JP2005351299A - Fuel gas feeding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タンクローリーにより搬送された液化燃料ガスを貯蔵するタンクと、液化燃料ガスを燃料ガスに気化する蒸発器を備え、前記タンクからの液化燃料ガスを前記蒸発器により気化した後の燃料ガスを高圧ガス消費源を含むガス消費源に供給するように構成されている燃料ガス供給設備に関する。 The present invention includes a tank that stores liquefied fuel gas conveyed by a tank lorry, and an evaporator that vaporizes the liquefied fuel gas into fuel gas, and the fuel gas after the liquefied fuel gas from the tank is vaporized by the evaporator The present invention relates to a fuel gas supply facility configured to supply gas to a gas consumption source including a high-pressure gas consumption source.
例えば、液化燃料ガスの一例である液化天然ガス(以下、LNGと称する)は、タンカーにより海上を輸送されて受入基地に搬入され、その後、タンクローリーにより地方へ搬送され、そこで燃料ガスの一例である天然ガスに気化されて工場や一般家庭などのガス消費源に供給される。
その地方における燃料ガス供給設備は、従来、図3に示すような構成のものが多用されていた(適当な特許文献が見当たらないので、図示して説明する)。
なお、この図3の従来設備の説明において、後述する本発明の燃料ガス供給設備において使用される構成部品や同じ作用を有する構成部品については、同じ符号を付すことによってその説明の一部を省略する。
For example, liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is an example of liquefied fuel gas, is transported over the sea by a tanker and carried to a receiving terminal, and then transported to a rural area by a tanker truck, where it is an example of fuel gas. It is vaporized by natural gas and supplied to gas consumption sources such as factories and households.
Conventionally, a fuel gas supply facility in that region has been used in many cases as shown in FIG. 3 (since no suitable patent document is found, this is illustrated and described).
In the description of the conventional facility shown in FIG. 3, components used in the fuel gas supply facility of the present invention to be described later and components having the same action are denoted by the same reference numerals and a part of the description is omitted. To do.
従来の燃料ガス供給設備は、タンクローリーTLにより搬送されてきたLNGを貯蔵するLNGタンク1と、そのLNGを天然ガスに気化する蒸発器3などを備えていて、例えば、0.4〜0.6MPaの圧力下でLNGタンク1内に貯蔵されているLNGを蒸発器3によって0.4〜0.6MPaの天然ガスに気化するよう構成されている。
その気化された後の天然ガスは、いったん補助タンク13に貯蔵され、その後、必要に応じて適宜減圧され、中圧または低圧ガス消費源の一例であるボイラー15、あるいは、一般家庭用のガス器具17などに供給される。
ところが、高圧ガス消費源の一例であるタービン式コ・ジェネレーション装置4においては、例えば、1.5〜2.0MPaの天然ガスを必要とするため、従来、気化後の天然ガスを加圧して昇圧するためのコンプレッサ14を補助タンク13の下流側に接続し、そのコンプレッサ14により1.5〜2.0MPaにまで昇圧してタービン式コ・ジェネレーション装置4の燃焼器8へ供給していた。
また、蒸発器3が液化燃料ガスを気化する際に必要とする熱を、例えば、ボイラー15のような中圧または低圧ガス消費源からの熱源により供給していた。
A conventional fuel gas supply facility includes an
The natural gas after the vaporization is once stored in the
However, in the turbine cogeneration system 4 which is an example of a high-pressure gas consumption source, for example, 1.5 to 2.0 MPa of natural gas is required. The
Further, the heat required for the
このような従来の燃料ガス供給設備において、例えば、タービン式コ・ジェネレーション装置4により2000kWの電力を発電しようとすると、コンプレッサ14の消費電力は100kW程度となり、およそ5%の電力を自己消費することになる。
In such a conventional fuel gas supply facility, for example, when generating 2000 kW of power using the turbine cogeneration system 4, the power consumption of the
本発明は、このような現状に着目したもので、その目的は、例えば、タービン式コ・ジェネレーション装置4のような高圧ガス消費源に対して、従来よりも低い自己消費電力で所望する圧力の燃料ガスを供給することのできる燃料ガス供給設備を提供することである。 The present invention pays attention to such a current situation, and its purpose is to achieve a desired pressure with a lower self-consumption power than in the past, for a high-pressure gas consumption source such as the turbine cogeneration system 4. A fuel gas supply facility capable of supplying fuel gas is provided.
また、従来の燃料ガス供給設備において、蒸発器3が液化燃料ガスを気化する際に必要とする熱を、例えば、ボイラー15のような中圧または低圧ガス消費源からの温水、蒸気等により供給するものとすると、およそ3%の燃料を自己消費することになる。
Further, in the conventional fuel gas supply facility, the heat required when the
本発明は、このような現状に着目したもので、その目的は、例えば、蒸発器3に対して、従来よりも低い自己消費燃料で所望する熱を供給することにより、所望する圧力の燃料ガスを供給することのできる燃料ガス供給設備を提供することである。
The present invention pays attention to such a current situation, and an object of the present invention is, for example, to supply a desired heat to the
本発明の第1の特徴構成は、タンクローリーにより搬送された液化燃料ガスを貯蔵するタンクと、液化燃料ガスを燃料ガスに気化する蒸発器を備え、前記タンクからの液化燃料ガスを前記蒸発器により気化した後の燃料ガスを高圧ガス消費源を含むガス消費源に供給するように構成されている燃料ガス供給設備であって、前記タンクからの液化燃料ガスを加圧して前記蒸発器に供給する液圧ポンプを備えているところにある。 A first characteristic configuration of the present invention includes a tank that stores liquefied fuel gas conveyed by a tank lorry, and an evaporator that vaporizes the liquefied fuel gas into fuel gas. The liquefied fuel gas from the tank is supplied by the evaporator. A fuel gas supply facility configured to supply the vaporized fuel gas to a gas consumption source including a high-pressure gas consumption source, and pressurizes the liquefied fuel gas from the tank and supplies it to the evaporator There is a hydraulic pump.
本発明の第1の特徴構成によれば、液化燃料ガスを貯蔵するタンクからの液化燃料ガスを加圧して蒸発器に供給する液圧ポンプを備えているので、言い換えると、タンクからの液化燃料ガスを液体の状態で液圧ポンプにより加圧して昇圧するので、従来のように気体の状態で加圧して昇圧するよりも効率良く昇圧することができ、その後、蒸発器により気化して所望する圧力の燃料ガスを得るので、従来よりも低い自己消費電力で所望する圧力の燃料ガスを高圧ガス消費源へ供給することができる。 According to the first characteristic configuration of the present invention, the liquefied fuel gas from the tank that stores the liquefied fuel gas is provided with the hydraulic pump that pressurizes the liquefied fuel gas and supplies it to the evaporator. Since the gas is pressurized and pressurized by a hydraulic pump in a liquid state, the pressure can be increased more efficiently than by pressurizing and boosting in the gas state as before, and then vaporized by an evaporator to be desired. Since the fuel gas having the pressure is obtained, the fuel gas having the desired pressure can be supplied to the high-pressure gas consumption source with lower self-power consumption than in the past.
本発明の第2の特徴構成は、前記ガス消費源が中圧または低圧ガス消費源を含んでいて、その中圧または低圧ガス消費源に対して前記蒸発器により気化した後の燃料ガスを減圧して供給するところにある。 According to a second characteristic configuration of the present invention, the gas consumption source includes an intermediate pressure or low pressure gas consumption source, and the fuel gas after being vaporized by the evaporator with respect to the intermediate pressure or low pressure gas consumption source is decompressed. To supply.
本発明の第2の特徴構成によれば、ガス消費源が、上述した高圧ガス消費源のみではなく、中圧または低圧ガス消費源を含んでいるので、例えば、ボイラーをはじめとして、一般家庭などへも中圧または低圧の燃料ガスを供給することができる。
そして、それら中圧または低圧ガス消費源への燃料ガスの供給に際しては、蒸発器により気化した後の高圧の燃料ガスを減圧するだけで済むため、殊更大掛かりな装置などを設ける必要もなく、所望する中圧または低圧の燃料ガスをガス消費源へ確実に供給することができる。
According to the second characteristic configuration of the present invention, the gas consumption source includes not only the above-described high-pressure gas consumption source but also the medium-pressure or low-pressure gas consumption source. A medium-pressure or low-pressure fuel gas can also be supplied to the tank.
And, when supplying the fuel gas to the medium pressure or low pressure gas consumption source, it is only necessary to depressurize the high pressure fuel gas after being vaporized by the evaporator. Thus, the medium or low pressure fuel gas can be reliably supplied to the gas consumption source.
本発明の第3の特徴構成は、前記高圧ガス消費源が、タービン式コ・ジェネレーション装置である。 In a third characteristic configuration of the present invention, the high-pressure gas consumption source is a turbine cogeneration system.
本発明の第3の特徴構成によれば、高圧ガス消費源が、タービン式コ・ジェネレーション装置であるから、従来と同様に、燃料ガスを使用して発電が可能となり、しかも、その発電に要する自己消費電力は、例えば、2000kWの電力を発電する場合、液圧ポンプの消費電力は7.5kW程度となり、およそ0.375%程度で済み、自己消費電力を大幅に改善することができる。 According to the third characteristic configuration of the present invention, since the high-pressure gas consumption source is a turbine co-generation device, it is possible to generate power using fuel gas as in the conventional case, and it is necessary for the power generation. For example, when power of 2000 kW is generated, the power consumption of the hydraulic pump is about 7.5 kW, which is about 0.375%, and the self-power consumption can be greatly improved.
本発明の第4の特徴構成は、前記高圧ガス消費源に複数の圧力区分で減圧させ貯蔵させる減圧弁とバッファータンクを備え、異なる圧力のガス消費源に対して燃料ガスを供給するところにある。 According to a fourth aspect of the present invention, the high-pressure gas consumption source includes a pressure-reducing valve and a buffer tank that are depressurized and stored in a plurality of pressure sections, and the fuel gas is supplied to the gas consumption sources having different pressures. .
本発明の第4の特徴構成によれば、高圧ガス消費源に燃料ガスを供給する圧力を減圧させ貯蔵させる減圧弁とバッファータンクを所望する圧力毎に設けることにより、例えば、第1の圧力区分を天然ガス自動車や非常用のカードルをはじめとする消費源とすると、それを減圧弁とバッファータンクにより供給する第2の圧力区分をタービン式コ・ジェネレーション装置とすることができ、更に次なる減圧弁により供給する第3の圧力区分を中圧または低圧消費源とすることができる。 According to the fourth characteristic configuration of the present invention, by providing a pressure reducing valve and a buffer tank for depressurizing and storing the pressure for supplying the fuel gas to the high pressure gas consumption source for each desired pressure, for example, the first pressure section Is a consumption source such as a natural gas vehicle or an emergency cardle, the second pressure section that supplies it by a pressure reducing valve and a buffer tank can be a turbine co-generation system, and further pressure reduction The third pressure segment supplied by the valve can be an intermediate or low pressure consumption source.
本発明の第5の特徴構成は、前記高圧ガス消費源が熱交換器を含んでいて、液化燃料ガスを燃料ガスに気化する蒸発器と温水、蒸気等を用いて互いに熱交換するところにある。 According to a fifth characteristic configuration of the present invention, the high-pressure gas consumption source includes a heat exchanger, and exchanges heat with an evaporator that vaporizes the liquefied fuel gas into fuel gas and hot water, steam, or the like. .
本発明の第5の特徴構成によれば、前記圧力区分中のガス消費源で熱交換器を含んでいるもので、例えば、タービン式コ・ジェネレーション装置から温水、蒸気等を取り出し、液化燃料ガスを燃料ガスに気化する蒸発器と熱交換させることができ、自己消費燃料を大幅に改善することができる。 According to the fifth characteristic configuration of the present invention, the gas consumption source in the pressure section includes a heat exchanger. For example, hot water, steam, etc. are taken out from a turbine cogeneration system, and liquefied fuel gas is extracted. It is possible to exchange heat with the evaporator that vaporizes the fuel gas, and the self-consuming fuel can be greatly improved.
本発明による燃料ガス供給設備の実施の形態を図面に基づいて説明するが、先に説明した従来設備において使用されている構成部品や同じ作用を有する構成部品については同じ符号を付して説明する。
本発明による燃料ガス供給設備は、液化燃料ガスの一例である液化天然ガス(以下、LNGと称する)を気化して燃料ガスの一例である天然ガスとし、その天然ガスをガス消費源に供給するためのもので、図1に示すように、タンクローリーTLにより搬送されてきたLNGを貯蔵するLNGタンク1を備えている。
Embodiments of a fuel gas supply facility according to the present invention will be described with reference to the drawings. Components used in the conventional facility described above and components having the same action will be described with the same reference numerals. .
The fuel gas supply facility according to the present invention vaporizes liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is an example of liquefied fuel gas, into natural gas, which is an example of fuel gas, and supplies the natural gas to a gas consumption source. As shown in FIG. 1, the
そのLNGタンク1には、第1バルブV1を備えた第1搬送ラインL1を介して、LNGタンク1からのLNGを液体のままで加圧して昇圧する液圧ポンプ2が接続され、その液圧ポンプ2には、逆止弁形式の第2バルブV2を有する第2搬送ラインL2を介して蒸発器3が接続されている。
その蒸発器3には、減圧弁V5とバッファータンク16を有する第3搬送ラインL3を介して高圧ガス消費源の一例であるタービン式コ・ジェネレーション装置4が接続され、かつ、第4搬送ラインL4を介して高圧ガス消費源の一例である天然ガス自動車5用や非常用カードル6用の蓄ガス器7が接続されるとともに、その蓄ガス器7とタービン式コ・ジェネレーション装置4が、蒸発器3に対して互いに並列に接続されている。
The
The
タービン式コ・ジェネレーション装置4は、第3搬送ラインL3からの天然ガスを燃焼する燃焼器8、燃焼後の排ガスにより回転駆動するタービン9、タービン9に連動連結された空気圧縮機10と発電機11などを備え、空気圧縮機10により圧縮された後の空気が、熱交換器12において排ガスにより加熱された後、燃焼用空気として燃焼器8に供給される。
蓄ガス器7は、第4搬送ラインL4からの天然ガスを、必要に応じて、天然ガス自動車5や非常用カードル6に供給するためのもので、その前後には第3バルブV3と第4バルブV4が設けられている。
The turbine-type cogeneration apparatus 4 includes a
The
バッファータンク16には、減圧弁V6を有する第5搬送ラインL5を介して中圧または低圧ガス消費源の一例であるボイラー15や一般家庭用のガス器具17などが接続され、そのボイラー15などに対して、第3搬送ラインL3からの天然ガスが減圧弁V5およびV6により所定の圧力にまで減圧されて供給される。
蒸発器3は、LNGを天然ガスに気化するに要する温水、蒸気等の供給を受けるため、第6搬送ラインL6を介してタービン式コ・ジェネレーション装置4の熱交換器12に、かつ、第7搬送ラインL7を介してボイラー15に接続されている。
The
The
つぎに、この燃料ガス供給設備の動作について説明する。
まず、タンクローリーTLにより搬送されてきたLNGは、0.4〜0.6MPaの圧力下でLNGタンク1内に貯蔵され、第1搬送ラインL1を介して同程度の圧力で液圧ポンプ2に供給され、液圧ポンプ2は、そのLNGを液体のまま加圧し、1.5〜25MPa程度の必要とする圧力まで昇圧して蒸発器3に供給する。
Next, the operation of this fuel gas supply facility will be described.
First, the LNG transported by the tank lorry TL is stored in the
蒸発器3はそのLNGを天然ガスに気化し、気化された後の天然ガスは、タービン式コ・ジェネレーション装置4の燃焼器8には1.5〜2.0MPa程度の圧力で供給され、必要に応じて、蓄ガス器7に貯蔵する際には20〜25MPa程度にまで昇圧されて供給される。
燃焼器8には、天然ガスと共に空気圧縮機10により圧縮された燃焼用空気も供給され、その燃焼後の排ガスがタービン9を回転駆動し、タービン9の回転駆動に伴って、空気圧縮機10と発電機11も回転駆動され、発電機11の回転駆動によって発電される。
The
The
例えば、発電機11により2000kWの電力を発電する場合、その発電に要する液圧ポンプ2の消費電力は7.5kW程度であり、およそ0.375%の自己電力消費量で済むことになる。
そして、天然ガス自動車5や非常用カードル6には、必要に応じて、20MPa程度の高圧の天然ガスが供給される。
For example, when the
The
本発明による燃料ガス供給設備のその他の実施の形態を図2にて説明する。
この図2に示す他の実施の形態において、図1に示した構成部品や同じ作用を有する構成部品については、同じ符号を付すことにより詳しい説明を省略し、図2に示す他の実施の形態では、主としてその動作について説明する。
Another embodiment of the fuel gas supply facility according to the present invention will be described with reference to FIG.
In the other embodiment shown in FIG. 2, the detailed description of the components shown in FIG. 1 and the components having the same action is omitted by giving the same reference numerals, and the other embodiments shown in FIG. Now, the operation will be mainly described.
蒸発器3を出た気化後の天然ガスは、蓄ガス器7において、高圧ガス消費源である天然ガス自動車5や非常用カードル6に必要な20〜25MPa程度の高圧で蓄えられる。
蓄ガス器7は、高圧ガス消費源である天然ガス自動車5や非常用カードル6に天然ガスを供給するだけではなく、異なる圧力に減圧弁V5で減圧し、高圧ガス消費源としてのタービン式コ・ジェネレーション装置4に必要な1.5〜2.0MPa程度の圧力に減圧し、バッファータンク16に蓄える。
バッファータンク16は、高圧ガス消費源であるタービン式コ・ジェネレーション装置4に天然ガスを供給するだけではなく、異なる圧力に減圧弁V6で減圧し、中圧または低圧ガス消費源の一例であるボイラー15や一般家庭用のガス器具17なども必要な圧力に減圧して供給する。
また、燃料ガスの消費源に熱交換器12を含んでいるような場合、蒸発器3と温水や蒸気等の搬送ラインL6を接続し、蒸発器3の熱交換に利用する。
The vaporized natural gas leaving the
The
The
Further, when the
〔別実施形態〕
先の実施形態では、高圧ガス消費源の一例としてタービン式コ・ジェネレーション装置4を示したが、特にタービン式コ・ジェネレーション装置に限らず、高圧の燃料ガスを必要とする各種の工業用の装置などにも適用することができる。
また、液化燃料ガスの一例として液化天然ガスを示したが、液化天然ガス以外の各種の液化ガスにおいても適用可能である。
[Another embodiment]
In the previous embodiment, the turbine co-generation device 4 has been shown as an example of a high-pressure gas consumption source. However, the industrial co-generation device is not limited to a turbine co-generation device, and various industrial devices that require high-pressure fuel gas. It can also be applied.
Moreover, although liquefied natural gas was shown as an example of liquefied fuel gas, it is applicable also to various liquefied gases other than liquefied natural gas.
1 タンク
2 液圧ポンプ
3 蒸発器
4 高圧ガス消費源としてのタービン式コ・ジェネレーション装置
5 高圧ガス消費源としての天然ガス自動車
6 高圧ガス消費源としての非常用カードル
7 蓄ガス器
8 燃焼器
9 燃焼の排ガスにより駆動するタービン
10 空気圧縮機
11 発電機
12 熱交換器
13 補助タンク
14 コンプレッサ
15 中圧または低圧ガス消費源としてのボイラー
16 バッファータンク
17 中圧または低圧ガス消費源としてのガス器具
TL タンクローリー
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記タンクからの液化燃料ガスを加圧して前記蒸発器に供給する液圧ポンプを備えている燃料ガス供給設備。 A tank for storing the liquefied fuel gas transported by the tank lorry and an evaporator for vaporizing the liquefied fuel gas into the fuel gas, and consuming the high-pressure gas from the fuel gas after the liquefied fuel gas from the tank is evaporated by the evaporator A fuel gas supply facility configured to supply a gas consumption source including a source,
A fuel gas supply facility comprising a hydraulic pump for pressurizing the liquefied fuel gas from the tank and supplying the liquefied fuel gas to the evaporator.
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