the gas engine V1 increases or decreases its output in accordance with the load from the
On the other hand, the exhaust
一方、加熱装置S2において、バーナV2は、バーナ用供給路9によって供給される都市ガスG1または混合気Mに対して空気を予混合して、バーナV2の火炎ノズルで燃焼させるものである。例えば、バーナV2の火炎ノズルの直前に設けられて都市ガスG1または混合気Mに空気を予混合する方式のものなど、種々の方式の一般的なバーナが適用可能である。また、加熱装置S2には、バーナV2を点火することができる点火手段15が設けられている。 On the other hand, in the heating device S2, the burner V2 premixes air with the city gas G1 or the air-fuel mixture M supplied through the burner supply passage 9, and burns it with the flame nozzle of the burner V2. For example, various types of general burners are applicable, such as a type that is provided immediately before the flame nozzle of the burner V2 and premixes the city gas G1 or the air-fuel mixture M with air. The heating device S2 is provided with an ignition means 15 that can ignite the burner V2.
また、ガスエンジンV1の排ガスEを浄化する排気浄化触媒12は、例えば、酸化ジルコニウムを主成分とする無機酸化物にイリジウムを担持して構成された三元触媒として構成することができる。これにより、排ガスEが低温でも低温浄化性能に優れたものとしつつ、排ガスE中に排出された未燃の都市ガスG1の主成分であるメタンまたはLPガスG2の主成分であるプロパンを還元剤として排ガスE中の窒素酸化物を浄化することができる。
Further, the
次に、混合気用流路21から混合気Mを外部へ放出する放出路22に備えられた混合気放出装置Pについて図2に基づいて説明する。
混合気放出装置Pは、放出路22を開閉自在な開閉手段23と、放出路22より外部へ放出する混合気Mの発熱量Q(熱量に相当する)を計測する熱量計測手段24と、開閉手段23を開閉制御する混合気供給制御手段25と、熱量計測手段24により計測される発熱量Qが、燃焼装置Sの運転に適合する適合熱量範囲Qrに属するか否かを判断する判断手段27と、判断手段27の判断結果を出力する出力手段としての表示部26とが設けられている。ここで、判断手段27は、混合気供給制御手段25と情報交換可能な状態で、混合気供給制御手段25の内部に設けられている。
Next, the air-fuel mixture discharge device P provided in the
The air-fuel mixture releasing device P includes an opening / closing means 23 that can freely open and close the
開閉手段23は、混合気供給制御手段25によって開閉制御される電磁弁で構成され、放出路22において、熱量計測手段24よりも放出路22内の混合気Mの流れの上流側の位置に設けられている。
また、熱量計測手段24は、放出路22から外部に放出される混合気Mの発熱量Qを測定するものであり、計測の応答が速く安定性にすぐれているものである。例えば、熱したフィラメント等に混合気Mを流して、フィラメント等の温度上昇を検出して発熱量Qを測定するものとされる。また、測定した発熱量Qから、混合気Mのウォッベ指数を算出することも可能とするものである。
The opening / closing means 23 is composed of an electromagnetic valve whose opening / closing is controlled by the air-fuel mixture supply control means 25, and is provided at a position upstream of the flow of the air-fuel mixture M in the
Further, the calorific value measuring means 24 measures the calorific value Q of the air-fuel mixture M discharged to the outside from the
混合気供給制御手段25は、混合気供給路4から燃焼装置Sに混合気Mを供給する前に、混合気供給路4に混合気Mを導入する状態で、開閉手段23を開状態とし、放出路22から混合気供給路4内に残留する混合気Mの外部への放出を開始する。
そして、判断手段27における混合気Mの発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属するとの判断結果を伴って、表示部26がその判断結果を出力することを条件として、開閉手段23を閉状態として、残留している混合気Mの放出路22からの放出を終了して混合気供給路4から燃焼装置Sに混合気Mを供給する。
Before supplying the mixture M from the
Then, the opening / closing means 23 is set to the closed state on condition that the display unit 26 outputs the determination result together with the determination result that the calorific value Q of the air-fuel mixture M belongs to the adaptive heat amount range Qr in the determination means 27. Then, the remaining mixture M is released from the
具体的には、混合気供給制御手段25は、切替手段10を都市ガス供給状態として、混合気供給路4における共通供給路20に混合気Mが流入しないようにして、混合気供給路4における混合気用流路21の一端側に設けられたベンチュリーミキサー31において混合気Mを生成して、その生成した混合気Mを混合気用流路21に導入する状態で、混合気用流路21の他端側に設けられた放出路22の開閉手段23を開状態とする。そうすると、混合気供給路4の混合気用流路21に導入された混合気Mによって、混合気供給路4の混合気用流路21内に残留していた混合気Mが押し出される状態で、放出路22から放出される。
尚、放出路22が接続される接続位置21aと切替手段10との間に残留する混合気Mについては、混合気生成装置Nによる混合気用流路21への混合気Mの導入によって、放出路22から押し出すことが困難となる。そこで、混合気用流路21において、放出路22を切替手段10に極力近接する接続位置21aに設けて、接続位置21aと切替手段10との間の範囲の容量をできるだけ小さくすることで、放出路22から放出されずに残留する混合気Mの量が少なくなる。
そして、判断手段27によって、熱量計測手段24により計測される発熱量Qが、燃焼装置Sの運転に適合する適合熱量範囲Qrに属するか否かが判断され、発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属すると判断されると、その判断結果が混合気供給制御手段25を介して表示部26に出力される。
混合気供給制御手段25は、混合気Mの発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属するとの判断結果が表示部26に出力されると、開閉手段23を閉状態とするとともに、切替手段10を都市ガス供給状態から混合気供給状態として、混合気用流路21と共通供給路20とを接続して、混合気供給路4から燃焼装置Sに混合気Mを供給する。
Specifically, the air-fuel mixture supply control means 25 sets the switching means 10 to the city gas supply state so that the air-fuel mixture M does not flow into the common supply path 20 in the air-fuel
Note that the air-fuel mixture M remaining between the
Then, the judging means 27 judges whether or not the calorific value Q measured by the calorie measuring means 24 belongs to the adaptive heat quantity range Qr suitable for the operation of the combustion device S, and the calorific value Q falls within the adaptive heat quantity range Qr. If determined to belong, the determination result is output to the display unit 26 via the mixture supply control means 25.
When the determination result that the calorific value Q of the air-fuel mixture M belongs to the compatible heat amount range Qr is output to the display unit 26, the air-fuel mixture supply control means 25 closes the opening / closing means 23 and switches the switching means 10 From the city gas supply state to the mixture supply state, the
適合熱量範囲Qrは、分岐部7の燃焼装置側三方弁11をガスエンジン接続状態として、混合気MをコージェネレーションシステムS1のガスエンジンV1に供給する場合は、混合気Mのウォッベ指数をガスエンジンV1の適正燃焼範囲であるガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1から求められるガスエンジン用適合熱量範囲Q1とされ、一方、分岐部7の燃焼装置側三方弁11をバーナ接続状態として、混合気Mを加熱装置S2のバーナV2に供給する場合は、混合気Mのウォッベ指数をバーナV2の適正燃焼範囲であるバーナ用ウォッベ指数範囲W2から求められるバーナ用適合熱量範囲とされる。 When the combustor side three-way valve 11 of the branching section 7 is connected to the gas engine and the mixture M is supplied to the gas engine V1 of the cogeneration system S1, the compatible heat quantity range Qr is the Wobbe index of the mixture M as the gas engine. The gas engine compatible heat quantity range Q1 obtained from the Wobbe index range W1 for the gas engine which is the appropriate combustion range of V1 is set. On the other hand, the combustion apparatus side three-way valve 11 of the branching portion 7 is set in the burner connection state to heat the mixture M When supplying to the burner V2 of the apparatus S2, the Wobbe index of the mixture M is set to the burner compatible heat amount range obtained from the burner Wobbe index range W2, which is the appropriate combustion range of the burner V2.
燃焼装置側三方弁11をガスエンジン接続状態とするか、バーナ接続状態とするかは、指令制御部33に設けられた指令スイッチ32を操作することで、指令制御部33からガスエンジン接続状態とするか、バーナ接続状態とするかの信号が燃焼装置側三方弁11に入力されて制御されている。その際に、燃焼装置側三方弁11をガスエンジン接続状態とするか、バーナ接続状態とするかの信号が判断手段27にも入力され、その入力された信号に対する適合熱量範囲Qrが求められ、その求められた適合熱量範囲Qrと、熱量計測手段24によって計測されて入力される放出路22から放出される混合気Mの発熱量Qとを比較して、計測された混合気Mの発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属するか否かを判断する。
Whether the combustion device side three-way valve 11 is in the gas engine connection state or the burner connection state is determined by operating the
判断手段27による混合気Mが適合熱量範囲Qrに属するか否かの判断は、熱量計測手段24により計測された混合気Mの発熱量Qが、適合熱量範囲Qrに到達した時刻に、混合気Mが適合熱量範囲Qrに属すると判断する。
例えば、混合気MをコージェネレーションシステムS1のガスエンジンV1に供給する場合では、図3に示すように、熱量計測手段24により計測された混合気Mの発熱量Qと放出路22において混合気Mの放出を開始してからの時間Tの関係に基づいて、判断手段27は、熱量計測手段24によって計測された発熱量Qが、ガスエンジン用適合熱量範囲Q1に到達した時刻T1に、ガスエンジンV1の燃焼に適したガスエンジン用適合熱量範囲Q1に属する状態となったと判断している。なお、図示しないが、混合気Mを加熱装置S2のバーナV2に供給する場合も同様に、熱量計測手段24により計測された混合気Mの発熱量Qと放出路22において混合気Mの放出を開始してからの時間Tの関係に基づいて、判断手段27は、熱量計測手段24によって計測された発熱量Qが、バーナ用適合熱量範囲に到達した時刻に、バーナV2の燃焼に適したバーナ用適合熱量範囲に属する状態となったと判断している。
The determination means 27 determines whether or not the air-fuel mixture M belongs to the compatible heat quantity range Qr by determining whether the calorific value Q of the air-fuel mixture M measured by the heat quantity measuring means 24 reaches the compatible heat quantity range Qr. It is determined that M belongs to the compatible heat quantity range Qr.
For example, in the case where the air-fuel mixture M is supplied to the gas engine V1 of the cogeneration system S1, the calorific value Q of the air-fuel mixture M measured by the calorie measuring means 24 and the air-fuel mixture M in the
次に、混合気生成装置Nについて図2に基づいて説明する。混合気生成装置Nは図2に示すように、混合比調整弁30および混合気供給路4に備えられたベンチュリーミキサー31によって構成されている。混合気Mの混合比を調整自在な混合比調整弁30は、混合気Mのウォッベ指数をガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1内とするガスエンジン用混合比に混合比を調整するガスエンジン供給状態と、混合気Mのウォッベ指数をバーナ用ウォッベ指数範囲W2内とするバーナ用混合比に混合比を調整するバーナ供給状態とに切換自在に構成されている。なお、混合比調整弁30は、例えばバタフライ式の流量調整弁で構成されている。
Next, the air-fuel mixture generator N will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the air-fuel mixture generating apparatus N is configured by a mixture
そして、ベンチュリーミキサー31は、図2に示すように、混合気供給路4に設けられたベンチュリー管31aと、このベンチュリー管31aの入口開口部において、ガスの流動方向に向けてLPガスG2を噴射する噴射ノズル31bと、この噴射ノズル31bの近傍に設けられた空気Aの空気供給口31cより構成されている。
Then, as shown in FIG. 2, the
また、ベンチュリーミキサー31は、LPガスG2の通流により吸引力を発生して、その吸引力によって空気Aを吸引してLPガスG2に空気Aを混合させる構成とされており、混合比調整弁30は、混合気供給路4におけるLPガスG2の流通状態としてのLPガスG2のガス流量またはガス圧力が維持された状態で、ベンチュリーミキサー31に吸引される空気Aの流量を調整することで、混合比を調整可能に構成されている。つまり、混合比調整弁30は、その開度を、上述のように、ガスエンジン供給状態とバーナ供給状態とに切り替えて、ベンチュリーミキサー31への空気Aの吸入量を調整できるように構成されている。
The
具体的には、混合気Mはベンチュリーミキサー31において、噴射ノズル31bからLPガスG2がベンチュリー管31aへ吹き込まれ、その吹き込みによって、ベンチュリー管31aの入口近傍に設けられた空気供給口31cより、空気Aがエゼクタ作用による吸引力によって所定の割合でベンチュリー管31aに吸引されて、その空気AとLPガスG2とが混合されて混合気Mが生成される。その際、混合比調整弁30によって、ガスエンジン供給状態とバーナ供給状態とに切り替えて、ベンチュリーミキサー31への空気Aの吸入量を調整できるように構成されている。
Specifically, in the
なお、LPガスタンク3のガス圧力は0.15〜1.56MPa程度であって、このガス圧力を調圧弁34によって減圧してベンチュリーミキサー31内の噴射ノズル31bに供給して混合気Mが生成されている。また、調整弁35によって混合気Mの圧力を所望の圧力(例えば1.5〜2.5kPa)として燃焼装置Sに供給される。
The gas pressure in the
また、混合気生成装置Nには、混合比調整弁30に対してガスエンジン供給状態への切換及びバーナ供給状態への切換を指令する指令スイッチ32が指令制御部33に備えられ、指令制御部33は、指令スイッチ32による指令に基づいて、混合比調整弁30を、混合気Mのウォッベ指数をガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1内とするガスエンジン用混合比に混合比を調整するガスエンジン供給状態と、混合気Mのウォッベ指数をバーナ用ウォッベ指数範囲W2内とするバーナ用混合比に混合比を調整するバーナ供給状態との間で開度の切換を行うように構成されている。
In addition, the air-fuel mixture generating device N is provided with a
図4は都市ガスG1および混合気Mのウォッベ指数(WI)と最大燃焼速度(MCP)との関係を示す図である。バーナV2において適正燃焼を可能にする混合気Mのバーナ用ウォッベ指数範囲W2は、バーナV2の形式によって異なるものであるが、例えば、図4中の鎖線で示される範囲(WI=53.0〜54.0)とされる。また、ガスエンジンV1において適正燃焼を可能にする混合気Mのガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1は、ガスエンジンV1の形式によって異なるが、例えば、図4中の鎖線で示される範囲(WI=56.0〜58.0)とされる。また、このガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1は、さらに好ましくは56.4〜57.53の範囲とされる。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the Wobbe index (WI) and the maximum combustion rate (MCP) of the city gas G1 and the mixture M. The burner Wobbe index range W2 of the air-fuel mixture M that enables proper combustion in the burner V2 is different depending on the type of the burner V2, but is, for example, a range indicated by a chain line in FIG. 4 (WI = 53.0 to 54.0). Further, the Wobbe index range W1 for the gas engine of the air-fuel mixture M that enables proper combustion in the gas engine V1 varies depending on the type of the gas engine V1, for example, a range indicated by a chain line in FIG. 4 (WI = 56. 0 to 58.0). Further, the Wobbe index range W1 for the gas engine is more preferably in the range of 56.4 to 57.53.
ここで、ウォッベ指数WIは、WI=Q/SQRT(S)によって表され、Qは混合気Mの発熱量であり、Sは混合気Mの比重である。発熱量Qを比重Sの2乗根で除するのは、ガスエンジンV1及びバーナV2の燃料ノズルからの混合気Mの噴出量が1/SQRT(S)に比例するからである。なお、ここで発熱量Qは総発熱量を意味する。よって、ウォッベ指数は、ガスエンジンV1及びバーナV2への混合気Mの入熱量を示す指数となっている。そして、ガスエンジンV1及びバーナV2は、その燃焼方式などによって最適な固有のウォッベ指数範囲を有している。従って、混合気MがガスエンジンV1及びバーナV2において適正に燃焼するために、ガスエンジンV1に供給する混合気Mは、ガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1内に調整された混合気Mであり、バーナV2に供給する混合気Mは、バーナ用ウォッベ指数範囲W2内に調整された混合気Mであることが必要である。 Here, the Wobbe index WI is represented by WI = Q / SQRT (S), Q is the calorific value of the mixture M, and S is the specific gravity of the mixture M. The reason why the calorific value Q is divided by the square root of the specific gravity S is that the amount of gas mixture M ejected from the fuel nozzles of the gas engine V1 and the burner V2 is proportional to 1 / SQRT (S). Here, the calorific value Q means the total calorific value. Therefore, the Wobbe index is an index indicating the heat input amount of the air-fuel mixture M to the gas engine V1 and the burner V2. The gas engine V1 and the burner V2 have an optimum unique Wobbe index range depending on the combustion method. Therefore, in order for the air-fuel mixture M to burn properly in the gas engine V1 and the burner V2, the air-fuel mixture M supplied to the gas engine V1 is the air-fuel mixture M adjusted within the Wobbe index range W1 for the gas engine. The air-fuel mixture M supplied to V2 needs to be the air-fuel mixture M adjusted within the burner Wobbe index range W2.
一方で、最大燃焼速度とは、混合気Mをある空気比としたときに得られる燃焼速度の最大値であり、混合気Mに固有の値である。この最大燃焼速度が適正燃焼を得られる範囲を逸脱していると、例えば、火炎がバーナV2より浮き上がる現象や火炎がバーナV2内に燃え戻る現象が生じて、安定した燃焼の確保が困難となる。従って、バーナV2に供給する混合気Mの最大燃焼速度は、バーナV2において安定した燃焼が確保できるバーナ用燃焼速度範囲C2内の値であることが必要である。同様に、ガスエンジンV1に供給するガスエンジン用混合気M1の最大燃焼速度は、ガスエンジンV1において安定した燃焼が確保できるガスエンジン用燃焼速度範囲C1内の値であることが必要である。 On the other hand, the maximum combustion speed is the maximum value of the combustion speed obtained when the air-fuel mixture M has an air ratio, and is a value unique to the air-fuel mixture M. If this maximum combustion speed deviates from the range in which proper combustion can be obtained, for example, a phenomenon in which the flame floats up from the burner V2 or a phenomenon in which the flame burns back into the burner V2 occurs, making it difficult to ensure stable combustion. . Therefore, the maximum combustion speed of the air-fuel mixture M supplied to the burner V2 needs to be a value within the burner combustion speed range C2 in which stable combustion can be ensured in the burner V2. Similarly, the maximum combustion speed of the gas engine mixture M1 supplied to the gas engine V1 needs to be a value within the gas engine combustion speed range C1 in which stable combustion can be secured in the gas engine V1.
このようにして、混合比調整弁30の状態をガスエンジン供給状態又はバーナ供給状態として生成された混合気Mが、ガスエンジンV1又はバーナV2に供給されるのであるが、指令制御部33において、バーナ供給状態又はガスエンジン供給状態が選択された時の混合気供給システム1の動作を以下に説明する。
Thus, the air-fuel mixture M generated with the mixing
指令制御部33に設けられた指令スイッチ32の操作によって、混合比調整弁30をガスエンジン供給状態とすることが選択されると、
指令制御部33によって混合比調整弁30が、バーナ供給状態よりも開度が小さいガスエンジン供給状態とされ、バーナ供給状態としたときよりも、少量の空気Aが混合気M中に供給されて、バーナ用混合気M2よりも発熱量Qが高いガスエンジン用混合気M1が生成される。これにより、例えば、図4に示すように、ウォッベ指数がバーナ用ウォッベ指数範囲W2より大きいガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1内となるガスエンジン用ウォッベ指数Wa(例えばWa=56.5)に調整されるとともに、最大燃焼速度がガスエンジン用燃焼速度範囲C1内とされるガスエンジン用混合気M1が生成される。ガスエンジン用ウォッベ指数Waは、都市ガス供給状態において、都市ガス用流路2よりガスエンジンV1に供給される都市ガスG1のウォッベ指数と略同一の値とされている。
また、指令制御部33によって燃焼装置側三方弁11が制御されて、ガスエンジン用供給路8と共通流路6とが接続されたガスエンジン接続状態となる。
さらに、ガスエンジン供給状態が選択されたことが指令制御部33から混合気供給制御手段25に伝えられる。
When the operation of the
The
In addition, the combustion controller side three-way valve 11 is controlled by the
Further, the fact that the gas engine supply state has been selected is transmitted from the
指令制御部33からガスエンジン供給状態が選択されたことが混合気供給制御手段25に伝えられると、混合気供給制御手段25は、開閉手段23を開状態として、熱量計測手段24により外部へ放出される混合気Mの発熱量Qの計測を開始する。
また、判断手段27は、ガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1に対応する適合熱量範囲Qrであるガスエンジン用適合熱量範囲Q1を求め、その求められたガスエンジン用適合熱量範囲Q1と、熱量計測手段24によって計測される混合気Mの発熱量Qとを比較して、計測された混合気Mの発熱量Qが求められたガスエンジン用適合熱量範囲Q1に属するか否かを判断する。混合気Mの発熱量Qがガスエンジン用適合熱量範囲Q1に属すると判断されると、その判断結果が表示部26に表示される。
その判断結果が表示部26に表示されると、混合気供給制御手段25は、開閉手段23を閉状態とするとともに、切替手段10を都市ガス供給状態から混合気供給状態として、混合気用流路21と共通供給路20とを接続して、共通供給路20に発熱量Qがガスエンジン用適合熱量範囲Q1となっている混合気Mを流入させて、コージェネレーションシステムS1のガスエンジンV1に混合気Mを供給する。これにより、コージェネレーションシステムS1を適切に稼動させることができる。
When the gas mixture supply control means 25 is notified from the
Further, the determination means 27 obtains a suitable heat amount range Q1 for the gas engine, which is a suitable heat amount range Qr corresponding to the Wobbe index range W1 for the gas engine, and the obtained suitable heat amount range Q1 for the gas engine and the heat amount measuring means 24. Is compared with the calorific value Q of the air-fuel mixture M measured by the above, and it is determined whether or not the calorific value Q of the measured air-fuel mixture M belongs to the gas engine compatible calorific value range Q1. When it is determined that the calorific value Q of the air-fuel mixture M belongs to the gas engine compatible heat amount range Q1, the determination result is displayed on the display unit 26.
When the determination result is displayed on the display unit 26, the air-fuel mixture supply control means 25 closes the opening / closing means 23 and changes the switching means 10 from the city gas supply state to the air-fuel mixture supply state. The
一方、指令制御部33に設けられた指令スイッチ32の操作によって、混合比調整弁30をバーナ供給状態とすることが選択されると、
指令制御部33によって混合比調整弁30が制御され、ガスエンジン供給状態よりも開度が大きいバーナ供給状態とされ、ガスエンジン供給状態としたときよりも、多くの空気Aが供給されて、比較的発熱量Qが低い混合気Mが生成されて、例えば、図4に示すように、ウォッベ指数がバーナ用ウォッベ指数範囲W2内となるバーナ用ウォッベ指数Wb(例えばWb=53.5)に調整されるとともに、最大燃焼速度がバーナ用燃焼速度範囲C2内とされるバーナ用混合気M2が生成される。
また、指令制御部33によって燃焼装置側三方弁11が制御されて、バーナ用供給路9と共通流路6とが接続されたバーナ接続状態となる。
さらに、バーナ供給状態が選択されたことが指令制御部33から混合気供給制御手段25に伝えられる。
On the other hand, when the operation of the
The mixture
Further, the combustor side three-way valve 11 is controlled by the
Further, the selection of the burner supply state is transmitted from the
指令制御部33からバーナ供給状態が選択されたことが混合気供給制御手段25に伝えられると、混合気供給制御手段25は、開閉手段23を開状態とすると同時に、熱量計測手段24により外部へ放出される混合気Mの発熱量Qの計測を開始する。
また、判断手段27は、バーナ用ウォッベ指数範囲W2に対応する適合熱量範囲Qrであるバーナ用適合熱量範囲を求め、熱量計測手段24によって計測された混合気Mの発熱量Qが求められたバーナ用適合熱量範囲に属すると判断されると、その判断結果が表示部26に表示される。
そして、混合気供給制御手段25は、開閉手段23を閉状態とするとともに、切替手段10を都市ガス供給状態から混合気供給状態として、混合気用流路21と共通供給路20と接続して、共通供給路20に発熱量Qがバーナ用適合熱量範囲となっている混合気Mを流入させて、加熱装置S2のバーナV2に混合気Mを供給する。これにより、加熱装置S2を適切に稼動させることができる。
When the
Further, the judging means 27 obtains the burner compatible heat quantity range which is the compatible heat quantity range Qr corresponding to the burner Wobbe index range W2, and the burner from which the calorific value Q of the mixture M measured by the heat quantity measuring means 24 is obtained. When it is determined that it belongs to the applicable heat quantity range, the determination result is displayed on the display unit 26.
Then, the air-fuel mixture supply control means 25 is connected to the air-fuel
また、この混合気供給システム1は、上述のような構成とされて、地震時などの緊急時において、都市ガスG1の供給配管が切断されて、都市ガスG1が供給されなくなった場合においても、LPガスタンク3に貯留されているLPガスG2と空気Aとによって混合気Mを生成して燃焼装置Sに供給することで、燃焼装置Sを稼動させることを可能にするものである。
Further, the air-fuel mixture supply system 1 is configured as described above, and in the event of an emergency such as an earthquake, the city gas G1 supply pipe is cut and the city gas G1 is no longer supplied. The air-fuel mixture M is generated by the LP gas G2 and the air A stored in the
〔別実施形態〕
(A)上記実施形態においては、混合比調整弁30によって、空気Aのベンチュリーミキサー31への供給量を調整して、混合気Mの混合比を調整自在としたが、これに限らず、混合気供給路4に設けられたLPガスG2を噴射する噴射ノズル31bの上流側において、LPガスG2の流量を調整する流量調整弁を設けて、LPガスG2のベンチュリーミキサー31への供給量を調整して、混合気Mの混合比を調整自在としてもよいし、混合比調整弁30およびLPガスG2の流量を調整する流量調整弁を両方設けて、空気AおよびLPガスG2のベンチュリーミキサー31への供給量を調整して、混合気Mの混合比を調整自在に構成してもよい。
[Another embodiment]
(A) In the above embodiment, the supply ratio of the air A to the
(B)上記実施形態においては、混合気供給路4のベンチュリーミキサー31に供給される空気Aは、LPガスG2の通流により発生する吸引力によって空気供給口31cから吸引されてLPガスG2に混合される構成とされているが、この空気Aは加圧された状態で空気供給口31cに供給されていてもよい。これにより、より混合気Mのウォッベ指数を広い範囲において迅速に調整することができる。
(B) In the above embodiment, the air A supplied to the
(C)上記実施形態においては、ベンチュリーミキサー31と調整弁35は、混合気供給路4でのみで接続されているが、これに限らず、混合気供給路4において、ベンチュリーミキサー31と調整弁35との間に、混合気Mが一時貯蔵される小型のクッションタンクを設けてもかまわない。
(C) In the above-described embodiment, the
(D)上記実施形態においては、混合比調整弁30における、ガスエンジン供給状態とバーナ供給状態との間での切換を、指令スイッチ32の選択によるものとして説明したが、本来、この状態選択は、混合気Mの供給先の特性に起因するため、混合気Mを供給する燃焼装置Sが、コージェネレーションシステムS1か加熱装置S2かの情報を、コージェネレーションシステムS1、加熱装置S2から取得して、混合比調整弁30に対して、ガスエンジン供給状態への切換及びバーナ供給状態への切換を指令する指令手段を設け、混合比調整弁30は、この指令手段による指令に基づいて、ガスエンジン供給状態とバーナ供給状態との間での切換を行うようにしてもよい。
このようにすると、混合気Mを供給する燃焼装置Sから自動的に正確な情報を得て適正な燃焼を確保できる。
(D) In the above embodiment, switching between the gas engine supply state and the burner supply state in the mixing
If it does in this way, accurate information can be obtained automatically from the combustion apparatus S which supplies the air-fuel mixture M, and appropriate combustion can be ensured.
(E)上記実施形態においては、熱量計測手段24によって計測された混合気Mの発熱量Qが、適合熱量範囲Qrに到達した時刻に、混合気Mが適合熱量範囲Qrに属すると判断したが、これに限らず、熱量計測手段24によって計測された発熱量Qが、所定の一定期間の間、適合熱量範囲Qr内に安定している場合に、適合熱量範囲Qrに属すると判断するように構成してもよい。 (E) In the above-described embodiment, it is determined that the air-fuel mixture M belongs to the adaptive heat quantity range Qr at the time when the calorific value Q of the air-fuel mixture M measured by the calorie measuring means 24 reaches the adaptive heat quantity range Qr. Not limited to this, when the calorific value Q measured by the calorie measuring means 24 is stable within the adaptive heat quantity range Qr for a predetermined period, it is determined that it belongs to the adaptive heat quantity range Qr. It may be configured.
(F)上記実施形態においては、放出路22において、開閉手段23が熱量計測手段24よりも放出路22内の混合気Mの流れの上流側の位置に設けられたが、これに限らず、放出路22において、開閉手段23が熱量計測手段24よりも放出路22内の混合気Mの流れの下流側の位置に設けられてもよい。
(F) In the above embodiment, in the
(G)上記実施形態においては、放出路22が、混合気供給路4における混合気用流路21の切替手段10に近接する位置に設けられたが、これに限らず、放出路22が混合気供給路4における共通供給路20の燃焼装置Sに近接する位置に設けられてもよい。
(G) In the above embodiment, the
(H)上記実施形態においては、ガスエンジン用ウォッベ指数範囲W1又はバーナ用ウォッベ指数範囲W2に基づいて、適合熱量範囲Qrが求められたが、これに限らず、ガスエンジン用ウォッベ指数Wa又はバーナ用ウォッベ指数Wbに基づいて適合熱量範囲Qrが求められてもよい。 (H) In the above embodiment, the suitable heat quantity range Qr is obtained based on the Wobbe index range W1 for the gas engine or the Wobbe index range W2 for the burner. However, the present invention is not limited to this. The compatible heat amount range Qr may be obtained based on the Wobbe index Wb for use.
(I)上記実施形態においては、出力手段として表示部26を設けて、判断手段27の判断結果を表示部26に表示する形態で出力するように構成したが、これに限らず、出力手段が判断手段27の判断結果を音声等で出力するように構成してもよい。 (I) In the above embodiment, the display unit 26 is provided as the output unit, and the determination result of the determination unit 27 is output in the form of being displayed on the display unit 26. You may comprise so that the judgment result of the judgment means 27 may be output with an audio | voice etc.
(J)上記実施形態においては、放出路22の開閉手段23の開閉を熱量計測手段24により計測される混合気Mの発熱量Qに係らしめ、混合気供給制御手段25で自動的に行なう構成としたが、放出路22の開閉手段23の開閉に関しては、使用者がその任を担うものとすべく、これまで説明してきた判断手段27及び出力手段を備えて、出力手段からの出力(例えば表示部26における表示出力)を使用者が見て、放出路22を開状態から閉状態に切換える構成を採用してもよい。
(J) In the above embodiment, the opening / closing means 23 of the
(K)上記実施形態においては、複数の燃焼装置Sを設け、混合気Mを供給する燃焼装置Sを燃焼装置側三方弁11を切換えることで選択するものとしたが、本来、単一の燃焼装置のみが設けられた構成としてもよい。 (K) In the above embodiment, a plurality of combustion devices S are provided, and the combustion device S that supplies the mixture M is selected by switching the three-way valve 11 on the combustion device side. It is good also as a structure provided only with the apparatus.
(L)上記実施形態においては、判断手段27における混合気Mの発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属するとの判断結果を伴って、表示部26がその判断結果を出力することを条件として、開閉手段23を閉状態としたが、これに限らず、判断手段27が、混合気Mの発熱量Qが適合熱量範囲Qrに属すると判断することを条件として、開閉手段23を閉状態としてもよい。 (L) In the above embodiment, on condition that the display unit 26 outputs the determination result together with the determination result that the calorific value Q of the air-fuel mixture M belongs to the compatible heat amount range Qr in the determination means 27, Although the opening / closing means 23 is in the closed state, the present invention is not limited thereto, and the opening / closing means 23 may be in the closed state on condition that the determination means 27 determines that the heat generation amount Q of the mixture M belongs to the adaptive heat amount range Qr. Good.
以上説明したように、予備燃料ガスの損失を抑制しつつ、燃焼装置の燃焼に適した混合気を供給することができる混合気供給システムを提供することができる。 As described above, it is possible to provide an air-fuel mixture supply system that can supply an air-fuel mixture suitable for combustion in the combustion device while suppressing loss of the reserve fuel gas.
1 混合気供給システム
2 都市ガス用流路(通常ガス用流路)
3 LPガスタンク(予備燃料ガスタンク)
4 混合気供給路
5 接続部
10 切替手段
12 排気浄化触媒
13 発電装置
14 排熱回収装置
20 共通供給路
21 混合気用流路
22 放出路
23 開閉手段
24 熱量計測手段
25 混合気供給制御手段
26 表示部(出力手段)
27 判断手段
31 混合気生成部
A 空気
G1 都市ガス(通常燃料ガス)
G2 LPガス(予備燃料ガス)
M 混合気
Q 発熱量(熱量)
Qr 適合熱量範囲
S 燃焼装置
V1 ガスエンジン(内燃機関)
1
3 LP gas tank (spare fuel gas tank)
4
27 Judging means 31 Mixture generation part A Air G1 City gas (normal fuel gas)
G2 LP gas (spare fuel gas)
M Mixture Q Calorific value (calorie)
Qr Applicable heat range S Combustion device V1 Gas engine (internal combustion engine)
Claims (6)
前記燃焼装置が前記混合気供給路にて供給される前記混合気で燃焼可能とする混合気供給システムであって、
前記混合気供給路から前記混合気を外部へ放出する放出路と、前記放出路を開閉自在な開閉手段と、前記放出路より外部へ放出する前記混合気の熱量を計測する熱量計測手段とが備えられ、
前記熱量計測手段により計測される熱量が、前記燃焼装置の運転に適合する適合熱量範囲に属するか否かを判断する判断手段を備えた混合気供給システム。 Combustion apparatus that receives normal fuel gas and burns, and reserve fuel gas tank that stores reserve fuel gas different from the normal fuel gas, mix air with the reserve fuel gas supplied from the reserve fuel gas tank. An air-fuel mixture supply path for supplying the air-fuel mixture to the combustion device,
An air-fuel mixture supply system in which the combustion device can combust with the air-fuel mixture supplied in the air-fuel mixture supply path,
A discharge path for discharging the air-fuel mixture from the air-fuel mixture supply path; an opening / closing means capable of opening and closing the discharge path; and a calorimeter measuring means for measuring the heat amount of the air-fuel mixture discharged from the discharge path to the outside. Provided,
An air-fuel mixture supply system comprising: a determination unit that determines whether or not the amount of heat measured by the heat amount measurement unit belongs to a compatible heat amount range suitable for operation of the combustion device.
前記予備燃料ガスに空気を混合させて前記混合気を生成する混合気生成部と、
前記接続部と前記燃焼装置とを接続し、前記通常燃料ガス又は前記混合気が流れる共通供給路と、前記接続部と前記混合気生成部とを接続し、前記混合気が流れる混合気用流路とで構成され、
前記接続部に、前記共通供給路と前記混合気用流路とを接続して前記混合気を前記燃焼装置に供給する混合気供給状態と、前記共通供給路と前記通常ガス用流路とを接続して前記通常燃料ガスを前記燃焼装置に供給する通常燃料ガス供給状態との間で切替自在な切替手段を備え、
前記放出路が、前記混合気用流路において、前記接続部より前記切替手段に近接する位置に設けられている請求項1又は2に記載の混合気供給システム。 The mixture supply path includes a connection part to which a normal gas flow path through which the normal fuel gas flows is connected to the mixture supply path;
An air-fuel mixture generating section that mixes air with the preliminary fuel gas to generate the air-fuel mixture;
A flow for an air-fuel mixture in which the connection portion and the combustion device are connected, a common supply path through which the normal fuel gas or the air-fuel mixture flows, and a connection portion and the air-fuel mixture generation portion are connected, and the air-fuel mixture flows. Composed of roads,
An air-fuel mixture supply state in which the common supply path and the air-fuel mixture flow path are connected to the connecting portion to supply the air-fuel mixture to the combustion device, and the common supply path and the normal gas flow path A switching means that is switchable between a normal fuel gas supply state that is connected to supply the normal fuel gas to the combustion device;
3. The air-fuel mixture supply system according to claim 1, wherein the discharge path is provided in a position closer to the switching unit than the connection portion in the air-fuel mixture flow path.
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JP6072193B1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-02-01 | 川崎重工業株式会社 | Ship engine room structure |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60252152A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Selective operating method of fuel for gas engine |
JP2005214306A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Ishii Iron Works Co Ltd | Manufacturing apparatus for propane air gas for emergency use |
JP2007107401A (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Gas supply device for thermal power generation installation |
JP2010002133A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Buyo Gas Co Ltd | Gas supply device |
JP2010196597A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas engine drive apparatus |
JP2013108661A (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Osaka Gas Co Ltd | Gas mixture supply system |
JP2013127242A (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-27 | Osaka Gas Co Ltd | Gas mixture supplying system |
-
2013
- 2013-03-19 JP JP2013057155A patent/JP6057795B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60252152A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Selective operating method of fuel for gas engine |
JP2005214306A (en) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Ishii Iron Works Co Ltd | Manufacturing apparatus for propane air gas for emergency use |
JP2007107401A (en) * | 2005-10-11 | 2007-04-26 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Gas supply device for thermal power generation installation |
JP2010002133A (en) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Buyo Gas Co Ltd | Gas supply device |
JP2010196597A (en) * | 2009-02-25 | 2010-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Gas engine drive apparatus |
JP2013108661A (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-06 | Osaka Gas Co Ltd | Gas mixture supply system |
JP2013127242A (en) * | 2011-11-18 | 2013-06-27 | Osaka Gas Co Ltd | Gas mixture supplying system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6072193B1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-02-01 | 川崎重工業株式会社 | Ship engine room structure |
WO2017073284A1 (en) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | 川崎重工業株式会社 | Engine room structure of ship |
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