JP4412350B2 - Gas engine system and gas engine maintenance method - Google Patents
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Description
本発明は、消化ガスを燃料ガスとして用いるガスエンジンを備えるガスエンジンシステム及び消化ガスを燃料ガスとして用いるガスエンジンのメンテナンス方法に関するものである。 The present invention relates to a gas engine system including a gas engine using digestion gas as fuel gas, and a maintenance method for a gas engine using digestion gas as fuel gas.
従来から、下水汚泥や家庭ゴミ等を処理した際に発生する消化ガスを燃料ガスとして用いるガスエンジンが用いられている。
消化ガスにはシロキサン化合物が含まれている場合があり、シロキサン化合物を含む消化ガスを燃料ガスとして用いる場合には、シロキサン化合物がガスエンジン内部において潤滑油に含まれるカルシウム等と反応することによって、ガスエンジン内部に残渣物が生じる。残渣物は、硬い粒子状の物質であり、ガスエンジン内部の摺動部（例えば、ピストンとシリンダライナとの間）に入り込むことによって、摺動部の摺動を阻害し、ガスエンジンの動作を阻害する。
このため、従来のガスエンジンにおいては、定期的にガスエンジンの解体メンテナンスを行い、残渣物を除去したり、残渣物が入り込んだ部品を交換することによって、シロキサン化合物に対する対策を行っている。
Conventionally, a gas engine that uses digestion gas generated when sewage sludge, domestic waste, or the like is treated as a fuel gas has been used.
The digestion gas may contain a siloxane compound, and when the digestion gas containing the siloxane compound is used as a fuel gas, the siloxane compound reacts with calcium contained in the lubricating oil inside the gas engine, Residue is generated inside the gas engine. Residue is a hard particulate material that enters the sliding part inside the gas engine (for example, between the piston and the cylinder liner), thereby inhibiting the sliding of the sliding part and preventing the operation of the gas engine. Inhibit.
For this reason, in conventional gas engines, countermeasures are taken against siloxane compounds by periodically performing dismantling maintenance of the gas engine to remove residues or replace parts containing the residues.
一方で、消化ガスからシロキサン化合物を除去するための除去装置を設置することによって、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量を低減させ、これによってメンテナンス期間の長期化が図られている。 On the other hand, by installing a removing device for removing the siloxane compound from the digestion gas, the amount of the siloxane compound supplied to the gas engine is reduced, thereby extending the maintenance period.
ところで、ガスエンジン内部において生じる残渣物の量は、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量に比例することが知られているが、消化ガス中のシロキサン化合物の目視が困難なことから、現在のところ、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量は直接検出されていない。このため、ガスエンジンの解体メンテナンスのタイミングは、経験則によって定められている。
しかしながら、経験則によって定められる解体メンテナンスのタイミングは、正確ではなく、予想以上に早く部品の交換が必要となったり、まだ使用可能な部品を交換してしまったりするため、予想外のコストが生じる場合があった。また、解体メンテナンス中はガスエンジンの稼動を停止する必要があるため、まだ必要のない解体メンテナンスを行うことによって、必要以上にガスエンジンの稼動効率を低下させてしまう。
なお、除去装置を設置した場合でも、シロキサン化合物を完全に除去することはできず、ガスエンジンの解体メンテナンスは必要となる。また、稼動時間に比例して除去装置におけるシロキサン化合物の除去効率が低下するため、除去装置のメンテナンスも必要となる。
By the way, although it is known that the amount of the residue generated inside the gas engine is proportional to the amount of the siloxane compound supplied to the gas engine, it is difficult to visually check the siloxane compound in the digestion gas. However, the amount of the siloxane compound supplied to the gas engine is not directly detected. For this reason, the timing of the dismantling maintenance of the gas engine is determined by an empirical rule.
However, the timing of dismantling maintenance determined by empirical rules is not accurate, and parts need to be replaced sooner than expected, or parts that are still usable can be replaced, resulting in unexpected costs. There was a case. Further, since it is necessary to stop the operation of the gas engine during the dismantling maintenance, performing the dismantling maintenance that is not yet required lowers the operating efficiency of the gas engine more than necessary.
Even when the removing device is installed, the siloxane compound cannot be completely removed, and the dismantling maintenance of the gas engine is necessary. In addition, since the removal efficiency of the siloxane compound in the removal device decreases in proportion to the operation time, maintenance of the removal device is also required.
このような問題を解消し、ガスエンジンに対して最適なメンテナンスを行うためにも、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量を直接検出可能な技術が求められている。
例えば、特許文献１には、消化ガス中のシロキサン化合物の濃度を検出する分析装置が提案されている。
For example,
しかしながら、消化ガス中のシロキサン化合物の濃度を検出するのみでは、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量を正確に検出することができない。
また、従来のガスエンジンにおいては、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の正確な量を検出することができなかったため、現在のところ、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量に応じたガスエンジンのメンテナンス方法は提案されていない。
However, the amount of the siloxane compound supplied to the gas engine cannot be accurately detected only by detecting the concentration of the siloxane compound in the digestion gas.
Moreover, in the conventional gas engine, since the exact amount of the siloxane compound supplied to the gas engine could not be detected, at present, the gas engine according to the amount of the siloxane compound supplied to the gas engine No maintenance method has been proposed.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、ガスエンジンにおいて、消化ガスに含まれるシロキサン化合物に起因して必要となるメンテナンスを適切に行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to appropriately perform maintenance necessary for a gas engine due to a siloxane compound contained in digestion gas.
上記目的を達成するために、本発明のガスエンジンシステムは、シロキサン化合物を含む消化ガスを爆発燃焼させることによって動力を得るガスエンジンを備えるガスエンジンシステムであって、上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度を検出する濃度検出装置と、上記消化ガスの流量を検出する流量検出装置と、上記濃度検出装置の検出結果及び上記流量検出装置の検出結果から上記シロキサン化合物の量に関する情報を取得すると共に取得した上記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理を行う処理装置とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a gas engine system of the present invention is a gas engine system including a gas engine that obtains power by explosively burning a digestion gas containing a siloxane compound, and the siloxane compound contained in the digestion gas A concentration detection device for detecting the concentration of the gas, a flow rate detection device for detecting the flow rate of the digestion gas, a detection result of the concentration detection device, and information on the amount of the siloxane compound from the detection result of the flow rate detection device And a processing device that performs processing related to maintenance of the gas engine based on the acquired information on the amount of the siloxane compound.
このような特徴を有する本発明のガスエンジンシステムによれば、消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度及び消化ガスの流量からシロキサン化合物の量に関する情報が取得され、この取得されたシロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理が行われる。
なお、本発明において、シロキサン化合物の量に関する情報とは、ガスエンジンに直接供給される消化ガスに含まれるシロキサン化合物の量や、後述する除去装置を備える場合において除去装置の前後のシロキサン化合物の量の差を含むものである。
また、本発明において、ガスエンジンのメンテナンスに関する処理とは、ガスエンジンに直接メンテナンスを行う処理や、ガスエンジンにメンテナンスを行う必要性を示す情報を出力する処理を含むものである。
According to the gas engine system of the present invention having such characteristics, information on the amount of the siloxane compound is acquired from the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas and the flow rate of the digestion gas, and the amount of the acquired siloxane compound. Processing related to maintenance of the gas engine is performed based on the information.
In the present invention, the information on the amount of the siloxane compound means the amount of the siloxane compound contained in the digestion gas directly supplied to the gas engine, and the amount of the siloxane compound before and after the removing device when a removing device described later is provided. The difference is included.
In the present invention, the process related to the maintenance of the gas engine includes a process of performing maintenance directly on the gas engine and a process of outputting information indicating the necessity of performing maintenance on the gas engine.
また、本発明のガスエンジンシステムにおいては、上記処理装置は、上記ガスエンジンへの潤滑油の供給及び排出を行う潤滑油調整装置を備え、上記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいて、上記潤滑油調整装置を制御することによって上記メンテナンスに関する処理を行うという構成を採用する。 Further, in the gas engine system of the present invention, the processing device includes a lubricating oil adjusting device that supplies and discharges lubricating oil to and from the gas engine, and the lubricating oil is based on information on the amount of the siloxane compound. A configuration is adopted in which processing related to the maintenance is performed by controlling the adjusting device.
また、本発明のガスエンジンシステムにおいては、上記潤滑油調整装置が、上記ガスエンジン内部の潤滑油を回収すると共に回収した上記潤滑油をフィルタを介して上記ガスエンジン内部に再供給する循環系と、上記ガスエンジン内部の潤滑油を排出すると共に新たな潤滑油を上記ガスエンジン内部に供給する新潤滑油供給系とを備え、上記処理装置は、上記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいて、上記循環系あるいは上記新潤滑油供給系のいずれかを選択し、選択した上記循環系あるいは上記新潤滑油供給系を用いて上記メンテナンスに関する処理を行うという構成を採用する。 Further, in the gas engine system of the present invention, the lubricating oil adjusting device recovers the lubricating oil inside the gas engine and recirculates the recovered lubricating oil into the gas engine through a filter; And a new lubricating oil supply system that discharges the lubricating oil inside the gas engine and supplies new lubricating oil to the inside of the gas engine, and the processing device is based on information on the amount of the siloxane compound, A configuration is adopted in which either the circulation system or the new lubricating oil supply system is selected, and the maintenance-related processing is performed using the selected circulation system or the new lubricating oil supply system.
また、本発明のガスエンジンシステムにおいては、上記ガスエンジンに供給される消化ガスから上記シロキサン化合物の少なくとも一部を除去する除去装置を備えるという構成を採用する。 Further, the gas engine system of the present invention employs a configuration including a removing device that removes at least a part of the siloxane compound from the digested gas supplied to the gas engine.
また、本発明のガスエンジンシステムにおいては、上記濃度検出装置として、上記除去装置に供給される上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度を検出する第１濃度検出装置と、上記除去装置から排出される上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度を検出する第２濃度検出装置とを備えるという構成を採用する。 In the gas engine system of the present invention, as the concentration detection device, a first concentration detection device for detecting the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas supplied to the removal device and the removal device are discharged. And a second concentration detection device for detecting the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas.
次に、本発明のガスエンジンのメンテナンス方法は、シロキサン化合物を含む消化ガスを爆発燃焼させることによって動力を得るガスエンジンのメンテナンスに関する処理を行うガスエンジンのメンテナンス方法であって、上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度及び上記消化ガスの流量から上記シロキサン化合物の量に関する情報を取得すると共に取得した上記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理を行うことを特徴とする。 Next, a gas engine maintenance method of the present invention is a gas engine maintenance method for performing a process related to maintenance of a gas engine that obtains power by explosively burning a digestion gas containing a siloxane compound, and is included in the digestion gas. The information regarding the quantity of the said siloxane compound is acquired from the density | concentration of the siloxane compound and the flow volume of the said digestion gas, and the process regarding the maintenance of a gas engine is performed based on the acquired information regarding the quantity of the said siloxane compound.
このような特徴を有する本発明のガスエンジンのメンテナンス方法によれば、消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度及び消化ガスの流量からシロキサン化合物の量に関する情報が取得され、この取得されたシロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理が行われる。 According to the gas engine maintenance method of the present invention having such characteristics, information on the amount of the siloxane compound is acquired from the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas and the flow rate of the digestion gas. Processing related to maintenance of the gas engine is performed based on the information regarding the quantity.
また、本発明のガスエンジンのメンテナンス方法においては、上記メンテナンスに関する処理は、上記ガスエンジンへの潤滑油の供給及び排出を行う処理であるという構成を採用する。 Further, in the gas engine maintenance method of the present invention, a configuration is adopted in which the maintenance-related processing is processing for supplying and discharging lubricating oil to and from the gas engine.
また、本発明のガスエンジンのメンテナンス方法においては、上記メンテナンスに関する処理において、上記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいて、上記ガスエンジン内部から潤滑油を回収すると共に回収した潤滑油をフィルタを介してガスエンジンに再供給する循環工程、あるいは、上記ガスエンジン内部の潤滑油を排出すると共に新たな潤滑油を上記ガスエンジン内部に供給する新潤滑油供給工程のいずれかの工程を行うという構成を採用する。 In the gas engine maintenance method of the present invention, in the processing related to the maintenance, based on the information on the amount of the siloxane compound, the lubricating oil is recovered from the inside of the gas engine and the recovered lubricating oil is passed through a filter. A configuration is adopted in which either the recirculation process for re-supplying the gas engine or the new lubrication oil supply process for discharging the lubrication oil inside the gas engine and supplying new lubrication oil to the interior of the gas engine is performed. To do.
また、本発明のガスエンジンのメンテナンス方法においては、上記ガスエンジンに供給される消化ガスから上記シロキサン化合物の少なくとも一部を除去する除去工程を有するという構成を採用する。 Further, the gas engine maintenance method of the present invention employs a configuration that includes a removal step of removing at least a part of the siloxane compound from the digested gas supplied to the gas engine.
また、本発明のガスエンジンのメンテナンス方法においては、上記除去工程前の上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度である第１濃度と、上記除去工程後の上記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度である第２濃度とを上記シロキサン化合物の濃度として用いて上記シロキサン化合物の量に関する情報を取得するという構成を採用する。 In the gas engine maintenance method of the present invention, the first concentration which is the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas before the removal step, and the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas after the removal step A configuration is adopted in which information on the amount of the siloxane compound is acquired using the second concentration as the concentration of the siloxane compound.
本発明のガスエンジンシステム及びガスエンジンのメンテナンス方法によれば、消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度及び消化ガスの流量からシロキサン化合物の量に関する情報が取得され、この取得されたシロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理が行われる。つまり、実際に消化ガスに含まれるシロキサン化合物の量に基づく情報に基づいて、ガスエンジンのメンテナンスに関する処理が行われる。
上述のように、ガスエンジン内部において生じる残渣物の量は、ガスエンジンに供給されるシロキサン化合物の量に比例する。このため、本発明によれば、経験則に基づいてメンテナンスが行う場合と比較して、消化ガスに含まれるシロキサン化合物に起因して必要となるメンテナンスを適切に行うことが可能となる。
According to the gas engine system and the gas engine maintenance method of the present invention, information on the amount of the siloxane compound is acquired from the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas and the flow rate of the digestion gas, and the amount of the acquired siloxane compound. Processing related to maintenance of the gas engine is performed based on the information. That is, the processing related to the maintenance of the gas engine is performed based on the information based on the amount of the siloxane compound actually contained in the digestion gas.
As described above, the amount of residue generated inside the gas engine is proportional to the amount of siloxane compound supplied to the gas engine. For this reason, according to this invention, compared with the case where a maintenance is performed based on an empirical rule, it becomes possible to perform appropriately the maintenance required due to the siloxane compound contained in digestion gas.
以下、図面を参照して、本発明に係るガスエンジンシステム及びガスエンジンのメンテナンス方法の一実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a gas engine system and a gas engine maintenance method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施形態のガスエンジンシステムＳの概略構成を示すブロック図である。また、図２は、本実施形態のガスエンジンシステムＳの電気的な接続を示すブロック図である。なお、以下の説明において、上流及び下流という語句を用いるが、これは、消化ガスの流れを基準とするものである。
これらの図に示すように、本実施形態のガスエンジンシステムＳは、活性炭吸着装置１、ガスエンジン２、流量計３（流量検出装置）、第１濃度計４（第１濃度検出装置）、第２濃度計５（第２濃度検出装置）、潤滑油調整装置６、記憶装置７及び制御装置８を備えている。なお、潤滑油調整装置６、記憶装置７及び制御装置８によって本発明の処理装置が構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a gas engine system S of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing electrical connection of the gas engine system S of the present embodiment. In the following description, the terms upstream and downstream are used, which is based on the flow of digestion gas.
As shown in these drawings, the gas engine system S of the present embodiment includes an activated
活性炭吸着装置１は、外部から供給される消化ガスＧ１に含まれるシロキサン化合物の少なくとも一部を除去し、シロキサン化合物を除去した消化ガスＧ２を排出するものである。活性炭吸着装置１は、活性炭からなるフィルタを備えており、フィルタを通過する際にシロキサン化合物を吸着することによって消化ガスＧ１からシロキサン化合物を除去する。なお、活性炭吸着装置１が備えるフィルタは、交換可能に設置されている。
The activated
なお、消化ガスＧ１は、下水汚泥を処理した際や家庭ゴミを処理した際に発生する燃焼性のガスであり、シロキサン化合物を含むものである。 The digestion gas G1 is a combustible gas generated when sewage sludge is treated or household waste is treated, and contains a siloxane compound.
ガスエンジン２は、活性炭吸着装置１の下流側に設置されており、活性炭吸着装置１から排出された消化ガスＧ２が燃料ガスとして供給され、当該消化ガスＧ２を爆発燃焼させることによって動力を得るものである。
The
流量計３は、活性炭吸着装置１の上流側に設置されており、消化ガスＧ１の流量を検出し、当該検出結果を出力するものである。
The
第１濃度計４は、活性炭吸着装置１の上流側に設置されており、消化ガスＧ１に含まれるシロキサン化合物の濃度を検出し、当該検出結果を出力するものである。
第２濃度計５は、活性炭吸着装置１の下流側に設置されており、消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物の濃度を検出し、当該検出結果を出力するものである。
The
The
これらの第１濃度計４及び第２濃度計５は、いずれも消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度を検出するものであり、本発明の濃度検出装置を構成している。これらの第１濃度計４及び第２濃度計５としては、例えば、上述した特許文献１に記載された分析装置を用いることができる。
The
潤滑油調整装置６（図２参照）は、ガスエンジン２への潤滑油Ｙの供給及び排出を行うためのものであり、ガスエンジン２内部の潤滑油Ｙを回収すると共に回収した潤滑油Ｙをフィルタを介してガスエンジン２内部に再供給する循環系６１と、ガスエンジン２内部の潤滑油Ｙを排出すると共に新たな潤滑油Ｙをガスエンジン２内部に供給する新潤滑油供給系６２とから構成されている。
The lubricating oil adjusting device 6 (see FIG. 2) is for supplying and discharging the lubricating oil Y to and from the
循環系６１は、第１バルブ６３と、第２バルブ６４と、ポンプ６５と、フィルタ６６とを備えている。
第１バルブ６３は、ガスエンジン２に対して潤滑油Ｙを再供給するためのバルブであり、ガスエンジン２に対して潤滑油Ｙを再供給する場合に開放される。第２バルブ６４は、ガスエンジン２から潤滑油Ｙを回収するためのバルブであり、ガスエンジン２から潤滑油Ｙを回収する場合に開放される。ポンプ６５は、循環系６１において、潤滑油Ｙの流れを形成するためのものである。フィルタ６６は、潤滑油Ｙに含まれる残渣物を除去するためのものである。なお、残渣物は、消化ガスＧ２に残存するシロキサン化合物と潤滑油Ｙに含まれるカルシウム等とが反応することによって生成されるものであり、硬い粒子状の物質である。
このように構成された循環系６１において潤滑油Ｙは、図１に示すように、第２バルブ６４、ポンプ６５、フィルタ６６、第１バルブ６３の順に循環する。そして、第１バルブ６３及び第２バルブ６４の開口の度合いを調整することによって潤滑油Ｙの循環量が設定可能とされている。
The
The
In the
新潤滑油供給系６２は、第３バルブ６７と、第４バルブ６８と、潤滑油タンク６９とを備えている。
第３バルブ６７は、ガスエンジン２に対して新たな潤滑油Ｙを供給するためのバルブであり、ガスエンジン２に対して新しい潤滑油Ｙを供給する場合に開放される。第４バルブ６８は、ガスエンジン２から潤滑油Ｙを排出するためのバルブであり、ガスエンジン２から潤滑油Ｙを排出する場合に開放される。潤滑油タンク６９は、新しい潤滑油Ｙを貯留するタンクであり、第３バルブ６７を介してガスエンジン２と接続されている。
このように構成された新潤滑油供給系６２において潤滑油Ｙは、潤滑油タンク６９から第３バルブ６７を介してガスエンジン２に供給され、第４バルブ６８を介してガスエンジン２から排出される。そして、第３バルブ６７の開口の度合いを調整することによってガスエンジン２への潤滑油Ｙの供給量が設定可能とされている。また、第４バルブ６８の開口の度合いを調整することによってガスエンジン２からの潤滑油Ｙの排出量が設定可能とされている。
The new lubricating
The
In the new lubricating
記憶装置７は、制御装置８が用いる各種プログラム等を記憶している。そして、本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいては、記憶装置７は、単位時間当たりの活性炭吸着装置１における除去量を、吸着効率が高い状態と、吸着効率が低下してきている状態と、吸着効率が低い状態との３段階に分けて記憶している。
なお、吸着効率が高い状態とは、活性炭吸着装置１でのシロキサン化合物の吸着効率が必要最低限の水準に対して十分に余裕がある状態である。また、吸着効率が低下してきている状態とは、活性炭吸着装置１でのシロキサン化合物の吸着効率が、吸着効率が高い状態から必要最低限の水準に向かって低下してきている状態である。また、吸着効率が低い状態とは、活性炭吸着装置１でのシロキサン化合物の吸着効率が必要最低限の水準よりも低い状態である。
また、記憶装置７は、潤滑油調整装置６の循環系６１における循環可能流量、すなわちポンプ６５の許容容量を記憶している。
The
The state where the adsorption efficiency is high is a state where the adsorption efficiency of the siloxane compound in the activated
Further, the
制御装置８は、本実施形態のガスエンジンシステムＳの動作全体を制御するものであり、図２に示すように、活性炭吸着装置１、ガスエンジン２、流量計３、第１濃度計４、第２濃度計５、潤滑油調整装置６及び記憶装置７に対して電気的に接続されている。
The
本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいて、制御装置８は、流量計３の検出結果、第１濃度計４の検出結果、及び第２濃度計５の検出結果から、活性炭吸着装置１における単位時間当たりの除去量を算出することによって取得する。この除去量は、活性炭吸着装置１の前後（上流側と下流側と）のシロキサン化合物の量の差であり、本発明におけるシロキサン化合物の量に関する情報である。そして、取得した活性炭吸着装置１における単位時間当たりの除去量に基づいて、潤滑油調整装置６を制御し、これによってガスエンジン２の稼働中においてガスエンジン２内部のメンテナンスを行う。つまり、本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいては、本発明のガスエンジンのメンテナンスに関する処理として、ガスエンジン２への潤滑油Ｙの供給及び排出が行われる。
In the gas engine system S of the present embodiment, the
次に、このように構成された本実施形態のガスエンジンシステムＳの動作（ガスエンジンのメンテナンス方法）について説明する。 Next, the operation (gas engine maintenance method) of the gas engine system S of the present embodiment configured as described above will be described.
外部から供給される消化ガスＧ１は、活性炭吸着装置１にてシロキサン化合物を吸着除去され、消化ガスＧ２として排出される。そして、消化ガスＧ２は、ガスエンジン２に燃料ガスとして供給され、爆発燃焼される。
このような過程において、制御装置８は、まず、流量計３の検出結果から消化ガスＧ１の流量を取得する（ステップＳ１）。
続いて、制御装置８は、第１濃度計４の検出結果から消化ガスＧ１に含まれるシロキサン化合物の濃度を取得する（ステップＳ２）。
次に制御装置８は、第２濃度計５の検出結果から消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物の濃度を取得する（ステップＳ３）。
なお、ステップＳ１〜Ｓ３の順序は一例であり、これらの処理の順序が変更あるいは並列して行われても良い。
The digestion gas G1 supplied from the outside is subjected to adsorption removal of the siloxane compound by the activated
In such a process, the
Subsequently, the
Next, the
Note that the order of steps S1 to S3 is an example, and the order of these processes may be changed or performed in parallel.
そして、制御装置８は、活性炭吸着装置１におけるシロキサン化合物の除去量を算出して取得する（ステップＳ４）。具体的には、制御装置８は、ステップＳ１にて取得した消化ガスＧ１の流量と、ステップＳ２にて取得した消化ガスＧ１に含まれるシロキサン化合物の濃度とから、活性炭吸着装置１に供給されるシロキサン化合物の量を算出する。また、制御装置８は、ステップＳ１にて取得した消化ガスＧ１の流量（すなわち消化ガスＧ２の流量）と、ステップＳ３にて取得した消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物の濃度とから、活性炭吸着装置１から排出されるシロキサン化合物の量を算出する。そして、制御装置８は、活性炭吸着装置１に供給されるシロキサン化合物の量と活性炭吸着装置１から排出されるシロキサン化合物の量との差を、活性炭吸着装置１におけるシロキサン化合物の除去量として算出する。
And the
活性炭吸着装置１におけるシロキサン化合物の除去量を取得すると、制御装置８は、ステップＳ４にて取得した除去量が、予め記憶装置７に記憶された活性炭吸着装置１の吸着効率が高い状態に合致するかを判定する（ステップＳ５）。
When the removal amount of the siloxane compound in the activated
制御装置８は、ステップＳ５において除去量が活性炭吸着装置１の吸着効率が高い状態に合致すると判定した場合、すなわちガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量が極めて少ないと判定した場合には、循環系６１と新潤滑油供給系６２のうち、循環系６１を選択し、ガスエンジン２内部の潤滑油Ｙを回収すると共に回収した潤滑油Ｙをフィルタ６６を介してガスエンジン２内部に再供給する循環工程を行う（ステップＳ６）。
具体的には、制御装置８は、循環系６１のポンプ６５を駆動させると共に第１バルブ６３と第２バルブ６４との開口の度合いを調整することによって所定の流量の潤滑油Ｙをフィルタ６６を介して循環させる。なお、循環工程では、新潤滑油供給系６２の第３バルブ６７、及び第４バルブ６８は閉鎖状態とされる。このような循環工程では、フィルタ６６によって潤滑油Ｙに含まれる残渣物の一部を除去することができるため、ガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量が少ない場合には、潤滑油Ｙを廃棄することなく純度の高い潤滑油Ｙをガスエンジン２に再供給することができる。
When the
Specifically, the
また、例えば、循環系６１における潤滑油Ｙの循環流量は、活性炭吸着装置１の吸着効率、ガスエンジン２内部の潤滑油の全量及びガスエンジン２の運転時間等を勘案して算出されることが好ましい。
Further, for example, the circulation flow rate of the lubricating oil Y in the
一方、制御装置８は、ステップＳ５において、活性炭吸着装置１におけるシロキサン化合物の除去量が、活性炭吸着装置１の吸着効率が高い状態に合致しないと判定した場合には、続いて除去量が、予め記憶装置７に記憶された活性炭吸着装置１の吸着効率が低下してきている状態に合致するかを判定する（ステップＳ７）。
On the other hand, if the
制御装置８は、ステップＳ７において除去量が活性炭吸着装置１の吸着効率が低下してきている状態に合致すると判定した場合、すなわちガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量が徐々に増加してきている場合には、まず吸着効率の低下に応じた（第２濃度計５の検出結果に応じた）潤滑油Ｙの循環流量を算出する。
そして、制御装置８は、ステップＳ８にて算出した循環流量が予め記憶装置７にて記憶した循環系６１における循環可能流量以下であるかを判定する（ステップＳ８）。この結果、循環可能流量以下である場合には、制御装置８は、ステップＳ６に移行し、循環工程を行う。
When the
Then, the
一方、制御装置８は、ステップＳ８にて循環流量が予め記憶装置７にて記憶した循環系６１における循環可能流量以上であると判定した場合には、ガスエンジン２内部の潤滑油Ｙを排出すると共に新たな潤滑油Ｙをガスエンジン内部に供給する新潤滑油供給工程を行う（ステップＳ９）。
具体的には、制御装置８は、新潤滑油供給系６２の第３バルブ６７と第４バルブ６８との開口の度合いを調整することによって所定量の潤滑油Ｙをガスエンジン２から排出させ、同じく所定量の潤滑油Ｙを潤滑油タンク６９から供給させる。なお、新潤滑油供給工程では、循環系６１の第１バルブ６３、及び第２バルブ６４は閉鎖状態とされる。このような新潤滑油供給工程においては、ガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量が多い場合であっても、残渣物を含む潤滑油Ｙが廃棄され、使用されていない潤滑油Ｙがガスエンジン２にされるため、常に純度の高い潤滑油Ｙを用いることができる。
On the other hand, the
Specifically, the
さて、制御装置８は、ステップＳ７において除去量が活性炭吸着装置１の吸着効率が低下してきている状態に合致しないと判定した場合、すなわちガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量が多い場合には、ステップＳ９に移行し新潤滑油供給工程を行う。
When the
なお、制御装置８は、ステップＳ６の循環工程及びステップＳ９の新潤滑油供給工程において所定時間が経過した後には、再度ステップＳ１に戻る。
The
このように、本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいては、ガスエンジン２に対して供給される消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物の量が少ない場合には、循環工程が選択されることによって潤滑油Ｙの消費を抑制しつつガスエンジン２内部の残渣物の量を少なく維持する。また、ガスエンジン２に対して供給される消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物の量が多い場合には、新潤滑油工程が選択されることによってガスエンジン２内部の残渣物を積極的に外部に排出することによってガスエンジン２内部の残渣物の量を少なく維持する。
つまり、本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいては、必要最低限の潤滑油Ｙ量によって、常にガスエンジン２内部の残渣物の量を少なく維持することができる。すなわち、本実施形態のガスエンジンシステムＳにおいては、ガスエンジンにおいて、消化ガスに含まれるシロキサン化合物に起因して必要となるメンテナンスを適切に行うことが可能となる。
As described above, in the gas engine system S of the present embodiment, when the amount of the siloxane compound contained in the digestion gas G2 supplied to the
That is, in the gas engine system S of the present embodiment, the amount of residue inside the
以上の説明のように、本実施形態のガスエンジンシステムＳ及びガスエンジンのメンテナンス方法においては、消化ガスＧ１，Ｇ２に含まれるシロキサン化合物の濃度及び消化ガスＧ１，Ｇ２の流量から活性炭吸着装置１における除去量（シロキサン化合物の量に関する情報）が取得され、この取得された活性炭吸着装置１における除去量に基づいて潤滑油調整装置６を用いたガスエンジン２のメンテナンス（ガスエンジンのメンテナンスに関する処理）が行われる。つまり、実際に消化ガスＧ１，Ｇ２に含まれるシロキサン化合物の量に基づいて、ガスエンジン２のメンテナンスが行われる。
ガスエンジン２内部において生じる残渣物の量は、ガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量に比例する。このため、本実施形態のガスエンジンシステムＳ及びガスエンジンのメンテナンス方法によれば、経験則に基づいてメンテナンスが行う場合と比較して、消化ガスに含まれるシロキサン化合物に起因して必要となるメンテナンスを適切に行うことが可能となる。
As described above, in the gas engine system S and the gas engine maintenance method of the present embodiment, the activated
The amount of residue generated inside the
以上、図面を参照しながら本発明に係るガスエンジンシステム及びガスエンジンのメンテナンス方法の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 While the preferred embodiments of the gas engine system and the gas engine maintenance method according to the present invention have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、シロキサン化合物の量に関する情報として活性炭吸着装置１における除去量を取得し、ガスエンジンのメンテナンスに関する処理として潤滑油調整装置６を用いてガスエンジン２を直接メンテナンスする構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガスエンジン２に供給されるシロキサン化合物の量をモニタリングし、ガスエンジン２に供給されたシロキサン化合物の総量がガスエンジン２の分解メンテナンスが必要とされる規定値を超えた場合に、分解メンテナンスの必要性を示す情報を出力する構成としても良い。つまり、シロキサン化合物の量に関する情報としてガスエンジン２に供給されたシロキサン化合物の総量を取得し、ガスエンジンのメンテナンスに関する処理としてガスエンジン２の解体メンテナンスを行う必要性を示す情報を出力する処理を行う構成を採用することもできる。
このような構成を採用する場合には、例えば、上記実施形態において示した第１濃度計４及び第２濃度計５のうち、第２濃度計５の検出結果のみにてガスエンジン２に供給されたシロキサン化合物の総量をモニタリングすることができる。したがって、第１濃度計をなくすことができ、本発明の濃度検出装置として第２濃度計のみを備える構成を採用することができる。また、このような構成を採用する場合には、活性炭吸着装置１を設置しない構成を採用することもできる。
さらには、ガスエンジン２に供給されたシロキサン化合物の総量に基づいて、ガスエンジン２の分解メンテナンスの必要性が生じる時間までを予測し、この予測を出力する構成を採用することもできる。
For example, in the above-described embodiment, the removal amount in the activated
However, the present invention is not limited to this. For example, the amount of the siloxane compound supplied to the
In the case of adopting such a configuration, for example, of the
Furthermore, based on the total amount of the siloxane compound supplied to the
また、例えば、循環系６１とガスエンジン２との間、及び新潤滑油供給系６２とガスエンジン２との間に、潤滑油Ｙの温度や圧力を供給先の環境に整える中間装置を設置しても良い。特に上記実施形態のようにガスエンジン２の稼動中において潤滑油Ｙの供給及び排出を行う場合には、本構成を採用することによって、スムーズに潤滑油Ｙの供給及び排出を行うことが可能となる。
In addition, for example, an intermediate device is installed between the
また、上記実施形態においては、本発明の除去装置として、活性炭吸着装置１を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の除去装置として、消化ガスＧ２に含まれるシロキサン化合物を水によって洗い流す水処理装置を設置しても良い。
Moreover, in the said embodiment, the structure provided with the activated carbon adsorption |
１……活性炭吸着装置、２……ガスエンジン、３……流量計（流量検出装置）、４……第１濃度計（濃度検出装置、第１濃度検出装置）、５……第２濃度計（濃度検出装置、第２濃度検出装置）、６……潤滑油調整装置、６１……循環系、６２……新潤滑油供給系、６６……フィルタ、７……記憶装置、８……制御装置、Ｓ……ガスエンジンシステム、Ｇ１，Ｇ２……消化ガス、Ｙ……潤滑油
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度を検出する濃度検出装置と、
前記消化ガスの流量を検出する流量検出装置と、
前記濃度検出装置の検出結果及び前記流量検出装置の検出結果から前記シロキサン化合物の量に関する情報を取得すると共に取得した前記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理を行う処理装置とを備え、
前記処理装置は、前記ガスエンジンへの潤滑油の供給及び排出を行う潤滑油調整装置を備え、前記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいて、前記潤滑油調整装置を制御することによって前記メンテナンスに関する処理を行うことを特徴とするガスエンジンシステム。 A gas engine system comprising a gas engine that obtains power by explosive combustion of digestion gas containing a siloxane compound,
A concentration detector for detecting the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas;
A flow rate detection device for detecting the flow rate of the digestion gas;
A processing device for acquiring information related to the amount of the siloxane compound from the detection result of the concentration detection device and the detection result of the flow rate detection device and performing processing related to maintenance of the gas engine based on the acquired information related to the amount of the siloxane compound; equipped with a,
The processing device includes a lubricating oil adjusting device that supplies and discharges lubricating oil to and from the gas engine, and controls the lubricating oil adjusting device on the basis of information on the amount of the siloxane compound, thereby processing the maintenance. A gas engine system characterized by performing .
前記処理装置は、前記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいて、前記循環系あるいは前記新潤滑油供給系のいずれかを選択し、選択した前記循環系あるいは前記新潤滑油供給系を用いて前記メンテナンスに関する処理を行う
ことを特徴とする請求項１記載のガスエンジンシステム。 The lubricating oil adjusting device recovers the lubricating oil inside the gas engine and recirculates the recovered lubricating oil into the gas engine through a filter, and discharges the lubricating oil inside the gas engine. And a new lubricating oil supply system for supplying new lubricating oil into the gas engine,
The processing device selects either the circulation system or the new lubricating oil supply system based on information on the amount of the siloxane compound, and uses the selected circulation system or the new lubricating oil supply system to perform the maintenance. Process related to
The gas engine system according to claim 1 .
前記消化ガスに含まれるシロキサン化合物の濃度及び前記消化ガスの流量から前記シロキサン化合物の量に関する情報を取得すると共に取得した前記シロキサン化合物の量に関する情報に基づいてガスエンジンのメンテナンスに関する処理を行い、Obtaining information on the amount of the siloxane compound from the concentration of the siloxane compound contained in the digestion gas and the flow rate of the digestion gas and performing processing related to maintenance of the gas engine based on the acquired information on the amount of the siloxane compound,
前記メンテナンスに関する処理は、前記ガスエンジンへの潤滑油の供給及び排出を行う処理である The process related to the maintenance is a process for supplying and discharging lubricating oil to the gas engine.
ことを特徴とするガスエンジンのメンテナンス方法。The maintenance method of the gas engine characterized by the above-mentioned.
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