JP5206361B2 - ガスエンジンの燃料ガス供給装置とそのタール析出防止方法 - Google Patents
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Description
しかし、燃料ガスとしてバイオマス原料を熱分解して得た熱分解ガスなど、タールを含む可燃ガスを用いる場合には、通常、主燃焼室の他に予燃焼室を備え、爆発工程において、予燃焼室にパイロット油を噴射して燃焼させ、その燃焼火炎が主燃焼室に噴出して、主燃焼室内の燃料ガスを着火する予燃焼室式(又は副燃焼室式)が採用される。
そのため、このガスエンジンは、図4に示すように、外部より供給された希薄ガスを燃焼して駆動出力を得るようシリンダ53内に形成された主燃焼室56と、主燃焼室56に連通してパイロット燃料Pの燃焼ガスにより着火を起こす副燃焼室58と、副燃焼室58に水を噴霧し得る水噴射手段54とを備える。これにより、パイロット燃料Pの噴射により圧力で着火させる際には、水噴射手段54で水を噴霧することによって、強力な着火を維持すると同時に副燃焼室58の燃焼温度を下げ、結果的に、燃焼温度の上昇で発生するNOxを副燃焼室58において低減するものである。
なお、この図において、55はピストン、59は吸気弁、51は排気弁である。
そのため、このパイロット着火式ガスエンジンは、図5に示すように、給気通路66から分岐されて副室65に連通され給気通路内の給気の一部を副室内に供給する掃気通路62を設けるとともに、該掃気通路62に給気通路側から副室側に向かう給気の流れを許容し副室側から給気通路側に向かうガスを遮断する逆止弁63を設け、前記掃気通路を通した給気の一部により副室内の掃気を行うようにしたものである。
なおこの図において、61はガス噴射弁、64は主燃焼室である。
そのため、図6に示すように、燃料容器とレギュレータとを接続する高圧配管に介装される主止弁70には、そのケーシング71の下面であってメイン弁72の先端部を臨む位置に、内周に雌螺子を有する固定孔73が形成され、外周に雄螺子が形成されたボルト,止め螺子などのプラグ74が着脱可能に固定される。そして、主止弁70を交換するときには、ケーシング71に固定されたプラグ74を取り外し、スプリング75の付勢力に抗してメイン弁72又はパイロット弁76を開弁方向に強制的に移動させて燃料通路77を開通させるべく、先端部でメイン弁72又はパイロット弁76を押し上げるボルトをねじ込む。そして、燃料通路77を開通させることで、高圧配管内に残存するガス燃料の圧力が低下するため、これを取り外すときに振れ動くことがなく、その交換作業を容易にしたものである。
また、発電用のガスエンジンの場合、出力が例えば2000kW〜5000kWに達するため、吸気マニホールド毎に設ける燃料ガス供給弁も大型となり、かつ低圧損であるために、燃料ガス供給弁の開口面積が大きく、シール面も大きくなる。
そのため、このような場合、その都度エンジンを停止し、燃料ガス供給弁を分解、清掃してタールを除去する必要があり、頻繁にエンジンを停止させなければならず、かつ分解・清掃に手間がかかる問題点があった。
特に、ガスエンジンを発電用等に用いる場合には、ガスエンジンの信頼性が低下する問題点があった。
該燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する加熱保持装置と、を備え、
前記加熱保持装置は、燃料ガス供給弁の内部温度を検出する温度センサと、燃料ガス供給弁の内部にタールの露点よりも高温のガスを供給する高温ガス供給弁と、該高温ガス供給弁を作動させて燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する弁制御器とからなる、ことを特徴とするガスエンジンの燃料ガス供給装置が提供される。
この図において、ガスエンジン10は、予燃焼室式ガスエンジンであり、ピストン11、吸気マニホールド12、排気マニホールド13、吸気弁14、排気弁15、主燃焼室16、および予燃焼室17を備え、爆発工程において、予燃焼室17にパイロット油1を噴射して燃焼させ、その燃焼火炎2が主燃焼室16に噴出して、主燃焼室16内の燃料ガス3を着火するようになっている。
なお、本発明において、ガスエンジン10は予燃焼室式ガスエンジンに限定されず、その他のガスエンジン(例えば、火花点火式ガスエンジン)であってもよい。
これらのタールの露点は、例えば50〜60℃の範囲内である。
この図において、本発明の燃料ガス供給装置20は、燃料ガス供給弁22と加熱保持装置30を備える。
なお、この同期は必須ではなく、例えば位相をずらしてもよい。
この例において、本発明の燃料ガス供給装置30は、さらに、燃料ガス供給弁22に供給する燃料ガス3をタールの露点よりも高い所定の温度に間接加熱する熱交換器38を備える。熱交換器38は、この例では、燃料ガス供給管42の内部を通る伝熱管であるが、燃料ガス供給管42の回りに伝熱管を巻き付けてもよい。また、燃料ガス供給管42の上流に別個に熱交換器38を設けてもよい。
また、この例では高温ガス供給弁34は、熱交換器38に高温のガス(高温蒸気、高温空気又は排気ガス)を供給するようになっている。
その他の構成は、図2と同様である。
その他の効果は、第1実施形態と同様である。
3 燃料ガス、4 高温ガス(高温蒸気、高温空気、排気ガス)、
10 ガスエンジン、11 ピストン、
12 吸気マニホールド、13 排気マニホールド、
14 吸気弁、15 排気弁、16 主燃焼室、17 予燃焼室、
20 燃料ガス供給装置、22 燃料ガス供給弁、
23 弁本体、23a ガス入口、23b ガス出口、
24 弁座、24a 貫通穴、
25 弁、25a ガスシール、25b ムービングロッド、
26 電磁ソレノイド、30 加熱保持装置、
32 温度センサ、34 高温ガス供給弁、
36 弁制御器、42 燃料ガス供給管、44 ガスノズル
Claims (3)
- ガスエンジンの吸気マニホールドに設けられその内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給弁と、
該燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する加熱保持装置と、を備え、
前記加熱保持装置は、燃料ガス供給弁の内部温度を検出する温度センサと、燃料ガス供給弁の内部にタールの露点よりも高温のガスを供給する高温ガス供給弁と、該高温ガス供給弁を作動させて燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する弁制御器とからなる、ことを特徴とするガスエンジンの燃料ガス供給装置。 - ガスエンジンの吸気マニホールドに設けられその内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給弁と、
該燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する加熱保持装置と、を備え、
前記加熱保持装置は、燃料ガス供給弁の内部温度を検出する温度センサと、燃料ガス供給弁に供給する燃料ガスをタールの露点よりも高い所定の温度に間接加熱する熱交換器と、該熱交換器に高温のガスを供給する高温ガス供給弁と、該高温ガス供給弁を作動させて燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する弁制御器とからなる、ことを特徴とするガスエンジンの燃料ガス供給装置。 - ガスエンジンの吸気マニホールドに設けられその内部に燃料ガスを供給する燃料ガス供給弁の内部に、タールの露点よりも高温のガスを供給し、燃料ガス供給弁の内部をタールの露点よりも高い所定の温度に加熱し保持する、ことを特徴とする燃料ガス供給装置のタール析出防止方法。
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