JPH02115538A - コージェネレーション装置 - Google Patents
コージェネレーション装置Info
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- JPH02115538A JPH02115538A JP63269211A JP26921188A JPH02115538A JP H02115538 A JPH02115538 A JP H02115538A JP 63269211 A JP63269211 A JP 63269211A JP 26921188 A JP26921188 A JP 26921188A JP H02115538 A JPH02115538 A JP H02115538A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diesel engine
- exhaust gas
- air
- sensor
- exhaust
- 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.)
- Granted
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
Landscapes
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、特に中低速のディーゼルエンジンで発電機を
駆動して電気エネルギを生産するとともに、上記ディー
ゼルエンジンの排気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エ
ネルギを生産するコージェネレーション装置に関する。
駆動して電気エネルギを生産するとともに、上記ディー
ゼルエンジンの排気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エ
ネルギを生産するコージェネレーション装置に関する。
〈従来の技術〉
一般に、電気および熱エネルギを単一エネルギ源から同
時に生産するコージェネレーション装置は、送電損失が
なく排熱を利用するので、総合熱効率が７０〜８０％と
従来の火力発電の熱効率３０〜３７％に比して著しく高
いため、最近急速に普及しつつある。なかでも、重油を
燃料とする中低速ディーゼルエンジンを用いたコージェ
ネレーション装置は、燃料系が独立していて非常時に有
利であり、かつ比較的安価なため盛んに採用されている
。
時に生産するコージェネレーション装置は、送電損失が
なく排熱を利用するので、総合熱効率が７０〜８０％と
従来の火力発電の熱効率３０〜３７％に比して著しく高
いため、最近急速に普及しつつある。なかでも、重油を
燃料とする中低速ディーゼルエンジンを用いたコージェ
ネレーション装置は、燃料系が独立していて非常時に有
利であり、かつ比較的安価なため盛んに採用されている
。
このコージェネレーション装置は、過給機を備えたディ
ーゼルエンジンで発電機を駆動して電気エネルギを得る
一方、排気管に設げた浄化装置の触媒によって排気中の
主たる有害物質たる窒素酸化物ＮＯｘガスを除去した後
、この排気を熱交換器に通して熱エネルギを回収して大
気へ排出するものである。そして、この装置の特徴は、
発電効率が他の内燃機関に比べて高い反面、発電出力の
低下に伴い回収熱量が一段と低下して総合効率が悪化す
るため定格出力のＩ００〜７５％程度の範囲で使用する
必要があること、排気温度が比較的低いため熱回収率が
劣ること、燃料の燃焼時に生成されるＮＯｘの除去が必
須となることである。
ーゼルエンジンで発電機を駆動して電気エネルギを得る
一方、排気管に設げた浄化装置の触媒によって排気中の
主たる有害物質たる窒素酸化物ＮＯｘガスを除去した後
、この排気を熱交換器に通して熱エネルギを回収して大
気へ排出するものである。そして、この装置の特徴は、
発電効率が他の内燃機関に比べて高い反面、発電出力の
低下に伴い回収熱量が一段と低下して総合効率が悪化す
るため定格出力のＩ００〜７５％程度の範囲で使用する
必要があること、排気温度が比較的低いため熱回収率が
劣ること、燃料の燃焼時に生成されるＮＯｘの除去が必
須となることである。
例えば、ＮＱＸの濃度は、この装置の採用拡大に伴って
、排気中のＯ，が１３％の基準状態における換算値で９
５０ ｐｐｍ以下に抑えるべき旨が法令で規定されてい
る。
、排気中のＯ，が１３％の基準状態における換算値で９
５０ ｐｐｍ以下に抑えるべき旨が法令で規定されてい
る。
〈発明が解決しようとする課題〉
ところで、上記従来のコージェネレーンヨン装置では、
ディーゼルエンジンを低負荷で運転した場合、前述の如
く総合効率が悪化するのみならず、過給機によって過剰
供給される空気が、排気温度を低下させる。即ち、低負
荷４転は、第２図中のＰ、−Ｐ、で示すように、空燃比
Ａ／Ｆの実質的増大をもたらして、排気温度Ｔを低下さ
せ、所定の下限出力Ｌｅ以下の出力運転は、第５図に示
すように、排気温度Ｔの著しい低下（４００℃−２００
℃）と、空燃比Ａ／Ｆの著しい増大をもたらず。
ディーゼルエンジンを低負荷で運転した場合、前述の如
く総合効率が悪化するのみならず、過給機によって過剰
供給される空気が、排気温度を低下させる。即ち、低負
荷４転は、第２図中のＰ、−Ｐ、で示すように、空燃比
Ａ／Ｆの実質的増大をもたらして、排気温度Ｔを低下さ
せ、所定の下限出力Ｌｅ以下の出力運転は、第５図に示
すように、排気温度Ｔの著しい低下（４００℃−２００
℃）と、空燃比Ａ／Ｆの著しい増大をもたらず。
そのため、排気温度の低下で熱交換器の熱回収効率が悪
化し、浄化装置の触媒が働かなくなり、前述のＮＯＸ排
出濃度規制も達成できなくなるという問題がある。なお
、ＮＯｘ排出濃度規制については、低負荷運転による排
気中のｏｔｉ１１度の増大が、実測したＮＯｘに対して
、１３％Ｏ２の換算値が増加する厳しい方向に働くため
、規制値をクリアするのが難しくなるという問題もある
。
化し、浄化装置の触媒が働かなくなり、前述のＮＯＸ排
出濃度規制も達成できなくなるという問題がある。なお
、ＮＯｘ排出濃度規制については、低負荷運転による排
気中のｏｔｉ１１度の増大が、実測したＮＯｘに対して
、１３％Ｏ２の換算値が増加する厳しい方向に働くため
、規制値をクリアするのが難しくなるという問題もある
。
しかるに、上記ディーゼルエンジンを用いたコージェネ
レーション装置は、前述の如く極く最近普及し始めたも
のであるため、上記問題について未だ十分に研究されて
おらず、これといった対策もなく、かかる問題を放置す
るなら、この装置に個有の種々の利点や特徴が活かされ
なくなる。
レーション装置は、前述の如く極く最近普及し始めたも
のであるため、上記問題について未だ十分に研究されて
おらず、これといった対策もなく、かかる問題を放置す
るなら、この装置に個有の種々の利点や特徴が活かされ
なくなる。
そこで、本発明の目的は、ディーゼルエンジンの排気中
の酸素濃度が所定値以上になったとき、あるいはエンジ
ンの出力が所定の下限値以下になったとき、過給機から
エンジンに供給される加圧空気の一部を大気に逃すこと
によって、排気温度を上げ、排気中の窒素酸化物を低減
し、熱回収効率を増大させることができるコージェネレ
ーション装置を提供することである。
の酸素濃度が所定値以上になったとき、あるいはエンジ
ンの出力が所定の下限値以下になったとき、過給機から
エンジンに供給される加圧空気の一部を大気に逃すこと
によって、排気温度を上げ、排気中の窒素酸化物を低減
し、熱回収効率を増大させることができるコージェネレ
ーション装置を提供することである。
く課題を解決するための手段〉
上記目的を達成するため、本発明の第１のコージェネレ
ーション装置は、ディーゼルエンジンで発電機を駆動し
て電気エネルギを生産するとともに、上記ディーゼルエ
ンジンの排気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エネルギ
を生産するものにおいて、上記ディーゼルエンジンの給
気管に設けられた過給機と、上記ディーゼルエンジンの
排気管に設けられ、排気中の酸素濃度を検出するＯ、セ
ンサと、上記過給機の下流側の給気管に設けられ、開信
号を受けて開成して加圧空気を大気に排出する給気逃し
弁と、上記Ｏ，センサからの検出信号が表わす酸素濃度
が所定値以上のとき、上記開信号を給気逃し弁に出力す
るコントローラを備えたことを特徴とする。
ーション装置は、ディーゼルエンジンで発電機を駆動し
て電気エネルギを生産するとともに、上記ディーゼルエ
ンジンの排気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エネルギ
を生産するものにおいて、上記ディーゼルエンジンの給
気管に設けられた過給機と、上記ディーゼルエンジンの
排気管に設けられ、排気中の酸素濃度を検出するＯ、セ
ンサと、上記過給機の下流側の給気管に設けられ、開信
号を受けて開成して加圧空気を大気に排出する給気逃し
弁と、上記Ｏ，センサからの検出信号が表わす酸素濃度
が所定値以上のとき、上記開信号を給気逃し弁に出力す
るコントローラを備えたことを特徴とする。
また、本発明の第２のコージェネレーション装置は、上
記第１のコージェネレーション装置のＯ，センサを、デ
ィーゼルエンジンの出力を検出する出力センナとすると
ともに、上記コントローラを、上記出力センサからの検
出信号が表わす工ンジン出力が所定の下限値以下のとき
、上記開信号を給気逃し弁に所定時間出力するコントロ
ーラとしたことを特徴とする。
記第１のコージェネレーション装置のＯ，センサを、デ
ィーゼルエンジンの出力を検出する出力センナとすると
ともに、上記コントローラを、上記出力センサからの検
出信号が表わす工ンジン出力が所定の下限値以下のとき
、上記開信号を給気逃し弁に所定時間出力するコントロ
ーラとしたことを特徴とする。
〈作用〉
本発明の第１のコージェネレーション装置において、デ
ィーゼルエンジンの出力が低下すると、空燃比が実質的
に増加し、過剰供給される空気によって排気中の酸素濃
度が増加し、かつ排気温度が低下する。すると、排気管
に設けられたＯ２センサは、上記酸素濃度を検出して検
出信号をコントローラに出力し、コントローラは、この
検出信号か表わす酸素濃度が所定値以上のとき、給気管
に設けられた給気逃し弁に開信号を出力する。開信号を
受けた給気逃し弁は、開成して過給機からディーゼルエ
ンジンに供給される加圧空気の一部を大気に逃すので、
空燃比が減少し、その結果排気温度が上昇する。従って
、排気温度の上昇によって、熱交換器の熱回収効率が向
上し、排気浄化装置の触媒が十分に働いて排気中の窒素
酸化物か法令の規制値以下に減少する。上記コージエネ
レーション装置は、エンジン運転の負荷低下にも拘わら
ず、その利点および特徴を十分発揮しつつ稼働すること
になる。
ィーゼルエンジンの出力が低下すると、空燃比が実質的
に増加し、過剰供給される空気によって排気中の酸素濃
度が増加し、かつ排気温度が低下する。すると、排気管
に設けられたＯ２センサは、上記酸素濃度を検出して検
出信号をコントローラに出力し、コントローラは、この
検出信号か表わす酸素濃度が所定値以上のとき、給気管
に設けられた給気逃し弁に開信号を出力する。開信号を
受けた給気逃し弁は、開成して過給機からディーゼルエ
ンジンに供給される加圧空気の一部を大気に逃すので、
空燃比が減少し、その結果排気温度が上昇する。従って
、排気温度の上昇によって、熱交換器の熱回収効率が向
上し、排気浄化装置の触媒が十分に働いて排気中の窒素
酸化物か法令の規制値以下に減少する。上記コージエネ
レーション装置は、エンジン運転の負荷低下にも拘わら
ず、その利点および特徴を十分発揮しつつ稼働すること
になる。
また、本発明の第２のコージェネレーション装置におい
て、ディーゼルエンジンの出力が所定の下限値以下に低
下すると、エンジンの出力センサからの検出信号を受け
たコントローラは、給気逃し弁に開信号を所定時間出力
する。すると、給気逃し弁は所定時間開成して、過給機
から供給される加圧空気の一部を大気に逃すので、空燃
比が減少し、その結果排気温度が上昇する。従って、排
気温度の上昇によって、前述と同様の効果が得られ、上
記コージェネレーション装置は、エンジン運転の負荷低
下にも拘わらずその利点および特徴を十分に発揮しつつ
稼働するのである。
て、ディーゼルエンジンの出力が所定の下限値以下に低
下すると、エンジンの出力センサからの検出信号を受け
たコントローラは、給気逃し弁に開信号を所定時間出力
する。すると、給気逃し弁は所定時間開成して、過給機
から供給される加圧空気の一部を大気に逃すので、空燃
比が減少し、その結果排気温度が上昇する。従って、排
気温度の上昇によって、前述と同様の効果が得られ、上
記コージェネレーション装置は、エンジン運転の負荷低
下にも拘わらずその利点および特徴を十分に発揮しつつ
稼働するのである。
〈実施例〉
以下、本発明を図示の実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明の第１のコージェネレーション装置の一
実施例を示す概略図であり、ｌは重油を燃料とする中低
速のディーゼルエンジン、２はこのディーゼルエンジン
１で駆動されて電力を生む発電機、３は上記ディーゼル
エンジン１の給気管４の人口にファン３ａを、排気管５
内にこのファンに連結するタービン３ｂを夫々配置して
なる過給機、６はこの過給機３の下流側の給気管４に介
設した空気冷却器、７はこの空気冷却器６の下流側の給
気管４に設けられ、後述する開信号Ｓ、を受けて開成し
て加圧空気を大気に排出する給気逃し弁である。
実施例を示す概略図であり、ｌは重油を燃料とする中低
速のディーゼルエンジン、２はこのディーゼルエンジン
１で駆動されて電力を生む発電機、３は上記ディーゼル
エンジン１の給気管４の人口にファン３ａを、排気管５
内にこのファンに連結するタービン３ｂを夫々配置して
なる過給機、６はこの過給機３の下流側の給気管４に介
設した空気冷却器、７はこの空気冷却器６の下流側の給
気管４に設けられ、後述する開信号Ｓ、を受けて開成し
て加圧空気を大気に排出する給気逃し弁である。
また、８は上記タービン３ｂの下流側の排気管５ａに設
けられ、排気中の酸素濃度を検出するＯ。
けられ、排気中の酸素濃度を検出するＯ。
センサ、９は排気温度を検出すべく上記排気管５ａに設
けた温度センサ、１０はこの温度センサ９の下流側の排
気管５に設けられ、排気中のＮｏｒガス等を除去する触
媒を充填した排気浄化装置、ｌｌはこの排気浄化装置ｌ
Ｏの下流側の排気管５に設けられ、排気がもつ熱を回収
して熱エネルギを生む熱交換器、１２は上記Ｏ２センサ
８からの検出信号Ｓ１が表わす酸素濃度が所定値以上の
とき、上記給気逃し弁７に開信号Ｓ３を出力するととも
に、上記温度センサ９からの検出信号Ｓｔが表わす排気
温度が所定の上限値以上のとき上記開信号Ｓ３の出力を
停止するコントローラである。
けた温度センサ、１０はこの温度センサ９の下流側の排
気管５に設けられ、排気中のＮｏｒガス等を除去する触
媒を充填した排気浄化装置、ｌｌはこの排気浄化装置ｌ
Ｏの下流側の排気管５に設けられ、排気がもつ熱を回収
して熱エネルギを生む熱交換器、１２は上記Ｏ２センサ
８からの検出信号Ｓ１が表わす酸素濃度が所定値以上の
とき、上記給気逃し弁７に開信号Ｓ３を出力するととも
に、上記温度センサ９からの検出信号Ｓｔが表わす排気
温度が所定の上限値以上のとき上記開信号Ｓ３の出力を
停止するコントローラである。
上記構成のコージェネレーション装置の動作について次
に述べる。
に述べる。
いま、ディーゼルエンジンＩの出力が低下して、空燃比
Ａ／Ｆが第２図中の点Ｐ、まで実質上増加したとする。
Ａ／Ｆが第２図中の点Ｐ、まで実質上増加したとする。
すると、過給機３で過剰供給される空気によって、排気
中の酸素濃度が増加するとともに、第５図のＬｅより左
側に示すように、空燃比Ａ／Ｐが増加し、排気温度Ｔが
Ｔ。以下に低下する。この状態では、従来例で述べたよ
うに排気温度の低下で、熱交換器１１の熱回収効率が著
しく悪化するばかりでなく、触媒の機能不全で排気浄化
装置ｌＯが働かず、排気中のＯ２濃度の増大も加わって
法令の定めるＮＯｘ排出濃度基準が達成できなくなる。
中の酸素濃度が増加するとともに、第５図のＬｅより左
側に示すように、空燃比Ａ／Ｐが増加し、排気温度Ｔが
Ｔ。以下に低下する。この状態では、従来例で述べたよ
うに排気温度の低下で、熱交換器１１の熱回収効率が著
しく悪化するばかりでなく、触媒の機能不全で排気浄化
装置ｌＯが働かず、排気中のＯ２濃度の増大も加わって
法令の定めるＮＯｘ排出濃度基準が達成できなくなる。
このとき、排気管５ａに設けられたＯ、センサ８は、上
記排気中の酸素濃度を検出して検出信号Ｓ、をコントロ
ーラＩ２に出力し、コントローラ１２は、この検出信号
Ｓｌが表わす酸素濃度が所定値以上と判断して、給気逃
し弁７に開信号を出力する。すると、給気逃し弁７は、
開成して給気管４からディーゼルエンジンｌに供給され
る加圧空気の一部を大気に逃がすので、空燃比Ａ／Ｆが
第２図の点Ｐ、から点Ｐ１まで減少し、その結果排気温
度Ｔが上昇する。従って、この排気温度Ｔの上昇（Ｔ＞
Ｔｏ；第５図参照）によって、熱交換器Ｉｌの熱回収効
率が向上し、排気浄化装置１０の触媒が十分に働いて排
気中のＮＯｘが法令の排出濃度基準以下に減少する。コ
ージェネレーション装置は、低負荷運転にも拘わらずそ
の利点および特徴を十分発揮しつつ稼働する。一方、給
気逃し弁７が開成し続けて空燃比Ａ／Ｆが減少しすぎ、
その結果排気温度Ｔが上限値以上になると、温度センサ
９からの検出信号Ｓ、に基づいてコントローラ１２が開
信号Ｓ、の出力を止める。従って、空燃比Ａ／Ｆはもと
の点ｐｇ（第２図参照）まで増加し、その結果排気温度
の上昇が抑えられる。このように、上記実施例では、排
気管５ａに温度センサ９を設け、コントローラ１２を介
して給気逃し弁７の長時間開成による排気温度の過大上
昇を防ぐようにしているので、ディーゼルエンジンｌの
排気系統の異常加熱等を防止し、ディーゼルエンジン１
を保護することができる。
記排気中の酸素濃度を検出して検出信号Ｓ、をコントロ
ーラＩ２に出力し、コントローラ１２は、この検出信号
Ｓｌが表わす酸素濃度が所定値以上と判断して、給気逃
し弁７に開信号を出力する。すると、給気逃し弁７は、
開成して給気管４からディーゼルエンジンｌに供給され
る加圧空気の一部を大気に逃がすので、空燃比Ａ／Ｆが
第２図の点Ｐ、から点Ｐ１まで減少し、その結果排気温
度Ｔが上昇する。従って、この排気温度Ｔの上昇（Ｔ＞
Ｔｏ；第５図参照）によって、熱交換器Ｉｌの熱回収効
率が向上し、排気浄化装置１０の触媒が十分に働いて排
気中のＮＯｘが法令の排出濃度基準以下に減少する。コ
ージェネレーション装置は、低負荷運転にも拘わらずそ
の利点および特徴を十分発揮しつつ稼働する。一方、給
気逃し弁７が開成し続けて空燃比Ａ／Ｆが減少しすぎ、
その結果排気温度Ｔが上限値以上になると、温度センサ
９からの検出信号Ｓ、に基づいてコントローラ１２が開
信号Ｓ、の出力を止める。従って、空燃比Ａ／Ｆはもと
の点ｐｇ（第２図参照）まで増加し、その結果排気温度
の上昇が抑えられる。このように、上記実施例では、排
気管５ａに温度センサ９を設け、コントローラ１２を介
して給気逃し弁７の長時間開成による排気温度の過大上
昇を防ぐようにしているので、ディーゼルエンジンｌの
排気系統の異常加熱等を防止し、ディーゼルエンジン１
を保護することができる。
第３図は、上記コージェネレーション装置の変形例を示
している。この変形例は、第１図の実施例の排気浄化装
置１０を、排気管５ｂ内にＮ Ｈｓガスを注入するアン
モニア注入装置１３とし、Ｎ１１３ガスの注入量と温度
をコントローラ１２からの制御信号Ｓ４でＮ０ｘｆｉに
応じて制御するようにした点を除いて、第１ｍの実施例
と同じ構成であり、同じ構成部材には同一番号を付して
説明を省略する。従って、この変形例も、既述の実施例
と同様に動作して、ディーゼルエンジン１の運転の負荷
低下時に、排気管５ｂ内の排気温度Ｔが空燃比Ａ／Ｆの
減少で上昇し、排気中に注入されるＮＥ（。
している。この変形例は、第１図の実施例の排気浄化装
置１０を、排気管５ｂ内にＮ Ｈｓガスを注入するアン
モニア注入装置１３とし、Ｎ１１３ガスの注入量と温度
をコントローラ１２からの制御信号Ｓ４でＮ０ｘｆｉに
応じて制御するようにした点を除いて、第１ｍの実施例
と同じ構成であり、同じ構成部材には同一番号を付して
説明を省略する。従って、この変形例も、既述の実施例
と同様に動作して、ディーゼルエンジン１の運転の負荷
低下時に、排気管５ｂ内の排気温度Ｔが空燃比Ａ／Ｆの
減少で上昇し、排気中に注入されるＮＥ（。
ガスにより有害物質たるＮＯＸガスが十分にＮ、に還元
され、熱交換器２の熱回収効率が増大し、既述の実施例
と同様の効果を奏する。さらＩこ、この変形例では、Ｎ
Ｈｓガスの注入量と温度をＮＯＸ量に応じて制御する
ので、ＮＯｘの排出量をより精密に規制できるという利
点がある。なお、上記実施例、変形例のＯ２センサ８に
代えて、給気管４に給気圧力センサを介設し、このセン
サの検出信号に基づいてコントローラ１２を介して給気
逃し弁７を制御することもできる。
され、熱交換器２の熱回収効率が増大し、既述の実施例
と同様の効果を奏する。さらＩこ、この変形例では、Ｎ
Ｈｓガスの注入量と温度をＮＯＸ量に応じて制御する
ので、ＮＯｘの排出量をより精密に規制できるという利
点がある。なお、上記実施例、変形例のＯ２センサ８に
代えて、給気管４に給気圧力センサを介設し、このセン
サの検出信号に基づいてコントローラ１２を介して給気
逃し弁７を制御することもできる。
第４図は、本発明の第２のコージェネレーション装置の
一例を示す概略図である。このコージェネレーション装
置は、第１図の実施例のＯ，センサ８を、ディーゼルエ
ンジン１の出力を検出する燃料ラック目盛センサＩ４と
し、第１図のコントローラ１２を、上記燃料ラック目盛
センサ１４がらの検出信号が表わすエンジン出力が、所
定の下限値Ｌｅ（第５図参照）以下を持続する時間がΔ
１．（第７図中６２参照）以上のとき、開信号を給気逃
し弁７に所定時間（Δ１１）出力するようにした点を除
いて、第１図の実施例と同じ構成であり、同じ構成部材
には同一番号を付して説明を省略する。なお、上記開信
号が連続出力される所定時間Δ１１（第７図中Ｓ３参照
）は、開信号によって給気逃し弁７か開成し、その結果
温度センサ９で検出される排気温度が所定の上限値まで
上昇する時間に設定されている。
一例を示す概略図である。このコージェネレーション装
置は、第１図の実施例のＯ，センサ８を、ディーゼルエ
ンジン１の出力を検出する燃料ラック目盛センサＩ４と
し、第１図のコントローラ１２を、上記燃料ラック目盛
センサ１４がらの検出信号が表わすエンジン出力が、所
定の下限値Ｌｅ（第５図参照）以下を持続する時間がΔ
１．（第７図中６２参照）以上のとき、開信号を給気逃
し弁７に所定時間（Δ１１）出力するようにした点を除
いて、第１図の実施例と同じ構成であり、同じ構成部材
には同一番号を付して説明を省略する。なお、上記開信
号が連続出力される所定時間Δ１１（第７図中Ｓ３参照
）は、開信号によって給気逃し弁７か開成し、その結果
温度センサ９で検出される排気温度が所定の上限値まで
上昇する時間に設定されている。
上記構成のコージェネレーション装置の動作について、
第６図、第７図を参照しつつ次に述べる。
第６図、第７図を参照しつつ次に述べる。
コントローラ夏２は、第７図のステップＳｌで示すよう
に、まず、燃料ラック目盛センサ１４で検出されるエン
ジン出力が下限値Ｌｅ以下であるか否かを判断し、上記
エンジン出力がＬｅ以下ならば、ステップＳ２に進んで
、Ｌｅ以下の持続時間がΔｔ１以上かどうかを判断する
一方、上記エンジン出力がＬｅを超えるならば、問題な
しとして処理を終える。次に、ステップｓ２で、Ｌｅ以
下の持続時間が第６図に示すようにΔＬ３以上と判断す
ると、ステップＳ３に進んで給気逃し弁７にΔｔ７時間
開信母金連続出力する一方、Ｌｅ以下の持続時間がΔｔ
１未満と判断すると、上記ステップＳ１に戻る。
に、まず、燃料ラック目盛センサ１４で検出されるエン
ジン出力が下限値Ｌｅ以下であるか否かを判断し、上記
エンジン出力がＬｅ以下ならば、ステップＳ２に進んで
、Ｌｅ以下の持続時間がΔｔ１以上かどうかを判断する
一方、上記エンジン出力がＬｅを超えるならば、問題な
しとして処理を終える。次に、ステップｓ２で、Ｌｅ以
下の持続時間が第６図に示すようにΔＬ３以上と判断す
ると、ステップＳ３に進んで給気逃し弁７にΔｔ７時間
開信母金連続出力する一方、Ｌｅ以下の持続時間がΔｔ
１未満と判断すると、上記ステップＳ１に戻る。
エンジン出力がＬｅ以下の状態が６１４時間以上持続す
ると、前述の如く排気温度の低下で、熱交換器Ｉｔの熱
回収効率が著しく悪化するばかりでなく、触媒の機能不
全で排気浄化装置■０が働かず、排気中のＯ１濃度の増
大も加わって法令の定めるＮＯｘ排気島度基準が達成で
きなくなる。しかし、上記ステップＳ３の処理により、
給気逃し弁７がΔｔ１時間開成して、空燃比Ａ／Ｆが第
２図の点Ｐ、から点Ｐ１まで減少し、その結果排気温度
Ｔが上界する。従って、この排気温度′ｒの上昇によっ
て、熱交換器１１の熱回収効率が向上し、排気浄化装置
ＩＯの触媒が十分に働いて排気中のＮＯｘが法令の排出
濃度基牟以下に減少するとともに、コージエネレーシ９
ン装置は、エンジン運転の負荷低下にも拘わらずその利
点および特徴を十分発揮しつつ稼働する。なお、燃料ラ
ックの開度を上げると、第６図の曲線の右端に示すよう
にエンジン出力がＬｅ以上に上昇する。
ると、前述の如く排気温度の低下で、熱交換器Ｉｔの熱
回収効率が著しく悪化するばかりでなく、触媒の機能不
全で排気浄化装置■０が働かず、排気中のＯ１濃度の増
大も加わって法令の定めるＮＯｘ排気島度基準が達成で
きなくなる。しかし、上記ステップＳ３の処理により、
給気逃し弁７がΔｔ１時間開成して、空燃比Ａ／Ｆが第
２図の点Ｐ、から点Ｐ１まで減少し、その結果排気温度
Ｔが上界する。従って、この排気温度′ｒの上昇によっ
て、熱交換器１１の熱回収効率が向上し、排気浄化装置
ＩＯの触媒が十分に働いて排気中のＮＯｘが法令の排出
濃度基牟以下に減少するとともに、コージエネレーシ９
ン装置は、エンジン運転の負荷低下にも拘わらずその利
点および特徴を十分発揮しつつ稼働する。なお、燃料ラ
ックの開度を上げると、第６図の曲線の右端に示すよう
にエンジン出力がＬｅ以上に上昇する。
上記第４図の実施例では、触媒式の排気浄化装置！０を
用いた場合について述べたが、これを第３図の如きアン
モニア注入装置１３とすることもできる。また、以上の
各実施例の排気浄化装置は、ＮＯｘを除去するものにつ
いて説明したが、本発明をＳＯｘ等を除去する排気浄化
装置にも適用できることはいうまでもない。また、本発
明が図示の実施例に限られないのは勿論である。
用いた場合について述べたが、これを第３図の如きアン
モニア注入装置１３とすることもできる。また、以上の
各実施例の排気浄化装置は、ＮＯｘを除去するものにつ
いて説明したが、本発明をＳＯｘ等を除去する排気浄化
装置にも適用できることはいうまでもない。また、本発
明が図示の実施例に限られないのは勿論である。
〈発明の効果〉
以上の説明で明らかなように、本発明のコージェネレー
ション装置は、ディーゼルエンジンで発電機を駆動し、
エンジンの排気熱を熱交換器で回収するらのにおいて、
過給機の下流側の給気管に給気逃し弁を設けるとともに
、排気管に設けた０゜センサあるいはディーゼルエンジ
ンの出力センサからの検出信号をコントローラに入力し
、検出信号が表わす排気中の酸素濃度が所定値以上ある
いはエンジン出力が所定の下限値以下のとき、上記コン
トローラから給気逃し弁に開信号を出力して、エンジン
へ供給する加圧空気の一部を大気に排出させて、空燃比
の減少により排気温度を上昇させるようにしているので
、排気中の窒素酸化物を低減し、熱回収効率を増大させ
ることができ、ディーゼルエンジンを用いた低廉なコー
ジェネレーシ９ン装置の普及に大いに貢献する。
ション装置は、ディーゼルエンジンで発電機を駆動し、
エンジンの排気熱を熱交換器で回収するらのにおいて、
過給機の下流側の給気管に給気逃し弁を設けるとともに
、排気管に設けた０゜センサあるいはディーゼルエンジ
ンの出力センサからの検出信号をコントローラに入力し
、検出信号が表わす排気中の酸素濃度が所定値以上ある
いはエンジン出力が所定の下限値以下のとき、上記コン
トローラから給気逃し弁に開信号を出力して、エンジン
へ供給する加圧空気の一部を大気に排出させて、空燃比
の減少により排気温度を上昇させるようにしているので
、排気中の窒素酸化物を低減し、熱回収効率を増大させ
ることができ、ディーゼルエンジンを用いた低廉なコー
ジェネレーシ９ン装置の普及に大いに貢献する。
第１図は本発明の第１のコージェネレーション装置の一
実施例を示す概略図、第２図は空燃比と排気温度の関係
を示す図、第３図は第１図の変形例を示す概略図、第４
図は本発明の第２のコージェネレーション装置の一実施
例を示す概略図、第５図はエンジン出力と排気温度等の
関係を示す図、第６図はエンジン出力の時間変化例を示
す図、第７図は第４図の実施例の処理フローを示す図で
ある。 ・・中低速のディーゼルエンジン、２・・・発電機、過
給機、４・・・給気管、５・・・排気管、給気逃し弁、
８・・・Ｏ２センサ、 ・・温度センサ、１０・・・排気浄化装置、ｌ・・・熱
交換器、１２・・・コントローラ、４・・・燃料ラック
目盛センサ。 第５図 第６図 時間
実施例を示す概略図、第２図は空燃比と排気温度の関係
を示す図、第３図は第１図の変形例を示す概略図、第４
図は本発明の第２のコージェネレーション装置の一実施
例を示す概略図、第５図はエンジン出力と排気温度等の
関係を示す図、第６図はエンジン出力の時間変化例を示
す図、第７図は第４図の実施例の処理フローを示す図で
ある。 ・・中低速のディーゼルエンジン、２・・・発電機、過
給機、４・・・給気管、５・・・排気管、給気逃し弁、
８・・・Ｏ２センサ、 ・・温度センサ、１０・・・排気浄化装置、ｌ・・・熱
交換器、１２・・・コントローラ、４・・・燃料ラック
目盛センサ。 第５図 第６図 時間
Claims (2)
- （１）ディーゼルエンジンで発電機を駆動して電気エネ
ルギを生産するとともに、上記ディーゼルエンジンの排
気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エネルギを生産する
コージェネレーション装置において、 上記ディーゼルエンジンに設けられた過給機と、上記デ
ィーゼルエンジンの排気管に設けられ、排気中の酸素濃
度を検出するＯ＿２センサと、上記過給機の下流側の給
気管に設けられ、開信号を受けて開成して加圧空気を大
気に排出する給気逃し弁と、上記Ｏ＿２センサからの検
出信号が表わす酸素濃度が所定値以上のとき、上記開信
号を給気逃し弁に出力するコントローラを備えたことを
特徴とするコージェネレーション装置。 - （２）ディーゼルエンジンで発電機を駆動して電気エネ
ルギを生産するとともに、上記ディーゼルエンジンの排
気がもつ熱を熱交換器で回収して熱エネルギを生産する
コージェネレーション装置において、 上記ディーゼルエンジンに設けられた過給機と、上記デ
ィーゼルエンジンの出力を検出する出力センサと、上記
過給機の下流側の給気管に設けられ、開信号を受けて開
成して加圧空気を大気に排出する給気逃し弁と、上記出
力センサからの検出信号が表わすエンジン出力が所定の
下限値以下のとき、上記開信号を給気逃し弁に所定時間
出力するコントローラを備えたことを特徴とするコージ
ェネレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269211A JP2716164B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | コージェネレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63269211A JP2716164B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | コージェネレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02115538A true JPH02115538A (ja) | 1990-04-27 |
| JP2716164B2 JP2716164B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=17469219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63269211A Expired - Fee Related JP2716164B2 (ja) | 1988-10-24 | 1988-10-24 | コージェネレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716164B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240557A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Osaka Gas Co Ltd | エネルギシステム |
| JP2015081554A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | ヤンマー株式会社 | 過給機付エンジン |
| JP2022090888A (ja) * | 2020-12-08 | 2022-06-20 | ヤンマーホールディングス株式会社 | 過給機付エンジンの制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562433A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controlling device for diesel engine |
| JPS60138233A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Ikegai Corp | 給気絞り装置付きデイ−ゼル機関 |
| JPS63147549U (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 |
-
1988
- 1988-10-24 JP JP63269211A patent/JP2716164B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS562433A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controlling device for diesel engine |
| JPS60138233A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-22 | Ikegai Corp | 給気絞り装置付きデイ−ゼル機関 |
| JPS63147549U (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-28 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105658922A (zh) * | 2013-10-22 | 2016-06-08 | 洋马株式会社 | 带增压器的发动机 |
| EP3061935A4 (en) * | 2013-10-22 | 2017-05-31 | Yanmar Co., Ltd. | Engine with supercharger |
| US10006389B2 (en) | 2013-10-22 | 2018-06-26 | Yanmar Co., Ltd. | Engine with supercharger |
| JP2022090888A (ja) * | 2020-12-08 | 2022-06-20 | ヤンマーホールディングス株式会社 | 過給機付エンジンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2716164B2 (ja) | 1998-02-18 |
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