CN104956142B - 液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物 - Google Patents

液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物 Download PDF

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Abstract

本发明无需抽取海水，就可以通过紧凑的结构有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化。液化气气化系统(1)具备：液化气气化单元(2)，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换而使其气化；蒸发气体燃烧部(3)，使液化气的蒸发气体燃烧；涡轮(4)，通过在该蒸发气体燃烧部(3)燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动；及燃烧气体供给部(8)，将从该涡轮(4)排出的燃烧气体作为所述载热体供给到液化气气化单元(2)。蒸发气体燃烧部(3)是供给有压缩空气且使蒸发气体加压燃烧的加压型燃烧器，在与涡轮(4)同轴上设有生成压缩空气作为加压燃烧用空气供给到蒸发气体燃烧部(3)的压缩机(5)。

Description

液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮 动结构物
技术领域
本发明涉及一种液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物。
背景技术
如运输LNG等液化气的液化气运输船(LNG船)或存储从液化气运输船接收的液化气，并供给到城市燃气线路的液化气接收站 (FSRU等)的海上浮动结构物中，具备使液化气气化(气化)的液化气气化系统。
这种液化气气化系统中，作为使液化气气化的方法设计有多种方式，其中使液化气流向开架式气化器的内部，使海水在该气化器的外侧流过，通过海水热量来加热液化气使其气化的方式最为常见，但是在为了海洋环境保护而限制海水的抽取及排出的海域(欧洲，北美等) 中正逐渐变得难以应用。
在寒冷海域中，海水结冰，或作为加热水温度过低，有可能无法抽取海水。
因此，例如如专利文献1、2中所述，无需将海水向系统外排出，就可以使加热的海水作为载热体以闭环状循环，或以蒸气环加热液化气而使液化气气化。
如专利文献3所述，不使用海水，而是将利用加热器加热的空气通过送风机送到液化气气化单元的内部，由此使液化气气化。
另一方面，在液化气罐的内部，通过从外部输入的天然热量等使液化气气化，产生蒸发气体(气化气体)。需要对蒸发气体进行处理，以使通过该蒸发气体使罐体内的压力不会超过设计压力，在以往将蒸发气体供给到液化气运输船的推动用引擎和发电用引擎等来转换能量，或利用气体燃烧器进行燃烧处理。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2010-58772号公報
专利文献2：日本专利公开2012-17030号公報
专利文献3：日本专利公开2002-39695号公報
发明的概要
发明要解决的技术课题
然而，如上所述，在以往由于对海水或空气等载热体进行加热，且通过该载热体而使液化气气化，因此需要很大的能量，很不经济。
而且，需要用于加热载热体的大规模的气体发电设备、或锅炉设备、以及大型送风机等的附带设备，设备投资的费用增多，并且为了设置这些设备需要很大的空间，尤其在液化气运输船上空间非常有限，设置这些很困难。
虽然也考虑过使蒸发气体燃烧，且利用该燃烧气体的热量使液化气气化的方法，但是若将该燃烧气体直接供给到液化气气化单元中，则存在因液化气所具有的冷热之间的很大温度差而使液化气气化单元破损，或对于高温部件会使其在短时间内寿命耗尽而更换频率增加的问题。为了缓解热量，也有将燃烧气体以大量的空气进行稀释的方法，但在供给该稀释用空气的送风机的动力和设备成本、以及紧凑性的方面存在问题。
本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种无需抽取海水，就可以通过紧凑的结构，有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化的液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，本发明提供以下方法。
首先，本发明的一方式所涉及的液化气气化方法，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换来促进气化，其中，所述方法使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧，利用该燃烧气体的能量驱动涡轮，将所述涡轮驱动后的所述燃烧气体作为所述载热体，利用其热量促进所述液化气的气化。
根据该液化气气化方法，使在液化气罐中产生的蒸发气体燃烧后的燃烧气体通过驱动涡轮而膨胀，且温度下降。通过如此膨胀且温度下降的燃烧气体的热量，促进液化气的气化。能够使被驱动的涡轮进行规定的工作。
由于通过涡轮后的燃烧气体膨胀而体积增大，且温度下降，因此与例如使蒸发气体燃烧后的燃烧气体不通过涡轮而是直接供给到液化气气化单元来使液化气气化的情况相比，能够使液化气气化单元之间的温度差缩小。由此，能够抑制液化气气化单元的破损和耐久性的下降。
由于通过涡轮后的燃烧气体具有相当大的压力，因此即使不使用送风机等强制送出，也能够将燃烧气体供给到液化气气化单元，由此能够简化液化气气化系统的结构。由于能够使被驱动的涡轮进行规定的工作，因此能够有效利用液化气罐内的蒸发气体的同时有效地使液化气气化。
如此，通过使蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量，能够使液化气合理地气化，因此无需加热例如海水或空气等载热体，且不需要其他的能量。反而，由于能够通过使涡轮运转而抽取能量，因此能够使液化气非常经济地气化。
本发明的一方式所涉及的液化气气化系统，其构成为具备：液化气气化单元，使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换而使其气化；蒸发气体燃烧部，使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧；涡轮，通过在所述蒸发气体燃烧部燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动并进行规定的工作；及燃烧气体供给部，将从所述涡轮排出的所述燃烧气体作为所述载热体供给到所述液化气气化单元。
根据上述结构的液化气气化系统，在液化气罐中产生的蒸发气体在蒸发气体燃烧部燃烧，通过该燃烧气体驱动涡轮，涡轮驱动后的燃烧气体经过燃烧气体供给部，作为载热体供给到液化气气化单元，从而促进液化气的气化。并且，能够使涡轮进行规定的工作。
由于涡轮驱动后的燃烧气体膨胀且温度下降，因此与例如使从蒸发气体燃烧部排出的燃烧气体不通过涡轮而是直接供给到液化气气化单元来使液化气气化的情况相比，能够使液化气气化单元之间的温度差缩小，且能够抑制液化气气化单元的破损和耐久性的下降。
由于通过涡轮后的燃烧气体具有相当大的压力，因此可以不使用送风机等而将燃烧气体强制供给到液化气气化单元，由此能够简化结构。而且，能够通过使蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量使液化气合理地气化，且不需要其他的能量，相反由于能够通过使涡轮运转来抽取能量，因此能够使液化气非常经济地气化。
上述结构中，所述蒸发气体燃烧部是供给有压缩空气且使所述蒸发气体燃烧的加压型燃烧器，并且可以设为在与所述涡轮同轴上具备生成所述压缩空气作为加压燃烧用空气供给到所述蒸发气体燃烧部的压缩机。
根据上述结构的液化气气化系统，作为加压型燃烧器的蒸发气体燃烧部，由于从与涡轮同轴设置的压缩机供给压缩空气的同时使蒸发气体加压燃烧，因此与使蒸发气体在大气压中燃烧的情况相比，使火焰大小减小，由此能够减小火炉和烟道的大小来实现液化气气化系统的紧凑化。
上述液化气气化系统中，所述蒸发气体燃烧部可以设为具备将从所述压缩机供给的压缩空气的一部分与所述燃烧气体混合来稀释该燃烧气体的燃烧气体稀释部。
根据上述结构的液化气气化系统，从蒸发气体燃烧部排出的燃烧气体在燃烧气体稀释部通过压缩空气被稀释，从而体积增大。该被稀释的燃烧气体由于通过涡轮而膨胀，进而体积增大，并且在温度下降的状态下供给到液化气气化单元。因此，能够向液化气气化单元导入大量且温度适当的稀释燃烧气体而使液化气有效地气化，而且能够通过缩小液化气气化单元之间的温度差来抑制液化气气化单元的破损和耐久性下降。
上述结构中，所述燃烧气体供给部可以设为具备将稀释用空气与所述燃烧气体混合从而稀释该燃烧气体的空气喷射器。
根据上述结构的液化气气化系统，通过涡轮后的燃烧气体在通过空气喷射器时被混合稀释用空气而使体积增大，且在温度下降的状态下供给到液化气气化单元。因此，能够向液化气气化单元导入大量且温度适当的稀释燃烧气体而使液化气有效地气化，而且能够通过缩小液化气气化单元之间的温度差来抑制液化气气化单元的破损和耐久性下降。
上述结构中，在所述空气喷射器中，可以设为以使供给到所述液化气气化单元的稀释后的所述燃烧气体的温度为100℃以下的方式设定所述稀释用空气的混合率。
根据上述结构的液化气气化系统，供给到液化气气化单元的被稀释的燃烧气体的温度为100℃以下，因此能够缩小液化气气化单元之间的温度差来抑制液化气气化单元的破损和耐久性下降。
上述结构中，可以设为还具备：稀释空气供给部，抽出在所述压缩机生成的所述压缩空气的一部分，作为所述稀释用空气供给到所述空气喷射器；及流量调整阀，调整所述稀释用空气的流量。
根据上述结构的液化气气化系统，抽出在压缩机生成的压缩空气的一部分，该抽出的压缩空气通过流量调整阀调整流量而作为稀释用空气供给到空气喷射器，并稀释燃烧气体。因此，没有必要在涡轮和蒸发气体燃烧部侧控制稀释用空气的流量，能够便于控制。
上述结构中，所述液化气气化单元可以设为构成为在箱体内部沿上下方向配设所述液化气流通的气化管，且所述燃烧气体从所述箱体的上部流入并从下部排出。
使液化气的蒸发气体燃烧的燃烧气体中一定含有水分，因此若将该燃烧气体供给到液化气气化单元，则通过与低温的液化气进行热交换产生凝结水，虽然有可能结冰，但根据上述结构的液化气气化系统，由于凝结水从液化气气化单元的下部排出，因此很难产生结冰，能够使液化气有效地气化。
上述结构中，可以设为还具备抽出在所述压缩机生成的压缩空气的一部分并吹入所述液化气气化单元中的所述液化气的入口部附近的压缩空气供给部。
根据上述结构的液化气气化系统，在凝结水容易产生结冰的液化气气化单元的液化气入口部，由于高温的压缩空气吹入，因此很难产生结冰，即使结冰，也能够通过压缩空气来吹散并除去冰。因此，能够防止液化气气化单元的结冰而使液化气有效地气化。
上述结构中，可以设为还具备抽出供给到所述液化气气化单元后的被稀释的所述燃烧气体的一部分并供给到所述压缩机的稀释燃烧气体供给部。
根据上述结构的液化气气化系统，被压缩空气稀释而含有较多的氧，且在液化气气化单元中与液化气进行热交换而冷却的稀释燃烧气体被供给到压缩机，因此能够使压缩机的吸气温度下降来提高压缩机效率。
上述结构中，所述稀释燃烧气体供给部可以设为还能够向所述空气喷射器供给从所述液化气气化单元抽出的所述燃烧气体。
根据上述结构的液化气气化系统，将通过在液化气气化单元与低温的液化气进行热交换来分离(除湿)凝结水的稀薄的燃烧气体供给到空气喷射器，从而使该已干燥的稀薄的燃烧气体回流至液化气气化单元，其结果能够减少进入液化气气化单元的燃烧气体的凝结水量而防止液化气气化单元的结冰，且使液化气有效地气化。
本发明的一方式所涉及的海上浮动结构物可以具备上述任一结构的液化气气化系统。
根据上述结构的海上浮动结构物，该海上浮动结构物即使是液化气运输船、或液化气接收站中的任意一个，也能够紧凑地构成液化气气化系统，并且通过使液化气罐内的蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量能够使液化气合理经济地气化。
发明效果
如上所述，根据本发明所涉及的液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物，无需具有大规模的气体发电设备或锅炉设备等，就可以通过紧凑的结构，有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化。
并且，无需抽取海水就可以使液化气气化，因此能够有助于保护海洋环境。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的液化气气化系统的概略结构图。
图2是概略表示空气喷射器的结构的剖视图。
图3是表示本发明的实施方式2的液化气气化系统的概略结构图。
具体实施方式
[实施方式1]
以下，参考附图对本发明所涉及的液化气气化方法及液化气气化系统的实施方式进行说明。
图1是表示本发明的实施方式1的液化气气化系统的概略结构图。该液化气气化系统1为搭载在LNG船等的液化气运输船或FSRU (Floating Storage and RegasificationUnit)等的液化气接收站的系统，并构成为使储存于未图示的液化气罐中的液化气气化的同时，使在液化气罐中产生的蒸发气体燃烧，利用该燃烧气体的热量促进液化气的气化。
液化气气化系统1构成为具备液化气气化单元2、蒸发气体燃烧部3、涡轮4、与该涡轮4同轴设置的压缩机5、发电机6、起动部7、燃烧气体供给部8、风路9、10、压缩空气供给部11、烟囱12、以及稀释燃烧气体供给部13。
液化气气化单元2构成为使储存于液化气罐中的液化气与蒸发气体的燃烧气体(载热体)进行热交换而使其气化，在箱体15的内部沿上下方向配设液化气流通的气化管16。气化管16例如为在中心管16a 的周围，设有沿铅垂方向延伸的多个空气翅片16b来增大表面积的结构。气化管16组的上游侧连接有入口管路17，气化管16组的下游侧连接有出口管路18。液化气从入口管路17流入而通过气化管16的内部，从出口管路18流出。
如后述，蒸发气体的燃烧气体作为载热体从液化气气化单元2的箱体15的上部流入，沿向上下方向延伸的气化管16向下方流动的同时使与液化气进行热交换而使液化气气化后，从设置在箱体15下部的排出口19向外部排出。
涡轮4通过在蒸发气体燃烧部3燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动并进行规定的工作。其中，涡轮4对同轴上设置的压缩机5和发电机6进行驱动，在压缩机5中生成的3气压左右的压缩空气通过压缩空气供给管21，作为加压燃烧用空气及稀释用空气供给到蒸发气体燃烧部3。在压缩机5的吸气侧经由外部空气供给管22连接有风路9，从该吸气口9a进入风路9内的外部空气被整流而供给到压缩机5中。
蒸发气体燃烧部3是从压缩机5供给压缩空气的同时，使在液化气罐中产生的蒸发气体加压燃烧，并且将从压缩机5供给的压缩空气的一部分与该燃烧气体混合来稀释燃烧气体，所述蒸发气体燃烧部具备成为其中心部的筒状的燃烧室3a、及包围该燃烧室3a的外周的筒状的燃烧气体稀释部3b。燃烧气体稀释部3b的一端连接有从压缩机5延伸的压缩空气供给管21，从这里供给的压缩空气设置成向燃烧室3a与燃烧气体稀释部3b这双方流入。燃烧室3a与燃烧气体稀释部3b的另一端设有合流排气口3c。
从未图示的液化气罐延伸的蒸发气体供给管25以使蒸发气体向蒸发气体燃烧部3的燃烧室3a的内部扩散的方式配设。在燃烧室3a 的内部，使从压缩机5供给的压缩空气与蒸发气体以规定的比率混合并燃烧，使该燃烧气体在合流排气口3c与在燃烧气体稀释部3b流出的压缩空气混合而被稀释，通过排气供给管26供给到涡轮4。
起动部7构成为在液化气气化系统1起动时，代替还未运转的压缩机5由电动机28驱动辅助压缩机29，生成起动用的压缩空气而从起动用空气供给管30向蒸发气体燃烧部3供给压缩空气。起动用空气供给管30与压缩空气供给管21合流，各管路21、30上分别设有止回阀 31、32。
也可以不设置起动部7，而在液化气气化系统1起动时通过向发电机6通电来使发电机6代替电动机强制驱动压缩机5，并向蒸发气体燃烧部3供给压缩空气。
燃烧气体供给部8是将从涡轮4排出的燃烧气体作为载热体供给到液化气气化单元2的管路。燃烧气体供给部8从涡轮4延伸后分成两个方向，在其中一条支路8a的中途连接有风路10，另一条支路8b 与烟囱12相连接。支路8a经过风路10后，其末端部成为分配配管8c 而被分支，分别与液化气气化单元2的箱体15的上部连接。
通过起动部7使液化气气化系统1起动，使压缩机5运转后，至压缩机5稳定地驱动期间，从涡轮4排出的温度、压力不稳定的燃烧气体经过支路8b导入烟囱12而被废弃。若压缩机5的驱动稳定，则燃烧气体经过支路8a向空气喷射器35供给。并且，燃烧气体的量过多时，剩余的燃烧气体也从烟囱12被废弃。支路8a、8b的切换通过闸门阀的开闭来进行。
风路10的内部设有空气喷射器35。空气喷射器35将从吸气口10a 进入风路10内的外部空气作为稀释用空气与从燃烧气体供给部8流出的燃烧气体混合，稀释燃烧气体而增加燃烧气体的量。
具体而言，如图2所示，在风路10的内部，燃烧气体供给部8的支路8a以直角弯曲，稀释空气管36的一端向该弯曲部8R的内部开口。稀释空气管36的另一端向风路10的内部开口。因此，燃烧气体通过燃烧气体供给部8的弯曲部8R时，通过负压风路10的内部从稀释空气管36被引入燃烧气体供给部8的内部而与燃烧气体混合，从而燃烧气体被稀释。
如上所述在风路10内通过空气喷射器35混合空气而被稀释的燃烧气体，继续通过燃烧气体供给部8流向液化气气化单元2侧。在空气喷射器35中，以供给到液化气气化单元2的稀释后的燃烧气体的温度为100℃以下，优选90℃左右，且使燃烧气体成为接近空气的浓度的方式设定稀释用空气的混合率。
压缩空气供给部11构成为从压缩空气供给管21抽出在压缩机5 中生成的压缩空气的一部分并吹入液化气气化单元2内部的液化气的入口部附近(配置在靠近入口管路17的位置的气化管16等)的管路状，通过在其中途设置的流量调整阀38能够调整供给到液化气气化单元2的压缩空气的流量。
稀释燃烧气体供给部13形成为从箱体15抽出将供给到液化气气化单元2后的稀释至接近空气浓度的燃烧气体的一部分并供给到压缩机5(风路9)及空气喷射器35(风路10)的管路状。即，从液化气气化单元2的箱体15延伸的燃烧气体供给管13a在其下游侧分成2条支管13b、13c，一条支管13b与风路9连接，另一条支管13c与风路 10连接。各支管13b、13c上分别设有流量调整阀41、42，能够调整被稀释的燃烧气体的抽出量。若打开流量调整阀41，则被稀释的燃烧气体经过风路9供给到压缩机5，若打开流量调整阀42，则被稀释的燃烧气体经过风路10回流至液化气气化单元2。
如上述构成的液化气气化系统1如下工作。
首先，液化气气化系统1起动时，压缩机5并不运转，因此起动部7的电动机28驱动辅助压缩机29，生成起动用的压缩空气而将压缩空气从起动用空气供给管30供给到蒸发气体燃烧部3的燃烧室3a与燃烧气体稀释部3b。
与此同时，从未图示的液化气罐经过蒸发气体供给管25使蒸发气体扩散供给到燃烧室3a内。然后点火，蒸发气体与压缩空气一同燃烧，该燃烧气体与通过燃烧气体稀释部3b的压缩空气在合流排气口3c混合，其中通过压缩空气稀释的燃烧气体经过排气供给管26供给到涡轮 4，涡轮4被驱动。从蒸发气体燃烧部3排出的燃烧气体的压力及温度，例如为3气压、500℃。
通过驱动涡轮4，在涡轮4的同轴上设置的压缩机5运转，从风路9导入外部空气生成压缩空气，从压缩空气供给管21向蒸发气体燃烧部3的燃烧室3a与燃烧气体稀释部3b供给压缩空气。虽然在该时点起动部7的电动机28与辅助压缩机29停止，但是通过从压缩机5供给的压缩空气，在蒸发气体燃烧部3中继续进行蒸发气体的燃烧及该燃烧气体的稀释。
从涡轮4排出的燃烧气体，通过燃烧气体供给部8供给到液化气气化单元2，但在其中途在风路10的内部通过空气喷射器35混合大量的外部空气而被稀释。因此，在从涡轮4排出的时点，为0.5气压、200℃左右的燃烧气体的温度下降到100℃以下，燃烧气体的浓度成为接近空气的浓度。
如此利用空气稀释而使温度下降的燃烧气体，从液化气气化单元 2的箱体15的上部流入内部并分散，均匀地与在箱体15的内部沿上下方向延伸的气化管16的组接触的同时沿气化管16流向下方，与在气化管16的内部流通的液化气进行热交换而使液化气气化。然后，燃烧气体从排出口19向外部排出。
如上所述从入口管路17流入液化气气化单元2的液化气在气化管 16的内部气化，呈气体状而从出口管路18流出，并供给到城市燃气线路等。尤其在靠近入口管路17的位置上，在燃烧气体中所包含的大量的水分通过与低温的液化气进行热交换而结露，从而产生凝结水。由于具有该凝结水结冰而使液化气气化单元2的气化性能明显下降的忧虑，例如以规定的间隔打开压缩空气供给部11的流量调整阀38，向液化气气化单元2的液化气入口部(尤其气化管16的上游部)吹入压缩机5中生成的高温的压缩空气的一部分。由此，将结冰的冰吹散并除去，或预先将该部分利用压缩空气的热量进行加热而防止结冰，能够良好地保持液化气气化单元2的气化性能而使液化气有效地气化。
通过打开从稀释燃烧气体供给部13的燃烧气体供给管13a分支的 2条支管13b、13c中支管13b的流量调整阀41，抽出供给到液化气气化单元2后的稀释至接近空气浓度的燃烧气体的一部分供给到风路9，并吸入压缩机5。该稀薄的燃烧气体通过与液化气进行热交换而冷却至常温以下，由此能够使压缩机5的吸气温度下降来提高压缩机效率。由于被空气稀释而含有大量的氧气量，因此即使经过压缩机5供给到蒸发气体燃烧部3，使蒸发气体燃烧也不成问题。
通过打开支管13c的流量调整阀42，供给到液化气气化单元2之后的燃烧气体的一部分被供给到风路10，且在空气喷射器35中作为稀释空气与燃烧气体混合。在液化气气化单元2的内部，通过燃烧气体与低温的液化气进行热交换来分离凝结水，该被除湿的稀薄的燃烧气体经过风路10(空气喷射器35)回流至液化气气化单元2，因此其结果能够使进入液化气气化单元2的燃烧气体的凝结水量降低而防止液化气气化单元2的结冰，且使液化气有效地气化。
如以上説明，该液化气气化方法及液化气气化系统1使储存于液化气罐中的液化气在液化气气化单元2中气化的同时，使在液化气罐中产生的蒸发气体在蒸发气体燃烧部3中燃烧，利用该燃烧气体的能量驱动涡轮4，利用涡轮4驱动后的燃烧气体的热量促进液化气气化单元2中的液化气气化。
根据该液化气气化方法及液化气气化系统1，使在液化气罐中产生的蒸发气体燃烧后的燃烧气体通过驱动涡轮4而膨胀，且温度下降。通过如此膨胀且温度下降的燃烧气体的热量，促进液化气气化单元2 中的液化气的气化。能够使被驱动的涡轮4进行规定的工作，即，在本实施方式中能够进行压缩机5及发电机6的驱动。
由于通过涡轮4后的燃烧气体膨胀而体积增大，且温度大幅下降，因此与例如使蒸发气体燃烧后的燃烧气体不通过涡轮4而是直接供给到液化气气化单元2来使液化气气化的情况相比，能够缩小液化气气化单元2之间的温度差。由此，能够抑制液化气气化单元2的破损和耐久性的下降。
由于通过涡轮4后的燃烧气体具有相当大的压力，因此即使不使用送风机等强制送出，也能够将燃烧气体供给到液化气气化单元2，由此能够简化液化气气化系统1的结构。
如此，通过使蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量，能够使液化气合理地气化，因此无需例如像以往那样通过其他的能量对海水或空气等载热体进行加热，完全不需要其他能量。反而，由于能够使涡轮4运转来进行规定的工作(空气压缩、发电等)，因此在有效利用液化气罐内的蒸发气体的同时能够使液化气非常经济地气化。
该液化气气化系统1中，蒸发气体燃烧部3是从与涡轮4同轴设置的压缩机5供给压缩空气的同时使蒸发气体燃烧的加压型燃烧器。因此，与使蒸发气体在大气压中燃烧的情况相比，缩小燃烧时的火焰大小，由此能够缩小蒸发气体燃烧部3和烟道的大小，进而能够对液化气气化系统1的紧凑化做出极大的贡献。
蒸发气体燃烧部3为具备使蒸发气体加压燃烧的燃烧室3a、及将从压缩机5供给的压缩空气的一部分与燃烧气体混合来稀释该燃烧气体的燃烧气体稀释部3b的结构，因此从燃烧室3a排出的燃烧气体在燃烧气体稀释部3b中通过压缩空气被稀释，从而体积增大。
如此被稀释的燃烧气体由于通过涡轮4而膨胀，进而体积增大，并且在温度下降的状态下供给到液化气气化单元2。因此，能够向液化气气化单元2导入大量且温度适当的稀释燃烧气体而使液化气有效地气化，而且能够缩小液化气气化单元2之间的温度差且能够抑制液化气气化单元2的破损和耐久性下降。
在燃烧气体供给部8设置的风路10中设置空气喷射器35，通过该空气喷射器35，在驱动完涡轮4的燃烧气体中混合稀释用空气来稀释燃烧气体，且稀释后的燃烧气体的温度为100℃以下，优选使其成为 90℃左右，并供给到液化气气化单元2。因此，通过涡轮4的燃烧气体在通过空气喷射器35时，被混合稀释用空气进而体积增加，且将温度降低至100℃以下并供给到液化气气化单元2。
因此，能够向液化气气化单元2导入更多量且温度适当的稀释燃烧气体以使液化气有效地气化，而且能够缩小液化气气化单元2之间的温度差(液化气之间的温度差)且能够抑制液化气气化单元2的破损和耐久性下降。
液化气气化单元2构成为在箱体15的内部沿上下方向配设液化气流通的气化管16，且燃烧气体从箱体15的上部流入并从下部的排出口 19排出。因此，即使在燃烧气体中一定含有的水分通过与低温的气化管16(液化气)进行热交换而结露并产生凝结水，该凝结水也易于通过在箱体15的内部沿着从上方朝向下方延伸的气化管16流动的燃烧气体流向下方并从排出口19排出。因此，能够减少凝结水在气化管16 的周围结冰而使热交换性能下降的忧虑，并使液化气有效地气化。
通过将如此构成的液化气气化系统1设置在如液化气运输船或 FSRU等的海上浮动结构物中，紧凑地构成液化气气化系统1，并且通过使液化气罐内的蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量能够使液化气合理经济地气化。
[实施方式2]
接着，参考图3对本发明所涉及的液化气气化系统的实施方式2 进行说明。在该图3所示的液化气气化系统51中，对与图1所示的实施方式1的液化气气化系统1相同结构的各部标注相同的符号并省略其说明。
该液化气气化系统51中，从被涡轮4驱动的压缩机5延伸的压缩空气供给管21分成两个方向，其中一条支路21a与实施方式1同样地与蒸发气体燃烧部3连接，另一条支路21b(稀释空气供给部)经由流量调整阀43与风路10(空气喷射器35)连接。
在压缩机5生成的3气压左右的压缩空气的一部分从支路21b抽出，并通过流量调整阀43调整流量而供给到风路10。并且，与实施方式1的液化气气化系统1同样地，在风路10的内部，作为稀释用空气混合到从燃烧气体供给部8(支路8a)流入的驱动完涡轮4的燃烧气体中，从而燃烧气体被稀释。
从空气喷射器35送出的稀释后的燃烧气体的气压控制在1气压左右，且温度控制在100℃以下，并向液化气气化单元2供给燃烧气体。
实施方式1的液化气气化系统1中，通过调整燃气涡轮侧(蒸发气体燃烧部3、涡轮4、压缩机5等)与向空气喷射器35供给燃烧气体的流量调整阀42，控制向液化气气化单元2供给的燃烧气体(稀释空气)的压力。
与此相对，该实施方式2的液化气气化系统51中，抽出通过压缩机5生成的压缩空气的一部分，通过流量调整阀43调整流量(压力) 的同时向空气喷射器35供给从而稀释燃烧气体。
因此，该液化气气化系统51中，没有必要在燃气涡轮侧控制稀释用空气的流量，因此能够便于控制。
如上所述，根据本发明所涉及的液化气气化方法及液化气气化系统1、51、以及搭载该系统的海上浮动结构物，无需具有大规模的气体发电设备或锅炉设备等，就可以通过非常紧凑的结构，有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化。
由于无需抽取海水就可以使液化气气化，因此能够为了海洋环境的保护做出贡献。
能够便于进行将加热的海水或空气作为载热体而使液化气气化的以往的液化气气化系统更换成本发明所涉及的液化气气化系统的更新工程。
本发明并不仅限定于上述实施方式1、2的结构，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以适当地加以变更或改良，如此加以变更或改良的实施方式也包含在本发明的权利范围内。
例如，可以考虑设为省略风路9和风路10(空气喷射器35)的结构。
上述实施方式1、2中，虽为将使蒸发气体燃烧的燃烧气体以空气稀释的稀释气体直接供给到液化气气化单元2的方式，但作为变形例，代替使液化气流通的液化气气化单元2，使液化气流向开架式气化器，将该气化器设为通过在闭环回路中流动的被加热的海水或空气等的载热体使其气化的结构，可以考虑利用使蒸发气体燃烧后的燃烧气体的热量加热上述载热体。
也可以考虑设为将实施方式1的液化气气化系统1与实施方式2 的液化气气化系统51组合的结构。
符号说明
1、51-液化气气化系统，2-液化气气化单元，3-蒸发气体燃烧部， 3a-燃烧室，3b-燃烧气体稀释部，4-涡轮，5-压缩机，8-燃烧气体供给部，11-压缩空气供给部，13-稀释燃烧气体供给部，15-箱体，16-气化管，19-排出口，21b-支路(稀释空气供给部)，35-空气喷射器，43- 流量调整阀。

Claims (11)

1.一种液化气气化方法，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换来促进气化，其中，
所述方法使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧，利用通过该燃烧而生成的燃烧气体的能量驱动涡轮，将所述涡轮驱动后的所述燃烧气体作为所述载热体，
通过与所述涡轮同轴设置的压缩机生成压缩空气，利用该压缩空气的一部分使所述蒸发气体在燃烧室加压燃烧，
并且使作为所述压缩空气的剩余部分的未经由所述燃烧室的所述压缩空气与所述燃烧气体混合来稀释该燃烧气体，
将该稀释后的所述燃烧气体作为所述载热体，利用其热量促进所述液化气的气化。
2.一种液化气气化系统，其构成为具备：
液化气气化单元，使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换来使其气化；
蒸发气体燃烧部，使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧；
涡轮，通过在所述蒸发气体燃烧部燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动并进行规定的工作；
燃烧气体供给部，将从所述涡轮排出的所述燃烧气体作为所述载热体供给到所述液化气气化单元；及
压缩机，与所述涡轮同轴设置，并生成压缩空气，
所述蒸发气体燃烧部具备：
燃烧室，通过利用从所述压缩机供给的所述压缩空气的一部分将所述蒸发气体加压燃烧而生成所述燃烧气体；及
燃烧气体稀释部，将从所述压缩机供给的作为所述压缩空气的剩余部分的未经由所述燃烧室的所述压缩空气与所述燃烧气体混合来稀释该燃烧气体。
3.根据权利要求2所述的液化气气化系统，其中，
所述燃烧气体供给部具备将稀释用空气与所述燃烧气体混合从而稀释该燃烧气体的空气喷射器。
4.根据权利要求3所述的液化气气化系统，其中，
在所述空气喷射器中，以使供给到所述液化气气化单元的稀释后的所述燃烧气体的温度为100℃以下的方式设定所述稀释用空气的混合率。
5.根据权利要求3所述的液化气气化系统，其中，还具备：
稀释空气供给部，抽出在所述压缩机生成的所述压缩空气的一部分，作为所述稀释用空气供给到所述空气喷射器；及
流量调整阀，调整所述稀释用空气的流量。
6.根据权利要求2所述的液化气气化系统，其中，
所述液化气气化单元构成为在箱体内部沿上下方向配设所述液化气流通的气化管，且所述燃烧气体从所述箱体的上部流入并从下部排出。
7.根据权利要求2所述的液化气气化系统，其中，
所述液化气气化系统还具备抽出在所述压缩机生成的压缩空气的一部分并吹入所述液化气气化单元中的所述液化气的入口部附近的压缩空气供给部。
8.根据权利要求2所述的液化气气化系统，其中，
所述液化气气化系统还具备抽出供给到所述液化气气化单元后的被稀释的所述燃烧气体的一部分并供给到所述压缩机的稀释燃烧气体供给部。
9.根据权利要求3所述的液化气气化系统，其中，
所述液化气气化系统还具备抽出供给到所述液化气气化单元后的被稀释的所述燃烧气体的一部分并供给到所述压缩机的稀释燃烧气体供给部。
10.根据权利要求9所述的液化气气化系统，其中，
所述稀释燃烧气体供给部还能够向所述空气喷射器供给从所述液化气气化单元抽出的所述燃烧气体。
11.一种海上浮动结构物，其具备权利要求2～10中任一项所述的液化气气化系统。
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