JP2014080892A

JP2014080892A - Gas engine system

Info

Publication number: JP2014080892A
Application number: JP2012228291A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Terakado; 貴芳寺門; Yuji Oda; 裕司小田; Shinnosuke Nagafune; 信之介長船; Yuki Koshiba; 勇紀小柴
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2014-05-08

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas engine system taking into consideration a system for making comprehensive and maximum use of a thermal energy source such as liquefied natural gas, engine exhaust gas or engine cooling water.SOLUTION: A gas engine system 10 for a gas engine 15 equipped with a supercharger 11 includes a liquefied fuel source 13, a first vaporizer 14 for vaporizing liquefied fuel in the liquefied fuel source 13, and a first supplied air cooler 12 for cooling air supplied from the supercharger 11. The first vaporizer 14 is arranged in an air suction path r3 of the supercharger 11, and the supercharger 11 is equipped with a turbine generator 17 for taking out the subtraction of the driving power of the supercharger 11 reduced with sucked air cooled by the first vaporizer 14, as electric power.

Description

本発明は、ガスエンジンシステムに関し、特には、過給機を備えたガスエンジンにおいて、液化燃料を気化する際に得られる冷熱を有効活用したガスエンジンシステムに関するものである。 The present invention relates to a gas engine system, and more particularly to a gas engine system that effectively uses cold energy obtained when vaporizing liquefied fuel in a gas engine equipped with a supercharger.

従来、図１０に示すようなガスエンジンシステム１が知られている。
このガスエンジンシステム１は、過給機２と、給気冷却器３（インタークーラ）と、ガスエンジン４とを具備する。また、このガスエンジンシステム１は、液化天然ガスタンク５（以下、ＬＮＧタンク５）とＬＮＧ気化器６とを備える。
すなわちこのガスエンジンシステム１では、ＬＮＧタンク５からの液化天然ガス（以下、ＬＮＧ）をＬＮＧ気化器６で気化し、気化ＬＮＧをガスエンジン４の給気経路を介してガスエンジン４に供給している。そして、ガスエンジン４を駆動させてガスエンジン４の排気を排気路を通して過給機２のタービンを介して排気させている。
その際、ガスエンジンシステム１では、ガスエンジン４を駆動させて発電機７を回して電力を取り出すことができる。
このように、上記ガスエンジンシステム１は、冷熱源である液化天然ガス（ＬＮＧ）、エンジン排気ガス、エンジン冷却水などの熱エネルギー源がある。ここでは液化天然ガス（ＬＮＧ）は、ＬＮＧ気化器６が海水などの水加熱手段によりＬＮＧを気化させて燃料として利用するようにしている。その際、過給機２では、コンプレッサの動力により、過給機２に吸い込まれた空気を圧縮して、高温高圧の空気として給気冷却器３（インタークーラ）を介してガスエンジン４へ燃焼用空気として供されるようになっている。その場合、給気用冷却器３は過給機２からの高温高圧の空気を外部の熱源によって冷却している。 Conventionally, a gas engine system 1 as shown in FIG. 10 is known.
The gas engine system 1 includes a supercharger 2, an air supply cooler 3 (intercooler), and a gas engine 4. The gas engine system 1 includes a liquefied natural gas tank 5 (hereinafter referred to as LNG tank 5) and an LNG vaporizer 6.
That is, in this gas engine system 1, liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG) from the LNG tank 5 is vaporized by the LNG vaporizer 6, and the vaporized LNG is supplied to the gas engine 4 through the air supply path of the gas engine 4. Yes. And the gas engine 4 is driven and the exhaust of the gas engine 4 is exhausted through the exhaust passage through the turbine of the supercharger 2.
At that time, in the gas engine system 1, the gas engine 4 can be driven and the generator 7 can be rotated to extract electric power.
As described above, the gas engine system 1 includes thermal energy sources such as liquefied natural gas (LNG), engine exhaust gas, and engine cooling water, which are cold heat sources. Here, liquefied natural gas (LNG) is used as fuel by the LNG vaporizer 6 vaporizing LNG by water heating means such as seawater. At that time, the supercharger 2 compresses the air sucked into the supercharger 2 by the power of the compressor and burns it as high-temperature and high-pressure air to the gas engine 4 via the air supply cooler 3 (intercooler). It is designed to serve as working air. In that case, the air supply cooler 3 cools the high-temperature and high-pressure air from the supercharger 2 by an external heat source.

一方、特許文献１に開示されるガスエンジンシステムでは、液化天然ガスを水加熱方式により気化し、その気化された天然ガスを燃料として、ガスエンジンを駆動するとともに、そのガスエンジンに供給する燃焼用空気の供給量を過給機で増加するように構成している。
すなわち、特許文献１では、液化天然ガスを水加熱方式により気化する気化器を用いて、気化器での気化により、冷却された冷水を冷却熱源として、過給機に供給される燃焼用空気を冷却する旨、記載されている。 On the other hand, in the gas engine system disclosed in Patent Document 1, liquefied natural gas is vaporized by a water heating method, and the gas engine is driven using the vaporized natural gas as fuel, and is supplied to the gas engine. The air supply amount is increased by a supercharger.
That is, in Patent Document 1, using a vaporizer that vaporizes liquefied natural gas by a water heating method, the combustion air supplied to the supercharger is obtained by using the cooled cold water as a cooling heat source by vaporization in the vaporizer. It states that it is cooled.

また、特許文献２には、液化ガス貯蔵設備およびこれを用いた船舶あるいは海洋構造物が開示されている。すなわち、特許文献２では、液化ガスの蒸発ロスをなくし、全体の所要動力を低減するために、ＬＮＧを貯蔵する貯蔵タンクと、貯蔵タンク内で蒸発したボイルオフガスを取り出し、再液化した後、再液化されたＬＮＧを貯蔵タンクに戻す再液化装置とを備える。また、液化ガス貯蔵設備は、貯蔵タンク内から取り出したＬＮＧの圧力を上昇させた後、ガス化して、使用する再ガス化プラントを備え、再液化装置の液化燃料源として、再ガス化プラントにおけるＬＮＧの冷熱を利用可能としている。 Patent Document 2 discloses a liquefied gas storage facility and a ship or marine structure using the same. That is, in Patent Document 2, in order to eliminate the evaporation loss of the liquefied gas and reduce the overall required power, the storage tank for storing LNG and the boil-off gas evaporated in the storage tank are taken out, re-liquefied, and then recycled. And a re-liquefaction device for returning the liquefied LNG to the storage tank. The liquefied gas storage facility includes a regasification plant to be used after increasing the pressure of the LNG taken out from the storage tank, and is used as a liquefied fuel source of the reliquefaction device in the regasification plant. The cold energy of LNG can be used.

また、特許文献３では、ガスタービンの給気を冷却するガスタービン吸気冷却設備が開示されている。
すなわち、このガスタービンの吸気冷却設備は、ＬＮＧの冷熱を中間媒体を介して第１の液化燃料に伝達する第１の熱交換器と、第１の液化燃料の冷熱を、第２の液化燃料に伝達する第２熱交換器と、第２の液化燃料の冷熱を伝達してガスタービン吸気を冷却する給気冷熱器とを備えている。
さらに換言すれば、特許文献３は、液化燃料の凍結を防止して、ＬＮＧ冷熱を安全に利用しながら、ガスタービンの吸気を冷却する設備を提供し、さらには、蓄熱器の放熱運転と蓄熱運転を同時に大量に行うようにしたものである。 Patent Document 3 discloses a gas turbine intake cooling facility that cools the supply air of the gas turbine.
That is, the intake-air cooling facility of the gas turbine includes a first heat exchanger that transmits the cold heat of LNG to the first liquefied fuel via the intermediate medium, and the cold heat of the first liquefied fuel as the second liquefied fuel. And a charge air cooler that transmits the cold heat of the second liquefied fuel to cool the gas turbine intake air.
In other words, Patent Document 3 provides a facility for cooling the intake of the gas turbine while preventing freezing of the liquefied fuel and safely using the LNG cold heat. A large amount of driving is performed at the same time.

また、特許文献４に開示されるコンバインドサイクル発電装置では、ＬＮＧの冷熱を有効に利用して、効率よく発電を行うとしている。すなわち、特許文献４では、空気圧縮機に給気する空気をＬＮＧ冷熱により０℃以下に冷却する空気冷却器および蒸気タービン出口の蒸気をＬＮＧ冷熱により復水とする復水器を備えている。 Moreover, in the combined cycle power generation device disclosed in Patent Document 4, power is efficiently generated by effectively using the cold heat of LNG. That is, Patent Document 4 includes an air cooler that cools the air supplied to the air compressor to 0 ° C. or less by LNG cooling and a condenser that condenses the steam at the outlet of the steam turbine by LNG cooling.

さらに、特許文献５では、ガスタービンの吸気を、ガスタービンを駆動させる燃料（ＬＮＧ）を用いて冷却するガスタービン吸気冷却設備及びその運転方法を開示している。
すなわち、特許文献５では、熱媒体の凍結を防止してＬＮＧ冷熱を安全に利用しながら、ガスタービンの吸気を冷却するとともに、蓄熱器の放熱運転と蓄熱運転を同時に大量に行うことを目的としている。
そのために特許文献５においては、ガスタービンの吸気を熱媒体により直接、若しくは間接的に冷却することが開示されている。 Further, Patent Document 5 discloses a gas turbine intake air cooling facility that cools the intake air of a gas turbine using fuel (LNG) that drives the gas turbine, and an operation method thereof.
That is, Patent Document 5 aims to cool the intake air of the gas turbine and to perform a large amount of heat radiation operation and heat storage operation of the heat accumulator at the same time while preventing freezing of the heat medium and using LNG cold heat safely. Yes.
Therefore, Patent Document 5 discloses that the intake air of the gas turbine is directly or indirectly cooled by a heat medium.

特開２００６−１７７２１３号公報JP 2006-177213 A 特開２００９−２０４０２６号公報JP 2009-204026 A 特開平７−１１９４８７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-119487 特開２００２−４８１３号公報JP 2002-4813 A 特許第２９５４４６６号Japanese Patent No. 295466

上記したガスエンジンシステム１は、冷熱源である液化天然ガス（ＬＮＧ）、エンジン排気ガス、エンジン冷却水などの熱エネルギー源があるにも関わらず、前述のように、給気用冷却器３は外部の熱源によって冷却している。またガスエンジンシステム１は、ＬＮＧ気化器６においても、熱交換によって得られた冷熱は無駄に捨てられるだけであった。
したがって、ガスエンジンシステムにおいては、ＬＮＧ気化器において、熱交換によって得られた冷熱を有効活用することは、熱効率上、重要である。 Although the gas engine system 1 described above has a thermal energy source such as liquefied natural gas (LNG), engine exhaust gas, engine cooling water or the like as a cold heat source, as described above, It is cooled by an external heat source. Further, in the gas engine system 1, the cold energy obtained by the heat exchange was only discarded in the LNG vaporizer 6.
Therefore, in the gas engine system, it is important in terms of thermal efficiency to effectively use the cold energy obtained by heat exchange in the LNG vaporizer.

しかるに前述の特許文献１では、液化天然ガスを水加熱方式により気化する気化器を用いて、気化器での気化により、冷却された冷水を冷却熱源として、過給機に供給される燃焼用空気を冷却するだけで、直接的にＬＮＧの冷熱で過給機吸込み空気を冷却しているわけではない。 However, in Patent Document 1 described above, combustion air is supplied to a supercharger by using a vaporizer that vaporizes liquefied natural gas by a water heating method and using the cooled cold water as a cooling heat source by vaporization in the vaporizer. However, the supercharger intake air is not directly cooled by the cold heat of LNG.

また、特許文献２では、再液化装置の液化燃料源として、再ガス化プラントにおけるＬＮＧの冷熱を利用可能としているとしても、過給機の吸込み空気をＬＮＧの冷熱を利用して冷却するという構成ではない。 Moreover, in patent document 2, even if it is made possible to utilize the cold heat of LNG in a regasification plant as a liquefied fuel source of a reliquefaction apparatus, the structure which cools the suction air of a supercharger using the cold heat of LNG is not.

また、特許文献３においては、ガスタービンの吸気を直接、若しくは間接的に冷却する液化燃料の凍結を防止するために、ＬＮＧの冷熱を安全にかつ効率的に利用して、ガスタービンの吸気を冷却するとしている。しかしながら特許文献３は、その他、熱エネルギー源を総合的、最大限に活用したことにはならない。 Further, in Patent Document 3, in order to prevent freezing of the liquefied fuel that directly or indirectly cools the intake air of the gas turbine, the cold heat of the LNG is used safely and efficiently, and the intake air of the gas turbine is It is supposed to cool. However, Patent Document 3 does not utilize the thermal energy source comprehensively and maximally.

また、特許文献４では、空気圧縮機に給気する空気をＬＮＧ冷熱により０℃以下に冷却する空気冷却器を備えているとしても、特許文献４はその他、熱エネルギー源を総合的、最大限に活用したことにはならない。 Further, in Patent Document 4, even if an air cooler that cools the air supplied to the air compressor to 0 ° C. or less by LNG cold heat is used, Patent Document 4 provides other comprehensive and maximum heat energy sources. It was not used for

さらに、特許文献５では、ガスタービンの吸気を熱媒体により直接、若しくは間接的に冷却することが開示されているとしても、特許文献３、４同様、特許文献５はその他、熱エネルギー源を総合的、最大限に活用したことにはならない。 Further, even if Patent Document 5 discloses that the intake air of the gas turbine is directly or indirectly cooled by a heat medium, Patent Document 5 is similar to Patent Documents 3 and 4 in that other thermal energy sources are integrated. It does not mean that it is fully utilized.

そこで、ガスエンジンシステムにおいては、熱エネルギー源を総合的、最大限に活用するため、熱源の一つのＬＮＧを有効活用するために、ＬＮＧの冷熱で過給機吸込み空気を冷却することが提案されている。
ＬＮＧ冷熱を利用する場合、ＬＮＧの冷熱で過給機吸込み空気を冷却することができ、これにより過給機駆動動力を低減することができる。この場合、過給機の駆動動力は、次式のように表わすことができる。
Ｌｃ＝１／ηｃ・κ／κ−１・Ｔｃ・Ｒ・（πｃκ−１／κ−１）・Ｇｓ ……（１）
ここで、Ｌｃ：過給機駆動動力、ηｃ：過給機効率、κ：比熱比、Ｔｃ：過給機吸込み温度、Ｒ：気体定数、πｃ：過給機圧力比、Ｇｓ：給気流量
上記の式からは、過給機吸込み温度Ｔｃが下がれば、必要な過給機の駆動動力Ｌｃが下がることがわかる（ただし、給気流量Ｇｓを一定量とした場合）。 Therefore, in the gas engine system, in order to utilize the thermal energy source comprehensively and maximally, in order to effectively use one LNG of the heat source, it is proposed to cool the supercharger intake air with the cold heat of the LNG. ing.
When LNG cold heat is used, the supercharger intake air can be cooled by the cold heat of LNG, whereby the supercharger drive power can be reduced. In this case, the driving power of the supercharger can be expressed as the following equation.
Lc = 1 / ηc · κ / κ-1 · Tc · R · (πcκ-1 / κ-1) · Gs (1)
Here, Lc: supercharger drive power, ηc: supercharger efficiency, κ: specific heat ratio, Tc: supercharger suction temperature, R: gas constant, πc: supercharger pressure ratio, Gs: charge air flow rate From the above equation, it can be seen that if the supercharger suction temperature Tc decreases, the required driving power Lc of the supercharger decreases (provided that the supply air flow rate Gs is a constant amount).

しかしながら、冷熱源である液化天然ガス（ＬＮＧ）の冷熱を利用するだけでは、ガスエンジンシステムの熱エネルギー源を総合的、最大限に活用したことにはならない。ここにガスエンジンシステムの改善の余地があるといえる。
本発明は以上のような観点から提案されたものであって、液化天然ガス、エンジン排気ガス、エンジン冷却水などの熱エネルギー源を総合的、かつ最大限活用するためのシステムを考慮した、ガスエンジンシステムを提供することを目的とする。 However, merely utilizing the cold heat of liquefied natural gas (LNG), which is a cold heat source, does not mean that the heat energy source of the gas engine system is comprehensively and fully utilized. It can be said that there is room for improvement of the gas engine system.
The present invention has been proposed from the above viewpoint, and considers a system for comprehensively and maximally utilizing thermal energy sources such as liquefied natural gas, engine exhaust gas, and engine cooling water. An object is to provide an engine system.

上記の課題を改善するために、本発明にかかる請求項１では、過給機を備えたガスエンジンのガスエンジンシステムにおいて、液化燃料源と、液化燃料源における液化燃料を気化する第１の気化器と、過給機からの給気を冷却する第１の給気冷却器と、を備え、第１気化器は、過給機の空気吸込み路に配設され、過給機は、第１気化器により冷却された吸込み空気により低減した過給機の駆動動力の差分を、電力として取り出すタービン発電機、を備えたことを特徴とする。 In order to improve the above-described problems, according to a first aspect of the present invention, in a gas engine system of a gas engine provided with a supercharger, a liquefied fuel source and a first vaporization for vaporizing the liquefied fuel in the liquefied fuel source. And a first charge air cooler that cools the supply air from the supercharger, wherein the first carburetor is disposed in the air suction passage of the supercharger, It is characterized by comprising a turbine generator that extracts, as electric power, the difference in driving power of the supercharger reduced by the intake air cooled by the vaporizer.

これにより、過給機の空気吸込み路に配設された第１気化器において、過給機の吸込み空気と、液化燃料源における液化燃料との熱交換で、液化燃料は空気からの熱で気化し、空気は液化燃料の冷熱で冷却され、過給機吸込み温度が低下する。
過給機吸込み温度が低下することで、過給機駆動動力は低下し、その差分のエネルギーを、ターボ発電機で電力として取り出すことができる。 Thus, in the first carburetor disposed in the air suction path of the supercharger, the liquefied fuel is removed by heat from the air by heat exchange between the suction air of the supercharger and the liquefied fuel in the liquefied fuel source. The air is cooled by the cold heat of the liquefied fuel, and the supercharger suction temperature is lowered.
When the supercharger suction temperature decreases, the supercharger drive power decreases, and the energy of the difference can be taken out as electric power by the turbo generator.

また、請求項２にかかる発明では、第１給気冷却器は、液化燃料源の液化燃料により冷却させることを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the first charge air cooler is cooled by liquefied fuel from a liquefied fuel source.

これにより、液化燃料により生じる冷熱を、過給機に吸い込まれる空気だけでなく、第１給気冷却器において、過給機出口側の燃焼用空気をも冷却することに活用され、一層、液化燃料の冷熱の有効活用が図られる。 As a result, the cooling heat generated by the liquefied fuel is utilized not only for cooling the air sucked into the supercharger but also for cooling the combustion air on the supercharger outlet side in the first charge air cooler. Effective utilization of the cold energy of the fuel is planned.

また、請求項３にかかる発明では、第１給気冷却器の出口側にさらに第２の給気冷却器を配設した、ことを特徴とする。 The invention according to claim 3 is characterized in that a second air supply cooler is further disposed on the outlet side of the first air supply cooler.

過給機に吸い込まれる空気、並びに過給機出口側の燃焼用空気を第１給気冷却器において液化燃料の冷熱を利用して冷却し、第１給気冷却器の出口側に配設した第２給気冷却器により、さらに冷却することができる。これにより、第２給気冷却器の出口側の混合空気の温度を、ガスエンジンに求められる混合気の温度に適合するものとすることができる。 The air sucked into the supercharger and the combustion air on the supercharger outlet side are cooled by using the cold energy of the liquefied fuel in the first charge air cooler and disposed on the outlet side of the first charge air cooler. Further cooling can be performed by the second air supply cooler. Thereby, the temperature of the mixed air on the outlet side of the second charge air cooler can be adapted to the temperature of the mixed gas required for the gas engine.

また、請求項４にかかる発明では、ガスエンジンからの排熱を、液化燃料源の液化燃料から気化した気化燃料の加熱源として用いたことを特徴とする。 The invention according to claim 4 is characterized in that the exhaust heat from the gas engine is used as a heating source of vaporized fuel vaporized from the liquefied fuel of the liquefied fuel source.

ガスエンジンからの排熱を、液化燃料源の液化燃料から気化した気化燃料の加熱源として用いたことで、気化燃料の温度をガスエンジンに求められる混合気の温度に適合するものとすることができる。 By using the exhaust heat from the gas engine as a heating source for the vaporized fuel vaporized from the liquefied fuel of the liquefied fuel source, the temperature of the vaporized fuel may be adapted to the temperature of the mixture required for the gas engine. it can.

また、請求項５にかかる発明では、過給機の空気吸込み路に、供給される空気と、液化燃料源からの液化燃料とを予め混合するミキサーを備えた、ことを特徴とする。 Further, the invention according to claim 5 is characterized in that a mixer for previously mixing the supplied air and the liquefied fuel from the liquefied fuel source is provided in the air suction path of the supercharger.

これにより、液化燃料源からの液化燃料を吸込み空気の熱源によって気化する気化器を用いることなく、液化燃料源からの液化燃料を気化し、同時に吸込み空気と気化燃料との混合を行うことができるので、設備を簡略化できる。 This makes it possible to vaporize the liquefied fuel from the liquefied fuel source and simultaneously mix the sucked air and the vaporized fuel without using a vaporizer that vaporizes the liquefied fuel from the liquefied fuel source by the heat source of the sucked air. Therefore, equipment can be simplified.

また、請求項６にかかる発明では、ミキサーの入り口側に、液化燃料源からの液化燃料によって冷却する空気冷却器を配設した、ことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is characterized in that an air cooler for cooling with liquefied fuel from a liquefied fuel source is disposed on the inlet side of the mixer.

予め、空気冷却器において液化燃料源からの液化燃料によって吸込み空気を冷却するとともに液化燃料を気化し、次いでミキサーにより、気化燃料と冷却された吸込み空気との混合を行うことができる。 In the air cooler, the intake air is cooled with the liquefied fuel from the liquefied fuel source and the liquefied fuel is vaporized, and then the vaporized fuel and the cooled intake air can be mixed by the mixer.

また、請求項７にかかる発明では、第１給気冷却器からガスエンジンに至る燃焼用空気供給路に、液化燃料源からの液化燃料を気化して気化燃料を供給する第２の気化器を配設した、ことを特徴とする。 In the invention according to claim 7, the second vaporizer for vaporizing the liquefied fuel from the liquefied fuel source and supplying the vaporized fuel to the combustion air supply path from the first charge air cooler to the gas engine is provided. It is characterized by being arranged.

これにより、過給機の吸込み空気を冷却する第１気化器における気化燃料に加えて液化燃料源からの液化燃料の気化量を増大することができる。 Thereby, in addition to the vaporized fuel in the 1st vaporizer which cools the suction air of a supercharger, the vaporization amount of the liquefied fuel from a liquefied fuel source can be increased.

また、請求項８にかかる発明では、過給機の空気吸込み路に配設された第１気化器と、液化燃料源とを液化燃料を循環させる燃料循環路を配設し、該燃料循環路に分岐して、第１給気冷却器を連絡接続した、ことを特徴とする。 In the invention according to claim 8, a fuel circulation path for circulating the liquefied fuel through the first carburetor disposed in the air suction path of the supercharger and the liquefied fuel source is provided, and the fuel circulation path is provided. The first supply air cooler is connected to and connected to the branch.

これにより、液化燃料の冷熱を過給機に吸い込まれる空気だけでなく、過給機出口側の燃焼用空気をも冷却することに活用される。 Thereby, it is utilized not only for cooling the liquefied fuel cold air into the supercharger but also for cooling the combustion air on the supercharger outlet side.

また、請求項９にかかる発明では、ガスエンジンは、吸込み空気を冷却する際に気化された気化燃料と、液化燃料源において外部からの自然入熱により気化する液化燃料とを用いる、ことを特徴とする。 The invention according to claim 9 is characterized in that the gas engine uses vaporized fuel vaporized when cooling the intake air and liquefied fuel vaporized by natural heat input from the outside in the liquefied fuel source. And

これにより、吸込み空気を冷却する際に気化された気化燃料は勿論、液化燃料源内の液化燃料のうち、外部からの自然入熱により気化する液化燃料をも活用することができるため、無駄のないガスエンジンシステムとすることができる。 As a result, not only the vaporized fuel vaporized when the intake air is cooled, but also the liquefied fuel vaporized by natural heat input from the outside of the liquefied fuel in the liquefied fuel source can be used, so there is no waste. It can be a gas engine system.

さらに、請求項１０にかかる発明では、液化燃料は、ＬＮＧである、ことを特徴とする。 Further, the invention according to claim 10 is characterized in that the liquefied fuel is LNG.

ＬＮＧは、沸点が−１６０℃であり、気化する際に得られる冷熱はガスエンジンシステムに活用する熱エネルギーとして熱効率を高めるのに大いに寄与することができる。 LNG has a boiling point of −160 ° C., and the cold energy obtained upon vaporization can greatly contribute to increasing the thermal efficiency as thermal energy utilized in the gas engine system.

本発明によれば、過給機に吸い込まれる空気温度を冷熱源により冷却することで、過給機の駆動動力を低減させ、その低減された駆動動力の差分を過給機に設けたターボ発電機により電力として取り出すようにしたので、冷熱源の冷熱を有効に利用することができる。
また、本発明によれば過給機に吸い込まれる空気温度の熱交換機と、液化燃料源における液化燃料の気化器とを併用したことで、従来の液化燃料気化器を省略もしくは縮小することができる。
さらに、本発明によれば、ガスエンジンからの排熱を液化燃料源からの液化燃料の気化熱源として用いるなど、ガスエンジンシステムとして熱エネルギー源を総合的、かつ最大限活用することができる。 According to the present invention, the turbo power generation in which the driving power of the supercharger is reduced by cooling the air temperature sucked into the supercharger by the cold heat source, and the difference in the reduced driving power is provided in the supercharger. Since the electric power is taken out by the machine, the cold energy of the cold heat source can be used effectively.
Further, according to the present invention, the conventional liquefied fuel vaporizer can be omitted or reduced by using the heat exchanger having the air temperature sucked into the supercharger and the liquefied fuel vaporizer in the liquefied fuel source. .
Furthermore, according to the present invention, the exhaust heat from the gas engine is used as a vaporization heat source for the liquefied fuel from the liquefied fuel source, so that the thermal energy source can be used comprehensively and maximally as a gas engine system.

本発明にかかるガスエンジンシステムの第１実施形態を示す模式的な系統図である。1 is a schematic system diagram showing a first embodiment of a gas engine system according to the present invention. 第２実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a second embodiment. 第３実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a third embodiment. 第４実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a fourth embodiment. 第５実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a fifth embodiment. 第６実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a sixth embodiment. 第７実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a seventh embodiment. 第８実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing an eighth embodiment. 第９実施形態を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram showing a ninth embodiment. 従来にかかるガスエンジンシステムの一例を示す模式的な系統図である。It is a typical systematic diagram which shows an example of the conventional gas engine system.

以下、本発明にかかるガスエンジンシステムについて、種々の実施形態を挙げ、添付された図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, various embodiments of the gas engine system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

（第１実施形態）
図１に示すガスエンジンシステム１０は、過給機１１と、該過給機１１からの給気を冷却する第１の給気冷却器１２と、液化燃料源１３（以下、ＬＮＧタンク１３）と、ＬＮＧタンク１３からの液化燃料（以下、ＬＮＧ）を気化する第１の気化器１４と、ガスエンジン１５とを具備するものである。 (First embodiment)
A gas engine system 10 shown in FIG. 1 includes a supercharger 11, a first charge air cooler 12 that cools supply air from the supercharger 11, a liquefied fuel source 13 (hereinafter referred to as an LNG tank 13), A first vaporizer 14 that vaporizes liquefied fuel (hereinafter referred to as LNG) from the LNG tank 13 and a gas engine 15 are provided.

ＬＮＧタンク１３は、第１気化器１４とＬＮＧ供給路ｒ１で接続され、第１気化器１４の出口側は、気化ＬＮＧ供給路ｒ２を介してガスエンジン１５に対する燃焼用空気供給路（後述）に合流接続されている。 The LNG tank 13 is connected to the first carburetor 14 via the LNG supply path r1, and the outlet side of the first carburetor 14 is connected to a combustion air supply path (described later) for the gas engine 15 via the vaporized LNG supply path r2. Connected together.

また、第１気化器１４には、ＬＮＧが流れる配管が蛇行形成され、熱交換領域を規定している。そして第１気化器１４は、過給機１１の空気吸込み路ｒ３に配設される。この場合、過給機１１の空気吸込み路ｒ３は、第１気化器１４の蛇行配管Ｐ領域、すなわち熱交換領域を交差するように、すなわち貫くようにしている。これによりＬＮＧが流れる蛇行配管Ｐと空気吸込み路ｒ３との間で効率的に熱交換がなされて、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気を適切に冷却させる構成である。 In the first vaporizer 14, a pipe through which LNG flows is meandered to define a heat exchange region. The first vaporizer 14 is disposed in the air suction path r3 of the supercharger 11. In this case, the air suction path r3 of the supercharger 11 intersects the meandering pipe P region of the first vaporizer 14, that is, the heat exchange region, that is, penetrates. Thus, heat is efficiently exchanged between the meandering pipe P through which LNG flows and the air suction path r3, and the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 is appropriately cooled.

過給機１１は、コンプレッサ１１ａとタービン１１ｂとが回転軸１１ｘに同軸的に回転可能に取り付けられる。過給機１１が駆動させられると、回転軸１１ｘを介してコンプレッサ１１ａおよびタービン１１ｂのロータ（図示省略）が回転駆動することで、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気が高温高圧の圧縮空気となる。そして、タービン１１ｂのロータには、ターボ発電機１６が取り付けられる。ターボ発電機１６は、詳細は後述するが、ガスエンジン１５からの排気ガスによってタービン１１ｂにおけるロータが回転させられる時に、前記ロータと共に電力を発生するように構成されている。 In the supercharger 11, a compressor 11a and a turbine 11b are attached to a rotary shaft 11x so as to be coaxially rotatable. When the supercharger 11 is driven, the rotor (not shown) of the compressor 11a and the turbine 11b is rotationally driven through the rotating shaft 11x, so that the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 is sucked. It becomes high-temperature and high-pressure compressed air. A turbo generator 16 is attached to the rotor of the turbine 11b. As will be described in detail later, the turbo generator 16 is configured to generate electric power together with the rotor when the rotor in the turbine 11b is rotated by the exhaust gas from the gas engine 15.

第１給気冷却器１２は、燃焼用空気供給路ｒ４を介して過給機１１から送られる高温高圧の燃焼用空気を冷却するものでインタークーラと称せられる。過給機１１の圧縮により温度が上がった空気を冷却する熱交換器で、燃費効率と出力（トルク、仕事率）が向上する。 The first charge air cooler 12 cools the high-temperature and high-pressure combustion air sent from the supercharger 11 via the combustion air supply path r4 and is called an intercooler. The heat exchanger cools the air whose temperature has been raised by the compression of the supercharger 11, and the fuel efficiency and output (torque, power) are improved.

第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４は、ガスエンジン１５につながっている。またこの出口側の燃焼用空気供給路ｒ４には、前述のように気化ＬＮＧ供給路ｒ２が合流接続される。ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧが、第１気化器１４で気化され、気化ＬＮＧ供給路ｒ２を介して燃焼用空気供給路ｒ４を流れる燃焼用空気と混合して混合ガスとなって、ガスエンジン１５に供給され、ガスエンジン１５を駆動するようになっている。
またガスエンジン１５は、例えばシリンダブロック（図示せず）とシリンダヘッド（図示せず）とからなり、さらに、ガスエンジン１５にはクランク軸（図示せず）を介して直結駆動される発電機１７が取り付けられている。 The combustion air supply path r <b> 4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 is connected to the gas engine 15. Further, as described above, the vaporized LNG supply path r2 is joined and connected to the outlet side combustion air supply path r4. The LNG from the LNG tank 13 is vaporized by the first vaporizer 14 and mixed with the combustion air flowing through the combustion air supply path r4 via the vaporized LNG supply path r2 to form a mixed gas, which is supplied to the gas engine 15. The gas engine 15 is supplied and driven.
The gas engine 15 includes, for example, a cylinder block (not shown) and a cylinder head (not shown). Further, the generator 17 is directly connected to the gas engine 15 via a crankshaft (not shown). Is attached.

そして、ガスエンジン１５の排気側には、排気路ｒ５が接続され、過給機１１のタービン１１ｂ側に至る。タービン１１ｂには、排気ガスを排出するための排気出口路ｒ６が接続されている。 An exhaust path r5 is connected to the exhaust side of the gas engine 15 and reaches the turbine 11b side of the supercharger 11. An exhaust outlet path r6 for discharging exhaust gas is connected to the turbine 11b.

以上、第１実施形態にかかるガスエンジンシステム１０について概略説明したが、次に、その主な動作および機能を説明する。
システムを立ち上げ、過給機１１を起動すると、コンプレッサ１１ａとタービン１１ｂとが回転軸１１ｘによりコンプレッサ１１ａおよびタービン１１ｂのロータが回転駆動せしめられ、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気が高温高圧の圧縮空気となる。 The gas engine system 10 according to the first embodiment has been outlined above. Next, main operations and functions thereof will be described.
When the system is started up and the turbocharger 11 is started, the compressor 11a and the turbine 11b are driven to rotate by the rotation shaft 11x, and the rotors of the compressor 11a and the turbine 11b are rotated through the air suction path r3 of the turbocharger 11. The compressed air becomes high-temperature and high-pressure compressed air.

その際、空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気は、空気吸込み路ｒ３が、第１気化器１４の蛇行配管Ｐ領域、すなわち熱交換領域を通過するように配置されている。このため、ＬＮＧが流れる第１気化器１４の蛇行配管Ｐと空気吸込み路ｒ３との間で効率的に熱交換がなされて、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気を適切に冷却させることができる。
すなわち、過給機の駆動動力Ｌｃは、（１）式で示されるように、給気流量Ｇｓを一定量とした場合、過給機吸込み温度Ｔｃに依存することが分かっているので、ＬＮＧの冷熱で過給機吸込み空気を冷却することで過給機吸込み温度Ｔｃが低下し、過給機駆動動力Ｌｃを低減することができる。
このように過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 At that time, the air sucked through the air suction passage r3 is arranged so that the air suction passage r3 passes through the meandering pipe P region of the first vaporizer 14, that is, the heat exchange region. Therefore, heat is efficiently exchanged between the meandering pipe P of the first vaporizer 14 through which the LNG flows and the air suction path r3, and the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 is appropriately Can be cooled.
That is, it is known that the driving power Lc of the supercharger depends on the supercharger suction temperature Tc when the supply airflow rate Gs is a constant amount as shown in the equation (1). By cooling the supercharger suction air with cold, the supercharger suction temperature Tc is lowered, and the supercharger drive power Lc can be reduced.
Since the supercharger suction power Tc decreases as the supercharger suction temperature Tc decreases in this way, the energy difference is transferred to the turbo generator 16 attached to the rotor of the turbine 11b of the supercharger 11. It can be taken out as electric power.

過給機１１によって得られた高温高圧の燃焼用空気は、燃焼用空気供給路ｒ４を通じて第１給気冷却器１２に送られ、第１給気冷却器１２において好適に冷却される。これにより、燃費効率と出力（トルク、仕事率）が向上する。 The high-temperature and high-pressure combustion air obtained by the supercharger 11 is sent to the first charge air cooler 12 through the combustion air supply path r4 and is suitably cooled in the first charge air cooler 12. As a result, fuel efficiency and output (torque, power) are improved.

そして、第１給気冷却器１２出口側の燃焼用空気供給路ｒ４を通じて冷却された燃焼用空気が流出され、気化ＬＮＧ供給路ｒ２を通じて気化された気化ＬＮＧが流入することで混合ガスとなり、ガスエンジン１５に供給され、ガスエンジン１５を駆動することができる。
混合ガスが燃焼してガスエンジン１５が駆動されると、ガスエンジン１５に直結される発電機１７が作動して発電がなされ、電力を供給することができるようになる。 Then, the combustion air cooled through the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 flows out, and the vaporized LNG vaporized through the vaporized LNG supply path r2 becomes a mixed gas. The gas engine 15 can be driven by being supplied to the engine 15.
When the mixed gas burns and the gas engine 15 is driven, the generator 17 directly connected to the gas engine 15 is operated to generate electric power and supply electric power.

ガスエンジン１５の各シリンダ内で燃焼した混合ガスは、排気ガスとして排気路ｒ５を通じて過給機１１のタービン１１ｂ側に至る。これによりタービン１１ｂは、排気ガスを排出圧力によりロータが回転促進され、排気ガスの排出エネルギーを活用することができる。このようにして排気ガスは、排気出口路ｒ６を通じて大気に排出されることになる。 The mixed gas combusted in each cylinder of the gas engine 15 reaches the turbine 11b side of the supercharger 11 through the exhaust path r5 as exhaust gas. As a result, the turbine 11b can utilize the exhaust gas exhaust energy by rotating the rotor with the exhaust gas exhaust pressure. In this way, the exhaust gas is discharged to the atmosphere through the exhaust outlet passage r6.

以上のように第１実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気と、ＬＮＧとの熱交換で、ＬＮＧは空気からの熱で気化し、空気はＬＮＧの冷熱で冷却され、過給機吸込み温度Ｔｃが低下する。
過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下し、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。さらに、ガスエンジン１５からの排気ガスが排気路ｒ５を通じて過給機１１のタービン１１ｂ側に至る。これによりタービン１１ｂは、排気ガスを排出圧力によりロータが回転促進され、排気ガスの排出エネルギーを活用することができる。
以上のように、このガスエンジンシステム１０においては、通常なら無駄に廃棄されるＬＮＧの冷熱を過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気を冷却することに利用するようにしたので、本発明の課題である、液化天然ガス、エンジン排気ガス、エンジン冷却水などの熱エネルギー源を有効活用することが達成できたことがわかる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the first embodiment, heat is exchanged between the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 and LNG, and LNG is heated by heat from the air. The air is cooled by the cold heat of LNG, and the supercharger suction temperature Tc is lowered.
When the supercharger suction temperature Tc decreases, the supercharger drive power Lc decreases, and the energy of the difference is taken out as electric power by the turbo generator 16 attached to the rotor of the turbine 11b of the supercharger 11. Can do. Further, the exhaust gas from the gas engine 15 reaches the turbine 11b side of the supercharger 11 through the exhaust path r5. As a result, the turbine 11b can utilize the exhaust gas exhaust energy by rotating the rotor with the exhaust gas exhaust pressure.
As described above, in this gas engine system 10, the cold energy of LNG that is normally wasted is used to cool the air sucked through the air suction passage r3 of the supercharger 11. It can be seen that effective utilization of thermal energy sources such as liquefied natural gas, engine exhaust gas, and engine cooling water, which is the subject of the present invention, has been achieved.

（第２実施形態）
本発明は、上述の実施形態に限られないのは勿論である。
図２に第２実施形態にかかるガスエンジンシステム１０を示す。なお、本実施形態において、前述の第１実施形態と同様の構成要素に対しては、同符号を付してその詳細な説明は省略するものとする。
第２実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、第１給気冷却器１２は、第１実施形態とは異なり、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧにより冷却させる構成としている。そのために、第１給気冷却器１２は、ＬＮＧの蛇行配管Ｐが設けられている。かかる蛇行配管Ｐの配置面積が熱交換の有効面積となる。この際、第１給気冷却器１２と燃焼用空気供給路ｒ４とは交差している。
そして、第１給気冷却器１２の入り口側は、第１気化器１４の蛇行配管Ｐ出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２に接続され、第１給気冷却器１２の蛇行配管Ｐ出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２´が、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に合流接続されている。 (Second Embodiment)
Of course, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
FIG. 2 shows a gas engine system 10 according to the second embodiment. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
In the gas engine system 10 according to the second embodiment, the first charge air cooler 12 is configured to be cooled by LNG from the LNG tank 13, unlike the first embodiment. For this purpose, the first air supply cooler 12 is provided with an LNG meandering pipe P. The arrangement area of the meandering pipe P is an effective area for heat exchange. At this time, the first air supply cooler 12 and the combustion air supply path r4 intersect each other.
The inlet side of the first air supply cooler 12 is connected to the vaporization LNG supply path r2 on the meandering pipe P outlet side of the first vaporizer 14, and the vaporization on the meandering pipe P outlet side of the first air supply cooler 12 is performed. The LNG supply path r <b> 2 ′ is joined and connected to the combustion air supply path r <b> 4 on the outlet side of the first charge air cooler 12.

以上、第２実施形態にかかるガスエンジンシステム１０において、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧは、ＬＮＧ供給路ｒ１を通じて第１気化器１４の蛇行配管Ｐ領域を通過し、第１気化器１４の蛇行配管Ｐと空気吸込み路ｒ３との間で熱交換がなされる。これにより、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気は適切に冷却される。
第２実施形態においても、過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。
第１気化器１４において気化されたＬＮＧは、第１気化器１４の出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２を通じて第１給気冷却器１２の入り口側から、第１給気冷却器１２の蛇行配管Ｐを流れ、第１給気冷却器１２の出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２´を通じて第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に合流する。ＬＮＧが第１給気冷却器１２の蛇行配管Ｐを流れることで、ＬＮＧは第１給気冷却器１２と交差する燃焼用空気供給路ｒ４を流れる燃焼用空気と熱交換がなされ、燃焼用空気を冷却することができる。
そして、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に、気化ＬＮＧが第１給気冷却器１２の出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２´を通じて合流することで、冷却された燃焼用空気と混合することで混合ガスとなり、ガスエンジン１５に供給される。 As described above, in the gas engine system 10 according to the second embodiment, the LNG from the LNG tank 13 passes through the meandering pipe P region of the first vaporizer 14 through the LNG supply path r1, and the meandering pipe P of the first vaporizer 14 And the air suction path r3. Thereby, the air suck | inhaled through the air suction path r3 of the supercharger 11 is cooled appropriately.
Also in the second embodiment, since the supercharger suction temperature Tc is reduced, the supercharger drive power Lc is reduced, and therefore, the difference energy is supplied to the turbo attached to the rotor of the turbine 11b of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by the generator 16.
The LNG vaporized in the first vaporizer 14 passes through the vaporized LNG supply path r2 on the outlet side of the first vaporizer 14 from the inlet side of the first charge air cooler 12 and the meandering pipe P of the first charge air cooler 12. , And merges with the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 through the vaporized LNG supply path r2 ′ on the outlet side of the first charge air cooler 12. When the LNG flows through the meandering pipe P of the first supply air cooler 12, the LNG exchanges heat with the combustion air flowing through the combustion air supply path r4 intersecting the first supply air cooler 12, and the combustion air Can be cooled.
The vaporized LNG is cooled by joining the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 through the vaporized LNG supply path r2 'on the outlet side of the first charge air cooler 12. By mixing with combustion air, it becomes a mixed gas and is supplied to the gas engine 15.

以上のように、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気を、ＬＮＧの冷熱を用いて冷却する第１気化器１４だけでなく、過給機１１出口側の燃焼用空気をもＬＮＧを利用して第１給気冷却器１２により冷却する構成としたので、一層、ＬＮＧの冷熱の有効活用が図られる。 As described above, not only the first carburetor 14 that cools the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 using the cold heat of LNG, but also the combustion air at the outlet side of the supercharger 11 In addition, since LNG is used for cooling by the first air supply cooler 12, the LNG cold energy can be further effectively utilized.

（第３実施形態）
本発明は以下のような第３実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図３参照）。
第３実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４にさらに第２の給気冷却器１８を配設したものである。
すなわち第３実施形態では、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気、並びに過給機１１出口側の燃焼用空気をＬＮＧの冷熱を利用して冷却するも、いまだ冷却不十分となる場合を想定している。
そのために、第３実施形態では、第２実施形態で構成される第１気化器１４から第１給気冷却器１２に至るＬＮＧの流路系統において、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に、第１給気冷却器１２の蛇行配管Ｐ出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２´との合流点より上流側に第２給気冷却器１８を設けている。この場合の第２給気冷却器１８は、インタークーラと称せられるものである。 (Third embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a third embodiment as described below (see FIG. 3).
In the gas engine system 10 according to the third embodiment, a second charge air cooler 18 is further provided in the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12.
That is, in the third embodiment, although the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 and the combustion air on the outlet side of the supercharger 11 are cooled using the cold heat of LNG, the cooling is still insufficient. Is assumed.
Therefore, in 3rd Embodiment, in the flow-path system | strain of LNG from the 1st vaporizer 14 comprised in 2nd Embodiment to the 1st charge air cooler 12, the exit side of the 1st charge air cooler 12 is provided. A second air supply cooler 18 is provided in the combustion air supply path r4 upstream from the junction with the vaporized LNG supply path r2 'on the meandering pipe P outlet side of the first air supply cooler 12. The second air supply cooler 18 in this case is called an intercooler.

以上、第３実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、過給機１１出口側の燃焼用空気の温度が１５０°〜１６０°Ｃに対し、第１給気冷却器１２においてＬＮＧの冷熱を利用して冷却され、さらに第２給気冷却器１８（インタークーラ）において燃焼用空気を冷却することができる。この結果、第１給気冷却器１２の出口側の気化ＬＮＧ供給路ｒ２´を通じて合流することで、冷却された燃焼用空気と混合する混合ガスの出口側の混合空気の温度は、５０°〜６０°Ｃとなり、ガスエンジン１５に求められる混合気の温度に適合するものとすることができる。
なお、第３実施形態においても、第１気化器１４により過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the third embodiment, the temperature of the combustion air on the outlet side of the supercharger 11 is 150 ° C. to 160 ° C., and the LNG cools in the first charge air cooler 12. It is cooled by using it, and combustion air can be cooled in the second air supply cooler 18 (intercooler). As a result, the temperature of the mixed air on the outlet side of the mixed gas mixed with the cooled combustion air is 50 ° to 50 ° by joining through the vaporized LNG supply path r2 ′ on the outlet side of the first charge air cooler 12. It becomes 60 ° C. and can be adapted to the temperature of the air-fuel mixture required for the gas engine 15.
Even in the third embodiment, the supercharger drive power Lc is reduced by the supercharger suction temperature Tc being lowered by the first carburetor 14, so that the energy of the difference is used as the turbine of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor 11b.

（第４実施形態）
本発明は以下のような第４実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図４参照）。
第４実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、過給機１１における排熱、すなわちガスエンジン１５からの排気ガスによる排熱を、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧの気化熱源として用いた構成としている。
そのために、第４実施形態では、過給機１１のタービン１１ｂ側の排気出口路ｒ６に、別の温水利用系統からの流路ｒ７を通じて流入する冷水と、排気出口路ｒ６を通じて排出ガスとを熱交換させて冷水を温水に変える、熱交換器１９を配置している。そして、熱交換器１９からの温水を利用するために、気化ＬＮＧ供給路ｒ２に燃料加熱器２０を設けて、燃料加熱器２０により、気化ＬＮＧ供給路ｒ２を流れる気化された気化ＬＮＧを加熱するようにしている。 (Fourth embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a fourth embodiment as described below (see FIG. 4).
In the gas engine system 10 according to the fourth embodiment, the exhaust heat in the supercharger 11, that is, the exhaust heat due to the exhaust gas from the gas engine 15, is used as the LNG vaporization heat source from the LNG tank 13.
Therefore, in the fourth embodiment, cold water flowing into the exhaust outlet path r6 on the turbine 11b side of the supercharger 11 through the flow path r7 from another hot water utilization system and the exhaust gas through the exhaust outlet path r6 are heated. A heat exchanger 19 is provided to change the cold water to hot water. In order to use the hot water from the heat exchanger 19, a fuel heater 20 is provided in the vaporized LNG supply path r2, and the vaporized LNG flowing through the vaporized LNG supply path r2 is heated by the fuel heater 20. I am doing so.

以上、第４実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、第１気化器１４により過給機１１の吸入空気をＬＮＧの冷熱ばかりでなく、排気出口路ｒ６に設けた熱交換器１９からの温水を利用して、気化ＬＮＧ供給路ｒ２に設けた燃料加熱器２０により、気化ＬＮＧ供給路ｒ２を流れる気化ＬＮＧを加熱するようにしたので、ガスエンジン１５からの排気ガスによる排熱を有効利用することができる。
勿論、第４実施形態においても、第１気化器１４により過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the fourth embodiment, the intake air of the supercharger 11 is not only cooled by the LNG but also from the heat exchanger 19 provided in the exhaust outlet passage r6 by the first carburetor 14. Since the vaporized LNG flowing through the vaporized LNG supply path r2 is heated by the fuel heater 20 provided in the vaporized LNG supply path r2 using hot water, the exhaust heat from the gas engine 15 is effectively used. can do.
Of course, also in the fourth embodiment, the supercharger suction power Tc is reduced by the supercharger suction temperature Tc being lowered by the first carburetor 14, so that the energy of the difference is used as the turbine of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor 11b.

（第５実施形態）
本発明は以下のような第５実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図５参照）。
第５実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、過給機１１の空気吸込み路ｒ３に、供給される空気と、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧとを予め混合するミキサー２１を備えた構成としている。すなわち第５実施形態では、過給機１１の空気吸込み路ｒ３に、供給される空気と、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧとを予め混合することで、供給される空気を冷却すると同時に、ＬＮＧを気化する構成としている。そのために第５実施形態では、過給機１１の空気吸込み路ｒ３に介装されるミキサー２１の入り口に対し、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧを供給するＬＮＧ供給路ｒ１が接続される。 (Fifth embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a fifth embodiment as described below (see FIG. 5).
In the gas engine system 10 according to the fifth embodiment, the air suction path r3 of the supercharger 11 is provided with a mixer 21 that preliminarily mixes the supplied air and LNG from the LNG tank 13. That is, in the fifth embodiment, the air supplied to the air suction path r3 of the supercharger 11 is mixed in advance with the LNG from the LNG tank 13, thereby cooling the supplied air and simultaneously vaporizing LNG. It is configured to do. Therefore, in the fifth embodiment, the LNG supply path r1 for supplying LNG from the LNG tank 13 is connected to the inlet of the mixer 21 interposed in the air suction path r3 of the supercharger 11.

第５実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧを吸込み空気の熱源によって気化する気化器を用いることなく、予め混合することで、ＬＮＧの気化と同時に吸込み空気を冷却し、吸込み空気と気化燃料との混合を行うことができるので、設備を簡略化できる。
ミキサー２１において、ＬＮＧの気化と同時に吸込み空気が冷却され、過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 According to the gas engine system 10 according to the fifth embodiment, the LNG from the LNG tank 13 is mixed in advance without using a vaporizer that vaporizes by the heat source of the intake air, thereby cooling the intake air simultaneously with the vaporization of the LNG. In addition, since the intake air and the vaporized fuel can be mixed, the equipment can be simplified.
In the mixer 21, the intake air is cooled simultaneously with the vaporization of LNG, and the supercharger suction temperature Tc is lowered, so that the supercharger drive power Lc is lowered. Therefore, the energy of the difference is used as the turbine of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor 11b.

（第６実施形態）
本発明は以下のような第６実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図６参照）。
第６実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、ミキサー２１の入り口側に、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧによって冷却する空気冷却器２２を配設した構成としている。
すなわち、第６実施形態では、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧを過給機１１の空気吸込み路ｒ３において、空気冷却器２２により先ず空気冷却とＬＮＧの気化とを行い、次いで、ミキサー２１により、気化されたＬＮＧと冷却された空気とを混合するという構成である。
そのために第６実施形態では、空気冷却器２２を過給機１１の空気吸込み路ｒ３に配設される。空気冷却器２２は、ＬＮＧが流れる蛇行配管Ｐが形成され、過給機１１の空気吸込み路ｒ３は、空気冷却器２２の蛇行配管Ｐ領域と交差するようにしている。そして、空気冷却器２２の蛇行配管Ｐの出口側は、ミキサー２１の入り口側にＬＮＧ供給路ｒ１´を介して接続している。 (Sixth embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a sixth embodiment as described below (see FIG. 6).
In the gas engine system 10 according to the sixth embodiment, an air cooler 22 that cools by LNG from the LNG tank 13 is disposed on the inlet side of the mixer 21.
That is, in the sixth embodiment, the LNG from the LNG tank 13 is first air-cooled and LNG vaporized by the air cooler 22 in the air suction path r3 of the supercharger 11 and then vaporized by the mixer 21. The LNG and the cooled air are mixed.
Therefore, in the sixth embodiment, the air cooler 22 is disposed in the air suction path r3 of the supercharger 11. The air cooler 22 has a meandering pipe P through which LNG flows, and the air suction path r3 of the supercharger 11 intersects the meandering pipe P region of the air cooler 22. The outlet side of the meandering pipe P of the air cooler 22 is connected to the inlet side of the mixer 21 via the LNG supply path r1 ′.

以上、第６実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、予め、空気冷却器２２においてＬＮＧタンク１３からのＬＮＧによって吸込み空気を冷却するとともに液化燃料を気化することができる。次いでミキサー２１により、気化ＬＮＧと冷却された吸込み空気との混合を行うことができる。このように構成することで、空気冷却器２２により、十分に空気冷却を行うとともに、ＬＮＧの気化が好適に達成され、この結果、ミキサー２１において十分な量の冷却された吸込み空気と気化ＬＮＧとにより、予混合気を生成することができる。
第６実施形態においては、空気冷却器２２においてＬＮＧタンク１３からのＬＮＧによって吸込み空気が冷却されるので、過給機吸込み温度Ｔｃが低下して、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the sixth embodiment, the intake air can be cooled in advance by the LNG from the LNG tank 13 in the air cooler 22 and the liquefied fuel can be vaporized. Next, the mixer 21 can mix the vaporized LNG and the cooled intake air. With this configuration, the air cooler 22 sufficiently cools the air and vaporization of LNG is suitably achieved. As a result, a sufficient amount of cooled intake air and vaporized LNG in the mixer 21 Thus, a premixed gas can be generated.
In the sixth embodiment, since the intake air is cooled by LNG from the LNG tank 13 in the air cooler 22, the supercharger suction temperature Tc is reduced and the supercharger drive power Lc is reduced. The energy of the difference can be taken out as electric power by the turbo generator 16 attached to the rotor of the turbine 11b of the supercharger 11.

（第７実施形態）
本発明は以下のような第７実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図７参照）。
第７実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、第１給気冷却器１２からガスエンジン１５に至る燃焼用空気供給路ｒ４に、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧを気化して気化ＬＮＧを供給する第２の気化器２３を配設した構成としている。そのために、第７実施形態では、ガスエンジン１５で用いられる必要気化ＬＮＧの量が増大する場合には、過給機１１の空気吸込み路ｒ３における第１気化器１４からのＬＮＧの気化量を増大するべく、第２気化器２３を設けている。第２気化器２３は外部の熱源を利用してＬＮＧを気化するようにしている。
すなわち第７実施形態では、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧをＬＮＧ供給路ｒ１を通じて過給機１１の空気吸込み路ｒ３における第１気化器１４の蛇行配管Ｐの入り口に接続する一方、第１気化器１４の蛇行配管Ｐの出口から気化ＬＮＧ供給路ｒ２を通じてＬＮＧをＬＮＧタンク１３に戻すＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）としている。
かかるＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）における気化ＬＮＧ供給路ｒ２から、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に気化ＬＮＧを合流させるように、気化ＬＮＧ分岐供給路ｒ８が接続され、かかる気化ＬＮＧ分岐供給路ｒ８に第２気化器２３を設けている。 (Seventh embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a seventh embodiment as described below (see FIG. 7).
In the gas engine system 10 according to the seventh embodiment, the LNG from the LNG tank 13 is vaporized to supply the vaporized LNG to the combustion air supply path r4 from the first charge air cooler 12 to the gas engine 15. The carburetor 23 is provided. Therefore, in the seventh embodiment, when the amount of necessary vaporized LNG used in the gas engine 15 increases, the amount of vaporized LNG from the first vaporizer 14 in the air suction path r3 of the supercharger 11 is increased. For this purpose, a second vaporizer 23 is provided. The second vaporizer 23 vaporizes LNG using an external heat source.
That is, in the seventh embodiment, the LNG from the LNG tank 13 is connected to the inlet of the meandering pipe P of the first vaporizer 14 in the air suction path r3 of the supercharger 11 through the LNG supply path r1, while the first vaporizer 14 LNG circulation path (r1, r2) for returning LNG to the LNG tank 13 from the outlet of the meandering pipe P through the vaporized LNG supply path r2.
The vaporized LNG branch supply path r8 is configured to join the vaporized LNG from the vaporized LNG supply path r2 in the LNG circulation path (r1, r2) to the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12. A second vaporizer 23 is connected to the vaporized LNG branch supply path r8.

以上、第７実施形態にかかるガスエンジンシステム１０において、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧは、過給機１１の空気吸込み路ｒ３における第１気化器１４とＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）を通じて循環する。気化ＬＮＧは、第１気化器１４の蛇行配管Ｐの出口から気化ＬＮＧ供給路ｒ２を通じて、ＬＮＧタンク１３に戻される。この場合、ＬＮＧタンク１３からのＬＮＧの流量が第１気化器１４の気化能力を超えていると、一部は液状態のままで戻されることになる。そのような気化ＬＮＧの一部は、気化ＬＮＧ供給路ｒ２から、第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に、気化ＬＮＧ分岐供給路ｒ８を通じて供給される。その際、気化ＬＮＧ分岐供給路ｒ８における第２気化器２３において気化ＬＮＧがさらに気化され、十分に気化されたＬＮＧを第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に合流させることができる。
したがって、ガスエンジン１５の必要気化ＬＮＧの量が増大するような場合でも、第１気化器１４および第２気化器２３により十分に気化されたＬＮＧを第１給気冷却器１２の出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に合流させることができる。これにより、燃焼用空気供給路ｒ４において十分な量の混合気を生成することができ、ガスエンジン１５のエンジン排気量が大きいタイプのものでも対応することができる。
勿論、第７実施形態においても、第１気化器１４により過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, in the gas engine system 10 according to the seventh embodiment, LNG from the LNG tank 13 circulates through the first carburetor 14 and the LNG circulation paths (r1, r2) in the air suction path r3 of the supercharger 11. The vaporized LNG is returned to the LNG tank 13 from the outlet of the meandering pipe P of the first vaporizer 14 through the vaporized LNG supply path r2. In this case, if the flow rate of LNG from the LNG tank 13 exceeds the vaporization capability of the first vaporizer 14, a part thereof is returned in a liquid state. A part of such vaporized LNG is supplied from the vaporized LNG supply path r2 to the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 through the vaporized LNG branch supply path r8. At that time, the vaporized LNG is further vaporized in the second vaporizer 23 in the vaporized LNG branch supply path r8, and the sufficiently vaporized LNG is joined to the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12. be able to.
Therefore, even when the amount of the required vaporized LNG of the gas engine 15 increases, the combustion of the LNG sufficiently vaporized by the first vaporizer 14 and the second vaporizer 23 on the outlet side of the first charge air cooler 12 is performed. It can be made to merge with the air supply path r4. As a result, a sufficient amount of air-fuel mixture can be generated in the combustion air supply path r4, and even a type with a large engine displacement of the gas engine 15 can be accommodated.
Of course, also in the seventh embodiment, the supercharger suction power Tc is reduced by the supercharger suction temperature Tc being lowered by the first carburetor 14, so that the energy of the difference is used as the turbine of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor 11b.

（第８実施形態）
本発明は以下のような第８実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図８参照）。
第８実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、第２実施形態の変形例で、過給機１１の空気吸込み路ｒ３に配設された第１気化器１４とＬＮＧタンク１３とを、ＬＮＧを循環させるＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）を配設し、ＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）に分岐して、第１給気冷却器１２の蛇行配管Ｐの入り口側に連絡接続した構成としている。そのために、第８実施形態では、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気を第１気化器１４により冷却し、過給機１１出口側の燃焼用空気を第１給気冷却器１２により冷却する構成としている。 (Eighth embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to an eighth embodiment as described below (see FIG. 8).
In the gas engine system 10 according to the eighth embodiment, as a modification of the second embodiment, LNG is circulated through the first carburetor 14 and the LNG tank 13 disposed in the air suction path r3 of the supercharger 11. The LNG circulation path (r1, r2) to be provided is arranged, branched to the LNG circulation path (r1, r2), and connected to the inlet side of the meandering pipe P of the first air supply cooler 12. Therefore, in the eighth embodiment, the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 is cooled by the first vaporizer 14, and the combustion air at the outlet side of the supercharger 11 is cooled by the first charge air cooling. The cooling is performed by the vessel 12.

以上、第８実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、ＬＮＧの冷熱は、過給機１１の空気吸込み路ｒ３を介して吸い込まれる空気だけでなく、過給機１１出口側の燃焼用空気をも冷却することに活用される。しかもこのガスエンジンシステム１０では、ＬＮＧを循環させるＬＮＧ循環路（ｒ１、ｒ２）を介して、十分な量の気化ＬＮＧを生成することができ、ガスエンジン１５のエンジン排気量が大きいタイプのものでも対応することができる。
第８実施形態においても、第１気化器１４により過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the eighth embodiment, the cold heat of LNG includes not only the air sucked through the air suction path r3 of the supercharger 11 but also the combustion air at the outlet side of the supercharger 11. It is also used for cooling. Moreover, in this gas engine system 10, a sufficient amount of vaporized LNG can be generated via the LNG circulation paths (r1, r2) for circulating LNG, and the gas engine 15 has a large engine displacement. Can respond.
Also in the eighth embodiment, since the supercharger suction temperature Tc is reduced by the first carburetor 14, the supercharger drive power Lc is reduced, and thus the energy of the difference is supplied to the turbine 11 b of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor.

（第９実施形態）
本発明は以下のような第９実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によっても実施することができる（図９参照）。
第９実施形態にかかるガスエンジンシステム１０では、吸込み空気を冷却する際に気化された気化燃料の他、ガスエンジン１５には、ＬＮＧタンク１３において、外部からの自然入熱により気化するＬＮＧ（ボイルオフガス）を、ＢＯＧ供給路ｒ９を通じて第１給気冷却器１２出口側の燃焼用空気供給路ｒ４に供給し、ガスエンジン１５の燃焼用として供される構成である。すなわち第９実施形態では、ＬＮＧタンク１３内に貯留されたＬＮＧのうち、吸込み空気を冷却する際に気化されたＬＮＧは勿論、外部からの自然入熱により気化するＬＮＧをも活用するようにしている。 (Ninth embodiment)
The present invention can also be implemented by a gas engine system 10 according to a ninth embodiment as described below (see FIG. 9).
In the gas engine system 10 according to the ninth embodiment, in addition to the vaporized fuel that is vaporized when the intake air is cooled, the gas engine 15 includes an LNG (boil-off) that is vaporized by natural heat input from the outside in the LNG tank 13. Gas) is supplied to the combustion air supply path r4 on the outlet side of the first charge air cooler 12 through the BOG supply path r9, and is used for combustion of the gas engine 15. That is, in the ninth embodiment, among the LNG stored in the LNG tank 13, not only the LNG vaporized when the intake air is cooled, but also the LNG vaporized by the external natural heat input is utilized. Yes.

以上、第９実施形態にかかるガスエンジンシステム１０によれば、ＬＮＧタンク１３内に貯留されたＬＮＧのうち、外部からの自然入熱により気化するＬＮＧをも活用することができるため、無駄のないガスエンジンシステム１０とすることができる。
第９実施形態においても勿論、第１気化器１４により過給機吸込み温度Ｔｃが低下することで、過給機駆動動力Ｌｃは低下するので、その差分のエネルギーを、過給機１１のタービン１１ｂのロータに取り付けられたターボ発電機１６で電力として取り出すことができる。 As described above, according to the gas engine system 10 according to the ninth embodiment, out of the LNG stored in the LNG tank 13, LNG that is vaporized by external natural heat input can be used, so there is no waste. The gas engine system 10 can be used.
Needless to say, in the ninth embodiment, the supercharger drive power Lc is reduced by the supercharger suction temperature Tc being lowered by the first carburetor 14, so that the energy of the difference is used as the turbine 11 b of the supercharger 11. It can be taken out as electric power by a turbo generator 16 attached to the rotor.

以上、本発明にかかるガスエンジンシステムについて、種々実施形態を挙げ、説明したが、液化燃料源は、ＬＮＧに限らない。沸点が摂氏零度未満で、液相から気相に相転移することで生じる冷熱が利用できる燃料であれば他の液化燃料（液化石油ガス）も可能である。 As mentioned above, although various embodiment was mentioned and demonstrated about the gas engine system concerning this invention, a liquefied fuel source is not restricted to LNG. Other liquefied fuels (liquefied petroleum gas) can be used as long as the fuel has a boiling point of less than zero degrees Celsius and can use cold heat generated by phase transition from the liquid phase to the gas phase.

本発明によれば、過給機のタービン側に、冷熱源により吸込み空気を冷却されたことで得られる過給機の駆動動力の差分を、電力として取り出すタービン発電機を備えたことで、冷熱源の冷熱を有効に活用することができるので、例えば、小規模な家庭用のコージェネレーションシステム用のガスエンジンシステムにも適用することができる。 According to the present invention, the turbine side of the turbocharger is provided with the turbine generator that extracts the difference in the driving power of the turbocharger obtained by cooling the intake air by the cold heat source as electric power. Since the cold energy of the source can be used effectively, for example, it can be applied to a gas engine system for a small-scale domestic cogeneration system.

１０ガスエンジンシステム
１１過給機
１１ａコンプレッサ
１１ｂタービン
１１ｘ回転軸
１２第１給気冷却器
１３ＬＮＧタンク
１４第１気化器
１５ガスエンジン
１６ターボ発電機
１７発電機
１８第２給気冷却器
１９熱交換器
２０燃料加熱器
２１ミキサー
２２空気冷却器
２３第２気化器
ｒ１、ｒ１´ＬＮＧ供給路
ｒ２、ｒ２´気化ＬＮＧ供給路
ｒ３空気吸込み路
ｒ４燃焼用空気供給路
Ｐ蛇行配管
ｒ５排気路
ｒ６排気出口路
ｒ７流路
ｒ８気化ＬＮＧ分岐供給路
ｒ９ＢＯＧ供給路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas engine system 11 Supercharger 11a Compressor 11b Turbine 11x Rotating shaft 12 1st supply air cooler 13 LNG tank 14 1st vaporizer 15 Gas engine 16 Turbo generator 17 Generator 18 2nd supply air cooler 19 Heat exchange Unit 20 Fuel heater 21 Mixer 22 Air cooler 23 Second vaporizer r1, r1 ′ LNG supply path r2, r2 ′ vaporization LNG supply path r3 Air intake path r4 Combustion air supply path P Meandering pipe r5 Exhaust path r6 Exhaust outlet Path r7 flow path r8 vaporization LNG branch supply path r9 BOG supply path

Claims

過給機を備えたガスエンジンのガスエンジンシステムにおいて、
液化燃料源と、
該液化燃料源における液化燃料を気化する第１の気化器と、
前記過給機からの給気を冷却する第１の給気冷却器と、を備え、
該第１気化器は、前記過給機の空気吸込み路に配設され、
前記過給機は、前記第１気化器により冷却された吸込み空気により低減した前記過給機の駆動動力の差分を、電力として取り出すタービン発電機、を備えたことを特徴とするガスエンジンシステム。 In a gas engine system of a gas engine equipped with a supercharger,
A liquefied fuel source;
A first vaporizer for vaporizing liquefied fuel in the liquefied fuel source;
A first charge air cooler for cooling the charge air from the supercharger,
The first vaporizer is disposed in an air suction path of the supercharger,
The gas engine system, wherein the supercharger includes a turbine generator that extracts, as electric power, a difference in driving power of the supercharger that is reduced by the intake air cooled by the first carburetor.

前記第１給気冷却器は、前記液化燃料源の液化燃料により冷却させることを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンシステム。 The gas engine system according to claim 1, wherein the first charge air cooler is cooled by liquefied fuel from the liquefied fuel source.

前記第１給気冷却器の出口側にさらに第２の給気冷却器を配設した、ことを特徴とする請求項２に記載のガスエンジンシステム。 The gas engine system according to claim 2, wherein a second air supply cooler is further disposed on the outlet side of the first air supply cooler.

前記ガスエンジンからの排熱を、前記液化燃料源の液化燃料から気化した気化燃料の加熱源として用いたことを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンシステム。 2. The gas engine system according to claim 1, wherein the exhaust heat from the gas engine is used as a heating source of vaporized fuel vaporized from the liquefied fuel of the liquefied fuel source.

前記過給機の空気吸込み路に、供給される空気と、前記液化燃料源からの液化燃料とを予め混合するミキサーを備えた、
ことを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンシステム。 In the air suction path of the supercharger, provided with a mixer for premixing the supplied air and liquefied fuel from the liquefied fuel source,
The gas engine system according to claim 1.

前記ミキサーの入り口側に、前記液化燃料源からの液化燃料によって冷却する空気冷却器を配設した、
ことを特徴とする請求項５に記載のガスエンジンシステム。 An air cooler for cooling with liquefied fuel from the liquefied fuel source was disposed on the inlet side of the mixer.
The gas engine system according to claim 5.

前記第１給気冷却器から前記ガスエンジンに至る燃料循環路に、前記液化燃料源からの液化燃料を気化して気化燃料を供給する第２の気化器を配設した、ことを特徴とする請求項２に記載のガスエンジンシステム。 A second carburetor that vaporizes liquefied fuel from the liquefied fuel source and supplies vaporized fuel is disposed in a fuel circulation path from the first charge air cooler to the gas engine. The gas engine system according to claim 2.

前記過給機の空気吸込み路に配設された第１気化器と、前記液化燃料源とを液化燃料を循環させる燃料循環路を配設し、該燃料循環路に分岐して、前記第１給気冷却器を連絡接続した、ことを特徴とする請求項２に記載のガスエンジンシステム。 A fuel circulation path for circulating the liquefied fuel is disposed between the first carburetor disposed in the air suction path of the supercharger and the liquefied fuel source, and the fuel circulation path is branched to the first fuel circulation path. The gas engine system according to claim 2, wherein a charge air cooler is connected in communication.

前記ガスエンジンは、前記液化燃料源において、吸込み空気を冷却する際に気化された気化燃料と、外部からの自然入熱により気化する液化燃料とを用いる、ことを特徴とする請求項１に記載のガスエンジンシステム。 2. The gas engine according to claim 1, wherein the liquefied fuel source uses vaporized fuel vaporized when the intake air is cooled and liquefied fuel vaporized by natural heat input from the outside. Gas engine system.

前記液化燃料は、ＬＮＧである、ことを特徴とする請求項１から９のうち、いずれか１項に記載のガスエンジンシステム。
The gas engine system according to any one of claims 1 to 9, wherein the liquefied fuel is LNG.