JP2021173329A - 再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備 - Google Patents

再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備 Download PDF

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Abstract

【課題】再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備において、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図る。【解決手段】LNGを貯蔵する一時貯蔵タンク41と、高圧ポンプ62a,62b,62c,62d及び気化器63a,63b,63c,63dを有して一時貯蔵タンク41の液化ガスを再ガス化する高圧ガス装置42と、気化器63a,63b,63c,63dに供給する清水(熱媒体)を加熱する加熱装置44とを設ける。【選択図】図2

Description

本発明は、貯蔵タンクから取り出された液化天然ガスをガス化する再ガス化装置及び、この再ガス化装置を備える液化ガス受入貯蔵再ガス化設備、この液化ガス受入貯蔵再ガス化設備を備える発電設備に関するものである。
天然ガスは、環境性に優れ、産出地域の偏在も少ないことから、中長期的な需要拡大が見込まれており、この天然ガスを燃料ガスとして用いる発電設備が各種提案されている。そして、このような発電設備を洋上に建設することも提案されている。この発電設備は、液化天然ガスの貯蔵設備、液化天然ガスの再ガス化設備、そして、天然ガスを用いた発電設備から構成される。
従来の再ガス化設備は、液化天然ガスを所定の圧力まで昇圧すると共に、所定の温度まで加熱した後、発電設備に供給している。このような浮体式再ガス化設備としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。
特許第5254716号公報
上述したように、再ガス化設備は、液化天然ガスを発電設備の使用形態に合わせて、所定の圧力及び所定の温度まで上げる必要があり、その圧力制御や温度制御が困難であるという課題がある。
本発明は、上述した課題を解決するものであり、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図る再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するための本発明の再ガス化装置は、液化ガスを貯蔵する一時貯蔵タンクと、高圧ポンプ及び気化器を有して前記一時貯蔵タンクの液化ガスを再ガス化する高圧ガス装置と、前記気化器に供給する熱媒体を加熱する加熱装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、加熱装置は、気化器に供給する熱媒体を加熱し、高圧ガス装置は、一時貯蔵タンクに貯蔵されている液化ガスを高圧ポンプにより昇圧した後、気化器により気化することで再ガス化する。そのため、液化ガスを適正に再ガス化することができ、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図ることができる。
本発明の再ガス化装置では、前記加熱装置と前記気化器に循環する熱媒体循環経路が設けられることを特徴としている。
従って、加熱装置と気化器に循環する熱媒体循環経路を設けることから、熱媒体の循環経路を閉ループとすることで、熱媒体への異物の混入を抑制することができると共に、熱回収効率を向上することができる。
本発明の再ガス化装置では、前記加熱装置は、前記一時貯蔵タンクの液化ガスから発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、前記燃焼装置の排ガスと前記熱媒体循環経路を通る熱媒体との間で熱交換する第1熱交換器とを有することを特徴としている。
従って、ボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、燃焼装置の排ガスと熱媒体との間で熱交換する第1熱交換器とにより加熱装置を構成することから、ボイルオフガスの燃焼により発生した熱の回収を行うことで燃料コストの増加を抑制することができると共に、燃焼装置の排ガスにより昇温した熱媒体により液化ガスを効率良く再ガス化することができる。
本発明の再ガス化装置では、前記加熱装置は、ガスタービンの吸気と前記熱媒体循環経路を通る熱媒体との間で熱交換する第2熱交換器を有することを特徴としている。
従って、ガスタービンの吸気と熱媒体との間で熱交換する第2熱交換器により加熱装置を構成することから、熱媒体により吸気の温度を低下させてガスタービンの効率を向上することができると共に、吸気の熱を回収して昇温した熱媒体により液化ガスを効率良く再ガス化することができる。
本発明の再ガス化装置では、前記熱媒体循環経路は、前記ガスタービンの吸気に対して熱媒体を噴霧する噴霧装置が設けられることを特徴としている。
従って、噴霧装置によりガスタービンの吸気に熱媒体を噴霧することから、吸気の温度を低下させると共に吸気の湿度が最適値とすることができ、ガスタービンの出力を向上することができる。
本発明の再ガス化装置では、前記高圧ガス装置により再ガス化されたガスを貯蔵するガス貯蔵装置が設けられることを特徴としている。
従って、再ガス化されたガスをガス貯蔵装置に貯蔵することから、再ガス化されたガスの供給先の運転状態に応じて、ガス貯蔵装置に貯蔵されたガスを最適なタイミングで、且つ、最適な量を所定の供給先に供給することができる。
本発明の再ガス化装置では、前記ガス貯蔵装置のガスを供給するガス供給経路と、前記ガス供給経路に設けられてガスを減圧する減圧弁と、前記減圧弁により減圧されたガスを昇温する第3熱交換器とが設けられることを特徴としている。
従って、ガス供給経路に減圧弁と第3熱交換器を設けることから、再ガス化されたガスの供給先の運転状態に応じて、供給するガスの圧力と温度を最適値として所定の供給先に供給することができる。
本発明の再ガス化装置では、海水を前記加熱装置から前記気化器に供給する熱媒体供給経路が設けられることを特徴としている。
従って、熱媒体として海水を用いることから、別途清水などを用意する必要がなく、運転コストの増加を抑制することができる。
また、本発明の液化ガス受入貯蔵再ガス化設備は、液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガス貯蔵タンクの液化ガスを再ガス化する前記再ガス化装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、再ガス化装置は、貯蔵タンクに貯蔵された液化ガスを再ガス化することから、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図ることができると共に、設備を一体化して作業性の向上を図ることができる。
また、本発明の発電設備は、前記液化ガス受入貯蔵再ガス化設備と、前記液化ガス受入貯蔵再ガス化設備により再ガス化されたガスを燃料ガスとして用いて発電を行う発電装置と、を備えることを特徴とするものである。
従って、液化ガス受入貯蔵再ガス化設備により再ガス化されたガスを発電設備に供給して駆動し、発電を行うことから、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図ることができると共に、設備を一体化して作業性の向上を図ることができる。
本発明の再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備によれば、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図ることができる。
図1は、第1実施形態の発電設備を表す概略構成図である。 図2は、第1実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。 図3は、第2実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。 図4は、第3実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。 図5は、第4実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。
以下、添付図面を参照して、本発明に係る再ガス化装置及び液化ガス受入貯蔵再ガス化設備及び発電設備の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の発電設備を表す概略構成図である。
第1実施形態において、図1に示すように、発電設備10は、浮体式LNG受入貯蔵設備(FSU: floating storage unit)11と、浮体式LNG再ガス化設備(FRU: floating regasification unit)12と、浮体式発電設備(FPPU: floating power plant unit)13とを備えている。
浮体式LNG受入貯蔵設備11は、例えば、洋上に浮かぶ浮体21と、浮体21上に設置された液化天然ガス貯蔵タンク22とから構成されている。LNG輸送船14は、液化天然ガス(以下、LNGと称する。)を貯蔵する複数の貯蔵タンク23を備えている。浮体式LNG受入貯蔵設備11は、LNG輸送船14が係留され、且つ、連結された状態で、液化天然ガス貯蔵タンク22とLNG輸送船14の貯蔵タンクとを連結配管24により連結する。そして、LNG輸送船14の貯蔵タンク23に貯蔵されているLNGを連結配管24から浮体式LNG受入貯蔵設備11の液化天然ガス貯蔵タンク22に移送する。浮体式LNG受入貯蔵設備11は、液化天然ガス貯蔵タンク22でLNGを受け入れて貯蔵する。
浮体式LNG再ガス化設備12は、例えば、洋上に浮かぶ浮体25と、浮体25上に設置された液化天然ガス再ガス化装置(以下、再ガス化装置と称する。)26とから構成されている。浮体式LNG再ガス化設備12は、浮体式LNG受入貯蔵設備11に隣接した位置で、海底に係留、または、杭の打設により配置されている。浮体式LNG再ガス化設備12は、浮体式LNG受入貯蔵設備11と連結された状態で、再ガス化装置26と液化天然ガス貯蔵タンク22とを連結配管27により連結する。そして、浮体式LNG受入貯蔵設備11の液化天然ガス貯蔵タンク22に貯蔵されているLNGを連結配管27から再ガス化装置26に移送する。浮体式LNG再ガス化設備12は、再ガス化装置26でLNGを再ガス化の処理を実施して天然ガスを生成する。
浮体式発電設備13は、例えば、洋上に浮かぶ浮体28と、浮体28上に設置された発電装置29とから構成されている。浮体式発電設備13は、再ガス化装置26に隣接した位置で、海底に係留、または、杭の打設により配置されている。浮体式発電設備13は、浮体式LNG再ガス化設備12と連結された状態で、発電装置29と再ガス化装置26とを連結配管30により連結する。そして、浮体式LNG再ガス化設備12で再ガス化された天然ガスを連結配管30から発電装置29に移送する。浮体式発電設備13は、天然ガスを燃料ガスとして発電装置29を運転し、発電を行う。ここで、発電装置29としては、例えば、ガスエンジンやガスタービンなどが適用される。
図2は、第1実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。
図2に示すように、再ガス化装置26は、一時貯蔵タンク41と、高圧ガス装置42と、ガス貯蔵装置43と、加熱装置44とを備えている。
一時貯蔵タンク41は、内側タンク51の外側に所定隙間を空けて外側タンク52が設けられて構成されている。内側タンク51は、内部空間にLNGが貯蔵される。外側タンク52は、内側タンク51との隙間空間に冷却ガスが充填される。一時貯蔵タンク41(内側タンク51)は、下部にLNG供給ラインL1が接続されると共に、上部とLNG供給ラインL1を接続するLNG戻しラインL2が設けられている。そして、LNG供給ラインL1とLNG戻しラインL2にそれぞれ開閉弁53,54が設けられている。LNG供給ラインL1は、コネクタ55を介して浮体式LNG受入貯蔵設備11の液化天然ガス貯蔵タンク22(いずれも図1参照)からのLNG移送ライン(図示略)に連結可能であり、液化天然ガス貯蔵タンク22からLNGが一時貯蔵タンク41に移送される。この場合、液化天然ガス貯蔵タンク22に貯蔵された高圧のLNGが減圧されて一時貯蔵タンク41に移送されることで、一時貯蔵タンク41は、低圧のLNGを貯蔵する。
また、一時貯蔵タンク41(内側タンク51)は、下部と上部を接続するLNG循環供給ラインL3が設けられると共に、LNG循環供給ラインL3にボイルオフガス排出ラインL4が接続されている。そして、LNG循環供給ラインL3に開閉弁56が設けられている。一時貯蔵タンク41は、LNGを冷却して貯蔵するが、一部が気化してボイルオフガス(余剰燃料ガス)となり、内部の圧力が上昇する。そのため、一時貯蔵タンク41内のボイルオフガスをボイルオフガス排出ラインL4により外部に排出する。更に、一時貯蔵タンク41(内側タンク51)は、下部にLNG排出ラインL5が接続され、LNG排出ラインL5に流量調整弁57が設けられている。
高圧ガス装置42は、複数(本実施形態では、4個)の高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dから構成されている。高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dは、同様の構成をなし、高圧ポンプ62a,62b,62c,62dと、気化器63a,63b,63c,63dを有している。LNG排出ラインL5は、上流部が一時貯蔵タンク41に接続され、下流部が複数(本実施形態では、4個)に分岐され、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dにそれぞれ接続されている。高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dは、LNGを高圧ポンプ62a,62b,62c,62dによって液相のまま昇圧した後、気化器63a,63b,63c,63dによってガス化して天然ガスを生成する。
天然ガス供給ラインL6は、上流部が複数(本実施形態では、4個)に分岐され、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dにそれぞれ接続されている。天然ガス供給ラインL6は、減圧弁64、第3熱交換器65、流量計66、流量調整弁67が設けられている。天然ガス供給ラインL6は、コネクタ68を介して浮体式発電設備13の発電装置29(いずれも図1参照)の天然ガス移送ライン(図示略)に連結可能であり、天然ガスを発電装置29に供給可能である。
ガス貯蔵装置43は、複数(本実施形態では、4個)のガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dから構成されている。ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dは、同様の構成をなしている。天然ガス貯蔵ラインL7は、一端部が天然ガス供給ラインL6における減圧弁64より上流側に接続され、他端部が複数(本実施形態では、4個)に分岐され、ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに接続されている。天然ガス貯蔵ラインL7は、ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dへの分岐ラインに開閉弁72a,72b,72c,72dが設けられている。
加熱装置44は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに供給する熱媒体としての清水を加熱するものであり、第1実施形態では、ボイルオフガスの燃焼装置を適用している。加熱装置44は、吸気部81と、燃焼部82と、排気部(第1熱交換器)83とを有している。ボイルオフガス排出ラインL4は、上流部がLNG循環供給ラインL3に接続され、下流部が第1ボイルオフガス排出ラインL8と第2ボイルオフガス排出ラインL9に分岐する。第1ボイルオフガス排出ラインL8は、下流部が加熱装置44の燃焼部82に接続され、開閉弁84が設けられている。第2ボイルオフガス排出ラインL9は、下流部が天然ガス供給ラインL6における減圧弁64より上流側に接続され、開閉弁85が設けられている。
また、加熱装置44は、吸気部81に空気取込ラインL10が接続され、排気部83に熱媒体循環経路を構成する循環ラインL11が接続されている。循環ラインL11は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに接続されている。また、循環ラインL11は、気化器63a,63b,63c,63dより下流側に貯留部86と、循環ポンプ87が設けられている。
加熱装置44は、空気取込ラインL10から吸気部81に空気が供給され、燃焼部82に吸気部81から空気が供給されると共に、第1ボイルオフガス排出ラインL8からボイルオフガスが供給され、燃焼部82で空気とボイルオフガスの混合気が燃焼する。排気部83は、例えば、二重筒形状をなし、内側通路に燃焼ガスが流通し、外側通路に清水が流通することで、外側通路を流れる清水が内側通路を流れる燃焼ガスの熱を回収することで、清水を加熱する。加熱装置44で加熱された清水(高温水)は、循環ラインL11を通して高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに送られる。
そのため、一時貯蔵タンク41は、浮体式LNG受入貯蔵設備11(図1参照)からLNG供給ラインL1によりLNGが供給されて貯蔵される。このとき、一時貯蔵タンク41は、内部のLNGの一部が気化してボイルオフガスが発生し、このボイルオフガスがLNG循環供給ラインL3、ボイルオフガス排出ラインL4、第1ボイルオフガス排出ラインL8により加熱装置44に供給される。すると、加熱装置44は、空気取込ラインL10から吸気部81に空気が供給され、燃焼部82に吸気部81から空気が供給されると共に、第1ボイルオフガス排出ラインL8からボイルオフガスが供給され、燃焼部82で空気とボイルオフガスの混合気が燃焼する。排気部83は、循環ラインL11を流れる清水が燃焼ガスの熱を回収することで加熱される。加熱装置44で加熱された清水は、高温水にとなって循環ラインL11により高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに送られる。
高圧ガス装置42は、LNG排出ラインL5から流量調整弁57により流量調整されたLNGが供給される。高圧ガス装置42は、LNGを高圧ポンプ62a,62b,62c,62dによって液相のまま昇圧した後、気化器63a,63b,63c,63dによってガス化して天然ガスを生成する。このとき、気化器63a,63b,63c,63dは、加熱装置44で昇温された高温水が循環ラインL11により供給されることで、この高温水によりLNGを気化する。そして、使用済の清水は、貯留部86に貯留された後、循環ポンプ87により加熱装置44に戻される。
高圧ガス装置42で生成された天然ガスは、天然ガス供給ラインL6及び天然ガス貯蔵ラインL7によりガス貯蔵装置43を構成するガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵される。ガス貯蔵装置43は、ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵された天然ガスを浮体式発電設備13(図1参照)に供給する。このとき、天然ガスは、発電装置29(図1参照)の運転状態に減圧弁64、第3熱交換器65、流量調整弁67が調整される。即ち、天然ガスは、減圧弁64により減圧され、第3熱交換器65により昇温され、流量計66及び流量調整弁67により流量調整されることで、発電装置29が燃料ガスとして必要な圧力、温度、供給量となる。
このように第1実施形態の再ガス化装置にあっては、LNGを貯蔵する一時貯蔵タンク41と、高圧ポンプ62a,62b,62c,62d及び気化器63a,63b,63c,63dを有して一時貯蔵タンク41の液化ガスを再ガス化する高圧ガス装置42と、気化器63a,63b,63c,63dに供給する清水(熱媒体)を加熱する加熱装置44とを設けている。
従って、加熱装置44は、気化器63a,63b,63c,63dに供給する清水を加熱し、高圧ガス装置42は、一時貯蔵タンク41に貯蔵されているLNGを高圧ポンプ62a,62b,62c,62dにより昇圧した後、気化器63a,63b,63c,63dにより気化することで再ガス化する。そのため、LNGを適正に再ガス化することができ、再ガス化における圧力制御や温度制御の制御性の向上を図ることができる。
第1実施形態の再ガス化装置では、加熱装置44と気化器63a,63b,63c,63dに循環する循環ライン(熱媒体循環経路)L11を設けている。従って、清水の循環経路を閉ループとすることで、清水への異物の混入を抑制することができると共に、清水からの熱回収効率を向上することができる。
第1実施形態の再ガス化装置では、加熱装置44として、一時貯蔵タンク41のLNGから発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼部(燃焼装置)82と、燃焼部82の排ガスと循環ラインL11を通る清水との間で熱交換する排気部(第1熱交換器)83とを設けている。従って、ボイルオフガスの燃焼により発生した熱の回収を行うことで燃料コストの増加を抑制することができると共に、排ガスにより昇温した清水によりLNGを効率良く再ガス化することができる。
第1実施形態の再ガス化装置では、高圧ガス装置42により再ガス化された天然ガスを貯蔵するガス貯蔵装置43を設けている。従って、再ガス化された天然ガスの供給先の運転状態に応じて、ガス貯蔵装置43に貯蔵された天然ガスを最適なタイミングで、且つ、最適な量を所定の供給先に供給することができる。
第1実施形態の再ガス化装置では、ガス貯蔵装置43の天然ガスを供給する天然ガス供給ラインL6と、天然ガス供給ラインL6に設けられて天然ガスを減圧する減圧弁64と、減圧弁64により減圧されたガスを昇温する第3熱交換器65とが設けられる。従って、再ガス化された天然ガスの供給先の運転状態に応じて、供給する天然ガスの圧力と温度を最適値として所定の供給先に供給することができる。
また、第1実施形態の液化ガス受入貯蔵再ガス化設備は、LNGを貯蔵する液化天然ガス貯蔵タンク22と、液化天然ガス貯蔵タンク22の液化ガスを再ガス化する再ガス化装置26とを設けている。
また、第1実施形態の発電設備は、液化天然ガス貯蔵タンク22と、再ガス化装置26と、再ガス化された天然ガスを燃料ガスとして用いて発電を行う発電装置29とを設けている。
従って、浮体式LNG受入貯蔵設備11、浮体式LNG再ガス化設備12と、浮体式発電設備13を必要に応じて一体化することで、作業性の向上を図ることができる。
[第2実施形態]
図3は、第2実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第2実施形態において、図3に示すように、再ガス化装置26Aは、一時貯蔵タンク41と、高圧ガス装置42と、ガス貯蔵装置43と、加熱装置91とを備えている。
加熱装置91は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに供給する熱媒体としての清水を加熱するものであり、第2実施形態では、発電装置29を構成するガスタービン100を適用している。ガスタービン100は、圧縮機101と、燃焼器102と、タービン103とを有している。圧縮機101とタービン103は、回転軸104により一体回転可能に連結され、この回転軸104に発電機105が連結されている。圧縮機101は、空気取り込みラインL21から取り込んだ空気を圧縮する。燃焼器102は、圧縮機101から圧縮空気供給ラインL22を通して供給された圧縮空気と、燃料ガス供給ラインL23から供給された燃料ガスとを混合して燃焼する。タービン103は、燃焼器102から燃焼ガス供給ラインL24を通して供給された燃焼ガスにより回転駆動し、排ガス排出ラインL25から排ガスを排出する。発電機105は、タービン103が回転することで伝達される回転力により発電する。
加熱装置91は、第1循環ラインL11が設けられている。第1循環ラインL11は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに接続されている。そして、循環ラインL11は、気化器63a,63b,63c,63dより下流側に貯留部86と、循環ポンプ87が設けられている。
また、加熱装置91は、ガスタービン100の空気取り込みラインL21に吸気冷却装置(第2熱交換器)111が設けられており、吸気冷却装置111に熱媒体循環経路を構成する第2循環ラインL12が設けられている。第2循環ラインL12は、貯留部86と吸気冷却装置111との間に循環ポンプ112が設けられている。循環ポンプ112を駆動することで、貯留部86の清水を第2循環ラインL12に循環し、吸気冷却装置111により空気取り込みラインL21を流れる吸気と熱交換することで冷却し、吸気を冷却して昇温した清水が貯留部86に戻される。
また、第2循環ラインL12は、吸気冷却装置111と貯留部86との間に第4熱交換器113が設けられている。第4熱交換器113は、吸気冷却装置111から貯留部86に戻る清水と、海水ラインL14を流れる海水との間で熱交換することで、清水を冷却するものである。更に、第2循環ラインL12は、第4熱交換器113を迂回する迂回ラインL13が設けられており、迂回ラインL13の下流端と第2循環ラインL12との合流部に三方弁114が設けられている。清水の温度に応じて第4熱交換器113が必要な場合は、三方弁114により迂回ラインL13を閉止し、第4熱交換器113が必要ない場合は、三方弁114により迂回ラインL13を開放する。
そのため、一時貯蔵タンク41は、浮体式LNG受入貯蔵設備11(図1参照)からLNG供給ラインL1によりLNGが供給されて貯蔵される。高圧ガス装置42は、LNG排出ラインL5から流量調整弁57により流量調整されたLNGが供給される。高圧ガス装置42は、LNGを高圧ポンプ62a,62b,62c,62dによって液相のまま昇圧した後、気化器63a,63b,63c,63dによってガス化して天然ガスを生成する。このとき、気化器63a,63b,63c,63dは、第1循環ラインL11を循環する清水によりLNGを気化する。
一方、発電装置29を構成するガスタービン100にて、圧縮機101が空気取り込みラインL21から取り込んだ空気を圧縮し、燃焼器102が圧縮空気供給ラインL22から供給された圧縮空気と、燃料ガス供給ラインL23から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン103が燃焼ガス供給ラインL24を通して供給された燃焼ガス(排ガス)により回転駆動し、発電機105が発電する。このとき、空気取り込みラインL21から圧縮機101に取り込まれる空気(吸気)は、吸気冷却装置111で第2循環ラインL12を循環する清水により冷却され、清水が昇温される。そのため、気化器63a,63b,63c,63dは、吸気冷却装置111で昇温された清水によりLNGを気化することができる。
高圧ガス装置42で生成された天然ガスは、天然ガス供給ラインL6及び天然ガス貯蔵ラインL7によりガス貯蔵装置43を構成するガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵される。ガス貯蔵装置43は、ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵された天然ガスを浮体式発電設備13(図1参照)に供給する。このとき、天然ガスは、発電装置29(図1参照)の運転状態に減圧弁64、第3熱交換器65、流量調整弁67が調整される。
このように第2実施形態の再ガス化装置にあっては、加熱装置91として、ガスタービン100の吸気と第2循環ラインL12を通る清水との間で熱交換する第2熱交換器としての吸気冷却装置111を設けている。
従って、ガスタービン100の吸気と清水との間で熱交換することで吸気を冷却する一方で、清水を加熱することとなり、吸気の温度を低下させてガスタービン100の効率を向上することができると共に、吸気の熱を回収して昇温した清水により液化ガスを効率良く再ガス化することができる。
[第3実施形態]
図4は、第3実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第3実施形態において、図4に示すように、再ガス化装置26Bは、一時貯蔵タンク41と、高圧ガス装置42と、ガス貯蔵装置43と、加熱装置91Bとを備えている。
加熱装置91Bは、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに供給する熱媒体としての清水を加熱するものであり、第3実施形態では、第2実施形態と同様に、発電装置29を構成するガスタービン100を適用している。
加熱装置91Bは、第1循環ラインL11と第2循環ラインL12が設けられている。第1循環ラインL11は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに接続され、貯留部86と循環ポンプ87が設けられている。第2循環ラインL12は、吸気冷却装置111に接続され、貯留部86と循環ポンプ112が設けられている。
また、吸気冷却装置111は、第2循環ラインL12における循環ポンプ112と吸気冷却装置111との間から噴霧ラインL15が分岐され、噴霧ラインL15に噴霧装置121が設けられている。この噴霧装置121は、圧縮空気供給ラインL22における吸気冷却装置111より下流側で圧縮機101に取り込まれる吸気(空気)に対して清水を噴霧するものである。この場合、噴霧ラインL15に開閉弁を設けることで、必要時のみに吸気に清水を噴霧するように構成してもよい。
なお、高圧ガス装置42によるLNGの再ガス化処理は、第2実施形態とほぼ同様であることから、説明は省略する。
このように第3実施形態の再ガス化装置にあっては、第2循環ラインL12から噴霧ラインL15を分岐し、噴霧ラインL15に吸気(空気)に対して清水を噴霧する噴霧装置121を設けている。
従って、噴霧装置121によりガスタービン100の吸気に清水を噴霧することから、吸気の温度を低下させると共に吸気の湿度が最適値とすることができ、ガスタービン100の出力を向上することができる。
[第4実施形態]
図5は、第4実施形態の再ガス化装置を表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
第4実施形態において、図5に示すように、再ガス化装置26Cは、一時貯蔵タンク41と、高圧ガス装置42と、ガス貯蔵装置43と、加熱装置91とを備えている。
加熱装置91は、高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに供給する熱媒体としての海水を加熱するものであり、第4実施形態では、第2実施形態と同様に、発電装置29を構成するガスタービン100を適用している。
加熱装置91は、熱媒体供給経路としての取込ラインL16と排出ラインL17が設けられている。取込ラインL16は、上流部が海洋に接続され、下流部が高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに接続され、取込ポンプ131と貯留部86と循環ポンプ87が設けられている。排出ラインL17は、上流部が高圧ガスユニット61a,61b,61c,61dの気化器63a,63b,63c,63dに接続され、下流部が海洋に接続されている。また、加熱装置91は、熱媒体循環経路としての循環ラインL12が設けられており、循環ラインL12は、吸気冷却装置111に接続され、貯留部86と循環ポンプ112が設けられている。
そのため、一時貯蔵タンク41は、浮体式LNG受入貯蔵設備11(図1参照)からLNG供給ラインL1によりLNGが供給されて貯蔵される。高圧ガス装置42は、LNG排出ラインL5から流量調整弁57により流量調整されたLNGが供給される。高圧ガス装置42は、LNGを高圧ポンプ62a,62b,62c,62dによって液相のまま昇圧した後、気化器63a,63b,63c,63dによってガス化して天然ガスを生成する。このとき、気化器63a,63b,63c,63dは、取込ラインL16から供給される海水によりLNGを気化する。
一方、発電装置29を構成するガスタービン100にて、圧縮機101が空気取り込みラインL21から取り込んだ空気を圧縮し、燃焼器102が圧縮空気供給ラインL22から供給された圧縮空気と、燃料ガス供給ラインL23から供給された燃料ガスとを混合して燃焼し、タービン103が燃焼ガス供給ラインL24を通して供給された燃焼ガス(排ガス)により回転駆動し、発電機105が発電する。このとき、空気取り込みラインL21から圧縮機101に取り込まれる空気(吸気)は、吸気冷却装置111で循環ラインL12を循環する海水により冷却され、海水が昇温される。そのため、気化器63a,63b,63c,63dは、吸気冷却装置111で昇温された海水によりLNGを気化することができる。
高圧ガス装置42で生成された天然ガスは、天然ガス供給ラインL6及び天然ガス貯蔵ラインL7によりガス貯蔵装置43を構成するガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵される。ガス貯蔵装置43は、ガス貯蔵ボトル71a,71b,71c,71dに貯蔵された天然ガスを浮体式発電設備13(図1参照)に供給する。このとき、天然ガスは、発電装置29(図1参照)の運転状態に減圧弁64、第3熱交換器65、流量調整弁67が調整される。
このように第4実施形態の再ガス化装置にあっては、熱媒体として海水を利用し、この海水をガスタービン100の吸気により昇温し、昇温された海水を高圧ガス装置42に供給している。
従って、熱媒体として海水を用いることから、別途清水などを製造する装置を用意する必要がなく、設備コストや運転コストの増加を抑制することができる。
なお、上述した実施形態では、発電設備10を、浮体式LNG受入貯蔵設備11と浮体式LNG再ガス化設備12と浮体式発電設備13から構成したが、浮体式LNG受入貯蔵設備11と浮体式LNG再ガス化設備12を一つの浮体に設置した浮体式LNG受入貯蔵再ガス化設備(FSRU: floating storage and regasification unit)としたり、浮体式LNG受入貯蔵設備11と浮体式LNG再ガス化設備12と浮体式発電設備13を一つの浮体に設置した浮体式LNG受入貯蔵発電設備(FSPPU: floating storage and power plant unit)としたりしてもよい。
10 発電設備
11 浮体式LNG受入貯蔵設備(液化ガス受入貯蔵設備)
12 浮体式LNG再ガス化設備
13 浮体式発電設備
14 LNG輸送船
21,25,28 浮体
22 液化天然ガス貯蔵タンク
23 貯蔵タンク
24,27,30 連結配管
26 液化天然ガス再ガス化装置(再ガス化装置)
29 発電装置
41 一時貯蔵タンク
42 高圧ガス装置
43 ガス貯蔵装置
44,91 加熱装置
51 内側タンク
52 外側タンク
53,54,56,72a,72b,72c,72d,84,85 開閉弁
55,68 コネクタ
57 流量調整弁
61a,61b,61c,61d 高圧ガスユニット
62a,62b,62c,62d 高圧ポンプ
63a,63b,63c,63d 気化器
64 減圧弁
65 第3熱交換器
66 流量計
67 流量調整弁
71a,71b,71c,71d ガス貯蔵ボトル
81 吸気部
82 燃焼部
83 排気部(第1熱交換器)
86 貯留部
87,112 循環ポンプ
100 ガスタービン
101 圧縮機
102 燃焼器
103 タービン
104 回転軸
105 発電機
111 吸気冷却装置(第2熱交換器)
113 第4熱交換器
114 三方弁
121 噴霧装置
131 取込ポンプ
L1 LNG供給ライン
L2 LNG戻しライン
L3 LNG循環供給ライン
L4 ボイルオフガス排出ライン
L5 LNG排出ライン
L6 天然ガス供給ライン
L7 天然ガス貯蔵ライン
L8 第1ボイルオフガス排出ライン
L9 第2ボイルオフガス排出ライン
L10 空気取込ライン
L11 循環ライン、第1循環ライン(熱媒体循環経路)
L12 循環ライン、第2循環ライン(熱媒体循環経路)
L13 迂回ライン
L14 海水ライン
L15 噴霧ライン
L16 取込ライン(熱媒体供給経路)
L17 排出ライン
L21 空気取り込みライン
L22 圧縮空気供給ライン
L23 燃料ガス供給ライン
L24 燃焼ガス供給ライン
L25 排ガス排出ライン

Claims (10)

  1. 液化ガスを貯蔵する一時貯蔵タンクと、
    高圧ポンプ及び気化器を有して前記一時貯蔵タンクの液化ガスを再ガス化する高圧ガス装置と、
    前記気化器に供給する熱媒体を加熱する加熱装置と、
    を備えることを特徴とする再ガス化装置。
  2. 前記加熱装置と前記気化器に循環する熱媒体循環経路が設けられることを特徴とする請求項1に記載の再ガス化装置。
  3. 前記加熱装置は、前記一時貯蔵タンクの液化ガスから発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、前記燃焼装置の排ガスと前記熱媒体循環経路を通る熱媒体との間で熱交換する第1熱交換器とを有することを特徴とする請求項2に記載の再ガス化装置。
  4. 前記加熱装置は、ガスタービンの吸気と前記熱媒体循環経路を通る熱媒体との間で熱交換する第2熱交換器を有することを特徴とする請求項2に記載の再ガス化装置。
  5. 前記熱媒体循環経路は、前記ガスタービンの吸気に対して熱媒体を噴霧する噴霧装置が設けられることを特徴とする請求項4に記載の再ガス化装置。
  6. 前記高圧ガス装置により再ガス化されたガスを貯蔵するガス貯蔵装置が設けられることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の再ガス化装置。
  7. 前記ガス貯蔵装置のガスを供給するガス供給経路と、前記ガス供給経路に設けられてガスを減圧する減圧弁と、前記減圧弁により減圧されたガスを昇温する第3熱交換器とが設けられることを特徴とする請求項6に記載の再ガス化装置。
  8. 海水を前記加熱装置から前記気化器に供給する熱媒体供給経路が設けられることを特徴とする請求項1に記載の再ガス化装置。
  9. 液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンクと、
    前記液化ガス貯蔵タンクの液化ガスを再ガス化する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の再ガス化装置と、
    を備えることを特徴とする液化ガス受入貯蔵再ガス化設備。
  10. 請求項9の液化ガス受入貯蔵再ガス化設備と、
    前記液化ガス受入貯蔵再ガス化設備により再ガス化されたガスを燃料ガスとして用いて発電を行う発電装置と、
    を備えることを特徴とする発電設備。
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