CN104870885B - 罐内压抑制装置 - Google Patents

罐内压抑制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104870885B
CN104870885B CN201480003581.2A CN201480003581A CN104870885B CN 104870885 B CN104870885 B CN 104870885B CN 201480003581 A CN201480003581 A CN 201480003581A CN 104870885 B CN104870885 B CN 104870885B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
lng
refrigerant gas
generated
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480003581.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104870885A (zh
Inventor
冈胜
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.)
MITSUBISHI Shipbuilding Corporation
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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 Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN104870885A publication Critical patent/CN104870885A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104870885B publication Critical patent/CN104870885B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M21/00—Apparatus for supplying engines with non-liquid fuels, e.g. gaseous fuels stored in liquid form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/0002—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the fluid to be liquefied
    • F25J1/0022—Hydrocarbons, e.g. natural gas
    • F25J1/0025—Boil-off gases "BOG" from storages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/004—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by flash gas recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0032—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration"
    • F25J1/0045—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using the feed stream itself or separated fractions from it, i.e. "internal refrigeration" by vaporising a liquid return stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/005—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by expansion of a gaseous refrigerant stream with extraction of work
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/003—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production
    • F25J1/0047—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0052—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the kind of cold generation within the liquefaction unit for compensating heat leaks and liquid production using an "external" refrigerant stream in a closed vapor compression cycle by vaporising a liquid refrigerant stream
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/006—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures characterised by the refrigerant fluid used
    • F25J1/007—Primary atmospheric gases, mixtures thereof
    • F25J1/0072—Nitrogen
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0203—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle
    • F25J1/0204—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process using a single-component refrigerant [SCR] fluid in a closed vapor compression cycle as a single flow SCR cycle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0228—Coupling of the liquefaction unit to other units or processes, so-called integrated processes
    • F25J1/0229—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock
    • F25J1/023—Integration with a unit for using hydrocarbons, e.g. consuming hydrocarbons as feed stock for the combustion as fuels, i.e. integration with the fuel gas system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0244—Operation; Control and regulation; Instrumentation
    • F25J1/0245—Different modes, i.e. 'runs', of operation; Process control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0262—Details of the cold heat exchange system
    • F25J1/0264—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams
    • F25J1/0265—Arrangement of heat exchanger cores in parallel with different functions, e.g. different cooling streams comprising cores associated exclusively with the cooling of a refrigerant stream, e.g. for auto-refrigeration or economizer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0257—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines
    • F25J1/0275—Construction and layout of liquefaction equipments, e.g. valves, machines adapted for special use of the liquefaction unit, e.g. portable or transportable devices
    • F25J1/0277—Offshore use, e.g. during shipping
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0281—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc. characterised by the type of prime driver, e.g. hot gas expander
    • F25J1/0283—Gas turbine as the prime mechanical driver
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J1/00—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures
    • F25J1/02—Processes or apparatus for liquefying or solidifying gases or gaseous mixtures requiring the use of refrigeration, e.g. of helium or hydrogen ; Details and kind of the refrigeration system used; Integration with other units or processes; Controlling aspects of the process
    • F25J1/0243—Start-up or control of the process; Details of the apparatus used; Details of the refrigerant compression system used
    • F25J1/0279—Compression of refrigerant or internal recycle fluid, e.g. kind of compressor, accumulator, suction drum etc.
    • F25J1/0285—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings
    • F25J1/0288—Combination of different types of drivers mechanically coupled to the same refrigerant compressor, possibly split on multiple compressor casings using work extraction by mechanical coupling of compression and expansion of the refrigerant, so-called companders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/03—Treating the boil-off
    • F17C2265/032—Treating the boil-off by recovery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/06—Fluid distribution
    • F17C2265/066—Fluid distribution for feeding engines for propulsion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17C—VESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2270/00—Applications
    • F17C2270/01—Applications for fluid transport or storage
    • F17C2270/0102—Applications for fluid transport or storage on or in the water
    • F17C2270/0105—Ships
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2220/00—Processes or apparatus involving steps for the removal of impurities
    • F25J2220/60—Separating impurities from natural gas, e.g. mercury, cyclic hydrocarbons
    • F25J2220/62—Separating low boiling components, e.g. He, H2, N2, Air

Abstract

本发明提供一种更容易制作利用在罐内产生的蒸发气体的装置的罐内压抑制装置。本发明的罐内压抑制装置具备：气体燃烧器(31)，通过使用压缩空气使在LNG罐(1)内部产生的蒸发气体燃烧而生成加压排气；压缩机(36)，通过使用动力压缩空气而生成压缩空气，其中，所述动力是通过空气压缩用燃气涡轮(34)在加压排气的膨胀过程中生成；负载(37)，利用通过与空气压缩用燃气涡轮(34)不同的动力回收燃气涡轮(35)使用加压排气生成的回收动力。这种罐内压抑制装置与将通过空气压缩用燃气涡轮(34)生成的动力用于负载(37)的其他罐内压抑制装置(10)相比，能够更简单地构成。

Description

罐内压抑制装置
技术领域
本发明涉及一种罐内压抑制装置，尤其涉及抑制积存LNG的罐内压上升的罐内压抑制装置。
背景技术
已知积存LNG(Liquefied Natural Gas：液化天然气)的LNG罐。LNG罐通过在LNG罐内部产生蒸发气体而内压上升。为防止其内压超过LNG罐的容许压力需要抽出蒸发气体后进行处理。
日本专利第4859980号公报中公开了利用在LNG罐内产生的蒸发气体的LNG冷热利用燃气涡轮。这种LNG冷热利用燃气涡轮通过从LNG罐抽出一部分蒸发气体，能够使内压降低并维持LNG罐的稳定性。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4859980号公报
发明的概要
发明要解决的技术课题
在LNG罐产生的蒸发气体通常通过空气冷却式焚烧炉燃烧废弃或作为向船舶的锅炉供给的燃料且剩余部分的蒸汽通过海水冷却冷凝并废弃的情况较多，期望能够有效地利用。另一方面，利用蒸发气体的装置若要用于船舶，期望更简单的结构。
本发明的课题在于提供一种能够有效地利用在罐内产生的蒸发气体且更容易构成的罐内压抑制装置。
用于解决技术课题的手段
本发明的罐内压抑制装置具备气体燃烧器、多个燃气涡轮、压缩机、及负载。气体燃烧器通过使用压缩空气使在罐内部产生的蒸发气体燃烧而生成加压排气。多个燃气涡轮使用该加压排气来分别生成多个动力。压缩机通过使用动力压缩空气而生成压缩空气，其中，所述动力是通过这些多个燃气涡轮中的空气压缩用燃气涡轮而生成。负载利用通过与所述多个燃气涡轮中的空气压缩用燃气涡轮不同的动力回收燃气涡轮而生成的回收动力。
这种罐内压抑制装置有效地利用于供给在船内所需要的旋转驱动动力。即，在气体燃烧器中通过压缩空气使蒸发气体燃烧而生成的加压排气流量比生成该压缩空气的空气压缩用燃气涡轮所需的加压排气流量多时，实现本装置，能够将更多的剩余部分的加压排气流量作为通过空气压缩用燃气涡轮和另一个动力回收燃气涡轮而生成的回收动力，有效地用于其它负载。这种罐内压抑制装置能够由作为空气压缩以外的用途的其它负载利用回收动力。由此，与通过以使用其他驱动源的空气压缩用燃气涡轮而生成在气体燃烧器中所需要的压缩空气的方式构成的其他罐内压抑制装置相比，无需其他驱动源，因此能够更简单地构成。
所述气体燃烧器可具备与所述多个燃气涡轮相对应的多个气体燃烧器元件。此时，所述多个燃气涡轮中的任意的燃气涡轮使用由所述多个气体燃烧器元件中的与该任意的燃气涡轮相对应的对应气体燃烧器元件生成的加压排气来生成动力。
这种罐内压抑制装置通过分别向多个气体燃烧器元件供给改变后的供给量，能够改变多个燃气涡轮分别生成的多个动力。由于能够使使用这些多个动力的负载变为更适合，因此能够更简单地构成。
本发明的罐内压抑制装置还可以具备将通过使用高压制冷剂气体的制冷循环来冷却LNG而生成的低温LNG供给至所述罐内的制冷机。此时，所述负载通过使用剩余动力来压缩低压制冷剂气体而生成所述高压制冷剂气体。
这种罐内压抑制装置通过使用用于生成高压制冷剂气体的动力被动力回收燃气涡轮回收后的剩余动力，与通过使用电的电动马达等生成用于生成高压制冷剂气体的动力的其他装置相比，能够减少电能量的消耗量。
所述制冷机可具备：第1热交换器，通过冷却所述高压制冷剂气体而生成低温高压制冷剂气体；膨胀涡轮，通过使该低温高压制冷剂气体绝热膨胀而生成低温低压制冷剂气体；及第2热交换器，通过使用该低温低压制冷剂气体冷却积存在罐内的LNG而生成低温LNG。此时，第1热交换器和第2热交换器还通过加热所述低温低压制冷剂气体而成生所述低压制冷剂气体。
这种制冷机通过使用利用于LNG的冷却后的低温低压制冷剂气体来对绝热膨胀之前的高压制冷剂气体进行预冷，与不利用低温低压制冷剂气体进行冷却的其他制冷机相比，能够有效地利用冷热源，因此能够更适当地生成低温低压制冷剂气体，并且能够更高效率地冷却LNG并抑制蒸发气体的产生。
所述制冷机还可具备通过液化蒸发气体而生成液化蒸发气体的冷凝器。此时，第2热交换器还将通过冷却该液化蒸发气体而生成的低温液化蒸发气体供给至所述罐内。所述冷凝器还加热所述低温低压制冷剂气体。
这种罐内压抑制装置中，通过由制冷机使蒸发气体液化，能够抑制蒸发气体的产生，并适当地减少罐内压。
本发明的罐内压抑制装置还可具备蓄冷热系统。此时，所述第2热交换器还将通过冷却低温制冷剂气体而生成的液化制冷剂气体积存于该蓄冷热系统，从而还使用该液化制冷剂气体冷却所述LNG。
这种罐内压抑制装置中，通过由制冷机生成液化制冷剂气体或由制冷机使用所述液化制冷剂气体冷却LNG，即使制冷机的负载发生变动，也能够适当地冷却LNG。
本发明的罐内压抑制装置还可具备通过使用高温制冷剂气体加热所述LNG而生成高温LNG的LNG加热装置。此时，所述制冷机还通过加热所述低温制冷剂气体而生成所述高温制冷剂气体。所述LNG加热装置还通过冷却所述高温制冷剂气体而生成所述低温制冷剂气体。
这种罐内压抑制装置使用通过LNG加热装置生成的低温制冷剂气体的冷热来冷却LNG，由此能够减少制冷机的负载。
本发明的船舶具备：权利要求7所述的罐内压抑制装置；使用所述高温LNG生成推进用动力的发动机；及使用所述推进用动力使船舶主体推进的推进装置。
这种船舶中，该罐内压抑制装置通过蒸发气体驱动制冷机，因此能够以更简单的结构进一步减少船内动力的能量消耗。
本发明的罐内压抑制方法具备如下步骤：通过使用压缩空气使蒸发气体燃烧而生成加压排气；通过使用动力压缩空气而生成所述压缩空气，其中，所述动力是通过多个燃气涡轮中的空气压缩用燃气涡轮使用所述加压排气生成；使用回收动力使负载动作，其中，所述回收动力是通过所述多个燃气涡轮中的与所述空气压缩用燃气涡轮不同的动力回收燃气涡轮使用所述加压排气生成。
执行这种罐内压抑制方法的罐内压抑制装置中，通过空气压缩用燃气涡轮和另一个动力回收燃气涡轮利用加压排气，与将通过空气压缩用燃气涡轮生成的动力用于空气压缩以外的其他罐内压抑制装置相比，能够更有效地利用所产生的蒸发气体，并且能够更简单地构成。
本发明的另一罐内压抑制装置具备：制冷机，通过冷却在积存LNG的罐内部产生的蒸发气体而使蒸发气体液化，并且将所述液化蒸发气体供给到所述罐内；及LNG加热装置，通过使用高温制冷剂气体加热所述LNG而生成高温LNG。此时，所述制冷机还使低温制冷剂气体通过加热而成为高温制冷剂气体。该LNG加热装置再次使高温制冷剂气体通过冷却而成为低温制冷剂气体。
这种罐内压抑制装置使用通过LNG加热装置冷却的低温制冷剂气体的冷热来冷却LNG，由此能够减少制冷机的负载。
发明效果
根据本发明的罐内压抑制装置，能够有效地利用在罐内产生的蒸发气体，并且能够更容易地构成。
附图说明
图1是表示具备罐内压抑制装置的船舶的框图。
图2是表示其他气体燃烧系统的框图。
具体实施方式
参考附图，罐内压抑制装置的实施方式如下所述。如图1所示，该罐内压抑制装置10用于船舶。船舶除了罐内压抑制装置10以外，具备LNG罐1、发动机2、及推进装置3，并且具备未图示的船舶主体。在船舶主体设置有罐内压抑制装置10、LNG罐1、发动机2、及推进装置3。
LNG罐1积存LNG。LNG罐1中，为防止内压大于规定的容许内压，需要减少内压并维持LNG罐的稳定性。LNG罐1在罐内压抑制装置10中拥有规定量的LNG，由于LNG的沸点为约-160℃而较低，因此在LNG罐内蒸发。由此将所生成的蒸发气体以规定流量供给到罐内压抑制装置10。蒸发气体通过后述的各热交换器进行热交换后，供给到后述的燃烧系统8的气体燃烧器31。
另一方面，LNG通过后述的升压泵11而成为高压，保持液体状态下通过后述的热交换器16进行升温而成为高温LNG。发动机2通过使从罐内压抑制装置10供给的高温LNG燃烧而生成动力。推进装置3使用通过发动机2生成的动力来生成使船舶主体推进的推进力。
罐内压抑制装置10具备LNG加热装置5、蓄冷热系统6、制冷机7、及燃烧系统8，且具备未图示的控制装置。LNG加热装置5具备升压泵11、加热装置12、制冷剂气体供给装置14、循环器15、及热交换器16。升压泵11通过对从LNG罐1供给到罐内压抑制装置10的LNG进行升压，将LNG供给到热交换器16。制冷机7由使用氮制冷剂的制冷循环构成，且具有作为通过LNG加热装置5和制冷机7使氮循环的系统的第1氮气、和作为通过制冷机7和燃烧系统8使氮循环的系统的第2氮气。第1氮气和第2氮气经由蓄冷热系统6结合。加热装置12使用海水等来加热从制冷机7供给的高温第1氮气。制冷剂气体供给装置14在从制冷机7供给的高温第1氮气的量小于规定量时，向通过加热装置12加热的高温第1氮气中混合氮气。循环器15对通过加热装置12加热的高温第1氮气进行升压，由此将高温第1氮气供给到热交换器16。
热交换器16将从循环器15供给的高温第1氮气的热传递到从升压泵11供给的LNG。即，热交换器16通过利用LNG来冷却从循环器15供给的高温第1氮气而生成低温第1氮气，并通过加热从升压泵11供给的LNG而生成高温LNG。LNG加热装置5将通过热交换器16生成的低温第1氮气供给到制冷机7。罐内压抑制装置10将通过热交换器16生成的高温LNG供给到发动机2。
蓄冷热系统6具备阀17、液态氮罐18、及阀19。阀17将通过制冷机7生成的液态氮供给到液态氮罐18，通过以控制装置进行控制，使供给到液态氮罐18的液态氮流量变动。液态氮罐18积存从阀17供给的液态氮。阀19将积存在液态氮罐18的液态氮供给到制冷机7，通过以控制装置进行控制，使供给到制冷机7的液态氮的流量变动。
制冷机7具备制冷装置21、第1预冷装置22、第2预冷装置23、膨胀涡轮24、热交换器25、冷凝器26、鼓风机27、气液分离装置28。
制冷装置21使用海水等来冷却从燃烧系统8供给到制冷机7的高压第2氮气。第1预冷装置22将通过制冷装置21冷却的高压第2氮气的热传递到通过第2预冷装置23加热的低温低压第2氮气和低温蒸发气体。即，第1预冷装置22对通过冷却装置21冷却的高压第2氮气进一步进行冷却，对通过第2预冷装置23加热的低温低压第2氮气和蒸发气体进行加热。第2预冷装置23将通过第1预冷装置22冷却的高压第2氮气的热传递到通过冷凝器26加热的低温第2氮气、低温低压第2氮气、及通过气液分离装置28生成的低温蒸发气体。即，第2预冷装置23对通过第1预冷装置22冷却的高压第2氮气进行冷却，对通过冷凝器26加热的低温第2氮气和低温低压第2氮气进行加热，对通过气液分离装置28生成的低温蒸发气体进行加热。此时，制冷机7将燃烧用蒸发气体供给到燃烧系统8，其中，所述燃烧用蒸发气体是通过第1预冷装置22和第2预冷装置23加热由气液分离装置28生成的低温蒸发气体而生成。
膨胀涡轮24通过使低温高压第2氮气绝热膨胀，生成低温低压第2氮气，并生成旋转动力，其中，所述低温高压第2氮气是通过冷却装置21、第1预冷装置22及第2预冷装置23冷却从燃烧系统8供给的高压第2氮气而得到的。
热交换器25将由气液分离装置28生成的液化蒸发气体的热、从LNG罐1供给的LNG的热、及从LNG加热装置5供给的低温第1氮气的冷凝热传递到通过膨胀涡轮24生成的低温低压第2氮气和通过蓄冷热系统6积存的液态氮。即，热交换器25通过冷却从LNG罐1供给的LNG而生成低温LNG，且通过冷却由气液分离装置28生成的液化蒸发气体而生成低温液化蒸发气体。热交换器25还通过冷却从LNG加热装置5供给的低温第1氮气而生成液态氮。热交换器25还向通过膨胀涡轮24生成的低温低压第2氮气中混合从蓄冷热系统6供给的液态氮，对低温低压第2氮气进行加热。此时，制冷机7将低温LNG和低温液化蒸发气体供给到LNG罐1，将液态氮供给到蓄冷热系统6。
冷凝器26将从LNG罐1供给到制冷机7的蒸发气体的冷凝热传递到从LNG加热装置5供给的低温第1氮气和从热交换器25供给的第2氮气。即，冷凝器26冷却蒸发气体，以使从LNG罐1供给到制冷机7的蒸发气体液化。冷凝器26还加热从LNG加热装置5供给的低温第1氮气，且对通过热交换器25加热的低温低压氮气进一步进行加热。此时，制冷机7将高温第1氮气供给到LNG加热装置5，其中，所述高温第1氮气是通过第2预冷装置23和冷凝器26加热从LNG加热装置5供给的低温第1氮气而生成。
即，第1预冷装置22和第2预冷装置23通过加热由热交换器25和冷凝器26利用的低温低压第2氮气而生成低压第1氮气。鼓风机27使用通过膨胀涡轮24生成的旋转动力来对低压第2氮气进行升压。此时，制冷机7将升压过的低压第2氮气供给到燃烧系统8。
气液分离装置28使通过冷凝器26冷却的蒸发气体气液分离，由此生成液态的液化蒸发气体和气态的低温蒸发气体。
燃烧系统8具备气体燃烧器31、第1流量调整阀32、第2流量调整阀33、空气压缩用燃气涡轮34、制冷剂气体压缩用燃气涡轮35、空气压缩机36、及制冷剂气体压缩机37。气体燃烧器31使用通过空气压缩机36生成的压缩空气，使从制冷机7供给的燃烧用蒸发气体燃烧，并生成高温高压的加压排气。
第1流量调整阀32将通过气体燃烧器31生成的加压排气供给到空气压缩用燃气涡轮34，通过以控制装置进行控制，使供给到空气压缩用燃气涡轮34的加压排气的流量变动。第2流量调整阀33将通过气体燃烧器31生成的加压排气供给到制冷剂气体压缩用燃气涡轮35，通过以控制装置进行控制，使供给到制冷剂气体压缩用燃气涡轮35的加压排气的流量变动。
空气压缩用燃气涡轮34使用从第1流量调整阀32供给的加压排气的运动能量来生成旋转动力。制冷剂气体压缩用燃气涡轮35使用从第2流量调整阀33供给的加压排气的运动能量来生成旋转动力。
空气压缩机36通过使用由空气压缩用燃气涡轮34生成的旋转动力来压缩空气，生成压缩空气。制冷剂气体压缩机37通过使用由制冷剂气体压缩用燃气涡轮35生成的旋转动力来压缩通过制冷机7生成的低压第2氮气，从而生成高压第2氮气。
作为使制冷剂气体压缩机37的旋转动力动作的装置，在制冷剂气体压缩机37使用通过空气压缩用燃气涡轮34生成的旋转动力时，空气压缩用燃气涡轮34、空气压缩机36、及制冷剂气体压缩机37需要在一条直线上配置成一列或者需要具备可改变旋转动力的旋转轴方向的装置。
另一方面，罐内压抑制装置10将通过空气压缩用燃气涡轮34和另一个制冷剂气体压缩用燃气涡轮35生成的旋转动力用于制冷剂气体压缩机37。即，通过将由气体燃烧器31生成的加压排气分别供给到空气压缩用燃气涡轮34和另一个制冷剂气体压缩用燃气涡轮35，空气压缩用燃气涡轮34、空气压缩机36、及制冷剂气体压缩机37无需在直线上配置成一列或者无需具备可改变旋转动力的旋转轴方向的装置，能够更容易地制作。因此，能够将罐内压抑制装置10更容易地设置在船舶主体。
控制装置是计算机，与阀17、阀19、第1流量调整阀32及第2流量调整阀33电连接成可传输信息。
控制装置在制冷机7的负载小于规定负载时，控制阀17以使通过制冷机7生成的液态氮供给到液态氮罐18，且控制阀19以防止积存在液态氮罐18的液态氮供给到制冷机7。控制装置还在制冷机7的负载大于其规定负载时，控制阀17以防止通过制冷机7生成的液态氮供给到液态氮罐18，且控制阀19以使积存在液态氮罐18的液态氮供给到制冷机7。
控制装置还为了将供给到气体燃烧器31的空气量维持在规定流量而控制第1流量调整阀32，以防止通过空气压缩用燃气涡轮34生成的旋转动力变动，即，使旋转动力与规定动力相等。控制装置还控制第2流量调整阀33，以防止通过制冷剂气体压缩用燃气涡轮35生成的旋转动力变动，即，使旋转动力与规定动力相等。
罐内压抑制方法的实施方式通过罐内压抑制装置10执行，并且具备：制冷回路的动作、蓄冷热回路的动作、及蒸发气体系统的动作。
该制冷回路使第2氮气在由制冷剂气体压缩机37、制冷装置21、第1预冷装置22、第2预冷装置23、膨胀涡轮24、热交换器25、冷凝器26、及鼓风机27形成的制冷剂电路中循环。即，制冷剂气体压缩机37通过压缩由制冷机7生成的低压第2氮气而生成高压第2氮气。制冷装置21、第1预冷装置22、第2预冷装置23通过对高压第2氮气进行预冷而生成低温高压第2氮气。膨胀涡轮24通过使低温高压第2氮气绝热膨胀而生成低温低压第2氮气。
热交换器25通过将低温高压第2氮气的冷热传递到由气液分离装置28生成的液化蒸发气体和从LNG罐1供给的LNG而冷却液化蒸发气体和LNG。此时，罐内压抑制装置10将通过冷却液化蒸发气体而生成的低温液化蒸发气体和通过冷却LNG而生成的低温LNG供给到LNG罐1。
冷凝器26通过将从热交换器25供给的低温低压第2氮气的冷热传递到从LNG罐1供给到制冷机7的蒸发气体来冷却蒸发气体。第1预冷装置22和第2预冷装置23通过加热由热交换器25和冷凝器26利用的低温低压第2氮气而生成低压氮气。制冷机7将低压第2氮气供给到制冷剂气体压缩机37。
根据这种制冷回路，制冷机7通过使高压第2氮气预冷后的低温高压第2氮气绝热膨胀，能够更适当地生成低温低压第2氮气，并且能够更适当地冷却LNG和液化蒸发气体。制冷机7还通过利用低温低压第2氮气的冷热来对高压第2氮气进行预冷，能够进一步减少消耗能量。
根据这种制冷回路，罐内压抑制装置10还通过将低温LNG和低温液化蒸发气体供给到LNG罐1，能够更适当地冷却积存在LNG罐1的LNG，并且能够更适当地抑制LNG罐1的内压上升。
该蓄冷热回路使氮气在由制冷机7、加热装置12、循环器15、及热交换器16形成的制冷剂电路中循环。即，此时，制冷机7的冷凝器26通过将从加热装置12供给的低温第1氮气的冷热传递到从LNG罐1供给到制冷机7的蒸发气体来冷却蒸发气体。制冷机7的第2预冷装置23通过将低温氮气的冷热传递到通过第1预冷装置22冷却的高压第2氮气来进一步冷却高压第2氮气。制冷机7将通过冷凝器26和第1预冷装置22加热低温第2氮气而生成的高温第1氮气供给到加热装置12。
加热装置12加热高温第1氮气。循环器15将高温第1氮气供给到热交换器16。热交换器16通过将高温第1氮气的热传递到从LNG罐1供给的LNG来冷却高温第1氮气并加热LNG。LNG加热装置5将通过加热LNG而生成的高温LNG供给到发动机2，将通过冷却高温第1氮气而生成的低温第1氮气供给到制冷机7。
此时，发动机2通过使加热过的高温LNG燃烧而生成动力。推进装置3使用该动力来生成使船舶主体推进的推进力。船舶主体通过该推进力推进。
另外，制冷机7的热交换器25通过冷却从LNG加热装置5供给的低温第1氮气而生成液态氮。控制装置在制冷机7的负载小于规定负载时，通过控制阀17将由制冷机7生成的液态氮供给到液态氮罐18，并且通过控制阀19停止向制冷机7供给积存在液态氮罐18的液态氮。控制装置还在制冷机7的负载大于其规定负载时，通过控制阀17停止向液态氮罐18供给通过制冷机7生成的液态氮，通过控制阀19将积存在液态氮罐18的液态氮供给到制冷机7。
制冷机7的热交换器25在从蓄冷热系统8向制冷机7供给液态氮时，通过进一步将液态氮的冷热传递到由气液分离装置28生成的液化蒸发气体和从LNG罐1供给的LNG来冷却LNG和液化蒸发气体。制冷机7将通过冷却LNG而生成的低温LNG和通过冷却液化蒸发气体而生成的低温液化蒸发气体供给到LNG罐1。
根据这种蓄冷热回路，制冷机7通过利用从LNG加热装置5供给的低温第1氮气的冷热，能够减少冷却的负载，并且能够更适当地冷却LNG和液化蒸发气体。制冷机7通过利用从LNG加热装置5供给的低温第1氮气的冷热，还能够减少消耗从外部供给的能量的消耗量。罐内压抑制装置10通过减少制冷机7消耗的能量的消耗量，能够减少消耗从外部供给的能量的消耗量。
另外，制冷机7通过利用由蓄冷热系统6积存的液态氮，即使在制冷机7的负载变动时，也能够稳定地冷却LNG，并且能够稳定地液化并冷却蒸发气体。罐内压抑制装置10通过制冷机7稳定地冷却LNG和蒸发气体，能够更稳定地抑制LNG罐1的内压上升。
该蒸发气体系统由冷凝器26、气液分离装置28、第2预冷装置23、及第1预冷装置22形成。冷凝器26通过冷却从LNG罐1供给的蒸发气体而生成低温蒸发气体。气液分离装置28通过使低温蒸发气体气液分离而生成液态的液化蒸发气体和气态的低温蒸发气体。第2预冷装置23和第1预冷装置22通过加热低温蒸发气体而生成燃烧用蒸发气体。制冷机7将燃烧用蒸发气体供给到燃烧系统8。
燃烧系统8的气体燃烧器31使用通过空气压缩机36生成的压缩空气，使从制冷机7供给的燃烧用蒸发气体燃烧，生成高温高压的加压排气。
控制装置通过控制第1流量调整阀32，将加压排气以规定流量供给到空气压缩用燃气涡轮34，以使通过空气压缩用燃气涡轮34生成的旋转动力恒定。控制装置还通过控制第2流量调整阀33，将加压排气以规定流量供给到制冷剂气体压缩用燃气涡轮35，以使通过制冷剂气体压缩用燃气涡轮35生成的旋转动力恒定。
空气压缩用燃气涡轮34使用从第1流量调整阀32供给的加压排气的运动能量来生成旋转动力。空气压缩机36通过使用由空气压缩燃气涡轮34生成的旋转动力来压缩空气而生成压缩空气。
制冷剂气体压缩用燃气涡轮35使用从第2流量调整阀33供给的加压排气的运动能量来生成旋转动力。制冷剂气体压缩机37通过使用由制冷剂气体压缩用燃气涡轮35生成的旋转动力来压缩通过制冷机7生成的低压第2氮气而生成高压第2氮气。
根据这种蒸发气体系统，罐内压抑制装置10通过从LNG罐1中抽出在LNG罐1产生的蒸发气体，能够适当地抑制LNG罐1的内压上升。
并且，通过利用以气体燃烧器31使蒸发气体燃烧后的加压排气来进行动力回收，使制冷机7运转，并且通过稳定地冷却LNG和蒸发气体，能够更稳定地抑制LNG罐1的内压上升。
另外，罐内压抑制装置10也可以利用于与船舶不同的其他用途。例如，作为罐内压抑制装置10的用途，例如有单独的LNG罐1、将贮藏在大海中的液化天然气装入油轮的浮体式液化天然气生产贮藏装运设备。用于这种用途的罐内压抑制装置也与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够更适当地抑制LNG罐1的内压上升。
制冷机7不使用通过LNG加热装置5冷却的低温第1氮气就能够冷却LNG和蒸发气体。因此，LNG加热装置5在不需要加热LNG时，例如，罐内压抑制装置10不用于船舶时，能够替换成不加热LNG而将氮气供给到制冷机7的氮气供给装置。此时，制冷机7的热交换器25通过使从所述氮气供给装置供给的氮气液化而生成液态氮。这种罐内压抑制装置也与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够更稳定地抑制LNG罐1的内压上升。然而，上述实施方式中的罐内压抑制装置10通过使用由LNG加热装置5冷却的低温氮气来冷却LNG和蒸发气体，与该罐内压抑制装置相比，能够减少制冷剂7的负载。
另外，在罐内压抑制装置10能够充分冷却LNG和蒸发气体时，能够省略蓄冷热系统6。省略蓄冷热系统6的罐内压抑制装置也与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够更适当地抑制LNG罐1的内压上升。
制冷机7也可以替换成不利用低温低压制冷剂气体对绝热膨胀之前的高压氮气进行预冷的其他制冷机。该制冷机例如使用大气的冷热来对高压氮气进行预冷。具备这种制冷机的罐内压抑制装置也与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够适当地抑制LNG罐1的内压上升。制冷机7还可以省略冷凝器26。省略冷凝器26的制冷机与制冷机7同样地能够冷却LNG，并且能够适当地抑制LNG罐1的内压上升。
罐内压抑制装置的其他实施方式中，用其他燃烧系统替换上述实施方式中的燃烧系统8。如图2所示，该燃烧系统50具备多个流量调整阀51-1～51-n(n＝2，3，4，……)、多个气体燃烧器51-1～51-n、多个燃气涡轮53-1～53-n、空气压缩机54、及制冷剂气体压缩机55。
多个流量调整阀51-1～51-n与多个气体燃烧器52-1～52-n相对应。多个流量调整阀51-1～51-n中的任意流量调整阀51-i(i＝1，2，3，……，n)将通过制冷机7生成的燃烧用蒸发气体供给到与多个气体燃烧器52-1～52-n中的流量调整阀51-i相对应的气体燃烧器52-i。流量调整阀51-i还通过控制装置进行控制，使供给到气体燃烧器52-i的燃烧用蒸发气体的流量变动。
多个气体燃烧器52-1～52-n中的任意气体燃烧器52-i通过使用从空气压缩机54供给的压缩空气使从流量调整阀51-i供给的燃烧用蒸发气体燃烧而生成高温高压的加压排气。
多个燃气涡轮53-1～53-n与多个气体燃烧器52-1～52-n相对应。多个燃气涡轮53-1～53-n中的任意燃气涡轮53-i使用通过多个气体燃烧器52-1～52-n中的与燃气涡轮53-i相对应的气体燃烧器52-i而生成的加压排气的运动能量来生成旋转动力。
空气压缩机54通过使用由多个燃气涡轮53-1～53-n中的空气压缩用燃气涡轮53-1生成的旋转动力来压缩空气而生成压缩空气。空气压缩机54将生成的压缩空气供给到多个气体燃烧器52-1～52-n。
制冷剂气体压缩机55通过使用由多个燃气涡轮53-1～53-n中的制冷剂气体压缩用燃气涡轮53-2生成的旋转动力来压缩通过制冷机7生成的低压氮气而生成高压氮气。制冷剂气体压缩机55将生成的高压氮气供给到制冷机7。
此时，控制装置控制流量调整阀51-i，以防止通过空气压缩用燃气涡轮53-i生成的旋转动力变动，即，使旋转动力与规定动力相等。
具备燃烧系统50的罐内压抑制装置与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够有效地利用由通过制冷机7生成的燃烧用蒸发气体生成的剩余能量，并且能够容易制作。这种罐内压抑制装置还通过使分别供给到多个气体燃烧器52-1～52-n的通过制冷机7生成的燃烧用蒸发气体的流量变动，与上述实施方式中的罐内压抑制装置10相比，能够使通过多个燃气涡轮53-1～53-n分别生成的多个旋转动力更容易变动。因此，能够将多个旋转动力有效地应用于驱动其他机器的其他负载。
另外，制冷机7也可以替换成不冷却LNG和蒸发气体而将在LNG罐1产生的蒸发气体适当地供给到燃烧系统8或燃烧系统50的其他装置。省略制冷机7的罐内压抑制装置与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，通过从LNG罐1抽出蒸发气体，能够适当地抑制LNG罐1的内压上升。该罐内压抑制装置中，与空气压缩机54(37)不同的其他负载通过利用由空气压缩用燃气涡轮53-1(34)和另一个燃气涡轮而生成的旋转动力，与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够更容易制作。
另外，制冷剂气体压缩机55(37)还能够使用由与制冷剂气体压缩用燃气涡轮53-2(35)不同的其他动力源而生成的动力。作为该动力源，例如有使用电来生成旋转动力的马达。利用这种动力源的罐内压抑制装置也与上述实施方式中的罐内压抑制装置10同样地，能够更适当地抑制LNG罐1的内压上升。上述实施方式中的罐内压抑制装置10与这种罐内压抑制装置相比，能够更有效地利用由蒸发气体生成的剩余动力，并且能够进一步减少能量的消耗量。
符号说明
1-LNG罐，2-发动机，3-推进装置，5-LNG加热装置，6-蓄冷热系统，7-制冷机，8-燃烧系统，10-罐内压抑制装置，11-升压泵，12-加热装置，14-制冷剂气体供给装置，15-循环器，16-热交换器，22-第1预冷装置，23-第2预冷装置，24-膨胀涡轮，25-热交换器，26-冷凝器，32-第1流量调整阀，33-第2流量调整阀，34-空气压缩用燃气涡轮，35-制冷剂气体压缩用燃气涡轮，36-空气压缩机，37-制冷剂气体压缩机，50-燃烧系统，51-1～51-n-多个流量调整阀，53-1～53-n-多个燃气涡轮，54-空气压缩机，55-制冷剂气体压缩机。

Claims (9)

1.一种罐内压抑制装置，其特征在于，具备：
气体燃烧器，通过使用压缩空气使在罐内部产生的蒸发气体燃烧而生成加压排气；
多个燃气涡轮，使用所述加压排气分别生成多个动力；
压缩机，通过由所述多个燃气涡轮中的空气压缩用燃气涡轮生成的动力压缩空气而生成所述压缩空气；
制冷剂气体压缩机，生成利用由所述多个燃气涡轮中的与所述空气压缩用燃气涡轮不同的动力回收燃气涡轮生成的回收动力来压缩的高压制冷剂气体；及
制冷机，将通过使用所述高压制冷剂气体冷却积存在所述罐内的LNG而生成的低温LNG供给到所述罐内。
2.根据权利要求1所述的罐内压抑制装置，其中，
所述气体燃烧器具备与所述多个燃气涡轮相对应的多个气体燃烧器元件，
所述多个燃气涡轮中的任意的燃气涡轮使用由所述多个气体燃烧器元件中的与所述任意的燃气涡轮相对应的对应气体燃烧器元件生成的加压排气来生成动力。
3.根据权利要求1或2所述的罐内压抑制装置，其中，所述制冷机具备：
第1热交换器，通过冷却所述高压制冷剂气体而生成低温高压制冷剂气体；
膨胀涡轮，通过使所述低温高压制冷剂气体绝热膨胀而生成低温低压制冷剂气体；及
第2热交换器，通过使用所述低温低压制冷剂气体冷却所述LNG而生成低温LNG，
所述第1热交换器和第2热交换器还通过加热所述低温低压制冷剂气体而生成低压制冷剂气体，
所述制冷剂气体压缩机通过压缩所述低压制冷剂气体而生成所述高压制冷剂气体。
4.根据权利要求3所述的罐内压抑制装置，其中，
所述制冷机还具备通过液化所述蒸发气体而生成液化蒸发气体的冷凝器，
所述第2热交换器还将通过冷却所述液化蒸发气体而生成的低温液化蒸发气体供给至所述罐内，
所述冷凝器还加热所述低温低压制冷剂气体。
5.根据权利要求3所述的罐内压抑制装置，其中，
所述罐内压抑制装置还具备蓄冷热系统，
所述第2热交换器还将通过冷却低温制冷剂气体而生成的液化制冷剂气体积存于所述蓄冷热系统，从而还使用所述液化制冷剂气体冷却所述LNG。
6.根据权利要求4所述的罐内压抑制装置，其中，
所述罐内压抑制装置还具备蓄冷热系统，
所述第2热交换器还将通过冷却低温制冷剂气体而生成的液化制冷剂气体积存于所述蓄冷热系统，从而还使用所述液化制冷剂气体冷却所述LNG。
7.根据权利要求5或6所述的罐内压抑制装置，其中，
所述罐内压抑制装置还具备通过使用高温制冷剂气体加热所述LNG而生成高温LNG的LNG加热装置，
所述制冷机还通过加热所述低温制冷剂气体而生成所述高温制冷剂气体，
所述LNG加热装置还通过冷却所述高温制冷剂气体而生成所述低温制冷剂气体。
8.一种船舶，其特征在于，具备：
权利要求7所述的罐内压抑制装置；
使用所述高温LNG生成推进用动力的发动机；及
使用所述推进用动力使船舶主体推进的推进装置。
9.一种罐内压抑制方法，其特征在于，具备如下步骤：
通过使用压缩空气使在罐内部产生的蒸发气体燃烧而生成加压排气；
通过使用动力压缩空气而生成所述压缩空气，其中，所述动力是通过多个燃气涡轮中的空气压缩用燃气涡轮使用所述加压排气生成；
生成使用回收动力来压缩的高压制冷剂气体，其中，所述回收动力是通过所述多个燃气涡轮中的与所述空气压缩用燃气涡轮不同的动力回收燃气涡轮使用所述加压排气生成；及
将通过使用所述高压制冷剂气体冷却积存在所述罐内的LNG而生成的低温LNG供给到所述罐内。
CN201480003581.2A 2013-02-21 2014-02-20 罐内压抑制装置 Active CN104870885B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013032184A JP6029485B2 (ja) 2013-02-21 2013-02-21 タンク内圧抑制装置
JP2013-032184 2013-02-21
PCT/JP2014/054087 WO2014129562A1 (ja) 2013-02-21 2014-02-20 タンク内圧抑制装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104870885A CN104870885A (zh) 2015-08-26
CN104870885B true CN104870885B (zh) 2017-06-20

Family

ID=51391343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480003581.2A Active CN104870885B (zh) 2013-02-21 2014-02-20 罐内压抑制装置

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2921761B1 (zh)
JP (1) JP6029485B2 (zh)
KR (2) KR20150086503A (zh)
CN (1) CN104870885B (zh)
WO (1) WO2014129562A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102296310B1 (ko) * 2016-10-17 2021-08-30 한국조선해양 주식회사 가스 처리 시스템 및 선박
CN106678538A (zh) * 2016-12-31 2017-05-17 中船重工（上海）新能源有限公司 多能互补的液化天然气bog回收方法及其实施装置
CN107314234B (zh) * 2017-06-30 2019-04-23 中海石油气电集团有限责任公司 一种用lng液力透平解决lng损耗的处理系统及方法
KR102387172B1 (ko) * 2017-12-29 2022-04-15 대우조선해양 주식회사 액화가스 재기화 시스템의 증발가스 처리 장치 및 방법
KR102132082B1 (ko) * 2018-07-27 2020-07-09 한국조선해양 주식회사 증발가스 냉각 시스템 및 선박

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1320540A (zh) * 2000-01-26 2001-11-07 克里奥斯塔-法兰西有限公司 一种将压缩蒸气再液化的装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2928254A (en) * 1954-09-20 1960-03-15 Garrett Corp Storage tank for low temperature liquids
JPS5345752B2 (zh) 1971-12-02 1978-12-08
JPS5940532U (ja) * 1982-09-02 1984-03-15 大阪瓦斯株式会社 高圧熱風発生装置の燃料供給装置
JP4859980B2 (ja) 2007-04-26 2012-01-25 株式会社日立製作所 Ｌｎｇ冷熱利用ガスタービン及びｌｎｇ冷熱利用ガスタービンの運転方法
KR100885796B1 (ko) * 2007-07-19 2009-02-26 대우조선해양 주식회사 증발가스 재액화 장치
JP5046998B2 (ja) * 2008-02-26 2012-10-10 三菱重工業株式会社 液化ガス貯蔵設備およびこれを用いた船舶あるいは海洋構造物
US20100139317A1 (en) * 2008-12-05 2010-06-10 Francois Chantant Method of cooling a hydrocarbon stream and an apparatus therefor
WO2010092945A1 (ja) * 2009-02-10 2010-08-19 川崎重工業株式会社 ガスエンジンシステムおよびその制御方法
DE102009022711A1 (de) * 2009-05-26 2011-02-03 Man Diesel & Turbo Se Schiffsantriebssystem und damit ausgerüstetes Schiff
KR20120052500A (ko) * 2010-11-16 2012-05-24 대우조선해양 주식회사 액화가스 운반선의 ｂｏｇ 처리 장치
KR20120107832A (ko) * 2011-03-22 2012-10-04 대우조선해양 주식회사 고압 천연가스 분사 엔진을 위한 연료 공급 시스템 및 방법
KR101281639B1 (ko) * 2011-03-31 2013-07-03 삼성중공업 주식회사 선박

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1320540A (zh) * 2000-01-26 2001-11-07 克里奥斯塔-法兰西有限公司 一种将压缩蒸气再液化的装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP2921761A4 (en) 2015-12-16
CN104870885A (zh) 2015-08-26
WO2014129562A1 (ja) 2014-08-28
JP2014163400A (ja) 2014-09-08
EP2921761A1 (en) 2015-09-23
EP2921761B1 (en) 2019-01-02
KR20170063974A (ko) 2017-06-08
JP6029485B2 (ja) 2016-11-24
KR20150086503A (ko) 2015-07-28
KR102062439B1 (ko) 2020-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101941403B1 (ko) 액화 천연 가스의 브레이톤 사이클 재가스화
KR101842324B1 (ko) 가스 처리 시스템
CN104870885B (zh) 罐内压抑制装置
RU2573423C1 (ru) Устройство для изготовления жидкого водорода
JP6018102B2 (ja) 液化ガス処理システム
US7299619B2 (en) Vaporization of liquefied natural gas for increased efficiency in power cycles
KR101619393B1 (ko) 복합 발전 시스템
KR20150115126A (ko) 액화가스 처리 시스템
JP6250519B2 (ja) ボイルオフガス回収システム
WO2016204893A1 (en) Cryogenic liquid energy storage
JP5465326B2 (ja) ガス液化システムの運転停止後の圧力制御
WO2017071742A1 (en) Apparatus and method for producing liquefied gas
EP2397669A2 (en) Method and system for periodic cooling, storing and heating with multiple regenerators
CN105980665A (zh) 使用热电装置或核电装置发电并且储能的方法和设备
KR20150121321A (ko) 액화가스 처리 시스템
CN205330750U (zh) 一种利用lng冷能发电的装置
US20170294822A1 (en) Method and system for energy conversion from pressure energy into electrical energy
KR20190046107A (ko) 작동유체냉각장치 및 이를 이용한 발전 플랜트
US10557414B1 (en) Combined cycle energy recovery method and system
KR101922273B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR20150115101A (ko) 액화가스 처리 시스템
CN109296418B (zh) 用于从压力能到电能的能量转换的方法和设备
KR101938912B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR101922275B1 (ko) 액화가스 처리 시스템
KR101922276B1 (ko) 액화가스 처리 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181030

Address after: Kanagawa

Patentee after: MITSUBISHI Shipbuilding Corporation

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.