JP5425956B2 - Hydrogen gas supply system - Google Patents

Hydrogen gas supply system Download PDF

Info

Publication number
JP5425956B2
JP5425956B2 JP2012066303A JP2012066303A JP5425956B2 JP 5425956 B2 JP5425956 B2 JP 5425956B2 JP 2012066303 A JP2012066303 A JP 2012066303A JP 2012066303 A JP2012066303 A JP 2012066303A JP 5425956 B2 JP5425956 B2 JP 5425956B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen gas
purity
gas supply
generator system
supply system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012066303A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013198377A (en
Inventor
勝志 横川
英一 三好
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chugoku Electric Power Co Inc
Original Assignee
Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chugoku Electric Power Co Inc filed Critical Chugoku Electric Power Co Inc
Priority to JP2012066303A priority Critical patent/JP5425956B2/en
Publication of JP2013198377A publication Critical patent/JP2013198377A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5425956B2 publication Critical patent/JP5425956B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Motor Or Generator Cooling System (AREA)

Description

本発明は、複数の系統に対して水素ガスを供給する水素ガス供給システムに関する。   The present invention relates to a hydrogen gas supply system that supplies hydrogen gas to a plurality of systems.

従来、例えば商業用の火力発電機では、熱伝導率が高く冷却効率のよい水素ガス冷却が用いられている。水素ガスを用いて被冷却部を冷却した場合、炭酸ガス等が発生することから、水素ガスの純度が徐々に低下する。ここで、密閉空間において水素ガスの純度が低下すると爆発する可能性があるため、安全管理上水素ガス冷却では水素ガスの純度を適切に管理する必要がある。   Conventionally, for example, commercial thermal power generators use hydrogen gas cooling with high thermal conductivity and good cooling efficiency. When the portion to be cooled is cooled using hydrogen gas, carbon dioxide gas or the like is generated, so that the purity of the hydrogen gas gradually decreases. Here, since there is a possibility of explosion if the purity of the hydrogen gas is lowered in the sealed space, it is necessary to appropriately manage the purity of the hydrogen gas in the hydrogen gas cooling for safety management.

水素ガス純度を管理する方法としては、例えば、純度更新時に通常よりも多くの水素ガスを供給する一方で、供給した水素ガスを放出する放出弁にオリフィスを設けることで、放出する水素ガスの量を調整する方法が知られている(特許文献1)。   As a method for managing the purity of hydrogen gas, for example, while supplying more hydrogen gas than usual when the purity is updated, the amount of released hydrogen gas is provided by providing an orifice in the release valve that discharges the supplied hydrogen gas. There is known a method of adjusting the above (Patent Document 1).

特開2008−182791号公報JP 2008-182791 A

特許文献1に記載された方法によれば、水素ガス純度の更新期間を短縮することができるものの、更なる改良の余地がある。即ち、水素ガスを供給する供給系統が連結された複数の発電機に対して水素ガス冷却を行う場合には、水素ガス純度の更新のために放出弁を開放すると、他の発電機の供給系統にも影響がでてしまい、水素ガス純度の更新期間が長期化するおそれがある。   According to the method described in Patent Document 1, although the renewal period of the hydrogen gas purity can be shortened, there is room for further improvement. That is, when hydrogen gas cooling is performed on a plurality of generators connected to a supply system for supplying hydrogen gas, when the release valve is opened to renew the hydrogen gas purity, the supply system of another generator May be affected, and the renewal period of the hydrogen gas purity may be prolonged.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の系統に対して冷却用の水素ガスを供給する水素供給システムにおいて水素ガス純度の更新期間を短縮することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a problem, and it aims at shortening the renewal period of hydrogen gas purity in the hydrogen supply system which supplies the hydrogen gas for cooling with respect to several system | strains.

(1) 複数の発電機系統に対して冷却用の水素ガスを供給する水素供給システムであって、水素ガスを貯蔵する水素ガス供給装置と、前記水素ガス供給装置に貯蔵された水素ガスを第1の圧力で複数の前記発電機系統に供給する通常用水素供給系統と、前記水素ガス供給装置に貯蔵された水素ガスを前記第1の圧力よりも高い第2の圧力で前記発電機系統に供給する純度更新用水素ガス供給系統と、複数の前記発電機系統の夫々における水素ガス純度を測定するセンサ部と、前記センサ部が測定した前記水素ガス純度が複数の前記発電機系統の夫々において所定値を超えるであることを条件に、前記通常用水素供給系統を用いて複数の前記発電機系統の夫々に水素ガスを供給し、前記センサ部が測定した前記水素ガス純度が何れかの前記発電機系統において所定値以下であることを条件に、当該発電機系統以外の発電機系統に水素ガスを供給することなく当該発電機系統に対して前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する制御装置と、を備える水素ガス供給システム。   (1) A hydrogen supply system that supplies hydrogen gas for cooling to a plurality of generator systems, the hydrogen gas supply device storing hydrogen gas, and the hydrogen gas stored in the hydrogen gas supply device A normal hydrogen supply system that supplies a plurality of generator systems at a pressure of 1 and a hydrogen gas stored in the hydrogen gas supply device to the generator system at a second pressure higher than the first pressure. Hydrogen gas supply system for purity update to be supplied, sensor unit for measuring hydrogen gas purity in each of the plurality of generator systems, and the hydrogen gas purity measured by the sensor unit in each of the plurality of generator systems On the condition that it exceeds a predetermined value, hydrogen gas is supplied to each of the plurality of generator systems using the normal hydrogen supply system, and the hydrogen gas purity measured by the sensor unit is any of the above Departure Hydrogen gas is supplied to the generator system using the hydrogen gas supply system for renewal of purity without supplying hydrogen gas to a generator system other than the generator system, provided that it is below a predetermined value in the machine system. A hydrogen gas supply system comprising:

(2) 前記複数の発電機系統は連結されており、前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、前記複数の発電機系統の連結を解除する、(1)に記載の水素ガス供給システム。   (2) The plurality of generator systems are connected, and the control device releases the connection of the plurality of generator systems when supplying hydrogen gas using the hydrogen gas supply system for purity update. The hydrogen gas supply system according to (1).

(3) 前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、供給対象の発電機系統の最下部に設けられた純度更新用放出弁を開放する、(1)又は(2)に記載の水素ガス供給システム。   (3) When supplying the hydrogen gas using the purity renewal hydrogen gas supply system, the control device opens a purity renewal release valve provided at the lowest part of the generator system to be supplied. ) Or the hydrogen gas supply system according to (2).

(4) 前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、供給対象の発電機系統における水素ガス圧力が特定値以下となることを条件に、前記純度更新用放出弁を閉止する、(3)に記載の水素ガス供給システム。   (4) When supplying the hydrogen gas using the purity update hydrogen gas supply system, the control device updates the purity on condition that the hydrogen gas pressure in the generator system to be supplied is equal to or lower than a specific value. The hydrogen gas supply system according to (3), wherein the discharge valve is closed.

本発明によれば、複数の発電機系統における水素ガスの純度を更新する際に、対象となる発電機系統のみに水素ガスを供給するため、その他の発電機系統に影響を与えることがなく、水素ガス純度の更新期間を短縮することができる。   According to the present invention, when hydrogen gas purity in a plurality of generator systems is updated, hydrogen gas is supplied only to the target generator system without affecting other generator systems, The renewal period of the hydrogen gas purity can be shortened.

本発明の水素ガス供給システムを示す図である。It is a figure which shows the hydrogen gas supply system of this invention. 通常運転時の水素ガス供給と純度更新時の水素ガス供給とを示す図である。It is a figure which shows hydrogen gas supply at the time of normal operation, and hydrogen gas supply at the time of purity update. 水素ガス供給システムにおける水素ガスの純度を更新する際の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process at the time of updating the purity of the hydrogen gas in a hydrogen gas supply system.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。初めに、図1を参照して、本発明の水素ガス供給システム1について説明する。水素ガス供給システム1は、水素ガス供給系統10と、制御装置30と、を含んで構成される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the hydrogen gas supply system 1 of the present invention will be described with reference to FIG. The hydrogen gas supply system 1 includes a hydrogen gas supply system 10 and a control device 30.

水素ガス供給系統10は、タービン軸等の冷却対象の被冷却部142,152に対して冷却用の水素ガスを供給する供給系統であり、水素ガス供給装置11と、通常用系統12と、純度更新用系統13と、1次発電機系統14と、2次発電機系統15と、を含んで構成される。   The hydrogen gas supply system 10 is a supply system that supplies cooling hydrogen gas to the cooled parts 142 and 152 to be cooled such as a turbine shaft. The hydrogen gas supply system 11, the normal system 12, and purity An updating system 13, a primary generator system 14, and a secondary generator system 15 are included.

水素ガス供給装置11は、ボンベ等により構成され、冷却用の水素ガスを貯蔵する。ここで、水素ガス供給装置11は、高圧の水素ガス(1.8MPa)を貯蔵する。水素ガス供給装置11に貯蔵された高圧の水素ガスは、図示しない弁が開放されると、通常用系統12又は純度更新用系統13に流入し、その後所定の圧力まで減圧され、1次発電機系統14及び(又は)2次発電機系統15に供給される。   The hydrogen gas supply device 11 is constituted by a cylinder or the like and stores hydrogen gas for cooling. Here, the hydrogen gas supply device 11 stores high-pressure hydrogen gas (1.8 MPa). The high-pressure hydrogen gas stored in the hydrogen gas supply device 11 flows into the normal system 12 or the purity renewal system 13 when a valve (not shown) is opened, and then is depressurized to a predetermined pressure. Supplied to the system 14 and / or the secondary generator system 15.

通常用系統12は、1次発電機系統14及び2次発電機系統15における水素ガス純度が適正(例えば、98%以上)である場合に、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の双方に水素ガスを供給するために用いられ、通常用減圧前弁121と通常用減圧弁122とを含む。   When the hydrogen gas purity in the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 is appropriate (for example, 98% or more), the normal system 12 has the primary generator system 14 and the secondary generator system 15. These are used to supply hydrogen gas to both of them, and include a normal pressure-reducing pre-valve valve 121 and a normal pressure-reducing valve 122.

通常用減圧前弁121は、通常用減圧弁122への水素ガスの供給を規制する。即ち、通常用減圧前弁121が開放されている状態では、水素ガス供給装置11の水素ガスが通常用減圧弁122に供給され、その後、通常用減圧弁122において第1の圧力まで減圧される。他方、通常用減圧前弁121が閉止されている状態では、水素ガス供給装置11の水素ガスが通常用減圧弁122に供給されることがない。   The normal pressure reducing valve 121 regulates the supply of hydrogen gas to the normal pressure reducing valve 122. That is, in the state where the normal pre-depressurization valve 121 is opened, the hydrogen gas of the hydrogen gas supply device 11 is supplied to the normal depressurization valve 122, and thereafter, the normal pressure depressurization valve 122 is depressurized to the first pressure. . On the other hand, in the state where the normal pre-depressurization valve 121 is closed, the hydrogen gas of the hydrogen gas supply device 11 is not supplied to the normal pressure reduction valve 122.

通常用減圧弁122は、水素ガス供給装置11から供給された高圧の水素ガスを、第1の圧力(例えば、0.39MPa)まで減圧する。なお、通常用減圧弁122は、複数の減圧弁により構成することとしてもよい。即ち、高圧の水素ガスを大まかに減圧する第1減圧弁と、大まかに減圧した水素ガスの圧力を微調整する第2減圧弁と、により構成することとしてもよい。   The normal pressure reducing valve 122 reduces the high-pressure hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply device 11 to a first pressure (for example, 0.39 MPa). The normal pressure reducing valve 122 may be composed of a plurality of pressure reducing valves. In other words, the first pressure reducing valve for roughly reducing the high-pressure hydrogen gas and the second pressure reducing valve for finely adjusting the pressure of the roughly reduced hydrogen gas may be used.

純度更新用系統13は、水素ガス純度が適正でない(例えば、97%以下)1次発電機系統14又は2次発電機系統15に水素ガスを供給するために用いられ、純度更新用減圧前弁131と純度更新用減圧弁132とを含む。   The purity renewal system 13 is used to supply hydrogen gas to the primary generator system 14 or the secondary generator system 15 whose hydrogen gas purity is not appropriate (for example, 97% or less). 131 and a purity renewal pressure reducing valve 132.

純度更新用減圧前弁131は、通常用減圧前弁121と同様に純度更新用減圧弁132への水素ガスの供給を規制する。
純度更新用減圧弁132は、水素ガス供給装置11から供給された高圧の水素ガスを、第2の圧力(例えば、0.4MPa)まで減圧する。なお、純度更新用減圧弁132は、通常用減圧弁122と同様に複数の減圧弁により構成することとしてもよい。
The purity renewal pre-reduction valve 131 regulates the supply of hydrogen gas to the purity renewal pressure reduction valve 132 in the same manner as the normal pre-reduction valve 121.
The purity renewal pressure reducing valve 132 depressurizes the high-pressure hydrogen gas supplied from the hydrogen gas supply device 11 to a second pressure (for example, 0.4 MPa). The purity renewal pressure reducing valve 132 may be constituted by a plurality of pressure reducing valves in the same manner as the normal pressure reducing valve 122.

1次発電機系統14は、1次発電機(プライマリ)に対して冷却用の水素ガスを供給する供給系統であり、水素ガス供給弁141と、被冷却部142と、放出弁143と、センサ部144と、を含んで構成される。   The primary generator system 14 is a supply system that supplies hydrogen gas for cooling to the primary generator (primary), and includes a hydrogen gas supply valve 141, a cooled portion 142, a discharge valve 143, a sensor Part 144.

水素ガス供給弁141は、1次発電機系統14への水素ガスの供給を規制する。即ち、水素ガス供給弁141が開放されている状態では、通常用系統12や純度更新用系統13において所定の圧力まで減圧された水素ガスが1次発電機系統14に供給される。他方、水素ガス供給弁141が閉止されている状態では、通常用系統12や純度更新用系統13からの水素ガスが1次発電機系統14に供給されることがない。   The hydrogen gas supply valve 141 regulates the supply of hydrogen gas to the primary generator system 14. That is, in a state where the hydrogen gas supply valve 141 is opened, hydrogen gas that has been decompressed to a predetermined pressure in the normal system 12 and the purity update system 13 is supplied to the primary generator system 14. On the other hand, in a state where the hydrogen gas supply valve 141 is closed, hydrogen gas from the normal system 12 and the purity update system 13 is not supplied to the primary generator system 14.

被冷却部142は、水素ガスを用いて冷却する対象であり、例えば、発電設備におけるタービン軸等が該当する。発電設備が稼動している状態で被冷却部142に水素ガスが供給されると、熱交換により暖められ炭酸ガス等が発生する結果、水素ガスの純度が低下する。   The cooled portion 142 is a target to be cooled using hydrogen gas, and corresponds to, for example, a turbine shaft in a power generation facility. When hydrogen gas is supplied to the cooled portion 142 while the power generation facility is operating, the purity of the hydrogen gas decreases as a result of heating and heat generating carbon dioxide gas.

放出弁143は、1次発電機系統14に供給された水素ガスや発生した炭酸ガス等を大気に放出する。より詳細には、放出弁143は、水素ガスの純度を更新する際に開放され、純度の低下した水素ガスを大気に放出する。ここで、放出弁143は、1次発電機系統14における最下部に設けることが好ましい。水素ガスは、比重が小さく軽いため、放出弁を最下部に設けることでより重い炭酸ガス等が優先して大気に放出されることになり、水素ガス純度の更新期間を短縮できるためである。   The release valve 143 releases the hydrogen gas supplied to the primary generator system 14 or the generated carbon dioxide gas to the atmosphere. More specifically, the release valve 143 is opened when renewing the purity of the hydrogen gas, and releases the hydrogen gas having a reduced purity to the atmosphere. Here, the release valve 143 is preferably provided at the lowermost part of the primary generator system 14. This is because hydrogen gas has a small specific gravity and is light, so that a heavier carbon dioxide gas or the like is preferentially released into the atmosphere by providing a release valve at the lowermost part, and the renewal period of hydrogen gas purity can be shortened.

センサ部144は、1次発電機系統14内における水素ガスの純度を測定する純度センサや、1次発電機系統14内における水素ガスの圧力を測定する圧力センサにより構成される。センサ部144により測定された測定結果(水素ガス純度、水素ガス圧力)は、制御装置30に適宜送信される。   The sensor unit 144 includes a purity sensor that measures the purity of the hydrogen gas in the primary generator system 14 and a pressure sensor that measures the pressure of the hydrogen gas in the primary generator system 14. Measurement results (hydrogen gas purity, hydrogen gas pressure) measured by the sensor unit 144 are appropriately transmitted to the control device 30.

2次発電機系統15は、2次発電機(セカンダリ)に対して冷却用の水素ガスを供給する供給系統であり、水素ガス供給弁151と、被冷却部152と、放出弁153と、センサ部154と、を含んで構成される。
なお、2次発電機系統15の水素ガス供給弁151乃至センサ部154は、1次発電機系統14の水素ガス供給弁141乃至センサ部144と基本的に同一であるため、詳細な説明を省略する。
The secondary generator system 15 is a supply system that supplies hydrogen gas for cooling to the secondary generator (secondary), and includes a hydrogen gas supply valve 151, a cooled portion 152, a discharge valve 153, a sensor Part 154.
Since the hydrogen gas supply valve 151 to the sensor unit 154 of the secondary generator system 15 are basically the same as the hydrogen gas supply valve 141 to the sensor unit 144 of the primary generator system 14, detailed description thereof is omitted. To do.

ところで、1次発電機系統14及び2次発電機系統15は、図1に示すように連結されている。水素ガス供給弁141及び水素ガス供給弁151は、この1次発電機系統14及び2次発電機系統15の連結を解除するためにも用いられる。即ち、水素ガス供給弁141又は水素ガス供給弁151が閉止されると、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の連結が解除される。
このとき、水素ガス供給弁141,151を閉止した1次発電機系統14又は2次発電機系統15には、通常用系統12や純度更新用系統13からの水素ガスが供給されなくなる。そのため、水素ガスの純度を更新する際には、純度を更新する対象の発電系統以外の発電系統の水素ガス供給弁、即ち、1次発電機系統14の水素ガスの純度を更新する際には、(1次発電機系統14の水素ガス供給弁141は開放したまま)2次発電機系統15の水素ガス供給弁151を閉止する。この場合において、2次発電機系統15には新たな水素ガスが供給されなくなるものの、水素ガスの純度や圧力は急激に低下するものではないため、水素ガスの純度や圧力を適正な値に保つことができる。
By the way, the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 are connected as shown in FIG. The hydrogen gas supply valve 141 and the hydrogen gas supply valve 151 are also used for releasing the connection between the primary generator system 14 and the secondary generator system 15. That is, when the hydrogen gas supply valve 141 or the hydrogen gas supply valve 151 is closed, the connection between the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 is released.
At this time, hydrogen gas from the normal system 12 and the purity update system 13 is not supplied to the primary generator system 14 or the secondary generator system 15 in which the hydrogen gas supply valves 141 and 151 are closed. Therefore, when updating the purity of the hydrogen gas, when updating the hydrogen gas supply valve of the power generation system other than the power generation system whose purity is to be updated, that is, when the purity of the hydrogen gas of the primary generator system 14 is updated. The hydrogen gas supply valve 151 of the secondary generator system 15 is closed (while the hydrogen gas supply valve 141 of the primary generator system 14 is open). In this case, although no new hydrogen gas is supplied to the secondary generator system 15, the purity and pressure of the hydrogen gas are not abruptly lowered, so the purity and pressure of the hydrogen gas are kept at appropriate values. be able to.

制御装置30は、所定の処理部及び記憶部を備えた演算装置であって、センサ部144,154から供給された測定結果に基づいて、水素ガス供給系統10を制御する。
ここで、図2を参照して、制御装置30による水素ガス供給系統10の制御について説明する。図2(1)は、通常運転時の制御装置30による水素ガス供給系統10の制御を示し、図2(2)は、純度更新運転時の制御装置30による水素ガス供給系統10の制御を示す。
The control device 30 is an arithmetic device including a predetermined processing unit and a storage unit, and controls the hydrogen gas supply system 10 based on the measurement result supplied from the sensor units 144 and 154.
Here, the control of the hydrogen gas supply system 10 by the control device 30 will be described with reference to FIG. FIG. 2 (1) shows control of the hydrogen gas supply system 10 by the control device 30 during normal operation, and FIG. 2 (2) shows control of the hydrogen gas supply system 10 by the control device 30 during purity update operation. .

制御装置30は、センサ部144,154から供給された測定結果が適正である場合(例えば、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の双方において、水素ガス純度が98%以上、水素ガス圧力が0.38MPa以上)、図2(1)に示す通常運転を行う。
通常運転では、制御装置30は、純度更新用系統13の純度更新用減圧前弁131を閉止する一方で、通常用系統12の通常用減圧前弁121を開放する。これにより、水素ガス供給装置11からの高圧(1.8MPa)の水素ガスは、通常用減圧弁122を介して第1の圧力(0.39MPa)まで減圧され、1次発電機系統14及び2次発電機系統15に供給される。
このとき、制御装置30は、放出弁143,153を閉止した状態で、1次発電機系統14及び2次発電機系統15に水素ガスを供給する。これにより、水素ガスが大気に放出することがないため、水素ガスの圧力を維持することができる。
When the measurement results supplied from the sensor units 144 and 154 are appropriate (for example, in both the primary generator system 14 and the secondary generator system 15, the control device 30 has a hydrogen gas purity of 98% or more, hydrogen The gas pressure is 0.38 MPa or more), and the normal operation shown in FIG.
In the normal operation, the control device 30 closes the purity renewal pressure-reducing valve 131 of the purity renewal system 13 and opens the normal pressure-reduction valve 121 of the normal system 12. As a result, the high-pressure (1.8 MPa) hydrogen gas from the hydrogen gas supply device 11 is reduced to the first pressure (0.39 MPa) via the normal pressure reducing valve 122, and the primary generator systems 14 and 2 It is supplied to the next generator system 15.
At this time, the control device 30 supplies hydrogen gas to the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 with the release valves 143 and 153 closed. Thereby, since hydrogen gas does not discharge | release to air | atmosphere, the pressure of hydrogen gas can be maintained.

他方、制御装置30は、センサ部144,154から供給された測定結果が適正でない場合(例えば、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の何れかにおいて、水素ガス純度が97%以下)、図2(2)に示す純度更新運転を行う。なお、図2(2)では、1次発電機系統14に対する純度更新運転を行っている。
純度更新運転では、制御装置30は、通常用系統12の通常用減圧前弁121を閉止する一方で、純度更新用系統13の純度更新用減圧前弁131を開放する。これにより、水素ガス供給装置11からの高圧(1.8MPa)の水素ガスは、純度更新用減圧弁132を介して第2の圧力(0.4MPa)まで減圧され、1次発電機系統14に供給される。ここで、純度更新運転で用いる水素ガスの第2の圧力は、通常運転で用いる水素ガスの第1の圧力よりも高いため、高純度の新たな水素ガスを適切に1次発電機系統14に供給することができる。このとき、制御装置30は、純度の低い水素ガスを大気に放出するべく、1次発電機系統14の放出弁143を開放する。
このように純度更新運転では、通常時よりも高圧の水素ガスを供給することで純度が低下した1次発電機系統14内の水素ガスの純度を更新するため、水素ガス純度の更新期間を短縮することができる。特に、水素ガス供給システム1では、1次発電機系統14の最下部に放出弁143を設けることとしているため、水素ガス以外の他のガスを優先して大気に放出することができ、水素ガス純度の更新期間を短縮することができる。
On the other hand, when the measurement result supplied from the sensor units 144 and 154 is not appropriate (for example, in either the primary generator system 14 or the secondary generator system 15, the control device 30 has a hydrogen gas purity of 97% or less. ), The purity renewal operation shown in FIG. In FIG. 2 (2), the purity update operation for the primary generator system 14 is performed.
In the purity update operation, the control device 30 closes the normal pressure-reducing valve 121 of the normal system 12 while opening the purity renewal pressure-reducing valve 131 of the purity update system 13. As a result, the high-pressure (1.8 MPa) hydrogen gas from the hydrogen gas supply device 11 is reduced to the second pressure (0.4 MPa) via the purity renewal pressure reducing valve 132, and is supplied to the primary generator system 14. Supplied. Here, since the second pressure of the hydrogen gas used in the purity renewal operation is higher than the first pressure of the hydrogen gas used in the normal operation, new high-purity hydrogen gas is appropriately supplied to the primary generator system 14. Can be supplied. At this time, the control device 30 opens the release valve 143 of the primary generator system 14 in order to release the low purity hydrogen gas to the atmosphere.
Thus, in the purity renewal operation, the hydrogen gas purity renewal period is shortened in order to renew the purity of the hydrogen gas in the primary generator system 14 whose purity has been lowered by supplying hydrogen gas at a pressure higher than normal. can do. In particular, in the hydrogen gas supply system 1, since the release valve 143 is provided at the lowermost part of the primary generator system 14, it is possible to preferentially release other gases other than hydrogen gas to the atmosphere. The renewal period of purity can be shortened.

ところで、放出弁143から大気にガスが放出されると、1次発電機系統14内の水素ガスの圧力が低下する。このとき、1次発電機系統14と2次発電機系統15とが連結されている状態では、1次発電機系統14における放出弁143の開放に伴い、2次発電機系統15内の水素ガスの圧力も低下してしまう。このような場合には、2次発電機系統15に水素ガスを供給し、圧力を上昇させなければならず、水素ガス純度の更新期間の長期化につながってしまう。
そこで、純度更新運転では、純度を更新する対象の1次発電機系統14と、純度更新の対象でない2次発電機系統15と、の連結を解除することとしている。具体的には、制御装置30は、2次発電機系統15の水素ガス供給弁151を閉止し、1次発電機系統14と2次発電機系統15との連結を解除する。これにより、1次発電機系統14において放出弁143が開放されても、2次発電機系統15内の水素ガスの圧力は維持される。
その結果、純度更新運転では、1次発電機系統14にのみ水素ガスを供給すれば足り、水素ガス純度の更新期間を短縮することができる。
By the way, when gas is released from the release valve 143 to the atmosphere, the pressure of the hydrogen gas in the primary generator system 14 decreases. At this time, in a state in which the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 are connected, the hydrogen gas in the secondary generator system 15 is opened with the release valve 143 in the primary generator system 14 being opened. The pressure will also decrease. In such a case, hydrogen gas must be supplied to the secondary generator system 15 to increase the pressure, leading to a prolonged renewal period of the hydrogen gas purity.
Therefore, in the purity update operation, the connection between the primary generator system 14 whose purity is to be updated and the secondary generator system 15 which is not the target of purity update is released. Specifically, the control device 30 closes the hydrogen gas supply valve 151 of the secondary generator system 15 and releases the connection between the primary generator system 14 and the secondary generator system 15. Thereby, even if the release valve 143 is opened in the primary generator system 14, the pressure of the hydrogen gas in the secondary generator system 15 is maintained.
As a result, in the purity renewal operation, it is sufficient to supply hydrogen gas only to the primary generator system 14, and the renewal period of the hydrogen gas purity can be shortened.

以上、水素ガス供給システム1の構成について説明した。続いて、図3を参照して、水素ガス供給システム1における純度更新処理について説明する。   The configuration of the hydrogen gas supply system 1 has been described above. Next, with reference to FIG. 3, the purity update process in the hydrogen gas supply system 1 will be described.

ステップS1において、制御装置30は、センサ部144,154からの測定結果に基づいて、1次発電機系統14及び2次発電機系統15における水素ガス純度及び水素ガス圧力を取得する。続いて、ステップS2において、制御装置30は、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の夫々について、取得した水素ガス純度が97%以下であり、かつ、取得した水素ガス圧力が0.38MPa以上であるか否かを判別する。
このとき、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の何れかにおいてこの判別がYESのときは、ステップS3の処理に移る。なお、ステップS3以降の処理においてYESと判別された発電機系統が対象の発電機系統となり、それ以外の発電機系統が対象外の発電機系統となる。他方、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の何れにおいてもこの判別がNOのときは、処理を終了する。即ち、制御装置30は、図2(1)に示す通常運転で、1次発電機系統14及び2次発電機系統15に対して水素ガスを供給する。
In step S1, the control device 30 acquires the hydrogen gas purity and the hydrogen gas pressure in the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 based on the measurement results from the sensor units 144 and 154. Subsequently, in step S2, the control device 30 obtains an obtained hydrogen gas purity of 97% or less for each of the primary generator system 14 and the secondary generator system 15, and the obtained hydrogen gas pressure is 0. It is discriminated whether it is 38 MPa or more.
At this time, if this determination is YES in either the primary generator system 14 or the secondary generator system 15, the process proceeds to step S3. In addition, the generator system determined as YES in the processing after step S3 is the target generator system, and the other generator systems are the non-target generator systems. On the other hand, if this determination is NO in both the primary generator system 14 and the secondary generator system 15, the process is terminated. That is, the control device 30 supplies hydrogen gas to the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 in the normal operation shown in FIG.

ステップS2においてYESと判別されると、制御装置30は、ステップS3,4の純度更新運転を行う。即ち、制御装置30は、対象外の発電機系統の水素ガス供給弁を閉止するとともに、対象の発電機系統の放出弁を開放する(ステップS3)。また、制御装置30は、通常用減圧前弁121を閉止し、純度更新用減圧前弁131を開放する(ステップS4)。これにより、対象の発電機系統には、第2の圧力の水素ガスが供給され、また、1次発電機系統14及び2次発電機系統15の連結が解除された上で、対象の発電機系統から不要なガスが放出される。   When it is determined YES in step S2, control device 30 performs the purity update operation in steps S3 and S4. That is, the control device 30 closes the hydrogen gas supply valve of the non-target generator system and opens the discharge valve of the target generator system (step S3). Further, the control device 30 closes the normal pre-depressurization valve 121 and opens the purity update pre-decompression valve 131 (step S4). As a result, the target generator system is supplied with hydrogen gas at the second pressure, and after the primary generator system 14 and the secondary generator system 15 are disconnected, the target generator system is Unnecessary gas is released from the system.

その後、制御装置30は、対象の発電機系統における水素ガス純度及び水素ガス圧力を取得し、続いて、ステップS5において、制御装置30は、取得した水素ガス純度が98以上、又は、取得した水素ガス圧力が0.375MPa以下であるか否かを判別する。この判別がYESのときは、制御装置30は、純度更新処理を終了し、ステップS6の処理に移る。他方、この判別がNOのときは、制御装置30は、純度更新運転を継続する。即ち、制御装置30は、純度更新運転の結果、対象の発電機系統における水素ガスの純度が適切な値まで上昇した場合、又は対象の発電機系統において水素ガスの圧力が不適切な値まで下がってしまった場合に、純度更新運転を終了する。   Thereafter, the control device 30 acquires the hydrogen gas purity and the hydrogen gas pressure in the target generator system. Subsequently, in step S5, the control device 30 acquires the acquired hydrogen gas purity of 98 or more, or the acquired hydrogen gas. It is determined whether or not the gas pressure is 0.375 MPa or less. When this determination is YES, the control device 30 ends the purity update process and proceeds to the process of step S6. On the other hand, when this determination is NO, control device 30 continues the purity update operation. That is, as a result of the purity renewal operation, the control device 30 causes the hydrogen gas purity in the target generator system to increase to an appropriate value, or the hydrogen gas pressure in the target generator system decreases to an inappropriate value. If this happens, the purity update operation is terminated.

ステップS5においてYESと判別されると、制御装置30は、対象の発電機系統の放出弁を閉止するとともに、対象外の発電機系統の水素ガス供給弁を開放する(ステップS6)。また、制御装置30は、純度更新用減圧前弁131を閉止し、通常用減圧前弁121を開放し(ステップS7)、処理を終了する。これにより、純度更新運転から通常運転に移行する。   If YES is determined in step S5, the control device 30 closes the discharge valve of the target generator system and opens the hydrogen gas supply valve of the non-target generator system (step S6). Further, the control device 30 closes the purity updating pre-decompression valve 131, opens the normal pre-decompression valve 121 (step S7), and ends the process. As a result, the purity update operation shifts to the normal operation.

以上、本実施形態の水素ガス供給システム1について説明した。このような水素ガス供給システム1によれば、水素ガス純度を更新する対象でない発電機系統については、水素ガス供給弁を閉止し、更新対象の発電機系統との連結を解除する。これにより、純度更新運転において放出弁を開放しても、更新対象でない発電機系統の水素ガス圧力を維持することができる。その結果、水素ガス供給システム1では、更新対象でない発電機系統の水素ガスを供給する必要がなくなり、水素ガス純度の更新期間を短縮することができ、また、少量の水素ガスで、水素ガス純度を更新することができる。
また、水素ガス供給システム1の純度更新運転では、通常運転よりも高圧で水素ガスを供給する。これにより、高純度の新たな水素ガスを効率よく供給できる。また、水素ガス供給システム1の純度更新運転では、最下部に設けた放出弁を開放するため、純度を低下させている比重の大きいガスを優先して大気に放出することができる。
また、水素ガス供給システム1では、純度更新運転中に対象の発電機系統内の水素ガス圧力が低下した場合には、純度更新運転を中断する。これにより、発電機系統内の水素ガス圧力を適切に管理することができる。
The hydrogen gas supply system 1 according to this embodiment has been described above. According to such a hydrogen gas supply system 1, for a generator system that is not the target for updating the hydrogen gas purity, the hydrogen gas supply valve is closed and the connection with the generator system to be updated is released. Thereby, even if the release valve is opened in the purity renewal operation, the hydrogen gas pressure of the generator system that is not the renewal target can be maintained. As a result, in the hydrogen gas supply system 1, it is not necessary to supply the hydrogen gas of the generator system that is not to be updated, the renewal period of the hydrogen gas purity can be shortened, and the hydrogen gas purity can be reduced with a small amount of hydrogen gas. Can be updated.
Further, in the purity update operation of the hydrogen gas supply system 1, hydrogen gas is supplied at a higher pressure than in the normal operation. Thereby, new high purity hydrogen gas can be supplied efficiently. Further, in the purity renewal operation of the hydrogen gas supply system 1, since the release valve provided at the lowermost part is opened, a gas having a high specific gravity with a reduced purity can be preferentially released to the atmosphere.
Further, in the hydrogen gas supply system 1, when the hydrogen gas pressure in the target generator system decreases during the purity update operation, the purity update operation is interrupted. Thereby, the hydrogen gas pressure in a generator system can be managed appropriately.

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.

1 水素ガス供給システム
10 水素ガス供給系統
11 水素ガス供給装置
12 通常用系統
121 通常用減圧前弁
122 通常用減圧弁
13 純度更新用系統
131 純度更新用減圧前弁
132 純度更新用減圧弁
14 1次発電機系統
15 2次発電機系統
141,151 水素ガス供給弁
142,152 被冷却部
143,153 放出弁
144,154 センサ部
30 制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hydrogen gas supply system 10 Hydrogen gas supply system 11 Hydrogen gas supply apparatus 12 Normal system 121 Normal pressure reduction pre-valve 122 Normal pressure reduction valve 13 Purity update system 131 Purity update pressure reduction valve 132 Purity update pressure reduction valve 14 1 Secondary generator system 15 Secondary generator system 141, 151 Hydrogen gas supply valve 142, 152 Cooled part 143, 153 Release valve 144, 154 Sensor part 30 Control device

Claims (4)

複数の発電機系統に対して冷却用の水素ガスを供給する水素供給システムであって、
水素ガスを貯蔵する水素ガス供給装置と、
前記水素ガス供給装置に貯蔵された水素ガスを第1の圧力で複数の前記発電機系統に供給する通常用水素供給系統と、
前記水素ガス供給装置に貯蔵された水素ガスを前記第1の圧力よりも高い第2の圧力で前記発電機系統に供給する純度更新用水素ガス供給系統と、
複数の前記発電機系統の夫々における水素ガス純度を測定するセンサ部と、
前記センサ部が測定した前記水素ガス純度が複数の前記発電機系統の夫々において所定値を超えるであることを条件に、前記通常用水素供給系統を用いて複数の前記発電機系統の夫々に水素ガスを供給し、前記センサ部が測定した前記水素ガス純度が何れかの前記発電機系統において所定値以下であることを条件に、当該発電機系統以外の発電機系統に水素ガスを供給することなく当該発電機系統に対して前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する制御装置と、
を備える水素ガス供給システム。
A hydrogen supply system that supplies hydrogen gas for cooling to a plurality of generator systems,
A hydrogen gas supply device for storing hydrogen gas;
A normal hydrogen supply system for supplying hydrogen gas stored in the hydrogen gas supply device to the plurality of generator systems at a first pressure;
A purity updating hydrogen gas supply system for supplying the hydrogen gas stored in the hydrogen gas supply device to the generator system at a second pressure higher than the first pressure;
A sensor unit for measuring the hydrogen gas purity in each of the plurality of generator systems;
On the condition that the hydrogen gas purity measured by the sensor unit exceeds a predetermined value in each of the plurality of generator systems, hydrogen is supplied to each of the plurality of generator systems using the normal hydrogen supply system. Supplying gas and supplying hydrogen gas to a generator system other than the generator system on the condition that the hydrogen gas purity measured by the sensor unit is not more than a predetermined value in any of the generator systems A control device for supplying hydrogen gas to the generator system using the hydrogen gas supply system for purity update,
A hydrogen gas supply system comprising:
前記複数の発電機系統は連結されており、
前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、前記複数の発電機系統の連結を解除する、
請求項1に記載の水素ガス供給システム。
The plurality of generator systems are connected,
The control device, when supplying hydrogen gas using the hydrogen gas supply system for purity update, to disconnect the plurality of generator systems,
The hydrogen gas supply system according to claim 1.
前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、供給対象の発電機系統の最下部に設けられた放出弁を開放する、
請求項1又は2に記載の水素ガス供給システム。
When supplying hydrogen gas using the hydrogen gas supply system for purity update, the control device opens a release valve provided at the lowest part of the generator system to be supplied,
The hydrogen gas supply system according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記純度更新用水素ガス供給系統を用いて水素ガスを供給する場合、供給対象の発電機系統における水素ガス圧力が特定値以下となることを条件に、前記放出弁を閉止する、
請求項3に記載の水素ガス供給システム。
When supplying hydrogen gas using the hydrogen gas supply system for purity update, the control device closes the discharge valve on condition that the hydrogen gas pressure in the generator system to be supplied is a specific value or less. ,
The hydrogen gas supply system according to claim 3.
JP2012066303A 2012-03-22 2012-03-22 Hydrogen gas supply system Expired - Fee Related JP5425956B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012066303A JP5425956B2 (en) 2012-03-22 2012-03-22 Hydrogen gas supply system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012066303A JP5425956B2 (en) 2012-03-22 2012-03-22 Hydrogen gas supply system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013198377A JP2013198377A (en) 2013-09-30
JP5425956B2 true JP5425956B2 (en) 2014-02-26

Family

ID=49396670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012066303A Expired - Fee Related JP5425956B2 (en) 2012-03-22 2012-03-22 Hydrogen gas supply system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5425956B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7550113B2 (en) * 2004-09-16 2009-06-23 Proton Energy Systems, Inc. System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof
JP2006149040A (en) * 2004-11-18 2006-06-08 Mitsubishi Electric Corp Internal gas replacing method of power generator and internal gas replacing apparatus of power generator
JP4999473B2 (en) * 2007-01-23 2012-08-15 中国電力株式会社 Equipment hydrogen gas purity renewal device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013198377A (en) 2013-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7888124B2 (en) System for monitoring the health of electrical generators and method thereof
US7879613B2 (en) System for maintaining hydrogen purity in electrical generators and method thereof
CN106322639B (en) The delivery temperature frequency limit of air conditioner protects control method
EP2239438B1 (en) Systems and Methods for Controlling Compressor Extraction Cooling
JP6179057B2 (en) Fuel gas filling system, fuel gas filling method, and computer program
JP5425956B2 (en) Hydrogen gas supply system
JP2014138546A (en) Output leveling system and method of dispersion type power source, and dispersion type power source system
JP6215090B2 (en) Hydrogen gas filling control device, hydrogen gas filling method, and computer program
JP2020534161A (en) Backup cooling for hot isostatic press
JP2014096278A5 (en)
JP4999473B2 (en) Equipment hydrogen gas purity renewal device
JP2009024727A (en) Liquefied gas supplying method and device
JP2008138910A (en) Helium liquefying machine
JP6196659B2 (en) Hydrogen gas filling system and hydrogen gas filling method
KR20180073014A (en) Gas supplying apparatus
JP6101602B2 (en) Cogeneration system and operation method thereof
WO2018109858A1 (en) Hydrogen energy system, method for controlling hydrogen energy system, and program
JP2009068478A (en) Emulsification prevention method for oil circulation air-cooled intermediate-pressure compressor
JP6092996B1 (en) Liquefied gas supply / recovery device and supply / recovery method
JP5012955B2 (en) Gas supply method
KR101416908B1 (en) Fuel cell system
KR20120057981A (en) Method for predicting level of ldg holder
JP5407661B2 (en) Oxygen supply equipment and oxygen supply method
JP2021119525A (en) Hydrogen flow rate control device
JP2008263708A (en) Hydrogen-cooled generator system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131120

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5425956

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees