TWI431190B - Engine power plant and building - Google Patents

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TWI431190B
TWI431190B TW100109197A TW100109197A TWI431190B TW I431190 B TWI431190 B TW I431190B TW 100109197 A TW100109197 A TW 100109197A TW 100109197 A TW100109197 A TW 100109197A TW I431190 B TWI431190 B TW I431190B
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TW100109197A
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Takatoshi Watanabe
Katsunori Tanaka
Hirotake Kobayashi
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Kawasaki Heavy Ind Ltd
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Description

引擎發電裝置及建築物
本發明係關於一種引擎發電裝置。本發明尤其係關於一種在停電時或災害時,可驅動氣動馬達,藉此使驅動源之引擎啟動而發電之緊急用引擎發電裝置。
先前,作為緊急用之引擎發電裝置之啟動裝置,一般係採用電動馬達或氣動馬達之任一者。例如,使用以液體燃料驅動之引擎之緊急用發電裝置的啟動裝置,通常係使用電動馬達。這是因為發生地震等災害時都市瓦斯等氣體燃料會停止供給。另一方面,採用以氣體燃料驅動之如燃氣輪機般之引擎之緊急用發電裝置的啟動裝置,係使用氣動馬達。這是因為若於以氣體燃料驅動之引擎之啟動裝置使用電動馬達,則存在洩漏之氣體處會因電動馬達之火花而引起失火之可能性。且,根據先前之氣動馬達式啟動裝置,係將存儲於空氣供給槽中之驅動用高壓空氣供給至氣動馬達(專利文獻1),因此並設有大型之空氣壓縮機。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平6-173715號公報
又,將電動馬達用作啟動裝置的情形下,於啟動引擎後,有必要對經供給啟動用電力之電池實施再充電而至期 望之電壓。但,電池充電需要大量時間。因此,若充電中再次發生停電等,則有無法再次啟動引擎之虞。又,電池放電後有必要儘快對其充以其已放電掉之電力,使其恢復到可使用之狀態。因此,有必要將充電用電源時常連接於電池上。再者,必須經常管理電池之消耗度。並且,有必要廢棄處理無法使用之電池,此成為環境污染之原因。
使用氣動馬達之情形下,需要供設置空氣壓縮機及高壓空氣存儲槽之較大空間與其設置工程。又,還需要附屬設備,其包含用以抑制空氣壓縮機運轉中產生之噪音與振動抑制用之防音設備與防振設備。再者,亦需要空氣壓縮機之驅動電源、及用以自空氣壓縮機所生成之壓縮空氣除去潤滑油之排出腔室,而使設備費用增高。此外,排出腔室之維護、或廢棄以排出腔室回收的潤滑油,皆需要費用。再者,為以特定之頻度啟動氣動馬達而驅動引擎,需要使用大型之高壓空氣存儲槽。但,朝槽中充填特定壓力之壓縮空氣需要大量之時間。
因此,本發明為解決上述之問題,提供一種緊急用之引擎發電裝置,其藉由將滅火設備所利用之滅火用氣體作為馬達之驅動媒體予以利用,可一面儘可能抑制空間與成本(設備成本與運轉成本),一面以高可靠性啟動引擎。
為達成上述目的,本發明之一構成之引擎發電裝置,係併設於噴射存儲於氣瓶中之不可燃氣體而進行滅火之滅火設備者,其具備:使引擎啟動之氣動馬達;及啟動閥單 元,其根據啟動命令而作動,將來自上述氣瓶之不可燃氣體調壓並供給至上述氣動馬達。
根據該引擎發電裝置,由於係藉由供給至氣瓶之不可燃氣體驅動氣動馬達,故可於停電時啟動引擎,且因不需要先前之大型空氣壓縮機及空氣槽,故可大幅減少設置空間及製造成本。又,由於僅需更換使用完畢之氣瓶即可,故亦可大幅減少運轉成本。再者,由於係共用大廈及營業所等處義務配置之滅火設備之滅火用氣體、與啟動引擎之氣動馬達之驅動用氣體,故,作為氣動馬達之驅動用氣體源無須另外準備專用之氣瓶,因此,除了可進一步簡化包含滅火設備之整體構成外,亦具有可一面相對滅火設備於運轉管理層面予以聯繫一面予以運用之優點。又,啟動閥單元係將滅火設備所具備之氣瓶中之不可燃氣體的壓力調壓成為適合驅動氣動馬達之壓力,故能夠圓滑驅動氣動馬達並啟動引擎。
本發明較佳為使用氮氣作為上述不可燃氣體。由於氮氣即使在高壓下也不易引燃,故可較好地作為啟動以氣體燃料驅動之引擎之氣動馬達之驅動用流體而使用。再者,氮氣與CO2 氣體等不同,不會導致產生大氣污染或溫室效應氣體此類問題。
本發明較佳為上述啟動閥單元將來自上述氣瓶之不可燃氣體減壓。藉此,即使存儲於氣瓶之不可燃氣體之壓力為不適合啟動氣動馬達之高壓,且存在不均一之現象,藉由以啟動閥單元減壓該氣體壓力,仍可將其調壓至適合氣動 馬達之驅動之特定壓力,故可使用壓力上存在不均一現象之市售之氣瓶。
本發明較佳為,在自上述滅火設備之上述氣瓶向噴射頭供給不可燃氣體之滅火用通路上,分支連接有對上述氣動馬達之氣體供給通路。藉此,可以僅設置分支通路之簡單構造,將不可燃氣體作為驅動用氣體供給至氣動馬達。
本發明較佳為,除上述滅火設備外,另具備存儲不可燃氣體之預備用氣瓶,以複數個上述預備用氣瓶形成上述引擎啟動1次所使用之1個備用氣瓶單元,且具備複數個上述備用氣瓶單元。藉此,無論因何種原因致使發生無法使用滅火設備之氣瓶之事態,仍可使用備用氣瓶單元啟動引擎。又,由於具備複數個啟動1次所使用之備用氣瓶單元,故可進行複數次引擎啟動。作為預備用氣瓶,可直接使用市售之小型且廉價之氣瓶,製作足夠1次啟動所需之氣體容量之備用氣瓶單元,故價格低廉。
本發明之其他構成之引擎發電裝置具備:引擎;由該引擎驅動之發電機;啟動上述引擎之氣動馬達;存儲不可燃氣體之氣瓶;及啟動閥單元,其根據啟動命令而作動,將來自上述氣瓶之不可燃氣體調壓並供給至上述氣動馬達。
根據該構成,由於係利用存儲於氣瓶中之不可燃氣體驅動氣動馬達,因此可於停電時啟動引擎,且由於不需要先前之大型之空氣壓縮機及空氣槽,故能夠大幅減少設置空間及製造成本。又,僅需更換使用完畢之氣瓶即可,故亦能大幅減少運轉成本。再者,由於啟動閥單元係將來自氣 瓶之不可燃氣體之壓力調壓成適合驅動氣動馬達之壓力,故能夠圓滑地驅動氣動馬達而啟動引擎。
本發明較佳為,以複數個上述氣瓶形成啟動1次所使用之1個氣瓶單元,且具備複數個上述氣瓶單元。藉此,可直接使用市售之小型廉價之氣瓶,製作足夠1次啟動所需之氣體容量之備用氣瓶單元。又,由於具備複數個啟動1次使用之氣瓶單元,故可進行複數次引擎啟動。
根據本發明之引擎發電裝置,即使在停電時仍能啟動引擎,且因不需要先前之大型之空氣壓縮機及空氣槽,故能夠大幅減少設置空間及製造成本,亦能大幅減少運轉成本。又,由於藉由啟動閥單元將來自氣瓶之不可燃氣體之壓力調壓至可驅動氣動馬達之壓力,故能夠圓滑地驅動氣動馬達而啟動引擎。
以下,茲一面參照圖式,一面詳細地說明本發明之較佳之實施形態。另,在複數個實施形態中,同一符號係表示同一或類似之構成。
圖1係顯示本發明一實施形態之緊急用燃氣輪機發電裝置EG(亦即,本發明之引擎發電裝置)與滅火設備14之整體構成。該實施形態中,發電裝置EG係燃氣輪機發電裝置。燃氣輪機發電裝置EG係設置於營業所或大廈等建築物15,例如地下1層B1之發電機室13內。燃氣輪機引擎1係以壓縮機2、燃燒器3及渦輪4為主要構成要件而構成,且經由減速機8而連接於發電機9。滅火設備14係設置於建築 物15之整體,例如在圖示之實施形態中,係設置於地下1層B1、1層F1及2層F2中。
燃氣輪機引擎1、減速機8及發電機9係收納於發電機組16內。發電機組16內之壓縮機2上連接有吸氣管道43,其係自建築物15之外部向壓縮機2供給空氣A。吸氣管道43內配置有消音器44。發電機組16上連接有實施發電機組16內之換氣之換氣管道48。換氣管道48內配置有換氣扇42。換氣管道48於換氣扇42之下游側分支有兩路,於一分支路配置有第1切換風門49,其開閉使發電機組16內連通於發電機室13之連通口17;另一分支路配置有開閉朝開口於建築物15之外部之換氣口25之排放風門50、及位於換氣扇42與排放風門50之間之第2切換風門51。渦輪4係連接於排氣管道53,渦輪4之排出氣體G係經由消音器52自排氣管道53排出至外部。
燃氣輪機發電裝置EG係併設於設置於建築物15中之滅火設備14。滅火設備14具有設置於建築物15之氣瓶室之所需支數之氣瓶11(亦即,本發明之第一氣體供給部、第一氣體容器),且以特定壓力將作為滅火用流體使用之不可燃氣體(亦即,本發明之第一不可燃氣體)例如氮氣存儲於各氣瓶11中。滅火用氮氣瓶11之出口係連接於共通之氣體通路26(亦即,本發明之第一通路)。該氣體通路26係經由個別配管於各層B1、F1、F2每層之複數個滅火用通路19(亦即,本發明之第二通路)及各滅火用通路19之開閉用選擇閥20,而連接於分別設置於建築物15中各層B1、F1、F2之天花板附近之複數個噴射頭(Sprinkler:噴灑設 備)18。滅火用氮氣瓶11係以例如30MPaG(表壓)左右之高壓充填有氮氣。
根據該滅火設備14,當藉由發生火災之層的火災檢測器(未圖示)檢測出火災發生之情況時,係對該層B1、F1、F2之選擇閥20輸入啟動命令信號ST,藉此打開該選擇閥20,通過滅火用通路19自各噴射頭18噴射散佈滅火用氮氣瓶11之氮氣。
燃氣輪機發電裝置EG包含:氣動馬達10,其用以啟動燃氣輪機引擎1;及氣體供給通路22(亦即,本發明之第三通路),其係經由啟動閥單元12(亦即,本發明之閥單元),向氣動馬達10供給氮氣。氣體供給通路22之上游端係經由切換閥27而連接至滅火設備14中之地下1層之滅火用通路19。切換閥27能夠切換於4個位置--連接選擇閥20與滅火用通路19之第1連接位置、連接選擇閥20與氣體供給通路22之第2連接位置、將選擇閥20與滅火用通路19及氣體供給通路22兩方連接之第3連接位置、及將選擇閥20與滅火用氮氣瓶11及氣體供給通路22遮斷之閉止位置--中任一者。藉此,燃氣輪機發電裝置EG係以可將滅火設備14之滅火用氮氣瓶11之氮氣,作為氣動馬達驅動用之不可燃氣體加以利用之方式所構成者。
氣體供給通路22中設置有啟動閥單元12,其係根據啟動命令將來自滅火用氣瓶11之不可燃氣體調壓至適合驅動氣動馬達10之特定壓力,並將其供給至氣動馬達10。啟動閥單元12之上游側且切換閥27之下游側設有減壓閥23(亦即,本發明之減壓裝置)、止回閥24及壓力檢測器28。壓 力檢測器28之下游側,連接有與滅火設備14不同之另一個備用氣瓶單元29(亦即,本發明之第二氣體供給部、容器單元)。減壓閥23係將自滅火用氮氣瓶11經由選擇閥20及切換閥27而供給至啟動閥單元12之氮氣減壓至特定壓力,例如減壓至1.2~3.0MPaG。壓力檢測器28係於啟動閥單元12作動時,檢測氣體供給通路22內之氣體壓力是否已成為特定值以下並輸出警報信號,且以後述之方式控制而自備用氣瓶單元29供給氣體。
圖2係顯示啟動閥單元12及備用氣瓶單元29之細節之圖。啟動閥單元12係於停電發生時作動,將自滅火用氮氣瓶11通過滅火用通路19及氣體供給通路22而供給之氮氣壓力減壓至適合驅動氣動馬達10之特定壓力,並將其供給至氣動馬達10。
具體說明之,當作為控制滅火設備14與燃氣輪機發電裝置EG整體之控制器的控制盤41(圖1)檢測到停電時,會輸出啟動命令信號ST。啟動命令信號ST係被輸入至啟動閥單元12之三方電磁閥30、圖1之滅火設備14之地下1層用之選擇閥20、及切換閥27。藉此,選擇閥20開啟,將切換閥27切換至第2連接位置,使滅火用氮氣瓶11中之氮氣通過選擇閥20與切換閥27進入氣體供給通路22。以減壓閥23將該氮氣(亦即,本發明之第二不可燃氣體)減壓至1.2~3.0MPaG左右之壓力後,使其流入圖2之啟動閥單元12之分支通路31,再藉由控制減壓閥32將其減壓至適合令主減壓閥33作動之壓力。經減壓之氮氣通過氣體速度調整閥34而供給至主減壓閥33。其結果,主減壓閥33將流動於氣體供給通路22中之1.2~3.0MPaG左右之壓力之氮氣減壓至適合驅 動氣動馬達10之壓力,例如0.6~1.0MPaG之壓力,並將其供給至氣動馬達10。
啟動閥單元12中設置有:壓力計38,其係顯示經控制減壓閥32調壓之氮氣之壓力;及壓力計39、40,其係顯示主減壓閥33之流入側及流出側之各氮氣之壓力。
以上述方式構成之燃氣輪機發電裝置EG係通過啟動閥單元12之主減壓閥33,接受減壓至0.6~0.7MPaG左右之特定壓力之氮氣的供給而氣動馬達10作動,該氣動馬達10經由減速機8而啟動燃氣輪機引擎1。根據燃氣輪機引擎1之作動,經由減速機8驅動之發電機9於停電發生期間,對營業所或大廈等建築物15之電氣設備或電氣機器供電。作為燃氣輪機引擎1之燃料,係使用都市瓦斯、燈油等。燃氣輪機引擎1啟動後,會切斷啟動離合器(未圖示),將氣動馬達10自燃氣輪機引擎1切離。同時,當接受來自設置於圖1之減速機8中之旋轉感測器62之轉數檢測信號之控制部41,判定出已達到自行運轉所需要之燃氣輪機轉數時,將輸出啟動完成信號SF。該啟動完成信號SF係輸入至圖2之啟動閥單元12之三方電磁閥30中,使該三方電磁閥30關閉。藉此,主減壓閥33關閉,而停止自氣體供給通路22向氣動馬達10供給氣體。
備用氣瓶單元29之設置除了備用於因滅火用氮氣瓶11之周邊機器之故障等導致無法使用滅火用氮氣瓶11之氮氣的事態以外,亦為用於在與滅火設備14之維護沒有關係下,進行燃氣輪機發電機EG之維護時啟動該燃氣輪機發電機EG。各備用氣瓶單元29分別係藉由將氣動馬達10之1次啟動所使用之複數個預備用氮氣瓶54(亦即,本發明之第二 容器)並列連接而構成。預備用氮氣瓶54可利用市售之廉價小型的氮氣瓶。又,各備用氣瓶單元29中設置有附安全閥58之壓力調整器57(亦即,本發明之壓力控制部),該安全閥58係用以在所需壓力例如1.2~3.0MPaG左右之壓力下開閥,而向氣體供給通路22供給特定壓力之氮氣。該壓力調整器57可利用市販之壓力調整器。
使用備用氣瓶單元29之燃氣輪機引擎1之模擬試驗運轉係如下述之方式進行。自控制盤41(圖1)產生啟動命令信號ST,使選擇閥20與切換閥27作動,將氣體供給通路22連接至共通之氣體通路26。該狀態下,在壓力檢測器28之壓力為特定值以下之情形下,判斷不能使用滅火用氮氣瓶11,而備用氣瓶單元29作動。具體而言,繼啟動命令信號ST後,控制盤41輸出預備氣瓶啟動信號SA。該啟動信號SA被輸入至啟動閥單元12之三方電磁閥30與預定之優先順位中最上位的備用氣瓶單元29之壓力調整器57。藉此,三方電磁閥30與所使用之備用氣瓶單元29之壓力調整器57開啟,令啟動閥單元12與上述停電發生時同樣地作動,而驅動氣動馬達10。雖根據引擎機種不同而不同,但如實施形態般只要具備4個備用氣瓶單元29,則即使在1000kW輸出之燃氣輪機引擎之情形下,至少可啟動4次。
以上構成中,一旦檢測出停電,控制盤41(圖1)將如上述,對選擇閥20、切換閥27及啟動閥單元12之三方電磁閥30分別輸出啟動命令信號ST而驅動氣動馬達10,同時,令圖1之換氣扇42作動。該動作係使設置於換氣管道48上之第1切換風門49關閉,並打開第2切換風門51與排放風門 50。藉此,自氣動馬達10排放之氮氣根據換氣扇42之作動,如實線箭頭所示,通過換氣管道48而自換氣口25排放至建築物15之外部,藉此進行發電機組16內之換氣。
停電時若地下1層B1發生火災,則根據來自控制盤41之滅火命令信號SD,由切換閥27切換至將選擇閥20連接至氣體供給通路22與滅火用通路19兩方的第3連接位置。即,當切換閥27接受啟動命令信號ST與滅火命令信號SD兩方時,會採取第3連接位置。又,藉由來自控制盤41之控制,打開第1切換風門49,關閉第2切換風門50與排放風門51,將發電機組16內之氛圍氣體自連通口17排出至發電機室13內。藉此,可遵守自外部遮斷火災發生場所之發電機室13之消防法之規定。又,由於係通過打開之第1切換風門49,將發電機組16內之氛圍氣體中所含之氮氣排放至電機室13內,故有助於發電機室13之滅火,且亦有助於發電機組16內之冷卻。
在未發生停電之狀態下若建築物15中任一層發生火災時,會自控制盤41對火災發生之樓層之滅火用通路19之選擇閥20輸出滅火命令信號SD。藉此,打開選擇閥20,使滅火用氮氣瓶11之氮氣通過打開之選擇閥20及滅火用通路19,自噴射頭18噴散。惟在地下1層B1發生火災但未發生停電之情形下,僅被輸入滅火命令信號SD之切換閥27會切換至第1連接位置,使選擇閥20與滅火用通路19連接而對噴射頭18供給氮氣,但不向燃氣輪機發電裝置EG供給氮氣。
滅火設備14所具備之滅火用氮氣瓶11係以比適合驅動氣動馬達10之壓力更加格外高之壓力而充填有氮氣。因此,自滅火用氮氣瓶11通過共通之氣體通路26、選擇閥20及切換閥27而供給至氣體供給通路22之氮氣,係藉由啟動閥單元12減壓至適合驅動氣動馬達10之壓力0.6~1.0MPaG。因此,可一面使用滅火用氮氣瓶11之高壓氮氣,一面適宜地驅動氣動馬達10並確實地啟動燃氣輪機引擎1。又,典型之滅火用氮氣瓶11,其容量大於市售之廉價小型的氮氣瓶甚多,因此在未發生火災之情況下,可充分滿足以特定次數啟動氣動馬達10之要求。
燃氣輪機發電裝置EG由於完全不需要利用壓縮空氣驅動氣動馬達之先前之空氣式啟動裝置所需之大型的空氣壓縮機與複數個空氣槽、用於設置其所需之寬闊空間、廢油處理等,故能大幅減少設置空間、製造成本及維護成本。又,由於係使用氣動馬達10,故不存在以電動馬達啟動之先前之電氣式啟動裝置所具有的迅速再啟動之困難性、高運轉成本等不利因素。再者,該燃氣輪機發電裝置EG由於直接使用業已充填必要壓力之氮氣之市售之滅火用氮氣瓶11,故無須再進行充填氮氣之作業,且又能夠在氣體事業法所規定之氣體壓力及容量的適用範圍外使用氮氣,故設備之構築更加廉價。
且,燃氣輪機發電裝置EG由於係將滅火設備14所具備之滅火用氮氣瓶11之氮氣利用為氣動馬達10之驅動用流體,而使燃氣輪機引擎1啟動,故無須另行準備燃氣輪機 之啟動專用之氮氣瓶。因此,與將燃氣輪機發電裝置EG與滅火設備14設置於個別之設置場所之情形相比,可將整體之系統構成簡單化。又,定期檢查確認充填有通用於滅火用流體及氣動馬達10之驅動用流體之氮氣的滅火用氮氣瓶11之壓力,並根據需要更換滅火用氮氣瓶11,藉此可同時管理燃氣輪機發電裝置EG中之啟動裝置與滅火設備14兩方。
另,作為驅動氣動馬達10之不可燃氣體,雖亦能使用實施形態所用之氮氣以外之如CO2 氣體等壓縮氣體而驅動氣動馬達10,但使用氮氣不會產生使用CO2 氣體等時有大氣污染或溫室效應氣體產生此類問題,且在高壓下仍不易引燃,故可不影響以氣體燃料驅動之燃氣輪機引擎1地進行使用。又,先前之滅火設備14中,存在用於滅火用流體之CO2 或海龍等壓縮氣體之情況,但藉由將如此之壓縮氣體變更為氮氣,有可將其共用作滅火設備14之滅火用氣體與氣動馬達10之驅動用氣體,且能防止大氣污染等公害發生的優點。
又,就緊急用燃氣輪機發電裝置EG之燃氣輪機引擎1而言,作為維護項目之一,被要求1月進行1次供啟動確認之模擬試驗運轉。另一方面,就備有滅火用氮氣瓶11之滅火設備14而言,被要求1年進行2次啟動之測試確認。該滅火設備14之測試確認,自滅火設備14之各噴射頭18實際噴出氮氣般之確認運轉存有困難,故實際上係令多數個之滅火用氮氣瓶11中,例如1個或2個使其氮氣排放直至放空,而 進行判斷是否自此時開啟之壓力調整器21有氮氣以所需壓力放出之模擬確認。
根據圖1之實施形態,由於燃氣輪機發電裝置EG之氣動馬達10之驅動用流體及滅火設備14之滅火用流體係共用滅火用氮氣瓶11之氮氣,故,上述燃氣輪機發電裝置EG之模擬試驗運轉及滅火設備14之測試確認,均為檢查其是否保持自滅火用氮氣瓶11經常圓滑且確實地供給氮氣之狀態。因此,根據該實施形態,將被要求1年進行12次之燃氣輪機引擎1之啟動的模擬試驗運轉,使用一部份之滅火用氮氣瓶11,即可將被要求1年進行2次之滅火設備14之試驗運轉分開12次進行,藉此可1年同時進行12次雙方之試驗運轉。
即,使用滅火設備14之滅火用氮氣瓶11之燃氣輪機引擎1之模擬試驗運轉,係藉由輸入啟動命令信號ST而打開設置於地下1層B1之滅火用通路19中之選擇閥20,且對三方電磁閥30(圖2)賦與啟動命令信號ST,而使啟動閥單元12作動,以驅動氣動馬達10而判斷燃氣輪機引擎1是否安定啟動。如此,若自滅火設備14之滅火用氮氣瓶11向氣體供給通路22排放氮氣而進行燃氣輪機引擎1之啟動之模擬運轉試驗,則能判明其是否保持於可將並列連接之各滅火用氮氣瓶11之氮氣通過共通之氣體通路26而確實地供給至氣體供給通路22之狀態,因此可確認包含有自該氣體供給通路22分支之地下1層B1之滅火用通路19的全部滅火用通路19係保持於可確實地供給氮氣之狀態。
換言之,使用滅火設備14之滅火用氮氣瓶11之氮氣的燃氣輪機引擎1之啟動之模擬試驗運轉亦兼作為滅火設備14之測試確認。因此,藉由使用滅火設備14之滅火用氮氣瓶11以1年12次進行燃氣輪機引擎1之啟動之模擬試驗運轉,可省略滅火設備14被要求之1年2次之測試確認,因此可削減滅火設備14之維護費用,且使設備管理變得容易。
但,因包含備用氣瓶單元29,故先不論滅火設備14之測試確認,為單獨進行燃氣輪機發電裝置EG之維護,亦可進行燃氣輪機引擎1之啟動之模擬試驗運轉。即,不使用滅火設備14之滅火用氮氣瓶11,僅使用備用氣瓶單元29,即可進行燃氣輪機引擎1之啟動測試。
省略切換閥27亦可。該情形下,無論因火災發生之檢測或停電發生之檢測,均係對地下1層B1之滅火用通路19與氣體供給通路22雙方供給氮氣,自噴射頭18噴射氮氣,且如上所述,亦自氣動馬達10排放氮氣,因此尤其是在地下1層B1較為廣闊之情形下,有氮氣充填迅速之優點。又,對於發電機組16內之火災發生,亦可利用氮氣自發電機組16之內外進行滅火,故而有效。
圖3係顯示第2實施形態。該第2實施形態非併設於滅火設備上者,例如係搭載於電源車上,於防災時等可移動至現場供給電力之燃氣輪機發電裝置EG,具備與如圖2所示之備用氣瓶單元29相同者,作為必須之氣瓶單元69。各氣瓶單元69具有複數個市售之氣瓶54A,該氣瓶存儲有作為不可燃氣體之一種的氮氣,全體之氣瓶單元69係經由共通 之氣體供給通路22A而連接於啟動閥單元12。又,電源車上亦搭載有燃氣輪機引擎1之燃料(例如燈油)。
啟動時,手動操作作為控制燃氣輪機發電裝置EG整體之控制器的控制盤61,使啟動命令信號ST1自該控制盤61產生。該信號ST1係被輸入至啟動閥單元12之三方電磁閥30、與預先設定之優先順位中最上位之氣瓶單元69之壓力調整器57,打開三方電磁閥30與所使用之氣瓶單元69之壓力調整器57,令啟動閥單元12與上述停電發生時同樣地作動,藉而使氣動馬達10驅動。藉此,經由減速機8啟動燃氣輪機引擎1。在第1次啟動未成功之情形下,依序使用優先順位之第2個以後之氣瓶單元69,完成第2次以後之啟動。
上述構成中,搭載於電源車上移動至災害現場、工事現場等處之燃氣輪機發電裝置EG係利用存儲於自身具有之氣瓶54A中之氮氣來驅動氣動馬達10,故,無須配備大型之空氣壓縮機或空氣槽此類之其他驅動源,即可容易地啟動燃氣輪機引擎1。又,僅需更換使用完畢之氣瓶54A即可,故亦能大幅減少運轉成本。再者,啟動閥單元12係將來自氣瓶54A之氮氣的壓力調壓至適合驅動氣動馬達10之壓力,故能夠圓滑驅動氣動馬達10而啟動燃氣輪機引擎1。
又,由於係以複數個氣瓶54A形成1次啟動所使用的1個氣瓶單元69,故,可直接使用市售之小型廉價之氣瓶54A,製作足夠1次啟動所需之大的氣體容量之氣瓶單元 69。又,由於具備複數個1次啟動所使用之氣瓶單元69,故能夠實行複數次燃氣輪機引擎1之啟動。
以上說明之實施形態係使用燃氣輪機引擎1,但本發明亦可適用於其他引擎,例如氣體引擎、柴油引擎、微燃氣輪機等,藉而驅動發電機9之引擎類型。
另,本發明並非限定於以上實施形態所示之內容,在不脫離本發明之主旨之範圍內,亦可實施各種追加、變更或削除,上述種種亦包含於本發明之範圍內。
1‧‧‧燃氣輪機引擎
2‧‧‧壓縮機
3‧‧‧燃燒器
4‧‧‧渦輪
8‧‧‧減速機
9‧‧‧發電機
10‧‧‧氣動馬達
11‧‧‧滅火用氮氣瓶(氣瓶)(亦即,本發明之第一氣體供給部、第一氣體容器)
12‧‧‧啟動閥單元(亦即,本發明之閥單元)
13‧‧‧發電機室
14‧‧‧滅火設備
15‧‧‧建築物
16‧‧‧發電機組
17‧‧‧連通口
18‧‧‧噴射頭
19‧‧‧滅火用通路(亦即,本發明之第二通路)
20‧‧‧選擇閥
22‧‧‧氣體供給通路(亦即,本發明之第三通路)
22A‧‧‧氣體供給通路
23‧‧‧減壓閥(亦即,本發明之減壓裝置)
24‧‧‧止回閥
25‧‧‧換氣口
26‧‧‧氣體通路(亦即,本發明之第一通路)
27‧‧‧切換閥
28‧‧‧壓力檢測器
29‧‧‧備用氣瓶單元(亦即,本發明之第二氣體供給部、容器單元)
30‧‧‧三方電磁閥
31‧‧‧分支通路
32‧‧‧控制減壓閥
33‧‧‧主減壓閥
34‧‧‧氣體速度調整閥
38‧‧‧壓力計
39‧‧‧壓力計
40‧‧‧壓力計
41‧‧‧控制盤
42‧‧‧換氣扇
43‧‧‧吸氣管道
44‧‧‧消音器
48‧‧‧換氣管道
49‧‧‧第1切換風門
50‧‧‧排放風門
51‧‧‧第2切換風門
52‧‧‧消音器
53‧‧‧排氣管道
54‧‧‧預備用氮氣瓶(亦即,本發明之第二容器)
54A‧‧‧氣瓶
57‧‧‧壓力調整器(亦即,本發明之壓力控制部)
58‧‧‧安全閥
61‧‧‧控制盤
62‧‧‧旋轉感測器
69‧‧‧氣瓶單元
EG‧‧‧燃氣輪機發電裝置(亦即,本發明之引擎發電裝置)
SA‧‧‧預備氣瓶啟動信號
SD‧‧‧滅火命令信號
SF‧‧‧啟動完成信號
ST‧‧‧啟動命令信號
ST1‧‧‧啟動命令信號
圖1係顯示本發明第1實施形態之引擎發電裝置之概略構成圖。
圖2係顯示組裝於圖1之緊急用引擎發電裝置之啟動閥單元之圖。
圖3係顯示組裝於第2實施形態之引擎發電裝置之啟動閥單元之圖。
1‧‧‧燃氣輪機引擎
2‧‧‧壓縮機
3‧‧‧燃燒器
4‧‧‧渦輪
8‧‧‧減速機
9‧‧‧發電機
10‧‧‧氣動馬達
11‧‧‧滅火用氮氣瓶(氣瓶)
12‧‧‧啟動閥單元
13‧‧‧發電機室
14‧‧‧滅火設備
15‧‧‧建築物
16‧‧‧發電機組
17‧‧‧連通口
18‧‧‧噴射頭
19‧‧‧滅火用通路
20‧‧‧選擇閥
22‧‧‧氣體供給通路
23‧‧‧減壓閥
24‧‧‧止回閥
25‧‧‧換氣口
26‧‧‧氣體通路
27‧‧‧切換閥
28‧‧‧壓力檢測器
29‧‧‧備用氣瓶單元
41‧‧‧控制盤
42‧‧‧換氣扇
43‧‧‧吸氣管道
44‧‧‧消音器
48‧‧‧換氣管道
49‧‧‧第1切換風門
50‧‧‧排放風門
51‧‧‧第2切換風門
52‧‧‧消音器
53‧‧‧排氣管道
EG‧‧‧燃氣輪機發電裝置(引擎發電裝置)
SA‧‧‧預備氣瓶啟動信號
SD‧‧‧滅火命令信號
SF‧‧‧啟動完成信號
ST‧‧‧啟動命令信號

Claims (8)

  1. 一種引擎發電裝置,其包含:引擎;氣動馬達,其用於使上述引擎活化;發電機,其由上述引擎所驅動而產生電力;第一氣體供給部,其用於儲存和供給第一不可燃氣體;切換閥;第一通路,其連接於上述第一氣體供給部與上述切換閥之間;第二通路,其連接於上述交換閥與用於將上述第一不可燃氣體噴射於空氣中之噴射頭之間;第三通路,其連接於上述切換閥與上述氣動馬達之間;上述切換閥係置於3個位置-連接於上述第一與第二通路之間的第一位置、連接於上述第一與第三通路之間的第二位置,及切斷上述第二與第三通路之間的第三位置-中之任一者;第二氣體供給部,其連接於第三通路並用以儲存和供給第二不可燃氣體,其中上述第二氣體供給部包含有複數個容器單元,上述複數個容器單元分別包含有用於儲存上述第二不可燃氣體之複數個第二容器,且於上述複數個單元之各個儲存之上述第二不可燃氣體之量為上述氣動馬達之一次驅動所需的量; 閥單元,其用於將來自上述第一氣體供給部所供給之上述第一不可燃氣體與來自上述第二氣體供給部所供給之上述第二不可燃氣體的壓力,調節至上述氣動馬達之驅動所適用之特定的壓力。
  2. 如請求項1之引擎發電裝置,其中為儲存上述第一不可燃氣體,上述第一氣體供給部包含有一個或一個以上之第一氣體容器。
  3. 如請求項2之引擎發電裝置,其中儲存於上述第一氣體容器之上述第一不可燃氣體,其包含有30MPaG之壓力。
  4. 如請求項3之引擎發電裝置,其中包含減壓裝置,其係為使上述第一不可燃氣體之壓力降低至1.2~3.0MPaG,而設於上述交換閥與上述第二氣體供給部之間之上述第三通路。
  5. 如請求項4之引擎發電裝置,其中上述閥單元將上述第一與第二不可燃氣體之各者之壓力減低至0.6~1.0MPaG。
  6. 如請求項4之引擎發電裝置,其中上述第二氣體供給部包含有壓力控制部,其將上述第二不可燃氣體之壓力控制至1.2~3.0MPaG。
  7. 如請求項6之引擎發電裝置,其中上述閥單元將上述第一與第二不可燃氣體之各者之壓力減低至0.6~1.0MPaG。
  8. 一種建築物,其包含如請求項1~6中之任一項之引擎發電裝置。
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