JP6760879B2 - Gas engine and how to operate the gas engine - Google Patents
Gas engine and how to operate the gas engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP6760879B2 JP6760879B2 JP2017069241A JP2017069241A JP6760879B2 JP 6760879 B2 JP6760879 B2 JP 6760879B2 JP 2017069241 A JP2017069241 A JP 2017069241A JP 2017069241 A JP2017069241 A JP 2017069241A JP 6760879 B2 JP6760879 B2 JP 6760879B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- refrigerant
- gas engine
- cooler
- passage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 277
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 187
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 25
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 7
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 4
- 238000009420 retrofitting Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
本開示は、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法に関する。 The present disclosure relates to a gas engine that burns a mixture of fuel gas and intake air, and a method of operating the gas engine.
従来、ガスエンジンは、例えば、発電用、大型車両用、及び船舶用等のエンジンとして様々な分野で用いられている。このようなガスエンジンは、ガスエンジンの運転開始から所定時間経過後(例えば、40秒後)に投入可能な負荷である初期負荷の投入性がディーゼルエンジン等と比較して悪いことが知られており、特にターボチャージャを備えるガスエンジンにおいてその傾向が顕著である。この初期負荷の投入性は、ガスエンジンの性能を評価する上での一つの指標となっている。 Conventionally, gas engines have been used in various fields as engines for power generation, large vehicles, ships, and the like. It is known that such a gas engine has a poorer initial load input property, which is a load that can be applied after a lapse of a predetermined time (for example, 40 seconds) from the start of operation of the gas engine, as compared with a diesel engine or the like. This tendency is particularly noticeable in gas engines equipped with turbochargers. This initial load input property is one index for evaluating the performance of a gas engine.
特許文献1には、ディーゼルエンジンやガスエンジン等のエンジンにおいて、冷態時における冷却水の温度を高めることで、エンジンの運転を開始してから発電機が定格出力を出力するまでに要する時間を短縮するための技術が開示されている。具体的には、冷却水を加圧した状態で加熱することで、冷却水の沸騰を防止しつつ、冷却水の温度をより高温にしてエンジンを効率的に暖機することで、エンジンの出力を速やかに定格出力に到達させている。 Patent Document 1 describes the time required for the generator to output the rated output after the start of operation of the engine by raising the temperature of the cooling water in the cold state in an engine such as a diesel engine or a gas engine. Techniques for shortening are disclosed. Specifically, by heating the cooling water in a pressurized state, the engine output is efficiently warmed up by raising the temperature of the cooling water to a higher temperature while preventing the cooling water from boiling. Is quickly reaching the rated output.
しかしながら、特許文献1には、ガスエンジンにおいて、その初期負荷投入性を向上させるための技術的思想は何ら開示されていない。燃料ガスと吸気とが混合した混合気をエンジン本体に供給して燃焼させるガスエンジンにおいては、混合気の温度が高いと混合気の密度が低下し、エンジン本体に混合気が入り難くなる。このため、ガスエンジンにおいて、特許文献1に記載されているような、冷態時に冷却水の温度を高めて負荷投入を行うと、エンジン本体内における混合気の温度も上昇してしまい、逆に負荷投入性を低下させてしまう虞がある。 However, Patent Document 1 does not disclose any technical idea for improving the initial load input property of the gas engine. In a gas engine in which a mixture of fuel gas and intake air is supplied to the engine body for combustion, if the temperature of the mixture is high, the density of the mixture decreases, and it becomes difficult for the mixture to enter the engine body. For this reason, in a gas engine, if the temperature of the cooling water is raised and the load is applied in the cold state as described in Patent Document 1, the temperature of the air-fuel mixture in the engine body also rises, and conversely. There is a risk of reducing the load input property.
本発明の少なくとも幾つかの実施形態は上述の課題に鑑みなされたものであり、初期負荷投入性の高いガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法を提供することを目的とする。 At least some embodiments of the present invention have been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas engine having a high initial load input property and a method of operating the gas engine.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンは、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、前記エンジン本体に供給される前記給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第1冷却器と、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を、第1温度、又は前記第1温度よりも高い温度である第2温度、に調整可能な温度調整装置と、を備えるガスエンジンであって、前記温度調整装置は、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度以下に調整するとともに、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第2温度に調整するように構成される。 (1) The gas engine according to at least one embodiment of the present invention includes an engine main body that burns a mixture of fuel gas and intake air, an air supply passage for supplying air supply to the engine main body, and the above. A turbocharger including a compressor that compresses the air supply supplied to the engine body, and a first cooler that cools the compressed air supply that is the air supply compressed by the compressor by heat exchange with a refrigerant. A gas engine including a temperature adjusting device capable of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to a first temperature or a second temperature which is a temperature higher than the first temperature. When the operation of the gas engine is started, the temperature adjusting device adjusts the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower, and initially with respect to the gas engine. After starting the loading, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to the second temperature.
上記(1)の構成によれば、温度調整装置は、ガスエンジンの運転が開始されると、第1冷却器に供給される冷媒の温度を、第2温度よりも低い温度である第1温度以下(例えば20℃)に調整する。そのため、エンジン本体で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度(混合気密度)を、第1冷却器に供給される冷媒の温度が第2温度の時よりも高くすることで、ガスエンジンに投入可能な初期負荷を大きくする(初期負荷投入性を高くする)ことができる。
また、上記(1)の構成によれば、温度調整装置は、ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度よりも高い温度である第2温度(例えば35℃)に調整する。この第2温度は、例えば、ガスエンジンを定格出力で運転させるときに、ガスエンジンを高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
According to the configuration of (1) above, when the operation of the gas engine is started, the temperature adjusting device sets the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature, which is lower than the second temperature. Adjust to the following (for example, 20 ° C.). Therefore, the density of the fuel gas contained in the air-fuel mixture burned in the engine body (air-fuel mixture density) is made higher than that when the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is the second temperature, so that the gas engine can be used. The initial load that can be applied can be increased (the initial load input property can be increased).
Further, according to the configuration of (1) above, the temperature adjusting device sets the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler higher than the first temperature after the initial load is applied to the gas engine. Adjust to a second temperature (eg 35 ° C). This second temperature is, for example, a temperature set as a temperature at which the gas engine can be operated with high efficiency and no condensed water is generated when the gas engine is operated at the rated output. Therefore, the gas engine after the initial load is started to be applied can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
(2)幾つかの実施形態では、上記(1)に記載の構成において、前記温度調整装置は、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第1熱交換器と、前記第1冷却器と前記第1熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第1冷却器から前記第1熱交換器に向かって流れる高温側第1冷媒通路、及び、前記第1冷却器と前記第1熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第1熱交換器から前記第1冷却器に向かって流れる低温側第1冷媒通路と、を含む循環通路と、前記第1熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する制御弁と、を含む。 (2) In some embodiments, in the configuration described in (1) above, the temperature regulator includes a first heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source, and the first cooler. While connecting the first heat exchanger, the high temperature side first refrigerant passage through which the refrigerant flows from the first cooler toward the first heat exchanger, and the first cooler and the first heat. While connecting to the exchanger, the refrigerant flows into the first heat exchanger and a circulation passage including a low temperature side first refrigerant passage in which the refrigerant flows from the first heat exchanger toward the first cooler. A control valve for controlling the flow rate of the refrigerant is included.
上記(2)の構成によれば、第1熱交換器に流入する冷媒の流量を制御する制御弁によって、第1冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、簡単な構成で第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下、又は、第2温度に調整することができる。 According to the configuration (2) above, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be adjusted by the control valve that controls the flow rate of the refrigerant flowing into the first heat exchanger. In this way, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be adjusted to the first temperature or lower or the second temperature with a simple configuration.
(3)幾つかの実施形態では、上記(2)の構成において、前記温度調整装置は、前記高温側第1冷媒通路から分岐して前記低温側第1冷媒通路に合流する、前記第1熱交換器をバイパスするバイパス通路をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第1冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第1冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に設けられる三方弁を含む。 (3) In some embodiments, in the configuration of (2) above, the temperature regulator branches from the high temperature side first refrigerant passage and joins the low temperature side first refrigerant passage, the first heat. The control valve further includes a bypass passage that bypasses the exchanger, and the control valve has a branch portion that branches from the high temperature side first refrigerant passage to the bypass passage, and a merging portion that the bypass passage joins the low temperature side first refrigerant passage. Including a three-way valve provided on either one of the above.
上記(3)の構成によれば、バイパス通路と、バイパス通路の分岐部及び合流部のいずれか一方に設けられる三方弁とによって、第1冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、バイパス通路と三方弁とを含む簡単な構成によって第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下、又は、第2温度に調整することができる。 According to the configuration of (3) above, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be adjusted by the bypass passage and the three-way valve provided at either the branch portion or the merging portion of the bypass passage. it can. In this way, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be adjusted to the first temperature or lower or the second temperature by a simple configuration including the bypass passage and the three-way valve.
(4)幾つかの実施形態では、上記(2)の構成において、前記温度調整装置は、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第2熱交換器と、前記高温側第1冷媒通路と前記第2熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第1冷媒通路から前記第2熱交換器に向かって流れる高温側第2冷媒通路と、前記第2熱交換器と前記低温側第1冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第2熱交換器から前記低温側第1冷媒通路に向かって流れる低温側第2冷媒通路と、をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第2冷媒通路に設けられる開閉弁を含む。 (4) In some embodiments, in the configuration of (2) above, the temperature adjusting device includes a second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source, and a first refrigerant passage on the high temperature side. The second heat exchanger is connected, the high temperature side second refrigerant passage through which the refrigerant flows from the high temperature side first refrigerant passage toward the second heat exchanger, the second heat exchanger, and the low temperature side. In addition to connecting to the side first refrigerant passage, the control valve further includes a low temperature side second refrigerant passage through which the refrigerant flows from the second heat exchanger toward the low temperature side first refrigerant passage. It includes an on-off valve provided in the second refrigerant passage on the high temperature side.
上記(4)の構成によれば、第2熱交換器と、高温側第2冷媒通路と、低温側第2冷媒通路と、高温側第2冷媒通路に設けられる開閉弁とによって、第1冷却器に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、第2熱交換器と、高温側第2冷媒通路と、低温側第2冷媒通路と、開閉弁とを含む簡単な構成によって第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下、又は、第2温度に調整することができる。 According to the configuration of (4) above, the first cooling is performed by the second heat exchanger, the second refrigerant passage on the high temperature side, the second refrigerant passage on the low temperature side, and the on-off valve provided in the second refrigerant passage on the high temperature side. The temperature of the refrigerant supplied to the vessel can be adjusted. As described above, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler by a simple configuration including the second heat exchanger, the second refrigerant passage on the high temperature side, the second refrigerant passage on the low temperature side, and the on-off valve is set to the first temperature. It can be adjusted below the temperature or to the second temperature.
(5)幾つかの実施形態では、上記(2)から(4)の何れか一項に記載の構成において、前記温度調整装置は、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を測定する温度測定手段と、前記温度測定手段によって測定された前記冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラと、を含み、前記制御弁コントローラは、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するとともに、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第2温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するように構成される。 (5) In some embodiments, in the configuration according to any one of (2) to (4) above, the temperature regulator measures the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler. The control valve controller includes a control valve controller that controls the opening degree of the control valve based on the temperature of the refrigerant measured by the temperature measuring means, and the control valve controller operates the gas engine. When started, the opening degree of the control valve is controlled so that the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to the first temperature, and an initial load is applied to the gas engine. Is configured to control the opening degree of the control valve so as to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the second temperature.
上記(5)の構成によれば、温度測定手段によって測定された冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラをさらに備えることで、ガスエンジンの運転タイミングに応じて、第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下又は第2温度に自動的に調整することができる。 According to the configuration of (5) above, by further providing a control valve controller that controls the opening degree of the control valve based on the temperature of the refrigerant measured by the temperature measuring means, the control valve controller can be further provided according to the operation timing of the gas engine. The temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be automatically adjusted to the first temperature or lower or the second temperature.
(6)幾つかの実施形態では、上記(1)から(5)の何れか一項に記載の構成において、前記給気通路における前記圧縮機と前記第1冷却器との間に設けられ、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第2冷却器をさらに備える。 (6) In some embodiments, in the configuration according to any one of (1) to (5) above, the compressor is provided between the compressor and the first cooler in the air supply passage. A second cooler for cooling the compressed air supply compressed by the compressor by heat exchange with the refrigerant is further provided.
圧縮機により圧縮された給気の温度は、100℃以上の高温になる一方で、上述した第1温度および第2温度は、約20℃〜40℃程度である。したがって、上記(6)の構成によれば、給気通路における圧縮機と第1冷却器との間に第2冷却器が設けられることで、第1冷却器の容量を小さくすることができる。また、第2冷却器によって回収した熱エネルギを有効利用することで、ガスエンジン全体のエネルギ効率を高めることができる。 The temperature of the supply air compressed by the compressor becomes a high temperature of 100 ° C. or higher, while the above-mentioned first temperature and second temperature are about 20 ° C. to 40 ° C. Therefore, according to the configuration (6) above, the capacity of the first cooler can be reduced by providing the second cooler between the compressor and the first cooler in the air supply passage. Further, by effectively utilizing the heat energy recovered by the second cooler, the energy efficiency of the entire gas engine can be improved.
(7)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、燃料ガスと吸気とが混合した混合気を燃焼させるエンジン本体と、前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、前記エンジン本体に供給される給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第1冷却器と、を備えるガスエンジンの運転方法であって、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整する第1調整ステップと、前記ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整する第2調整ステップと、を備える。 (7) The operation method of the gas engine according to at least one embodiment of the present invention includes an engine main body that burns a mixture of fuel gas and intake air, and an air supply passage for supplying air supply to the engine main body. First cooling that cools the compressed air supply, which is the air supply compressed by the compressor, and the turbocharger including the compressor that compresses the supply air supplied to the engine body by heat exchange with the refrigerant. A method of operating a gas engine including a device, wherein when the operation of the gas engine is started, a first adjustment step of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to a first temperature or lower. And the second adjustment step of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to a second temperature which is higher than the first temperature after the initial load is applied to the gas engine. , Equipped with.
上記(7)の方法によれば、第1調整ステップでは、ガスエンジンの運転が開始されると、第1冷却器に供給される冷媒の温度を、第2温度よりも低い温度である第1温度以下(例えば20℃)に調整する。そのため、エンジン本体で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度(混合気密度)を、第1冷却器に供給される冷媒の温度が第2温度の時よりも高くすることで、ガスエンジンに投入可能な初期負荷を大きくする(初期負荷投入性を高くする)ことができる。
また、上記(7)の方法によれば、ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度よりも高い温度である第2温度(例えば35℃)に調整する。この第2温度は、例えば、ガスエンジンを定格出力で運転させるときに、ガスエンジンを高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
According to the method (7) above, in the first adjustment step, when the operation of the gas engine is started, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is set to a temperature lower than the second temperature. Adjust to below temperature (eg 20 ° C). Therefore, the density of the fuel gas contained in the air-fuel mixture burned in the engine body (air-fuel mixture density) is made higher than that when the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is the second temperature, so that the gas engine can be used. The initial load that can be applied can be increased (the initial load input property can be increased).
Further, according to the method (7) above, after the initial load is applied to the gas engine, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is set to a second temperature (for example, a temperature higher than the first temperature). Adjust to 35 ° C). This second temperature is, for example, a temperature set as a temperature at which the gas engine can be operated with high efficiency and no condensed water is generated when the gas engine is operated at the rated output. Therefore, the gas engine after the initial load is started to be applied can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
(8)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、上記(2)に記載のガスエンジンに対して、前記高温側第1冷媒通路から分岐して前記低温側第1冷媒通路に合流するとともに、前記第1熱交換器をバイパスするバイパス通路を追設するバイパス通路追設ステップ、及び、前記高温側第1冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第1冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に三方弁を追設する三方弁追設ステップ、を含む第1追設ステップと、前記第1追設ステップの後に、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第1開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第2開度調整ステップ、を含む第1冷媒温度調整ステップと、を備える。 (8) The method of operating the gas engine according to at least one embodiment of the present invention is a method of operating the gas engine according to the above (2), which is branched from the high temperature side first refrigerant passage to the low temperature side first refrigerant passage. A bypass passage additional step for adding a bypass passage that bypasses the first heat exchanger, a branch portion that branches from the high temperature side first refrigerant passage to the bypass passage, and the bypass passage are The gas engine is followed by a first additional step including a three-way valve additional step of adding a three-way valve to one of the merging portions merging with the low temperature side first refrigerant passage, and the first additional step. When the operation of the above is started, the first opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the three-way valve and the first opening degree adjusting step for adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower, and After starting to apply the initial load to the gas engine, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to a second temperature which is higher than the first temperature. It includes a first refrigerant temperature adjusting step including a second opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the valve.
上記(8)の方法によれば、上記(7)の方法と同様に、ガスエンジンの初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
また、上記(8)の方法によれば、上記(2)に記載のガスエンジンに対して、バイパス通路及び三方弁を追設する第1追設ステップと、追設した三方弁の開度を調整することで第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度または第2温度に調整する第1冷媒温度調整ステップと、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジンに対して、バイパス通路及び三方弁を追設することで、第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下または第2温度に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジンに対するレトロフィット性に優れている。
According to the method (8) above, the initial load input property of the gas engine can be increased as in the method (7) above. In addition, the gas engine after starting the initial load can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
Further, according to the method (8) above, the first additional step of adding a bypass passage and a three-way valve to the gas engine described in (2) above and the opening degree of the added three-way valve are set. It includes a first refrigerant temperature adjusting step that adjusts the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or the second temperature by adjusting. Therefore, for example, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler can be adjusted to the first temperature or lower or the second temperature by adding a bypass passage and a three-way valve to the existing gas engine. It has excellent retrofitting to existing gas engines, such as being possible.
(9)本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジンの運転方法は、上記(2)に記載のガスエンジンに対して、前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第2熱交換器を追設する第2熱交換器追設ステップ、前記高温側第1冷媒通路と前記第2熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第1冷媒通路から前記第2熱交換器に向かって流れる高温側第2冷媒通路を追設する高温側第2冷媒通路追設ステップ、前記第2熱交換器と前記低温側第1冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第2熱交換器から前記低温側第1冷媒通路に向かって流れる低温側第2冷媒通路を追設する低温側第2冷媒通路追設ステップ、前記高温側第2冷媒通路に開閉弁を追設する開閉弁追設ステップ、を含む第2追設ステップと、前記第2追設ステップの後に、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第3開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第4開度調整ステップ、を含む第2冷媒温度調整ステップと、を備える。 (9) In the operation method of the gas engine according to at least one embodiment of the present invention, a second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source is added to the gas engine according to the above (2). In the second heat exchanger additional step to be installed, the high temperature side first refrigerant passage and the second heat exchanger are connected, and the refrigerant heads from the high temperature side first refrigerant passage to the second heat exchanger. A step for adding a second refrigerant passage on the high temperature side to add a second refrigerant passage on the high temperature side, which connects the second heat exchanger and the first refrigerant passage on the low temperature side, and the refrigerant exchanges the second heat. A step for adding a second refrigerant passage on the low temperature side to add a second refrigerant passage on the low temperature side flowing from the vessel to the first refrigerant passage on the low temperature side, and an on-off valve adding an on-off valve to the second refrigerant passage on the high temperature side. When the operation of the gas engine is started after the second additional step including the installation step and the second additional step, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is lowered to the first temperature or less. The refrigerant supplied to the first cooler after the third opening adjustment step for adjusting the opening degree of the on-off valve and the initial load being applied to the gas engine are started so as to be adjusted to. A second refrigerant temperature adjusting step including a fourth opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the on-off valve so as to adjust the temperature of the first temperature to a second temperature which is higher than the first temperature. ..
上記(9)の方法によれば、上記(7)の方法と同様に、ガスエンジンの初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷の投入を開始した後のガスエンジンを効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
また、上記(9)の方法によれば、上記(2)に記載のガスエンジンに対して、第2熱交換器、高温側第2冷媒通路、低温側第2冷媒通路、及び開閉弁を追設する第2追設ステップと、追設した開閉弁の開度を調整することで第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度以下または第2温度に調整する第2冷媒温度調整ステップと、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジンに対して、第2熱交換器、高温側第2冷媒通路、低温側第2冷媒通路、及び開閉弁を追設することで、第1冷却器に供給される冷媒の温度を第1温度または第2温度に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジンに対するレトロフィット性に優れている。
According to the method (9) above, the initial load input property of the gas engine can be increased as in the method (7) above. In addition, the gas engine after starting the initial load can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
Further, according to the method (9) above, the second heat exchanger, the second refrigerant passage on the high temperature side, the second refrigerant passage on the low temperature side, and the on-off valve are added to the gas engine described in (2) above. The second refrigerant temperature adjustment that adjusts the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower or the second temperature by adjusting the opening of the second additional step to be installed and the additional on-off valve. It has steps and. Therefore, for example, by adding a second heat exchanger, a second refrigerant passage on the high temperature side, a second refrigerant passage on the low temperature side, and an on-off valve to the existing gas engine, the gas engine is supplied to the first cooler. It is excellent in retrofitting to existing gas engines, such as being able to adjust the temperature of the refrigerant to the first temperature or the second temperature.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、初期負荷投入性の高いガスエンジン及びそのガスエンジンの運転方法を提供することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, it is possible to provide a gas engine having a high initial load input property and a method of operating the gas engine.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. Absent.
For example, expressions that represent relative or absolute arrangements such as "in a certain direction", "along a certain direction", "parallel", "orthogonal", "center", "concentric" or "coaxial" are exact. Not only does it represent such an arrangement, but it also represents a state of relative displacement with tolerances or angles and distances to the extent that the same function can be obtained.
Further, for example, an expression representing a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a quadrangular shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also includes a concavo-convex portion or a concavo-convex portion within a range in which the same effect can be obtained. The shape including the chamfered portion and the like shall also be represented.
On the other hand, the expressions "equipped", "equipped", "equipped", "included", or "have" one component are not exclusive expressions that exclude the existence of other components.
図1、図2及び図5は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの概略構成図である。 1, FIG. 2 and FIG. 5 are schematic configuration diagrams of a gas engine according to an embodiment of the present invention.
図1、図2及び図5に示すように、本発明の一実施形態に係るガスエンジン1は、エンジン本体2と、給気通路4と、ターボチャージャ6と、第1冷却器8と、温度調整装置10と、を備える。
As shown in FIGS. 1, 2 and 5, the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention includes an engine
エンジン本体2は、ガスエンジン1の外部から給気通路4に取り込まれた吸気と、燃料ガスとが混合した混合気を燃焼させるように構成されている。燃料ガスとしては、例えば、天然ガスやLPガスなどが挙げられる。
The
給気通路4は、このようなエンジン本体2に接続されており、給気(上述した混合気又は吸気)をエンジン本体2に供給可能に構成されている。
The
ターボチャージャ6は、給気通路4に設けられるとともに、エンジン本体2に供給される給気を圧縮する圧縮機6aを含む。図1に示す実施形態では、ターボチャージャ6は、ガスエンジン1の排気通路12に設けられるとともに、圧縮機6aと同軸的に連結されているタービン6bを含む。そして、ターボチャージャ6は、エンジン本体2から排出される排気によってタービン6bを駆動させることで、圧縮機6aがエンジン本体2に供給される給気を圧縮可能であるように構成されている。
The turbocharger 6 is provided in the
第1冷却器8は、給気通路4における圧縮機6aとエンジン本体2との間に設けられるとともに、圧縮機6aで圧縮された給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却するように構成されている。
The
温度調整装置10は、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を、第1温度T1以下、又は第1温度T1よりも高い温度である第2温度T2に調整可能に構成されている。
ここで本開示における「第1温度T1以下に調整する」とは、第1冷却器8に供給されている冷媒の温度が第1温度T1より低ければ、温度調整装置10は、このような冷媒に対して温度を調整しないことも含まれる。
The
Here, "adjusting to the first temperature T1 or less" in the present disclosure means that if the temperature of the refrigerant supplied to the
幾つかの実施形態では、図1、図2及び図5に示すように、温度調整装置10は、上述した冷媒と外部の熱源とを熱交換する第1熱交換器16と、循環通路18と、第1熱交換器16に流入する冷媒の流量を制御する制御弁20と、を含む。外部の熱源は、例えば、ガスエンジン1の外部の外気である。
循環通路18は、第1冷却器8と第1熱交換器16とを接続するとともに、冷媒が第1冷却器8から第1熱交換器16に向かって流れる高温側第1冷媒通路18a、及び、第1冷却器8と第1熱交換器16とを接続するとともに、冷媒が第1熱交換器16から第1冷却器8に向かって流れる低温側第1冷媒通路18b、を有している。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1, 2 and 5, the
The
また、図示した実施形態では、ガスエンジン1には、給気通路4における圧縮機6aより上流側の位置に、吸気と燃料ガスとを混合させるためのミキサー14が設けられている。このため、ミキサー14によって、ガスエンジン1の外部から給気通路4に取りこまれた吸気と燃料ガスとが混合された混合気が生成される。そして、このような混合気は、圧縮機6aによって圧縮され、圧縮混合気(圧縮給気)が生成された後、第1冷却器8によって冷却されて、エンジン本体2に供給される。また、幾つかの実施形態では、図示しないが、ミキサー14は、給気通路4における圧縮機6aと第1冷却器8との間に配置されていてもよい。
Further, in the illustrated embodiment, the gas engine 1 is provided with a
図3Aは、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからのガスエンジンにかかる負荷の変化を示した図である。図3Bは、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転を開始してからの第1冷却器に供給される冷媒の設定温度の変化を示した図である。 FIG. 3A is a diagram showing a change in the load applied to the gas engine after the operation of the gas engine according to the embodiment of the present invention is started. FIG. 3B is a diagram showing a change in the set temperature of the refrigerant supplied to the first cooler after the operation of the gas engine according to the embodiment of the present invention is started.
図3Aに示すように、ガスエンジン1の運転を開始(運転開始時間t0)してから所定期間が経過する(開始時間t1)までは、ガスエンジン1はほぼ無負荷の状態で維持されている。そして、開始時間t1になると、ガスエンジン1に対して初期負荷P1の投入が開始される。そして、この初期負荷P1に対する変動が、例えば±1%以下の状態で維持された経過時間Δtが経過すると、初期負荷P1の投入が完了(完了時間t2)となる。そして、完了時間t2より後では、ガスエンジン1に投入する負荷は、初期負荷P1よりさらに大きくなり、最終的には、ガスエンジン1を定格出力で運転させるときの負荷である定格負荷P2となる。
尚、ガスエンジン1を非常用発電用セットに用いる場合には、開始時間t1、経過時間Δt及び初期負荷投入率ρ(初期負荷P1/定格負荷P2)は、例えば、開始時間t1は40秒となるように、経過時間Δtは15秒となるように、初期負荷投入率ρ≧30%となるように規定するとよい。
あるいは、開始時間t1、完了時間t2を、計測しているガスエンジン1の出力等が、予め開始時間t1、完了時間t2に対して規定された閾値を超えた瞬間を、開始時間t1、完了時間t2として決定しても良い。
As shown in FIG. 3A, the gas engine 1 is maintained in an almost unloaded state from the start of operation of the gas engine 1 (operation start time t0) to the elapse of a predetermined period (start time t1). .. Then, when the start time t1 is reached, the initial load P1 is started to be applied to the gas engine 1. Then, when the elapsed time Δt maintained in a state where the fluctuation with respect to the initial load P1 is, for example, ± 1% or less elapses, the charging of the initial load P1 is completed (completion time t2). Then, after the completion time t2, the load applied to the gas engine 1 becomes even larger than the initial load P1, and finally becomes the rated load P2, which is the load when the gas engine 1 is operated at the rated output. ..
When the gas engine 1 is used for an emergency power generation set, the start time t1, the elapsed time Δt, and the initial load input rate ρ (initial load P1 / rated load P2) are, for example, 40 seconds for the start time t1. Therefore, it is preferable to specify that the initial load input rate ρ ≧ 30% so that the elapsed time Δt is 15 seconds.
Alternatively, the moment when the output of the gas engine 1 measuring the start time t1 and the completion time t2 exceeds the threshold values defined in advance for the start time t1 and the completion time t2 is the start time t1 and the completion time. It may be determined as t2.
また、図3Bに示すように、運転開始時間t0から開始時間t1において、第1冷却器8に供給される冷媒の設定温度Tαは第1温度T1に設定されている。そして、完了時間t2になると、第1冷却器8に供給される冷媒の設定温度Tαは第2温度T2に設定されている。このように、温度調整装置10は、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1に調整するとともに、ガスエンジン1に対して初期負荷P1の投入を開始した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整するように構成される。また、幾つかの実施形態では、設定温度Tαは第1温度T1以下に設定されていてもよい。
尚、設定温度Tαとは、温度調整装置10が第1冷却器8に供給される冷媒の温度を調整する際に目標とする温度である。
Further, as shown in FIG. 3B, the set temperature Tα of the refrigerant supplied to the
The set temperature Tα is a target temperature when the
このような本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジン1によれば、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を、第2温度T2よりも低い温度である第1温度T1以下(例えば20℃)に調整する。そのため、エンジン本体2で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度(混合気密度)を、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第2温度T2の時よりも高くすることで、ガスエンジン1に投入可能な初期負荷P1を大きくする(初期負荷投入性を高くする)ことができる。
According to the gas engine 1 according to at least one embodiment of the present invention, when the operation of the gas engine 1 is started, the temperature of the refrigerant supplied to the
本発明者が検討したところによれば、例えば、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を20℃に調整すると、従来のガスエンジン1が投入可能な初期負荷と比較して、5%〜10%程度大きい初期負荷P1を投入することができ、良好な初期負荷投入性を有するガスエンジン1を提供することができる。
According to the study by the present inventor, for example, when the operation of the gas engine 1 is started, the temperature of the refrigerant supplied to the
また、このような本発明の少なくとも一実施形態に係るガスエンジン1によれば、温度調整装置10は、ガスエンジン1に対して初期負荷P1を投入した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1よりも高い温度である第2温度T2(例えば35℃)に調整する。そして、この第2温度T2は、例えば、ガスエンジン1を定格出力で運転させるときに、ガスエンジン1を高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、ガスエンジン1を効率が高い状態で運転させながら、凝縮水の発生を防ぐことができる。
Further, according to the gas engine 1 according to at least one embodiment of the present invention, the
幾つかの実施形態では、上述した図1、図2及び図5に示すように、温度調整装置10は、第1熱交換器16と、高温側第1冷媒通路18a及び低温側第1冷媒通路18bを含む循環通路18と、制御弁20とを含む。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1, 2 and 5 described above, the
このような構成によれば、第1熱交換器16に流入する冷媒の流量を制御する制御弁20によって、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、簡単な構成で第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、又は、第2温度T2に調整することができる。
According to such a configuration, the temperature of the refrigerant supplied to the
幾つかの実施形態では、図1及び図5に示すように、温度調整装置10は、高温側第1冷媒通路18aから分岐して低温側第1冷媒通路18bに合流する、第1熱交換器16をバイパスするバイパス通路22をさらに含む。そして、制御弁20は、高温側第1冷媒通路18aからバイパス通路22に分岐する分岐部22a、及びバイパス通路22が低温側第1冷媒通路18bに合流する合流部22bのいずれか一方に設けられる三方弁20a(20)を含む。図示した実施形態では、合流部22bに三方弁20aが設けられている。このような三方弁20aの開度を調整することで、温度調整装置10は、第1冷却器8を通過し、第1熱交換器16に向かって流れる冷媒の流量を調整可能に構成されている。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1 and 5, the
このような構成によれば、バイパス通路22と、バイパス通路22の分岐部22a及び合流部22bのいずれか一方に設けられる三方弁20aとによって、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、バイパス通路22と三方弁20aとを含む簡単な構成によって第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、又は、第2温度T2に調整することができる。
According to such a configuration, the temperature of the refrigerant supplied to the
幾つかの実施形態では、図2に示すように、温度調整装置10は、上述した冷媒と外部の熱源とを熱交換可能であるように構成される第2熱交換器24と、高温側第1冷媒通路18aと第2熱交換器24とを接続するとともに、第1冷却器8を通過した冷媒が高温側第1冷媒通路18aから第2熱交換器24に向かって流れる高温側第2冷媒通路26と、第2熱交換器24と低温側第1冷媒通路18bとを接続するとともに、第2熱交換器24を通過した冷媒が第2熱交換器24から低温側第1冷媒通路18bに向かって流れる低温側第2冷媒通路28と、をさらに含む。そして、制御弁20は、高温側第2冷媒通路26に設けられる開閉弁20b(20)を含む。
尚、第2熱交換器24は第1熱交換器16とは別に設けられる熱交換器である。
In some embodiments, as shown in FIG. 2, the
The
このような構成によれば、第2熱交換器24と、高温側第2冷媒通路26と、低温側第2冷媒通路28と、高温側第2冷媒通路26に設けられる開閉弁20bとによって、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を調整することができる。このように、第2熱交換器24と、高温側第2冷媒通路26と、低温側第2冷媒通路28と、開閉弁20bとを含む簡単な構成によって第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、又は、第2温度T2に調整することができる。
According to such a configuration, the
幾つかの実施形態では、図1、図2及び図5に示すように、温度調整装置10は、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を測定する温度測定手段30と、温度測定手段30によって測定された冷媒の温度に基づいて制御弁20の開度を制御する制御弁コントローラ100と、を含む。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1, 2 and 5, the
このような温度測定手段30は、例えば、温度センサである。そして、この温度センサは、図1及び図5に示したようなバイパス通路22が設けられるガスエンジン1に対して用いられる場合には、合流部22bより下流側であって、第1冷却器8に向かって流れる冷媒の温度を取得可能な位置に配置される。また、図2に示したような低温側第2冷媒通路28が設けられるガスエンジン1に対して用いられる場合には、低温側第2冷媒通路28より下流側であって、第1冷却器8に向かって流れる冷媒の温度を取得可能な位置に配置される。
Such a temperature measuring means 30 is, for example, a temperature sensor. When this temperature sensor is used for the gas engine 1 provided with the
図4は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの制御弁コントローラで行われる処理を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a process performed by the control valve controller of the gas engine according to the embodiment of the present invention.
図4に示すように、制御弁コントローラ100は、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1に調整するように、制御弁20の開度を制御するとともに、ガスエンジン1に対して初期負荷P1の投入を開始した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整するように、制御弁20の開度を制御するように構成される。
As shown in FIG. 4, the
図示した実施形態では、制御弁コントローラ100は、温度測定手段30(温度センサ)によって取得された第1冷却器8に供給される冷媒の温度の他、ガスエンジン1の不図示のECUによって取得されたガスエンジン1の運転を開始する運転開始タイミング、及び、ガスエンジン1に対する初期負荷P1の投入が完了した投入完了タイミングを取得している。そして、制御弁コントローラ100は、取得した冷媒の温度、運転開始タイミング及び投入完了タイミングに基づいて、制御弁20の開度を制御する開度指令を生成し、制御弁20に対してこの開度指令を送信するように構成されている。
In the illustrated embodiment, the
このような構成によれば、温度測定手段30によって測定された冷媒の温度に基づいて制御弁20の開度を制御する制御弁コントローラ100をさらに備えることで、ガスエンジン1の運転開始タイミング及び初期負荷P1の投入完了タイミングに応じて、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下又は第2温度T2に自動的に調整することができる。
According to such a configuration, the operation start timing and the initial stage of the gas engine 1 are further provided by further providing the
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ100は、ガスエンジン1の運転が開始されるときにおいて、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第1温度T1より高ければ、第1熱交換器16に流入する冷媒の流量が最も多くなるように制御弁20の開度を制御(全開に)する。
Further, in some embodiments, the
ガスエンジン1の初期負荷投入時において、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が低いほど、混合気に含まれる燃料ガスの密度(混合気密度)を上げるので、ガスエンジン1の初期負荷投入性を高くすることができる。このような構成によれば、第1冷却器8に供給される冷媒の温度は、ガスエンジン1の運転が開始されてから速やかに、第1温度T1以下となるように調整される。このため、初期負荷P1が投入される開始時間t1には、第1冷却器8に供給される冷媒の温度は第1温度T1以下となるように調整されるので、初期負荷投入性が高い状態でガスエンジン1を運転させることができる。
When the initial load of the gas engine 1 is applied, the lower the temperature of the refrigerant supplied to the
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ100は、ガスエンジン1の運転が開始されてから初期負荷P1が投入されるまでの間において、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第1温度T1以下の状態で維持されるのであれば、第1熱交換器16に冷媒が流入しないように制御弁20の開度を制御してもよい。
Further, in some embodiments, the
ガスエンジン1の運転が開始されてから初期負荷P1が投入されるまでの間において、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第1温度T1以下の状態で維持されるのであれば、冷媒を冷却する必要はない。このような構成によれば、上述したような場合には、第1熱交換器16によって冷媒を冷却しないので、ガスエンジン1全体のエネルギ効率を高めることができる。
If the temperature of the refrigerant supplied to the
また、幾つかの実施形態では、制御弁コントローラ100は、ガスエンジン1の運転が開始されるときにおいて、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第1温度T1以下であれば、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1に調整するように制御弁20の開度を制御してもよい。
Further, in some embodiments, the
初期負荷P1の投入が完了すると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を、速やかに上述した第2温度T2に調整することが好ましい。このような構成によれば、第1冷却器8に供給される冷媒の温度がガスエンジン1の運転が開始されるときには第1温度T1以下であっても、初期負荷P1の投入が開始される開始時間t1には第1温度T1に調整される。このため、初期負荷P1の投入が完了すると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を速やかに第2温度T2に調整することができる。
When the charging of the initial load P1 is completed, it is preferable to quickly adjust the temperature of the refrigerant supplied to the
幾つかの実施形態では、図5に示すように、ガスエンジン1は、給気通路4における圧縮機6aと第1冷却器8との間に設けられるとともに、圧縮機6aで圧縮された給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第2冷却器32をさらに備える。
In some embodiments, as shown in FIG. 5, the gas engine 1 is provided between the
圧縮機6aにより圧縮された給気の温度は、100℃以上の高温になる一方で、第1温度T1及び第2温度T2は、約20℃〜40℃程度である。したがって、このような構成によれば、給気通路4における圧縮機6aと第1冷却器8との間に第2冷却器32が設けられることで、圧縮機6aで圧縮された圧縮給気は、第2冷却器32によって冷却された後に第1冷却器8によって冷却されるので、第1冷却器8の容量を小さくすることができる。
The temperature of the supply air compressed by the
また、このような構成によれば、第2冷却器32によって回収した熱エネルギを有効利用することで、ガスエンジン全体のエネルギ効率を高めることができる。例えば、第2冷却器32を通過した冷媒の温度が90度程度であるならば、このような冷媒は、エンジン本体2を冷却する(ウォータジャケット)ための冷媒として利用することができる。
Further, according to such a configuration, the energy efficiency of the entire gas engine can be improved by effectively utilizing the heat energy recovered by the
図6は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。 FIG. 6 is a flowchart of a gas engine operating method according to an embodiment of the present invention.
図6に示すように、本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法は、第1調整ステップS1及び第2調整ステップS2を備える。 As shown in FIG. 6, the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention includes a first adjustment step S1 and a second adjustment step S2.
第1調整ステップS1では、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下に調整する。
第2調整ステップS2では、ガスエンジン1に対して初期負荷P1を投入した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整する。
In the first adjustment step S1, when the operation of the gas engine 1 is started, the temperature of the refrigerant supplied to the
In the second adjustment step S2, the temperature of the refrigerant supplied to the
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、第1調整ステップS1では、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を、第2温度T2よりも低い温度である第1温度T1以下(例えば20℃)に調整する。そのため、エンジン本体2で燃焼させる混合気に含まれる燃料ガスの密度(混合気密度)を、第1冷却器8に供給される冷媒の温度が第2温度T2の時よりも高くすることで、ガスエンジン1に投入可能な初期負荷P1を大きくする(初期負荷投入性を高くする)ことができる。
According to the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, in the first adjustment step S1, when the operation of the gas engine 1 is started, the refrigerant supplied to the
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、ガスエンジン1に対して初期負荷P1を投入した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1よりも高い温度である第2温度T2(例えば35℃)に調整する。この第2温度T2は、上述したように、例えば、ガスエンジン1を定格出力で運転させるときに、ガスエンジン1を高効率で運転させることが出来、且つ、凝縮水が発生しない温度として設定される温度である。そのため、初期負荷P1の投入を開始した後のガスエンジン1を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。
Further, according to the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, the temperature of the refrigerant supplied to the
幾つかの実施形態では、第1熱交換器16、循環通路18、及び制御弁20を含むガスエンジン1の運転方法であって、第1調整ステップS1は、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下に調整するように制御弁20の開度を制御する第1開度制御ステップを含む。また、第2調整ステップS2は、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整するように制御弁20の開度を制御する第2開度制御ステップを含む。
In some embodiments, a method of operating the gas engine 1 including a
図7は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。図8Aは、本発明の一実施形態に係る第1追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。図8Bは、本発明の一実施形態に係る第1冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart of a gas engine operating method according to an embodiment of the present invention. FIG. 8A is a flowchart showing a subroutine of the first additional step according to the embodiment of the present invention. FIG. 8B is a flowchart showing a subroutine of the first refrigerant temperature adjusting step according to the embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法は、図7に示すように、第1熱交換器16、循環通路18及び制御弁20を含むように構成されるガスエンジン1に対して、第1追設ステップS3及び第1冷媒温度調整ステップS4を備える。
As shown in FIG. 7, the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention is for the gas engine 1 configured to include the
第1追設ステップS3は、図8Aに示すように、バイパス通路追設ステップS31及び三方弁追設ステップS32を含む。
バイパス通路追設ステップS31では、高温側第1冷媒通路18aから分岐して低温側第1冷媒通路18bに合流するとともに、第1熱交換器16をバイパスするバイパス通路22を追設する。
三方弁追設ステップS32では、高温側第1冷媒通路18aからバイパス通路22に分岐する分岐部22a、及びバイパス通路22が低温側第1冷媒通路18bに合流する合流部22bのいずれか一方に三方弁20aを追設する。
尚、図8Aには、バイパス通路追設ステップS31及び三方弁追設ステップS32が行われる順番の一例が示されているに過ぎず、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 8A, the first additional step S3 includes a bypass passage additional step S31 and a three-way valve additional step S32.
In the bypass passage addition step S31, a
In the three-way valve additional step S32, the
Note that FIG. 8A shows only an example of the order in which the bypass passage additional step S31 and the three-way valve additional step S32 are performed, and the present invention is not limited to this.
第1冷媒温度調整ステップS4は、図8Bに示すように、第1開度調整ステップS41及び第2開度調整ステップS42を含む。
第1開度調整ステップS41では、第1追設ステップS3の後に、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下に調整するように、三方弁20aの開度を調整する。
第2開度調整ステップS42では、ガスエンジン1に対して初期負荷P1の投入を開始した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整するように、三方弁20aの開度を調整する。
As shown in FIG. 8B, the first refrigerant temperature adjusting step S4 includes a first opening degree adjusting step S41 and a second opening degree adjusting step S42.
In the first opening degree adjusting step S41, when the operation of the gas engine 1 is started after the first additional step S3, the temperature of the refrigerant supplied to the
In the second opening degree adjusting step S42, the three-way valve adjusts the temperature of the refrigerant supplied to the
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、図6を例示して説明したガスエンジン1の運転方法と同様に、ガスエンジン1の初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷P1の投入を開始した後のガスエンジン1を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。 According to the operating method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, the initial load input property of the gas engine 1 is increased as in the operating method of the gas engine 1 illustrated and described with reference to FIG. be able to. Further, the gas engine 1 after the initial load P1 is started to be charged can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、第1熱交換器16、循環通路18及び制御弁20を含むように構成されるガスエンジン1に対して、バイパス通路22及び三方弁20aを追設する第1追設ステップS3と、追設した三方弁20aの開度を調整することで第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、または第2温度T2に調整する第1冷媒温度調整ステップS4と、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジン1に対して、バイパス通路22及び三方弁20aを追設することで、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、または第2温度T2に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジン1に対するレトロフィット性に優れている。
Further, according to the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, the gas engine 1 is configured to include the
図9は、本発明の一実施形態に係るガスエンジンの運転方法のフローチャートである。図10Aは、本発明の一実施形態に係る第2追設ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。図10Bは、本発明の一実施形態に係る第2冷媒温度調整ステップのサブルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 9 is a flowchart of a gas engine operating method according to an embodiment of the present invention. FIG. 10A is a flowchart showing a subroutine of the second additional step according to the embodiment of the present invention. FIG. 10B is a flowchart showing a subroutine of the second refrigerant temperature adjusting step according to the embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法は、図9に示すように、第1熱交換器16、循環通路18及び制御弁20を含むように構成されるガスエンジン1に対して、第2追設ステップS5及び第2冷媒温度調整ステップS6を備える。
As shown in FIG. 9, the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention is for the gas engine 1 configured to include the
第2追設ステップS5は、図10Aに示すように、第2熱交換器追設ステップS51、高温側第2冷媒通路追設ステップS52、低温側第2冷媒通路追設ステップS53、及び開閉弁追設ステップS54を含む。
第2熱交換器追設ステップS51では、冷媒と外部の熱源とを熱交換する第2熱交換器24を追設する。
高温側第2冷媒通路追設ステップS52では、高温側第1冷媒通路18aと第2熱交換器24とを接続するとともに、冷媒が高温側第1冷媒通路18aから第2熱交換器24に向かって流れる高温側第2冷媒通路26を追設する。
低温側第2冷媒通路追設ステップS53では、第2熱交換器24と低温側第1冷媒通路18bとを接続するとともに、冷媒が第2熱交換器24から低温側第1冷媒通路18bに向かって流れる低温側第2冷媒通路28を追設する。
開閉弁追設ステップS54では、高温側第2冷媒通路26に開閉弁20bを追設する。
尚、図10Aには、第2熱交換器追設ステップS51、高温側第2冷媒通路追設ステップS52、低温側第2冷媒通路追設ステップS53、及び開閉弁追設ステップS54が行われる順番の一例が示されているに過ぎず、これに限定されるものではない。
As shown in FIG. 10A, the second additional step S5 includes a second heat exchanger additional step S51, a high temperature side second refrigerant passage additional step S52, a low temperature side second refrigerant passage additional step S53, and an on-off valve. The additional step S54 is included.
In the second heat exchanger addition step S51, the
In the high temperature side second refrigerant passage additional step S52, the high temperature side first
In the low temperature side second refrigerant passage additional step S53, the
In the on-off valve addition step S54, the on-off
In FIG. 10A, the order in which the second heat exchanger additional step S51, the high temperature side second refrigerant passage additional step S52, the low temperature side second refrigerant passage additional step S53, and the on-off valve additional step S54 are performed is performed. Only one example is shown, and the present invention is not limited to this.
第2冷媒温度調整ステップS6は、図10Bに示すように、第3開度調整ステップS61及び第4開度調整ステップS62を含む。
第3開度調整ステップS61では、ガスエンジン1の運転が開始されると、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下に調整するように、開閉弁20bの開度を調整する。
第4開度調整ステップS62では、ガスエンジン1に対して初期負荷P1の投入を開始した後に、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第2温度T2に調整するように、開閉弁20bの開度を調整する。
As shown in FIG. 10B, the second refrigerant temperature adjusting step S6 includes a third opening degree adjusting step S61 and a fourth opening degree adjusting step S62.
In the third opening degree adjusting step S61, when the operation of the gas engine 1 is started, the opening degree of the on-off
In the fourth opening degree adjusting step S62, the on-off valve is adjusted so that the temperature of the refrigerant supplied to the
このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、図6を例示して説明したガスエンジン1の運転方法と同様に、ガスエンジン1の初期負荷投入性を高くすることができる。また、初期負荷P1の投入を開始した後のガスエンジン1を効率の高い状態で運転させることができるとともに、凝縮水の発生を防ぐことができる。 According to the operating method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, the initial load input property of the gas engine 1 is increased as in the operating method of the gas engine 1 illustrated and described with reference to FIG. be able to. Further, the gas engine 1 after the initial load P1 is started to be charged can be operated in a highly efficient state, and the generation of condensed water can be prevented.
また、このような本発明の一実施形態に係るガスエンジン1の運転方法によれば、第1熱交換器16、循環通路18及び制御弁20を含むように構成されるガスエンジン1に対して、第2熱交換器24、高温側第2冷媒通路26、低温側第2冷媒通路28、及び開閉弁20bを追設する第2追設ステップS5と、追設した開閉弁20bの開度を調整することで第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下、または第2温度T2に調整する第2冷媒温度調整ステップS6と、を備えている。このため、例えば、既存のガスエンジン1に対して、第2熱交換器24、高温側第2冷媒通路26、低温側第2冷媒通路28、及び開閉弁20bを追設することで、第1冷却器8に供給される冷媒の温度を第1温度T1以下または第2温度T2に調整することが可能となるなど、既存のガスエンジン1に対するレトロフィット性に優れている。
Further, according to the operation method of the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention, the gas engine 1 is configured to include the
以上、本発明の一実施形態にかかるガスエンジン1及びガスエンジン1の運転方法について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。 Although the operation method of the gas engine 1 and the gas engine 1 according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various types within the range not deviating from the object of the present invention. Can be changed.
1 ガスエンジン
2 エンジン本体
4 給気通路
6 ターボチャージャ
6a 圧縮機
6b タービン
8 第1冷却器
10 温度調整装置
12 排気通路
14 ミキサー
16 第1熱交換器
18 循環通路
18a 高温側第1冷媒通路
18b 低温側第1冷媒通路
20 制御弁
20a 三方弁
20b 開閉弁
22 バイパス通路
22a 分岐部
22b 合流部
24 第2熱交換器
26 高温側第2冷媒通路
28 低温側第2冷媒通路
30 温度測定手段
32 第2冷却器
100 制御弁コントローラ
P1 初期負荷
P2 定格負荷
S1 第1調整ステップ
S2 第2調整ステップ
S3 第1追設ステップ
S4 第1冷媒温度調整ステップ
S5 第2追設ステップ
S6 第2冷媒温度調整ステップ
S31 バイパス通路追設ステップ
S32 三方弁追設ステップ
S41 第1開度調整ステップ
S42 第2開度調整ステップ
S51 第2熱交換器追設ステップ
S52 高温側第2冷媒通路追設ステップ
S53 低温側第2冷媒通路追設ステップ
S54 追設ステップ
S61 第3開度調整ステップ
S62 第4開度調整ステップ
Tα 設定温度
T1 第1温度
T2 第2温度
t0 運転開始時間
t1 開始時間
t2 完了時間
1
Claims (9)
前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、
前記エンジン本体に供給される前記給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、
前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第1冷却器と、
前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を、第1温度、又は前記第1温度よりも高い温度である第2温度、に調整可能な温度調整装置と、を備えるガスエンジンであって、
前記温度調整装置は、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度以下に調整するとともに、
前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第2温度に調整するように構成されるガスエンジン。 The engine body that burns the mixture of fuel gas and intake air,
An air supply passage for supplying air to the engine body and
A turbocharger including a compressor that compresses the air supply supplied to the engine body, and
A first cooler that cools the compressed air supply compressed by the compressor by heat exchange with the refrigerant.
A gas engine including a temperature adjusting device capable of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to a first temperature or a second temperature which is a temperature higher than the first temperature. ,
The temperature controller
When the operation of the gas engine is started, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to be equal to or lower than the first temperature, and at the same time.
A gas engine configured to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the second temperature after starting to apply an initial load to the gas engine.
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第1熱交換器と、
前記第1冷却器と前記第1熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第1冷却器から前記第1熱交換器に向かって流れる高温側第1冷媒通路、及び、前記第1冷却器と前記第1熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記第1熱交換器から前記第1冷却器に向かって流れる低温側第1冷媒通路と、を含む循環通路と、
前記第1熱交換器に流入する前記冷媒の流量を制御する制御弁と、を含む請求項1に記載のガスエンジン。 The temperature controller
A first heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source,
A high-temperature side first refrigerant passage through which the first cooler and the first heat exchanger are connected and the refrigerant flows from the first cooler toward the first heat exchanger, and the first cooling. A circulation passage that connects the device and the first heat exchanger and includes a low temperature side first refrigerant passage through which the refrigerant flows from the first heat exchanger toward the first cooler.
The gas engine according to claim 1, further comprising a control valve for controlling the flow rate of the refrigerant flowing into the first heat exchanger.
前記制御弁は、前記高温側第1冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第1冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に設けられる三方弁を含む請求項2に記載のガスエンジン。 The temperature regulator further includes a bypass passage that bypasses the first heat exchanger, branching from the high temperature side first refrigerant passage and joining the low temperature side first refrigerant passage.
The control valve includes a three-way valve provided at either a branch portion that branches from the high temperature side first refrigerant passage to the bypass passage and a confluence portion where the bypass passage joins the low temperature side first refrigerant passage. The gas engine according to claim 2.
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第2熱交換器と、
前記高温側第1冷媒通路と前記第2熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第1冷媒通路から前記第2熱交換器に向かって流れる高温側第2冷媒通路と、
前記第2熱交換器と前記低温側第1冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第2熱交換器から前記低温側第1冷媒通路に向かって流れる低温側第2冷媒通路と、をさらに含み、前記制御弁は、前記高温側第2冷媒通路に設けられる開閉弁を含む請求項2に記載のガスエンジン。 The temperature controller
A second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source,
A high temperature side second refrigerant passage that connects the high temperature side first refrigerant passage and the second heat exchanger, and the refrigerant flows from the high temperature side first refrigerant passage toward the second heat exchanger.
A low-temperature side second refrigerant passage that connects the second heat exchanger and the low-temperature side first refrigerant passage, and the refrigerant flows from the second heat exchanger toward the low-temperature side first refrigerant passage. The gas engine according to claim 2, wherein the control valve further includes an on-off valve provided in the high temperature side second refrigerant passage.
前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段によって測定された前記冷媒の温度に基づいて前記制御弁の開度を制御する制御弁コントローラと、を含み、
前記制御弁コントローラは、前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度以下に調整するように、前記制御弁の開度を制御するとともに、
前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第2温度に調整するように、前記制御弁の開度を制御するように構成される請求項2から4の何れか一項に記載のガスエンジン。 The temperature controller
A temperature measuring means for measuring the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler, and
A control valve controller that controls the opening degree of the control valve based on the temperature of the refrigerant measured by the temperature measuring means is included.
The control valve controller controls the opening degree of the control valve so as to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower when the operation of the gas engine is started. And at the same time
The opening degree of the control valve is controlled so as to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the second temperature after the initial load is applied to the gas engine. The gas engine according to any one of claims 2 to 4.
前記エンジン本体に給気を供給するための給気通路と、
前記エンジン本体に供給される給気を圧縮する圧縮機、を含むターボチャージャと、
前記圧縮機で圧縮された前記給気である圧縮給気を冷媒との熱交換によって冷却する第1冷却器と、を備えるガスエンジンの運転方法であって、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整する第1調整ステップと、
前記ガスエンジンに対して初期負荷を投入した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整する第2調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。 The engine body that burns the mixture of fuel gas and intake air,
An air supply passage for supplying air to the engine body and
A turbocharger including a compressor that compresses the supply air supplied to the engine body, and
A method of operating a gas engine including a first cooler that cools the compressed air supply compressed by the compressor by heat exchange with a refrigerant.
When the operation of the gas engine is started, the first adjustment step of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower, and
After applying the initial load to the gas engine, a second adjusting step of adjusting the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to a second temperature which is higher than the first temperature. How to operate the gas engine to be equipped.
前記高温側第1冷媒通路から分岐して前記低温側第1冷媒通路に合流するとともに、前記第1熱交換器をバイパスするバイパス通路を追設するバイパス通路追設ステップ、及び、
前記高温側第1冷媒通路から前記バイパス通路に分岐する分岐部、及び前記バイパス通路が前記低温側第1冷媒通路に合流する合流部のいずれか一方に三方弁を追設する三方弁追設ステップ、を含む第1追設ステップと、
前記第1追設ステップの後に、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第1開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整するように、前記三方弁の開度を調整する第2開度調整ステップ、を含む第1冷媒温度調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。 For the gas engine according to claim 2.
A bypass passage addition step for branching from the high temperature side first refrigerant passage and joining the low temperature side first refrigerant passage and adding a bypass passage for bypassing the first heat exchanger, and
A three-way valve additional step in which a three-way valve is added to either a branch portion that branches from the high temperature side first refrigerant passage to the bypass passage or a merging portion where the bypass passage joins the low temperature side first refrigerant passage. The first additional step, including,
After the first additional step
When the operation of the gas engine is started, the first opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the three-way valve so as to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower. And, after starting to apply the initial load to the gas engine, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to a second temperature which is higher than the first temperature. , A method of operating a gas engine including a first refrigerant temperature adjusting step including a second opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the three-way valve.
前記冷媒と外部の熱源とを熱交換する第2熱交換器を追設する第2熱交換器追設ステップ、
前記高温側第1冷媒通路と前記第2熱交換器とを接続するとともに、前記冷媒が前記高温側第1冷媒通路から前記第2熱交換器に向かって流れる高温側第2冷媒通路を追設する高温側第2冷媒通路追設ステップ、
前記第2熱交換器と前記低温側第1冷媒通路とを接続するとともに、前記冷媒が前記第2熱交換器から前記低温側第1冷媒通路に向かって流れる低温側第2冷媒通路を追設する低温側第2冷媒通路追設ステップ、
前記高温側第2冷媒通路に開閉弁を追設する開閉弁追設ステップ、を含む第2追設ステップと、
前記第2追設ステップの後に、
前記ガスエンジンの運転が開始されると、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を第1温度以下に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第3開度調整ステップ、及び、前記ガスエンジンに対して初期負荷の投入を開始した後に、前記第1冷却器に供給される前記冷媒の温度を前記第1温度よりも高い温度である第2温度に調整するように、前記開閉弁の開度を調整する第4開度調整ステップ、を含む第2冷媒温度調整ステップと、を備えるガスエンジンの運転方法。 For the gas engine according to claim 2.
A second heat exchanger additional step of adding a second heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and an external heat source.
The high temperature side first refrigerant passage and the second heat exchanger are connected, and a high temperature side second refrigerant passage through which the refrigerant flows from the high temperature side first refrigerant passage toward the second heat exchanger is additionally provided. High temperature side second refrigerant passage additional step,
The second heat exchanger is connected to the low temperature side first refrigerant passage, and a low temperature side second refrigerant passage through which the refrigerant flows from the second heat exchanger toward the low temperature side first refrigerant passage is added. Second refrigerant passage additional step on the low temperature side,
A second additional step including an on-off valve additional step of adding an on-off valve to the high-temperature side second refrigerant passage, and
After the second add-on step
When the operation of the gas engine is started, a third opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the on-off valve so as to adjust the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler to the first temperature or lower. And, after starting to apply the initial load to the gas engine, the temperature of the refrigerant supplied to the first cooler is adjusted to a second temperature which is higher than the first temperature. A method for operating a gas engine, comprising: a second refrigerant temperature adjusting step including a fourth opening degree adjusting step for adjusting the opening degree of the on-off valve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017069241A JP6760879B2 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Gas engine and how to operate the gas engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017069241A JP6760879B2 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Gas engine and how to operate the gas engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018168845A JP2018168845A (en) | 2018-11-01 |
JP6760879B2 true JP6760879B2 (en) | 2020-09-23 |
Family
ID=64018587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017069241A Active JP6760879B2 (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Gas engine and how to operate the gas engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6760879B2 (en) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006009691A (en) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Jfe Engineering Kk | Gas engine equipment |
JP2006249942A (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Osaka Gas Co Ltd | Exhaust heat recovery system of reciprocation type internal combustion engine with supercharger |
JP2010249129A (en) * | 2009-03-27 | 2010-11-04 | Calsonic Kansei Corp | Charge air cooler and cooling system |
JP5325254B2 (en) * | 2011-03-31 | 2013-10-23 | 三菱重工業株式会社 | Intake air cooling system for stationary internal combustion engine |
JP2014077358A (en) * | 2012-10-09 | 2014-05-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Engine power generation system |
JP6075271B2 (en) * | 2013-11-12 | 2017-02-08 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
JP6456193B2 (en) * | 2015-03-06 | 2019-01-23 | 大阪瓦斯株式会社 | Gas engine with supercharger and control method thereof |
JP2017002866A (en) * | 2015-06-12 | 2017-01-05 | いすゞ自動車株式会社 | Liquefied natural gas vehicle |
JP2017008900A (en) * | 2015-06-26 | 2017-01-12 | いすゞ自動車株式会社 | Natural gas engine and operational method of natural gas engine |
-
2017
- 2017-03-30 JP JP2017069241A patent/JP6760879B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018168845A (en) | 2018-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2349768C1 (en) | System and method for internal combustion engine cooling | |
US9115639B2 (en) | Supercharged internal combustion engine having exhaust-gas recirculation arrangement and method for operating an internal combustion engine | |
RU2628682C2 (en) | Engine system for vehicle | |
JP2014196745A (en) | Large-sized 2 cycle diesel engine with exhaust gas purification system | |
US11781443B2 (en) | Method and systems for an energy recovery and energy converting unit for an engine | |
US11142040B2 (en) | Method and system for heating vehicle cabin with water-cooled alternator | |
GB2472228A (en) | Reducing the fuel consumption of an i.c. engine by using heat from an EGR cooler to heat engine oil after cold-starting | |
JP2016033360A (en) | Solar air turbine power generation system | |
JP2013189974A (en) | Heater/cooler module, integrated into intake manifold of internal combustion engine for conditioning gaseous intake fluid | |
US20140109884A1 (en) | Automotive engine coolant and heating system | |
JP6760879B2 (en) | Gas engine and how to operate the gas engine | |
WO2021095313A1 (en) | Gas engine system | |
US10006415B2 (en) | Auxiliary cooling system | |
US20140305415A1 (en) | Combustion control for combustion engines | |
KR20140097043A (en) | Method for operating internal combustion engine | |
CN103370524A (en) | Cooling circuit for an internal combustion engine having exhaust gas recirculation and method for operating an internal combustion engine having such a cooling circuit | |
EP2757245A1 (en) | Egr gas cooling system | |
JP2022522192A (en) | Split cycle engine control | |
JP2019094908A (en) | Air-fuel ratio control device of gas engine, and ship equipped with gas engine with air-fuel ratio control device | |
Iskandar et al. | Design and analysis of a cooling control system of a diesel engine, to reduce emissions and fuel consumption | |
JP6235653B2 (en) | Large two-stroke turbocharged compression ignition internal combustion engine with exhaust gas purification system | |
KR20150074343A (en) | EGR cooler exhaust gas recovery system for vehicle | |
KR102335346B1 (en) | Control system for flowing of coolant | |
RU46049U1 (en) | ENERGY INSTALLATION | |
KR20180040297A (en) | System for cooling intake air of two-stage charged engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190710 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200804 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200903 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6760879 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |