JP2007247474A - 空温式lng気化器の加温方法、加温装置、及びコージェネレーションシステム - Google Patents
空温式lng気化器の加温方法、加温装置、及びコージェネレーションシステム Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】少なくとも液化天然ガスを気化する空温式のLNG気化器4と、LNG気化器により気化された天然ガスを燃焼させることにより駆動するガス燃焼駆動機関30と、を備えたコージェネレーションシステムにおいて、ガス燃焼駆動機関から排出される高温の排ガスを熱交換することにより生成された高温空気をLNG気化器に供給することにより、該気化器の適所を昇温させる。
【選択図】図1
Description
また、LNGを大気との熱交換により気化させる空温式気化器が従来から知られているが、空温式気化器は、ランニングコストの面では優れているものの、設備費、設置面積、故障頻度、メンテナンスの頻度等の点で、冷却水式、及び温水式に劣っている。また、空温式気化器は、気化能力に限界があるため大規模施設には不向きであり、小規模施設に適している。即ち、空温式気化器は、エアフィン式とも呼ばれるように、外部からの加熱媒体を用いず、しかも可動部の少ない放熱部(放熱フィン)を備えた単純な構造であるため、ランニングコストが低く抑えられるメリットを有する反面、冬季や寒冷地での使用に際しては放熱フィンへの着霜や、空気中の水分の凍結による白煙の発生、という不具合があるため、敬遠される傾向にある。
また、特許文献2には、ガスタービン等からの高温燃焼排ガスから得られる熱と蓄熱材の凝固/融解による潜熱とを利用してLNGの気化を行う気化器が開示されているが、この気化器は空温式気化器ではなく、空温式気化器の不具合である放熱部への着霜、白煙の発生という問題を解決するための構成は一切開示されていない。
即ち、空温式気化器は大気の熱を使うのでランニングコストを低く抑えることができるものの、長時間連続運転する場合には熱交換部(放熱部)が着霜して気化能力が低下するため、切り換え用の予備機を用意して切り換え運転する必要があり、設備費増大、設置面積の増大をもたらしていた。着霜を緩和するため空温式気化器にファンを設置して強制通風する方式や、温水を散布する方式も採用されるが、初期コスト及びランニングコストともに増加する。
一方、気化したLNGの供給先であるガスエンジン等のガス燃焼駆動機関では、ケーシング内部に溜まる熱や高温の排ガスを排気ファンで大気に放出しており、回収することがなかったため、その熱が無駄になっていた。
また、停止状態にあった気化器を稼動させる際に、立ち上がりに時間を要するという問題があった。
また、本発明は冬季等において停止状態にあった気化器を稼動開始する場合においても立ち上がり時間を短縮することを目的としている。
空温式気化器はマイナス160℃程度の低温の液化天然ガスを大気との間の熱交換によって気化させるための構成を備えているため、放熱部に着霜して短時間で機能低下したり、周辺の空気が多量の白煙となり易い。本発明では、ガス燃焼駆動機関の稼動によって発生する高温の排ガスを有効利用するために、高温排ガスを用いて加熱した空気を気化器の放熱部に供給して着霜、白煙を防止したり、気化器の他の部位に供給して気化能力を補ったりすることができる。
高温排ガスにより加熱する空気としては、ガス燃焼駆動機関自体を冷却するためにファンにより送風することによって昇温した温空気を利用することにより、格別の強制送風手段を用いることなく、効率的に気化器を加温することができる。
請求項3の発明は、前記高温空気は、前記気化器の放熱部に供給されることを特徴とする。
気化器の放熱部に高温空気を供給することにより、着霜、白煙を効果的に防止できる。
請求項5の発明は、請求項1乃至4の何れか一項において、前記高温空気は、前記気化器内に供給された液化天然ガスを気化させる熱源として利用されることを特徴とする。
高温空気を気化器内に導入された液化天然ガスを気化させるための補助加熱手段として利用することも可能である。
請求項7の発明は、液化天然ガスを気化する空温式のLNG気化器と、該LNG気化器により気化された天然ガスを燃焼させることにより駆動するガス燃焼駆動機関と、該ガス燃焼駆動機関からの駆動力によって稼動して発電する発電機と、前記ガス燃焼駆動機関から排出される高温の排ガスを熱交換することにより高温空気を生成する排ガス熱交換器と、該排ガス熱交換器により生成された高温空気を前記LNG気化器の適所に供給する高温空気供給手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項9の発明は、請求項6乃至8の何れか一項において、前記高温空気は、前記気化器の放熱部に供給されることを特徴とする。
請求項10の発明は、請求項9において、前記放熱部に供給される高温空気の温度は、前記放熱部への着霜を除去、或いは防止し得るに足る温度であることを特徴とする。
請求項11の発明は、請求項6乃至10の何れか一項において、前記高温空気は、前記気化器内に供給された液化天然ガスを気化させる熱源として利用されることを特徴とする。
請求項13の発明は、請求項6乃至12の何れか一項において、前記空温式LNG気化器の起動時に該空温式LNG気化器を加熱する電気ヒータを備えたことを特徴とする。
請求項14の発明に係るコージェネレーションシステムは、請求項6乃至12の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置を備えたことを特徴とする。
図1は本発明の一実施形態に係るコージェネレーションシステムの概略構成を示す図である。このコージェネレーションシステム(以下、コージェネシステムという)は、LNG供給設備(サテライト基地)1と、排熱利用システム20と、から構成されている。
LNG供給設備1は、タンクローリー車等により牽引されてきたLNGコンテナ2から供給される液化天然ガス(LNG)を貯留するタンク3と、本発明に係る空温式LNG気化器(以下、気化器という)4と、加圧蒸発器5と、BOG加温器6と、これらの各構成要素間を接続する配管類等から概略構成されている。
気化器4は、ケーシング4aの外面に多数の放熱フィン4bを備えており、ケーシング4a内部にはLNGコンテナ2、及びタンク3から供給されるLNGを流通させる管体7が配設されている。また、ケーシング4aの適所、例えば放熱フィン(放熱部)4bや、ケーシング内部の管体7を適時加熱するための電熱ヒータ8が配置されている。
高温排ガス排出管40からの高温排ガスは、例えば図示しない排熱回収ボイラーに供給されて蒸気を生成するために利用される。
ガスエンジン21と、排ガス熱交換器30と、高温空気供給管35は、空温式LNG気化器の加温装置を構成している。
この高温空気は、ガスエンジン21のケーシング外面に対してファンから送風した冷却風が暖められた温空気(大気温+5〜10℃程度)を、更に排ガス(400℃程度)により加熱して例えば100℃程度に昇温させたものである。この高温空気を効率的に気化器の放熱フィン4bに供給するためには、高温空気供給管35を利用することが有効である。或いは、高温空気を気化器のケーシング4a内の管体7に供給して気化を促進するように構成してもよい。
この排ガス熱交換器30は、ガスエンジン21から排出される高温の排ガスを熱交換することにより高温空気を生成する手段である。
即ち、排ガス熱交換器30は、ガスエンジン21からの高温の排ガスを給送する排ガス給送管26と、ガスエンジン21により加温された温空気を給送する温空気給送管25とを内部に連通した状態で接続させるケーシング31と、ケーシング31内に充填された熱交換部材32と、排ガス給送管26からケーシング31内に供給されて熱交換部材32を通過した高温排ガスをケーシング外へ排出する高温排ガス排出管40と、温空気給送管25からケーシング31内に供給された温空気が熱交換部材32を通過する際に加熱されることにより生成された高温空気をケーシング外へ排出する高温空気供給管35と、を備えている。
Claims (14)
- 少なくとも液化天然ガスを気化する空温式のLNG気化器と、該LNG気化器により気化された天然ガスを燃焼させることにより駆動するガス燃焼駆動機関と、を備えたコージェネレーションシステムにおいて、
前記ガス燃焼駆動機関から排出される高温の排ガスを熱交換することにより生成された高温空気を前記LNG気化器に供給して加温することを特徴とする空温式LNG気化器の加温方法。 - 前記高温空気は、前記ガス燃焼駆動機関のケーシング内部換気ファンによって排出される温空気を前記排ガスにより加熱することにより得られることを特徴とする請求項1に記載の空温式LNG気化器の加温方法。
- 前記高温空気は、前記気化器の放熱部に供給されることを特徴とする請求項1又は2に記載の空温式LNG気化器の加温方法。
- 前記放熱部に供給される高温空気の温度は、前記放熱部への着霜を除去、或いは防止し得るに足る温度であることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の空温式LNG気化器の加温方法。
- 前記高温空気は、前記気化器内に供給された液化天然ガスを気化させる熱源として利用されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温方法。
- 液化天然ガスを気化する空温式のLNG気化器と、該LNG気化器により気化された天然ガスを燃焼させることにより駆動するガス燃焼駆動機関と、前記ガス燃焼駆動機関から排出される高温の排ガスを熱交換することにより高温空気を生成する排ガス熱交換器と、該排ガス熱交換器により生成された高温空気を前記LNG気化器の適所に供給する高温空気供給手段と、を備えたことを特徴とする空温式LNG気化器の加温装置。
- 液化天然ガスを気化する空温式のLNG気化器と、該LNG気化器により気化された天然ガスを燃焼させることにより駆動するガス燃焼駆動機関と、該ガス燃焼駆動機関からの駆動力によって稼動して発電する発電機と、前記ガス燃焼駆動機関から排出される高温の排ガスを熱交換することにより高温空気を生成する排ガス熱交換器と、該排ガス熱交換器により生成された高温空気を前記LNG気化器の適所に供給する高温空気供給手段と、を備えたことを特徴とする空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記高温空気は、前記ガス燃焼駆動機関を冷却するファンによって発生した温空気を前記排ガスにより加熱することにより得られることを特徴とする請求項6又は7に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記高温空気は、前記気化器の放熱部に供給されることを特徴とする請求項6乃至8の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記放熱部に供給される高温空気の温度は、前記放熱部への着霜を除去、或いは防止し得るに足る温度であることを特徴とする請求項9に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記高温空気は、前記気化器内に供給された液化天然ガスを気化させる熱源として利用されることを特徴とする請求項6乃至10の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記排ガス熱交換器は、前記ガス燃焼駆動機関から排出される高温排ガスを給送する排ガス給送管、及び前記ガス燃焼駆動機関により加温された温空気を給送する温空気給送管を夫々内部に連通接続させるケーシングと、該ケーシング内に充填されて該高温排ガスにより該温空気を加熱して高温空気とする熱交換部材と、を備えたことを特徴とする請求項6乃至11の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 前記空温式LNG気化器の起動時に該空温式LNG気化器を加熱する電気ヒータを備えたことを特徴とする請求項6乃至12の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置。
- 請求項6乃至12の何れか一項に記載の空温式LNG気化器の加温装置を備えたことを特徴とするコージェネレーションシステム。
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