JPH10159573A - ディーゼル機関プラントの給気装置 - Google Patents

ディーゼル機関プラントの給気装置

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JPH10159573A
JPH10159573A JP8336423A JP33642396A JPH10159573A JP H10159573 A JPH10159573 A JP H10159573A JP 8336423 A JP8336423 A JP 8336423A JP 33642396 A JP33642396 A JP 33642396A JP H10159573 A JPH10159573 A JP H10159573A
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JP
Japan
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air
solenoid valve
diesel engine
delay timer
circuit
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Withdrawn
Application number
JP8336423A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihiko Sakatani
美彦 坂谷
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication of JPH10159573A publication Critical patent/JPH10159573A/ja
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給機の台数を増加する等、装置の構造を複
雑化することなく、また、装置コストの高騰を招くこと
なく、負荷の急速投入に対して過給機の反応速度(応答
性)が向上されて、充分な量の空気量が得られ、良好な
燃焼が実現できるディーゼル機関プラントを提供する。 【解決手段】 過給機を備えたディーゼル機関により、
発電機等の被駆動機械を回転駆動するようにしたディー
ゼル機関のプラントにおいて、前記機関への給気通路に
開口され、空気源からの空気が通流する補助空気管路
と、前記機関への給気通路に閉口され、空気だめ等の空
気源からの空気が通流する補助空気管路と、前記補助空
気管路に設けられて該管路を開閉する電磁弁と、前記機
関への負荷変化の信号が入力可能とされ、該負荷変化信
号が入力されたとき、前記電磁弁を所定時間開として、
前記給気通路管内に補助空気を供給せしめる制御装置と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は負荷の急速投入を可
能としたディーゼル機関のプラントの給気装置に関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】原子力発電プラント等
に使用される非常用ディーゼル発電プラントにおいて
は、急速始動、急速負荷投入運転、即ち、電圧確立と同
時に負荷の鋸歯的なシーケンシャルな急増運転が要求さ
れる。
【0003】かかる負荷の急速の増加過程においては、
ガバナの作動によって燃料噴射量は増量されるが、過給
機の排気エネルギーが不足し、充分な空気量が得られな
いため、空気過剰率が低下し、燃焼が悪化する。このた
め、かかるディーゼル発電プラントにおいては、発電機
の周波数及び電圧の変動が規定値(許容値)を逸脱する
という不具合の発生をみることが多くある。
【0004】かかる問題点に対処するため、図5〜図6
に示すように、ディーゼル機関50に設けた過給機2
6、26による過給を動圧過給方式とするとともに、該
過給機26の台数を増加することにより、急速負荷投入
中における過給機の反応速度(応答性)を改善する技術
が、従来より提供されている。
【0005】しかしながら、かかる従来技術にあって
は、過給機26の台数が多くなるとともに、動圧過給方
式であるため、排気管の形状も制約されるため、構造が
複雑となり、装置コストも高沸騰するうえ、上記要求に
応じられるだけの充分な応答性が得られ難いという問題
点がある。
【0006】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、過
給機の台数を増加する等、装置の構造を複雑化すること
なく、また、装置コストの高騰を招くことなく、負荷の
急速投入に対して過給機の反応速度(応答性)が向上さ
れて、充分な量の空気量が得られ、良好な燃焼が実現で
きるディーゼル機関プラントを提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するため、過給機を備えたディーゼル機関により、発
電機等の被駆動機械を回転駆動するようにしたディーゼ
ル機関のプラントにおいて、前記機関への給気通路に開
口され、空気だめ等の空気源からの空気が通流する補助
空気管路と、前記補助空気管路に設けられて該管路を開
閉する電磁弁と、前記機関への負荷変化の信号が入力可
能とされ、該負荷変化信号が入力されたとき、前記電磁
弁を所定時間開として、前記給気通路内に補助空気を供
給せしめる制御装置とを備えたことを特徴とするディー
ゼル機関プラントの給気装置を提案する。
【0008】また、好ましくは、前記制御装置は、前記
電磁弁の開状態を設定された一定時間保持し、該時間の
経過と同時にこれを開とするタイマ機構を備えてなる。
【0009】かかる発明によれば、ディーゼル機関への
負荷投入信号が、前記制御装置に入力されると、該制御
装置はこの負荷投入信号を受けて、電磁弁タイマによっ
て設定された時間開とせしめる。かかる電磁弁の開放に
より、所定圧力に保持された補助空気が補助空気管路を
経て、給気通路内に供給される。
【0010】これによって、負荷投入による燃料増に対
応する量の空気が給気通路から燃焼室へと迅速に供給さ
れることとなり、燃料噴射量の変化に速やか追従して、
空気が燃焼室内に、前記制御装置のタイマに設定された
時間内において供給され、所定の空気過剰率が保持され
た良好な燃焼が得られる。
【0011】従って、従来技術のように、動圧過給方式
の過給機を多数設けるような複雑かつ高コストの装置を
必要とせず、補助空気の供給手段と、該補助空気の給断
を司どる電磁弁と該電磁弁を開閉制御する制御装置を設
けるのみの、極めて簡単かつ低コストの装置で以って、
急激な負荷変動に対しての応答性が良好で、燃料噴射量
の変化に確実に追従できる給気装置とすることができ
る。
【0012】また、タイマによって補助空気の供給タイ
ミングを確実に制御できるので、燃料噴射量とのマッチ
ングがさらに確実になされる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
【0014】図1は本発明の実施形態に係る発電用ディ
ーゼル機関のプラントの系統図、図2は図1のZ部の拡
大図、図3は制御システムの構成図、図4は作用を説明
するための線図である。
【0015】図1において、50は4サイクル型式のデ
ィーゼル機関、23は該機関の燃焼室、21は吸気管
(給気管)、22は吸気弁(給気弁)、24は排気管、
25は排気弁、26は前記機関50から排気弁25及び
排気管24を経た排気ガスによって駆動される過給機、
27は該過給機26から吐出された高圧の燃焼用空気を
冷却するための空気冷却器である。
【0016】前記吸気管21の空気冷却器27の下流側
には、図2に示すように、吸気逆止弁10及び低圧空気
吹き出し用の低圧空気通路(補助空気通路)7に連通さ
れる方向ガイド11が設けられている。前記吸気逆止弁
10はその支持ピン10a廻りに回動可能な板弁であ
り、空気冷却器27から下流側に流れる流体の流れのみ
を許容する構造である。また、前記低圧空気通路7に連
通される方向ガイド11は、末拡がりのラッパ状開口部
を備え、前記吸気逆止弁10の下流側に向けて開口され
ている。
【0017】1は所定圧力の高圧空気が収容されるとと
もに自動補充が可能な空気だめ、60は減圧装置、2は
該空気だめ1と減圧装置60とを接続する高圧空気通路
である。前記減圧装置60は、入口、出口の止め弁3、
3、減圧弁4、アキュムレータ5、オリフィス6よりな
り、減圧弁4及びオリフィス6にて高圧空気通路2から
導入される高圧空気を所定圧力に減圧して前記低圧空気
通路7に送り出す。8は該減圧装置60出口の低圧空気
通路7を開閉する電磁弁、9は前記電磁弁8側から前記
吸気管21側に向かう流れのみを許容する逆止弁であ
る。
【0018】70は制御装置であり、機関50の起動信
号発電装置の遮断器入信号等の負荷の変化を示す制御信
号Aが入力される。該制御装置70は、図3に示すよう
に入力側のOR回路71、オンディレイタイマT1、オ
フディレイタイマT2、AND回路73、出力側のOR
回路72等よりなる。また、4はNOT回路である。
【0019】かかる構成からなるディーゼル機関のプラ
ントの作動時において、過給機26のコンプレッサにて
加工され、空気冷却器27にて降温された給気(空気)
は、吸気逆止弁10を押し開けて吸気管21に流入し、
所定タイミングで吸気弁22が開くと、燃焼室23内に
導入される。かかる運転時において、機関の起動、発電
機の遮断器入等の急速な負荷投入があった際には、ガバ
ナ(図示省略)の作動により該負荷の増加に対応して燃
料噴射ポンプ(図示省略)の燃料噴射量が迅速な応答で
以って増加せしめられる。
【0020】一方、前記負荷投入による制御記号Aの何
れかが制御装置70のOR回路71に入力されると、O
R回路71はこの信号をオンディレイタイマT1 及びオ
フディレイタイマT2 に入力する。そして、該オンディ
レイタイマT1 が設定時間経過後にONとなり、この信
号は出力側のOR回路72を通って電磁弁8に入力さ
れ、電磁弁8のソノレイド81が励磁され、開となる。
なお、このとき、オフディレイタイマT2 は瞬時にON
となっている。
【0021】前記電磁弁8のソノレイド81が励磁され
ると、その励磁信号と前記オフディレイタイマT2 のO
N信号とがAND回路73に入力され、該AND回路7
3がONとなり、これが前記出力側のOR回路72に入
力され、電磁弁8の開弁状態が自己保持される。これに
よって、空気だめ1内の空気は、減圧装置60にて所定
の圧力に減圧され、該電磁弁8、逆止弁9及び低圧空気
通路7を通り、方向ガイド11から吸気管21の下流側
へ向けて噴出せしめられる。
【0022】以上のように、機関50への負荷投入があ
ると、この負荷変動の制御信号Aが、制御装置70に入
力され、該制御装置70はこの負荷投入信号を受けて、
所定の圧力に減圧された空気を迅速に吸気管21内に供
給するので、負荷投入による燃料増に対応する量の空気
が吸気管21内に迅速に供給されることとなり、燃料噴
射量の変化に速やかに追従して、吸気管21を経て、燃
焼室23内に空気が供給され、所定の空気過剰率が保持
された良好な燃焼が得られる。
【0023】しかる後、制御装置70に入力される全て
の制御信号Aが消えると、入力側のOR回路71がOF
Fとなり、オンディレイタイマT1 はOFFとなるが、
前記出力側のOR回路72とAND回路73とによっ
て、オフディレイタイマT2 がONの間は自己保持によ
り、前記電磁弁8の励磁状態即ち開状態が継続され、こ
の間は前記吸気管21内への空気の導入が継続される。
【0024】そして、前記オフディレイタイマT2 がそ
の設定時間経過後、OFFになるとAND回路73から
の出力が無くなり、NOT回路4が作動して、電磁弁8
は非励磁となる。これにより、該電磁弁8は閉となり、
吸気管21への空気の供給が遮断される。
【0025】図4はかかるディーゼル機関プラントの負
荷及び吸気圧力の時間変化の概念図を示す。図4におい
て、Aは本発明の前記実施形態における吸気圧力の変
化、Bは従来の過給機26のみによる場合の吸気圧力の
変化、Cは負荷の投入パターン図、D点は全負荷(10
0%負荷)時の所要吸気圧力点を夫々示す。
【0026】図4に明らかなように、過給機26の運転
のみによる従来の技術の装置においては、B線に示すよ
うに、負荷Cの急激な投入に対して、吸気圧力の上昇が
緩慢となり、空気供給の遅れが発生するが、本発明の実
施形態の装置においては、A線に示すように、低圧空気
通路7からの吸気管21内への空気の供給により、吸気
圧力は速やかに上昇し、燃料噴射量の増加に正しく追従
した空気量が得られ、空気量不足の無い良好な燃焼が得
られる。
【発明の効果】
【0027】以上の記載のごとく、本発明によれば、デ
ィーゼル機関への急激な負荷投入があっても、制御装置
がこれを検知して、補助空気通路の電磁弁を開き、補助
空気通路から補助空気を速やかに、かつ所定時間、燃焼
室に供給するので、燃料噴射量の変化に正しく追従した
空気量が得られ、所定の空気過剰率が保持された良好な
燃焼が得られる。
【0028】したがって、従来の技術のように、動圧過
給方式の過給機を多数設けるごとき、複雑かつ高コスト
の装置を必要とせず、補助空気の供給手段と電磁弁と制
御装置とを設けるのみの極めて簡単かつ低コストの装置
で以って、急激な負荷変動に対する応答性が良好で、上
記のように燃料噴射量の変化に正しく追従でき、発電用
プラントの場合には、周波数及び電圧の変動を規定以内
に保持でき、信頼性、安全性が向上されたディーゼル機
関プラントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る発電用ディーゼル機関
プラントの構成図(系統図)である。
【図2】図1のZ部拡大図である。
【図3】上記実施形態における制御ブロック図である。
【図4】上記ディーゼル機関プラントの過渡応答線図で
ある。
【図5】従来のディーゼル機関プラントの過給機の配置
を示す側面外観図である。
【図6】図5のY矢視図である。
【符号の説明】
1 空気だめ 2 高圧空気通路 7 低圧空気通路 8 電磁弁 9 逆止弁 10 吸気逆止弁 11 方向ガイド 21 吸気管 24 排気管 26 過給機 27 空気冷却器 50 ディーゼル機関 60 減圧装置 70 制御装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 過給機を備えたディーゼル機関により、
    発電機等の被駆動機械を回転駆動するようにしたディー
    ゼル機関のプラントにおいて、 前記機関への給気通路に開口され、空気だめ等の空気源
    からの空気が通流する補助空気管路と、 前記補助空気管路に設けられて該管路を開閉する電磁弁
    と、 前記機関への負荷変化の信号が入力可能とされ、該負荷
    変化信号が入力されたとき、前記電磁弁を所定時間開と
    して、前記給気通路内に補助空気を供給せしめる制御装
    置とを備えたことを特徴とするディーゼル機関プラント
    の給気装置。
  2. 【請求項2】 前記制御装置は、前記電磁弁の開状態を
    設定された一定時間保持し、該時間の経過と同時にこれ
    を閉とするタイマ機構を備えてなる請求項1記載のディ
    ーゼル機関のプラント給気装置。
JP8336423A 1996-12-02 1996-12-02 ディーゼル機関プラントの給気装置 Withdrawn JPH10159573A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015121230A (ja) * 2015-03-30 2015-07-02 三井造船株式会社 内燃機関の負荷変動時の過給補助装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015121230A (ja) * 2015-03-30 2015-07-02 三井造船株式会社 内燃機関の負荷変動時の過給補助装置

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Effective date: 20040203