JPH10299422A - コジェネレーション発電機への非常時における燃料ガス供給方法 - Google Patents
コジェネレーション発電機への非常時における燃料ガス供給方法Info
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- JPH10299422A JPH10299422A JP9108454A JP10845497A JPH10299422A JP H10299422 A JPH10299422 A JP H10299422A JP 9108454 A JP9108454 A JP 9108454A JP 10845497 A JP10845497 A JP 10845497A JP H10299422 A JPH10299422 A JP H10299422A
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- fuel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コジェネレーションシステムで常用する発電
機用ガスタービン或はガスエンジンの停電時における非
常時運転用燃料として、従来の重油等に代えて天然ガス
等の気体燃料を簡便に供給できる燃料ガス供給方法を提
供する。 【解決手段】 ゲスト化合物である燃料ガスをホスト化
合物の共存下において、常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを
超えない圧力で比表面積の大きい多孔質材料と接触させ
て、大気温度付近において予め多量のガスを吸蔵させ、
非常停電時における発電機の稼働時に該燃料ガスを離脱
させてガスタービン或はガスエンジンへ供給する。
機用ガスタービン或はガスエンジンの停電時における非
常時運転用燃料として、従来の重油等に代えて天然ガス
等の気体燃料を簡便に供給できる燃料ガス供給方法を提
供する。 【解決手段】 ゲスト化合物である燃料ガスをホスト化
合物の共存下において、常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを
超えない圧力で比表面積の大きい多孔質材料と接触させ
て、大気温度付近において予め多量のガスを吸蔵させ、
非常停電時における発電機の稼働時に該燃料ガスを離脱
させてガスタービン或はガスエンジンへ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生産工場、事務所
用建物、病院等においてコジェネレーションシステムに
組込まれ常用されている発電機の駆動用ガスタービンあ
るいはガスエンジンへ、非常停電時における運転用に燃
料ガスを供給する方法に関する。
用建物、病院等においてコジェネレーションシステムに
組込まれ常用されている発電機の駆動用ガスタービンあ
るいはガスエンジンへ、非常停電時における運転用に燃
料ガスを供給する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ガス等を燃料とするガスタービン或
はガスエンジンを用いた発電設備は、近年の環境問題や
省エネルギーの観点から、廃熱回収機能を付加したコジ
ェネレーションシステムとして増加の傾向にある。特に
生産工場、事務所用建物、病院等においてはコジェネレ
ーションシステムの採用により、自家発電電力の利用と
共に、廃熱の有効利用が可能になった。
はガスエンジンを用いた発電設備は、近年の環境問題や
省エネルギーの観点から、廃熱回収機能を付加したコジ
ェネレーションシステムとして増加の傾向にある。特に
生産工場、事務所用建物、病院等においてはコジェネレ
ーションシステムの採用により、自家発電電力の利用と
共に、廃熱の有効利用が可能になった。
【０００３】コジェネレーションシステムにおける発電
機の平時の運転に用いる燃料としては、通常都市ガス等
の気体燃料が使用され、買電系統事故等による非常停電
時においては、停電検知と同時に重油、灯油等の液体燃
料へ切り替えて非常時運転を行っている。
機の平時の運転に用いる燃料としては、通常都市ガス等
の気体燃料が使用され、買電系統事故等による非常停電
時においては、停電検知と同時に重油、灯油等の液体燃
料へ切り替えて非常時運転を行っている。
【０００４】停電時に重油等を使用する場合、発電継続
時間は燃料貯蔵タンクの容量にもよるが通常２時間程度
と短く、停電が長期化する場合には屡々液体燃料の補給
が必要になる。この様に非常停電時の液体燃料使用は、
燃料タンクや専用配管、専用バーナー等の設置が必要で
あり、コスト増の要因となっていた。また、液体燃料の
使用は、運転制御系統の複雑化や燃料取扱の煩雑さの原
因となっていた。
時間は燃料貯蔵タンクの容量にもよるが通常２時間程度
と短く、停電が長期化する場合には屡々液体燃料の補給
が必要になる。この様に非常停電時の液体燃料使用は、
燃料タンクや専用配管、専用バーナー等の設置が必要で
あり、コスト増の要因となっていた。また、液体燃料の
使用は、運転制御系統の複雑化や燃料取扱の煩雑さの原
因となっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コジェネレ
ーションシステムにおいて常用される発電機用ガスター
ビン或は発電機用ガスエンジンの停電時における非常時
運転用燃料として、従来のような重油、灯油等の液体燃
料の使用に代えて、天然ガス等の気体燃料の使用を可能
にする燃料供給方法の提供を課題とする。すなわち、圧
力が常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの燃料ガスを常温また
は大気温近辺の温度において吸蔵材料単位体積当たり標
準状態換算の体積が１８０倍ほどにも及ぶ多量のガスを
貯蔵し、ガスタービン或はガスエンジンの非常時運転の
際に迅速に供給することができる簡便且つ安価な燃料ガ
ス供給方法の提供を課題とする。
ーションシステムにおいて常用される発電機用ガスター
ビン或は発電機用ガスエンジンの停電時における非常時
運転用燃料として、従来のような重油、灯油等の液体燃
料の使用に代えて、天然ガス等の気体燃料の使用を可能
にする燃料供給方法の提供を課題とする。すなわち、圧
力が常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇの燃料ガスを常温また
は大気温近辺の温度において吸蔵材料単位体積当たり標
準状態換算の体積が１８０倍ほどにも及ぶ多量のガスを
貯蔵し、ガスタービン或はガスエンジンの非常時運転の
際に迅速に供給することができる簡便且つ安価な燃料ガ
ス供給方法の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、無数の細孔
を持つ多孔質材料の細孔表面に吸着された分子が、恰も
高圧下にあるような挙動を示す擬高圧効果と呼ばれる現
象を利用し、またガス分子が適切な化合物と包接化合物
を形成するホスト−ゲスト分子関係の概念を利用して上
記課題を解決した。
を持つ多孔質材料の細孔表面に吸着された分子が、恰も
高圧下にあるような挙動を示す擬高圧効果と呼ばれる現
象を利用し、またガス分子が適切な化合物と包接化合物
を形成するホスト−ゲスト分子関係の概念を利用して上
記課題を解決した。
【０００７】すなわち本発明は、ゲスト化合物である燃
料ガスをホスト化合物の共存下において、常圧乃至１０
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを超えない圧力で比表面積の大きい多孔
質材料と接触させて予め多量の該ガスを吸蔵させ、非常
停電時における発電機の稼働用に該ガスを離脱させるこ
とを特徴とするコジェネレーション発電機への非常時に
おけるガスタービン用またはガスエンジン用燃料ガスの
供給方法を提供するものである。
料ガスをホスト化合物の共存下において、常圧乃至１０
ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを超えない圧力で比表面積の大きい多孔
質材料と接触させて予め多量の該ガスを吸蔵させ、非常
停電時における発電機の稼働用に該ガスを離脱させるこ
とを特徴とするコジェネレーション発電機への非常時に
おけるガスタービン用またはガスエンジン用燃料ガスの
供給方法を提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、主として都市ガ
ス等を燃料とするガスタービンまたはガスエンジンを用
いた発電設備において、買電系統事故による停電時に重
油、灯油等の液体燃料を使用して非常用発電機として駆
動するガスタービン又はガスエンジンを対象とするもの
である。
ス等を燃料とするガスタービンまたはガスエンジンを用
いた発電設備において、買電系統事故による停電時に重
油、灯油等の液体燃料を使用して非常用発電機として駆
動するガスタービン又はガスエンジンを対象とするもの
である。
【０００９】本発明において非常時運転用燃料として用
いる燃料ガスは、ガスタービンまたはガスエンジンに使
用できる全ての炭化水素系ガスを包含するが、実用的に
は請求項３に記載するようにメタン、エタン等の低級炭
化水素、天然ガス、またはプロパン、ブタン等の石油ガ
ス、または都市ガスである。
いる燃料ガスは、ガスタービンまたはガスエンジンに使
用できる全ての炭化水素系ガスを包含するが、実用的に
は請求項３に記載するようにメタン、エタン等の低級炭
化水素、天然ガス、またはプロパン、ブタン等の石油ガ
ス、または都市ガスである。
【００１０】本発明において、比表面積の大きい多孔質
材料は、無数の細孔を持つ多孔質材料であれば、ホスト
となる化合物と反応または溶解を起こさない限り、材
質、形状、細孔の形状や細孔径の分布、製法等の如何を
問わず公知のもの全てを包含する。
材料は、無数の細孔を持つ多孔質材料であれば、ホスト
となる化合物と反応または溶解を起こさない限り、材
質、形状、細孔の形状や細孔径の分布、製法等の如何を
問わず公知のもの全てを包含する。
【００１１】多孔質材料の比表面積は、大きいほど好ま
しいが特に限定はなく、実用上１００ｍ2 ／ｇ以上の材
料が好ましい。多孔質材料の細孔径分布と比表面積は、
液体窒素温度における窒素吸着量及び吸着等温線の測定
により、容易に確認することができる。
しいが特に限定はなく、実用上１００ｍ2 ／ｇ以上の材
料が好ましい。多孔質材料の細孔径分布と比表面積は、
液体窒素温度における窒素吸着量及び吸着等温線の測定
により、容易に確認することができる。
【００１２】多孔質材料の具体例としては、セラミック
スや活性白土等の無機質材料、活性炭等の有機質材料が
挙げられる。中でも活性炭は、粉末状、粒状、或いは活
性化炭素繊維と呼ばれる繊維状、繊維を編んだもの等、
各種形状のものが容易に製造され、または市販品として
入手できるので、請求項２に記載するように特に好まし
い。
スや活性白土等の無機質材料、活性炭等の有機質材料が
挙げられる。中でも活性炭は、粉末状、粒状、或いは活
性化炭素繊維と呼ばれる繊維状、繊維を編んだもの等、
各種形状のものが容易に製造され、または市販品として
入手できるので、請求項２に記載するように特に好まし
い。
【００１３】本発明においてホスト化合物は、上記多孔
質材料の影響の下に幾つかの分子が集合して、水素結合
を介して或る種の立体構造を形成できる化合物であれば
特に限定されない。具体例としては、水、アルコール
類、有機酸類、尿素、或いは希ガスを吸蔵できるヒドロ
キノン等が挙げられる。これ等のホスト化合物は篭形、
筒状等の包接空間を形成してゲスト分子を吸蔵する。
質材料の影響の下に幾つかの分子が集合して、水素結合
を介して或る種の立体構造を形成できる化合物であれば
特に限定されない。具体例としては、水、アルコール
類、有機酸類、尿素、或いは希ガスを吸蔵できるヒドロ
キノン等が挙げられる。これ等のホスト化合物は篭形、
筒状等の包接空間を形成してゲスト分子を吸蔵する。
【００１４】中でも請求項３に記載するように水は、適
切な条件の下でメタンと反応して気体水化物を生成し、
これが篭形の包接空間を形成することによって低級炭化
水素を多量に吸蔵できるので、実用上特に好ましい。ア
ルコール類、有機酸類、尿素も同様な作用があり、特に
好ましい。
切な条件の下でメタンと反応して気体水化物を生成し、
これが篭形の包接空間を形成することによって低級炭化
水素を多量に吸蔵できるので、実用上特に好ましい。ア
ルコール類、有機酸類、尿素も同様な作用があり、特に
好ましい。
【００１５】図３、４及び５に多孔質材料として比表面
積が１７６５ｍ2 ／ｇ、細孔容積が０．９７１ｃｍ3 で
あるピッチ系活性炭を用い、ホスト化合物として水を吸
着させたものと、比較のため水を吸着させなっかたもの
とについて、温度３０℃のメタンを種々の圧力で吸蔵さ
せた結果を示した。図３（圧力０．２気圧）から吸着開
始０．９時間後、本発明に用いる吸蔵材はホスト化合物
の無い場合より９０倍も多くのメタンを吸蔵したこと、
図４から常圧付近において本発明に用いる吸蔵材はホス
ト化合物の無い場合より十数倍も多くのメタンを吸蔵し
たこと、また図５から本発明に用いる吸蔵材のメタンガ
ス吸着圧力は１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下で充分であること
が判り、本発明に用いるガス吸蔵容器（ｅ）が前記課題
を達成する高機能を備えていることが判る。
積が１７６５ｍ2 ／ｇ、細孔容積が０．９７１ｃｍ3 で
あるピッチ系活性炭を用い、ホスト化合物として水を吸
着させたものと、比較のため水を吸着させなっかたもの
とについて、温度３０℃のメタンを種々の圧力で吸蔵さ
せた結果を示した。図３（圧力０．２気圧）から吸着開
始０．９時間後、本発明に用いる吸蔵材はホスト化合物
の無い場合より９０倍も多くのメタンを吸蔵したこと、
図４から常圧付近において本発明に用いる吸蔵材はホス
ト化合物の無い場合より十数倍も多くのメタンを吸蔵し
たこと、また図５から本発明に用いる吸蔵材のメタンガ
ス吸着圧力は１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下で充分であること
が判り、本発明に用いるガス吸蔵容器（ｅ）が前記課題
を達成する高機能を備えていることが判る。
【００１６】本発明の方法において、燃料ガスを吸蔵さ
せる具体的態様としては、高圧ガス取締法の対象圧力外
の容器に多孔質材料を収納した後、ホスト化合物を注入
して吸着させ、次いで常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇより
低い圧力で燃料ガスを導入しても良い。
せる具体的態様としては、高圧ガス取締法の対象圧力外
の容器に多孔質材料を収納した後、ホスト化合物を注入
して吸着させ、次いで常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇより
低い圧力で燃料ガスを導入しても良い。
【００１７】また予めホスト化合物を吸着させた多孔質
材料を容器に収納した後、燃料ガスを導入しても良い。
材料を容器に収納した後、燃料ガスを導入しても良い。
【００１８】更には、容器内に多孔質材料を収納した
後、燃料ガス中へホスト化合物を噴霧する等の手段によ
り両者を同時に導入しても良い。
後、燃料ガス中へホスト化合物を噴霧する等の手段によ
り両者を同時に導入しても良い。
【００１９】本発明の方法において、容器中に吸蔵され
た燃料ガスを発電機の非常用運転時に離脱させる具体的
態様としては、ガスタービン又はガスエンジンのスター
ト制御回路からの指令信号により容器出口弁を開き、容
器内外圧力差により燃料ガスを配管へ流通させれば良
い。更に、容器の内圧がある程度低下した時点でこの配
管から燃料ガスの一部を取り出し、容器を緩やかに加熱
して吸蔵ガスの離脱を促進しても良い。
た燃料ガスを発電機の非常用運転時に離脱させる具体的
態様としては、ガスタービン又はガスエンジンのスター
ト制御回路からの指令信号により容器出口弁を開き、容
器内外圧力差により燃料ガスを配管へ流通させれば良
い。更に、容器の内圧がある程度低下した時点でこの配
管から燃料ガスの一部を取り出し、容器を緩やかに加熱
して吸蔵ガスの離脱を促進しても良い。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、重油、灯油等の液体燃
料貯蔵のための容器、供給配管等の付帯設備を設置する
必要がなく、設備投資が大幅に節減されると共に、制御
系統が簡易化して運転操作が簡便となり、燃料の取扱も
簡便となる。
料貯蔵のための容器、供給配管等の付帯設備を設置する
必要がなく、設備投資が大幅に節減されると共に、制御
系統が簡易化して運転操作が簡便となり、燃料の取扱も
簡便となる。
【００２１】本発明によれば、単一種類の燃料で停電時
に対応できるので、設備の保守管理が容易となる。また
ガス吸蔵容器の圧力は１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下であり、
高圧ガス仕様にする必要が無い。
に対応できるので、設備の保守管理が容易となる。また
ガス吸蔵容器の圧力は１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇ以下であり、
高圧ガス仕様にする必要が無い。
【００２２】本発明によれば、液体燃料補給のための輸
送を省略できる。
送を省略できる。
【００２３】
【図１】本発明の概略を例示する系統図。
【００２４】
【図２】従来技術による系統図
【００２５】
【図３】本発明に用いる高機能ガス吸蔵材の一例につい
て、ガス吸着速度を示す図。
て、ガス吸着速度を示す図。
【００２６】
【図４】本発明に用いる高機能ガス吸蔵材の一例につい
て、低圧領域におけるガス吸着量とガス圧力の関係を示
す図。
て、低圧領域におけるガス吸着量とガス圧力の関係を示
す図。
【００２７】
【図５】本発明に用いる高機能ガス吸蔵材の一例につい
て、高圧領域におけるガス吸着量とガス圧力の関係を示
す図。
て、高圧領域におけるガス吸着量とガス圧力の関係を示
す図。
【００２８】
１・・・空気圧縮機 ２・・・燃焼器 ３・・・ガスタービン ４・・・廃熱ボイラー ５・・・ガス吸蔵器 ６・・・煙突 ７・・・発電機 ８・・・重油タンク ９・・・燃料ポンプ １１・・都市ガス １２・・空気 １３・・電力 １４・・給水 １５・・水蒸気 １６・・排気ガス
Claims (3)
- 【請求項１】ゲスト化合物である燃料ガスをホスト化合
物の共存下において、常圧乃至１０ｋｇ／ｃｍ2 Ｇを超
えない圧力で比表面積の大きい多孔質材料と接触させて
予め多量の該ガスを吸蔵させ、コジェネレーション発電
機の非常停電時における運転用に該ガスを離脱させるこ
とを特徴とする発電機用ガスタービン又は発電機用ガス
エンジンへの燃料ガス供給方法。 - 【請求項２】 多孔質材料が活性炭またはセラミックス
である請求項１記載の燃料ガス供給方法。 - 【請求項３】 ホスト化合物が水、アルコール類、有機
酸類、または尿素であり、ゲスト化合物が低級炭化水
素、天然ガス、石油ガス、または都市ガスである請求項
１または２記載の燃料ガス供給方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108454A JPH10299422A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | コジェネレーション発電機への非常時における燃料ガス供給方法 |
| CA002231696A CA2231696A1 (en) | 1997-04-25 | 1998-03-10 | Material comprising a hydrate-like product of gases, method of preparing same, and utilization thereof |
| KR1019980014785A KR100264819B1 (ko) | 1997-04-25 | 1998-04-24 | 가스의수화물형상물을포함하는재료의이용방법및그를위한탱크 |
| EP98107557A EP0874189A1 (en) | 1997-04-25 | 1998-04-24 | Method for utilization of material comprising a hydrate-like product of gases and tank therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9108454A JPH10299422A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | コジェネレーション発電機への非常時における燃料ガス供給方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299422A true JPH10299422A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14485196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9108454A Pending JPH10299422A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | コジェネレーション発電機への非常時における燃料ガス供給方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299422A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321093A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-11-17 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナの製造方法 |
| JP2006300193A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナ |
| JP2007016807A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナ |
| CN114787550A (zh) * | 2019-12-19 | 2022-07-22 | 三菱造船株式会社 | 气体替换方法 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP9108454A patent/JPH10299422A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005321093A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-11-17 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナの製造方法 |
| JP2006300193A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナ |
| JP2007016807A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Showa Denko Kk | 圧力容器用ライナ |
| CN114787550A (zh) * | 2019-12-19 | 2022-07-22 | 三菱造船株式会社 | 气体替换方法 |
| CN114787550B (zh) * | 2019-12-19 | 2023-12-22 | 三菱造船株式会社 | 气体替换方法 |
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