JP3796154B2 - マイクロガスタービン用圧力調整器 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、二段式減圧調整器にマイクロガスタービン(MGT)用ガス圧力調整器と一般燃焼機器用ガス圧力調整器の機能を同時に担わせるマイクロガスタービン用圧力調整器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は例えば特願2000−240836号に記載されたマイクロガスタービン用高圧LPガス供給装置を備えたオンサイト発電システムの概要を示す図である。この従来のシステムは、LPガスを液相B及び気相Aの2相状態で貯蔵するバルクローリー等により弁32を備えた配管を通じて所定量のLPガスがバルク貯留槽14に貯蔵されている。MGT12を運転する際、所定量のLPガスが上記2相状態で貯蔵されたバルク貯留槽14を熱源である一般燃焼機器22によって加熱する。
【0003】
より具体的には、圧力調整器24によって一般燃焼機器22に送出されるLPガスのガス圧力0.5〜1.56MPaを最終的に3KPaに低減しつつ、一般燃焼機器22によって熱媒体流体を加熱し、この加熱された熱媒体流体を循環路20を通してバルク貯留槽14を経由させる。
【0004】
その際、温度検出器(図示せず)によって検出した熱媒体流体の温度に応じて、或いは圧力検出器(図示せず)によって検出したバルク貯留槽14のLPガスの圧力に応じて、一般燃焼機器22によって加熱される熱媒体流体の循環流量を制御することで、バルク貯留槽14内に液相Bと気相Aの2相状態で貯蔵されたLPガスを40度以下に加熱して、所定圧力とする。
【0005】
それにより、バルク貯留槽14内の液相Bから気相Aへの相変化に伴う蒸発潜熱が補われ、その結果、気相Aの蒸気圧を所定圧力以上に保持しつつ、バルク貯留槽14内の気相Aと、LPガスを燃料とするMGT12と連通する配管手段18によってバルク貯留槽14から導入されるLPガスを、一旦、圧力調整器42に送り圧力を0.5〜1.56MPaから0.4MPaに減圧してMGT12に供給する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のシステムはバルク貯留槽から導入される気相状態のLPガスを熱源手段とMGTとに分けて供給する場合に、熱源手段用の圧力調整器とMGT用の調整器を用いてガス圧力を低減して供給していた。
また、熱源手段用の圧力調整器ではバルク貯留槽から出されたガス圧力を熱源手段向けの圧力に急激に低減すると圧力が不安定となるため図3に示すように2段構成の圧力調整器を用いて、例えば0.5〜1.56MPaの圧力を1段目の圧力調整器R2で60KPaに、次に60KPaの圧力を2段目の圧力調整器R3で3KPaに減圧して所望の圧力を得ていた。
【0007】
従って、システム全体として2個の圧力調整器を必要としコスト高になるという問題点があった。
【0008】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、単一の圧力調整器でバルク貯留槽から導入されるLPガスの圧力を、MGT向けに供給されるLPガスの圧力および一般燃焼機器向けに供給されるLPガスの圧力に減圧させることができるマイクロガスタービン用圧力調整器を得ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明に係るマイクロガスタービン用圧力調整器は、図1の基本構成図に示すように、高圧LPガスが導入されるガス入口通路LINと減圧されたLPガスが導出されるガス出口通路LOUT との間に、前記導入された高圧LPガスを減圧する中圧減圧部R1 とこの中圧減圧部R1 で減圧された中圧のLPガスをガス通路により導入して減圧し、低圧のLPガスとする低圧減圧部R3 とで構成された減圧手段R0 と、前記中圧のLPガスの一部を分岐して外部に導出する中圧ガス導出手段LOUTMとを備え、前記中圧のLPガスをマイクロガスタービン12に供給し、前記ガス出口通路LOUT より導出される低圧のLPガスを一般燃焼機器22に供給する。
【0010】
この発明によれば、バルク貯留槽等のガス供給部より供給された0.5〜1.56MPaの高圧LPガスは、減圧手段R0 の中圧減圧部R1 に導入されて0.4MPa程度の中圧のLPガスに低減されたならば、この中圧のLPガスはガス通路Lを通して次段の低圧減圧部R3 に導入されて3KPa程度の低圧のLPガスに低減され、ガス配管を通して一般燃焼機器22に供給される。また、中圧のLPガスの一部は中圧ガス導出手段LOUTMよりガス配管を通してマイクロガスタービン12に供給される。
【0011】
請求項2の発明に係るマイクロガスタービン用圧力調整器の中圧ガス導出手段LOUTMは、中圧減圧部R1 のガス導出部と低圧減圧部R3 のガス導入部とを結ぶガス通路に設けられた外部に向けて開放した開口部Haとする。
この発明によれば、中圧減圧部R1 で減圧された0.4MPa程度の中圧のLPガスは、ガス通路Lを通して低圧減圧部R3 に導入されると共に、ガス通路Lに設けられた開口部よりガス配管を通してマイクロガスタービン12に供給される。
【0012】
【発明の実施の形態】
実施の形態
図2は本発明の実施の形態に係るマイクロガスタービン用圧力調整器の断面図であり、この圧力調整器は、ガス供給側であるバルク貯留槽14から、ガス使用側であるガスレンジなどの一般燃焼機器22およびMGT12に、LPガスを供給するガス供給通路の途中に設けられるものである。
【0013】
ハウジングは、ボディ3と、ボディ3の上部開口に装着されるカバー5とで構成され、ボディ3の図中で左側端部には、高圧ガスが導入されるガス入口通路7を形成するインレットパイプ9が装着され、ボディ3の同右側は所定圧に減圧されたガスが流出するガス出口通路MGT12が形成されている。
【0014】
上記ガス入口通路7とガス出口通路11との間には、中圧減圧部13と低圧減圧部15とが設けられている。また、ボディ3においては中圧減圧部13と低圧減圧部15とつなぐガス通路Lの途中に中圧ガス導出手段としての第2のガス出口通路11aが形成されている。
【0015】
中圧減圧部13は、バルク貯留槽14から0.5〜1.56MPaで導入されるガスの圧力を、0.4MPa程度の中圧に減圧するもので、低圧減圧部15は、それをさらに3KPa程度の低圧に減圧する。
従って、中圧減圧部13で0.4MPa程度の中圧に減圧されたLPガスは第2のガス出口通路11aを通してMGT12に供給され、低圧減圧部15で3KPa程度の低圧に減圧されたLPガスはガス出口通路11を通して一般燃焼機器22に供給される。
【0016】
中圧減圧部13は、大気圧室17側から中圧スプリング19にて中圧室21側に押圧される中圧ダイヤフラム23を備えている。中圧ダイヤフラム23に固定された中圧連動子25には弁棒27を介してその下端に中圧弁29が設けられ、この中圧弁29の上下動により、中圧ノズル部31が開閉する。
【0017】
低圧減圧部15は、大気圧室33側から低圧スプリング35にて低圧室37側に押圧される低圧ダイヤフラム39を備えている。低圧ダイヤフラム39に固定された作動桿41には、レバー43の一端が連結されている。レバー43はピン45を介して回動可能であり、その他端は、低圧ノズル部47を開閉すべく左右方向に移動可能な低圧弁49に連結されている。
【0018】
燃焼機器側にてガスが使用されることで、中圧室21の圧力が低下し、中圧スプリング19により中圧ダイヤフラム23が下方に押圧されて変位すると、これに伴い中圧弁29が下方に移動して中圧ノズル部31を開放する。
【0019】
これにより、ガス入口通路7から導入されたガスが中圧室21側に流れる。中圧室21の圧力が上昇し、この圧力が中圧スプリング19の弾性力に打ち勝つと、中圧弁29が上昇移動して中圧ノズル部31の流路を狭め、中圧室21へのガスの流入を制御する。
【0020】
このように、中圧弁29が中圧ノズル部31の流路を開閉制御して中圧室21へのガス流入量を制御し、中圧室21の圧力を調整することで0.4MPa程度の中圧に減圧されたLPガスは第2のガス出口通路11aを通してMGT12に供給される。
【0021】
一方、低圧減圧部15においては、燃焼機器側にてガスが使用されることで、低圧室37の圧力が低下し、低圧スプリング35により低圧ダイヤフラム39が下方に押圧されて変位すると、これに伴いレバー43が反時計方向に回動するとともに、低圧弁49が右方向に移動して低圧ノズル部47を開放する。
【0022】
これにより、中圧室21から導入されたガスがガス出口通路11側に流れる。低圧室37の圧力が上昇し、この圧力が低圧スプリング35の弾性力に打ち勝つと、レバー43が時計方向に回動するとともに、低圧弁49が左方向へ移動して低圧ノズル部47の流路を狭め、低圧室37へのガスの流入を制御する。
【0023】
このように、低圧弁49が低圧ノズル部47の流路を開閉制御して低圧室37へのガス流入量を制御し、低圧室37の圧力を調整することで、3KPa程度の低圧に減圧されたLPガスはガス出口通路11を通して一般燃焼機器22に供給される。
【0024】
以上、本実施の形態に係るマイクロガスタービン用圧力調整器を用いることで、一台の圧力調整器により、導入されて一定高圧のLPガスを中圧のLPガスに減圧してMGT12へ、更に、中圧のLPガスを低圧のLPガスに減圧して一般燃焼機器22に供給することができる。
【0025】
【発明の効果】
この発明によれば、高圧LPガスが導入されるガス入口通路と減圧されたLPガスが導出されるガス出口通路との間に、前記導入された高圧LPガスを減圧する中圧減圧部とこの中圧減圧部で減圧された中圧のLPガスをガス通路により導入して減圧し、低圧のLPガスとする低圧減圧部とで構成された減圧手段と、前記中圧のLPガスの一部を分岐して外部に導出する中圧ガス導出手段とを備え、ガス供給部より供給された0.5〜1.56MPaの高圧LPガスは、減圧手段の中圧減圧部に導入されて0.4MPa程度の中圧のLPガスに低減されたならば、この中圧のLPガスはガス通路を通して次段の低圧減圧部に導入されて3KPa程度の低圧のガスに低減され、ガス配管を通して一般燃焼機器に供給し、また、中圧のLPガスの一部は中圧ガス導出手段よりガス配管を通してマイクロガスタービンに供給することで、単一の減圧手段により高圧LPガスを中圧および低圧のLPガスに減圧してマイクロガスタービン、一般燃焼機器のそれぞれに供給できるためシステムとして構成が簡略化されると共に低コスト化を実現できるという効果がある。
【0026】
この発明によれば、中圧減圧部で減圧された0.4MPa程度の中圧のLPガスは、ガス通路を通して低圧減圧部に導入されると共に、ガス通路に形成された開口部よりガス配管を通してマイクロガスタービンに供給されるため、極めて簡易な構成でマイクロガスタービンに中圧のLPガスを供給することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明に係るマイクロガスタービン用圧力調整器の基本構成を示す図である。
【図2】図2は本実施の形態に係るマイクロガスタービン用圧力調整器の構成を示す断面図である。
【図3】図3はマイクロガスタービン用高圧LPガス供給装置を備えたオンサイト発電システムの概要を示す図である。
【符号の説明】
IN ガス入口通路
OUT ガス出口通路
0 減圧手段
1 中圧減圧部
3 低圧減圧部
OUTM 中圧ガス導出手段
12 マイクロガスタービン
22 一般燃焼機器

Claims (2)

  1. 高圧LPガスが導入されるガス入口通路と減圧されたLPガスが導出されるガス出口通路との間に、前記導入された高圧LPガスを減圧する中圧減圧部とこの中圧減圧部で減圧された中圧のLPガスをガス通路により導入して減圧し、低圧のLPガスとする低圧減圧部とで構成された減圧手段と、前記中圧のLPガスの一部を分岐して外部に導出する中圧ガス導出手段とを備え、前記中圧のLPガスをマイクロガスタービンに供給し、前記ガス出口通路より導出される低圧のLPガスを一般燃焼機器に供給することを特徴とするマイクロガスタービン用圧力調整器。
  2. 前記中圧ガス導出手段は、中圧減圧部のガス導出部と低圧減圧部のガス導入部とを結ぶガス通路に設けた外部に向けて開放した開口部とすることを特徴とする請求項1に記載のマイクロガスタービン用圧力調整器。
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