(57)【要約】【課題】複数の気筒の吸気管にそれぞれ主燃料ガスを噴射してガスエンジンを運転する際に、安定して副燃料ガスとの混焼運転を行うことができる発電システムを提供すること。【解決手段】発電システム１は、２燃料混焼運転を行って発電機１１を作動させる。発電システム１は、副燃料圧力レギュレータ６１による圧力調整後の副燃料ガスＦ２と燃料用空気Ａとの圧縮副燃料混合気Ｍ２を、過給機３、混合気調整弁３６及び吸気マニホールド２２を介してガスエンジン２の各気筒へ供給し、主燃料圧力レギュレータ５２による圧力調整後の主燃料ガスＦ１を、各主燃料噴射弁５１から各気筒２１へ供給する。発電システム１は、吸気マニホールド２２の圧力が目標圧力になるよう混合気調整弁３６の開度を調整する圧力制御コントローラ８２と、発電機１１の発電出力が目標出力になるよう複数の主燃料噴射弁５１の開時間を調整する出力制御コントローラ８１とを有している。【選択図】図１
2009062936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒を備えたガスエンジンと、
該ガスエンジンの出力によって作動させる発電機と、
バイオガス等の副燃料ガスが供給される副燃料配管と、
該副燃料配管に設けた副燃料圧力レギュレータと、
燃焼用空気が供給される空気配管と、
該空気配管から流入する上記燃焼用空気がベンチュリーを通過する際に生じる吸引力に応じて、上記副燃料配管から上記副燃料圧力レギュレータによる圧力設定後の上記副燃料ガスが流入することにより、当該燃焼用空気に当該副燃料ガスを混合して、副燃料混合気を作り出す副燃料ミキサーと、
上記ガスエンジンからの排ガスを利用し、上記副燃料ミキサーから流入する上記副燃料混合気を圧縮して、圧縮副燃料混合気を作り出す過給機と、
該過給機から流入する上記圧縮副燃料混合気の流量を調整するための混合気調整弁と、
該混合気調整弁による流量調整後の上記圧縮副燃料混合気を、上記複数の気筒へ分岐させて供給する吸気マニホールドと、
主燃料ガスが供給される主燃料配管と、
該主燃料配管に設けた主燃料圧力レギュレータと、
該主燃料圧力レギュレータによる圧力調整後の上記主燃料ガスを、上記複数の気筒に分岐させて供給する主燃料マニホールドと、
該主燃料マニホールドによって分岐させた主燃料ガスを、上記複数の気筒の吸気管にそれぞれ噴射させるための複数の主燃料噴射弁と、
上記吸気マニホールドにおける圧力が上記発電出力に応じた目標圧力になるよう上記混合気調整弁の開度を調整する圧力制御コントローラと、
上記発電機の発電出力が目標出力になるよう上記複数の主燃料噴射弁の開時間を調整する出力制御コントローラとを有していることを特徴とする発電システム。
【請求項２】
請求項１において、上記主燃料ガスのみを用いて主燃料単独運転を行う際には、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力を、上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力にする一方、上記主燃料ガスと上記副燃料ガスとを用いて２燃料混焼運転を行う際には、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力を、上記吸気マニホールドにおける圧力よりも高く、かつ上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力よりも低い圧力にする主燃料絞り手段を有していることを特徴とする発電システム。
【請求項３】
請求項１又は２において、上記副燃料圧力レギュレータの出口圧力を調整するローディング部は、第１副燃料ローディング配管を介して上記副燃料ミキサーの入口部に接続してあると共に、第２副燃料ローディング配管を介して上記副燃料ミキサーの出口部に接続してあり、
上記第１副燃料ローディング配管には、第１副燃料電磁弁が設けてあり、上記第２副燃料ローディング配管には、第２副燃料電磁弁が設けてあり、当該第１副燃料電磁弁及び当該第２副燃料電磁弁は、副燃料管理コントローラによって開閉制御が可能であり、
上記ガスエンジンの運転を開始する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第１副燃料電磁弁を閉じると共に上記第２副燃料電磁弁を開けた状態で、上記主燃料単独運転を行うよう構成してあり、
上記ガスエンジンへの上記副燃料ガスの供給を開始する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第２副燃料電磁弁を閉じて上記第１副燃料電磁弁を開けることにより、上記副燃料ミキサーの入口部から上記第１副燃料ローディング配管へ上記燃焼用空気を流入させて上記副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力を徐々に増加させ、当該副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力を上記副燃料ミキサーの入口部における燃焼用空気の圧力に近づけるよう構成してあり、
上記ガスエンジンへの上記副燃料ガスの供給を停止する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第１副燃料電磁弁を閉じて上記第２副燃料電磁弁を開けることにより、上記第２副燃料ローディング配管から上記副燃料ミキサーの出口部へ上記燃焼用空気を流出させて上記副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力を徐々に減少させ、当該副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力を上記副燃料ミキサーの出口部における副燃料混合気の圧力に近づけるよう構成してあることを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンの出力によって発電機を作動させるよう構成した発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
都市ガス等の主燃料ガスとバイオガス等の副燃料ガスとの２種類の燃料を用いてガスエンジンを運転し、このガスエンジンの出力によって発電機を作動させるよう構成した発電システムにおいては、種々のシステム方式が採用されている。例えば、副燃料ガスの発熱量に応じて主燃料ガスと燃焼用空気との混合気の供給流量を調整し、２種類の燃料を混合して燃焼を行う方式、主燃料ガスと副燃料ガスとの混合燃料を用い、空気比を制御しながら燃焼を行う方式等がある。
【０００３】
例えば、特許文献１においては、バイオガス等の副燃料ガスと燃焼用空気との混合気、及び都市ガス等の主燃料ガスをガスエンジンに供給して、運転を行うよう構成したガスエンジンが開示されている。このガスエンジンにおいては、燃焼用空気がミキサーを通過する際に生じる負圧を利用し、ミキサー内へ副燃料ガスを吸引して、これらの混合気を生成しており、ガスエンジンの出力によって発電機を作動させている。
【０００４】
また、例えば、特許文献２においては、廃棄物ガス等の主燃料ガスと空気との混合ガスを、給気通路を通してエンジンの主燃焼室に導入すると共に、エンジンの副室内に供給した軽油等の補助燃料によって着火火炎を形成し、この着火火炎によって上記混合ガスを着火燃焼させるガスエンジンが開示されている。このガスエンジンにおいては、主燃料ガスの発熱量が小さい又は主燃料ガスの発熱量が変動しても、これらに影響されることなく、安定的な着火燃焼を実現している。
また、例えば、特許文献３においては、複数の気筒の燃焼室内に混合気を供給する吸気管内に、燃料ガスを噴射するインジェクタを備え、各インジェクタにより噴射された燃料ガスと空気との混合気を各気筒の燃焼室に供給する方式のガスエンジンが開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記従来のガスエンジンにおいては、複数の気筒の吸気管にそれぞれ都市ガス等の主燃料ガスを噴射してガスエンジンを運転する方式において、安定して副燃料ガスとの混焼運転を行うための工夫はなされていない。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３０３０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１７１９７５号公報
【特許文献３】特開２００６−１０５０６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、複数の気筒の吸気管にそれぞれ主燃料ガスを噴射してガスエンジンを運転する方式において、安定して副燃料ガスとの混焼運転を行うことができる発電システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、複数の気筒を備えたガスエンジンと、
該ガスエンジンの出力によって作動させる発電機と、
バイオガス等の副燃料ガスが供給される副燃料配管と、
該副燃料配管に設けた副燃料圧力レギュレータと、
燃焼用空気が供給される空気配管と、
該空気配管から流入する上記燃焼用空気がベンチュリーを通過する際に生じる吸引力に応じて、上記副燃料配管から上記副燃料圧力レギュレータによる圧力設定後の上記副燃料ガスが流入することにより、当該燃焼用空気に当該副燃料ガスを混合して、副燃料混合気を作り出す副燃料ミキサーと、
上記ガスエンジンからの排ガスを利用し、上記副燃料ミキサーから流入する上記副燃料混合気を圧縮して、圧縮副燃料混合気を作り出す過給機と、
該過給機から流入する上記圧縮副燃料混合気の流量を調整するための混合気調整弁と、
該混合気調整弁による流量調整後の上記圧縮副燃料混合気を、上記複数の気筒へ分岐させて供給する吸気マニホールドと、
主燃料ガスが供給される主燃料配管と、
該主燃料配管に設けた主燃料圧力レギュレータと、
該主燃料圧力レギュレータによる圧力調整後の上記主燃料ガスを、上記複数の気筒に分岐させて供給する主燃料マニホールドと、
該主燃料マニホールドによって分岐させた主燃料ガスを、上記複数の気筒の吸気管にそれぞれ噴射させるための複数の主燃料噴射弁と、
上記吸気マニホールドにおける圧力が上記発電出力に応じた目標圧力になるよう上記混合気調整弁の開度を調整する圧力制御コントローラと、
上記発電機の発電出力が目標出力になるよう上記複数の主燃料噴射弁の開時間を調整する出力制御コントローラとを有していることを特徴とする発電システムにある（請求項１）。
【０００９】
本発明の発電システムは、主燃料ガスのみを用いて主燃料単独運転を行う際には、燃焼用空気が、副燃料ミキサー、過給機、混合気調整弁及び吸気マニホールドを通って、ガスエンジンにおける各気筒へ供給される。
また、主燃料ガスは、主燃料圧力レギュレータによって所定の設定出口圧力に設定された後、主燃料マニホールドを通って、各主燃料噴射弁へ供給される。そして、出力制御コントローラは、各主燃料噴射弁の開時間を調整して、ガスエンジンへの主燃料ガスの供給量を制御し、発電機の発電出力が所定の目標出力になるようにする。なお、この目標出力は、所定の出力範囲として設定することができる。
【００１０】
また、圧力制御コントローラは、吸気マニホールドにおける圧力が発電出力に応じた目標圧力になるよう混合気調整弁の開度を調整する。これにより、吸気マニホールドにおける圧力を、発電出力の大小に見合った適切な目標圧力に維持することができる。なお、目標圧力は、所定の圧力範囲として設定することができ、発電出力が大きいほど大きな値として設定することができる。
【００１１】
また、主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力は、吸気マニホールドにおける圧力よりも高い圧力として設定する。そして、主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力は、吸気マニホールドにおける圧力の大小に応じて補正することができる。具体的には、主燃料圧力レギュレータのローディング部を吸気マニホールドに接続することにより、吸気マニホールドにおける圧力が低下したときには、主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力を低く補正する一方、吸気マニホールドにおける圧力が上昇したときには、主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力を高く補正することができる。これにより、各主燃料噴射弁へ供給する主燃料ガスの圧力を適切に維持することができ、出力制御コントローラによる各主燃料噴射弁の開時間の制御を安定化させることができる。
なお、上記出力制御コントローラ、圧力制御コントローラ、主燃料圧力レギュレータによる各制御等は、２燃料混焼運転を行う際にも同様に行われる。
【００１２】
主燃料ガスと副燃料ガスとを用いて２燃料混焼運転を行う際には、過給機の回転速度に応じて、副燃料ミキサーへ燃焼用空気が吸い込まれ、これによって生じる吸引力によって、副燃料ミキサーへ副燃料圧力レギュレータによる圧力設定後の副燃料ガスが流入する。そして、副燃料ミキサーにおいて、燃焼用空気と副燃料ガスとの副燃料混合気が作り出され、副燃料混合気は、過給機、混合気調整弁及び吸気マニホールドを通って、ガスエンジンにおける各気筒へ供給される。
【００１３】
また、ガスエンジンの出力が大きくなるほど過給機の回転速度も大きくなり、これに応じて、副燃料ミキサーへ吸い込まれる燃焼用空気の流量、及び副燃料ミキサーへ流入する副燃料ガスの流量が増加し、過給機、混合気調整弁及び吸気マニホールドを通って、ガスエンジンにおける各気筒へ供給される圧縮副燃料混合気の流量が増加する。そして、発電機の発電出力が目標出力になるよう不足する熱量を主燃料ガスで補うことにより、副燃料ガスの熱量に大きな変動がない限り、ガスエンジンへ供給される主燃料ガスの供給量と副燃料ガスの供給量との比率を、初期設定した比率にほぼ保つことができる。
また、副燃料圧力レギュレータによって副燃料ガスの圧力が設定されていることにより、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給熱量の割合を、常に安定運転ができる所定の割合以下に保つことができる。
【００１４】
また、圧力制御コントローラによって混合気調整弁の開度が調整され、出力制御コントローラによって各主燃料噴射弁の開時間が調整されることによって、ガスエンジンにおける空気比を適切な範囲内に保つことができ、ＮＯｘ等の増加を防止することができる。これにより、副燃料ガスの組成等の変動により、副燃料ガスの熱量が変動したときでも、ガスエンジンにおける空気比に変動が生じることを抑制することができる。そのため、発電機の発電出力を安定して目標出力に維持することができる。
【００１５】
それ故、本発明の発電システムによれば、複数の気筒の吸気管にそれぞれ主燃料ガスを噴射してガスエンジンを運転する方式において、安定して副燃料ガスとの混焼運転を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
本発明において、上記主燃料ガスとしては、メタン等を含有する都市ガス（１３Ａ等）を用いることができる。また、上記副燃料ガスとしては、有機性廃棄物（家畜糞尿、生ゴミ、有機性残さ、下水汚泥等）を発酵させて生成したバイオガス、木質系廃棄物（工場端材、建築廃材等）を熱分解させて発生させたバイオガス、工場等で発生する副生ガス等の燃料ガスを用いることができる。また、これ以外にも、副燃料ガスとしては、主燃料ガスと異なる一般的なガス体燃料を用いることもできる。
【００１７】
また、上記発電システムは、上記主燃料ガスのみを用いて主燃料単独運転を行う際には、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力を、上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力にする一方、上記主燃料ガスと上記副燃料ガスとを用いて２燃料混焼運転を行う際には、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力を、上記吸気マニホールドにおける圧力よりも高く、かつ上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力よりも低い圧力にする主燃料絞り手段を有していることが好ましい（請求項２）。
【００１８】
この場合には、２燃料混焼運転を行う際に、燃料ガス全体における副燃料ガスの比率が大きくなったときでも、ガスエンジンへの主燃料ガスの供給量を安定させることができる。具体的には、２燃料混焼運転を行う際には、ガスエンジンへ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスの比率が大きいほど、出力制御コントローラによる各主燃料噴射弁の開時間は短くなる。
【００１９】
そこで、上記主燃料絞り手段によって、各主燃料噴射弁へ供給する主燃料ガスの圧力を、吸気マニホールドにおける圧力よりも高く、かつ主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力よりも低い圧力に設定する。これにより、主燃料圧力レギュレータから主燃料マニホールドを通って各主燃料噴射弁へ供給される主燃料ガスの圧力を低くすることができる。そして、各主燃料噴射弁を開けたときに噴射される主燃料ガスの噴射量を少なくすることができる。そのため、ガスエンジンへ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスの比率が大きい場合でも、各主燃料噴射弁の開時間が極めて短くなってしまうことを防止することができ（各主燃料噴射弁の開時間をある程度確保することができ）、発電機の発電出力を目標出力にするために必要なガスエンジンへの主燃料ガスの供給量を適切に制御することができる。
【００２０】
なお、主燃料単独運転を行う際には、主燃料絞り手段によって、主燃料圧力レギュレータの出口部における圧力を絞っておらず、各主燃料噴射弁へ供給する主燃料ガスの圧力は、主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力にすることができる。これにより、出力制御コントローラによって各主燃料噴射弁の開時間を調整し、ガスエンジンへの主燃料ガスの供給量を適切に制御することができる。
【００２１】
上記主燃料絞り手段は、以下の種々の構成によって実現することができる。
例えば、上記主燃料絞り手段は、上記主燃料配管における上記主燃料圧力レギュレータの下流側に設けた絞り圧力レギュレータと、該絞り圧力レギュレータの設定出口圧力を調整するローディング部を上記吸気マニホールドに接続する第１主燃料ローディング配管と、該第１主燃料ローディング配管に設けた第１主燃料電磁弁と、上記絞り圧力レギュレータのローディング部と該絞り圧力レギュレータの入口部とを接続する第２主燃料ローディング配管と、該第２主燃料ローディング配管に設けた第２主燃料電磁弁とによって構成し、上記第１主燃料電磁弁及び上記第２主燃料電磁弁は、主燃料管理コントローラによって開閉制御を可能にし、上記絞り圧力レギュレータにおける設定出口圧力は、上記吸気マニホールドにおける圧力よりも高く、かつ上記主燃料圧力レギュレータにおける設定出口圧力よりも低い圧力に設定し、上記主燃料単独運転を行う際には、上記主燃料管理コントローラによって上記第１主燃料電磁弁を閉じておくと共に上記第２主燃料電磁弁を開けておくことにより、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力は、上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力にする一方、上記２燃料混焼運転を行う際には、上記主燃料管理コントローラによって上記第１主燃料電磁弁を開けておくと共に上記第２主燃料電磁弁を閉じておくことにより、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力は、上記絞り圧力レギュレータの設定出口圧力にするよう構成することができる。
【００２２】
この場合には、主燃料管理コントローラによる第１主燃料電磁弁及び第２主燃料電磁弁の開閉制御によって、主燃料単独運転を行う際には、主燃料圧力レギュレータによる設定出口圧力に設定した主燃料ガスを各主燃料噴射弁へ供給し、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料圧力レギュレータによる設定出口圧力よりも低い、絞り圧力レギュレータによる設定出口圧力に設定した主燃料ガスを各主燃料噴射弁へ供給する。これにより、２燃料混焼運転を行う際に、ガスエンジンへ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスの比率が大きい場合でも、各主燃料噴射弁の開時間が極めて短くなってしまうことを効果的に防止することができる。
【００２３】
また、上記主燃料絞り手段は、上記主燃料配管における上記主燃料圧力レギュレータの下流側に設けた主燃料電磁弁と、上記主燃料圧力レギュレータの入口部と上記主燃料電磁弁の出口部とを接続するバイパス配管と、該バイパス配管に設けた絞り圧力レギュレータと、該絞り圧力レギュレータの設定出口圧力を調整するローディング部を上記吸気マニホールドに接続する補助主燃料ローディング配管とによって構成し、上記主燃料電磁弁は、主燃料管理コントローラによって開閉制御を可能にし、上記絞り圧力レギュレータにおける設定出口圧力は、上記吸気マニホールドにおける圧力よりも高く、かつ上記主燃料圧力レギュレータにおける設定出口圧力よりも低い圧力に設定し、上記主燃料単独運転を行う際には、上記主燃料管理コントローラによって上記主燃料電磁弁を開けておくことにより、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力は、上記主燃料圧力レギュレータの設定出口圧力にする一方、上記２燃料混焼運転を行う際には、上記主燃料管理コントローラによって上記主燃料電磁弁を閉じておくことにより、上記複数の主燃料噴射弁へ供給する上記主燃料ガスの圧力は、上記絞り圧力レギュレータの設定出口圧力にするよう構成することもできる。
【００２４】
この場合には、主燃料管理コントローラによる主燃料電磁弁の開閉制御によって、主燃料単独運転を行う際には、主燃料圧力レギュレータによる設定出口圧力に設定した主燃料ガスを各主燃料噴射弁へ供給し、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料圧力レギュレータによる設定出口圧力よりも低い、絞り圧力レギュレータによる設定出口圧力に設定した主燃料ガスを各主燃料噴射弁へ供給する。これにより、２燃料混焼運転を行う際に、ガスエンジンへ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスの比率が大きい場合でも、各主燃料噴射弁の開時間が極めて短くなってしまうことを効果的に防止することができる。
【００２５】
また、上記副燃料圧力レギュレータの出口圧力を調整するローディング部は、第１副燃料ローディング配管を介して上記副燃料ミキサーの入口部に接続すると共に、第２副燃料ローディング配管を介して上記副燃料ミキサーの出口部に接続し、上記第１副燃料ローディング配管には、第１副燃料電磁弁を設け、上記第２副燃料ローディング配管には、第２副燃料電磁弁を設け、当該第１副燃料電磁弁及び当該第２副燃料電磁弁は、副燃料管理コントローラによって開閉制御を可能にし、上記ガスエンジンの運転を開始する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第１副燃料電磁弁を閉じると共に上記第２副燃料電磁弁を開けた状態で、上記主燃料単独運転を行うよう構成し、上記ガスエンジンへの上記副燃料ガスの供給を開始する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第２副燃料電磁弁を閉じて上記第１副燃料電磁弁を開けることにより、上記副燃料ミキサーの入口部から上記第１副燃料ローディング配管へ上記燃焼用空気を流入させて上記副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力を徐々に増加させ、当該副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力を上記副燃料ミキサーの入口部における燃焼用空気の圧力に近づけるよう構成し、上記ガスエンジンへの上記副燃料ガスの供給を停止する際には、上記副燃料管理コントローラによって上記第１副燃料電磁弁を閉じて上記第２副燃料電磁弁を開けることにより、上記第２副燃料ローディング配管から上記副燃料ミキサーの出口部へ上記燃焼用空気を流出させて上記副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力を徐々に減少させ、当該副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力を上記副燃料ミキサーの出口部における副燃料混合気の圧力に近づけるよう構成することが好ましい（請求項３）。
【００２６】
この場合には、２燃料混焼運転を行うガスエンジンへの副燃料ガスの供給開始時及び供給停止時において、以下のようにして、発電機の発電出力が一時的に激しく低下又は上昇してしまうことを防止することができる。
具体的には、上記発電システムの運転を行う際には、副燃料管理コントローラによって第１副燃料電磁弁を閉じると共に第２副燃料電磁弁を開けた状態で、主燃料ガスを用いて主燃料単独運転を開始する。そして、出力制御コントローラによる各主燃料噴射弁の開時間の調整によって、ガスエンジンの出力が安定するまで、主燃料ガスのみを用いてガスエンジンを運転することができる。
【００２７】
次いで、副燃料ガスの供給開始時（２燃料混焼運転の開始時）には、副燃料管理コントローラによって第２副燃料電磁弁を閉じて第１副燃料電磁弁を開け、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給を開始する。第２副燃料電磁弁を閉じるときには、副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力は、副燃料ミキサーの出口部における圧力とほぼ同じになっている。そして、第１副燃料電磁弁を開けたときには、空気配管を通過する燃焼用空気の一部が、第１副燃料ローディング配管を経由して副燃料圧力レギュレータのローディング部へ徐々に流入する。
【００２８】
これにより、副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力（ローディング圧力）が徐々に増加し、副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力（副燃料圧力レギュレータの出口部における副燃料ガスの圧力）は、副燃料ミキサーの入口部における圧力になるよう徐々に増加する。そのため、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給量を徐々に増加させることができ、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給を開始する際に、ガスエンジンにおける供給熱量が急激に増加することを防止することができる。また、ガスエンジンにおいて、空気比が一時的に小さくなる（ガスリッチになる）ことを防止することができる。したがって、発電機の発電出力が一時的に激しく上昇してしまうことを防止することができ、しいてはＮＯｘ濃度の急激な増加を防止することもできる。
【００２９】
一方、副燃料ガスの供給停止時（２燃料混焼運転の停止時）には、副燃料管理コントローラによって第１副燃料電磁弁を閉じて第２副燃料電磁弁を開けることにより、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給の停止を開始する。第１副燃料電磁弁を閉じるときには、副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力（ローディング圧力）は、副燃料ミキサーの入口部における圧力とほぼ同じになっている。そして、第２副燃料電磁弁を開けたときには、副燃料圧力レギュレータのローディング部に存在する燃焼用空気の一部が、第２副燃料ローディング配管を経由して副燃料ミキサーの出口部へ徐々に流出する。
【００３０】
これにより、副燃料圧力レギュレータのローディング部における圧力が徐々に減少し、副燃料圧力レギュレータによる副燃料ガスの出口圧力は、副燃料ミキサーの出口部における圧力になるよう徐々に減少する。そのため、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給量を徐々に減少させることができ、ガスエンジンへの副燃料ガスの供給を停止する際に、ガスエンジンにおける供給熱量が急激に減少することを防止することができる。また、ガスエンジンにおいて、空気比が一時的に大きくなる（ガスリーンになる）ことを防止することができる。したがって、発電機の発電出力が一時的に激しく低下してしまうことを防止することができる。
【００３１】
また、上記副燃料管理コントローラは、第１副燃料電磁弁及び第２副燃料電磁弁の開閉制御を行っており、開度の制御は行っていない。そのため、制御に要するコストを低く抑えることができ、発電システムの制御構造が複雑化することを抑制することができる。
【実施例】
【００３２】
以下に、本発明の発電システムにかかる実施例１〜３につき、図面と共に説明する。
（実施例１）
本例の発電システム１は、図１に示すごとく、複数の気筒２１を備えたガスエンジン２の出力によって発電機１１を作動させるよう構成してある。この発電システム１は、都市ガス等の主燃料ガスＦ１をガスエンジン２へ供給する主燃料供給系と、バイオガス等の副燃料ガスＦ２をガスエンジン２へ供給する副燃料供給系とを有しており、主燃料ガスＦ１と副燃料ガスＦ２とを混焼させてガスエンジン２を運転するよう構成してある。
【００３３】
同図に示すごとく、本例の副燃料供給系は、燃焼用空気Ａが供給される空気配管４と、バイオガス等の副燃料ガスＦ２が供給される副燃料配管６と、副燃料配管６に設けた副燃料圧力レギュレータ（差圧ガバナ）６１と、空気配管４から流入する燃焼用空気Ａに、副燃料配管６から流入する副燃料ガスＦ２を混合して副燃料混合気Ｍ１を作り出すことができる副燃料ミキサー７とを有している。また、副燃料ミキサー７は、空気配管４から流入する燃焼用空気Ａがベンチュリー７１を通過する際に生じる吸引力に応じて、副燃料配管６から副燃料圧力レギュレータ６１による圧力設定後の副燃料ガスＦ２が吸引されるよう構成されている。
【００３４】
図１に示すごとく、本例の主燃料供給系は、主燃料ガスＦ１が供給される主燃料配管５と、主燃料配管５に設けた主燃料圧力レギュレータ５２と、主燃料圧力レギュレータ５２による圧力調整後の主燃料ガスＦ１を、複数の気筒２１に分岐させて供給する主燃料マニホールド５０とを有している。また、複数の気筒２１に対応して、主燃料マニホールド５０によって複数の分岐した先端部には、各気筒２１における吸気弁が開いているときに、主燃料ガスＦ１を各気筒２１の吸気管にそれぞれ噴射させるための複数の主燃料噴射弁５１が設けてある。
【００３５】
また、同図に示すごとく、副燃料ミキサー７の下流側において、副燃料混合気Ｍ１が通過する吸気配管１２には、ガスエンジン２からの排ガスＧを利用し、副燃料ミキサー７から流入する副燃料混合気Ｍ１を圧縮して、圧縮副燃料混合気Ｍ２を作り出す過給機３が設けてある。吸気配管１２における過給機３の下流側には、過給機３から流入する圧縮副燃料混合気Ｍ２の流量を調整するための混合気調整弁３６が設けてある。吸気配管１２における混合気調整弁３６の下流側には、混合気調整弁３６から流入する流量調整後の副燃料混合気Ｍ１を、複数の気筒２１へ分岐させて供給する吸気マニホールド２２が設けてある。
【００３６】
図１に示すごとく、主燃料圧力レギュレータ５２は、その設定出口圧力を調整するローディング部５２１が主燃料ローディング配管５５によって吸気マニホールド２２に接続してある。そして、主燃料圧力レギュレータ５２は、吸気マニホールド２２における圧力が低下したときには、その設定出口圧力を低く補正する一方、吸気マニホールド２２における圧力が上昇したときには、その設定出口圧力を高く補正するよう構成してある。
【００３７】
また、同図に示すごとく、発電機１１には、その発電出力を測定するための電力計８１１が設けてあり、吸気マニホールド２２には、この吸気マニホールド２２内の圧力を測定する圧力センサー８２１が設けてある。
発電システム１は、圧力センサー８２１によって測定した吸気マニホールド２２における圧力が発電出力に応じた目標圧力になるよう、混合気調整弁３６の開度を調整してフィードバック制御を行う圧力制御コントローラ（コンピュータ）８２と、電力計８１１によって測定した発電機１１の発電出力が目標出力になるよう、複数の主燃料噴射弁５１の開時間を調整してフィードバック制御を行う出力制御コントローラ（コンピュータ）８１とを有している。
なお、出力制御コントローラ８１は、ガスエンジン２の回転速度が目標回転速度になるよう複数の主燃料噴射弁５１の開時間を調整することもできる。
【００３８】
図１に示すごとく、発電システム１は、主燃料ガスＦ１のみを用いて主燃料単独運転を行う際には、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力にする一方、主燃料ガスＦ１と副燃料ガスＦ２とを用いて２燃料混焼運転を行う際には、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、吸気マニホールド２２における圧力よりも高く、かつ主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力よりも低い圧力にする主燃料絞り手段５００を有している。
【００３９】
以下に、本例の発電システム１につき、図１、図２と共に詳説する。
図１に示すごとく、本例の主燃料噴射弁５１は、出力制御コントローラ８１によって開閉制御が可能であり、各気筒２１における吸気弁が開いている間に（各気筒２１の吸気工程の際に）、電磁石等のアクチュエータを作動させて、目標出力に応じて設定される所定時間の間、主燃料ガスＦ１を噴射させるよう構成してある。
本例の混合気調整弁３６は、圧力制御コントローラ８２からの指令を受け、圧縮副燃料混合気Ｍ２を通過させる通過口に配設したバルブ本体を、アクチュエータによって動作させて、上記通過口の開度を調整するよう構成されている。
また、副燃料ミキサー７、過給機３、混合気調整弁３６及び吸気マニホールド２２の入口部は、吸気配管１２によって接続してある。
【００４０】
図２に示すごとく、本例の副燃料ミキサー７は、メイン通路７０内にベンチュリー７１を設け、このベンチュリー７１におけるスロート部（絞り部）７１１の外周に、サブ通路７２における複数の先端開口穴７２１を開口させて構成したものである。そして、メイン通路７０内におけるベンチュリー７１を燃焼用空気Ａが通過すると、ベンチュリー７１におけるスロート部７１１が負圧になり、この負圧による吸引力によってサブ通路７２からメイン通路７０内へ副燃料ガスＦ２を吸引することができる。
【００４１】
図１に示すごとく、本例においては、空気配管４は大気に開放されており、副燃料配管６は、バイオガス等の副燃料ガスＦ２が生成又は貯蔵されたタンク（図示略）に接続されている。
空気配管４の入口部には、ガスエンジン２への異物混入を防止するためのエアフィルター４１が設けてある。そして、発電システム１を長期間稼働させる際には、空気配管４におけるエアフィルター４１の下流側においては、エアフィルター４１に生じた詰まりによって大気圧よりも若干負圧になっている。
【００４２】
本例の副燃料圧力レギュレータ６１は、その設定圧力を調整するローディング部６１１が、ローディング配管６１２によって空気配管４におけるエアフィルター４１の配設位置よりも下流側であって、副燃料ミキサー７よりも上流側に接続してある。そして、副燃料圧力レギュレータ６１は、空気配管４におけるエアフィルター４１の下流側の燃焼用空気Ａの圧力が低下したときには、この圧力の低下に応じて設定圧力を低く補正するよう構成してある。
【００４３】
また、副燃料圧力レギュレータ６１は、その設定出口圧力を、ローディング部６１１における圧力（ローディング圧力）と差圧調整用バネによる加圧力との合計圧力によって設定するよう構成されている。そして、ローディング部６１１に加わる圧力が高くなったときには、設定出口圧力も高くなり、ローディング部６１１に加わる圧力が低くなったときには、設定出口圧力も低くなって、ローディング部６１１における圧力（ローディング圧力）及び差圧調整用バネによる加圧力との合計圧力と、副燃料圧力レギュレータ６１の設定出口圧力とが平衡するように構成されている。
【００４４】
副燃料圧力レギュレータ６１を用いることにより、２燃料混焼運転を行う際には、副燃料ミキサー７において混合する燃焼用空気Ａの圧力と、副燃料ガスＦ２の圧力とをほぼ同じに保つことができ、これらの混合比の変化を小さくすることができる。
なお、後述する主燃料圧力レギュレータ５２及び絞り圧力レギュレータ５３も、副燃料圧力レギュレータ６１と同様の構造（ローディング部５２１及び差圧調整用バネを有する構造）を有している。
【００４５】
図１に示すごとく、本例の過給機３は、ガスエンジン２から排気される排ガスＧのエネルギーを利用して作動する排ガス過給機３である。この排ガス過給機３は、ガスエンジン２の複数の気筒２１における排気口を集結した排気マニホールド２３内を通過する排ガスＧによって回転するタービンホイール３１と、このタービンホイール３１の同軸上に連結し、タービンホイール３１の回転を受けて回転するコンプレッサホイール３２とを有して構成されている。そして、副燃料ミキサー７から過給機３へ送られた副燃料混合気Ｍ１は、コンプレッサホイール３２によって圧縮副燃料混合気Ｍ２とされて、ガスエンジン２へ供給される。
また、過給機３のコンプレッサホイール３２と、混合気調整弁３６との間には、混合気冷却器３５が設けてあり、混合気調整弁３６から吸気マニホールド２２へは、冷却後の圧縮副燃料混合気Ｍ２が供給されるようになっている。
【００４６】
図１に示すごとく、本例の主燃料絞り手段５００は、主燃料配管５における主燃料圧力レギュレータ５２の下流側に設けた絞り圧力レギュレータ５３と、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力を調整するローディング部５３１を吸気マニホールド２２に接続する第１主燃料ローディング配管５６Ａと、第１主燃料ローディング配管５６Ａに設けた第１主燃料電磁弁５４Ａと、絞り圧力レギュレータ５３のローディング部５３１と絞り圧力レギュレータ５３の入口部とを接続する第２主燃料ローディング配管５６Ｂと、第２主燃料ローディング配管５６Ｂに設けた第２主燃料電磁弁５４Ｂとによって構成してある。
なお、本例においては、主燃料ローディング配管５５に、第１主燃料ローディング配管５６Ａを合流させている。
【００４７】
第１主燃料電磁弁５４Ａ及び第２主燃料電磁弁５４Ｂは、主燃料管理コントローラ（コンピュータ）８３によって開閉制御が可能である。絞り圧力レギュレータ５３における設定出口圧力は、吸気マニホールド２２における圧力よりも高く、かつ主燃料圧力レギュレータ５２における設定出口圧力よりも低い圧力に設定してある。
そして、発電システム１は、主燃料単独運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３によって第１主燃料電磁弁５４Ａを閉じておくと共に第２主燃料電磁弁５４Ｂを開けておくことにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力にするよう構成してある。また、発電システム１は、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３によって第１主燃料電磁弁５４Ａを開けておくと共に第２主燃料電磁弁５４Ｂを閉じておくことにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力にするよう構成してある。
【００４８】
また、発電システム１においては、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１と副燃料ガスＦ２との合計供給流量に対する副燃料ガスＦ２の供給流量の割合を、副燃料圧力レギュレータ６１によって初期設定した割合以下に保つことができる。
また、図１に示すごとく、副燃料配管６において、副燃料圧力レギュレータ６１の下流側には、手動バルブ６８を配設することができる。そして、発電システム１の初期設定時等には、上記手動バルブ６８を操作して、副燃料ガスＦ２の流量の調整をしておくことができる。また、副燃料圧力レギュレータ６１の差圧調整用バネによる加圧力を調整して、副燃料ガスＦ２の流量の調整することもできる。
【００４９】
また、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給熱量は、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給熱量と副燃料ガスＦ２の供給熱量との合計供給熱量に対して、ノッキングを防止できる範囲で決定することができる。また、主燃料ガスＦ１の供給熱量は、上記合計供給熱量に対して、発電機１１における急激な負荷変動に追従できる範囲で決定することができる。また、燃料ガス全体の供給熱量に対する副燃料ガスＦ２の供給熱量の比率は、例えば、９０％ぐらいまで大きくすることができる。
【００５０】
本例の発電システム１においては、複数の気筒２１の吸気管にそれぞれ都市ガス等の主燃料ガスＦ１を噴射してガスエンジン２を運転する方式において、バイオガス等の副燃料ガスＦ２との混焼運転を安定させるための工夫を行っている。また、本例の発電システム１においては、燃料ガス全体（主燃料ガスＦ１及び副燃料ガスＦ２の全体）における副燃料ガスＦ２の比率が大きくなったときでも、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給量を安定させるための工夫を行っている。
本例においては、主燃料ガスＦ１のみを用いて主燃料単独運転を行う際には、燃焼用空気Ａが、副燃料ミキサー７、過給機３、混合気冷却器３５、混合気調整弁３６及び吸気マニホールド２２を通って、ガスエンジン２における各気筒２１へ供給される。
【００５１】
また、主燃料ガスＦ１は、主燃料圧力レギュレータ５２によって所定の設定出口圧力に設定された後、主燃料マニホールド５０を通って、各主燃料噴射弁５１へ供給される。そして、出力制御コントローラ８１は、各気筒２１の吸気弁が開いたときにおける各主燃料噴射弁５１の開時間（開いている時間）を調整して、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給量を調整し、発電機１１の発電出力が所定の目標出力になるようフィードバック制御する。なお、この目標出力は、所定の出力範囲として設定することができる。
【００５２】
また、圧力制御コントローラ８２は、混合気調整弁３６の開度を調整して、吸気マニホールド２２における圧力が発電出力に応じた目標圧力になるようフィードバック制御する。これにより、吸気マニホールド２２における圧力を、発電出力の大小に見合った適切な目標圧力に維持することができる。なお、目標圧力は、所定の圧力範囲として設定することができ、発電出力が大きいほど大きな値として設定することができる。
【００５３】
また、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力は、吸気マニホールド２２における圧力よりも高い圧力として設定する。そして、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力は、吸気マニホールド２２における圧力の大小に応じて補正することができる。具体的には、主燃料圧力レギュレータ５２のローディング部５２１が吸気マニホールド２２に接続してあることにより、吸気マニホールド２２における圧力が低下したときには、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力を低く補正する一方、吸気マニホールド２２における圧力が上昇したときには、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力を高く補正することができる。これにより、各主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を適切に維持することができ、出力制御コントローラ８１による各主燃料噴射弁５１の開時間の制御を安定化させることができる。
なお、上記出力制御コントローラ８１、圧力制御コントローラ８２、主燃料圧力レギュレータ５２による各制御等は、２燃料混焼運転を行う際にも同様に行われる。
【００５４】
また、主燃料単独運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３は、第１主燃料電磁弁５４Ａを閉じると共に第２主燃料電磁弁５４Ｂを開ける。そして、主燃料圧力レギュレータ５２のローディング部５２１には、吸気マニホールド２２における圧力が加わり、絞り圧力レギュレータ５３のローディング部５３１には、主燃料圧力レギュレータ５２の出口部の圧力が加わる。これにより、絞り圧力レギュレータ５３から各主燃料噴射弁５１へ供給される主燃料ガスＦ１の圧力は、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力にすることができる（主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力と略同じにすることができる）。そのため、出力制御コントローラ８１によって、各気筒２１における吸気弁が開いているときに各主燃料噴射弁５１を開ける時間を調整し、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給量を適切に制御することができる。
【００５５】
次いで、主燃料ガスＦ１と副燃料ガスＦ２とを用いて２燃料混焼運転を行う際には、過給機３の回転速度に応じて、副燃料ミキサー７へ燃焼用空気Ａが吸い込まれ、これによって生じる吸引力によって、副燃料ミキサー７へ副燃料圧力レギュレータ６１による圧力設定後の副燃料ガスＦ２が流入する。そして、副燃料ミキサー７において、燃焼用空気Ａと副燃料ガスＦ２との副燃料混合気Ｍ１が作り出され、副燃料混合気Ｍ１は、過給機３、混合気冷却器３５、混合気調整弁３６及び吸気マニホールド２２を通って、ガスエンジン２における各気筒２１へ供給される。
【００５６】
また、ガスエンジン２の出力が大きくなるほど過給機３の回転速度も大きくなり、これに応じて、副燃料ミキサー７へ吸い込まれる燃焼用空気Ａの流量、及び副燃料ミキサー７へ流入する副燃料ガスＦ２の流量が増加し、過給機３、混合気冷却器３５、混合気調整弁３６及び吸気マニホールド２２を通って、ガスエンジン２における各気筒２１へ供給される圧縮副燃料混合気Ｍ２の流量が増加する。そして、発電機１１の発電出力が目標出力になるよう不足する熱量を主燃料ガスＦ１で補うことにより、副燃料ガスＦ２の熱量に大きな変動がない限り、ガスエンジン２へ供給される主燃料ガスＦ１の供給量と副燃料ガスＦ２の供給量との比率を、初期設定した比率にほぼ保つことができる。
また、副燃料圧力レギュレータ６１によって副燃料ガスＦ２の圧力が設定されていることにより、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給熱量の割合を、常に安定運転ができる所定の割合以下に保つことができる。
【００５７】
また、圧力制御コントローラ８２によって混合気調整弁３６の開度が調整され、出力制御コントローラ８１によって各主燃料噴射弁５１の開時間が調整されることによって、ガスエンジン２における空気比を適切な範囲内に保つことができ、ＮＯｘ等の増加を防止することができる。これにより、副燃料ガスＦ２の組成等の変動により、副燃料ガスＦ２の熱量が変動したときでも、ガスエンジン２への供給熱量の総和に変動が生じることを抑制することができる。そのため、発電機１１の発電出力を安定して目標出力に維持することができる。
ところで、２燃料混焼運転を行う際には、ガスエンジン２へ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスＦ２の比率が大きいほど、出力制御コントローラ８１によって各気筒２１における吸気弁が開いているときに各主燃料噴射弁５１を開ける時間（各主燃料噴射弁５１の開時間）は短くなる。
【００５８】
そこで、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３は、第１主燃料電磁弁５４Ａを開けると共に第２主燃料電磁弁５４Ｂを閉じる。そして、絞り圧力レギュレータ５３のローディング部５３１には、吸気マニホールド２２における圧力が加わる。これにより、絞り圧力レギュレータ５３から各主燃料噴射弁５１へ供給される主燃料ガスＦ１の圧力は、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力よりも低い、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力にすることができる。
【００５９】
こうして、２燃料混焼運転を行う際には、各主燃料噴射弁５１へ供給される主燃料ガスＦ１の圧力を低くすることができる。そして、各主燃料噴射弁５１を開けたときに噴射される主燃料ガスＦ１の噴射量を少なくすることができる。そのため、ガスエンジン２へ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスＦ２の比率が大きい場合でも、出力制御コントローラ８１によって、各気筒２１における吸気弁が開いているときに各主燃料噴射弁５１を開ける時間（各主燃料噴射弁５１の開時間）が極めて短くなってしまうことを防止することができる（各主燃料噴射弁５１の開時間をある程度確保することができる）。また、発電機１１の発電出力を目標出力にするために必要なガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給量を適切に制御することができる。
【００６０】
それ故、本例の発電システム１によれば、複数の気筒２１の吸気管にそれぞれ主燃料ガスＦ１を噴射してガスエンジン２を運転する方式において、安定して副燃料ガスＦ２との混焼運転を行うことができる。また、本例の発電システム１によれば、燃料ガス全体における副燃料ガスＦ２の比率が大きくなったときでも、ガスエンジン２への主燃料ガスＦ１の供給量を安定させることができる。
【００６１】
（実施例２）
本例は、実施例１に示した２燃料混焼運転を行うガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給開始時及び供給停止時において、発電機１１の発電出力が一時的に激しく低下又は上昇してしまうことを防止する工夫を行った例である。
図３に示すごとく、本例の副燃料配管６には、副燃料圧力レギュレータ６１の下流側に、副燃料配管６を開閉することができる副燃料遮断電磁弁６２が設けてある。この副燃料遮断電磁弁６２は、ガスエンジン２において、２燃料混焼運転を行う際には、副燃料管理コントローラ８４によって常時副燃料配管６を開けた状態にあり、ガスエンジン２において、主燃料単独運転を行う際には、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料配管６を閉じるよう構成してある。
【００６２】
また、同図に示すごとく、副燃料圧力レギュレータ６１の出口圧力を調整するローディング部６１１は、第１副燃料ローディング配管６４Ａを介して副燃料ミキサー７の入口部ａに接続してあると共に、第２副燃料ローディング配管６４Ｂを介して副燃料ミキサー７の出口部ｂに接続してある。
第１副燃料ローディング配管６４Ａには、第１副燃料電磁弁６３Ａが設けてあり、第２副燃料ローディング配管６４Ｂには、第２副燃料電磁弁６３Ｂが設けてある。そして、副燃料遮断電磁弁６２、第１副燃料電磁弁６３Ａ及び第２副燃料電磁弁６３Ｂは、副燃料管理コントローラ８４によって開閉制御が可能である。
【００６３】
図３に示すごとく、発電システム１は、ガスエンジン２の運転を開始する際には、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料遮断電磁弁６２及び第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じると共に第２副燃料電磁弁６３Ｂを開けた状態で、主燃料ガスＦ１のみを用いてガスエンジン２の運転を行うよう構成してある。
また、発電システム１は、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を開始する際には、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料遮断電磁弁６２を開けると共に第２副燃料電磁弁６３Ｂを閉じ、かつ第１副燃料電磁弁６３Ａを開けることにより、副燃料ミキサー７の入口部ａから第１副燃料ローディング配管６４Ａへ燃焼用空気Ａを流入させて副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力を徐々に増加させ、副燃料圧力レギュレータ６１の出口圧力（副燃料ガスＦ２の供給圧力）を副燃料ミキサー７の入口部ａにおける燃焼用空気Ａの圧力に近づけるよう構成してある。
【００６４】
さらに、発電システム１は、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を停止する際には、副燃料管理コントローラ８４によって第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じて第２副燃料電磁弁６３Ｂを開けることにより、第２副燃料ローディング配管６４Ｂから副燃料ミキサー７の出口部ｂへ燃焼用空気Ａを流出させて副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力を徐々に減少させ、副燃料圧力レギュレータ６１の出口圧力（副燃料ガスＦ２の供給圧力）を副燃料ミキサー７の出口部ｂにおける副燃料混合気Ｍ１の圧力に近づけるよう構成してある。
【００６５】
図３に示すごとく、本例の副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１には、第１副燃料ローディング配管６４Ａと第２副燃料ローディング配管６４Ｂとが合流した合流配管６５が接続してある。この合流配管６５には、第１副燃料ローディング配管６４Ａ及び第２副燃料ローディング配管６４Ｂよりも流路断面積を小さくした絞り流路部６６が設けてある。この絞り流路部６６は、ニードル弁等の流路の開度を手動で調整することができるものを用いることができる。
そして、絞り流路部６６によって副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力を徐々に増加又は減少させることができる。また、絞り流路部６６の流路断面積を適宜設定変更することにより、ローディング部６１１へ流入する燃焼用空気Ａの流入速度又はローディング部６１１から流出する燃焼用空気Ａの流出速度を適切に設定することができる。
【００６６】
なお、絞り流路部６６を設けると共に、又は絞り流路部６６を設ける代わりに、副燃料管理コントローラ８４が第１副燃料電磁弁６３Ａ（副燃料ガスＦ２の供給開始時）又は第２副燃料電磁弁６３Ｂ（副燃料ガスＦ２の供給停止時）の開閉を繰り返す構成にすることによっても、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力を徐々に増加（副燃料ガスＦ２の供給開始時）又は減少（副燃料ガスＦ２の供給停止時）させることができる。そして、時間の経過と共に第１副燃料電磁弁６３Ａ又は第２副燃料電磁弁６３Ｂが開いている時間を長くしていくことにより、ローディング部６１１へ流入する燃焼用空気Ａの流入速度又はローディング部６１１から流出する燃焼用空気Ａの流出速度を適切に設定することができる。
【００６７】
また、図３に示すごとく、合流配管６５から分岐する第１副燃料ローディング配管６４Ａは、空気配管４におけるエアフィルター４１の配設位置よりも下流側であって、副燃料ミキサー７よりも上流側に接続してある。
また、合流配管６５から分岐する第２副燃料ローディング配管６４Ｂは、副燃料ミキサー７と過給機３との間の吸気配管１２に接続してある。
【００６８】
本例の発電システム１の運転を行う際には、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料遮断電磁弁６２及び第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じると共に第２副燃料電磁弁６３Ｂを開けた状態で、主燃料ガスＦ１のみを用いてガスエンジン２の運転を開始する（図４のステップＳ１０１）。そして、発電機１１の周波数及び電圧を定格値まで立ち上げる（図４のＳ１０２）。
【００６９】
次いで、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料遮断電磁弁６２を開けると共に第２副燃料電磁弁６３Ｂを閉じ、その後第１副燃料電磁弁６３Ａを開けて、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を開始する（図４のＳ１０３）。第２副燃料電磁弁６３Ｂを閉じるときには、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力は、副燃料ミキサー７の出口部ｂにおける圧力とほぼ同じになっている。そして、第１副燃料ローディング配管６４Ａが合流する合流配管６５には、絞り流路部６６が設けてあることにより、第１副燃料電磁弁６３Ａを開けたときには、空気配管４を通過する燃焼用空気Ａの一部が、第１副燃料ローディング配管６４Ａを経由して副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１へ徐々に流入する。
【００７０】
これにより、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力が徐々に増加し、副燃料圧力レギュレータ６１による副燃料ガスＦ２の出口圧力は、副燃料ミキサー７の入口部ａにおける圧力になるよう徐々に増加する。そのため、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給量を徐々に増加させることができ、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を開始する際に、ガスエンジン２における供給熱量が急激に増加することを防止することができる。また、ガスエンジン２において、空気比が一時的に小さくなる（ガスリッチになる）ことを防止することができる。したがって、発電機１１の発電出力が一時的に激しく上昇してしまうことを防止することができ、しいてはＮＯｘ濃度の急激な増加を防止することもできる。
【００７１】
そして、ガスエンジン２において２燃料混焼運転を行い、発電システム１においては、発電機１１の発電出力が、この発電機１１に対する負荷を駆動するための目標出力になるよう負荷追従運転を行うことができる（図４のＳ１０４）。次いで、発電システム１のメイン管理コントローラ等から出力制御コントローラ８１及び圧力制御コントローラ８２に停止信号が送られたときには（図４のＳ１０５）、出力制御コントローラ８１は、各主燃料噴射弁５１の開時間を短くし、圧力制御コントローラ８２は、吸気マニホールド２２における目標圧力を減少させて、発電機１１の発電出力を低下させる（図４のＳ１０６）。
【００７２】
次いで、副燃料管理コントローラ８４によって第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じて第２副燃料電磁弁６３Ｂを開けることにより、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給の停止を開始することができる（図４のＳ１０７）。第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じるときには、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力は、副燃料ミキサー７の入口部ａにおける圧力とほぼ同じになっている。そして、第２副燃料ローディング配管６４Ｂが合流する合流配管６５には、絞り流路部６６が設けてあることにより、第２副燃料電磁弁６３Ｂを開けたときには、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１に存在する燃焼用空気Ａの一部が、第２副燃料ローディング配管６４Ｂを経由して副燃料ミキサー７の出口部ｂへ徐々に流出する。
【００７３】
これにより、副燃料圧力レギュレータ６１のローディング部６１１における圧力が徐々に減少し、副燃料圧力レギュレータ６１による副燃料ガスＦ２の出口圧力は、副燃料ミキサー７の出口部ｂにおける圧力になるよう徐々に減少する。そのため、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給量を徐々に減少させることができ、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を停止する際に、ガスエンジン２における供給熱量が急激に減少することを防止することができる。また、ガスエンジン２において、空気比が一時的に大きくなる（ガスリーンになる）ことを防止することができる。したがって、発電機１１の発電出力が一時的に激しく低下してしまうことを防止することができる。
【００７４】
次いで、副燃料圧力レギュレータ６１の出口圧力が副燃料ミキサー７の出口部ｂにおける圧力とほぼ同じになった後（副燃料管理コントローラ８４によって第１副燃料電磁弁６３Ａを閉じて第２副燃料電磁弁６３Ｂを開け、タイマー設定時間を経過した後）には、副燃料管理コントローラ８４によって副燃料遮断電磁弁６２を閉じて、ガスエンジン２への副燃料ガスＦ２の供給を遮断することができる（図４のＳ１０８）。
【００７５】
また、副燃料管理コントローラ８４は、副燃料遮断電磁弁６２、第１副燃料電磁弁６３Ａ及び第２副燃料電磁弁６３Ｂの開閉制御（単純なＯＮ／ＯＦＦ制御）を行っており、開度の制御は行っていない。そして、運転管理コントローラ８２には、安価なシーケンサ等を用いることができる。また、第１副燃料ローディング配管６４Ａ及び第２副燃料ローディング配管６４Ｂの配管径（内径）は細く、第１副燃料電磁弁６３Ａ及び第２副燃料電磁弁６３Ｂには、小型の電磁弁を用いることができる。そのため、発電システム１の制御に要するコストを低く抑えることができ、発電システム１の制御構造が複雑化することを抑制することができる。
その他、本例の発電システム１の構成は、上記実施例１と同様であり、本例の発電システム１によっても、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００７６】
（実施例３）
本例は、上記実施例１に示した発電システム１における上記主燃料絞り手段５００の他の構成を示す例である。
図５に示すごとく、本例の主燃料絞り手段５００は、主燃料配管５における主燃料圧力レギュレータ５２の下流側に設けた主燃料電磁弁５４と、主燃料圧力レギュレータ５２の入口部と主燃料電磁弁５４の出口部とを接続するバイパス配管５７と、バイパス配管５７に設けた絞り圧力レギュレータ５３と、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力を調整するローディング部５３１を吸気マニホールド２２に接続する補助主燃料ローディング配管５６とによって構成してある。主燃料電磁弁５４は、主燃料管理コントローラ８３によって開閉制御が可能である。
なお、本例においては、主燃料ローディング配管５５に、補助主燃料ローディング配管５６を合流させている。
【００７７】
絞り圧力レギュレータ５３における設定出口圧力は、吸気マニホールド２２における圧力よりも高く、かつ主燃料圧力レギュレータ５２における設定出口圧力よりも低い圧力に設定してある。
そして、本例の発電システム１は、主燃料単独運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３によって主燃料電磁弁５４を開けておくことにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力にするよう構成してある。また、本例の発電システム１は、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料管理コントローラ８３によって主燃料電磁弁５４を閉じておくことにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力にするよう構成してある。
【００７８】
本例においては、主燃料単独運転を行う際には、主燃料配管５を流れる主燃料ガスＦ１は、設定出口圧力が高い方の主燃料圧力レギュレータ５２を通過し、これよりも設定出口圧力が低い絞り圧力レギュレータ５３を設けたバイパス配管５７を通過することができない。これにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、主燃料圧力レギュレータ５２の設定出口圧力にすることができる。
これに対し、２燃料混焼運転を行う際には、主燃料配管５から流入する主燃料ガスＦ１は、主燃料圧力レギュレータ５２を通って主燃料配管５を通過することができず、絞り圧力レギュレータ５３を通ってバイパス配管５７を通過する。これにより、複数の主燃料噴射弁５１へ供給する主燃料ガスＦ１の圧力を、絞り圧力レギュレータ５３の設定出口圧力にすることができる。
【００７９】
そのため、ガスエンジン２へ供給する燃料ガス全体における副燃料ガスＦ２の比率が大きい場合でも、出力制御コントローラ８１によって、各気筒２１における吸気弁が開いているときに各主燃料噴射弁５１を開ける時間（各主燃料噴射弁５１の開時間）が極めて短くなってしまうことを防止することができる。
その他、本例の発電システム１の構成は、上記実施例１と同様であり、本例の発電システム１によっても、上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】実施例１における、発電システムの構成を示す説明図。
【図２】実施例１における、副燃料ミキサーの構造を概略的に示す説明図。
【図３】実施例２における、発電システムの構成を示す説明図。
【図４】実施例２における、発電システムの制御動作を示すフローチャート。
【図５】実施例３における、発電システムの構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００８１】
１  発電システム
１１  発電機
１２  吸気配管
２  ガスエンジン
２１  気筒
２２  吸気マニホールド
３  過給機
３６  混合気調整弁
４  空気配管
５  主燃料配管
５０  主燃料マニホールド
５００  主燃料絞り手段
５１  主燃料噴射弁
５２  主燃料圧力レギュレータ
５３  絞り圧力レギュレータ
５４Ａ  第１主燃料電磁弁
５４Ｂ  第２主燃料電磁弁
５４  主燃料電磁弁
６  副燃料配管
６１  副燃料圧力レギュレータ
６２  副燃料遮断電磁弁
６３Ａ  第１副燃料電磁弁
６３Ｂ  第２副燃料電磁弁
７  副燃料ミキサー
８１  出力制御コントローラ
８２  圧力制御コントローラ
８３  主燃料管理コントローラ
８４  副燃料管理コントローラ
Ａ  燃焼用空気
Ｆ１  主燃料ガス
Ｆ２  副燃料ガス
Ｍ１  副燃料混合気
Ｍ２  圧縮副燃料混合気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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