JP6168965B2 - Mixed combustion system and fuel gas mixing unit - Google Patents
Mixed combustion system and fuel gas mixing unit Download PDFInfo
- Publication number
- JP6168965B2 JP6168965B2 JP2013221243A JP2013221243A JP6168965B2 JP 6168965 B2 JP6168965 B2 JP 6168965B2 JP 2013221243 A JP2013221243 A JP 2013221243A JP 2013221243 A JP2013221243 A JP 2013221243A JP 6168965 B2 JP6168965 B2 JP 6168965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- biogas
- fuel gas
- main
- pressure
- combustion
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Description
本発明は、燃料ガスを燃焼させて作動する燃焼装置と、主燃料ガスにバイオガスを混合して燃料ガスを生成し、当該生成した燃料ガスを燃焼装置に供給する混合機構部と、を備えた混焼システム、及び、その混合機構部として構成される燃料ガス混合ユニットに関する。 The present invention includes a combustion device that operates by burning fuel gas, and a mixing mechanism that mixes biogas with the main fuel gas to generate fuel gas and supplies the generated fuel gas to the combustion device. The present invention relates to a mixed combustion system and a fuel gas mixing unit configured as a mixing mechanism unit.
近年、オンサイトで発生するバイオガスを、天然ガスなどの主燃料ガスに適宜混合して燃料ガスを生成し、その燃料ガスを発電機駆動用エンジンなどの燃焼装置に供給して燃焼させる混焼システムが提案されている(例えば特許文献1及び2を参照。)。
この種の混焼システムには、ガス導管などの主燃料ガス供給元が接続される主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス貯蔵タンクなどが接続されるバイオガス流入部から取り入れたバイオガスを主管路に配置されたバイオガス導入孔に導くバイオガス管路とを備えて、燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを燃焼装置に供給する混合機構部が設けられている。
そして、かかる混焼システムによれば、安価に入手可能なバイオガスの利用を促進し、燃焼装置の運転コストの削減を図ることができる。
In recent years, biogas generated on-site is appropriately mixed with main fuel gas such as natural gas to generate fuel gas, and the fuel gas is supplied to a combustion device such as a generator driving engine for combustion. Has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
This type of co-firing system is connected to a main pipeline that leads the main fuel gas taken from the main fuel gas inflow section connected to the main fuel gas supply source such as a gas conduit to the fuel gas outflow section, and a biogas storage tank. A mixing mechanism for supplying the fuel gas flowing out from the fuel gas outflow portion to the combustion apparatus, and a biogas pipe for guiding the biogas taken in from the biogas inflow portion to the biogas introduction hole arranged in the main pipe Is provided.
And according to this mixed combustion system, utilization of the biogas which can be obtained cheaply can be promoted, and the operating cost of the combustion apparatus can be reduced.
混焼システムの混合機構部では、燃焼装置の安定運転を確保しながら運転コストの削減効果を享受するべく、燃焼装置に供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を安定させる必要がある。
即ち、バイオガスの混合率が大きすぎると、そのバイオガスの発熱量が不安定であることから、燃焼装置の運転が不安定になる。逆に、バイオガスの混合率が小さすぎると、安価なバイオガスの利用による燃焼装置の運転コストの削減効果を十分に享受できなくなる。
In the mixing mechanism part of the mixed combustion system, it is necessary to stabilize the mixing ratio of the biogas with respect to the main fuel gas in the fuel gas supplied to the combustion device in order to enjoy the effect of reducing the operation cost while ensuring the stable operation of the combustion device. is there.
That is, if the mixing ratio of the biogas is too large, the calorific value of the biogas is unstable, and the operation of the combustion apparatus becomes unstable. On the other hand, if the mixing ratio of the biogas is too small, it is not possible to fully enjoy the effect of reducing the operating cost of the combustion apparatus by using inexpensive biogas.
そこで、従来の混焼システムの混合機構部では、バイオガスが通流するバイオガス管路に、燃焼装置の運転を制御する燃焼装置制御部からの電気信号により開度制御可能な制御弁を設置し、その燃焼装置制御部により、その制御弁の開度を燃焼装置の出力に基づいて制御するように構成されている。
即ち、かかる燃焼装置制御部は、燃焼装置の出力が増加して、当該燃焼装置への主燃料ガスの供給量が増加する場合には、バイオガス管路に設けられた制御弁の開度を拡大して、その主燃料ガスの供給量の増加に合わせて当該主燃料ガスへのバイオガスの混合量を増加させ、逆に、燃焼装置の出力が減少して、当該燃焼装置への主燃料ガスの供給量が減少する場合には、バイオガス管路に設けられた制御弁の開度を縮小して、その主燃料ガスの供給量の減少に合わせて当該主燃料ガスへのバイオガスの混合量を減少させ、このことで、主燃料ガスに対するバイオガスの混合率が安定する。
Therefore, in the mixing mechanism part of the conventional mixed combustion system, a control valve whose opening degree can be controlled by an electrical signal from the combustion apparatus control part for controlling the operation of the combustion apparatus is installed in the biogas conduit through which the biogas flows. The combustion device control unit is configured to control the opening of the control valve based on the output of the combustion device.
That is, when the output of the combustion device increases and the supply amount of the main fuel gas to the combustion device increases, the combustion device control unit adjusts the opening degree of the control valve provided in the biogas conduit. Expanding to increase the amount of biogas mixed into the main fuel gas as the supply amount of the main fuel gas increases, and conversely, the output of the combustion device decreases and the main fuel to the combustion device decreases. When the amount of gas supply decreases, the opening degree of the control valve provided in the biogas pipeline is reduced, and the biogas to the main fuel gas is reduced in accordance with the decrease of the main fuel gas supply amount. The amount of mixing is reduced, which stabilizes the mixing ratio of the biogas to the main fuel gas.
また、天然ガスのみで作動する既存の燃焼装置を利用して、バイオガスの利用促進を図るべく、上述のような混合機構部を燃料ガス混合ユニットとしてユニット化し、既存の燃焼装置に燃料ガス混合ユニットを装備するだけで混焼システムを構築できるようにすることが検討されている。 In addition, in order to promote the use of biogas using an existing combustion device that operates only with natural gas, the above-described mixing mechanism is unitized as a fuel gas mixing unit, and fuel gas mixing is performed in the existing combustion device. It is being considered to be able to build a mixed firing system simply by equipping the unit.
上述したように、従来の混焼システムの混合機構部では、バイオガス管路に設けられた制御弁の開度を制御する必要があるので、混合機構部側と燃焼装置側との間で電気信号の入出力を行うための通信インターフェースを設ける必要がある。特に、その混合機構部を燃料ガス混合ユニットとしてユニット化して、既存の燃焼装置に対して装備する場合には、その通信インターフェースを設けるために、煩雑で高額な改造を必要とする場合がある。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、混焼システム及びその混焼システムに設けられる混合機構部として構成された燃料ガス混合ユニットにおいて、混合機構部側と燃焼装置側との間の通信インターフェースを必要とせずに、燃焼装置に供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を安定したものに維持して、燃焼装置の安定運転を確保しながら運転コストの削減効果を享受することができる技術を提供する点にある。
As described above, in the mixing mechanism part of the conventional mixed combustion system, it is necessary to control the opening degree of the control valve provided in the biogas conduit, so that an electrical signal is transmitted between the mixing mechanism part side and the combustion apparatus side. It is necessary to provide a communication interface for inputting / outputting. In particular, when the mixing mechanism is unitized as a fuel gas mixing unit and installed in an existing combustion apparatus, a complicated and expensive modification may be required to provide the communication interface.
The present invention has been made paying attention to such a point, and an object of the present invention is to provide a mixed-combustion system and a fuel-gas mixing unit configured as a mixing mechanism provided in the mixed-combustion system. Without the need for a communication interface between the main unit and the main fuel gas in the fuel gas supplied to the combustion device, maintaining a stable mixing ratio to ensure stable operation of the combustion device. It is in the point of providing the technology which can enjoy the reduction effect of this.
この目的を達成するための本発明に係る混焼システムは、
燃料ガスを燃焼させて作動すると共に当該燃料ガスの供給量調整により出力が制御される燃焼装置と、
主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス流入部から取り入れたバイオガスを前記主管路に開口するバイオガス導入孔に導くバイオガス管路と、を備えて、前記燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを前記燃焼装置に供給する混合機構部と、を備えた混焼システムであって、
その特徴構成は、
前記混合機構部が、
前記主管路における前記バイオガス導入孔よりも上流側に配置され、当該主管路における前記主燃料ガス流入部へ向かうガス流を阻止する逆止弁と、
前記バイオガス管路に配置され、均圧部と出口側との圧力バランスを維持するように開度が変動する均圧弁と、
前記主管路における前記逆止弁と前記バイオガス導入孔との間に配置され、当該主管路におけるガス流に圧力損失を付加する圧力損失付加部と、を備えて構成されている点にある。
In order to achieve this object, the mixed combustion system according to the present invention comprises:
A combustion apparatus that operates by burning fuel gas and whose output is controlled by adjusting the supply amount of the fuel gas;
A main pipe that leads main fuel gas taken from the main fuel gas inflow part to the fuel gas outflow part, and a biogas pipe that leads biogas taken from the biogas inflow part to the biogas introduction hole that opens to the main pipe, And a mixing mechanism that supplies fuel gas flowing out from the fuel gas outlet to the combustion device,
Its feature configuration is
The mixing mechanism section is
A check valve that is disposed upstream of the biogas introduction hole in the main pipeline, and prevents a gas flow toward the main fuel gas inflow portion in the main pipeline;
A pressure equalizing valve that is disposed in the biogas conduit and whose opening varies so as to maintain a pressure balance between the pressure equalizing section and the outlet side;
The pressure loss adding portion is disposed between the check valve and the biogas introduction hole in the main pipeline and adds a pressure loss to the gas flow in the main pipeline .
本特徴構成を有する混焼システムによれば、バイオガス導入孔と主燃料ガス流入部との間に上記逆止弁が配置されて、当該主管路における主燃料ガス流入部へ向かうガス流が阻止されるので、バイオガス導入孔から主管路に流入したバイオガスが主燃料ガス流入部を介してガス導管などの主燃料ガス供給元側に逆流することを防止することができる。
更に、バイオガス導入孔と主燃料ガス流入部との間に配置された上記逆止弁では、燃料ガス流出部に向かう主燃焼ガスの流れが許容されると共に、その主燃料ガスの流れに対して流量に応じた圧力損失が付加される。よって、主管路におけるバイオガス導入孔付近の圧力は主燃料ガスの流量が増加するほど低くなる傾向で低下し、そのバイオガス導入孔と連通するバイオガス管路における均圧弁の出口側圧力も同様に低下する。
すると、バイオガス管路に配置された均圧弁では、そのように主燃料ガスの流量の増加に伴って低下する出口側圧力について、略均一に保たれた均圧部の圧力に対する圧力バランスが維持されるように、その開度が主燃料ガスの流量が増加するほど拡大する傾向で自動的に変化する。よって、その均圧弁からバイオガス導入孔を介して主管路を通流する主燃料ガスに混合されるバイオガスの流量は、主燃料ガスの流量が増加するほど増加する傾向で自動的に変化することになる。
従って、かかる混合機構部を備えた本発明に係る混焼システムによれば、燃焼装置側との間で燃焼装置の出力等に関する通信を行うことなく、燃焼装置に供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を安定したものに維持することができ、結果、燃焼装置の安定運転を確保しながら運転コストの削減効果を享受することができる。
また、本特徴構成を有する混焼システムによれば、主管路を通流する主燃料ガスの流れに対して、逆止弁に加えて圧力損失付加部により、比較的大きな圧力損失が付加されるので、その下流側のバイオガス導入孔に連通するバイオガス管路における均圧弁の出口側圧力は、主燃料ガスの流量の増加に伴って比較的大幅に低下する。すると、主管路における主燃料ガスの流量の増加に伴って、バイオガス管路に配置された均圧弁における均圧部に対する出口側の圧力差が比較的大幅に拡大する。
よって、バイオガスが通流するバイオガス管路に配置された均圧弁の開度が、主燃料ガスの流量変化に伴い正確に変動し、結果、主燃料ガスに対するバイオガスの混合率が一層安定したものに維持される。
According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, the check valve is disposed between the biogas introduction hole and the main fuel gas inflow portion, and the gas flow toward the main fuel gas inflow portion in the main pipeline is prevented. Therefore, it is possible to prevent the biogas flowing into the main pipeline from the biogas introduction hole from flowing backward to the main fuel gas supply side such as a gas conduit via the main fuel gas inflow portion.
Further, in the check valve disposed between the biogas introduction hole and the main fuel gas inflow portion, the flow of the main combustion gas toward the fuel gas outflow portion is allowed and the flow of the main fuel gas is reduced. Pressure loss corresponding to the flow rate is added. Therefore, the pressure near the biogas introduction hole in the main pipeline decreases as the flow rate of the main fuel gas increases, and the pressure on the outlet side of the pressure equalizing valve in the biogas pipeline communicating with the biogas introduction hole is the same. To drop.
Then, in the pressure equalizing valve arranged in the biogas conduit, the pressure balance with respect to the pressure of the pressure equalizing section maintained substantially uniform is maintained with respect to the outlet side pressure that decreases as the flow rate of the main fuel gas increases. As shown, the degree of opening automatically changes so as to increase as the flow rate of the main fuel gas increases. Therefore, the flow rate of the biogas mixed with the main fuel gas flowing through the main pipeline from the pressure equalizing valve through the biogas introduction hole automatically changes with a tendency to increase as the flow rate of the main fuel gas increases. It will be.
Therefore, according to the mixed combustion system according to the present invention including such a mixing mechanism unit, the main fuel gas in the fuel gas supplied to the combustion device without performing communication regarding the output of the combustion device and the like with the combustion device side. As a result, it is possible to enjoy the effect of reducing the operating cost while ensuring the stable operation of the combustion apparatus.
In addition, according to the mixed combustion system having this characteristic configuration, a relatively large pressure loss is added to the flow of the main fuel gas flowing through the main pipeline by the pressure loss addition unit in addition to the check valve. The pressure on the outlet side of the pressure equalizing valve in the biogas conduit communicating with the biogas introduction hole on the downstream side thereof decreases relatively with the increase in the flow rate of the main fuel gas. Then, as the flow rate of the main fuel gas in the main pipeline increases, the pressure difference on the outlet side with respect to the pressure equalizing portion in the pressure equalizing valve arranged in the biogas pipeline relatively expands.
Therefore, the opening of the pressure equalizing valve arranged in the biogas conduit through which the biogas flows accurately fluctuates with changes in the flow rate of the main fuel gas, and as a result, the mixing ratio of the biogas to the main fuel gas is more stable. Will be maintained.
本発明に係る混焼システムの更なる特徴構成は、
前記均圧弁の均圧部が、前記主管路における前記逆止弁よりも上流側に接続されている点にある。
A further characteristic configuration of the mixed firing system according to the present invention is as follows.
The pressure equalizing portion of the pressure equalizing valve is connected to the upstream side of the check valve in the main pipeline.
本特徴構成を有する混焼システムによれば、均圧弁の均圧部を、比較的安定して高圧に維持された主管路における逆止弁の上流側に接続することで、燃焼装置に供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を一層安定したものに維持することができる。
即ち、主管路における逆止弁の上流側の圧力は、その箇所が圧力管理を施されたガス導管などの主燃料ガス供給元に連通することにより、安定したものとなる。更に、主管路における逆止弁の上流側の圧力は、当該逆止弁が主燃料ガスの流れに対して付加する圧力損失により、その逆止弁の下流側のバイオガス導入孔に連通するバイオガス管路における均圧弁の出口側圧力に対して比較的高い状態となる。
そして、バイオガス管路に配置された均圧弁では、その主管路における逆止弁の上流側に接続された均圧部の圧力が比較的安定して高圧に維持されることで、その均圧部と出口側との圧力差が比較的大きくなるので、主燃料ガスの流量変化に伴う出口側圧力の変化が比較的大きな圧力差の変化として明確に捉えられることになる。
よって、バイオガスが通流するバイオガス管路に配置された均圧弁の開度が、主燃料ガスの流量変化に伴い正確に変動することになるので、結果、主燃料ガスに対するバイオガスの混合率が一層安定したものに維持される。
According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, the pressure equalizing section of the pressure equalizing valve is connected to the upstream side of the check valve in the main line maintained relatively stably and at a high pressure, so that it is supplied to the combustion device. The mixing ratio of the biogas to the main fuel gas in the fuel gas can be maintained more stably.
That is, the pressure on the upstream side of the check valve in the main line is stabilized by communicating with a main fuel gas supply source such as a gas conduit whose pressure is controlled at that point. Furthermore, the pressure on the upstream side of the check valve in the main line is the bio-pressure communicating with the biogas introduction hole on the downstream side of the check valve due to the pressure loss that the check valve adds to the flow of the main fuel gas. It becomes a relatively high state with respect to the outlet side pressure of the pressure equalizing valve in the gas pipeline.
And, in the pressure equalizing valve arranged in the biogas pipe, the pressure in the pressure equalizing section connected to the upstream side of the check valve in the main pipe is relatively stably maintained at a high pressure. Since the pressure difference between the part and the outlet side becomes relatively large, the change in the outlet side pressure accompanying the change in the flow rate of the main fuel gas can be clearly understood as a change in the relatively large pressure difference.
Therefore, the opening of the pressure equalizing valve disposed in the biogas conduit through which the biogas flows accurately fluctuates as the flow rate of the main fuel gas changes. As a result, the biogas is mixed with the main fuel gas. The rate is kept more stable.
本発明に係る混焼システムの更なる特徴構成は、
前記バイオガス管路における前記均圧弁と前記バイオガス導入孔との間に配置され、開度調整可能な調整弁を備えた点にある。
A further characteristic configuration of the mixed firing system according to the present invention is as follows.
It is the point provided with the adjustment valve which is arrange | positioned between the said pressure equalization valve and the said biogas introduction hole in the said biogas pipe line, and an opening degree can be adjusted.
本特徴構成を有する混焼システムによれば、バイオガス管路において均圧弁とバイオガス導入孔との間に配置された上記調整弁の開度を調整することにより、バイオガス導入孔を介して主管路を通流する主燃料ガスに混合されるバイオガスの流量を調整することができ、結果、バイオガス管路に配置された均圧弁により安定したものに維持される主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を、所望の混合率に調整することができる。 According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, by adjusting the opening of the regulating valve disposed between the pressure equalizing valve and the biogas introduction hole in the biogas pipe, the main pipe is connected via the biogas introduction hole. The flow rate of the biogas mixed with the main fuel gas flowing through the channel can be adjusted, and as a result, the biogas with respect to the main fuel gas maintained stable by the pressure equalizing valve arranged in the biogas conduit The mixing ratio can be adjusted to a desired mixing ratio.
本発明に係る混焼システムの更なる特徴構成は、
バイオガス供給元から前記バイオガス流入部へのバイオガスの供給を断続可能な切替弁を備え、
前記燃焼装置が、前記切替弁を閉弁して前記燃焼装置に主燃料ガスのみを供給して燃焼させる専焼モードと、前記切替弁を開弁して前記燃焼装置に主燃料ガスとバイオガスとを混合してなる混合ガスを供給して燃焼させる混焼モードとの間で、燃焼モードを切り替え自在に構成されている点にある。
A further characteristic configuration of the mixed firing system according to the present invention is as follows.
A switching valve capable of intermittently supplying biogas from the biogas supply source to the biogas inflow section,
The combustion apparatus closes the switching valve and supplies only the main fuel gas to the combustion apparatus for combustion, and opens the switching valve to open the switching apparatus with the main fuel gas and the biogas. This is because the combustion mode can be switched between the mixed combustion mode in which the mixed gas is supplied and combusted.
本特徴構成を有する混焼システムによれば、バイオガス供給元側に配置された切替弁を開閉操作するだけで、燃焼装置の燃焼モードを上記専焼モードと上記混焼モードとの間で切り替えることができる。
即ち、上記切替弁を開弁することで、バイオガス供給元から混合機構部のバイオガス管路へのバイオガスの供給が継続され、その混合機構部において安定した混合率で混合された主燃料ガスと副燃料ガスとの混合ガスが燃料ガス流出部から流出する。よって、その混合ガスが燃焼装置に供給され燃焼する所謂混焼モードでの運転が実行されることになる。一方、上記切替弁を閉弁することで、バイオガス供給元から混合機構部のバイオガス管路へのバイオガスの供給が停止され、その混合機構部において主燃料ガスがそのまま燃料ガス流出部から流出する。よって、その主燃料ガスが燃焼装置に供給され燃焼する所謂専焼モードでの運転が実行されることになる。
更に、バイオガス供給元におけるバイオガスの貯留量が多い場合には、バイオガスの積極的な利用を図るべく、燃焼装置の燃焼モードを混焼モードに切り替え、逆に、バイオガス供給元におけるバイオガスの貯留量が少ない場合には、バイオガス供給元でのバイオガスの貯留量確保を優先して、燃焼装置の燃焼モードを専焼モードに切り替えるなど、状況に応じて燃焼モードを自動的に切り替えるように構成しても構わない。
According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, the combustion mode of the combustion device can be switched between the exclusive combustion mode and the mixed combustion mode only by opening and closing the switching valve disposed on the biogas supply source side. .
That is, by opening the switching valve, the supply of biogas from the biogas supply source to the biogas conduit of the mixing mechanism is continued, and the main fuel mixed at a stable mixing rate in the mixing mechanism A mixed gas of the gas and the auxiliary fuel gas flows out from the fuel gas outflow portion. Therefore, an operation in a so-called mixed combustion mode in which the mixed gas is supplied to the combustion device and burned is executed. On the other hand, by closing the switching valve, the supply of biogas from the biogas supply source to the biogas conduit of the mixing mechanism unit is stopped, and the main fuel gas is directly discharged from the fuel gas outflow unit in the mixing mechanism unit. leak. Therefore, the operation in the so-called exclusive combustion mode in which the main fuel gas is supplied to the combustion device and burned is executed.
Furthermore, when there is a large amount of biogas stored at the biogas supplier, the combustion mode of the combustion device is switched to the mixed combustion mode in order to actively use the biogas. When the amount of stored gas is small, priority is given to securing the amount of biogas stored at the biogas supplier, and the combustion mode of the combustion device is switched to the exclusive combustion mode, so that the combustion mode is automatically switched according to the situation. You may comprise.
本発明に係る混焼システムの更なる特徴構成は、
前記燃焼装置が、発電機駆動用のガスエンジンである点にある。
A further characteristic configuration of the mixed firing system according to the present invention is as follows.
The combustion apparatus is a gas engine for driving a generator.
本特徴構成を有する混焼システムによれば、燃焼装置が発電機駆動用のガスエンジンとした場合でも、上述したようにガスエンジンに供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を安定したものに維持できるので、ガスエンジンの安定運転を確保して発電電力の安定した供給を実現すると共に、バイオガスの利用促進による発電コストの削減効果を享受することができる。 According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, even when the combustion device is a gas engine for driving a generator, the mixing ratio of biogas to the main fuel gas in the fuel gas supplied to the gas engine is stabilized as described above. Therefore, the stable operation of the gas engine can be ensured to stably supply the generated power, and the effect of reducing the power generation cost by promoting the use of biogas can be enjoyed.
本発明に係る混焼システムの更なる特徴構成は、
前記主管路に配置され、前記主管路を縮径する絞り部に前記バイオガス導入孔を設けてなるベンチュリー式ミキサを備えた点にある。
A further characteristic configuration of the mixed firing system according to the present invention is as follows.
The venturi-type mixer is provided in which the biogas introduction hole is provided in a constricted portion that is arranged in the main pipeline and reduces the diameter of the main pipeline.
本特徴構成を有する混焼システムによれば、主管路に当該主管路を縮径する絞り部を有するベンチュリー式ミキサを設け、バイオガス導入孔をそのベンチュリー式ミキサの絞り部に設けることで、絞り部を高速で通過する主燃料ガスの速度エネルギにより吸引力が発生してバイオガス導入孔からバイオガスが誘引されるので、そのバイオガス導入孔に連通するバイオガス管路における均圧弁の出口側圧力が一層低下する。すると、主管路における主燃料ガスの流量の増加に伴って、バイオガス管路に配置された均圧弁における均圧部に対する出口側の圧力差が比較的大幅に拡大する。
よって、バイオガスが通流するバイオガス管路に配置された均圧弁の開度が、主燃料ガスの流量変化に伴い正確に変動し、結果、主燃料ガスに対するバイオガスの混合率が一層安定したものに維持される。
According to the mixed combustion system having this characteristic configuration, the throttle section is provided by providing a venturi mixer having a throttle section that reduces the diameter of the main pipe path in the main pipe path, and providing a biogas introduction hole in the throttle section of the venturi mixer. As the suction energy is generated by the velocity energy of the main fuel gas that passes through the biogas and the biogas is attracted from the biogas introduction hole, the pressure on the outlet side of the pressure equalizing valve in the biogas conduit communicating with the biogas introduction hole Is further reduced. Then, as the flow rate of the main fuel gas in the main pipeline increases, the pressure difference on the outlet side with respect to the pressure equalizing portion in the pressure equalizing valve arranged in the biogas pipeline relatively expands.
Therefore, the opening of the pressure equalizing valve arranged in the biogas conduit through which the biogas flows accurately fluctuates with changes in the flow rate of the main fuel gas, and as a result, the mixing ratio of the biogas to the main fuel gas is more stable. Will be maintained.
この目的を達成するための本発明に係る燃料ガス混合ユニットは、
燃料ガスを燃焼させて作動すると共に当該燃料ガスの供給量調整により出力が制御される燃焼装置に対して装備され、
主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス流入部から取り入れたバイオガスを前記主管路に開口するバイオガス導入孔に導くバイオガス管路と、を備えて、前記燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを前記燃焼装置に供給する燃料ガス混合ユニットであって、
その特徴構成は、
これまで説明した本発明に係る混焼システムを構成する前記混合機構部をユニット化して構成されている点にある。
In order to achieve this object, the fuel gas mixing unit according to the present invention comprises:
It is equipped with a combustion device that operates by burning fuel gas and whose output is controlled by adjusting the supply amount of the fuel gas,
A main pipe that leads main fuel gas taken from the main fuel gas inflow part to the fuel gas outflow part, and a biogas pipe that leads biogas taken from the biogas inflow part to the biogas introduction hole that opens to the main pipe, A fuel gas mixing unit for supplying fuel gas flowing out from the fuel gas outflow portion to the combustion device,
Its feature configuration is
It exists in the point comprised by unitizing the said mixing mechanism part which comprises the mixed combustion system which concerns on this invention demonstrated until now.
本特徴構成を有する燃料ガス混合ユニットによれば、これまで説明した本発明に係る混焼システムが備える混合機構部として構成されているので、燃焼装置側との間の通信インターフェースを設けるという煩雑で高額な改造を必要とせずに、燃焼装置に対して装備することができ、更に、このように燃焼装置に対して装備することで、燃焼装置に供給される燃料ガスにおける主燃料ガスに対するバイオガスの混合率を安定したものに維持して、燃焼装置の安定運転を確保しながら運転コストの削減効果を享受することができる。 According to the fuel gas mixing unit having this characteristic configuration, since it is configured as a mixing mechanism provided in the mixed combustion system according to the present invention described so far, it is complicated and expensive to provide a communication interface with the combustion apparatus side. It is possible to equip the combustion apparatus without requiring any modification, and furthermore, by installing the combustion apparatus in this way, the biogas of the main fuel gas in the fuel gas supplied to the combustion apparatus can be provided. By maintaining the mixing ratio stable, it is possible to enjoy the effect of reducing operating costs while ensuring stable operation of the combustion apparatus.
〔第1実施形態〕
本発明の第1実施形態について図1に基づいて説明する。
図1に示す混焼システム100は、発電機31の駆動用のガスエンジン30(燃焼装置の一例)と、このガスエンジン30の運転を制御するコンピュータからなる制御装置35とを備え、更に、このガスエンジン30に対して装備する形態で、天然ガス系都市ガス13Aである主燃料ガスG1にバイオガスG2を混合して燃料ガスGを生成し、当該生成した燃料ガスGをガスエンジン30に供給する混合機構部として構成された燃料ガス混合ユニット10を備える。
尚、本実施形態では、天然ガス系都市ガス13Aを主燃料ガスG1として利用するが、例えば、LPG(液化石油ガス)などのように、ガスエンジン30に対して安定供給可能な他の燃料ガスを主燃料ガスG1としても構わない。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A
In this embodiment, the natural gas city gas 13A is used as the main fuel gas G1, but other fuel gas that can be stably supplied to the
このガスエンジン30は、詳細な図示は省略するが、燃料ガスGと燃焼用空気との混合気を燃焼室で燃焼させて作動し、発電機31を回転駆動するための回転動力を出力する一般的な内燃機関として構成されている。更に、ガスエンジン30は、制御装置35により、スロットルバルブの開度調整等により、燃料ガスGの供給量調整が行われて出力が制御される。具体的に、ガスエンジン30の出力は、発電機31の発電電力として計測され、制御装置35は、この発電電力が、電力需要等に応じて設定された目標発電電力に維持されるように、ガスエンジン30への燃料ガスGの供給量を調整する。
Although not shown in detail, the
(燃料ガス混合ユニット)
次に、燃料ガス混合ユニット10の詳細構成について説明する。
かかる燃料ガス混合ユニット10は、ガスエンジン30側の制御装置35との間の通信インターフェースを必要とせずに、ガスエンジン30に供給される燃料ガスGにおける主燃料ガスG1に対するバイオガスG2の混合率を安定したものに維持して、ガスエンジン30の安定運転を確保しながら、ガスエンジン30の運転コスト、即ち発電コストの削減効果を享受するものとして設けられている。
(Fuel gas mixing unit)
Next, the detailed configuration of the fuel
The fuel
具体的に燃料ガス混合ユニット10には、外部との配管インターフェースとして、主燃料ガス供給元としてのガス導管1に連通する主燃料ガス供給管2が接続される主燃料ガス流入部11、バイオガス供給元としてのバイオガス貯留タンク3に連通するバイオガス供給管4が接続されるバイオガス流入部17、ガスエンジン30に燃料ガスGを供給する燃料ガス供給管29が接続される燃料ガス流出部15とが設けられており、それ以外の電気的な通信を行うための通信インターフェースについては特に設けられていない。
そして、燃料ガス混合ユニット10は、主燃料ガス流入部11から取り入れた主燃料ガスG1を燃料ガス流出部15に導く主管路12と、バイオガス流入部17から取り入れたバイオガスG2を主管路12に開口するバイオガス導入孔21に導くバイオガス管路18とを備え、燃料ガス流出部15から流出する燃料ガスGをガスエンジン30に供給する混合機構部として機能する。
尚、バイオガス管路18のバイオガス導入孔21側の端部と主管路12との接続は、T型継手などの単純な継手により行われている。
そして、主管路12には、上流側から順に、逆止弁13とオリフィス14(圧力損失付加部の一例)とバイオガス導入孔21とが配置されており、一方、バイオガス管路18には、上流側から順に、均圧弁19と調整弁20とが配置されている。
Specifically, the fuel
Then, the fuel
The end of the
A
主管路12においてバイオガス導入孔21よりも上流側に配置された逆止弁13は、主管路12における主燃料ガス流入部11へ向かうガス流を阻止するように作動する。
よって、ガスエンジン30の作動が停止し、燃料ガスGのガスエンジン30への供給が停止することで、主管路12におけるバイオガス導入孔21の圧力が主燃料ガス流入部11の圧力よりも高くなる場合でも、主管路12における主燃料ガス流入部11へ向かうガス流が阻止されて、バイオガス導入孔21から主管路12に流入したバイオガスG2が主燃料ガス流入部11を介してガス導管1側に逆流することが防止されている。
The
Therefore, the operation of the
更に、この逆止弁13としては、全開時に弁体が流路内に残らないスイング式のものを利用することができるが、本実施形態では、全開時に弁体が流路内に残るディスク式のものが設けられている。
よって、逆止弁13は、主管路12における燃料ガス流出部15へ向かうガス流を許容するように弁体を開くように作動するが、その弁体が流路内に残ることにより、そのガス流に対して比較的大きな圧力損失を付加するものとなる。
よって、主管路12におけるバイオガス導入孔21付近の圧力は、主燃料ガスG1の流量が増加するほど低くなる傾向で低下し、そのバイオガス導入孔21と連通するバイオガス管路18における均圧弁19の出口側の圧力である出口側圧力P2も同様に、主燃料ガスG1の流量が増加するほど低くなる傾向で低下することになる。
Further, as the
Therefore, the
Therefore, the pressure in the vicinity of the
一方、バイオガス管路18に配置された均圧弁19は、均圧部としての均圧路19aを通じて導入される圧力である均圧部圧力P1と、出口側(即ち、バイオガス管路18における均圧弁19の直下流側)の圧力である出口側圧力P2との圧力バランスを、所望の圧力バランスに維持されるように、開度が自動的に調整される一般的な均圧弁として構成されている。詳しくは、均圧弁19は、均圧部圧力P1を基準に出口側圧力P2が低下するほど開度を拡大して、均圧弁19を通流するバイオガスG2の流量を増加するように作動する。
即ち、均圧弁19では、主燃料ガスG1の流量の増加に伴って低下する出口側圧力P2について、略均一に保たれた均圧部圧力P1に対する圧力バランスが維持されるように、その開度が主燃料ガスG1の流量が増加するほど拡大する傾向で自動的に変化することになる。よって、均圧弁19からバイオガス導入孔21を介して主管路12を通流する主燃料ガスG1に混合されるバイオガスG2の流量は、主管路12における主燃料ガスG1の流量が増加するほど増加する傾向で自動的に変化することになり、結果、ガスエンジン30に供給される燃料ガスGにおいて、主燃料ガスG1に対するバイオガスの混合率が安定したものに維持されることになる。
On the other hand, the
That is, in the
更に、均圧弁19の均圧路19aは、主管路12における逆止弁13よりも上流側の箇所に接続されている。また、この主管路12における逆止弁13よりも上流側の箇所は、圧力管理が施されたガス導管1に主燃料ガス供給管2を介して連通しているので、その箇所の圧力は比較的高い状態で安定したものとなる。
よって、均圧弁19に対して均圧路19aを通じて導入される均圧部圧力P1は比較的安定して高圧に維持されることになる。
Further, the pressure equalizing passage 19 a of the
Therefore, the pressure equalizing part pressure P1 introduced to the
すると、均圧弁19において、均圧部圧力P1と出口側圧力P2との圧力差が比較的大きくなり、主燃料ガスG1の流量変化に伴う出口側圧力P2の変化が比較的大きな圧力差の変化として明確に捉えられることになる。
結果、バイオガスG2が通流するバイオガス管路18に配置された均圧弁19の開度が、主燃料ガスG1の流量変化に伴い正確に変動することになって、主燃料ガスG1に対するバイオガスG2の混合率が一層安定したものに維持される。
Then, in the
As a result, the opening degree of the
主管路12において、オリフィス14は、逆止弁13とバイオガス導入孔21との間に配置されており、当該主管路12におけるガス流に圧力損失を付加する圧力損失付加部として機能する。
この種のオリフィス14は、上流側及び下流側の流路に夫々接続される一対のフランジにより、その流路よりも小さい絞り孔を穿設したオリフィスプレートを挟持してなる一般的なオリフィスとして構成されている。
主管路12において、逆止弁13に加えてこのようなオリフィス14を配置することにより、主管路12を通流する主燃料ガスG1の流れに対して、比較的大きな圧力損失が付加されることになる。よって、その下流側のバイオガス導入孔21に連通するバイオガス管路18における均圧弁19の出口側圧力P2を一層大幅に低下させることができる。
尚、圧力損失付加部としては、オリフィス14以外であっても、主管路12におけるガス流に圧力損失を付加するものであればよい。また、逆止弁13により付加される圧力損失が比較的大きく、逆止弁13を設けただけで均圧弁19の出口側圧力P2を十分に低下させることができる場合には、このオリフィス14を省略しても構わない。
In the
This type of
By arranging such an
The pressure loss adding portion may be other than the
一方、バイオガス管路18において均圧弁19とバイオガス導入孔21との間に配置された調整弁20は、開度調整可能な一般的なニードルバルブ等で構成されている。
即ち、この調整弁20の開度を手動で調整することにより、バイオガス導入孔21を介して主管路12を通流する主燃料ガスG1に混合されるバイオガスG2の流量を調整することができる。よって、調整弁20の開度調整を行うことで、バイオガス管路18に配置された均圧弁19により安定したものに維持される主燃料ガスG1に対するバイオガスG2の混合率を、例えば10%程度の所望の混合率に調整することができる。
尚、主燃料ガスG1に対するバイオガスG2の混合率を調整する必要がない場合には、この調整弁20を省略することができ、更には、バイオガス管路18に設けたオリフィスやバイオガス導入孔21の口径を適切なものに設定して、主燃料ガスG1に対するバイオガスG2の混合率を所望の混合率に設定することもできる。
On the other hand, the regulating
That is, the flow rate of the biogas G2 mixed with the main fuel gas G1 flowing through the
If there is no need to adjust the mixing ratio of the biogas G2 with respect to the main fuel gas G1, the adjusting
(燃焼モード切替制御)
次に、制御装置35により実行される燃焼モード切替制御について説明する。
バイオガス供給管4には、バイオガス貯留タンク3から燃料ガス混合ユニット10のバイオガス流入部17へのバイオガスG2の供給を断続可能な切替弁6が設けられている。
この切替弁6は、電磁駆動式の開閉弁で構成されており、制御装置35は、その切替弁6の開閉制御を行うことで、ガスエンジン30の燃焼モードを、後述する専焼モードと混焼モードとの間で切り替え自在に構成されている。
専焼モードとは、切替弁6を閉弁してガスエンジン30に主燃料ガスG1のみを供給して燃焼させる燃焼モードである。即ち、切替弁6を閉弁することで、燃料ガス混合ユニット10のバイオガス管路18に対するバイオガスG2の供給が停止される。よって、主管路12に供給された主燃料ガスG1のみが燃料ガス流出部15から流出し、その主燃料ガスG1が燃料ガスGとしてガスエンジン30に供給され燃焼することになる。
一方、混焼モードとは、切替弁6を開弁してガスエンジン30に主燃料ガスG1とバイオガスG2とを混合してなる混合ガスを供給して燃焼させる燃焼モードである。即ち、切替弁6を開弁することで、燃料ガス混合ユニット10のバイオガス管路18に対するバイオガスG2の供給が継続される。よって、主管路12に供給された主燃料ガスG1に対してバイオガス導入孔21から適切且つ安定した混合率でバイオガスG2が混合されることになり、その混合ガスが燃料ガスGとしてガスエンジン30に供給され燃焼することになる。
(Combustion mode switching control)
Next, the combustion mode switching control executed by the
The biogas supply pipe 4 is provided with a switching valve 6 capable of intermittently supplying the biogas G2 from the biogas storage tank 3 to the
The switching valve 6 is composed of an electromagnetically driven on / off valve, and the
The exclusive combustion mode is a combustion mode in which the switching valve 6 is closed and only the main fuel gas G1 is supplied to the
On the other hand, the mixed combustion mode is a combustion mode in which the switching valve 6 is opened and a gas mixture obtained by mixing the main fuel gas G1 and the biogas G2 is supplied to the
そして、制御装置35は、バイオガスG2の適切な利用を図るべく、バイオガス貯留タンク3におけるバイオガスG2の貯留量に基づいて、ガスエンジン30の燃焼モードを専焼モードと混焼モードとの間で切り替える燃焼モード切替制御を実行する。
具体的に、バイオガス貯留タンク3の出口側、即ちバイオガス供給管4の切替弁6の上流側には、バイオガスG2の供給圧力を計測する圧力センサ5が設けられている。この圧力センサ5の検出結果が入力された制御装置35は、圧力センサ5で検出されたバイオガスG2の供給圧力が設定圧力よりも低い場合には、バイオガス貯留タンク3におけるバイオガス貯留量が許容量を下回っていると判定し、逆に、圧力センサ5で検出されたバイオガスG2の供給圧力が設定圧力よりも高い場合には、バイオガス貯留タンク3におけるバイオガス貯留量が許容量以上であると判断する判定で、バイオガス貯留タンク3におけるバイオガスG2の貯留量を判定する。
そして、制御装置35は、バイオガス貯留量が許容量以上であると判定した場合には、バイオガスG2の積極的な利用を図るべく、ガスエンジン30の燃焼モードを混焼モードに切り替え、逆に、バイオガス貯留量が許容量を下回っている場合には、バイオガス貯留タンク3でのバイオガスG2の貯留量確保を優先して、ガスエンジン30の燃焼モードを専焼モードに切り替える形態で、燃焼モード切替制御を実行することができる。
尚、バイオガス貯留タンク3におけるバイオガスG2の貯留量が常時十分にあり、バイオガスG2の供給圧力が常時設定圧力以上である場合には、このようなバイオガス貯留量に基づく燃焼モード切替制御を省略しても構わない。
Then, the
Specifically, a pressure sensor 5 that measures the supply pressure of the biogas G2 is provided on the outlet side of the biogas storage tank 3, that is, on the upstream side of the switching valve 6 of the biogas supply pipe 4. When the supply pressure of the biogas G2 detected by the pressure sensor 5 is lower than the set pressure, the
When the
In addition, when the storage amount of the biogas G2 in the biogas storage tank 3 is always sufficient and the supply pressure of the biogas G2 is always equal to or higher than the set pressure, the combustion mode switching control based on the biogas storage amount is performed. May be omitted.
更に、制御装置35は、ガスエンジン30を安定且つ迅速に起動するべく、ガスエンジン30の起動状態に基づいて、ガスエンジン30の燃焼モードを専焼モードと混焼モードとの間で切り替える燃焼モード切替制御を実行する。
具体的に、制御装置35は、ガスエンジン30を起動し暖気が完了するまでの間は、ガスエンジン30の燃焼モードを、上記バイオガスG2の貯留量に関係なく専焼モードに切り替えて、混焼モードでの運転を禁止する。すると、ガスエンジン30には、バイオガスG2に比べて発熱量が安定して高い状態に維持された主燃料ガスG1のみが燃料ガスGとして供給されることになるので、ガスエンジン30を安定して起動すると共に、起動後の暖気を促進させることができる。
そして、制御装置35は、ガスエンジン30の暖気が完了した後は、ガスエンジン30の燃焼モードの混焼モードへの切替を許容する。すると、ガスエンジン30の燃焼モードが、上述したようにバイオガスG2の貯留量に基づいて切替制御されて、バイオガスG2の適切な利用が図られることになる。
Furthermore, the
Specifically, the
Then, after the warming up of the
尚、バイオガスG2の発熱量は、天然ガス系都市ガス13Aである主燃料ガスG1と比べて低いため、主燃料ガスG1とバイオガスG2との混合ガスを燃料ガスGとしてガスエンジン30に供給する混焼モードでは、ガスエンジン30の出力低下が懸念される。
しかし、制御装置35は、ガスエンジン30の出力を燃料ガスGの供給量調整により制御するように構成されているため、ガスエンジン30を混焼モードで運転した場合のガスエンジン30への燃料ガスGの供給量は、専焼モードで運転した場合と比べて自動的に増加されることになり、結果、ガスエンジン30の出力が所望の出力に維持されることになる。
In addition, since the calorific value of the biogas G2 is lower than the main fuel gas G1 which is the natural gas city gas 13A, a mixed gas of the main fuel gas G1 and the biogas G2 is supplied to the
However, since the
〔第2実施形態〕
本発明の第2実施形態について図2に基づいて説明する。
以下の説明において、上記第1実施形態と同様の構成については、図面において同じ符号を付与した上で、説明を割愛する場合がある。
図2に示す混焼システム200は、上述した混焼システム100(図1参照)と比較して、バイオガス管路18の主管路12に対する接続箇所付近の構成、並びに、均圧弁19の均圧路19aの接続先についてのみ相違する。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the following description, the same components as those in the first embodiment may be given the same reference numerals in the drawings and the description may be omitted.
Compared with the mixed combustion system 100 (see FIG. 1) described above, the
先ず、バイオガス管路18の主管路12に対する接続箇所付近の構成に関して説明する。
主管路12の逆止弁13の下流側には、ベンチュリー式ミキサ40が配置されている。
そして、このベンチュリー式ミキサ40は、主管路12を縮径する絞り部42を備え、その絞り部42に、バイオガス管路18の下流側端部であるバイオガス導入孔41が設けられている。
即ち、このベンチュリー式ミキサ40では、主管路12を流れる主燃料ガスG1が絞り部42を高速で通過し、その主燃料ガスG1の速度エネルギにより、バイオガス導入孔41において吸引力が発生することになるので、バイオガス管路18のバイオガスG2がバイオガス導入孔41を介して主管路12に誘引されることになる。
すると、そのバイオガス導入孔41に連通するバイオガス管路18における均圧弁19の出口側圧力P2が、上述した第1実施形態の場合と比べて一層低下することになり、更に、その低下幅は主管路12における主燃料ガスG1の流量に依存するものとなる。
従って、バイオガス管路18に配置された均圧弁19では、均圧部圧力P1に対する出口側圧力P2の圧力差が一層大幅に拡大することになり、主燃料ガスG1の流量変化に伴う出口側圧力P2の変化が一層大きな圧力差の変化として明確に捉えられることになる。
更に、このベンチュリー式ミキサ40の絞り部42は、主管路12におけるガス流に対して比較的大きな圧力損失を付加するものとなる。
従って、本実施形態の燃料ガス混合ユニット10では、同じく主管路12におけるガス流に対して圧力損失を付加するためのオリフィス14(図1参照)は省略されている。
First, the configuration in the vicinity of the location where the
A
The
That is, in this
Then, the outlet-side pressure P2 of the
Therefore, in the
Further, the
Therefore, in the fuel
次に、均圧弁19の均圧路19aの接続先に関して説明する。
均圧弁19の均圧路19aは、主管路12におけるベンチュリー式ミキサ40の下流側の箇所に接続されている。
この主管路12におけるベンチュリー式ミキサ40の下流側の箇所は、主管路12における逆止弁の上流側の箇所と比べて低圧となるが、ベンチュリー式ミキサ40の絞り部42を通過した後の燃料ガスGが通流するため、比較的圧力が安定する。
よって、均圧弁19において、この均圧路19aを通じて導入される比較的安定した均圧部圧力P1を基準に出口側圧力P2が低下するほど開度を拡大する形態で、均圧弁19を通流するバイオガスG2の流量を増加するように作動することができる。
Next, the connection destination of the pressure equalizing passage 19a of the
A pressure equalizing passage 19 a of the
The downstream side of the
Therefore, in the
本発明は、燃料ガスを燃焼させて作動すると共に当該燃料ガスの供給量調整により出力が制御される燃焼装置と、主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス流入部から取り入れたバイオガスを前記主管路に開口するバイオガス導入孔に導くバイオガス管路と、を備えて、前記燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを前記燃焼装置に供給する混合機構部と、前記燃焼装置の運転を制御する燃焼装置制御部と、を備えた混焼システム、及び、その混焼システムに設けられる混合機構部として構成された燃料ガス混合ユニットとして好適に利用可能である。 The present invention relates to a combustion apparatus that operates by burning fuel gas and whose output is controlled by adjusting the supply amount of the fuel gas, and a main pipe that guides the main fuel gas taken from the main fuel gas inflow section to the fuel gas outflow section And a biogas pipe that guides the biogas taken from the biogas inflow section to a biogas introduction hole that opens to the main pipe, and supplies the fuel gas flowing out from the fuel gas outflow section to the combustion device Can be suitably used as a mixed combustion system including a mixing mechanism unit that performs the above operation and a combustion device control unit that controls the operation of the combustion device, and a fuel gas mixing unit configured as a mixing mechanism unit provided in the mixed combustion system It is.
3 :バイオガス貯留タンク(バイオガス供給元)
6 :切替弁
10 :燃料ガス混合ユニット
11 :主燃料ガス流入部
12 :主管路
13 :逆止弁
14 :オリフィス(圧力損失付加部)
15 :燃料ガス流出部
17 :バイオガス流入部
18 :バイオガス管路
19 :均圧弁
19a :均圧路(均圧部)
20 :調整弁
21 :バイオガス導入孔
30 :ガスエンジン(燃焼装置)
31 :発電機
35 :制御装置
40 :ベンチュリー式ミキサ
41 :バイオガス導入孔
42 :絞り部
100 :混焼システム
200 :混焼システム
G :燃料ガス
G1 :主燃料ガス
G2 :バイオガス
P1 :均圧部圧力
P2 :出口側圧力
3: Biogas storage tank (biogas supplier)
6: Switching valve 10: Fuel gas mixing unit 11: Main fuel gas inflow part 12: Main pipe line 13: Check valve 14: Orifice (pressure loss adding part)
15: Fuel gas outflow part 17: Biogas inflow part 18: Biogas pipe line 19: Pressure equalizing valve 19a: Pressure equalizing path (pressure equalizing part)
20: Regulating valve 21: Biogas introduction hole 30: Gas engine (combustion device)
31: Generator 35: Control device 40: Venturi mixer 41: Biogas introduction hole 42: Throttle part 100: Mixed combustion system 200: Mixed combustion system G: Fuel gas G1: Main fuel gas G2: Biogas P1: Pressure equalizing part pressure P2: Outlet side pressure
Claims (7)
主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス流入部から取り入れたバイオガスを前記主管路に開口するバイオガス導入孔に導くバイオガス管路と、を備えて、前記燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを前記燃焼装置に供給する混合機構部と、を備えた混焼システムであって、
前記混合機構部が、
前記主管路における前記バイオガス導入孔よりも上流側に配置され、当該主管路における前記主燃料ガス流入部へ向かうガス流を阻止する逆止弁と、
前記バイオガス管路に配置され、均圧部と出口側との圧力バランスを維持するように開度が変動する均圧弁と、
前記主管路における前記逆止弁と前記バイオガス導入孔との間に配置され、当該主管路におけるガス流に圧力損失を付加する圧力損失付加部と、を備えて構成されている混焼システム。 A combustion apparatus that operates by burning fuel gas and whose output is controlled by adjusting the supply amount of the fuel gas;
A main pipe that leads main fuel gas taken from the main fuel gas inflow part to the fuel gas outflow part, and a biogas pipe that leads biogas taken from the biogas inflow part to the biogas introduction hole that opens to the main pipe, And a mixing mechanism that supplies fuel gas flowing out from the fuel gas outlet to the combustion device,
The mixing mechanism section is
A check valve that is disposed upstream of the biogas introduction hole in the main pipeline, and prevents a gas flow toward the main fuel gas inflow portion in the main pipeline;
A pressure equalizing valve that is disposed in the biogas conduit and whose opening varies so as to maintain a pressure balance between the pressure equalizing section and the outlet side;
A mixed combustion system that includes a pressure loss addition unit that is disposed between the check valve and the biogas introduction hole in the main pipeline and adds a pressure loss to the gas flow in the main pipeline .
前記燃焼装置が、前記切替弁を閉弁して前記燃焼装置に主燃料ガスのみを供給して燃焼させる専焼モードと、前記切替弁を開弁して前記燃焼装置に主燃料ガスとバイオガスとを混合してなる混合ガスを供給して燃焼させる混焼モードとの間で、燃焼モードを切り替え自在に構成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の混焼システム。 A switching valve capable of intermittently supplying biogas from the biogas supply source to the biogas inflow section,
The combustion apparatus closes the switching valve and supplies only the main fuel gas to the combustion apparatus for combustion, and opens the switching valve to open the switching apparatus with the main fuel gas and the biogas. The mixed combustion system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the combustion mode is configured to be switchable between a mixed combustion mode in which a mixed gas obtained by mixing a mixture is supplied and combusted.
主燃料ガス流入部から取り入れた主燃料ガスを燃料ガス流出部に導く主管路と、バイオガス流入部から取り入れたバイオガスを前記主管路に開口するバイオガス導入孔に導くバイオガス管路と、を備えて、前記燃料ガス流出部から流出する燃料ガスを前記燃焼装置に供給する燃料ガス混合ユニットであって、
請求項1〜6の何れか1項に記載の混焼システムを構成する前記混合機構部をユニット化して構成されている燃料ガス混合ユニット。 It is equipped with a combustion device that operates by burning fuel gas and whose output is controlled by adjusting the supply amount of the fuel gas,
A main pipe that leads main fuel gas taken from the main fuel gas inflow part to the fuel gas outflow part, and a biogas pipe that leads biogas taken from the biogas inflow part to the biogas introduction hole that opens to the main pipe, A fuel gas mixing unit for supplying fuel gas flowing out from the fuel gas outflow portion to the combustion device,
The fuel gas mixing unit comprised by unitizing the said mixing mechanism part which comprises the mixed combustion system of any one of Claims 1-6 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013221243A JP6168965B2 (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Mixed combustion system and fuel gas mixing unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013221243A JP6168965B2 (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Mixed combustion system and fuel gas mixing unit |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015081591A JP2015081591A (en) | 2015-04-27 |
JP2015081591A5 JP2015081591A5 (en) | 2016-08-12 |
JP6168965B2 true JP6168965B2 (en) | 2017-07-26 |
Family
ID=53012327
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013221243A Active JP6168965B2 (en) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Mixed combustion system and fuel gas mixing unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6168965B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018112166A (en) * | 2017-01-13 | 2018-07-19 | 東京瓦斯株式会社 | Output device |
JP7392234B1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-12-06 | ライズピットカンパニー株式会社 | Gas engine system for power generation |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2784629B2 (en) * | 1994-04-27 | 1998-08-06 | 株式会社ナリタテクノ | Proportional control device of air-fuel ratio in gas combustion device |
JP2010071220A (en) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Toho Gas Co Ltd | Gas mixing apparatus used in electric power generation system |
JP2011214491A (en) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Osaka Gas Co Ltd | Gas engine mixed combustion system |
JP2012211514A (en) * | 2011-03-30 | 2012-11-01 | Osaka Gas Co Ltd | System for supplying mixed fuel |
-
2013
- 2013-10-24 JP JP2013221243A patent/JP6168965B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015081591A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2896605C (en) | Separate flow path type of gas-air mixing device | |
JP2006283714A (en) | Control device for gas turbine engine | |
JP2008082960A (en) | Tester of turbo charger | |
JP2009030492A (en) | Power generation system | |
JP6168965B2 (en) | Mixed combustion system and fuel gas mixing unit | |
JP2009062936A (en) | Power generation system | |
JP4747132B2 (en) | Power generation system | |
WO2014178408A1 (en) | Boiler | |
JP2006145121A (en) | Combustion device | |
JP6582364B2 (en) | Boiler system | |
JP2008215134A (en) | Control method for power generation system | |
JP5622083B2 (en) | Combustion device | |
JP2012211514A (en) | System for supplying mixed fuel | |
JP5818581B2 (en) | Engine system | |
JP5818580B2 (en) | Engine system | |
JP6066813B2 (en) | Mixture supply system, method of operating mixture supply system, and mixture supply apparatus used for mixture supply system | |
JP5863342B2 (en) | Engine system | |
JP2006138561A (en) | Combustion apparatus | |
JP2005299451A (en) | Gas engine and control method thereof | |
JP7245629B2 (en) | Gas fuel supply device, combustion device | |
JP6057795B2 (en) | Mixture supply system | |
JP2013092316A (en) | Boiler | |
JP2014102022A (en) | Combustion system and its operation control method | |
JP2012099019A (en) | Pressure governing device | |
JP2015096796A (en) | Emulsion fuel supply device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160615 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160615 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170515 |
|
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: 20170530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6168965 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |