Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2021116850A - Biogas supply device and method - Google Patents

Biogas supply device and method Download PDF

Info

Publication number
JP2021116850A
JP2021116850A JP2020009916A JP2020009916A JP2021116850A JP 2021116850 A JP2021116850 A JP 2021116850A JP 2020009916 A JP2020009916 A JP 2020009916A JP 2020009916 A JP2020009916 A JP 2020009916A JP 2021116850 A JP2021116850 A JP 2021116850A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
biogas
flow rate
pressure
gas flow
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.)
Pending
Application number
JP2020009916A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
昇 渡辺
Noboru Watanabe
昇 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiyo Nippon Sanso Corp
Original Assignee
Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiyo Nippon Sanso Corp filed Critical Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority to JP2020009916A priority Critical patent/JP2021116850A/en
Publication of JP2021116850A publication Critical patent/JP2021116850A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

【課題】供給するバイオガスの流量を均一化してエネルギー効率を向上させたバイオガス供給装置及び方法を提供する。【解決手段】バイオガス供給装置11は、バイオガス生成部12で生成したバイオガスをガス配送管13を介してガスエンジン発電装置14に供給可能であり、ガス配送管13には、分岐してガス貯蔵器16に接続する上流側の回収管15aと、ガス貯蔵器16から延びてガス配送管に合流する下流側の補填管15bとによって構成されたバイパス経路15が設けられており、バイパス経路15下流側には、ガス流量調節部17が設けられている。回収管15aには背圧弁18が取り付けられ、補填管15bには減圧弁19が取り付けられている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a biogas supply device and a method for improving energy efficiency by making the flow rate of the supplied biogas uniform. A biogas supply device 11 can supply a biogas generated by a biogas generation unit 12 to a gas engine power generation device 14 via a gas delivery pipe 13, and is branched into the gas delivery pipe 13. A bypass route 15 is provided, which is composed of a recovery pipe 15a on the upstream side connected to the gas reservoir 16 and a supplementary pipe 15b on the downstream side extending from the gas reservoir 16 and joining the gas delivery pipe. A gas flow rate adjusting unit 17 is provided on the downstream side of the 15th. A back pressure valve 18 is attached to the recovery pipe 15a, and a pressure reducing valve 19 is attached to the filling pipe 15b. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、バイオガス供給装置及び方法に関し、詳しくは、バイオガスをエンジン用の燃料として利用する発電設備等にバイオガスを供給する装置及び方法に関する。 The present invention relates to a biogas supply device and method, and more particularly to a device and method for supplying biogas to a power generation facility or the like that uses biogas as fuel for an engine.

バイオガスは、バイオマス(生物体資源)から微生物発酵や嫌気性消化法によって生成可能な、メタンガスを主成分とする再生可能エネルギーのひとつである。エネルギー作物により生成されるものの他、生分解性材料や、生物の排泄物、汚泥・汚水、生ゴミといった有機性廃棄物などからも生み出すことができ、発電用の燃料等に利用されている。 Biogas is one of the renewable energies mainly composed of methane gas, which can be produced from biomass (biological resources) by microbial fermentation or anaerobic digestion. In addition to those produced by energy crops, it can also be produced from biodegradable materials and organic waste such as biological excrement, sludge / sewage, and kitchen waste, and is used as fuel for power generation.

バイオガスを発生させる装置としては、有機性廃棄物をメタン発酵して得られたバイオガス中の硫化水素濃度を算出し、その値に基づいてバイオガス中の硫化水素を脱硫しながらメタン発酵の運転制御を行なう技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 As a device for generating biogas, the concentration of hydrogen sulfide in the biogas obtained by methane fermentation of organic waste is calculated, and based on the value, hydrogen sulfide in the biogas is desulfurized while methane fermentation is performed. A technique for performing operation control is known (see, for example, Patent Document 1).

また、バイオガスを利用してガスエンジンを駆動させるシステムとしては、バイオガス生成装置によりバイオマスから生成したバイオガスを燃料とするガスエンジンにより駆動する誘導発電機を備えたガスエンジン発電装置が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 Further, as a system for driving a gas engine using biogas, a gas engine power generator equipped with an induction generator driven by a gas engine using biogas generated from biomass by a biogas generator as fuel is known. (See, for example, Patent Document 2).

特開2006−247568号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-247568 特開2006−087221号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-087221

ところで、ガスエンジン発電装置は、発電効率や設備保全を考慮すると、負荷が常時一定になるように運転することが望ましく、そのためには燃料も常に一定量を供給する必要がある。 By the way, in consideration of power generation efficiency and equipment maintenance, it is desirable that the gas engine power generation device is operated so that the load is always constant, and for that purpose, it is necessary to constantly supply a constant amount of fuel.

しかしながら、特許文献1のようなバイオガス生成装置は、バイオガスの生成量が様々な要因により経時的に大きく変動する。したがって、特許文献2のようにバイオガス生成装置からガスエンジン発電装置に燃料としてバイオガスを供給する場合、バイオガスの供給基準量は、ガスエンジン発電装置へのバイオガスの供給量を一定にするため、変動するバイオガス生成量の下限値とする必要があった。 However, in the biogas generator as in Patent Document 1, the amount of biogas produced varies greatly with time due to various factors. Therefore, when biogas is supplied as fuel from the biogas generator to the gas engine power generation device as in Patent Document 2, the biogas supply reference amount keeps the amount of biogas supplied to the gas engine power generation device constant. Therefore, it was necessary to set the lower limit of the amount of fluctuating biogas production.

このような基準設定のもとでは、十分な燃料供給ができないために、ガスエンジン発電装置の能力を十全に発揮させることができず、また、生成量の変動によって設定した基準より多く発生したバイオガスの余剰分を活用できずに廃棄することとなり、ガスエンジン発電装置に対してエネルギー効率のよいバイオガスの供給ができなかった。 Under such standard setting, it was not possible to fully utilize the capacity of the gas engine power generation device due to insufficient fuel supply, and more than the standard set due to fluctuations in the amount of production was generated. The surplus of biogas could not be utilized and was discarded, and it was not possible to supply energy-efficient biogas to the gas engine power generator.

そこで本発明は、供給するバイオガスの流量を均一化してエネルギー効率を向上させたバイオガス供給装置及び方法を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a biogas supply device and method in which the flow rate of the supplied biogas is made uniform to improve energy efficiency.

上記目的を達成するため、本発明のバイオガス供給装置は、バイオガス生成部によってバイオガス原料から生成したバイオガスを、ガス配送管を介してガスエンジン発電装置に供給するバイオガス供給装置において、前記ガス配送管には、前記ガス配送管に対して分岐・合流するバイパス経路が設けられて、該バイパス経路上にバイオガスの貯蔵及び送出が可能なガス貯蔵器が配設されるとともに、該バイパス経路の合流位置よりも下流側に、前記ガスエンジン発電装置に供給するバイオガスの流量を設定された基準ガス流量に調節するガス流量調節部が設けられており、前記バイパス経路は、上流側で前記ガス配送管と前記ガス貯蔵器とを接続し、前記ガス流量調節部に流れ込むバイオガスの流量が前記基準ガス流量を上回ると、前記基準ガス流量を上回った分量のバイオガスを、前記ガス配送管から前記ガス貯蔵器に流入させる回収管と、下流側で前記ガス貯蔵器と前記ガス配送管とを接続し、前記ガス流量調節部に流れ込むバイオガスの流量が前記基準ガス流量を下回ると、前記基準ガス流量を下回った分量のバイオガスを、前記ガス貯蔵器から前記ガス配送管に送り出す補填管とによって構成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the biogas supply device of the present invention is a biogas supply device that supplies biogas generated from a biogas raw material by a biogas generation unit to a gas engine power generation device via a gas distribution pipe. The gas delivery pipe is provided with a bypass path that branches and merges with the gas delivery pipe, and a gas reservoir capable of storing and delivering biogas is arranged on the bypass path, and the gas delivery pipe is provided. A gas flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of biogas supplied to the gas engine power generation device to a set reference gas flow rate is provided on the downstream side of the confluence position of the bypass path, and the bypass path is on the upstream side. When the flow rate of biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit exceeds the reference gas flow rate by connecting the gas delivery pipe and the gas storage unit, the amount of biogas exceeding the reference gas flow rate is added to the gas. When the recovery pipe that flows into the gas storage from the distribution pipe is connected to the gas storage and the gas distribution pipe on the downstream side, and the flow rate of biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit falls below the reference gas flow rate. It is characterized in that it is composed of a supplementary pipe that sends out an amount of biogas that is less than the reference gas flow rate from the gas storage to the gas delivery pipe.

本発明の好ましい実施態様においては、前記ガス配送管には、前記バイパス経路によってバイパスされる区間に前記バイオガス生成部へのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、前記回収管には、前記ガス配送管から前記回収管を通じて前記バイパス経路に流入するバイオガスに設定された背圧を掛ける背圧弁が取り付けられるとともに、前記補填管には、前記ガス貯蔵器に高圧で貯蔵されたバイオガスを設定された圧力まで減圧する減圧弁と、前記ガス配送管からのバイオガスの逆流を防止する逆止弁とが取り付けられている。 In a preferred embodiment of the present invention, the gas delivery pipe is provided with a check valve for preventing backflow of biogas to the biogas generating section in a section bypassed by the bypass path, and the recovery is performed. A back pressure valve for applying a back pressure set to the biogas flowing into the bypass path from the gas delivery pipe through the recovery pipe is attached to the pipe, and the supplementary pipe is stored at high pressure in the gas storage. A pressure reducing valve for reducing the pressure of the biogas to a set pressure and a check valve for preventing the backflow of the biogas from the gas delivery pipe are attached.

本発明の好ましい他の実施態様においては、前記ガス配送管には、前記バイパス経路がバイパスする区間に前記バイオガス生成部へのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、前記回収管及び前記補填管には、それぞれ、電動バルブが取り付けられるとともに、前記補填管には、前記補填管の前記電動バルブの下流側に、前記ガス配送管からのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、前記ガス配送管の、前記バイパス経路によってバイパスされる区間よりも上流側には、バイオガスの圧力を検出する圧力計が設けられており、前記ガス流量調節部は、設定された基準ガス圧力のもとで前記基準ガス流量のバイオガスを通過可能に形成されており、前記ガス流量調節部には、前記ガス流量調節部に流れ込むガス流量を検出するガス流量計が設けられており、前記圧力計と、前記回収管の電動バルブと、前記補填管の電動バルブと、前記ガス流量計とが、それぞれ電気的に接続され、前記圧力計によって検出されたバイオガスの圧力が前記基準ガス圧力を上回ったとき、前記回収管の電動バルブを開いて前記補填管の電動バルブを閉じ、前記圧力計によって検出されたバイオガスの圧力が前記基準ガス圧力を上回らず、かつ、前記ガス流量計によって検出されたガス流量が前記基準ガス流量を下回ったとき、前記補填管の電動バルブを開いて前記回収管の電動バルブを閉じるガス流制御部を備えている。 In another preferred embodiment of the present invention, the gas delivery pipe is provided with a check valve for preventing backflow of biogas to the biogas generating section in a section bypassed by the bypass path. An electric valve is attached to each of the recovery pipe and the supplementary pipe, and the supplementary pipe is in reverse to prevent backflow of biogas from the gas delivery pipe to the downstream side of the electric valve of the supplementary pipe. A stop valve is attached, and a pressure gauge for detecting the pressure of biogas is provided on the upstream side of the gas delivery pipe with respect to the section bypassed by the bypass path. , It is formed so that the biogas of the reference gas flow rate can pass under the set reference gas pressure, and the gas flow rate adjusting unit is a gas flow meter that detects the gas flow rate flowing into the gas flow rate adjusting unit. The pressure gauge, the electric valve of the recovery pipe, the electric valve of the supplementary pipe, and the gas flow meter are electrically connected to each other, and the biogas detected by the pressure gauge is provided. When the pressure of the recovery pipe exceeds the reference gas pressure, the electric valve of the recovery pipe is opened and the electric valve of the supplementary pipe is closed, and the pressure of the biogas detected by the pressure gauge does not exceed the reference gas pressure. Further, when the gas flow rate detected by the gas flow meter falls below the reference gas flow rate, the gas flow control unit is provided to open the electric valve of the supplementary pipe and close the electric valve of the recovery pipe.

また、上記目的を達成するため、本発明のバイオガス供給方法は、バイオガス原料からバイオガスを生成し、生成したバイオガスを、ガス配送管を介してガスエンジン発電装置に供給するバイオガス供給方法において、前記ガスエンジン発電装置に供給されるバイオガスの流量を、設定された基準ガス圧力のもとで設定された基準ガス流量に調節するガス流量調節工程と、前記ガスエンジン発電装置に供給されるバイオガスの流量の変動を、前記基準ガス流量に均一化する供給ガス均一化工程とを含み、前記供給ガス均一化工程は、前記ガス配送管に供給されたバイオガスの圧力を検出するガス圧力検出工程と、前記ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力が基準ガス圧力を上回ると、前記基準ガス圧力を上回った圧力を与える分量のバイオガスが、ガス貯蔵手段に回収・貯蔵される余剰ガス回収工程と、前記ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力が基準ガス圧力を上回らず、かつ、バイオガスの流量が前記基準ガス流量を下回ると、前記余剰ガス回収工程で前記ガス貯蔵手段に貯蔵されたバイオガスが、前記ガス配送手段に送出されて、前記基準ガス流量を下回った分量のバイオガスが補填される不足ガス送出工程とを含むことを特徴としている。 Further, in order to achieve the above object, the biogas supply method of the present invention generates biogas from a biogas raw material and supplies the generated biogas to a gas engine power generation device via a gas distribution pipe. In the method, a gas flow rate adjusting step of adjusting the flow rate of biogas supplied to the gas engine power generation device to a set reference gas flow rate under a set reference gas pressure, and a supply to the gas engine power generation device. The supply gas homogenization step includes a supply gas homogenization step of equalizing the fluctuation of the biogas flow rate to the reference gas flow rate, and the supply gas homogenization step detects the pressure of the biogas supplied to the gas delivery pipe. When the pressure of the biogas detected in the gas pressure detection step and the gas pressure detection step exceeds the reference gas pressure, the amount of biogas that gives a pressure exceeding the reference gas pressure is collected and stored in the gas storage means. When the pressure of the biogas detected in the surplus gas recovery step and the gas pressure detection step does not exceed the reference gas pressure and the biogas flow rate is lower than the reference gas flow rate, the surplus gas recovery step is performed. It is characterized by including a shortage gas delivery step in which the biogas stored in the gas storage means is delivered to the gas delivery means and the amount of biogas below the reference gas flow rate is supplemented.

本発明のバイオガス供給装置によれば、ガス流量調節部に流れ込むバイオガスは、基準ガス流量を上回れば、余剰分のバイオガスがガス貯蔵器に回収・貯蔵され、基準ガス流量を下回れば、不足分のバイオガスがガス貯蔵器から補填されるので、バイオガス生成部から供給されるバイオガスの流量を基準ガス流量に均一化することができ、ガスエンジン発電装置に対して、十分な量のバイオガスを定常的に供給して稼働率を向上させるとともに、余剰バイオガスの廃棄量を低下させ、エネルギー効率を向上させることができる。 According to the biogas supply device of the present invention, if the biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit exceeds the reference gas flow rate, the surplus biogas is collected and stored in the gas reservoir, and if it falls below the reference gas flow rate, Since the shortage of biogas is supplemented from the gas reservoir, the flow rate of biogas supplied from the biogas generator can be made uniform to the reference gas flow rate, which is a sufficient amount for the gas engine power generation device. Biogas can be constantly supplied to improve the operating rate, reduce the amount of surplus biogas discarded, and improve energy efficiency.

また、本発明のバイオガス供給方法によれば、上記の一連の工程を行うことで、ガス配送手段に供給されるバイオガスに対し、ガス流を制御して基準ガス流量を上回ったときの余剰分のバイオガスを、ガス貯蔵手段に回収・貯蔵し、基準ガス流量を下回ったときの不足分のバイオガスを、ガス貯蔵手段から補填するので、バイオガス生成手段から供給されるバイオガスの流量を基準ガス流量に均一化することができ、ガスエンジン発電装置に対して十分な量のバイオガスを定常的に供給して稼働率を向上させるとともに、余剰バイオガスの廃棄量を低下させ、エネルギー効率を向上させることができる。 Further, according to the biogas supply method of the present invention, by performing the above series of steps, the biogas supplied to the gas delivery means is surplus when the gas flow is controlled and exceeds the reference gas flow rate. The amount of biogas is collected and stored in the gas storage means, and the shortage of biogas when it falls below the standard gas flow rate is supplemented by the gas storage means, so the flow rate of biogas supplied from the biogas generation means. Can be made uniform to the standard gas flow rate, and a sufficient amount of biogas is constantly supplied to the gas engine power generation device to improve the operating rate, reduce the amount of surplus biogas discarded, and generate energy. Efficiency can be improved.

本発明のバイオガス供給装置の第一形態例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st form example of the biogas supply apparatus of this invention. 同じくバイオガス供給量の経時変動を示す概念図である。Similarly, it is a conceptual diagram which shows the time-dependent fluctuation of the amount of biogas supply. 同じくバイオガス供給量に応じたガス流の変化を示す模式図である。Similarly, it is a schematic diagram which shows the change of the gas flow according to the amount of biogas supply. 本発明のバイオガス供給装置の第二形態例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd form example of the biogas supply device of this invention. 同じくバイオガスの均一化制御を示すフローチャートである。Similarly, it is a flowchart which shows the homogenization control of biogas. 同じくバイオガス供給量に応じたガス流の変化を示す模式図である。Similarly, it is a schematic diagram which shows the change of the gas flow according to the amount of biogas supply.

図1乃至図3は、本発明の第一形態例であるバイオガス供給装置11に関する図であり、図4乃至図6は、本発明の第二形態例であるバイオガス供給装置22に関する図である。 1 to 3 are diagrams relating to the biogas supply device 11 which is an example of the first embodiment of the present invention, and FIGS. 4 to 6 are diagrams relating to the biogas supply device 22 which is an example of the second embodiment of the present invention. be.

図1に示されるように、バイオガス供給装置11は、バイオガス生成部12によってバイオガス原料から生成したバイオガスを、ガス配送管13を介してガスエンジン発電装置14に供給可能に構成されている。 As shown in FIG. 1, the biogas supply device 11 is configured so that the biogas generated from the biogas raw material by the biogas generation unit 12 can be supplied to the gas engine power generation device 14 via the gas distribution pipe 13. There is.

ガス配送管13には、ガス配送管13に対して分岐・合流するバイパス経路15が設けられており、バイパス経路15上には、バイオガスの貯蔵及び送出が可能なガス貯蔵器16が配設されている。本発明の第一形態例では、ガス貯蔵器16は、バイオガスを1MPa以上の圧力になるまで圧縮して貯蔵する、圧縮機16b付きの高圧ガス容器16aである。 The gas delivery pipe 13 is provided with a bypass path 15 that branches and merges with the gas delivery pipe 13, and a gas reservoir 16 capable of storing and delivering biogas is arranged on the bypass path 15. Has been done. In the first embodiment of the present invention, the gas reservoir 16 is a high-pressure gas container 16a with a compressor 16b that compresses and stores biogas until the pressure reaches 1 MPa or more.

バイパス経路15は、上流側でガス配送管13を、圧縮機16bを介して高圧ガス容器16aに接続する回収管15aと、下流側で高圧ガス容器16aをガス配送管13に接続する補填管15bとによって構成されている。 The bypass path 15 includes a recovery pipe 15a that connects the gas delivery pipe 13 on the upstream side to the high-pressure gas container 16a via the compressor 16b, and a supplementary pipe 15b that connects the high-pressure gas container 16a to the gas delivery pipe 13 on the downstream side. It is composed of and.

ガス配送管13には、バイパス経路15の合流位置よりも下流側に、ガス配送管13内のバイオガスの流量をあらかじめ設定された量に調節するガス流量調節部17が設けられている。ガス流量調節部17は、ガス流量調節部17にかかるガス圧に応じて内部の弁を絞ったり広げたりすることでガス流量を設定量に調節可能に形成されている。 The gas delivery pipe 13 is provided with a gas flow rate adjusting unit 17 that adjusts the flow rate of biogas in the gas delivery pipe 13 to a preset amount on the downstream side of the confluence position of the bypass path 15. The gas flow rate adjusting unit 17 is formed so that the gas flow rate can be adjusted to a set amount by narrowing or expanding the internal valve according to the gas pressure applied to the gas flow rate adjusting unit 17.

また、ガス配送管13の、バイパス経路15がバイパスする区間には、補填管15bからバイオガス生成部12へのバイオガスの逆流を防止する第一逆止弁20が取り付けられている Further, in the section of the gas delivery pipe 13 where the bypass path 15 bypasses, a first check valve 20 for preventing the backflow of biogas from the supplementary pipe 15b to the biogas generation unit 12 is attached.

回収管15aには、ガス配送管13から回収管15aを通じてバイパス経路15に流入するバイオガスに所定の背圧を掛ける背圧弁18が取り付けられている。また、補填管15bには、ガス貯蔵器に高圧で貯蔵されたバイオガスを所定の圧力まで減圧する減圧弁19と、ガス配送管13からのバイオガスの逆流を防止する第二逆止弁21とが取り付けられている。 A back pressure valve 18 is attached to the recovery pipe 15a to apply a predetermined back pressure to the biogas flowing from the gas delivery pipe 13 through the recovery pipe 15a into the bypass path 15. Further, the filling pipe 15b includes a pressure reducing valve 19 that reduces the pressure of the biogas stored at high pressure in the gas reservoir to a predetermined pressure, and a second check valve 21 that prevents the backflow of the biogas from the gas distribution pipe 13. And are attached.

図2に示されるように、バイオガス生成部12によって生成され、ガス配送管13に供給されるバイオガスの量(G)は、時間(t)で変動していて一定でなく、ガスエンジン発電装置14の能力に応じて設定された定常的な基準ガス流量GSに対して、過剰になったり不足したりする。 As shown in FIG. 2, the amount (G) of biogas generated by the biogas generating unit 12 and supplied to the gas delivery pipe 13 varies with time (t) and is not constant, and gas engine power generation. It becomes excessive or insufficient with respect to the steady reference gas flow rate GS set according to the capacity of the device 14.

したがって、基準ガス流量GSの余剰分となる余剰ガス流量をGE、基準ガス流量GSの不足分となる不足ガス流量をGDとすると、バイオガス生成部12から供給されるガス流量Gは、G=GS+GE、又は、G=GS−GDと表される。 Therefore, assuming that the surplus gas flow rate that is the surplus of the reference gas flow rate GS is GE and the shortage gas flow rate that is the shortage of the reference gas flow rate GS is GD, the gas flow rate G supplied from the biogas generation unit 12 is G = It is expressed as GS + GE or G = GS-GD.

また、図1のガス流量調節部17は、1MPa未満の基準ガス圧力PSのもとで基準ガス流量GSのバイオガスを通過可能に設定されている。背圧弁18は、基準ガス圧力PSよりもわずかに高い背圧P’がかかるように設定されており、減圧弁19は、高圧ガス容器16aから流されるバイオガスのガス圧を基準ガス圧力PSにまで減圧するように設定されている。 Further, the gas flow rate adjusting unit 17 in FIG. 1 is set so that the biogas having a reference gas flow rate of GS can pass through under a reference gas pressure PS of less than 1 MPa. The back pressure valve 18 is set so that a back pressure P'slightly higher than the reference gas pressure PS is applied, and the pressure reducing valve 19 uses the gas pressure of the biogas flowing from the high pressure gas container 16a as the reference gas pressure PS. It is set to reduce the pressure to.

図3(a)に示されるように、バイオガス生成部12から供給されるガス流量がG=GS+GEの場合、ガス流量調節部17を通過するガス流量が基準ガス流量GSまでなので、ガス配送管13内のバイオガスの圧力Pが、基準ガス圧力PSよりも高くなる。 As shown in FIG. 3A, when the gas flow rate supplied from the biogas generation unit 12 is G = GS + GE, the gas flow rate passing through the gas flow rate adjusting unit 17 is up to the reference gas flow rate GS, so the gas delivery pipe. The pressure P of the biogas in 13 becomes higher than the reference gas pressure PS.

このとき、ガス配送管13内のガス流は、回収管15aの背圧弁18を通過可能なガス圧以上の圧力になる。一方で、補填管15bには、第二逆止弁21が設けられているので、ガス配送管13内のバイオガスの圧力Pが高くなっても、ガス配送管13内のバイオガスが逆流して減圧弁19まで流れ込むことがない。 At this time, the gas flow in the gas delivery pipe 13 becomes a pressure equal to or higher than the gas pressure that can pass through the back pressure valve 18 of the recovery pipe 15a. On the other hand, since the supplementary pipe 15b is provided with the second check valve 21, the biogas in the gas delivery pipe 13 flows back even if the pressure P of the biogas in the gas delivery pipe 13 becomes high. It does not flow to the pressure reducing valve 19.

そして、圧力が背圧P’を超えた余剰ガス流量GE分のガス流が背圧弁18を通過すると、ガス配送管13内のガス流量が基準ガス流量GSまで戻り、ガス配送管13内のバイオガスの圧力Pも圧力P’まで下がるので、ガス流が背圧弁18を通過できなくなる。 Then, when the gas flow for the excess gas flow rate GE whose pressure exceeds the back pressure P'passes through the back pressure valve 18, the gas flow rate in the gas delivery pipe 13 returns to the reference gas flow rate GS, and the biotechnology in the gas delivery pipe 13 Since the gas pressure P also drops to the pressure P', the gas flow cannot pass through the back pressure valve 18.

したがって、バイオガス生成部12からのガス流量がG=GS+GEの場合、基準ガス流量GSがガス流量調節部17を通過する一方で、通過しきれなかった余剰ガス流量GE分のガス流がガス配送管13から回収管15aに流入し、背圧弁18を通過して圧縮機16bで圧縮された後に高圧ガス容器16aに回収・貯蔵される。 Therefore, when the gas flow rate from the biogas generation unit 12 is G = GS + GE, the reference gas flow rate GS passes through the gas flow rate adjusting unit 17, while the gas flow for the surplus gas flow rate GE that cannot pass through is delivered by gas. It flows from the pipe 13 into the recovery pipe 15a, passes through the back pressure valve 18, is compressed by the compressor 16b, and then is recovered and stored in the high-pressure gas container 16a.

図3(b)に示されるように、バイオガス生成部12から供給されるガス流量がG=GS−GDの場合、ガス流量調節部17を通過するガス流量が基準ガス流量GSよりも少ないので、ガス配送管13内のバイオガスの圧力Pが、基準ガス圧力PSよりも低くなる。 As shown in FIG. 3B, when the gas flow rate supplied from the biogas generation unit 12 is G = GS-GD, the gas flow rate passing through the gas flow rate adjusting unit 17 is smaller than the reference gas flow rate GS. , The pressure P of the biogas in the gas delivery pipe 13 becomes lower than the reference gas pressure PS.

このとき、ガス配送管13内のガス流は、減圧弁19からガス流が通過可能なガス圧になり、回収管15aの背圧弁18へは通過不能なままである。 At this time, the gas flow in the gas delivery pipe 13 becomes a gas pressure through which the gas flow can pass from the pressure reducing valve 19, and cannot pass through the back pressure valve 18 of the recovery pipe 15a.

一方で、ガス配送管13の、バイパス経路15がバイパスする区間には、第一逆止弁20が設けられているので、ガス配送管13内のバイオガスの圧力Pが低くなっても、補填管15b内のバイオガスが逆流してバイオガス生成部12まで流れ込むことがない。 On the other hand, since the first check valve 20 is provided in the section of the gas delivery pipe 13 where the bypass path 15 bypasses, even if the pressure P of the biogas in the gas delivery pipe 13 becomes low, it is compensated. The biogas in the tube 15b does not flow back and flow into the biogas generating section 12.

したがって、バイオガス生成部12からのガス流量がG=GS−GDの場合、ガス流量調節部17を通過する基準ガス流量GS未満のガス流量に対し、高圧ガス容器16aから補填管15bに送り出された不足ガス流量GD分のガス流が、減圧弁19を通過してガス配送管13へと補填される。 Therefore, when the gas flow rate from the biogas generating unit 12 is G = GS-GD, the gas flow rate is less than the reference gas flow rate GS passing through the gas flow rate adjusting unit 17 and is sent from the high pressure gas container 16a to the filling pipe 15b. The gas flow corresponding to the insufficient gas flow rate GD passes through the pressure reducing valve 19 and is replenished to the gas delivery pipe 13.

このように、本発明のバイオガス供給装置11によれば、ガス流量調節部17に流れ込むバイオガスは、基準ガス流量GSを上回れば、余剰ガス流量GE分のバイオガスがガス貯蔵器16に回収・貯蔵され、基準ガス流量GSを下回れば、不足ガス流量GD分のバイオガスがガス貯蔵器16から補填されるので、バイオガス生成部12から供給される、経時変動するガス流量Gを基準ガス流量GSに均一化することができる。 As described above, according to the biogas supply device 11 of the present invention, if the biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit 17 exceeds the reference gas flow rate GS, the biogas corresponding to the surplus gas flow rate GE is recovered in the gas reservoir 16. -If the gas is stored and falls below the reference gas flow rate GS, the biogas corresponding to the insufficient gas flow rate GD is supplemented from the gas reservoir 16, so that the gas flow rate G that fluctuates with time, which is supplied from the biogas generator 12, is used as the reference gas. The flow rate can be made uniform to GS.

したがって、バイオガス供給装置11は、ガスエンジン発電装置14に対して、十分な量のバイオガスを定常的に供給して稼働率を向上させるとともに、余剰バイオガスの廃棄量を低下させ、エネルギー効率を向上させることができる。 Therefore, the biogas supply device 11 constantly supplies a sufficient amount of biogas to the gas engine power generation device 14 to improve the operating rate, reduce the amount of surplus biogas discarded, and achieve energy efficiency. Can be improved.

また、ガス配送管13の、バイパス経路15によってバイパスされる区間に第一逆止弁20が取り付けられ、補填管15bに第二逆止弁21が取り付けられているため、ガス配送管13におけるバイオガスの逆流が防止され、イレギュラーなガス流の発生を抑止できるので、バイオガス生成部12から供給されるバイオガスを効率的に均一化することができる。 Further, since the first check valve 20 is attached to the section of the gas delivery pipe 13 bypassed by the bypass path 15 and the second check valve 21 is attached to the supplementary pipe 15b, the bio in the gas delivery pipe 13 Since the backflow of gas is prevented and the generation of irregular gas flow can be suppressed, the biogas supplied from the biogas generation unit 12 can be efficiently homogenized.

さらに、回収管15aには背圧弁18が、補填管15bには減圧弁19が取り付けられていることで、ガス配送管13内のバイオガスの供給量の増減に応じて、ガス流量調節部17の上流の圧力が概ね一定に保たれるように、回収管15aへの余剰バイオガスの回収や補填管15bからの不足バイオガスの補填が自動で行われるので、バイオガス生成部12から供給されるバイオガスを簡易な構成により均一化することができる。 Further, since the back pressure valve 18 is attached to the recovery pipe 15a and the pressure reducing valve 19 is attached to the filling pipe 15b, the gas flow rate adjusting unit 17 responds to an increase or decrease in the supply amount of biogas in the gas delivery pipe 13. The excess biogas is recovered to the recovery pipe 15a and the shortage of biogas is automatically replenished from the replenishment pipe 15b so that the pressure upstream of the gas is kept substantially constant. The biogas can be homogenized by a simple structure.

しかも、ガス貯蔵器16として、貯蔵するバイオガスの容積を圧縮する、圧縮機16bを備えた高圧ガス容器16aを用いることで、必要な設備が小さくて済むので、バイオガス供給装置11の小型化を図ることができる。 Moreover, by using the high-pressure gas container 16a provided with the compressor 16b that compresses the volume of the biogas to be stored as the gas storage 16, the required equipment can be reduced, so that the biogas supply device 11 can be downsized. Can be planned.

図4に示されるように、本発明の第二形態例であるバイオガス供給装置22は、本発明の第一形態例である図1のバイオガス供給装置11と基本的な構成は同じであるが、回収管15aには、背圧弁18に代えて第一電動バルブ23が取り付けられており、補填管15bには、減圧弁19に代えて第二電動バルブ24が取り付けられている。第一電動バルブ23及び第二電動バルブ24は、いずれも、電気制御によって内部の弁を開閉させ、通過させるガス流量を調節可能に形成されている。 As shown in FIG. 4, the biogas supply device 22 which is the second embodiment of the present invention has the same basic configuration as the biogas supply device 11 of FIG. 1 which is the first embodiment of the present invention. However, the first electric valve 23 is attached to the recovery pipe 15a instead of the back pressure valve 18, and the second electric valve 24 is attached to the compensation pipe 15b instead of the pressure reducing valve 19. Both the first electric valve 23 and the second electric valve 24 are formed so that the internal valve can be opened and closed by electric control and the gas flow rate to be passed can be adjusted.

また、ガス配送管13の、バイパス経路15の分岐位置よりも上流側には、バイオガスの圧力を検出する圧力計25が設けられている。圧力計25と、回収管15aの第一電動バルブ23及び補填管15bの第二電動バルブ24とは、それぞれガス流制御部26に電気的に接続されており、ガス流制御部26は、圧力計25によって検出されたガス圧力に応じて各電動バルブ23、24をそれぞれ開閉制御可能に形成されている。 Further, a pressure gauge 25 for detecting the pressure of biogas is provided on the upstream side of the gas delivery pipe 13 from the branch position of the bypass path 15. The pressure gauge 25, the first electric valve 23 of the recovery pipe 15a, and the second electric valve 24 of the supplementary pipe 15b are electrically connected to the gas flow control unit 26, respectively. The electric valves 23 and 24 are formed so as to be openable and closable according to the gas pressure detected by the total 25.

バイオガス生成部12からガス配送管13に供給されるバイオガスの流量Gは、図2のバイオガス供給装置11によるものと同様であり、G=GS+GE、又は、G=GS−GDである。 The flow rate G of the biogas supplied from the biogas generation unit 12 to the gas delivery pipe 13 is the same as that of the biogas supply device 11 of FIG. 2, and G = GS + GE or G = GS-GD.

また、ガス流量調節部17も、バイオガス供給装置11と同様に、基準ガス流量GSに対し、通過させるバイオガスの流量が、1MPa未満の基準ガス圧力PSのもとで基準ガス流量GSになるように設定されており、ガス流量調節部17にかかるガス圧に応じて内部の弁を狭めたり開いたりすることでガス流量を設定量に調節可能に形成されている。 Further, the gas flow rate adjusting unit 17 also has a reference gas flow rate GS under a reference gas pressure PS of less than 1 MPa with respect to the reference gas flow rate GS, similarly to the biogas supply device 11. It is formed so that the gas flow rate can be adjusted to a set amount by narrowing or opening the internal valve according to the gas pressure applied to the gas flow rate adjusting unit 17.

なお、ガス流量調節部17には、ガス流量調節部17に流れ込むガス流量を検出する、ガス流制御部26に電気的に接続されたガス流量計17aが設けられており、ガス流制御部26は、上述のガス圧力の他、ガス流量計17aによって検出されたガス流量に応じて各電動バルブ23、24をそれぞれ開閉制御することも可能に形成されている。 The gas flow rate adjusting unit 17 is provided with a gas flow meter 17a electrically connected to the gas flow control unit 26 for detecting the gas flow rate flowing into the gas flow rate adjusting unit 17, and the gas flow control unit 26 is provided. In addition to the gas pressure described above, the electric valves 23 and 24 can be opened and closed according to the gas flow rate detected by the gas flow meter 17a.

また、第二電動バルブ24の下流側において、ガス流が、例えば1MPa未満の低圧であることを前提に設計される場合には、第二電動バルブ24の上流側に減圧弁を設けるなどして、高圧ガス容器16aに貯留された1MPa以上の圧力が直接かからないような対策を施すことが望ましい。 Further, when the gas flow is designed on the downstream side of the second electric valve 24 on the premise that the gas flow is, for example, a low pressure of less than 1 MPa, a pressure reducing valve is provided on the upstream side of the second electric valve 24. It is desirable to take measures so that the pressure of 1 MPa or more stored in the high-pressure gas container 16a is not directly applied.

バイオガス供給装置22においては、ガスエンジン発電装置14へのバイオガス供給方法は次の工程に従って行われる。 In the biogas supply device 22, the biogas supply method to the gas engine power generation device 14 is performed according to the following steps.

バイオガス生成部12によって生成されたバイオガスがガス配送管13に供給されると、供給されたバイオガスの流量がガス流量調節部17によって基準ガス流量GSに調節されるガス流量調節工程が行われる。 When the biogas generated by the biogas generating unit 12 is supplied to the gas distribution pipe 13, a gas flow rate adjusting step is performed in which the flow rate of the supplied biogas is adjusted to the reference gas flow rate GS by the gas flow rate adjusting unit 17. Will be.

さらに、ガス配送管13に供給されたバイオガスの流量の変動を基準ガス流量GSに均一化する供給ガス均一化工程が以下のように行われる。 Further, a supply gas equalization step of equalizing the fluctuation of the flow rate of the biogas supplied to the gas delivery pipe 13 to the reference gas flow rate GS is performed as follows.

まず、ガス配送管13に供給されたバイオガスの圧力を圧力計25によって検出するガス圧力検出工程が行われる。 First, a gas pressure detection step is performed in which the pressure of the biogas supplied to the gas delivery pipe 13 is detected by the pressure gauge 25.

ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力Pが、基準ガス圧力PSを上回ると、上回った圧力を与える分量のバイオガスが、ガス流制御部26によってガス貯蔵器16に回収・貯蔵される余剰ガス回収工程が行われる。 When the pressure P of the biogas detected in the gas pressure detection step exceeds the reference gas pressure PS, the amount of biogas that gives the pressure exceeding the reference gas pressure PS is collected and stored in the gas reservoir 16 by the gas flow control unit 26. A surplus gas recovery process is performed.

次に、ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力Pが、基準ガス圧力PSを上回らない場合、ガス流量調節部17に流れ込むバイオガスの流量をガス流量計17aによって検出するガス流量検出工程が行われる。 Next, when the pressure P of the biogas detected in the gas pressure detection step does not exceed the reference gas pressure PS, the gas flow rate detection step of detecting the flow rate of the biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit 17 by the gas flow meter 17a. Is done.

また、ガス流量検出工程で検出されたバイオガスの流量Gが基準ガス流量GSを下回ると、余剰ガス回収工程でガス貯蔵器16に貯蔵されたバイオガスが、ガス流制御部26によってガス配送管13に送出されて、下回った圧力を補う分量のバイオガスが補填される不足ガス送出工程が行われる。 Further, when the flow rate G of the biogas detected in the gas flow rate detection step falls below the reference gas flow rate GS, the biogas stored in the gas reservoir 16 in the surplus gas recovery step is transferred to the gas delivery pipe by the gas flow control unit 26. A deficient gas delivery step is performed in which the amount of biogas delivered to 13 is supplemented to compensate for the lower pressure.

ここで、供給ガス均一化工程におけるガス流制御は、次のように行われる。
図5に示されるように、まず、ガス圧力検出工程でガス配送管13に供給されたバイオガスの圧力Pが圧力計25によって検出される(ステップS1)と、ガス流制御部26によって、検出されたガス圧力Pと基準ガス圧力PSとの比較が行われる(ステップS2)。
Here, the gas flow control in the supply gas homogenization step is performed as follows.
As shown in FIG. 5, first, the pressure P of the biogas supplied to the gas delivery pipe 13 in the gas pressure detection step is detected by the pressure gauge 25 (step S1), and is detected by the gas flow control unit 26. A comparison is made between the obtained gas pressure P and the reference gas pressure PS (step S2).

検出されたガス圧力Pが基準ガス圧力PSを上回っている場合、ガス流制御部26は、ガス流量Gが基準ガス流量GSを上回っている(G=GS+GE)と判断し、回収管15aの第一電動バルブ23に対し、余剰ガス流量GEが流れるように弁を開く指令を出すとともに、補填管15bの第二電動バルブ24に弁を閉じる指令を出す。その旨の指令を受け取った第一電動バルブ23は弁を開き、その旨の指令を受け取った第二電動バルブ24は弁を閉じる(ステップS3)。 When the detected gas pressure P exceeds the reference gas pressure PS, the gas flow control unit 26 determines that the gas flow rate G exceeds the reference gas flow rate GS (G = GS + GE), and determines that the recovery pipe 15a is the first. A command is issued to the electric valve 23 to open the valve so that the excess gas flow rate GE flows, and a command to close the valve is issued to the second electric valve 24 of the supplementary pipe 15b. The first electric valve 23 that has received the command to that effect opens the valve, and the second electric valve 24 that has received the command to that effect closes the valve (step S3).

このときのガス流は、図6(a)に示されるように、基準ガス流量GS分のガス流がガス流量調節部17を通過する一方で、基準ガス圧力PSを上回った圧力を与える余剰ガス流量GE分のガス流がガス配送管13から回収管15aに流入し、第一電動バルブ23を通過して圧縮機16bで圧縮された後に高圧ガス容器16aに回収・貯蔵される。 As shown in FIG. 6A, the gas flow at this time is a surplus gas that gives a pressure exceeding the reference gas pressure PS while the gas flow corresponding to the reference gas flow rate GS passes through the gas flow rate adjusting unit 17. The gas flow corresponding to the flow rate GE flows from the gas distribution pipe 13 into the recovery pipe 15a, passes through the first electric valve 23, is compressed by the compressor 16b, and is then collected and stored in the high-pressure gas container 16a.

また、ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力Pが、基準ガス圧力PSを上回っていない場合、ガス流制御部26により、ガス流量調節部17に流れ込むバイオガスの流量がガス流量計17aによって検出され(ステップS4)、検出されたガス流量Gと基準ガス流量GSとの比較が行われる(ステップS5)。 Further, when the pressure P of the biogas detected in the gas pressure detection step does not exceed the reference gas pressure PS, the gas flow control unit 26 causes the flow rate of the biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit 17 to be the gas flow meter 17a. (Step S4), and the detected gas flow rate G and the reference gas flow rate GS are compared (step S5).

検出されたガス流量Gが基準ガス流量GSを下回っている(G=GS−GD)場合、ガス流制御部26は、回収管15aの第一電動バルブ23に弁を閉じる指令を出すとともに、補填管15bの第二電動バルブ24に対し、不足ガス流量GDが流れるように弁を開く指令を出す。その旨の指令を受け取った第一電動バルブ23は弁を閉じ、その旨の指令を受け取った第二電動バルブ24は弁を開く(ステップS6)。 When the detected gas flow rate G is lower than the reference gas flow rate GS (G = GS-GD), the gas flow control unit 26 issues a valve closing command to the first electric valve 23 of the recovery pipe 15a and compensates for it. A command is issued to the second electric valve 24 of the pipe 15b to open the valve so that the insufficient gas flow rate GD flows. The first electric valve 23 that has received the command to that effect closes the valve, and the second electric valve 24 that has received the command to that effect opens the valve (step S6).

このときのガス流は、図6(b)に示されるように、高圧ガス容器16aから送出された不足ガス流量GD分のガス流が、補填管15bから第二電動バルブ24を通過してガス配送管13に補填され、基準ガス流量GS分のガス流がガス流量調節部17を通過する。 As shown in FIG. 6B, the gas flow at this time is such that the gas flow corresponding to the insufficient gas flow rate GD sent out from the high-pressure gas container 16a passes through the replenishment pipe 15b and the second electric valve 24. It is filled in the delivery pipe 13, and the gas flow corresponding to the reference gas flow rate GS passes through the gas flow rate adjusting unit 17.

一方、検出されたガス流量Gが基準ガス流量GSを下回っていない場合、すなわち、ガス流量Gが基準ガス流量GSに等しい場合(G=GS)、ガス流制御部26は、回収管15aの第一電動バルブ23に弁を閉じる指令を出すとともに、補填管15bの第二電動バルブ24に弁を閉じる指令を出す。その旨の指令を受け取った第一電動バルブ23は弁を閉じ、その旨の指令を受け取った第二電動バルブ24は弁を閉じる(ステップS7)。 On the other hand, when the detected gas flow rate G is not lower than the reference gas flow rate GS, that is, when the gas flow rate G is equal to the reference gas flow rate GS (G = GS), the gas flow control unit 26 is the first of the recovery pipe 15a. (1) A command to close the valve is issued to the electric valve 23, and a command to close the valve is issued to the second electric valve 24 of the filling pipe 15b. The first electric valve 23 that has received the command to that effect closes the valve, and the second electric valve 24 that has received the command to that effect closes the valve (step S7).

このときのガス流は、バイパス経路15に対して回収も補填もされることなく、そのままガス流量調節部17を通過する。 The gas flow at this time passes through the gas flow rate adjusting unit 17 as it is without being recovered or compensated for the bypass path 15.

このように、本発明のバイオガス供給装置22によれば、上述した一連の工程を行うことで、ガス配送管13に供給されるバイオガスに対し、ガス流を制御して基準ガス流量GSを上回ったときの余剰ガス流量GE分のバイオガスをガス貯蔵器16に回収・貯蔵し、基準ガス流量GSを下回ったときの不足ガス流量GD分のバイオガスをガス貯蔵器16から補填するので、バイオガス生成部12から供給されるバイオガスの流量Gを、基準ガス流量GSに均一化してガスエンジン発電装置14に供給することができる。 As described above, according to the biogas supply device 22 of the present invention, by performing the above-mentioned series of steps, the gas flow is controlled with respect to the biogas supplied to the gas delivery pipe 13 to obtain the reference gas flow rate GS. The biogas for the surplus gas flow rate GE when it exceeds the standard gas flow rate GE is collected and stored in the gas reservoir 16, and the biogas for the insufficient gas flow rate GD when the gas flow rate falls below the reference gas flow rate GS is supplemented from the gas storage device 16. The biogas flow rate G supplied from the biogas generation unit 12 can be made uniform with the reference gas flow rate GS and supplied to the gas engine power generation device 14.

したがって、バイオガス供給装置22およびこれを用いたバイオガス供給方法は、ガスエンジン発電装置14に対して、十分な量のバイオガスを定常的に供給して稼働率を向上させるとともに、余剰バイオガスの廃棄量を低下させ、エネルギー効率を向上させることができる。 Therefore, the biogas supply device 22 and the biogas supply method using the biogas supply device 22 constantly supply a sufficient amount of biogas to the gas engine power generation device 14 to improve the operating rate and the surplus biogas. It is possible to reduce the amount of waste and improve energy efficiency.

また、ガス配送管13の、バイパス経路15によってバイパスされる区間に第一逆止弁20が取り付けられているため、補填管15bからガス配送管13に送出されるバイオガスのバイオガス生成部12への逆流が防止され、補填管15bに第二逆止弁21が取り付けられているため、ガス配送管13内のバイオガスの補填管15bへの逆流が防止される。 Further, since the first check valve 20 is attached to the section of the gas delivery pipe 13 bypassed by the bypass path 15, the biogas generation unit 12 of the biogas delivered from the supplementary pipe 15b to the gas delivery pipe 13 Since the second check valve 21 is attached to the filling pipe 15b, the backflow of the biogas in the gas delivery pipe 13 to the filling pipe 15b is prevented.

したがって、イレギュラーなガス流の発生を抑止でき、確実なガス流の制御が可能になるので、バイオガス生成部12から供給されるバイオガスを効率的に均一化することができる。 Therefore, the generation of irregular gas flow can be suppressed, and the gas flow can be controlled reliably, so that the biogas supplied from the biogas generation unit 12 can be efficiently homogenized.

また、ガス流制御部26が、圧力計25によって検出したガス圧力、及び、ガス流量計17aによって検出した流量に応じて、回収管15aの第一電動バルブ23と、補填管15bの第二電動バルブ24との開閉をそれぞれ制御することで、回収管15aへの余剰バイオガスの回収や補填管15bからの不足バイオガスの補填ができるので、バイオガス生成部12から供給されるバイオガスを確実に均一化することができる。 Further, the gas flow control unit 26 determines the first electric valve 23 of the recovery pipe 15a and the second electric power of the filling pipe 15b according to the gas pressure detected by the pressure gauge 25 and the flow rate detected by the gas flow meter 17a. By controlling the opening and closing of the valve 24, excess biogas can be recovered to the recovery pipe 15a and insufficient biogas can be supplemented from the supplement pipe 15b, so that the biogas supplied from the biogas generation unit 12 can be reliably secured. Can be homogenized.

しかも、ガス貯蔵器16として、貯蔵するバイオガスの容積を圧縮する、圧縮機16bを備えた高圧ガス容器16aを用いることで、必要な設備が小さくて済むので、バイオガス供給装置22の小型化を図ることができる。 Moreover, by using the high-pressure gas container 16a provided with the compressor 16b that compresses the volume of the biogas to be stored as the gas storage 16, the required equipment can be reduced, so that the biogas supply device 22 can be downsized. Can be planned.

なお、本発明は、以上の形態例に限定されることなく、発明の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、本形態例では、ガス貯蔵器として圧縮機付きの高圧ガス容器を用いているが、バイオガスの貯蔵と送出が可能であれば必ずしも高圧ガス容器である必要はなく、バイオガスを1MPa未満の圧力で貯蔵するガスホルダー、バイオガスを液化して貯蔵する液化ガス貯蔵タンク、バイオガスをメタンハイドレート化して貯蔵する固体貯蔵容器、またはそれらを組み合わせたもの等をガス貯蔵器として用いてもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the invention. For example, in this embodiment, a high-pressure gas container with a compressor is used as the gas storage device, but the high-pressure gas container does not necessarily have to be a high-pressure gas container as long as the biogas can be stored and delivered, and the biogas is less than 1 MPa. A gas holder that stores at the pressure of, a liquefied gas storage tank that liquefies and stores biogas, a solid storage container that stores biogas by methanehydration, or a combination thereof can be used as a gas storage device. good.

また、本形態例では、ガス流量調節部は、ガス圧に応じて内部の弁を絞ったり広げたりできるように形成されているが、ガス流量を設定量に調節可能であれば必ずしもそのような構成にする必要はなく、内部に、又は、ガス配送管上流側の直近の位置に圧力検知器を設けて、検知した圧力に応じてガス流量を設定量に調節可能としたものや、いわゆるマスフローコントローラーとしてもよく、下流側の圧力が概ね一定に調節される場合には、オリフィスなどの一定開度の絞りを用いてもよい。 Further, in this embodiment, the gas flow rate adjusting unit is formed so that the internal valve can be throttled or widened according to the gas pressure, but such a gas flow rate adjusting unit is not necessarily such if the gas flow rate can be adjusted to a set amount. It is not necessary to configure it, and a pressure detector is provided inside or at the position closest to the upstream side of the gas delivery pipe so that the gas flow rate can be adjusted to the set amount according to the detected pressure, or so-called mass flow. It may be used as a controller, and when the pressure on the downstream side is adjusted to be substantially constant, a throttle having a constant opening such as an orifice may be used.

11…バイオガス供給装置、12…バイオガス生成部、13…ガス配送管、14…ガスエンジン発電装置、15…バイパス経路、15a…回収管、15b…補填管、16…ガス貯蔵器、17…ガス流量調節部、17a…ガス流量計、18…背圧弁、19…減圧弁、20…第一逆止弁、21…第二逆止弁、22…バイオガス供給装置、23…第一電動バルブ、24…第二電動バルブ、25…圧力計、26…ガス流制御部 11 ... Biogas supply device, 12 ... Biogas generator, 13 ... Gas delivery pipe, 14 ... Gas engine power generation device, 15 ... Bypass path, 15a ... Recovery pipe, 15b ... Compensation pipe, 16 ... Gas reservoir, 17 ... Gas flow control unit, 17a ... Gas flow meter, 18 ... Back pressure valve, 19 ... Pressure reducing valve, 20 ... First check valve, 21 ... Second check valve, 22 ... Biogas supply device, 23 ... First electric valve , 24 ... Second electric valve, 25 ... Pressure gauge, 26 ... Gas flow control unit

Claims (5)

バイオガス生成部によってバイオガス原料から生成したバイオガスを、ガス配送管を介してガスエンジン発電装置に供給するバイオガス供給装置において、
前記ガス配送管には、前記ガス配送管に対して分岐・合流するバイパス経路が設けられて、該バイパス経路上にバイオガスの貯蔵及び送出が可能なガス貯蔵器が配設されるとともに、該バイパス経路の合流位置よりも下流側に、前記ガスエンジン発電装置に供給するバイオガスの流量を設定された基準ガス流量に調節するガス流量調節部が設けられており、
前記バイパス経路は、上流側で前記ガス配送管と前記ガス貯蔵器とを接続し、前記ガス流量調節部に流れ込むバイオガスの流量が前記基準ガス流量を上回ると、前記基準ガス流量を上回った分量のバイオガスを、前記ガス配送管から前記ガス貯蔵器に流入させる回収管と、下流側で前記ガス貯蔵器と前記ガス配送管とを接続し、前記ガス流量調節部に流れ込むバイオガスの流量が前記基準ガス流量を下回ると、前記基準ガス流量を下回った分量のバイオガスを、前記ガス貯蔵器から前記ガス配送管に送り出す補填管とによって構成されることを特徴とするバイオガス供給装置。
In a biogas supply device that supplies biogas generated from a biogas raw material by a biogas generator to a gas engine power generation device via a gas distribution pipe.
The gas delivery pipe is provided with a bypass path that branches and merges with the gas delivery pipe, and a gas reservoir capable of storing and delivering biogas is provided on the bypass path, and the gas delivery pipe is provided. A gas flow rate adjusting unit for adjusting the flow rate of biogas supplied to the gas engine power generation device to a set reference gas flow rate is provided on the downstream side of the confluence position of the bypass path.
The bypass path connects the gas delivery pipe and the gas storage on the upstream side, and when the flow rate of biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit exceeds the reference gas flow rate, the amount exceeds the reference gas flow rate. The flow rate of the biogas flowing into the gas flow rate adjusting unit by connecting the recovery pipe for flowing the biogas from the gas delivery pipe into the gas storage and the gas storage and the gas delivery pipe on the downstream side is A biogas supply device comprising a supplementary pipe that sends out an amount of biogas that is less than the reference gas flow rate from the gas storage to the gas delivery pipe when the gas flow rate is lower than the reference gas flow rate.
前記ガス配送管には、前記バイパス経路によってバイパスされる区間に前記バイオガス生成部へのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、
前記回収管には、前記ガス配送管から前記回収管を通じて前記バイパス経路に流入するバイオガスに設定された背圧を掛ける背圧弁が取り付けられるとともに、前記補填管には、前記ガス貯蔵器に高圧で貯蔵されたバイオガスを設定された圧力まで減圧する減圧弁と、前記ガス配送管からのバイオガスの逆流を防止する逆止弁とが取り付けられていることを特徴とする請求項1記載のバイオガス供給装置。
The gas delivery pipe is provided with a check valve for preventing the backflow of biogas to the biogas generating portion in a section bypassed by the bypass path.
A back pressure valve for applying a back pressure set to the biogas flowing into the bypass path from the gas delivery pipe through the recovery pipe is attached to the recovery pipe, and a high pressure is applied to the gas reservoir in the supplement pipe. The first aspect of claim 1, wherein a pressure reducing valve for reducing the pressure of the biogas stored in the above gas to a set pressure and a check valve for preventing the backflow of the biogas from the gas delivery pipe are attached. Biogas supply device.
前記ガス配送管には、前記バイパス経路がバイパスする区間に前記バイオガス生成部へのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、
前記回収管及び前記補填管には、それぞれ、電動バルブが取り付けられるとともに、前記補填管には、前記補填管の前記電動バルブの下流側に、前記ガス配送管からのバイオガスの逆流を防止する逆止弁が取り付けられており、
前記ガス配送管の、前記バイパス経路によってバイパスされる区間よりも上流側には、バイオガスの圧力を検出する圧力計が設けられており、
前記ガス流量調節部は、設定された基準ガス圧力のもとで前記基準ガス流量のバイオガスを通過可能に形成されており、前記ガス流量調節部には、前記ガス流量調節部に流れ込むガス流量を検出するガス流量計が設けられており、
前記圧力計と、前記回収管の電動バルブと、前記補填管の電動バルブと、前記ガス流量計とが、それぞれ電気的に接続され、前記圧力計によって検出されたバイオガスの圧力が前記基準ガス圧力を上回ったとき、前記回収管の電動バルブを開いて前記補填管の電動バルブを閉じ、前記圧力計によって検出されたバイオガスの圧力が前記基準ガス圧力を上回らず、かつ、前記ガス流量計によって検出されたガス流量が前記基準ガス流量を下回ったとき、前記補填管の電動バルブを開いて前記回収管の電動バルブを閉じるガス流制御部を備えていることを特徴とする請求項1記載のバイオガス供給装置。
The gas delivery pipe is provided with a check valve for preventing the backflow of biogas to the biogas generating section in the section where the bypass path bypasses.
An electric valve is attached to each of the recovery pipe and the supplementary pipe, and the supplementary pipe prevents backflow of biogas from the gas delivery pipe to the downstream side of the electric valve of the supplementary pipe. A check valve is installed,
A pressure gauge for detecting the pressure of biogas is provided on the upstream side of the gas delivery pipe with respect to the section bypassed by the bypass path.
The gas flow rate adjusting unit is formed so as to allow the biogas of the reference gas flow rate to pass under a set reference gas pressure, and the gas flow rate adjusting unit has a gas flow rate flowing into the gas flow rate adjusting unit. A gas flow meter is provided to detect
The pressure gauge, the electric valve of the recovery pipe, the electric valve of the supplementary pipe, and the gas flow meter are electrically connected to each other, and the pressure of the biogas detected by the pressure gauge is the reference gas. When the pressure is exceeded, the electric valve of the recovery pipe is opened and the electric valve of the supplementary pipe is closed, the pressure of the biogas detected by the pressure gauge does not exceed the reference gas pressure, and the gas flow meter The first aspect of claim 1, wherein the gas flow control unit includes a gas flow control unit that opens the electric valve of the supplementary pipe and closes the electric valve of the recovery pipe when the gas flow rate detected by is lower than the reference gas flow rate. Bio gas supply device.
前記ガス貯蔵器は、バイオガスを1MPa以上の圧力になるまで圧縮して貯蔵する高圧ガス容器、バイオガスを1MPa未満の圧力で貯蔵するガスホルダー、バイオガスを液化して貯蔵する液化ガス貯蔵タンク、バイオガスをメタンハイドレート化して貯蔵する固体貯蔵容器のいずれか1種又は2種以上の組み合わせによってなるガス貯蔵器であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のバイオガス供給装置。 The gas storage is a high-pressure gas container that compresses and stores biogas until it reaches a pressure of 1 MPa or more, a gas holder that stores biogas at a pressure of less than 1 MPa, and a liquefied gas storage tank that liquefies and stores biogas. The bio according to any one of claims 1 to 3, wherein the biogas is a gas reservoir composed of any one or a combination of two or more of solid storage containers for storing biogas in methane hydrate. Gas supply device. バイオガス原料からバイオガスを生成し、生成したバイオガスを、ガス配送管を介してガスエンジン発電装置に供給するバイオガス供給方法において、
前記ガスエンジン発電装置に供給されるバイオガスの流量を、設定された基準ガス圧力のもとで設定された基準ガス流量に調節するガス流量調節工程と、
前記ガスエンジン発電装置に供給されるバイオガスの流量の変動を、前記基準ガス流量に均一化する供給ガス均一化工程とを含み、
前記供給ガス均一化工程は、前記ガス配送管に供給されたバイオガスの圧力を検出するガス圧力検出工程と、
前記ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力が基準ガス圧力を上回ると、前記基準ガス圧力を上回った圧力を与える分量のバイオガスが、ガス貯蔵手段に回収・貯蔵される余剰ガス回収工程と、
前記ガス圧力検出工程で検出されたバイオガスの圧力が基準ガス圧力を上回らず、かつ、バイオガスの流量が前記基準ガス流量を下回ると、前記余剰ガス回収工程で前記ガス貯蔵手段に貯蔵されたバイオガスが、前記ガス配送管に送出されて、前記基準ガス流量を下回った分量のバイオガスが補填される不足ガス送出工程とを含むことを特徴とするバイオガス供給方法。
In a biogas supply method in which biogas is generated from a biogas raw material and the generated biogas is supplied to a gas engine power generation device via a gas distribution pipe.
A gas flow rate adjusting step of adjusting the flow rate of biogas supplied to the gas engine power generation device to a set reference gas flow rate under a set reference gas pressure, and a gas flow rate adjusting step.
The supply gas equalization step of equalizing the fluctuation of the flow rate of the biogas supplied to the gas engine power generation device to the reference gas flow rate is included.
The supply gas homogenization step includes a gas pressure detection step of detecting the pressure of the biogas supplied to the gas delivery pipe and a gas pressure detection step.
When the pressure of the biogas detected in the gas pressure detection step exceeds the reference gas pressure, the excess gas recovery step in which the amount of biogas that gives a pressure exceeding the reference gas pressure is recovered and stored in the gas storage means. When,
When the pressure of the biogas detected in the gas pressure detection step does not exceed the reference gas pressure and the flow rate of the biogas falls below the reference gas flow rate, the gas is stored in the gas storage means in the surplus gas recovery step. A biogas supply method comprising a deficient gas delivery step in which the biogas is delivered to the gas delivery pipe and the amount of biogas below the reference gas flow rate is supplemented.
JP2020009916A 2020-01-24 2020-01-24 Biogas supply device and method Pending JP2021116850A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009916A JP2021116850A (en) 2020-01-24 2020-01-24 Biogas supply device and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020009916A JP2021116850A (en) 2020-01-24 2020-01-24 Biogas supply device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021116850A true JP2021116850A (en) 2021-08-10

Family

ID=77174459

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020009916A Pending JP2021116850A (en) 2020-01-24 2020-01-24 Biogas supply device and method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021116850A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101233645B (en) Fuel battery system
WO2007133794A3 (en) Hydrogen-producing fuel cell systems with load-responsive feedstock delivery systems
US20100177861A1 (en) System and a process for producing at least one hydrocarbon fuel from a carbonaceous material
CN101832467A (en) Hydrogen refueling station hydrogen optimizing filling method based on temperature rise and energy consumption control and system thereof
US12195335B2 (en) Feed gas reforming system and method of controlling the same
CN201723971U (en) Hydrogen optimizing refueling system of hydrogen refueling station based on temperature rise and energy consumption control
WO2004111412A1 (en) Electric power supply equipment
EP3021397A1 (en) Fuel cell system, and control method for fuel cell system
CN100375324C (en) Fuel cell system
JP2021116850A (en) Biogas supply device and method
US20040258965A1 (en) Storage system and method for supplying hydrogen to a polymer membrane fuel cell
CN114877248A (en) Natural gas hydrogen-loading control system and control method
CN109882318A (en) The gas electricity unit and adjusting method of flow and fluctuation of concentration automatic adjustment
CN113412550A (en) Energy system and method for regulating pressure in energy system
CN118915832A (en) Synthetic ammonia system and load dynamic control method and device thereof
CN207005713U (en) Nitrogen feed system
KR102073137B1 (en) Hydrogen charging system for fuel cells in hydrogen station for stable hydrogen charging
CN113915521B (en) Natural gas-hydrogen dynamic storage capacity filling management method
CN217714536U (en) Natural gas hydrogen-mixing control system
KR101918533B1 (en) Hydrogen charging system and charging method for vehicle
JPH07119893A (en) Control method for low temperature liquefied gas piping
JP4084014B2 (en) Gas generator
JPS6113100A (en) Pure-gas penetrating intermediate storage facility
WO2023147719A1 (en) Protective gas supply and recycling method for cold-rolling annealing furnace
CN102758095A (en) Method for charging argon in case of cooling sponge titanium reactor

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20201106