JP2020148210A - Lng cold recovery system - Google Patents

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章 大塩
Akira Oshio
章 大塩
智彦 長濱
Tomohiko Nagahama
智彦 長濱
仁 塚田
Hitoshi Tsukada
仁 塚田
直也 宮上
Naoya Miyagami
直也 宮上
美和子 藤田
Miwako Fujita
美和子 藤田
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Chubu Electric Power Co Inc
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Shinko Engineering and Maintenance Co Ltd
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Abstract

To provide an LNG cold recovery system that can be applied to an existing LNG vaporizer, and can recover a large amount of cold of LNG with a simple structure and without depending on other systems.SOLUTION: An LNG cold recovery system comprises: a first pipeline temperature sensor 16 for measuring temperature of fluid inside an LNG pipeline; an LNG storage tank put-out isolation valve 18 provided nearer a downstream side than the first pipeline temperature sensor 16; a second pipeline temperature sensor 26 for measuring temperature of fluid inside a second pipeline 22; an LNG vaporizer temperature sensor 28 for measuring temperature inside an LNG vaporizer; a refrigerant circulation pump 38 for feeding a refrigerant to a cold utilization facility 32; and a control unit 46 for controlling an opening degree of the LNG storage tank put-out isolation valve 18 and activation and deactivation of the refrigerant circulation pump 38, based on measured values of the first pipeline temperature sensor 16, the second pipeline temperature sensor 26, and the LNG vaporizer temperature sensor 28.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、LNG(液化天然ガス)からNG(天然ガス)を生成する際に排出される冷熱を回収するLNG冷熱回収システムに関するものである。 The present invention relates to an LNG cold heat recovery system that recovers cold heat discharged when NG (natural gas) is generated from LNG (liquefied natural gas).

NGは常温では気体であり、生産地と消費地がパイプラインで輸送できないような遠隔地にある場合には、−162℃程度まで冷却し、液化することでLNGを生成し、体積を約600分の1にまで減容して大型の専用運搬船で運搬することが一般的である。 NG is a gas at room temperature, and when the production area and consumption area are in remote areas where it cannot be transported by pipeline, it is cooled to about -162 ° C and liquefied to generate LNG, and the volume is about 600. It is common to reduce the volume to one-third and transport it by a large dedicated carrier.

このLNGは専用運搬船で消費地まで運搬され、その後LNGタンクに移され、需要に応じてNGに戻された後、発電プラントやボイラー等で消費される。 This LNG is transported to the consumption area by a dedicated carrier, then transferred to an LNG tank, returned to NG according to demand, and then consumed in a power plant, a boiler, or the like.

またLNGタンクに貯蔵されたLNGの一部は、LNGの状態のままでLNGローリーに移し替えられ各地の工場等のLNG需要家に送られる。 In addition, a part of LNG stored in the LNG tank is transferred to the LNG lorry in the state of LNG and sent to LNG consumers such as factories in various places.

LNGローリーで輸送されたLNGは、一般的にはLNG需要家の敷地内あるいは近隣にあるLNGサテライト基地と呼ばれる設備に一時貯蔵され、需要に応じて順次LNGから気体であるNGを生成して消費される。 LNG transported by LNG lorry is generally temporarily stored in a facility called an LNG satellite base on or near the premises of LNG consumers, and sequentially generates and consumes gas NG from LNG according to demand. Will be done.

この低温液化流体であるLNGを、気体であるNGにするには空気加温式の気化器や、温水、スチームといった熱源を使用する気化器が用いられる場合が多い。 In order to convert LNG, which is a low-temperature liquefied fluid, into NG, which is a gas, an air-heated vaporizer or a vaporizer that uses a heat source such as hot water or steam is often used.

しかし気化器を持つLNG需要家の中にはビルや工場の空調、工場の冷却プロセスなどのシステムに冷熱を必要とする場合もある。 However, some LNG consumers with carburetors may require cold heat for systems such as air conditioning in buildings and factories, and cooling processes in factories.

LNGの冷熱を、冷熱を必要とする他のシステムに使用することができれば、NG生成のために燃料として消費されているエネルギーの削減と同時に他のシステム用の冷熱製造エネルギーの削減という二つの省エネルギーを同時に実現することができる。 If the cold heat of LNG can be used for other systems that require cold heat, there are two energy savings: reduction of energy consumed as fuel for NG generation and reduction of cold production energy for other systems. Can be realized at the same time.

そのため特許文献1にあるように低温液化ガスの冷熱を回収し、冷熱利用設備で利用するための低温液化ガス気化装置およびその運転方法が提案されている。 Therefore, as described in Patent Document 1, a low-temperature liquefied gas vaporizer and an operation method thereof for recovering the cold heat of the low-temperature liquefied gas and using it in a cold heat utilization facility have been proposed.

特開2004−324761号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-324716

しかし特許文献1にある低温液化ガス気化装置およびその運転方法では、低温液化ガスから気体を生成するための熱媒体として主に水の使用を想定しているため、水と常温程度まで加熱が必要な気体とは温度差が小さく熱交換器が大型化してしまうこと、また既存の気化装置とは構成が全く異なるため新規に気化装置を建設する必要があり二重投資になるのでコストが嵩むという課題がある。 However, since the low-temperature liquefied gas vaporizer and its operating method described in Patent Document 1 mainly assume the use of water as a heat medium for generating a gas from the low-temperature liquefied gas, it is necessary to heat it to about room temperature with water. It is said that the temperature difference is small and the heat exchanger becomes large compared to the gas, and the configuration is completely different from the existing vaporizer, so it is necessary to construct a new vaporizer and it is a double investment, so the cost increases. There are challenges.

本発明では上記の課題に鑑み、装置が小型でかつ、既存の気化器があってもそのまま活用できるLNG冷熱回収システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an LNG cold heat recovery system in which the apparatus is small and can be used as it is even if there is an existing vaporizer.

(1) 本発明に係るLNG冷熱回収システムは、天然ガスを冷却して生成されたLNGの冷熱を回収するLNG冷熱回収システムにおいて、LNG貯槽からLNG気化器の間に設置されたLNGが流れる第一配管と、前記第一配管の配管温度を計測するために設置された第一配管温度センサと、前記第一配管上であって前記第一配管温度センサより下流側に設置されたLNG貯槽払出遮断弁と、前記第一配管上であって前記LNG貯槽払出遮断弁の上流側で分岐し、前記第一配管とLNG蒸発器を接続する第二配管と、前記第二配管の配管内部流体温度を計測するために設置された第二配管温度センサと、前記LNG蒸発器のLNG出口部に設置され、LNG蒸発器内部の温度を計測するLNG蒸発器温度センサと、前記第一配管上であって前記LNG貯槽払出遮断弁の下流側で前記LNG蒸発器と前記第一配管とを接続する第三配管と、前記LNG蒸発器と冷熱利用設備を接続し冷媒を移送する第四配管と、前記冷熱利用設備と冷媒循環ポンプの吸込み側を接続する第五配管と、前記冷媒循環ポンプの吐出側と前記LNG蒸発器を接続する第六配管から構成され、前記第一配管温度センサ、前記第二配管温度センサおよび前記LNG蒸発器温度センサの計測値を基に前記LNG貯槽払出遮断弁の開度制御と前記冷媒循環ポンプの起動および停止を制御する制御部を備えることを特徴とする。 (1) The LNG cold heat recovery system according to the present invention is an LNG cold heat recovery system that recovers the cold heat of LNG generated by cooling natural gas, in which LNG installed between the LNG storage tank and the LNG vaporizer flows. One pipe, a first pipe temperature sensor installed to measure the pipe temperature of the first pipe, and an LNG storage tank payout installed on the first pipe and downstream of the first pipe temperature sensor. The shutoff valve, the second pipe that branches on the first pipe and is branched on the upstream side of the LNG storage tank discharge shutoff valve and connects the first pipe and the LNG evaporator, and the internal fluid temperature of the second pipe. The second pipe temperature sensor installed to measure the temperature, the LNG evaporator temperature sensor installed at the LNG outlet of the LNG evaporator and measuring the temperature inside the LNG evaporator, and the first pipe. A third pipe connecting the LNG evaporator and the first pipe on the downstream side of the LNG storage tank discharge shutoff valve, a fourth pipe connecting the LNG evaporator and cold heat utilization equipment to transfer a refrigerant, and the above. It is composed of a fifth pipe connecting the cold heat utilization equipment and the suction side of the refrigerant circulation pump, and a sixth pipe connecting the discharge side of the refrigerant circulation pump and the LNG evaporator, the first pipe temperature sensor, and the second. It is characterized by including a control unit that controls the opening degree of the LNG storage tank discharge shutoff valve and the start and stop of the refrigerant circulation pump based on the measured values of the pipe temperature sensor and the LNG evaporator temperature sensor.

(2) 本発明に係るLNG冷熱回収システムは、(1)に記載のLNG冷熱回収システムにおいて、前記制御部は、前記第一配管温度センサまたは前記第二配管温度センサで計測された温度が予め設定した温度以下となった場合であって、前記LNG蒸発器温度センサで計測された温度が予め設定した温度以下または予め設定した時間以内に所定の温度低下が計測された場合には、所定の時間の経過後に前記冷媒循環ポンプを起動し、前記LNG貯槽払出遮断弁を閉める制御を行うことを特徴とする。 (2) The LNG cold heat recovery system according to the present invention is the LNG cold heat recovery system according to (1), in which the control unit has a temperature measured in advance by the first pipe temperature sensor or the second pipe temperature sensor. When the temperature is below the set temperature and the temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor is below the preset temperature or within the preset time, the predetermined temperature drop is measured. It is characterized in that the refrigerant circulation pump is started after the lapse of time and the control is performed to close the LNG storage tank discharge shutoff valve.

(3) 本発明に係るLNG冷熱回収システムは、(1)または(2)に記載のLNG冷熱回収システムにおいて、前記第四配管は配管内部流体温度を計測し、前記制御部に伝送する第四配管温度センサを備え、前記第六配管は配管内部流体温度を計測し、前記制御部に伝送する第六配管温度センサを備え、前記制御部は、前記LNG蒸発器温度センサで計測された温度が予め設定した温度以上となった場合であって、前記第四配管温度センサと前記第六配管温度センサの温度差が予め設定した値以下となった場合には前記冷媒循環ポンプを停止し、前記LNG貯槽払出遮断弁を開ける制御を行うことを特徴とする。 (3) The LNG cold heat recovery system according to the present invention is the LNG cold heat recovery system according to (1) or (2), in which the fourth pipe measures the fluid temperature inside the pipe and transmits the fourth pipe to the control unit. The sixth pipe is provided with a pipe temperature sensor, the sixth pipe is equipped with a sixth pipe temperature sensor that measures the fluid temperature inside the pipe and transmits the temperature to the control unit, and the control unit has a temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor. When the temperature is equal to or higher than the preset temperature and the temperature difference between the fourth pipe temperature sensor and the sixth pipe temperature sensor is equal to or lower than the preset value, the fluid circulation pump is stopped and the above. It is characterized by controlling the opening of the LNG storage tank discharge shutoff valve.

(4) 本発明に係るLNG冷熱回収システムは、(1)から(3)のいずれかに記載のLNG冷熱回収システムにおいて、前記制御部は前記第六配管温度センサの計測値が予め設定した値より低い場合には前記LNG貯槽払出遮断弁を全閉にし、前記第六配管温度センサの計測値が予め設定した値より高い場合には前記LNG貯槽払出遮断弁を徐々に開く制御を行うこと特徴とする。 (4) The LNG cold heat recovery system according to the present invention is the LNG cold heat recovery system according to any one of (1) to (3), wherein the control unit has a preset value measured by the sixth pipe temperature sensor. When the value is lower, the LNG storage tank discharge shutoff valve is fully closed, and when the measured value of the sixth pipe temperature sensor is higher than the preset value, the LNG storage tank discharge shutoff valve is gradually opened. And.

(5) 本発明に係るLNG冷熱回収システムは、(4)に記載のLNG冷熱回収システムにおいて、前記第二配管には前記制御部で開閉制御を行う冷熱回収ユニット遮断弁が設置され、前記制御部は前記第四配管温度センサで計測された温度が予め設定した温度を下回った場合、前記LNG貯槽払出遮断弁を全開に、前記冷熱回収ユニット遮断弁を全閉にする制御を行うことを特徴とする。 (5) The LNG cold heat recovery system according to the present invention is the LNG cold heat recovery system according to (4), in which a cold heat recovery unit shutoff valve for opening / closing control by the control unit is installed in the second pipe, and the control is performed. The unit is characterized in that when the temperature measured by the fourth pipe temperature sensor falls below a preset temperature, the LNG storage tank discharge shutoff valve is fully opened and the cold heat recovery unit shutoff valve is fully closed. And.

(1)に記載のLNG冷熱回収システムによれば、LNGの温度を3つの温度センサで測定するだけでLNG冷熱回収システムの起動が可能となる。また既設のLNGサテライト基地がある場合でも本発明に係るLNG冷熱回収システムは他のシステムからの情報に依存しないので、後付け設置が可能であり、安価かつ早期に導入することが可能である。 According to the LNG cold heat recovery system described in (1), the LNG cold heat recovery system can be started only by measuring the temperature of LNG with three temperature sensors. Further, even if there is an existing LNG satellite base, the LNG cold heat recovery system according to the present invention does not depend on information from other systems, so that it can be retrofitted and can be introduced inexpensively and early.

LNGはメタンやエタンの混合物であり、液相から気相に相変化する際に水の沸騰などとは異なり(水の場合には常圧下で約100℃)、温度勾配を持つことを利用しているためである。 LNG is a mixture of methane and ethane, and unlike boiling water when the phase changes from liquid phase to gas phase (in the case of water, it is about 100 ° C under normal pressure), it utilizes the fact that it has a temperature gradient. Because it is.

(2)に記載のLNG冷熱回収システムによれば、LNGが流れ始めたことを配管に設置された温度センサの温度または一定時間内での温度低下により検知することで確実にLNGの使用が開始されたことを確認してLNG冷熱回収システムを起動することが可能となる。 According to the LNG cold heat recovery system described in (2), the use of LNG is surely started by detecting that LNG has started to flow by the temperature of the temperature sensor installed in the pipe or the temperature drop within a certain period of time. It is possible to start the LNG cold heat recovery system after confirming that it has been done.

(3)に記載のLNG冷熱回収システムによれば、LNG蒸発器温度センサの温度が所定温度よりも高くなった(すなわちLNGの使用量が減少した)、あるいは冷媒配管の行きと戻りの温度差が小さくなった温度(すなわち冷熱利用設備で冷熱が必要なくなった)ことを温度センサだけで検知し、安全にLNG冷熱回収システムを停止することが可能となる。 According to the LNG cold heat recovery system described in (3), the temperature of the LNG evaporator temperature sensor became higher than the predetermined temperature (that is, the amount of LNG used decreased), or the temperature difference between the going and returning of the refrigerant pipe. It is possible to safely stop the LNG cold heat recovery system by detecting the temperature at which the temperature has decreased (that is, the cold heat utilization equipment no longer requires cold heat) with only the temperature sensor.

(4)に記載のLNG冷熱回収システムによれば、冷媒の戻り温度を温度センサで測定するだけで、LNG冷熱の回収量の最大化が可能となる。 According to the LNG cold heat recovery system described in (4), it is possible to maximize the recovery amount of LNG cold heat simply by measuring the return temperature of the refrigerant with a temperature sensor.

(5)に記載のLNG冷熱回収システムによれば、LNG冷熱が多すぎる状態を、冷媒温度だけで検知することが可能となり、安全にLNG冷熱回収システムを停止することが可能となる。 According to the LNG cold heat recovery system described in (5), it is possible to detect a state in which too much LNG cold heat is present only by the refrigerant temperature, and it is possible to safely stop the LNG cold heat recovery system.

LNG冷熱回収システムの全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the LNG cold heat recovery system. LNG冷熱回収システムの起動条件を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the start condition of the LNG cold heat recovery system. LNG冷熱回収システムの停止条件を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the stop condition of the LNG cold heat recovery system. LNG冷熱回収システムのシステム保護を示すフロー図である。It is a flow chart which shows the system protection of the LNG cold heat recovery system.

以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。かかる実施形態は発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。 A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Such an embodiment is merely an example for facilitating the understanding of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified.

なお本明細書および図面において実質的に同一の機能、構成を有する要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 In the present specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown.

実施形態としてLNG冷熱回収システム100の構成について図1を参照しながら説明する。 As an embodiment, the configuration of the LNG cold heat recovery system 100 will be described with reference to FIG.

LNG貯槽10はLNGの需要家である工場等に設置されているLNGを一時的に保管する容器であり、外部の熱を吸収して内圧が高くなることを防ぐために保冷が施されている。 The LNG storage tank 10 is a container for temporarily storing LNG installed in a factory or the like, which is a customer of LNG, and is kept cold in order to absorb external heat and prevent the internal pressure from increasing.

LNG貯槽10の内部にはLNGが充填されており、LNG気化器12とは第一配管14で接続されている。 The inside of the LNG storage tank 10 is filled with LNG, and is connected to the LNG vaporizer 12 by a first pipe 14.

第一配管14には配管内部流体温度を計測するために第一配管温度センサ16が設置されており、第一配管14の第一配管温度センサ16より下流側にはLNG貯槽払出遮断弁18が設置されている。 A first pipe temperature sensor 16 is installed in the first pipe 14 to measure the fluid temperature inside the pipe, and an LNG storage tank discharge shutoff valve 18 is located downstream of the first pipe temperature sensor 16 in the first pipe 14. is set up.

第一配管14にはLNG貯槽払出遮断弁18の上流側で分岐し、前記第一配管14とLNG蒸発器20を接続する第二配管22が備えられており、第二配管22には冷熱回収ユニット遮断弁24および配管内部流体温度を計測する第二配管温度センサ26が設置されている。 The first pipe 14 is provided with a second pipe 22 that branches on the upstream side of the LNG storage tank discharge shutoff valve 18 and connects the first pipe 14 and the LNG evaporator 20, and the second pipe 22 recovers cold heat. A unit shutoff valve 24 and a second pipe temperature sensor 26 for measuring the fluid temperature inside the pipe are installed.

LNG蒸発器20のLNG出口部にはLNG蒸発器内部の温度を計測するLNG蒸発器温度センサ28が設置されており、第一配管14のLNG貯槽払出遮断弁18の下流側でLNG蒸発器20と第一配管14とが第三配管30で接続されている。 An LNG evaporator temperature sensor 28 that measures the temperature inside the LNG evaporator is installed at the LNG outlet of the LNG evaporator 20, and the LNG evaporator 20 is located downstream of the LNG storage tank discharge shutoff valve 18 of the first pipe 14. And the first pipe 14 are connected by the third pipe 30.

LNG蒸発器20と冷熱利用設備32を接続し冷媒を移送する第四配管34と、第四配管34には配管温度を計測する第四配管温度センサ36が設置されている。 A fourth pipe 34 that connects the LNG evaporator 20 and the cold heat utilization facility 32 to transfer the refrigerant, and a fourth pipe temperature sensor 36 that measures the pipe temperature are installed in the fourth pipe 34.

冷熱利用設備32と冷媒循環ポンプ38の吸込み側は第五配管40で接続され、冷媒循環ポンプ38の吐出側と前記LNG蒸発器20は第六配管42で接続されている。 The cold heat utilization facility 32 and the suction side of the refrigerant circulation pump 38 are connected by a fifth pipe 40, and the discharge side of the refrigerant circulation pump 38 and the LNG evaporator 20 are connected by a sixth pipe 42.

第六配管42には配管温度を計測するために第六配管温度センサ44が設置されている。 A sixth pipe temperature sensor 44 is installed in the sixth pipe 42 to measure the pipe temperature.

第一配管温度センサ16、第二配管温度センサ26、LNG蒸発器温度センサ28、第四配管温度センサ36および第六配管温度センサ44の計測値を基にLNG貯槽払出遮断弁18の開度制御と冷媒循環ポンプ38の起動および停止を制御することのできる制御部46が備えられている。 Opening control of the LNG storage tank discharge shutoff valve 18 based on the measured values of the first pipe temperature sensor 16, the second pipe temperature sensor 26, the LNG evaporator temperature sensor 28, the fourth pipe temperature sensor 36, and the sixth pipe temperature sensor 44. A control unit 46 capable of controlling the start and stop of the refrigerant circulation pump 38 is provided.

次に図2はLNG冷熱回収システムの起動時のフローを示している。 Next, FIG. 2 shows the flow at the time of starting the LNG cold heat recovery system.

第一配管温度センサ16または第二配管温度センサ26で計測された温度が予め設定した温度以下(図2では−130℃以下)となった場合であってかつ、LNG蒸発器温度センサ28で計測された温度が予め設定した温度以下(図2では−40℃以下)または予め設定した時間以内に所定の温度低下が計測された場合(図2では10分以内に2℃以上低下)には、LNGの使用が開始されたと判断できるので、制御部46は頻繁な発停を防ぐために設定された所定の時間の経過後(図2では20分)に冷媒循環ポンプ38を起動し、LNG貯槽払出遮断弁18を閉める制御を行う。 When the temperature measured by the first pipe temperature sensor 16 or the second pipe temperature sensor 26 is equal to or lower than the preset temperature (-130 ° C or lower in FIG. 2), and is measured by the LNG evaporator temperature sensor 28. When the set temperature is below the preset temperature (-40 ° C or less in FIG. 2) or when the predetermined temperature drop is measured within the preset time (2 ° C or more drop within 10 minutes in FIG. 2). Since it can be determined that the use of LNG has started, the control unit 46 starts the refrigerant circulation pump 38 after a predetermined time (20 minutes in FIG. 2) set to prevent frequent start and stop, and discharges the LNG storage tank. Control is performed to close the shutoff valve 18.

この制御により、LNGは第二配管22を通ってLNG蒸発器20に送られ、LNG蒸発器20の中で冷媒と熱交換(つまり加熱)され、液相から気相へ変化する。 By this control, LNG is sent to the LNG evaporator 20 through the second pipe 22, and heat exchange (that is, heating) with the refrigerant in the LNG evaporator 20 to change from the liquid phase to the gas phase.

このように図2に記載のフローによりLNG冷熱回収システム100はLNGの使用開始を検知し、自律的に冷熱回収運転を開始する。 As described above, the LNG cold heat recovery system 100 detects the start of use of LNG according to the flow shown in FIG. 2 and autonomously starts the cold heat recovery operation.

なおこの発明に係るLNG冷熱回収システム100ではLNGの持つ冷熱は全て回収するというものではなく、ある程度の冷熱が回収できればよい。このLNG冷熱回収システム100で気化しきれなかったLNGはLNG気化器12に送られ、すべて気化されることになる。 The LNG cold heat recovery system 100 according to the present invention does not recover all the cold heat of LNG, but it is sufficient if a certain amount of cold heat can be recovered. The LNG that cannot be completely vaporized by the LNG cold heat recovery system 100 is sent to the LNG vaporizer 12, and all of it is vaporized.

冷媒として塩化メチレン(ジクロロメタン)などが使用されるが、冷媒は使用される温度やLNG冷熱回収システム100と冷熱利用設備32の距離などを考慮して決定される。 Methylene chloride (dichloromethane) or the like is used as the refrigerant, and the refrigerant is determined in consideration of the temperature used and the distance between the LNG cold heat recovery system 100 and the cold heat utilization facility 32.

図3はLNG冷熱回収システム100が、冷熱回収運転から停止状態に至るフローと、冷熱回収量の最大化および設備保護を図るフローとを示している。 FIG. 3 shows a flow in which the LNG cold heat recovery system 100 goes from the cold heat recovery operation to the stopped state, and a flow for maximizing the cold heat recovery amount and protecting the equipment.

まず冷熱回収運転から冷熱回収運転停止に至るフローでは、LNG蒸発器温度センサ28で計測された温度が予め設定した温度を超えた場合(図3では−40℃超)となった場合であって、第四配管温度センサ36と第六配管温度センサ44の温度差が予め設定した値以下(図3では0.5℃以下)にはとなった場合には、LNGの使用量が減少した、あるいはLNGの使用が停止されたと判断できる。 First, in the flow from the cold recovery operation to the stop of the cold recovery operation, the temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor 28 exceeds the preset temperature (more than -40 ° C in FIG. 3). When the temperature difference between the 4th pipe temperature sensor 36 and the 6th pipe temperature sensor 44 became less than or equal to the preset value (0.5 ° C or less in FIG. 3), the amount of LNG used decreased. Alternatively, it can be determined that the use of LNG has been stopped.

そのため制御部46は冷媒循環ポンプ38を停止し、LNG貯槽払出遮断弁18を開ける制御を行う。 Therefore, the control unit 46 stops the refrigerant circulation pump 38 and controls to open the LNG storage tank discharge shutoff valve 18.

これによりLNGは使用されていたとしても流路の圧力損失の関係からLNG蒸発器20には流れず、第一配管14を通ってそのままLNG気化器12に投入され、LNG冷熱回収システム100は停止状態となる。 As a result, even if LNG is used, it does not flow to the LNG evaporator 20 due to the pressure loss in the flow path, but is directly input to the LNG vaporizer 12 through the first pipe 14, and the LNG cold heat recovery system 100 is stopped. It becomes a state.

一方、LNG蒸発器温度センサ28で計測された温度が予め設定した温度以下の場合(図3では−40℃以下)であれば引き続きLNGは使用されていると判断できる。 On the other hand, if the temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor 28 is equal to or lower than the preset temperature (−40 ° C. or lower in FIG. 3), it can be determined that LNG is still used.

この場合に第六配管温度センサ44の計測値が予め設定した値より高ければ(図3では−45℃)、LNG冷熱回収システム100にはまだ冷熱を回収できる余地があるので制御部46はLNG貯槽払出遮断弁18を全閉にする。 In this case, if the measured value of the sixth pipe temperature sensor 44 is higher than the preset value (−45 ° C. in FIG. 3), the LNG cold heat recovery system 100 still has room for recovering cold heat, so the control unit 46 is LNG. The storage tank discharge shutoff valve 18 is fully closed.

これにより全量のLNGをLNG冷熱回収システム100に流すことになり、LNG冷熱の持つ冷熱を最大限回収することが可能となる。 As a result, the entire amount of LNG is passed through the LNG cold heat recovery system 100, and the cold heat of the LNG cold heat can be recovered to the maximum extent.

しかし第六配管温度センサ44の計測値が予め設定した値より低い場合(図3では−45℃)にはLNG貯槽払出遮断弁18を徐々に開く制御を行う。この制御によりLNGは一部がLNG冷熱回収システム100を通らず、そのままLNG気化器12へ送られる。 However, when the measured value of the sixth pipe temperature sensor 44 is lower than the preset value (−45 ° C. in FIG. 3), the LNG storage tank payout shutoff valve 18 is gradually opened. By this control, a part of LNG does not pass through the LNG cold heat recovery system 100 and is sent to the LNG vaporizer 12 as it is.

これにより過度の冷熱回収を避け、冷媒の温度が低下しすぎることで発生するかもしれない冷媒の凍結や設備の破損を防止することができる。 This avoids excessive cold heat recovery and prevents the refrigerant from freezing and equipment damage that may occur when the temperature of the refrigerant drops too low.

図4はLNG冷熱が多すぎる場合の設備保護を示したフローである。 FIG. 4 is a flow showing equipment protection when there is too much LNG cold heat.

第四配管温度センサ36で計測された温度が予め設定した温度を下回った場合(図4では−60℃)、制御部46はLNG貯槽払出遮断弁18を全開に、冷熱回収ユニット遮断弁24を全閉にする。 When the temperature measured by the fourth piping temperature sensor 36 falls below the preset temperature (-60 ° C in FIG. 4), the control unit 46 fully opens the LNG storage tank discharge shutoff valve 18 and opens the cold heat recovery unit shutoff valve 24. Fully closed.

この制御によりLNG冷熱が多すぎる場合にはLNG冷熱回収システム100にLNGを流さず、全量をLNG貯槽10からLNG気化器12に送ることになる。この制御により緊急時の設備保護を行うことが可能となる。 When the amount of LNG cold heat is too large due to this control, LNG is not flowed to the LNG cold heat recovery system 100, and the entire amount is sent from the LNG storage tank 10 to the LNG vaporizer 12. This control makes it possible to protect equipment in an emergency.

このように本発明に係るLNG冷熱回収システム100は他のシステムからの情報に依存せず、自律的に起動および停止が可能である。更に既設のLNG気化器12が存在する場合であっても既設システムと干渉しないので安価、かつ迅速に導入することが可能である。 As described above, the LNG cold heat recovery system 100 according to the present invention can be started and stopped autonomously without depending on information from other systems. Further, even if the existing LNG vaporizer 12 exists, it does not interfere with the existing system, so that it can be introduced inexpensively and quickly.

以上、実施形態について説明した。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範囲内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The embodiment has been described above. It is clear that a person skilled in the art can come up with various modifications or modifications within the scope of the claims, and these also naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.

本発明は、LNGから天然ガスを生成する際に排出される冷熱を回収することのできるLNG冷熱回収システムとして利用することができる。 The present invention can be used as an LNG cold heat recovery system capable of recovering cold heat discharged when natural gas is generated from LNG.

10:LNG貯槽、12:LNG気化器、14:第一配管、16:第一配管温度センサ、18:LNG貯槽払出遮断弁、20:LNG蒸発器、22:第二配管、24:冷熱回収ユニット遮断弁、26:第二配管温度センサ、28:LNG蒸発器温度センサ、30:第三配管、32:冷熱利用設備、34:第四配管、36:第四配管温度センサ、38:冷媒循環ポンプ、40:第五配管、42:第六配管、44:第六配管温度センサ、46:制御部、100:LNG冷熱回収システム
10: LNG storage tank, 12: LNG vaporizer, 14: 1st pipe, 16: 1st pipe temperature sensor, 18: LNG storage tank discharge shutoff valve, 20: LNG evaporator, 22: 2nd pipe, 24: Cold heat recovery unit Shutoff valve, 26: 2nd pipe temperature sensor, 28: LNG evaporator temperature sensor, 30: 3rd pipe, 32: Cold heat utilization equipment, 34: 4th pipe, 36: 4th pipe temperature sensor, 38: Refrigerator circulation pump , 40: 5th pipe, 42: 6th pipe, 44: 6th pipe temperature sensor, 46: control unit, 100: LNG cold heat recovery system

Claims (5)

天然ガスを冷却して生成されたLNGの冷熱を回収するLNG冷熱回収システムにおいて、
LNG貯槽からLNG気化器の間に設置されたLNGが流れる第一配管と、
前記第一配管の配管内部流体温度を計測するために設置された第一配管温度センサと、
前記第一配管上であって前記第一配管温度センサより下流側に設置されたLNG貯槽払出遮断弁と、
前記第一配管上であって前記LNG貯槽払出遮断弁の上流側で分岐し、前記第一配管とLNG蒸発器を接続する第二配管と、
前記第二配管の配管内部流体温度を計測するために設置された第二配管温度センサと、
前記LNG蒸発器のLNG出口部に設置され、LNG蒸発器内部の温度を計測するLNG蒸発器温度センサと、
前記第一配管上であって前記LNG貯槽払出遮断弁の下流側で前記LNG蒸発器と前記第一配管とを接続する第三配管と、
前記LNG蒸発器と冷熱利用設備を接続し冷媒を移送する第四配管と、
前記冷熱利用設備と冷媒循環ポンプの吸込み側を接続する第五配管と、
前記冷媒循環ポンプの吐出側と前記LNG蒸発器を接続する第六配管から構成され、
前記第一配管温度センサ、前記第二配管温度センサおよび前記LNG蒸発器温度センサの計測値を基に前記LNG貯槽出払遮断弁の開度制御と前記冷媒循環ポンプの起動および停止を制御する制御部を備えることを特徴とするLNG冷熱回収システム。
In an LNG cold heat recovery system that recovers the cold heat of LNG generated by cooling natural gas.
The first pipe through which LNG flows, which is installed between the LNG storage tank and the LNG vaporizer,
The first pipe temperature sensor installed to measure the fluid temperature inside the first pipe,
An LNG storage tank discharge shutoff valve installed on the first pipe and downstream of the first pipe temperature sensor.
A second pipe that branches on the first pipe and is branched on the upstream side of the LNG storage tank discharge shutoff valve and connects the first pipe and the LNG evaporator.
A second pipe temperature sensor installed to measure the fluid temperature inside the second pipe,
An LNG evaporator temperature sensor installed at the LNG outlet of the LNG evaporator and measuring the temperature inside the LNG evaporator.
A third pipe that connects the LNG evaporator and the first pipe on the first pipe and on the downstream side of the LNG storage tank discharge shutoff valve.
The fourth pipe that connects the LNG evaporator and the cold heat utilization equipment and transfers the refrigerant, and
The fifth pipe connecting the cold heat utilization equipment and the suction side of the refrigerant circulation pump,
It is composed of a sixth pipe connecting the discharge side of the refrigerant circulation pump and the LNG evaporator.
Control to control the opening degree of the LNG storage tank withdrawal shutoff valve and start and stop of the refrigerant circulation pump based on the measured values of the first pipe temperature sensor, the second pipe temperature sensor, and the LNG evaporator temperature sensor. An LNG cold heat recovery system characterized by having a unit.
前記制御部は、前記第一配管温度センサまたは前記第二配管温度センサで計測された温度が予め設定した温度以下となった場合であって、前記LNG蒸発器温度センサで計測された温度が予め設定した温度以下または予め設定した時間以内に所定の温度低下が計測された場合には、所定の時間の経過後に前記冷媒循環ポンプを起動し、前記LNG貯槽払出遮断弁を閉める制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のLNG冷熱回収システム。 In the control unit, when the temperature measured by the first pipe temperature sensor or the second pipe temperature sensor becomes equal to or lower than a preset temperature, the temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor is in advance. When a predetermined temperature drop is measured below a set temperature or within a preset time, the refrigerant circulation pump is started after a predetermined time has elapsed, and control is performed to close the LNG storage tank discharge shutoff valve. The LNG cold heat recovery system according to claim 1, characterized by this. 前記第四配管は配管内部流体温度を計測し、前記制御部に伝送する第四配管温度センサを備え、
前記第六配管は配管内部流体温度を計測し、前記制御部に伝送する第六配管温度センサを備え、
前記制御部は、前記LNG蒸発器温度センサで計測された温度が予め設定した温度以上となった場合であって、前記第四配管温度センサと前記第六配管温度センサの温度差が予め設定した値以下となった場合には前記冷媒循環ポンプを停止し、前記LNG貯槽払出遮断弁を開ける制御を行うことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のLNG冷熱回収システム。
The fourth pipe is provided with a fourth pipe temperature sensor that measures the fluid temperature inside the pipe and transmits it to the control unit.
The sixth pipe is provided with a sixth pipe temperature sensor that measures the fluid temperature inside the pipe and transmits it to the control unit.
In the control unit, when the temperature measured by the LNG evaporator temperature sensor becomes equal to or higher than a preset temperature, the temperature difference between the fourth pipe temperature sensor and the sixth pipe temperature sensor is preset. The LNG cold heat recovery system according to claim 1 or 2, wherein when the value is equal to or less than the value, the refrigerant circulation pump is stopped and the LNG storage tank discharge shutoff valve is controlled to be opened.
前記制御部は前記第六配管温度センサの計測値が予め設定した値より低い場合には前記LNG貯槽払出遮断弁を全閉にし、前記第六配管温度センサの計測値が予め設定した値より高い場合には前記LNG貯槽払出遮断弁を徐々に開く制御を行うこと特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のLNG冷熱回収システム。 When the measured value of the sixth pipe temperature sensor is lower than the preset value, the control unit fully closes the LNG storage tank discharge shutoff valve, and the measured value of the sixth pipe temperature sensor is higher than the preset value. The LNG cold heat recovery system according to any one of claims 1 to 3, wherein the LNG storage tank discharge shutoff valve is gradually opened in the case of the case. 前記第二配管には前記制御部で開閉制御を行う冷熱回収ユニット遮断弁が設置され、
前記制御部は前記第四配管温度センサで計測された温度が予め設定した温度を下回った場合、前記LNG貯槽払出遮断弁を全開に、前記冷熱回収ユニット遮断弁を全閉にする制御を行うことを特徴とする請求項4に記載のLNG冷熱回収システム。
A cold heat recovery unit shutoff valve for opening / closing control by the control unit is installed in the second pipe.
When the temperature measured by the fourth pipe temperature sensor falls below a preset temperature, the control unit controls to fully open the LNG storage tank discharge shutoff valve and fully close the cold heat recovery unit shutoff valve. The LNG cold heat recovery system according to claim 4.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022050329A1 (en) 2020-09-03 2022-03-10 東洋インキScホールディングス株式会社 Dispersion of electrically conductive material, dispersion of binder resin-containing electrically conductive material, slurry for electrode film, electrode film, and non-aqueous electrolyte secondary battery

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