JP2010059900A - Gas mixing device used in electric power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電システムにおけるガスエンジンに対して、2種類の燃料ガスからなる混合燃料ガスを所定の設定発熱量に保って供給するよう構成したガス混合装置に関する。 The present invention relates to a gas mixing apparatus configured to supply a mixed fuel gas composed of two types of fuel gas while maintaining a predetermined set calorific value to a gas engine in a power generation system.
都市ガス等の主燃料ガスとバイオガス等の副燃料ガスとの2種類の燃料ガスを用いてガスエンジンを運転し、このガスエンジンの出力によって発電機を作動させるよう構成した発電システム(コージェネレーションシステム)においては、種々のシステム方式が採用されている。例えば、副燃料ガスの発熱量に応じて主燃料ガスと燃焼用空気との混合気の供給流量を調整し、2種類の燃料ガスを混合して燃焼を行う方式、主燃料ガスと副燃料ガスとの混合燃料を用い、空気比を制御しながら燃焼を行う方式等がある。 A power generation system (cogeneration system) configured to operate a gas engine using two types of fuel gas, a main fuel gas such as city gas and a secondary fuel gas such as biogas, and operate the generator by the output of this gas engine In the system, various system methods are employed. For example, a method of adjusting the supply flow rate of an air-fuel mixture of main fuel gas and combustion air according to the calorific value of the auxiliary fuel gas, mixing two types of fuel gas, and burning, main fuel gas and auxiliary fuel gas And a method of performing combustion while controlling the air ratio.
例えば、特許文献1においては、バイオガス等の副燃料ガスと燃焼用空気との混合気、及び都市ガス等の主燃料ガスをガスエンジンに供給して、運転を行うよう構成したガスエンジンが開示されている。このガスエンジンにおいては、燃焼用空気がミキサーを通過する際に生じる負圧を利用し、ミキサー内へ副燃料ガスを吸引して、これらの混合気を生成しており、ガスエンジンの出力によって発電機を作動させている。また、特許文献1においては、ガスエンジンの排気ガス中の酸素濃度又は窒素酸化物(NOx)濃度を測定し、この濃度に基づいてガスエンジンへの主燃料ガスの供給流量を変更するバルブの開度を調節することにより、空気比を制御して、ガスエンジンの安定した運転を行っている。 For example, Patent Document 1 discloses a gas engine configured to operate by supplying an air-fuel mixture of an auxiliary fuel gas such as biogas and combustion air and a main fuel gas such as city gas to the gas engine. Has been. In this gas engine, the negative pressure generated when combustion air passes through the mixer is used to suck the auxiliary fuel gas into the mixer to generate these air-fuel mixtures. The machine is operating. In Patent Document 1, the oxygen concentration or nitrogen oxide (NOx) concentration in the exhaust gas of the gas engine is measured, and the valve opening for changing the supply flow rate of the main fuel gas to the gas engine based on this concentration is measured. By adjusting the degree, the air ratio is controlled and the gas engine is operated stably.
また、例えば、特許文献2においては、発熱量の異なる2種類の気体燃料を供給するために2つの供給系統を具備する気体燃料供給機構を備えたガスエンジンが開示されている。このガスエンジンにおいては、発熱量が低い方の気体燃料は、ガスエンジンへ直接供給し、発熱量が高い方の気体燃料は空気と合流させて混合気とした状態でガスエンジンへ供給するよう構成してある。そして、発熱量が低い方の気体燃料の種類又は組成が変更されたときには、発熱量が高い方の気体燃料と空気との混合比を変更して、ガスエンジンにおける空燃比を調整している。
For example,
しかしながら、上記特許文献1のガスエンジンにおいては、酸素濃度又は窒素酸化物濃度を測定するセンサを取り付けるために、ガスエンジンに直接改造をする必要があり、既存のガスエンジンに直接適用ができない。また、上記特許文献2のガスエンジンにおいては、発熱量が低い方の気体燃料、及び発熱量が高い方の気体燃料と空気との混合気をガスエンジンへ供給するための設備が複雑で高価である。
また、実用化されているバイオガス専焼の小型コージェネレーションシステムにおいては、空気比の制御装置が装備されていない。そのため、バイオガスの熱量変動に伴う窒素酸化物(NOx)濃度の増加、失火等が発生するおそれがあり、発熱量の変動幅が大きいバイオガス等は使用することができない。
However, in the gas engine of the above-mentioned patent document 1, in order to attach a sensor for measuring the oxygen concentration or nitrogen oxide concentration, it is necessary to directly modify the gas engine, which cannot be applied directly to an existing gas engine. Further, in the gas engine disclosed in
In addition, a biogas-only fired small cogeneration system in practical use is not equipped with an air ratio control device. For this reason, there is a risk of an increase in nitrogen oxide (NOx) concentration, misfire, etc. accompanying the calorific value fluctuation of the biogas, and biogas having a large fluctuation range of the calorific value cannot be used.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な装置構成で既存の発電システムに必要最小限の設備変更で適用することができると共に、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができ、ガスエンジンを安定して運転することができるガス混合装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and can be applied to an existing power generation system with a minimum equipment change with a simple device configuration, and an air ratio in a gas engine can be set to a predetermined target. An object of the present invention is to provide a gas mixing device that can maintain an air ratio and can stably operate a gas engine.
本発明は、ガスエンジンの運転を行って発電機を作動させるよう構成した発電システムに対して装備し、該発電システムへ都市ガス等の主燃料ガスとバイオガス等の副燃料ガスとを混合させた混合燃料ガスを供給するよう構成したガス混合装置であって、
上記発電システムは、上記発電機の発電量を測定する電力計と、空気配管から吸い込んだ燃焼用空気と燃料配管に供給された上記混合燃料ガスとを混合させて混合気を作り出す混合気供給配管と、該混合気供給配管に配設して、上記ガスエンジンへ供給する上記混合気の流量を調整するためのスロットルバルブと、該スロットルバルブの開度を調整して上記発電機の発電量を所定の目標発電量に制御するメインコントローラとを備えており、
上記ガス混合装置は、上記燃料配管に供給される上記混合燃料ガスの流量を測定する流量計と、上記副燃料ガスと混合される上記主燃料ガスの流量又は上記主燃料ガスと混合される上記副燃料ガスの流量を調整するための混焼率制御弁と、上記流量計による測定値に基づいて上記混焼率制御弁の開度を調整するよう構成したガス混合用コントローラとを備えていると共に、上記ガスエンジンへ供給する上記混合燃料ガスの単位体積当たりの発熱量を所定の設定発熱量Hrに維持するよう構成してあり、
上記ガス混合用コントローラは、上記電力計によって測定した発電量Wを読み込むと共に、上記流量計によって測定した上記混合燃料ガスの流量Vを読み込む読込手段と、
上記測定した発電量Wを出力するために上記ガスエンジンにおいて消費される単位時間当たりの想定消費熱量Qを、発電量と消費熱量との関係マップより算出し、上記混合燃料ガスの目標流量Vrを、上記想定消費熱量Qと上記設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出する算出手段と、
上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrとなるよう、上記混焼率制御弁の開度を調整する調整手段とを備えていることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置にある(請求項1)。
The present invention is equipped with a power generation system configured to operate a generator by operating a gas engine, and a main fuel gas such as city gas and a sub fuel gas such as biogas are mixed in the power generation system. A gas mixing device configured to supply the mixed fuel gas,
The power generation system includes a wattmeter that measures the amount of power generated by the generator, a mixture supply pipe that creates a mixture by mixing the combustion air sucked from the air pipe and the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe And a throttle valve disposed in the mixture supply pipe for adjusting the flow rate of the mixture supplied to the gas engine, and the amount of power generated by the generator by adjusting the opening of the throttle valve. A main controller that controls to a predetermined target power generation amount,
The gas mixing device includes a flow meter for measuring a flow rate of the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe, and a flow rate of the main fuel gas mixed with the sub fuel gas or the main fuel gas. A mixed-burning rate control valve for adjusting the flow rate of the auxiliary fuel gas, and a gas mixing controller configured to adjust the opening of the mixed-burning rate control valve based on the measurement value by the flow meter, The heat generation amount per unit volume of the mixed fuel gas supplied to the gas engine is configured to maintain a predetermined set heat generation amount Hr,
The gas mixing controller reads a power generation amount W measured by the wattmeter, and reads a flow rate V of the mixed fuel gas measured by the flow meter,
An estimated heat consumption Q per unit time consumed in the gas engine in order to output the measured power generation amount W is calculated from a relationship map between the power generation amount and the heat consumption, and the target flow rate Vr of the mixed fuel gas is calculated. Calculating means for calculating based on the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr);
A gas mixing apparatus for use in a power generation system, comprising: adjusting means for adjusting the opening degree of the mixed combustion rate control valve so that the measured flow rate V of the mixed fuel gas becomes the target flow rate Vr. (Claim 1).
本発明のガス混合装置は、既存の発電システムにおけるガスエンジンに対して、必要最小限の設備変更によって、2燃料混焼運転を安定して行うことができるようにしたものである。
具体的には、発電システムとしては、ガスエンジン、発電機、電力計、空気配管、燃料配管、混合気供給配管、スロットルバルブ、メインコントローラ等を備えた従来と同様の既存(既設)のものを用いることができる。そして、本発明においては、この既存の発電システムの燃料配管に対して、都市ガス等の主燃料ガスとバイオガス等の副燃料ガスを混合した混合燃料ガスを所定の設定発熱量Hrで供給するためのガス混合装置を装備することによって、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持するための工夫を行っている。
The gas mixing apparatus according to the present invention is configured to stably perform the two-fuel mixed combustion operation with respect to the gas engine in the existing power generation system by changing the minimum necessary equipment.
Specifically, as the power generation system, an existing (existing) system having a gas engine, a generator, a wattmeter, an air pipe, a fuel pipe, an air-fuel mixture supply pipe, a throttle valve, a main controller and the like is used. Can be used. In the present invention, the mixed fuel gas obtained by mixing the main fuel gas such as city gas and the auxiliary fuel gas such as biogas is supplied to the fuel pipe of the existing power generation system at a predetermined set calorific value Hr. In order to maintain the air ratio in the gas engine at a predetermined target air ratio, a gas mixing device is provided.
より具体的には、ガス混合装置は、ガス混合用コントローラにおいて、ガスエンジンへ供給する混合燃料ガスの単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)を、発電システムの運転前に所定の設定発熱量Hrとして予め設定しておく。この設定発熱量Hrは、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合には、副燃料ガスの発熱量よりも高く、主燃料ガスの発熱量よりも低い発熱量として設定することができる。また、設定発熱量Hrは、ケースは少ないが、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも高い場合には、副燃料ガスの発熱量よりも低く、主燃料ガスの発熱量よりも高い発熱量として設定することもできる。
そして、ガス混合用コントローラは、読込手段、算出手段、調整手段の各手段を実行することによって、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
More specifically, the gas mixing device uses a gas mixing controller to set the heat generation amount (MJ / Nm 3 ) per unit volume of the mixed fuel gas supplied to the gas engine to a predetermined set heat generation before operating the power generation system. The amount Hr is set in advance. The set calorific value Hr is set as a calorific value that is higher than the calorific value of the auxiliary fuel gas and lower than the calorific value of the main fuel gas when the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas. can do. In addition, the set calorific value Hr is small in some cases, but when the calorific value of the auxiliary fuel gas is higher than the calorific value of the main fuel gas, it is lower than the calorific value of the auxiliary fuel gas and is larger than that of the main fuel gas. Can also be set as a high calorific value.
The gas mixing controller can maintain the air ratio in the gas engine at a predetermined target air ratio by executing the reading means, the calculating means, and the adjusting means.
ガス混合用コントローラにおける読込手段は、電力計によって測定した発電量W(kW)を読み込むと共に、流量計によって測定した混合燃料ガスの流量V(Nm3/h)を読み込む。このとき、読込手段は、発電量W及び混合燃料ガスの流量Vを所定のサンプリング間隔で逐次読み込むことができる。
ガス混合用コントローラにおける算出手段は、まず、測定した発電量Wを出力するために消費される単位時間当たりの想定消費熱量Q(MJ/h)を、発電量と消費熱量との関係マップより算出する。この関係マップは、ガスエンジンの特性を示すデータとして、予めガス混合用コントローラ内に設定しておくことができる。
The reading means in the gas mixing controller reads the power generation amount W (kW) measured by the wattmeter and also reads the flow rate V (Nm 3 / h) of the mixed fuel gas measured by the flow meter. At this time, the reading means can sequentially read the power generation amount W and the flow rate V of the mixed fuel gas at predetermined sampling intervals.
The calculation means in the gas mixing controller first calculates the estimated heat consumption Q (MJ / h) per unit time consumed to output the measured power generation amount W from the relationship map between the power generation amount and the heat consumption amount. To do. This relationship map can be set in advance in the gas mixing controller as data indicating the characteristics of the gas engine.
そして、算出手段は、ガスエンジンにおける単位時間当たりの消費熱量(MJ/h)は、混合燃料ガスの単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)と、ガスエンジンへの混合燃料ガスの供給流量(Nm3/h)との積によって表されることを利用し、混合燃料ガスの目標流量Vrを、混合燃料ガスの発熱量を設定発熱量Hrに維持した状態で測定時点の発電量Wを出力するための流量Vrとして、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出する。 The calculation means calculates the heat consumption per unit time (MJ / h) in the gas engine, the heat generation amount per unit volume of the mixed fuel gas (MJ / Nm 3 ), and the supply flow rate of the mixed fuel gas to the gas engine. (Nm 3 / h) is used to calculate the power generation amount W at the time of measurement while maintaining the target flow rate Vr of the mixed fuel gas and the calorific value of the mixed fuel gas at the set calorific value Hr. The flow rate Vr for output is calculated based on the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr).
そして、ガス混合用コントローラにおける調整手段は、測定した混合燃料ガスの流量Vが目標流量Vrとなるよう、混焼率制御弁の開度を調整する。これにより、主燃料ガスと副燃料ガスとの混合比率が変更され、混合燃料ガスの発熱量が上記設定発熱量Hrに維持される。
そのため、混合燃料ガスの流量の変動を小さく抑えることができ、混合燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率である空気比の変動を抑えて、所定の目標空気比に維持することができる。
Then, the adjusting means in the gas mixing controller adjusts the opening degree of the mixed combustion rate control valve so that the measured flow rate V of the mixed fuel gas becomes the target flow rate Vr. Thereby, the mixing ratio of the main fuel gas and the auxiliary fuel gas is changed, and the heat generation amount of the mixed fuel gas is maintained at the set heat generation amount Hr.
Therefore, fluctuations in the flow rate of the mixed fuel gas can be reduced, and fluctuations in the air ratio, which is an excess ratio of combustion air with respect to the mixed fuel gas, can be suppressed and maintained at a predetermined target air ratio.
次に、副燃料ガスの単位体積当たりの発熱量が変動した場合について説明する。
副燃料ガスの組成等の変化によりその発熱量が減少したときには、混合燃料ガスの発熱量が設定発熱量Hrよりも減少する。このとき、発電機による発電量Wを所定の目標発電量に維持するために、メインコントローラは、スロットルバルブの開度を増加させる。これにより、流量計によって測定する混合燃料ガスの流量Vが増加する。
Next, a case where the calorific value per unit volume of the auxiliary fuel gas varies will be described.
When the calorific value is reduced due to a change in the composition of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is reduced below the set calorific value Hr. At this time, the main controller increases the opening of the throttle valve in order to maintain the power generation amount W by the generator at a predetermined target power generation amount. As a result, the flow rate V of the mixed fuel gas measured by the flow meter increases.
そして、ガス混合用コントローラは、読込手段により読み込んだ発電量Wより、算出手段によって、想定消費熱量Qを算出し、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて、目標流量Vrを算出する。このとき、副燃料ガスの発熱量の減少により、測定時における混合燃料ガスの発熱量が設定発熱量Hrよりも減少し、測定時における混合燃料ガスの流量Vは、目標流量Vrに比べて多くなる。 Then, the gas mixing controller calculates the assumed heat consumption Q by the calculation means from the power generation amount W read by the reading means, and the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr). Based on this, the target flow rate Vr is calculated. At this time, due to the decrease in the calorific value of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas at the time of measurement is smaller than the set calorific value Hr, and the flow rate V of the mixed fuel gas at the time of measurement is larger than the target flow rate Vr. Become.
そこで、混焼率制御弁によって主燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合には、ガス混合用コントローラは、調整手段によって、混焼率制御弁の開度を増加させ、混合燃料ガスの流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスの発熱量が減少した分は、主燃料ガスの混合比率を上昇させることによって補正し、混合燃料ガスの発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
なお、ケースは少ないが、混焼率制御弁によって主燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも高い場合には、調整手段によって混焼率制御弁の開度を減少させる。
Therefore, if the mixed fuel ratio control valve is configured to adjust the flow rate of the main fuel gas and the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas, the gas mixing controller By means, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is increased, and the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to become the target flow rate Vr. As a result, the amount of decrease in the calorific value of the auxiliary fuel gas is corrected by increasing the mixing ratio of the main fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is maintained at the set calorific value Hr, and the air ratio in the gas engine is increased. A predetermined target air ratio can be maintained.
Although the number of cases is small, when the mixed fuel ratio control valve is configured to adjust the flow rate of the main fuel gas and the calorific value of the auxiliary fuel gas is higher than the calorific value of the main fuel gas, the adjusting means To reduce the opening of the mixed combustion rate control valve.
また、混焼率制御弁によって副燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合には、ガス混合用コントローラは、調整手段によって、混焼率制御弁の開度を減少させ、混合燃料ガスの流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスの発熱量が減少した分は、副燃料ガスの混合比率を低下させることによって補正し、混合燃料ガスの発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
なお、ケースは少ないが、混焼率制御弁によって副燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも高い場合には、調整手段によって混焼率制御弁の開度を増加させる。
Also, when the flow rate of the auxiliary fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, and the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas, the gas mixing controller adjusts By means, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is decreased, and the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to become the target flow rate Vr. As a result, the amount of decrease in the calorific value of the auxiliary fuel gas is corrected by reducing the mixing ratio of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is maintained at the set calorific value Hr, and the air ratio in the gas engine is increased. A predetermined target air ratio can be maintained.
Although the number of cases is small, it is a case where the flow rate of the auxiliary fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, and when the calorific value of the auxiliary fuel gas is higher than the calorific value of the main fuel gas, the adjusting means To increase the opening of the mixed combustion rate control valve.
一方、副燃料ガスの組成等の変化によりその発熱量が増加したときには、混合燃料ガスの発熱量が設定発熱量Hrよりも増加する。このとき、発電機による発電量を所定の目標発電量に維持するために、メインコントローラは、スロットルバルブの開度を減少させる。これにより、流量計によって測定する混合燃料ガスの流量Vが減少する。 On the other hand, when the calorific value is increased due to a change in the composition of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is greater than the set calorific value Hr. At this time, in order to maintain the power generation amount by the generator at a predetermined target power generation amount, the main controller decreases the opening of the throttle valve. As a result, the flow rate V of the mixed fuel gas measured by the flow meter decreases.
そして、ガス混合用コントローラは、読込手段により読み込んだ発電量Wより、算出手段によって、想定消費熱量Qを算出し、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて、目標流量Vrを算出する。このとき、副燃料ガスの発熱量の増加により、測定時における混合燃料ガスの発熱量が設定発熱量Hrよりも増加し、測定時における混合燃料ガスの流量Vは、目標流量Vrに比べて少なくなる。 Then, the gas mixing controller calculates the assumed heat consumption Q by the calculation means from the power generation amount W read by the reading means, and the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr). Based on this, the target flow rate Vr is calculated. At this time, due to the increase in the calorific value of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas at the time of measurement increases from the set calorific value Hr, and the flow rate V of the mixed fuel gas at the time of measurement is smaller than the target flow rate Vr. Become.
そこで、混焼率制御弁によって主燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合には、ガス混合用コントローラは、調整手段によって、混焼率制御弁の開度を減少させ、混合燃料ガスの流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスの発熱量が増加した分は、主燃料ガスの混合比率を低下させることによって補正し、混合燃料ガスの発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
なお、ケースは少ないが、混焼率制御弁によって主燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも高い場合には、調整手段によって混焼率制御弁の開度を増加させる。
Therefore, if the mixed fuel ratio control valve is configured to adjust the flow rate of the main fuel gas and the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas, the gas mixing controller By means, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is decreased, and the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to become the target flow rate Vr. As a result, the increase in the calorific value of the auxiliary fuel gas is corrected by reducing the mixing ratio of the main fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is maintained at the set calorific value Hr, and the air ratio in the gas engine is increased. A predetermined target air ratio can be maintained.
Although the number of cases is small, when the mixed fuel ratio control valve is configured to adjust the flow rate of the main fuel gas and the calorific value of the auxiliary fuel gas is higher than the calorific value of the main fuel gas, the adjusting means To increase the opening of the mixed combustion rate control valve.
また、混焼率制御弁によって副燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合には、ガス混合用コントローラは、調整手段によって、混焼率制御弁の開度を増加させ、混合燃料ガスの流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスの発熱量が増加した分は、副燃料ガスの混合比率を上昇させることによって補正し、混合燃料ガスの発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
なお、ケースは少ないが、混焼率制御弁によって副燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合であって、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも高い場合には、調整手段によって混焼率制御弁の開度を減少させる。
Also, when the flow rate of the auxiliary fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, and the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas, the gas mixing controller adjusts By means, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is increased, and the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to become the target flow rate Vr. As a result, the increase in the calorific value of the auxiliary fuel gas is corrected by increasing the mixing ratio of the auxiliary fuel gas, the calorific value of the mixed fuel gas is maintained at the set calorific value Hr, and the air ratio in the gas engine is increased. A predetermined target air ratio can be maintained.
Although the number of cases is small, it is a case where the flow rate of the auxiliary fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, and when the calorific value of the auxiliary fuel gas is higher than the calorific value of the main fuel gas, the adjusting means To reduce the opening of the mixed combustion rate control valve.
このように、本発明においては、ガスエンジンにおいて、主燃料ガスと副燃料ガスとの2燃料混焼運転を行う際に、副燃料ガスの発熱量が変動したときでも、ガスエンジンへ供給する混合燃料ガスの発熱量を所定の設定発熱量Hrに維持することができ、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
また、本発明のガス混合装置は、流量計及び混焼率制御弁を用いた簡単な装置構成によって実現することができ、既存の発電システムに必要最小限の設備変更で適用することができる。
Thus, in the present invention, in the gas engine, the mixed fuel supplied to the gas engine even when the calorific value of the auxiliary fuel gas fluctuates when performing the dual fuel co-firing operation of the main fuel gas and the auxiliary fuel gas. The heat generation amount of the gas can be maintained at a predetermined set heat generation amount Hr, and the air ratio in the gas engine can be maintained at a predetermined target air ratio.
Moreover, the gas mixing device of the present invention can be realized by a simple device configuration using a flow meter and a mixed firing rate control valve, and can be applied to an existing power generation system with a minimum necessary equipment change.
なお、混合燃料ガスの流量Vが増加したままの状態を維持すると、混合燃料ガスに対する燃焼用空気の過剰率を示す空気比が大きくなって(ガスリーンになって)、ガスエンジンにおいて失火が発生するおそれがある。これとは逆に、混合燃料ガスの流量Vが減少したままの状態を維持すると、空気比が小さくなって(ガスリッチになって)、ガスエンジンの排気ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度が増加するおそれがある。これらに対し、本発明においては、上記のごとく、混合燃料ガスの流量V及び空気比を適切に制御することができ、失火の発生及び窒素酸化物濃度の増加を効果的に防止することができる。 In addition, if the state where the flow rate V of the mixed fuel gas remains increased, the air ratio indicating the excess ratio of the combustion air to the mixed fuel gas increases (becomes lean), and misfire occurs in the gas engine. There is a fear. On the contrary, if the state where the flow rate V of the mixed fuel gas remains reduced, the air ratio becomes smaller (becomes rich in gas), and the nitrogen oxide (NOx) concentration in the exhaust gas of the gas engine becomes lower. May increase. In contrast, in the present invention, as described above, the flow rate V and the air ratio of the mixed fuel gas can be appropriately controlled, and the occurrence of misfire and the increase in the nitrogen oxide concentration can be effectively prevented. .
それ故、本発明の発電システムに用いるガス混合装置によれば、簡単な装置構成で既存の発電システムに必要最小限の設備変更で適用することができると共に、ガスエンジンにおける空気比を所定の目標空気比に維持することができ、ガスエンジンを安定して運転することができる。また、ガスエンジンの排気ガス中における窒素酸化物(NOx)の濃度を低く維持し、失火等が発生することも効果的に防止することができる。 Therefore, according to the gas mixing device used in the power generation system of the present invention, it can be applied to the existing power generation system with the minimum necessary equipment change with a simple device configuration, and the air ratio in the gas engine can be set to a predetermined target. The air ratio can be maintained, and the gas engine can be operated stably. In addition, the concentration of nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas of the gas engine can be kept low, and misfires can be effectively prevented.
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記主燃料ガスとしては、メタン等を含有する都市ガス(13A等)を用いることができる。また、上記副燃料ガスとしては、有機性廃棄物(家畜糞尿、生ゴミ、有機性残さ、下水汚泥等)を発酵させて生成したバイオガス、木質系廃棄物(工場端材、建築廃材等)を熱分解させて発生させたバイオガス、工場等で発生する副生ガス等の燃料ガスを用いることができる。また、これ以外にも、副燃料ガスとしては、主燃料ガスと異なる一般的なガス体燃料を用いることもできる。
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the present invention, city gas (such as 13A) containing methane or the like can be used as the main fuel gas. The secondary fuel gas includes biogas produced by fermenting organic waste (livestock manure, raw garbage, organic residue, sewage sludge, etc.), wood waste (factory scrap, building waste, etc.) A fuel gas such as a biogas generated by pyrolyzing and by-product gas generated in a factory or the like can be used. In addition, a general gas fuel different from the main fuel gas may be used as the auxiliary fuel gas.
また、上記ガス混合装置は、上記空気配管へ吸い込まれる上記燃焼用空気の温度を測定する空気用温度計と、上記燃料配管へ供給される上記混合燃料ガスの温度を測定する燃料用温度計とを備えており、上記ガス混合用コントローラにおける上記算出手段は、上記空気用温度計によって測定した上記燃焼用空気の温度と、上記燃料用温度計によって測定した上記混合燃料ガスの温度との差を考慮して、上記目標流量Vrを補正して算出するよう構成することが好ましい(請求項2)。
この場合には、例えば、夏期と冬期との差に代表されるように、外気温の変化によって燃焼用空気と混合燃料ガスとの温度差が大きくなったときでも、この温度差を考慮して目標流量Vrを補正することにより、上記設定発熱量Hr及び上記目標空気比をより安定して維持することができる。
The gas mixing device includes an air thermometer for measuring the temperature of the combustion air sucked into the air pipe, and a fuel thermometer for measuring the temperature of the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe. And the calculation means in the gas mixing controller calculates a difference between the temperature of the combustion air measured by the air thermometer and the temperature of the mixed fuel gas measured by the fuel thermometer. In view of the above, it is preferable that the target flow rate Vr is corrected and calculated (claim 2).
In this case, for example, even when the temperature difference between the combustion air and the mixed fuel gas becomes large due to a change in the outside air temperature, as represented by the difference between summer and winter, this temperature difference is taken into consideration. By correcting the target flow rate Vr, the set heat generation amount Hr and the target air ratio can be more stably maintained.
また、上記ガス混合装置は、上記主燃料ガスを通過させる主燃料配管と、上記副燃料ガスを通過させる副燃料配管と、該副燃料配管と上記主燃料配管とを合流させて上記混合燃料ガスを通過させる混合燃料配管と、該混合燃料配管に配設した上記流量計と、上記主燃料配管又は上記副燃料配管に配設した上記混焼率制御弁と、上記ガス混合用コントローラとを一体化したユニットとして構成してあり、かつ、上記発電システムにおける上記燃料配管に上記混合燃料配管を接続することによって、既に設置した上記発電システムに対して装備するよう構成してあることが好ましい(請求項3)。
この場合には、ガス混合装置は、発電システムにおける燃料配管に混合燃料配管を接続することによって、既に設置した発電システムに対して簡単に装備することができる。これにより、発電システム内の改造を容易に必要最小限にすることができる。
Further, the gas mixing device includes a main fuel pipe through which the main fuel gas passes, a sub fuel pipe through which the sub fuel gas passes, and the sub fuel pipe and the main fuel pipe are joined to each other to mix the mixed fuel gas. The fuel mixture passage through which the gas is passed, the flow meter arranged in the fuel mixture pipe, the mixed combustion rate control valve arranged in the main fuel pipe or the sub fuel pipe, and the gas mixing controller are integrated. Preferably, the unit is configured to be installed on the already installed power generation system by connecting the mixed fuel pipe to the fuel pipe in the power generation system. 3).
In this case, the gas mixing device can be easily installed in the already installed power generation system by connecting the mixed fuel pipe to the fuel pipe in the power generation system. Thereby, remodeling in the power generation system can be easily reduced to the necessary minimum.
また、上記混焼率制御弁によって上記主燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合においては、上記ガス混合用コントローラにおける上記調整手段は、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて多いときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量増加させ、一方、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて少ないときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量減少させることにより、上記混合燃料ガスの流量Vが所定の許容範囲内で上記目標流量Vrとなるよう制御するよう構成することができる(請求項4)。
この場合には、調整手段による混焼率制御弁の制御動作が簡単であり、簡単な装置構成で、上記設定発熱量Hr及び上記目標空気比を安定して維持することができる。
なお、この場合は、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合を想定している。
In the case where the flow rate of the main fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, the adjusting means in the gas mixing controller is configured such that the measured flow rate V of the mixed fuel gas is the target flow rate Vr. When the flow rate width is larger than the predetermined dead zone width, the opening of the mixed combustion rate control valve is increased by a predetermined amount, while the measured flow rate V of the mixed fuel gas is higher than the target flow rate Vr. When the flow rate width as the predetermined dead zone width is small, the opening of the mixed combustion rate control valve is decreased by a predetermined amount so that the flow rate V of the mixed fuel gas is within the predetermined allowable range and the target flow rate Vr. It can comprise so that it may control (Claim 4).
In this case, the control operation of the mixed combustion rate control valve by the adjusting means is simple, and the set heat generation amount Hr and the target air ratio can be stably maintained with a simple device configuration.
In this case, it is assumed that the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas.
また、上記混焼率制御弁によって上記副燃料ガスの流量を調整するよう構成した場合においては、上記ガス混合用コントローラにおける上記調整手段は、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて多いときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量減少させ、一方、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて少ないときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量増加させることにより、上記混合燃料ガスの流量Vが所定の許容範囲内で上記目標流量Vrとなるよう制御するよう構成することができる(請求項5)。
この場合にも、調整手段による混焼率制御弁の制御動作が簡単であり、簡単な装置構成で、上記設定発熱量Hr及び上記目標空気比を安定して維持することができる。
なお、この場合も、副燃料ガスの発熱量が主燃料ガスの発熱量よりも低い場合を想定している。
In the case where the flow rate of the auxiliary fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve, the adjusting means in the gas mixing controller is configured such that the measured flow rate V of the mixed fuel gas is the target flow rate Vr. Rather, when the flow rate exceeds the predetermined dead band width, the opening of the mixed combustion rate control valve is decreased by a predetermined amount, while the measured flow rate V of the mixed fuel gas is higher than the target flow rate Vr. When the flow rate width as the predetermined dead zone width is small, the flow rate V of the mixed fuel gas is set to the target flow rate Vr within a predetermined allowable range by increasing the opening of the mixed combustion rate control valve by a predetermined amount. It can comprise so that it may control (Claim 5).
Also in this case, the control operation of the mixed combustion rate control valve by the adjusting means is simple, and the set heat generation amount Hr and the target air ratio can be stably maintained with a simple device configuration.
In this case, it is assumed that the calorific value of the auxiliary fuel gas is lower than the calorific value of the main fuel gas.
以下に、本発明の発電システムに用いるガス混合装置にかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
(実施例1)
本例の発電システム1に用いるガス混合装置6は、図1に示すごとく、ガスエンジン2の運転を行って発電機3を作動させるよう構成した発電システム1に対して装備し、発電システム1へ都市ガス(13A)等の主燃料ガスF1とバイオガス等の副燃料ガスF2とを混合させた混合燃料ガスF3を供給するよう構成してある。
Hereinafter, embodiments of a gas mixing apparatus used in a power generation system of the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIG. 1, the
発電システム1は、発電機3の発電量Wを測定する電力計31と、空気配管41から吸い込んだ燃焼用空気Aと燃料配管42に供給された混合燃料ガスF3とを混合させて混合気Gを作り出す混合気供給配管43と、混合気供給配管43に配設して、ガスエンジン2へ供給する混合気Gの流量を調整するためのスロットルバルブ21と、スロットルバルブ21の開度を調整して発電機3の発電量Wを所定の目標発電量に制御するメインコントローラ5とを備えている。メインコントローラ5は、コンピュータを用いて構成してある。
The power generation system 1 mixes a
図1に示すごとく、ガス混合装置6は、燃料配管42に供給される混合燃料ガスF3の流量を測定する流量計72と、副燃料ガスF2と混合される主燃料ガスF1の流量を調整するための混焼率制御弁71と、流量計72による測定値に基づいて混焼率制御弁71の開度を調整するよう構成したガス混合用コントローラ8とを備えている。また、ガス混合装置6は、ガスエンジン2へ供給する混合燃料ガスF3の単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)を予め設定した所定の設定発熱量Hr(MJ/Nm3)に維持するよう構成してある。
As shown in FIG. 1, the
ガス混合用コントローラ8は、コンピュータによって、以下の読込手段81、算出手段82及び調整手段83を構成してなる。
読込手段81は、電力計31によって測定した発電量W(kW)を読み込むと共に、流量計72によって測定した混合燃料ガスF3の流量V(Nm3/h)を所定の測定間隔(サンプリング間隔)で読み込むよう構成してある。
算出手段82は、測定した発電量Wを出力するためにガスエンジン2において消費される単位時間当たりの想定消費熱量Q(MJ/h)を、発電量と消費熱量との関係マップBより算出し(図2参照)、混合燃料ガスF3の目標流量Vr(Nm3/h)を、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出するよう構成してある。
調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量V(Nm3/h)が上記目標流量Vr(Nm3/h)となるよう、混焼率制御弁71の開度を調整するよう構成してある。
The gas mixing controller 8 comprises the following reading means 81, calculation means 82, and adjustment means 83 by a computer.
The reading means 81 reads the power generation amount W (kW) measured by the
The calculation means 82 calculates an estimated heat consumption Q (MJ / h) per unit time consumed in the
The adjusting means 83 is configured to adjust the opening degree of the mixed combustion
以下に、本例の発電システム1に用いるガス混合装置6につき、図1〜図4を参照して詳説する。
本例の主燃料ガスF1は、発熱量が一定である都市ガス(13A)であり、本例の副燃料ガスF2は、発熱量に変動を生じることがあるバイオガスである。
図1に示すごとく、本例の発電システム1において、ガスエンジン2は、複数の気筒を有して構成されており、スロットルバルブ21は、混合気供給配管43の開度を調整して、ガスエンジン2へ供給する混合気Gの流量を調整するよう構成されている。発電機3は、種々の負荷に対して電力を供給するよう構成されており、商用電源等と協調して動作することができる。
Below, it demonstrates in full detail with reference to FIGS. 1-4 about the
The main fuel gas F1 in this example is a city gas (13A) having a constant calorific value, and the sub fuel gas F2 in this example is a biogas that may cause fluctuations in the calorific value.
As shown in FIG. 1, in the power generation system 1 of this example, the
外気に開放した空気配管41の入口部には、ガスエンジン2への異物混入を防止するための吸気フィルタ411が設けてある。また、混合燃料ガスF3が流れる燃料配管42と、燃焼用空気Aが流れる空気配管41との合流部には、混合燃料ガスF3と燃焼用空気Aとを混合するミキサー44が設けてある。このミキサー44は、ベンチュリー441による吸引作用を利用して、燃焼用空気Aがベンチュリー441を流れる際に、ベンチュリー441におけるスロート部442が負圧になり、この負圧による吸引力によって燃焼用空気Aへ混合燃料ガスF3を引き込んで、両者の混合気Gを作り出すものである。
An
図1に示すごとく、ガス混合装置6においては、主燃料ガスF1がその供給源から供給される主燃料配管61と、副燃料ガスF2がバイオガス等の副燃料ガスF2のタンクから供給される副燃料配管62とを合流させて、燃料配管42へ混合燃料ガスF3を供給するよう構成してある。副燃料配管62には、この副燃料配管62内の副燃料ガスF2の圧力を測定するための圧力計73が配設してある。ガス混合用コントローラ8は、圧力計73により測定した副燃料ガスF2の圧力を読み込むよう構成してある。そして、副燃料ガスF2の圧力が、所定の設定圧力よりも低いときには、ガス混合用コントローラ8は、主燃料ガスF1と副燃料ガスF2との混焼運転を行わないよう構成してある。
As shown in FIG. 1, in the
図1に示すごとく、本例の混焼率制御弁71は、主燃料ガスF1が供給される主燃料配管61に設けてあり、ガス混合用コントローラ8の指令を受けて、主燃料配管61に対する混焼率制御弁71の開度を調整するよう構成されている。なお、混焼率制御弁71Aは、副燃料ガスF2が供給される副燃料配管62に設けることもできる(図1において破線で示す。)。
また、ガス混合用コントローラ8における調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量が目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅(流量幅)αを超えて多いときには、混焼率制御弁71の開度を所定量増加させ、一方、測定した混合燃料ガスF3の流量が目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅(流量幅)αを超えて少ないときには、混焼率制御弁71の開度を所定量減少させることにより、混合燃料ガスF3の流量Vが所定の許容範囲内で目標流量Vrとなるよう制御するよう構成してある(図3参照)。
As shown in FIG. 1, the mixed combustion
Further, the adjusting means 83 in the gas mixing controller 8 opens the mixed combustion
また、図1に示すごとく、本例のガス混合装置6は、各構成部品71、72、73、8、配管61、62、63等を一体化したユニットとして、既に設置した発電システム1に、簡単に装備することができるよう構成してある。具体的には、ガス混合装置6は、主燃料ガスF1を通過させる主燃料配管61と、副燃料ガスF2を通過させる副燃料配管62と、副燃料配管62と主燃料配管61とを合流させて混合燃料ガスF3を通過させる混合燃料配管63と、混合燃料配管63に配設した流量計72と、主燃料配管61に配設した混焼率制御弁71と、ガス混合用コントローラ8とを一体化したユニットとして構成してある。
Moreover, as shown in FIG. 1, the
そして、ガス混合装置6は、発電システム1における燃料配管42に混合燃料配管63を接続し、発電機3に設けられている電力計31の発電量Wをガス混合用コントローラ8に読み込むよう構成することによって、既に設置した発電システム1に対して簡単に装備することができる。これにより、発電システム1内の改造は、必要最小限にすることができる。
The
図4は、副燃料ガスF2の組成は、メタンガスが90vol%又は70vol%で、残部が二酸化炭素であるとし、主燃料ガスは都市ガス13Aであるとした場合に、副燃料ガスF2の単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)が変化するときには、主燃料ガスF1と副燃料ガスF2との混焼率(混合比率)(vol%)は、必然的に定まることを示すグラフである。
例えば、設定発熱量Hrを32(MJ/Nm3)とした場合に、副燃料ガスの発熱量が25(MJ/Nm3)であるときには、副燃料ガスの流量割合は約57(vol%)となることを示す。なお、混焼率は、主燃料ガスF1と副燃料ガスF2とを合わせた混合燃料ガス中の副燃料ガスの流量割合(vol%)で表す。
FIG. 4 shows that the composition of the auxiliary fuel gas F2 is 90 vol% or 70 vol% of methane gas, the remainder is carbon dioxide, and the main fuel gas is city gas 13A. When the amount of heat generated per unit (MJ / Nm 3 ) changes, it is a graph showing that the co-firing ratio (mixing ratio) (vol%) of the main fuel gas F1 and the auxiliary fuel gas F2 is inevitably determined.
For example, when the set calorific value Hr is 32 (MJ / Nm 3 ) and the calorific value of the auxiliary fuel gas is 25 (MJ / Nm 3 ), the flow rate ratio of the auxiliary fuel gas is about 57 (vol%). Indicates that The mixed combustion rate is expressed as a flow rate ratio (vol%) of the auxiliary fuel gas in the mixed fuel gas in which the main fuel gas F1 and the auxiliary fuel gas F2 are combined.
本例のガス混合装置6は、既存の発電システム1におけるガスエンジン2に対して、必要最小限の設備変更によって、2燃料混焼運転を安定して行うことができるようにしたものである。
具体的には、発電システム1としては、ガスエンジン2、発電機3、電力計31、空気配管41、燃料配管42、混合気供給配管43、スロットルバルブ21、メインコントローラ5等を備えた従来と同様の既存(既設)のものを用いることができる。そして、本例においては、この既存の発電システム1の燃料配管42に対して、都市ガス等の主燃料ガスF1とバイオガス等の副燃料ガスF2を混合した混合燃料ガスF3を、所定の設定発熱量Hrで供給するためのガス混合装置6を装備することによって、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持するための工夫を行っている。
The
Specifically, the power generation system 1 includes a
より具体的には、ガス混合装置6は、ガス混合用コントローラ8において、ガスエンジン2へ供給する混合燃料ガスF3の単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)を、発電システム1の運転前に所定の設定発熱量Hrとして予め設定しておく。この設定発熱量Hrは、本例の副燃料ガスF2の発熱量は主燃料ガスF1の発熱量よりも低いため、副燃料ガスF2の発熱量よりも高く、主燃料ガスF1の発熱量よりも低い発熱量として設定しておく。
そして、ガス混合用コントローラ8は、以下の読込手段81、算出手段82、調整手段83を実行することによって、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
More specifically, the
The gas mixing controller 8 can maintain the air ratio in the
以下に、ガス混合装置6のガス混合用コントローラ8による制御動作を、図3のフローチャートを参照して説明する。
発電システム1を運転する際には、ガス混合用コントローラ8は、圧力計73によって副燃料配管62における圧力を測定し、副燃料ガスF2の圧力が所定の設定圧力以上であるかを判定する(図3のステップS101)。副燃料ガスF2の圧力が所定の設定圧力以上になった場合には、ガス混合用コントローラ8の読込手段81は、電力計31によって測定した発電量W(kW)と、流量計72によって測定した混合燃料ガスF3の流量V(Nm3/h)とを所定のサンプリング間隔で逐次読み込む(S102)。
次いで、ガス混合用コントローラ8の算出手段82は、測定した発電量Wを出力するために消費される単位時間当たりの想定消費熱量Q(MJ/h)を、発電量と消費熱量との関係マップBより算出する(S103)。図2に、この関係マップBの一例を示す。この関係マップBは、ガスエンジン2の特性を示すデータとして、予めガス混合用コントローラ8内に設定してある。
Hereinafter, the control operation by the gas mixing controller 8 of the
When the power generation system 1 is operated, the gas mixing controller 8 measures the pressure in the
Next, the calculation means 82 of the gas mixing controller 8 uses the estimated heat consumption Q (MJ / h) per unit time consumed to output the measured power generation amount W as a relationship map between the power generation amount and the heat consumption amount. Calculated from B (S103). FIG. 2 shows an example of the relationship map B. This relationship map B is preset in the gas mixing controller 8 as data indicating the characteristics of the
そして、ガスエンジン2における単位時間当たりの消費熱量(MJ/h)は、混合燃料ガスF3の単位体積当たりの発熱量(MJ/Nm3)と、ガスエンジン2への混合燃料ガスF3の供給流量(Nm3/h)との積によって表されることを利用し、混合燃料ガスF3の目標流量Vrを、混合燃料ガスF3の発熱量を設定発熱量Hrに維持した状態で測定時点の発電量Wを出力するための流量Vrとして、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出する(S104)。
The heat consumption per unit time (MJ / h) in the
そして、ガス混合用コントローラ8の調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrとなるよう、混焼率制御弁71の開度を調整する(S105〜S108)。これにより、主燃料ガスF1と副燃料ガスF2との混合比率が変更され、混合燃料ガスF3の発熱量が上記設定発熱量Hrに維持される。
そのため、混合燃料ガスF3の流量の変動を小さく抑えることができ、混合燃料ガスF3に対する燃焼用空気Aの過剰率である空気比の変動を抑えて、所定の目標空気比に維持することができる。
Then, the adjusting means 83 of the gas mixing controller 8 adjusts the opening degree of the mixed combustion
Therefore, fluctuations in the flow rate of the mixed fuel gas F3 can be kept small, and fluctuations in the air ratio, which is an excess ratio of the combustion air A with respect to the mixed fuel gas F3, can be suppressed and maintained at a predetermined target air ratio. .
ところで、副燃料ガスF2の組成等の変化によりその発熱量が減少したときには、混合燃料ガスF3の発熱量が設定発熱量Hrよりも減少する。このとき、発電機3による発電量Wを所定の目標発電量に維持するために、メインコントローラ5は、スロットルバルブ21の開度を増加させる。これにより、流量計72によって測定する混合燃料ガスF3の流量Vが増加する。
By the way, when the calorific value is decreased due to a change in the composition of the auxiliary fuel gas F2, the calorific value of the mixed fuel gas F3 is smaller than the set calorific value Hr. At this time, the
そして、ガス混合用コントローラ8は、読込手段81により読み込んだ発電量Wより、算出手段82によって、想定消費熱量Qを算出し、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて、目標流量Vrを算出する。このとき、副燃料ガスF2の発熱量の減少により、測定時における混合燃料ガスF3の発熱量が設定発熱量Hrよりも減少し、測定時における混合燃料ガスF3の流量Vは、目標流量Vrに比べて多くなる。そのため、ガス混合用コントローラ8は、調整手段83によって、混焼率制御弁71の開度を増加させ、混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。
Then, the gas mixing controller 8 calculates the assumed heat consumption Q by the calculation means 82 from the power generation amount W read by the reading means 81, and the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Based on Vr), the target flow rate Vr is calculated. At this time, due to the decrease in the calorific value of the auxiliary fuel gas F2, the calorific value of the mixed fuel gas F3 at the time of measurement is smaller than the set calorific value Hr, and the flow rate V of the mixed fuel gas F3 at the time of measurement becomes the target flow rate Vr. More than that. Therefore, the gas mixing controller 8 controls the adjustment unit 83 to increase the opening of the mixed combustion
また、本例においては、ガス混合用コントローラ8における調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅(流量幅)αを超えて多いときには(図3のS105)、混焼率制御弁71の開度を所定量増加させる(S106)。
これにより、副燃料ガスF2の発熱量が減少した分は、主燃料ガスF1の混合比率を上昇させることによって補正し、混合燃料ガスF3の発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
なお、混合燃料ガスF3の流量Vが増加したままの状態を維持すると、混合燃料ガスF3に対する燃焼用空気Aの過剰率を示す空気比が変化することになる。
Further, in this example, the adjusting means 83 in the gas mixing controller 8 is used when the measured flow rate V of the mixed fuel gas F3 is greater than the target flow rate Vr and exceeds a predetermined dead band width (flow rate width) α (see FIG. 3 S105), the opening degree of the mixed firing
Thereby, the amount of decrease in the calorific value of the auxiliary fuel gas F2 is corrected by increasing the mixing ratio of the main fuel gas F1, and the calorific value of the mixed fuel gas F3 is maintained at the set calorific value Hr. The air ratio at can be maintained at a predetermined target air ratio.
If the state in which the flow rate V of the mixed fuel gas F3 remains increased, the air ratio indicating the excess ratio of the combustion air A with respect to the mixed fuel gas F3 changes.
一方、副燃料ガスF2の組成等の変化によりその発熱量が増加したときには、混合燃料ガスF3の発熱量が設定発熱量Hrよりも増加する。このとき、発電機3による発電量Wを所定の目標発電量に維持するために、メインコントローラ5は、スロットルバルブ21の開度を減少させる。これにより、流量計72によって測定する混合燃料ガスF3の流量Vが減少する。
On the other hand, when the calorific value increases due to a change in the composition of the auxiliary fuel gas F2, the calorific value of the mixed fuel gas F3 increases from the set calorific value Hr. At this time, the
そして、ガス混合用コントローラ8は、読込手段81により読み込んだ発電量Wより、算出手段82によって、想定消費熱量Qを算出し、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて、目標流量Vrを算出する。このとき、副燃料ガスF2の発熱量の増加により、測定時における混合燃料ガスF3の発熱量が設定発熱量Hrよりも増加し、測定時における混合燃料ガスF3の流量Vは、目標流量Vrに比べて少なくなる。そのため、ガス混合用コントローラ8は、調整手段83によって、混焼率制御弁71の開度を減少させ、混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。
Then, the gas mixing controller 8 calculates the assumed heat consumption Q by the calculation means 82 from the power generation amount W read by the reading means 81, and the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Based on Vr), the target flow rate Vr is calculated. At this time, due to the increase in the calorific value of the auxiliary fuel gas F2, the calorific value of the mixed fuel gas F3 at the time of measurement increases from the set calorific value Hr, and the flow rate V of the mixed fuel gas F3 at the time of measurement becomes the target flow rate Vr. Compared to less. Therefore, the gas mixing controller 8 controls the adjustment unit 83 to reduce the opening degree of the mixed combustion
これにより、副燃料ガスF2の発熱量が増加した分は、主燃料ガスF1の混合比率を低下させることによって補正し、混合燃料ガスF3の発熱量を設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
また、本例においては、ガス混合用コントローラ8における調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅(流量幅)αを超えて少ないときには(図3のS107)、混焼率制御弁71の開度を所定量減少させる(S108)。
As a result, the amount of increase in the calorific value of the auxiliary fuel gas F2 is corrected by reducing the mixing ratio of the main fuel gas F1, and the calorific value of the mixed fuel gas F3 is maintained at the set calorific value Hr. The air ratio at can be maintained at a predetermined target air ratio.
Further, in this example, the adjusting means 83 in the gas mixing controller 8 is used when the measured flow rate V of the mixed fuel gas F3 is smaller than the target flow rate Vr by exceeding a predetermined dead band width (flow rate width) α (see FIG. 3 S107), the opening degree of the mixed firing
このように、本例の混合ガスコントローラは、混合燃料ガスF3の流量Vが所定の許容範囲内で目標流量Vrとなるよう制御する。そして、ガスエンジン2において、主燃料ガスF1と副燃料ガスF2との2燃料混焼運転を行う際に、副燃料ガスF2の発熱量が変動したときでも、ガスエンジン2へ供給する混合燃料ガスF3の発熱量を所定の設定発熱量Hrに維持することができ、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
また、本例のガス混合装置6は、流量計72及び混焼率制御弁71を用いた簡単な装置構成によって実現することができ、既存の発電システム1に必要最小限の設備変更で適用することができる。
Thus, the mixed gas controller of this example controls the flow rate V of the mixed fuel gas F3 to be the target flow rate Vr within a predetermined allowable range. In the
In addition, the
なお、混合燃料ガスF3の流量Vが増加したままの状態を維持すると、混合燃料ガスF3に対する燃焼用空気Aの過剰率を示す空気比が大きくなって(ガスリーンになって)、ガスエンジン2において失火が発生するおそれがある。これとは逆に、混合燃料ガスF3の流量Vが減少したままの状態を維持すると、空気比が小さくなって(ガスリッチになって)、ガスエンジン2の排気ガス中の窒素酸化物(NOx)濃度が増加するおそれがある。これらに対し、本例においては、上記のごとく、混合燃料ガスF3の流量V及び空気比を適切に制御することができ、失火の発生及び窒素酸化物濃度の増加を効果的に防止することができる。
If the flow rate V of the mixed fuel gas F3 is kept increased, the air ratio indicating the excess ratio of the combustion air A to the mixed fuel gas F3 increases (becomes lean), and the
それ故、本例の発電システム1に用いるガス混合装置6によれば、簡単な装置構成で既存の発電システム1に必要最小限の設備変更で適用することができると共に、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができ、ガスエンジン2を安定して運転することができる。また、ガスエンジン2の排気ガス中における窒素酸化物(NOx)の濃度を低く維持し、失火等が発生することも効果的に防止することができる。
Therefore, according to the
なお、混焼率制御弁71Aを副燃料配管62に設けた場合(図1の破線参照。)においても、上記と同様の作用効果を得ることができる。ただし、この場合には、副燃料ガスF2の発熱量が変動し易いことより、主燃料配管61に設ける場合に比べて制御性が悪くなるおそれがある。そのため、混焼率制御弁71は主燃料配管61に設ける方が好ましい。
また、混焼率制御弁71は、主燃料配管61及び副燃料配管62の両方に設けることもできる。混焼率制御弁71の配設位置については、以下の実施例2においても同様である。
Even when the mixed combustion
The mixed combustion
また、混焼率制御弁71Aを副燃料配管62に設けた場合において、副燃料ガスF2の組成等の変化によりその発熱量が減少したときには、ガス混合用コントローラ8は、調整手段83によって、混焼率制御弁71Aの開度を減少させ、混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスF2の発熱量が減少した分は、副燃料ガスF2の混合比率を低下させることによって補正し、混合燃料ガスF3の発熱量Hを設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
Further, in the case where the mixed combustion
また、混焼率制御弁71Aを副燃料配管62に設けた場合において、副燃料ガスF2の組成等の変化によりその発熱量が増加したときには、ガス混合用コントローラ8は、調整手段83によって、混焼率制御弁71Aの開度を増加させ、混合燃料ガスF3の流量Vが目標流量Vrとなるように制御する。これにより、副燃料ガスF2の発熱量が増加した分は、副燃料ガスF2の混合比率を上昇させることによって補正し、混合燃料ガスF3の発熱量Hを設定発熱量Hrに維持し、ガスエンジン2における空気比を所定の目標空気比に維持することができる。
Further, in the case where the mixed combustion
(実施例2)
本例のガス混合装置6は、図5に示すごとく、夏期と冬期との差に代表されるように、外気温の変化によって燃焼用空気Aと混合燃料ガスF3との温度差が大きくなったときでも、この温度差を考慮して、ガス混合用コントローラ8において算出する目標流量Vrを補正するよう構成した例である。
具体的には、本例のガス混合装置6は、同図に示すごとく、空気配管41へ吸い込まれる燃焼用空気Aの温度Tを測定する空気用温度計74と、燃料配管42へ供給される混合燃料ガスF3の温度Tgを測定する燃料用温度計75とを備えている。空気用温度計74は、空気配管41の入口部、空気配管41の周辺等に設けることができる。燃料用温度計75は、混合燃料配管63内の混合燃料ガスF3の温度Tgを測定するよう、混合燃料配管63に設けてあり、ガス混合装置6とユニット化してある。
(Example 2)
As shown in FIG. 5, the
Specifically, the
本例のガス混合用コントローラ8における読込手段81は、空気用温度計74によって測定した燃焼用空気Aの温度Tと、燃料用温度計75によって測定した混合燃料ガスF3の温度Tgとを読み込むよう構成してある。
そして、本例のガス混合用コントローラ8における算出手段82は、空気用温度計74によって測定した燃焼用空気Aの温度Tと、燃料用温度計75によって測定した混合燃料ガスF3の温度Tgとの差を考慮して、上記目標流量Vrを補正して算出するよう構成してある。
The reading means 81 in the gas mixing controller 8 of this example reads the temperature T of the combustion air A measured by the
Then, the calculation means 82 in the gas mixing controller 8 of this example calculates the temperature T of the combustion air A measured by the
より具体的には、図6のフローチャートに示すように、本例のガス混合用コントローラ8の制御動作においては、算出手段82は、測定した発電量Wを出力するために消費される単位時間当たりの想定消費熱量Q(MJ/h)を、発電量と消費熱量との関係マップBより算出する(ステップS103)。
そして、混合燃料ガスF3の目標流量Vrを、混合燃料ガスF3の発熱量を設定発熱量Hrに維持して測定した時点の発電量Wを出力するための流量Vrとして、想定消費熱量Qと設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出する(S104)。
More specifically, as shown in the flowchart of FIG. 6, in the control operation of the gas mixing controller 8 of this example, the calculation means 82 per unit time consumed to output the measured power generation amount W. Is calculated from the relationship map B between the power generation amount and the heat consumption amount (step S103).
Then, the target flow rate Vr of the mixed fuel gas F3 is set to the assumed heat consumption Q as the flow rate Vr for outputting the power generation amount W at the time when the heat generation amount of the mixed fuel gas F3 is maintained at the set heat generation amount Hr. Calculation is based on the relationship with the heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr) (S104).
次いで、補正目標流量Vr’を、燃焼用空気Aの温度をT(℃)とすると共に、混合燃料ガスF3の温度をTg(℃)として、次の式(1)に基づいて算出する(S104’)。
Vr’=Vr×{(273+Tg)/(273+T)}1/2 ・・・(1)
そして、本例の調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量Vが補正目標流量Vr’よりも、所定の不感帯としての流量幅αを超えて多いときには(S105)、混焼率制御弁71の開度を所定量増加させる(S106)。一方、調整手段83は、測定した混合燃料ガスF3の流量Vが補正目標流量Vr’よりも、所定の不感帯としての流量幅αを超えて少ないときには(S107)、混焼率制御弁71の開度を所定量減少させる(S108)。
なお、本例の図6のフローチャートにおいて、特に説明のない事項については上記実施例1の図3の場合と同様である。
Next, the corrected target flow rate Vr ′ is calculated based on the following equation (1), where the temperature of the combustion air A is T (° C.) and the temperature of the mixed fuel gas F3 is Tg (° C.) (S104). ').
Vr ′ = Vr × {(273 + Tg) / (273 + T)} 1/2 (1)
Then, when the measured flow rate V of the mixed fuel gas F3 is larger than the corrected target flow rate Vr ′ and exceeds the flow rate width α as a predetermined dead zone (S105), the adjusting unit 83 of the present example controls the mixed combustion
In the flowchart of FIG. 6 of this example, items that are not particularly described are the same as those in FIG. 3 of the first embodiment.
これにより、本例においては、外気温の変化によって燃焼用空気Aと混合燃料ガスF3との温度差が大きくなったときでも、この温度差を考慮して目標流量Vrを補正した補正目標流量Vr’を用いることにより、上記設定発熱量Hr及び上記目標空気比をより安定して維持することができる。
本例においても、その他の構成は上記実施例1と同様であり、上記実施例1と同様の作用効果を得ることができる。
As a result, in this example, even when the temperature difference between the combustion air A and the mixed fuel gas F3 becomes large due to a change in the outside air temperature, the corrected target flow rate Vr in which the target flow rate Vr is corrected in consideration of this temperature difference. By using ', the set heat generation amount Hr and the target air ratio can be maintained more stably.
Also in this example, other configurations are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
1 発電システム
2 ガスエンジン
21 スロットルバルブ
3 発電機
31 電力計
41 空気配管
42 燃料配管
43 混合気供給配管
5 メインコントローラ
6 ガス混合装置
61 主燃料配管
62 副燃料配管
63 混合燃料配管
71 混焼率制御弁
72 流量計
73 圧力計
74 空気用温度計
75 燃料用温度計
8 ガス混合用コントローラ
81 読込手段
82 算出手段
83 調整手段
F1 主燃料ガス
F2 副燃料ガス
F3 混合燃料ガス
A 燃焼用空気
G 混合気
W 発電量
Q 想定消費熱量
B 関係マップ
V 流量
Vr 目標流量
Hr 設定発熱量
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
上記発電システムは、上記発電機の発電量を測定する電力計と、空気配管から吸い込んだ燃焼用空気と燃料配管に供給された上記混合燃料ガスとを混合させて混合気を作り出す混合気供給配管と、該混合気供給配管に配設して、上記ガスエンジンへ供給する上記混合気の流量を調整するためのスロットルバルブと、該スロットルバルブの開度を調整して上記発電機の発電量を所定の目標発電量に制御するメインコントローラとを備えており、
上記ガス混合装置は、上記燃料配管に供給される上記混合燃料ガスの流量を測定する流量計と、上記副燃料ガスと混合される上記主燃料ガスの流量又は上記主燃料ガスと混合される上記副燃料ガスの流量を調整するための混焼率制御弁と、上記流量計による測定値に基づいて上記混焼率制御弁の開度を調整するよう構成したガス混合用コントローラとを備えていると共に、上記ガスエンジンへ供給する上記混合燃料ガスの単位体積当たりの発熱量を所定の設定発熱量Hrに維持するよう構成してあり、
上記ガス混合用コントローラは、上記電力計によって測定した発電量Wを読み込むと共に、上記流量計によって測定した上記混合燃料ガスの流量Vを読み込む読込手段と、
上記測定した発電量Wを出力するために上記ガスエンジンにおいて消費される単位時間当たりの想定消費熱量Qを、発電量と消費熱量との関係マップより算出し、上記混合燃料ガスの目標流量Vrを、上記想定消費熱量Qと上記設定発熱量Hrとの関係(Q=Hr×Vr)に基づいて算出する算出手段と、
上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrとなるよう、上記混焼率制御弁の開度を調整する調整手段とを備えていることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置。 A mixed fuel gas equipped with a power generation system configured to operate a generator by operating a gas engine and mixed with a main fuel gas such as city gas and a sub fuel gas such as biogas in the power generation system A gas mixing device configured to supply
The power generation system includes a wattmeter that measures the amount of power generated by the generator, a mixture supply pipe that creates a mixture by mixing combustion air sucked from an air pipe and the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe And a throttle valve disposed in the mixture supply pipe for adjusting the flow rate of the mixture supplied to the gas engine, and the amount of power generated by the generator by adjusting the opening of the throttle valve. A main controller that controls to a predetermined target power generation amount,
The gas mixing device includes a flow meter for measuring a flow rate of the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe, and a flow rate of the main fuel gas mixed with the sub fuel gas or the main fuel gas. A mixed-burning rate control valve for adjusting the flow rate of the auxiliary fuel gas, and a gas mixing controller configured to adjust the opening of the mixed-burning rate control valve based on the measurement value by the flow meter, The heat generation amount per unit volume of the mixed fuel gas supplied to the gas engine is configured to maintain a predetermined set heat generation amount Hr,
The gas mixing controller reads a power generation amount W measured by the wattmeter, and reads a flow rate V of the mixed fuel gas measured by the flow meter,
An estimated heat consumption Q per unit time consumed in the gas engine in order to output the measured power generation amount W is calculated from a relationship map between the power generation amount and the heat consumption, and the target flow rate Vr of the mixed fuel gas is calculated. Calculating means for calculating based on the relationship between the assumed heat consumption Q and the set heat generation amount Hr (Q = Hr × Vr);
A gas mixing apparatus for use in a power generation system, comprising: an adjusting means for adjusting an opening of the mixed combustion rate control valve so that the measured flow rate V of the mixed fuel gas becomes the target flow rate Vr.
上記ガス混合用コントローラにおける上記算出手段は、上記空気用温度計によって測定した上記燃焼用空気の温度と、上記燃料用温度計によって測定した上記混合燃料ガスの温度との差を考慮して、上記目標流量Vrを補正して算出するよう構成してあることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置。 2. The gas mixing device according to claim 1, wherein the gas mixing device is an air thermometer that measures the temperature of the combustion air sucked into the air pipe, and a fuel that measures the temperature of the mixed fuel gas supplied to the fuel pipe. Equipped with a thermometer,
The calculation means in the gas mixing controller takes into account the difference between the temperature of the combustion air measured by the air thermometer and the temperature of the mixed fuel gas measured by the fuel thermometer. A gas mixing apparatus used for a power generation system, wherein the target flow rate Vr is corrected and calculated.
かつ、上記発電システムにおける上記燃料配管に上記混合燃料配管を接続することによって、既に設置した上記発電システムに対して装備するよう構成してあることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置。 3. The gas mixing device according to claim 1, wherein the gas mixing device joins the main fuel pipe through which the main fuel gas passes, the sub fuel pipe through which the sub fuel gas passes, and the sub fuel pipe and the main fuel pipe. A mixed fuel pipe through which the mixed fuel gas passes, the flow meter disposed in the mixed fuel pipe, the mixed combustion rate control valve disposed in the main fuel pipe or the auxiliary fuel pipe, and the gas mixing It is configured as a unit integrated with the controller,
A gas mixing apparatus used for a power generation system, wherein the mixed fuel pipe is connected to the fuel pipe in the power generation system so as to be equipped with respect to the already installed power generation system.
上記ガス混合用コントローラにおける上記調整手段は、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて多いときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量増加させ、一方、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて少ないときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量減少させることにより、上記混合燃料ガスの流量Vが所定の許容範囲内で上記目標流量Vrとなるよう制御するよう構成してあることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置。 In the case where the flow rate of the main fuel gas is adjusted by the mixed combustion rate control valve according to any one of claims 1 to 3,
When the measured flow rate V of the mixed fuel gas is greater than the target flow rate Vr and exceeds a flow rate width as a predetermined dead band width, the adjusting means in the gas mixing controller opens the mixed combustion rate control valve. On the other hand, when the measured flow rate V of the mixed fuel gas is smaller than the target flow rate Vr, exceeding the flow rate width as a predetermined dead zone width, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is increased. A gas mixing device used in a power generation system, wherein the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to be the target flow rate Vr within a predetermined allowable range by decreasing the predetermined amount.
上記ガス混合用コントローラにおける上記調整手段は、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて多いときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量減少させ、一方、上記測定した上記混合燃料ガスの流量Vが上記目標流量Vrよりも、所定の不感帯幅としての流量幅を超えて少ないときには、上記混焼率制御弁の開度を所定量増加させることにより、上記混合燃料ガスの流量Vが所定の許容範囲内で上記目標流量Vrとなるよう制御するよう構成してあることを特徴とする発電システムに用いるガス混合装置。 In any one of Claims 1-3, When comprised so that the flow volume of the said auxiliary fuel gas may be adjusted with the said mixed combustion rate control valve,
When the measured flow rate V of the mixed fuel gas is greater than the target flow rate Vr and exceeds a flow rate width as a predetermined dead band width, the adjusting means in the gas mixing controller opens the mixed combustion rate control valve. On the other hand, when the measured flow rate V of the mixed fuel gas is less than the target flow rate Vr, exceeding the flow rate width as a predetermined dead zone width, the opening degree of the mixed combustion rate control valve is reduced. A gas mixing apparatus used in a power generation system, wherein the flow rate V of the mixed fuel gas is controlled to be the target flow rate Vr within a predetermined allowable range by increasing the predetermined amount.
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