JP2022137961A - Cold recovery system and ship or floating body - Google Patents

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亮 ▲高▼田
Akira Takada
英司 齋藤
Eiji Saito
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    • F17C9/02Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure with change of state, e.g. vaporisation
    • F17C9/04Recovery of thermal energy

Abstract

To provide a cold recovery system that can improve the output and reliability of the cold recovery system, and a ship or a floating body.SOLUTION: A cold recovery system comprises: a first heat exchanger constituted so as to vaporize liquefied gas; a liquefied gas supply line for supplying the liquefied gas to the first heat exchanger from a liquefied gas storage device; a cold recovery cycle constituted so as to circulate a heat medium for cold heat-exchanged with the liquefied gas in the first heat exchanger, and including a turbine for cold constituted so as to be driven by the heat medium for cold; and a second heat exchanger constituted so as to exchange heat between the heat medium for cold flowing between the turbine for cold and the first heat exchanger in the cold recovery cycle, and external water introduced from the outside of the cold recovery cycle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、液化ガスの冷熱エネルギーを回収するための冷熱回収システム、および該冷熱回収システムを備える船舶又は浮体に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a cold energy recovery system for recovering cold energy of liquefied gas, and a vessel or floating body provided with the cold energy recovery system.

液化ガス(例えば、液化天然ガス)は、輸送や貯蔵を目的として液化され、都市ガスや火力発電所などの供給先に供給するに際して、海水などの熱媒体で昇温して気化させることが行われる。液化ガスを気化させる際に、液化ガスの冷熱エネルギーを海水に捨てるのではなく回収することが行われることがある(例えば、特許文献1)。 Liquefied gas (e.g., liquefied natural gas) is liquefied for the purpose of transportation and storage. When supplied to supply destinations such as city gas and thermal power plants, it is heated and vaporized by a heat medium such as seawater. will be When the liquefied gas is vaporized, the cold energy of the liquefied gas is sometimes recovered instead of being dumped into seawater (for example, Patent Document 1).

特許文献1では、液化ガスの冷熱エネルギーを電力として回収する冷熱発電サイクルが開示されている。この冷熱発電サイクルとしては、二次媒体ランキンサイクル方式などが知られている(特許文献1参照)。二次媒体ランキンサイクル方式は、クローズドループ内を循環する二次媒体を、蒸発器にて海水を熱源として加熱して蒸発させ、この蒸気を冷熱発電用のタービンに導入して動力を得た後に、液化天然ガスにて冷却、凝縮させる方式である。 Patent Literature 1 discloses a cryogenic power generation cycle that recovers cold energy of liquefied gas as electric power. A secondary medium Rankine cycle system or the like is known as this cold-heat power generation cycle (see Patent Document 1). In the secondary medium Rankine cycle system, the secondary medium circulating in a closed loop is heated by an evaporator using seawater as a heat source to evaporate. , liquefied natural gas to cool and condense.

液化天然ガスの供給先の夫々に対応する陸用のLNG基地を設けることは、土地の確保などに費用がかかるため困難である。このため、液化天然ガスを貯蔵するLNG貯蔵設備や、液化天然ガスを再ガス化する再ガス化設備を備える船舶を海上に係留し、該船舶により再ガス化した液化天然ガスを、パイプラインを介して陸上の供給先や海上のパワーゲージ(浮体式の発電所)などに送ることが行われることがある。 It is difficult to set up land-use LNG terminals corresponding to each supply destination of liquefied natural gas, because it is costly to secure land. For this reason, vessels equipped with LNG storage facilities for storing liquefied natural gas and regasification facilities for regasifying liquefied natural gas are moored offshore, and the liquefied natural gas regasified by the vessel is transferred to pipelines. It may be sent to land supply destinations or offshore power gauges (floating power plants) via.

船舶は、陸上設備に比べて拡張性に乏しいため、冷熱発電設備を搭載するためには、冷熱発電システムの小型化、特に熱交換器の小型化が重要となる。小型の熱交換器としては、例えばプリント回路熱交換器(PCHE)やプレート式熱交換器などが挙げられる。 Ships are less expandable than onshore facilities, so in order to install cryogenic power generation equipment, it is important to downsize the cryogenic power generation system, especially the size of the heat exchanger. Small heat exchangers include, for example, printed circuit heat exchangers (PCHEs) and plate heat exchangers.

実開昭61-59803号公報Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-59803

一方の熱交換対象の凝固点よりも他方の熱交換対象が低温であると、熱交換器での熱交換において一方の熱交換対象が凝固して、凝固した熱交換対象が熱交換器の表面に付着して熱交換器を閉塞させる虞がある。小型の熱交換器は、大型の熱交換器(例えば、シェルチューブ式の熱交換器)に比べて、熱交換器の閉塞リスクが高いため、信頼性に課題がある。 When the temperature of the other heat exchange object is lower than the freezing point of one heat exchange object, the one heat exchange object solidifies in the heat exchange in the heat exchanger, and the solidified heat exchange object is on the surface of the heat exchanger. There is a risk that it will adhere and clog the heat exchanger. A small-sized heat exchanger has a higher risk of clogging than a large-sized heat exchanger (for example, a shell-tube type heat exchanger), so there is a reliability problem.

ところで、高出力化を図るためには、上記冷熱発電サイクルと、液化ガスを気化した気化ガスの膨張エネルギーにより駆動する直接膨張タービンと、を組合わせた複合サイクルが考えられる。この複合サイクルの出力を向上させるため、直接膨張タービンに供給される気化ガスを海水で加熱し昇温させることが考えられるが、気化ガスと海水との間の熱交換を行う熱交換器が閉塞する虞がある。 By the way, in order to increase the power output, a combined cycle is conceivable in which the above-mentioned cryogenic power generation cycle and a direct expansion turbine driven by the expansion energy of the vaporized gas obtained by vaporizing the liquefied gas are combined. In order to improve the output of this combined cycle, it is conceivable to heat the vaporized gas supplied to the direct expansion turbine with seawater to raise the temperature, but the heat exchanger that exchanges heat between the vaporized gas and seawater is clogged. there is a risk of

上述した事情に鑑みて、本開示の少なくとも一実施形態の目的は、冷熱回収システムの出力および信頼性を向上できる冷熱回収システム、および船舶又は浮体を提供することにある。 In view of the circumstances described above, an object of at least one embodiment of the present disclosure is to provide a cold recovery system and a vessel or floating body that can improve the output and reliability of the cold recovery system.

本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムは、
液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置を有する船舶又は浮体に設置される冷熱回収システムであって、
前記液化ガスを気化するように構成された第1の熱交換器と、
前記液化ガス貯留装置から前記第1の熱交換器に前記液化ガスを供給するための液化ガス供給ラインと、
前記第1の熱交換器において前記液化ガスと熱交換された冷熱用熱媒体を循環させるように構成された冷熱回収サイクルであって、前記冷熱用熱媒体により駆動されるように構成された冷熱用タービンを含む冷熱回収サイクルと、
前記冷熱回収サイクルにおける前記冷熱用タービンと前記第1の熱交換器との間を流れる前記冷熱用熱媒体と、前記冷熱回収システムの外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成された第2の熱交換器と、を備える。
A cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure includes:
A cold heat recovery system installed in a ship or floating body having a liquefied gas storage device configured to store liquefied gas,
a first heat exchanger configured to vaporize the liquefied gas;
a liquefied gas supply line for supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage device to the first heat exchanger;
A cold heat recovery cycle configured to circulate a cold heat medium heat-exchanged with the liquefied gas in the first heat exchanger, wherein the cold heat recovery cycle is configured to be driven by the cold heat medium. a cold recovery cycle including a turbine for
Heat exchange is performed between the cold heat medium flowing between the cold heat turbine and the first heat exchanger in the cold heat recovery cycle and external water introduced from the outside of the cold heat recovery system. and a second heat exchanger configured to:

本開示の一実施形態にかかる船舶又は浮体は、前記冷熱回収システムを備える。 A vessel or floating body according to an embodiment of the present disclosure includes the cold energy recovery system.

本開示の少なくとも一実施形態によれば、冷熱回収システムの出力および信頼性を向上できる冷熱回収システム、および該冷熱回収システムを備える船舶又は浮体が提供される。 According to at least one embodiment of the present disclosure, a cold energy recovery system capable of improving the output and reliability of the cold energy recovery system, and a vessel or floating body including the cold energy recovery system are provided.

本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a vessel or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 比較例にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship or floating body provided with a cold energy recovery system according to a comparative example; 本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a vessel or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure; FIG. 本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a vessel or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure; FIG.

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
なお、同様の構成については同じ符号を付し説明を省略することがある。
Several embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as the embodiment or shown in the drawings are not meant to limit the scope of the present disclosure, but are merely illustrative examples. do not have.
For example, expressions denoting relative or absolute arrangements such as "in a direction", "along a direction", "parallel", "perpendicular", "center", "concentric" or "coaxial" are strictly not only represents such an arrangement, but also represents a state of relative displacement with a tolerance or an angle or distance to the extent that the same function can be obtained.
For example, expressions such as "identical", "equal", and "homogeneous", which express that things are in the same state, not only express the state of being strictly equal, but also have tolerances or differences to the extent that the same function can be obtained. It shall also represent the existing state.
For example, expressions that express shapes such as squares and cylinders do not only represent shapes such as squares and cylinders in a geometrically strict sense, but also include irregularities and chamfers to the extent that the same effect can be obtained. The shape including the part etc. shall also be represented.
On the other hand, the expressions "comprising", "including", or "having" one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
In addition, the same code|symbol may be attached|subjected about the same structure and description may be abbreviate|omitted.

(船舶、浮体)
図1は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。幾つかの実施形態にかかる冷熱回収システム1は、図1に示されるように、船舶10Aや浮体10Bに設置される。船舶10Aや浮体10Bは、水上に浮遊可能な構造体であり、液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置(例えば、液化ガスタンク)11を有する。船舶10Aは、プロペラなどの不図示の推進器、および該推進器を駆動させるように構成された不図示の推進装置を有し、該推進装置を駆動させることで自走可能に構成された構造体である。浮体10Bは、船舶10Aのような自走するための推進装置を有さない自走不能な構造体である。
(ships, floating bodies)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure. A cold energy recovery system 1 according to some embodiments is installed in a ship 10A or a floating body 10B, as shown in FIG. The ship 10A and the floating body 10B are structures that can float on water, and have a liquefied gas storage device (for example, a liquefied gas tank) 11 configured to store liquefied gas. The ship 10A has a propulsion device (not shown) such as a propeller, and a propulsion device (not shown) configured to drive the propulsion device, and is self-propelled by driving the propulsion device. is the body. The floating body 10B is a non-self-propellable structure that does not have a propulsion device for self-propelling like the ship 10A.

(冷熱回収システム)
冷熱回収システム1は、図1に示されるように、液化ガスを気化するように構成された第1の熱交換器(液化ガス気化器)12と、液化ガス貯留装置11から熱交換器12に液化ガスを供給するための液化ガス供給ライン2と、熱交換器12において液化ガスが気化されることで生成された気化ガスを供給するための気化ガス供給ライン3と、熱交換器12において液化ガスと熱交換された冷熱用熱媒体を循環させるように構成された冷熱回収サイクル4と、を備える。気化ガスは、気化ガス供給ライン3を通じてガスの供給先13に導かれる。
(cold heat recovery system)
Cold heat recovery system 1, as shown in FIG. A liquefied gas supply line 2 for supplying the liquefied gas, a vaporized gas supply line 3 for supplying the vaporized gas generated by vaporizing the liquefied gas in the heat exchanger 12, and liquefaction in the heat exchanger 12 and a cooling heat recovery cycle 4 configured to circulate the cooling heat transfer medium heat-exchanged with the gas. Vaporized gas is led to a gas supply destination 13 through a vaporized gas supply line 3 .

以下、液化ガス貯留装置11から供給される液化ガスの具体例として液化天然ガス(LNG)を、冷熱回収サイクル4を流れる冷熱用熱媒体の具体例としてプロパンを例に挙げて説明するが、本開示は、液化天然ガス以外の液化ガス(液化石油ガス、液体水素など)を、液化ガス貯留装置11から供給される液化ガスとした場合にも適用可能であり、また、プロパン以外の熱媒体(例えば、有機媒体)を、冷熱回収サイクル4を流れる冷熱用熱媒体とした場合にも適用可能である。なお、冷熱用熱媒体は、水よりも沸点や凝固点が低い。 Hereinafter, liquefied natural gas (LNG) will be described as a specific example of the liquefied gas supplied from the liquefied gas storage device 11, and propane will be described as a specific example of the cold heat transfer medium flowing through the cold heat recovery cycle 4. The disclosure is also applicable when liquefied gas (liquefied petroleum gas, liquid hydrogen, etc.) other than liquefied natural gas is used as liquefied gas supplied from the liquefied gas storage device 11, and a heat medium other than propane ( For example, an organic medium can be used as a heat medium for cold heat flowing through the cold heat recovery cycle 4 . Note that the cooling/heating medium has a boiling point and a freezing point lower than those of water.

(第1の熱交換器)
熱交換器12は、液化ガス供給ライン2から送られた液化ガスと、冷熱回収サイクル4を流れる冷熱用熱媒体との間で熱交換を行うように構成されている。熱交換器12は、液化ガス供給ライン2から送られた液化ガスが流れる一方側通路121と、冷熱回収サイクル4に設けられた冷熱用熱媒体が流れる他方側通路122と、を含む。熱交換器12では、一方側通路121と他方側通路122との間で熱交換が行われて、一方側通路121を流れる液化ガスの冷熱エネルギーが、他方側通路122を流れる冷熱用熱媒体に回収される。これにより、一方側通路121を流れる液化ガスが加熱され、気化する。また、他方側通路122を流れる冷熱用熱媒体が冷却される。
(First heat exchanger)
The heat exchanger 12 is configured to exchange heat between the liquefied gas sent from the liquefied gas supply line 2 and the cold heat medium flowing through the cold heat recovery cycle 4 . The heat exchanger 12 includes a one side passage 121 through which the liquefied gas sent from the liquefied gas supply line 2 flows, and the other side passage 122 through which the cold heat medium provided in the cold heat recovery cycle 4 flows. In the heat exchanger 12, heat is exchanged between the one-side passage 121 and the other-side passage 122, and the cold energy of the liquefied gas flowing through the one-side passage 121 is transferred to the cooling heat medium flowing through the other-side passage 122. be recovered. As a result, the liquefied gas flowing through the one-side passage 121 is heated and vaporized. Also, the cooling/heating medium flowing through the other side passage 122 is cooled.

(液化ガス供給ライン、気化ガス供給ライン)
液化ガス供給ライン2は、その一方側が液化ガス貯留装置11に接続され、その他方側が熱交換器12の一方側通路121の上流端に接続された液化ガス流路20を含む。気化ガス供給ライン3は、その一方側が熱交換器12の一方側通路121の下流端に接続され、その他方側が気化ガスの供給先13に接続された気化ガス流路30を含む。熱交換器12の一方側通路121は、液化ガス流路20と気化ガス流路30を繋ぐ流路(管路)を含む。熱交換器12の一方側通路121、液化ガス流路20および気化ガス流路30の夫々は、液化ガスや液化ガスを気化した気化ガスを流通可能に構成されている。なお、気化ガスの供給先13は、船舶10Aや浮体10Bの外部に設けられた設備(例えば、陸上の発電設備やガス貯蔵設備であってもよいし、船舶10Aや浮体10Bに搭載された設備であってもよい。
(Liquefied gas supply line, vaporized gas supply line)
The liquefied gas supply line 2 includes a liquefied gas flow path 20 having one side connected to the liquefied gas storage device 11 and the other side connected to the upstream end of the one side passage 121 of the heat exchanger 12 . The vaporized gas supply line 3 includes a vaporized gas flow path 30 having one side connected to the downstream end of the one side passage 121 of the heat exchanger 12 and the other side connected to the vaporized gas supply destination 13 . The one-side passage 121 of the heat exchanger 12 includes a flow path (pipe line) that connects the liquefied gas flow path 20 and the vaporized gas flow path 30 . Each of the one-side passage 121 of the heat exchanger 12, the liquefied gas passage 20, and the vaporized gas passage 30 is configured to allow the liquefied gas and the vaporized gas obtained by vaporizing the liquefied gas to flow therethrough. The supply destination 13 of the vaporized gas may be facilities provided outside the ship 10A or the floating body 10B (for example, power generation facilities or gas storage facilities on land, or facilities mounted on the ship 10A or the floating body 10B). may be

(ガス用ポンプ)
液化ガス供給ライン2は、液化ガス流路20に設けられたガス用ポンプ21をさらに含む。ガス用ポンプ21は、液化ガス流路20の下流側(、すなわち熱交換器12が位置する側)に液化ガスを送るように構成されている。図示される実施形態では、ガス用ポンプ21は、液化ガス流路20に設けられた動翼211と、動翼211を回転させる駆動力を動翼211に供給するように構成された電動機212と、を含む。ガス用ポンプ21を駆動させることで、液化ガス貯留装置11に貯留された液化ガスが液化ガス供給ライン2に抜き出されて、液化ガス供給ライン2を通じて熱交換器12に送られる。熱交換器12において液化ガスが気化されることで生成された気化ガスは、ガス用ポンプ21により、気化ガス供給ライン3を通じて供給先13に送られる。
(gas pump)
The liquefied gas supply line 2 further includes a gas pump 21 provided in the liquefied gas flow path 20 . The gas pump 21 is configured to send the liquefied gas to the downstream side of the liquefied gas flow path 20 (that is, the side where the heat exchanger 12 is located). In the illustrated embodiment, the gas pump 21 includes rotor blades 211 provided in the liquefied gas flow path 20, and an electric motor 212 configured to supply the rotor blades 211 with driving force for rotating the rotor blades 211. ,including. By driving the gas pump 21 , the liquefied gas stored in the liquefied gas storage device 11 is extracted to the liquefied gas supply line 2 and sent to the heat exchanger 12 through the liquefied gas supply line 2 . The vaporized gas generated by vaporizing the liquefied gas in the heat exchanger 12 is sent to the supply destination 13 through the vaporized gas supply line 3 by the gas pump 21 .

(冷熱回収サイクル)
冷熱回収サイクル4は、冷熱用熱媒体をオーガニックランキンサイクルの下で循環させるように構成されている。冷熱回収サイクル4は、液化ガスと熱交換された冷熱用熱媒体を循環させるための冷熱用流路40と、冷熱用熱媒体の冷熱エネルギーにより駆動するように構成された冷熱用タービン5と、冷熱用熱媒体を圧縮するように構成された冷熱用ポンプ41と、冷熱用ポンプ41により圧縮された冷熱用熱媒体を加熱するように構成された冷熱用加熱器42と、を含む。
(cold heat recovery cycle)
The cold recovery cycle 4 is configured to circulate the cold heat transfer medium under the organic Rankine cycle. The cold heat recovery cycle 4 includes a cold heat flow path 40 for circulating a cold heat medium that has exchanged heat with the liquefied gas, a cold heat turbine 5 configured to be driven by the cold energy of the cold heat medium, It includes a cooling pump 41 configured to compress the cooling heat medium, and a cooling heater 42 configured to heat the cooling heat medium compressed by the cooling pump 41 .

熱交換器12の他方側通路122は、冷熱回収サイクル4上に設けられ、冷熱用流路40に冷熱用熱媒体を流通可能に接続されている。熱交換器12は、冷熱回収サイクル4においては冷熱用冷却器として機能する。冷熱用冷却器(熱交換器12)は、冷熱用タービン5により膨張された冷熱用熱媒体を、液化ガスの冷熱エネルギーにより冷却するように構成されている。 The other side passage 122 of the heat exchanger 12 is provided on the cold heat recovery cycle 4 and is connected to the cold heat flow path 40 so that the cold heat medium can flow therethrough. The heat exchanger 12 functions as a cooler for cold heat in the cold heat recovery cycle 4 . The cold-heat cooler (heat exchanger 12) is configured to cool the cold-heat heat medium expanded by the cold-heat turbine 5 with the cold energy of the liquefied gas.

冷熱用タービン5は、冷熱回収サイクル4において、冷熱用加熱器42の一方側通路421よりも下流側、且つ熱交換器12の他方側通路122よりも上流側に設けられている。冷熱用ポンプ41は、冷熱回収サイクル4において、熱交換器12の他方側通路122よりも下流側、且つ冷熱用加熱器42の一方側通路421よりも上流側に設けられている。なお、「上流側」は、熱媒体(冷熱用熱媒体)の流れ方向の上流側を意味し、「下流側」は、熱媒体(冷熱用熱媒体)の流れ方向の下流側を意味している。 The cold turbine 5 is provided downstream of the one side passage 421 of the cold heater 42 and upstream of the other side passage 122 of the heat exchanger 12 in the cold heat recovery cycle 4 . The cold pump 41 is provided downstream of the other side passage 122 of the heat exchanger 12 and upstream of the one side passage 421 of the cold heater 42 in the cold heat recovery cycle 4 . In addition, the “upstream side” means the upstream side in the flow direction of the heat medium (heat medium for cold and heat), and the “downstream side” means the downstream side in the flow direction of the heat medium (heat medium for cold and heat). there is

(冷熱用ポンプ)
冷熱用ポンプ41は、冷熱回収サイクル4の下流側(、すなわち冷熱用加熱器42が位置する側)に冷熱用熱媒体を送るように構成されている。図示される実施形態では、冷熱用ポンプ41は、冷熱用流路40に設けられた動翼411と、動翼411を回転させる駆動力を動翼411に供給するように構成された電動機412と、を含む。冷熱用ポンプ41を駆動させることで、冷熱用熱媒体が熱交換器12の他方側通路122および冷熱用流路40を循環する。熱交換器12にて冷却された冷熱用熱媒体は、冷熱用ポンプ41により圧縮された後に、冷熱用加熱器42に導かれる。冷熱用加熱器42にて加熱された冷熱用熱媒体が冷熱用タービン5に導入される。なお、幾つかの実施形態では、冷熱回収サイクル4は、熱交換器12における冷却により冷熱用熱媒体を液化させ、且つ冷熱用加熱器42における加熱により冷熱用熱媒体を気化させるように構成されていてもよい。
(cold heat pump)
The cold heat pump 41 is configured to send the cold heat medium to the downstream side of the cold heat recovery cycle 4 (that is, the side where the cold heat heater 42 is located). In the illustrated embodiment, the cooling pump 41 includes moving blades 411 provided in the cooling flow path 40, and an electric motor 412 configured to supply driving force for rotating the moving blades 411 to the moving blades 411. ,including. By driving the cooling pump 41 , the cooling heat medium circulates through the other side passage 122 of the heat exchanger 12 and the cooling flow path 40 . The cold heat medium cooled by the heat exchanger 12 is introduced to the cold heater 42 after being compressed by the cold heat pump 41 . The cold heat medium heated by the cold heater 42 is introduced into the cold turbine 5 . In some embodiments, the cold recovery cycle 4 is configured to liquefy the cold heat medium by cooling in the heat exchanger 12 and vaporize the cold heat medium by heating in the cold heater 42. may be

(冷熱用加熱器)
冷熱用加熱器42は、冷熱回収サイクル4を流れる冷熱用熱媒体と、冷熱回収システム1の外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成されている。冷熱用加熱器42は、冷熱用熱媒体が流れる一方側通路421と、外部水が流れる他方側通路422と、を含む。冷熱用加熱器42の一方側通路421は、冷熱回収サイクル4上に設けられ、冷熱用流路40に冷熱用熱媒体を流通可能に接続されている。冷熱用加熱器42では、一方側通路421と他方側通路422との間で熱交換が行われて、他方側通路422を流れる外部水の熱エネルギーが、一方側通路421を流れる冷熱用熱媒体に回収される。これにより、一方側通路421を流れる冷熱用熱媒体が加熱される。冷熱用加熱器42により、冷熱用タービン5に導入される冷熱用熱媒体が昇温される。
(cold heat heater)
The cold-heat heater 42 is configured to perform heat exchange between the cold-heat heat medium flowing through the cold-heat recovery cycle 4 and the external water introduced from the outside of the cold-heat recovery system 1 . The cold heater 42 includes a one side passage 421 through which the cold heat medium flows and the other side passage 422 through which the external water flows. The one-side passage 421 of the cold heater 42 is provided on the cold heat recovery cycle 4 and is connected to the cold heat flow path 40 so that the cold heat medium can flow therethrough. In the cold/heat heater 42, heat is exchanged between the one-side passage 421 and the other-side passage 422, and the thermal energy of the external water flowing through the other-side passage 422 is transferred to the cold/heat heat medium flowing through the one-side passage 421. to be recovered. As a result, the cooling/heating medium flowing through the one-side passage 421 is heated. The cold heat medium introduced into the cold turbine 5 is heated by the cold heater 42 .

外部水は、熱交換器において熱媒として熱交換対象を加熱できる水(熱交換対象よりも高温の水)であればよく、常温の水であってもよい。外部水は、船舶10Aや浮体10Bにおいて入手が容易な水(例えば、海水などの船外水や船舶10Aのエンジンを冷却したエンジン冷却水など)が好ましい。 The external water may be any water that can heat the object of heat exchange as a heat medium in the heat exchanger (water having a higher temperature than the object of heat exchange), and may be normal temperature water. The external water is preferably water that is easily available in the ship 10A and the floating body 10B (for example, outboard water such as seawater, engine cooling water for cooling the engine of the ship 10A, etc.).

(冷熱用タービン)
冷熱用タービン5は、回転シャフト51と、回転シャフト51に取り付けられたタービン翼52と、回転シャフト51およびタービン翼52を回転可能に収容するケーシング53と、を含む。冷熱用タービン5は、ケーシング53の内部に導入された冷熱用熱媒体のエネルギーによりタービン翼52を回転させるように構成されている。タービン翼52を通過した冷熱用熱媒体は、ケーシング53の外部に排出される。
(cooling turbine)
The cold turbine 5 includes a rotating shaft 51 , turbine blades 52 attached to the rotating shaft 51 , and a casing 53 that rotatably houses the rotating shaft 51 and the turbine blades 52 . The cooling turbine 5 is configured to rotate the turbine blades 52 with the energy of the cooling heat medium introduced into the casing 53 . The cold heat medium that has passed through the turbine blades 52 is discharged to the outside of the casing 53 .

冷熱回収サイクル4は、タービン翼52の回転力を動力として回収するように構成されている。図示される実施形態では、冷熱回収サイクル4は、冷熱用タービン5の駆動により発電を行うように構成された冷熱用の発電機54をさらに含む。冷熱用の発電機54は、回転シャフト51に機械的に接続されており、タービン翼52の回転力を電力に変換するように構成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、冷熱回収サイクル4は、タービン翼52の回転力を電力に変換するのではなく、動力伝達装置(例えば、カップリングやベルト、プーリなど)によりそのまま動力として回収してもよい。また、冷熱回収サイクル4は、冷熱用タービン5を迂回するバイパス流路43を備えていてもよい。 The cold heat recovery cycle 4 is configured to recover the rotational force of the turbine blades 52 as power. In the illustrated embodiment, the cold recovery cycle 4 further includes a cold generator 54 configured to generate power by driving the cold turbine 5 . The cooling generator 54 is mechanically connected to the rotating shaft 51 and configured to convert the rotational force of the turbine blades 52 into electric power. In some other embodiments, the cold heat recovery cycle 4 does not convert the rotational force of the turbine blades 52 into electric power, but uses a power transmission device (for example, a coupling, belt, pulley, etc.) as power. may be collected. The cold heat recovery cycle 4 may also include a bypass flow path 43 that bypasses the cold turbine 5 .

(気化ガス用タービン)
冷熱回収システム1は、図1に示されるような、液化ガスを気化した気化ガスの冷熱エネルギーにより駆動するように構成された気化ガス用タービン6を備えていてもよい。気化ガス用タービン6は、気化ガス流路30に設けられたタービン翼62を含む。気化ガス用タービン6には、ガス用ポンプ21により昇圧後に第1の熱交換器12において加熱された気化ガスが導入される。気化ガス供給ライン3は、第1の熱交換器12から気化ガス用タービン6に気化ガスを導くための上流側気化ガス供給ライン3Aと、気化ガス用タービン6からガスの供給先13に気化ガスを導くための下流側気化ガス供給ライン3Bと、を含む。
(Turbine for vaporized gas)
The cold heat recovery system 1 may include a vaporized gas turbine 6 configured to be driven by the cold energy of the vaporized gas obtained by vaporizing the liquefied gas, as shown in FIG. The vaporized gas turbine 6 includes turbine blades 62 provided in the vaporized gas flow path 30 . The vaporized gas is introduced into the vaporized gas turbine 6 after being pressurized by the gas pump 21 and heated in the first heat exchanger 12 . The vaporized gas supply line 3 includes an upstream vaporized gas supply line 3A for guiding the vaporized gas from the first heat exchanger 12 to the vaporized gas turbine 6, and a vaporized gas supply line 3A from the vaporized gas turbine 6 to a gas supply destination 13. and a downstream vaporized gas supply line 3B for guiding the .

気化ガス用タービン6は、回転シャフト61と、回転シャフト61に取り付けられた上述したタービン翼62と、回転シャフト61およびタービン翼62を回転可能に収容するケーシング63と、を含む。気化ガス用タービン6は、ケーシング63の内部に導入された気化ガスのエネルギー(膨張エネルギー)により、タービン翼62を回転させるように構成されている。すなわち、気化ガス用タービン6は、気化ガスを作動流体とする膨張タービンからなる。タービン翼62を通過した気化ガスは、ケーシング63の外部に排出される。 The vaporized gas turbine 6 includes a rotating shaft 61 , the above-described turbine blades 62 attached to the rotating shaft 61 , and a casing 63 that rotatably houses the rotating shaft 61 and the turbine blades 62 . The vaporized gas turbine 6 is configured to rotate the turbine blades 62 with the energy (expansion energy) of the vaporized gas introduced into the casing 63 . That is, the vaporized gas turbine 6 is an expansion turbine that uses vaporized gas as a working fluid. The vaporized gas that has passed through the turbine blades 62 is discharged outside the casing 63 .

気化ガス用タービン6は、タービン翼62の回転力を動力として回収するように構成されている。図示される実施形態では、気化ガス用タービン6は、タービン翼62の駆動により発電を行うように構成された気化ガス用の発電機64をさらに含む。気化ガス用の発電機64は、回転シャフト61に機械的に接続されており、タービン翼62の回転力を電力に変換するように構成されている。なお、他の幾つかの実施形態では、気化ガス用タービン6は、タービン翼62の回転力を電力に変換するのではなく、動力伝達装置(例えば、カップリングやベルト、プーリなど)によりそのまま動力として回収してもよい。また、気化ガス供給ライン3は、気化ガス用タービン6を迂回するバイパス流路31を備えていてもよい。 The vaporized gas turbine 6 is configured to recover the rotational force of the turbine blades 62 as power. In the illustrated embodiment, the vaporized gas turbine 6 further includes a vaporized gas generator 64 configured to generate power by driving the turbine blades 62 . The vaporized gas generator 64 is mechanically connected to the rotating shaft 61 and configured to convert the rotational force of the turbine blades 62 into electric power. Note that in some other embodiments, the vaporized gas turbine 6 does not convert the rotational force of the turbine blades 62 into electric power, but rather uses power transmission devices (for example, couplings, belts, pulleys, etc.) to power the vaporized gas turbine 6 as it is. may be collected as Further, the vaporized gas supply line 3 may include a bypass passage 31 that bypasses the vaporized gas turbine 6 .

(気化ガス用加熱器)
冷熱回収システム1は、図1に示されるような、気化ガス供給ライン3を流れる気化ガスと、冷熱回収システム1の外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成された気化ガス用加熱器32を備えてもよい。気化ガス用加熱器32は、気化ガス用タービン6よりも下流側の下流側気化ガス供給ライン3Bに設けられている。
(heater for vaporized gas)
The cold heat recovery system 1 is configured to exchange heat between the vaporized gas flowing through the vaporized gas supply line 3 and the external water introduced from the outside of the cold heat recovery system 1, as shown in FIG. A vaporized gas heater 32 may be provided. The vaporized gas heater 32 is provided in the downstream vaporized gas supply line 3</b>B downstream of the vaporized gas turbine 6 .

気化ガス用加熱器32は、気化ガスが流れる一方側通路321と、外部水が流れる他方側通路322と、を含む。気化ガス用加熱器32の一方側通路321は、気化ガス供給ライン3上に設けられ、気化ガス流路30に気化ガスを流通可能に接続されている。気化ガス用加熱器32では、一方側通路321と他方側通路322との間で熱交換が行われて、他方側通路322を流れる外部水の熱エネルギーが、一方側通路321を流れる気化ガスに回収される。これにより、一方側通路321を流れる気化ガスが加熱される。気化ガス用加熱器32により気化ガスを加熱することで、ガスの供給先13において要求される温度まで気化ガスを昇温できる。 The vaporized gas heater 32 includes a one side passage 321 through which the vaporized gas flows and the other side passage 322 through which external water flows. The one-side passage 321 of the vaporized gas heater 32 is provided on the vaporized gas supply line 3 and connected to the vaporized gas flow path 30 so as to allow the vaporized gas to flow therethrough. In the vaporized gas heater 32, heat is exchanged between the one side passage 321 and the other side passage 322, and the thermal energy of the external water flowing through the other side passage 322 is transferred to the vaporized gas flowing through the one side passage 321. be recovered. Thereby, the vaporized gas flowing through the one-side passage 321 is heated. By heating the vaporized gas with the vaporized gas heater 32 , the temperature of the vaporized gas can be raised to the temperature required at the gas supply destination 13 .

(第2の熱交換器)
冷熱回収システム1は、図1に示されるように、冷熱回収サイクル4における冷熱用タービン5と第1の熱交換器12との間を流れる冷熱用熱媒体と、冷熱回収システム1の外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成された第2の熱交換器14を備える。第2の熱交換器14は、冷熱回収サイクル4において、冷熱用タービン5やバイパス流路43よりも下流側、且つ第1の熱交換器12よりも上流側に設けられた、冷熱用熱媒体が流れる一方側通路141と、外部水が流れる他方側通路142と、を含む。第2の熱交換器14の一方側通路141は、冷熱回収サイクル4上に設けられ、冷熱用流路40に冷熱用熱媒体を流通可能に接続されている。
(Second heat exchanger)
The cold heat recovery system 1, as shown in FIG. a second heat exchanger 14 configured to exchange heat with external water. The second heat exchanger 14 is a cooling heat medium provided downstream of the cooling turbine 5 and the bypass flow path 43 and upstream of the first heat exchanger 12 in the cooling heat recovery cycle 4. includes one side passage 141 through which water flows and the other side passage 142 through which external water flows. The one-side passage 141 of the second heat exchanger 14 is provided on the cold heat recovery cycle 4 and is connected to the cold heat flow path 40 so that the cold heat medium can flow therethrough.

冷熱用タービン5又はバイパス流路43を通過した冷熱用熱媒体は、第2の熱交換器14の一方側通路141を流れた後に第1の熱交換器12の他方側通路122に導かれる。第2の熱交換器14では、一方側通路141と他方側通路142との間で熱交換が行われて、他方側通路142を流れる外部水の熱エネルギーが、一方側通路141を流れる冷熱用熱媒体に回収される。これにより、一方側通路141を流れる冷熱用熱媒体が加熱される。第2の熱交換器14により、第1の熱交換器12の他方側通路122に導入される冷熱用熱媒体が昇温される。 The cold heat medium that has passed through the cold turbine 5 or the bypass passage 43 flows through the one side passage 141 of the second heat exchanger 14 and is then guided to the other side passage 122 of the first heat exchanger 12 . In the second heat exchanger 14 , heat is exchanged between the one-side passage 141 and the other-side passage 142 , and the thermal energy of the external water flowing through the other-side passage 142 is transferred to the cold-heat heat energy flowing through the one-side passage 141 . It is recovered in the heat medium. As a result, the cooling/heating medium flowing through the one-side passage 141 is heated. The second heat exchanger 14 raises the temperature of the cold heat medium introduced into the other side passage 122 of the first heat exchanger 12 .

(外部水供給ライン、外部水排出ライン)
冷熱回収システム1は、外部水の供給元16から冷熱回収システム1の外部水を熱媒とする熱交換器(第2の熱交換器14や冷熱用加熱器42、気化ガス用加熱器32)に外部水を供給するための外部水供給ライン8と、外部水を熱媒とする熱交換器から排出された外部水を外部水の排出先17に排出するための外部水排出ライン9と、を備える。
(external water supply line, external water discharge line)
The cold heat recovery system 1 includes heat exchangers (the second heat exchanger 14, the cold heat heater 42, the vaporized gas heater 32) that use the external water of the cold heat recovery system 1 as a heat medium from the external water supply source 16. an external water supply line 8 for supplying external water to the external water discharge line 9 for discharging the external water discharged from the heat exchanger using the external water as a heat medium to the external water discharge destination 17; Prepare.

図1に示されるように、外部水供給ライン8は、外部水の供給元16と第2の熱交換器とを繋ぐ第1の外部水供給流路81と、外部水の供給元16と冷熱用加熱器42とを繋ぐ第2の外部水供給流路82と、外部水の供給元16と気化ガス用加熱器32とを繋ぐ第3の外部水供給流路83と、外部水供給ライン8の下流側(、すなわち外部水を熱媒とする熱交換器が位置する側)に外部水を送るように構成された外部水用ポンプ84と、を含む。図示される実施形態では、第1の外部水供給流路81、第2の外部水供給流路82および第3の外部水供給流路83は、分岐部85よりも上流側が共有流路86になっている。外部水用ポンプ84は、共有流路86に設けられた動翼841と、動翼841を回転させる駆動力を動翼841に供給するように構成された電動機842と、を含む。外部水用ポンプ84を駆動させることで、外部水が外部水の供給元16から外部水供給ライン8に抜き出されて、外部水供給ライン8を通じて上記外部水を熱媒とする熱交換器に送られる。共有流路86に外部水用ポンプ84を設けることで、冷熱回収システム1の大型化や複雑化、高価格化を抑制できる。なお、他の幾つかの実施形態では、外部水供給ライン8は、共有流路86を有しない構成にしてもよく、第1の外部水供給流路81、第2の外部水供給流路82および第3の外部水供給流路83の夫々が接続される外部水の供給元16が異なっていてもよい。 As shown in FIG. 1, the external water supply line 8 includes a first external water supply channel 81 connecting the external water supply source 16 and the second heat exchanger, a second external water supply channel 82 connecting the heater 42 for the gas, a third external water supply channel 83 connecting the external water supply source 16 and the vaporized gas heater 32, and the external water supply line 8 an external water pump 84 configured to deliver external water to the downstream side of (i.e., the side where the heat exchanger using external water as a heat medium is located). In the illustrated embodiment, the first external water supply channel 81 , the second external water supply channel 82 and the third external water supply channel 83 are connected to the shared channel 86 upstream of the branch 85 . It's becoming The external water pump 84 includes rotor blades 841 provided in the shared flow path 86 and an electric motor 842 configured to supply driving force to the rotor blades 841 to rotate the rotor blades 841 . By driving the external water pump 84, the external water is extracted from the external water supply source 16 to the external water supply line 8, and passed through the external water supply line 8 to the heat exchanger using the external water as a heat medium. Sent. By providing the external water pump 84 in the shared flow path 86, the cold heat recovery system 1 can be prevented from becoming larger, more complex, and more expensive. In some other embodiments, the external water supply line 8 may be configured without the shared flow path 86, and the first external water supply flow path 81 and the second external water supply flow path 82 and third external water supply channels 83 may be connected to different external water supply sources 16 .

図1に示されるように、外部水排出ライン9は、第2の熱交換器14と外部水の排出先17A(17)とを繋ぐ第1の外部水排出流路91と、冷熱用加熱器42と外部水の排出先17Bとを繋ぐ第2の外部水排出流路92と、気化ガス用加熱器32と外部水の排出先17Cとを繋ぐ第3の外部水排出流路93と、を含む。なお、外部水の排出先17Aは、排出先17B又は17Cの少なくとも一方と同一であってもよい。また、第1の外部水排出流路91は、第2の外部水排出流路92又は第3の外部水排出流路93の少なくとも一方と一部を共有するように構成されていてもよい。 As shown in FIG. 1, the external water discharge line 9 includes a first external water discharge flow path 91 connecting the second heat exchanger 14 and the external water discharge destination 17A (17), and a cold/heat heater. 42 and the external water discharge destination 17B, and a third external water discharge flow channel 93 connecting the vaporized gas heater 32 and the external water discharge destination 17C. include. The external water discharge destination 17A may be the same as at least one of the discharge destinations 17B and 17C. Also, the first external water discharge channel 91 may be configured to share a part with at least one of the second external water discharge channel 92 or the third external water discharge channel 93 .

(比較例にかかる冷熱回収サイクル)
図2は、比較例にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。比較例にかかる冷熱回収システム01は、上述した第2の熱交換器14の代わりに、第3の熱交換器15を備える。また、冷熱回収システム01は、上述した第1の熱交換器12と、上述した液化ガス供給ライン2と、上述した気化ガス供給ライン3と、上述した冷熱用タービン5を含む冷熱回収サイクル4と、上述した気化ガス用タービン6と、を備える。
(Cold heat recovery cycle according to comparative example)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a ship or floating body provided with a cold energy recovery system according to a comparative example. The cold heat recovery system 01 according to the comparative example includes a third heat exchanger 15 instead of the second heat exchanger 14 described above. The cold heat recovery system 01 includes the first heat exchanger 12 described above, the liquefied gas supply line 2 described above, the vaporized gas supply line 3 described above, and the cold heat recovery cycle 4 including the cold turbine 5 described above. , and the vaporized gas turbine 6 described above.

第3の熱交換器15は、気化ガス用タービン6よりも上流側の上流側気化ガス供給ライン3Aに設けられている。第3の熱交換器15は、上流側気化ガス供給ライン3Aを流れる気化ガスと、冷熱回収システム1の外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成されている。第3の熱交換器15は、気化ガスが流れる一方側通路151と、外部水が流れる他方側通路152と、を含む。第3の熱交換器15の一方側通路151は、上流側気化ガス供給ライン3A上に設けられ、気化ガス流路30に気化ガスを流通可能に接続されている。第3の熱交換器15では、一方側通路151と他方側通路152との間で熱交換が行われて、他方側通路152を流れる外部水の熱エネルギーが、一方側通路151を流れる気化ガスに回収される。これにより、一方側通路151を流れる気化ガスが加熱される。第3の熱交換器15により気化ガスを加熱することで、気化ガス用タービン6の入口における気化ガスの温度を高くできる。 The third heat exchanger 15 is provided in the upstream vaporized gas supply line 3</b>A upstream of the vaporized gas turbine 6 . The third heat exchanger 15 is configured to exchange heat between the vaporized gas flowing through the upstream vaporized gas supply line 3A and external water introduced from outside the cold heat recovery system 1 . The third heat exchanger 15 includes one side passage 151 through which vaporized gas flows and the other side passage 152 through which external water flows. The one side passage 151 of the third heat exchanger 15 is provided on the upstream vaporized gas supply line 3A and is connected to the vaporized gas flow path 30 so as to allow the vaporized gas to flow therethrough. In the third heat exchanger 15, heat is exchanged between the one-side passage 151 and the other-side passage 152, and the thermal energy of the external water flowing through the other-side passage 152 is transferred to the vaporized gas flowing through the one-side passage 151. to be recovered. Thereby, the vaporized gas flowing through the one-side passage 151 is heated. By heating the vaporized gas with the third heat exchanger 15, the temperature of the vaporized gas at the inlet of the vaporized gas turbine 6 can be increased.

比較例にかかる冷熱回収システム01は、外部水供給ライン08と、外部水排出ライン09と、を備える。外部水供給ライン08は、外部水の供給元16と第3の熱交換器15とを繋ぐ第4の外部水供給流路87と、上述した第2の外部水供給流路82と、上述した第3の外部水供給流路83と、上述した外部水用ポンプ84と、を含む。外部水排出ライン09は、第3の熱交換器15と外部水の排出先17Dとを繋ぐ第4の外部水排出流路94と、上述した第2の外部水排出流路92と、上述した第3の外部水排出流路93と、を含む。 A cold heat recovery system 01 according to the comparative example includes an external water supply line 08 and an external water discharge line 09 . The external water supply line 08 includes a fourth external water supply channel 87 connecting the external water supply source 16 and the third heat exchanger 15, the second external water supply channel 82 described above, and the It includes a third external water supply channel 83 and the external water pump 84 described above. The external water discharge line 09 includes the fourth external water discharge channel 94 connecting the third heat exchanger 15 and the external water discharge destination 17D, the second external water discharge channel 92 described above, and the and a third external water discharge channel 93 .

図1に示される冷熱回収システム1は、第2の熱交換器14により冷熱用熱媒体が加熱されるため、比較例にかかる冷熱回収システム01に比べて、第1の熱交換器12に供給される冷熱用熱媒体の温度が高くなる。第1の熱交換器12に供給される冷熱用熱媒体を高くすることで、第1の熱交換器12における液化ガスと冷熱用熱媒体との間の熱交換量を増やすことができる。これにより、図1に示される冷熱回収システム1は、比較例にかかる冷熱回収システム01に比べて、第1の熱交換器12の出口における気化ガスの温度が高くなる。 In the cold heat recovery system 1 shown in FIG. 1, the heat medium for cold heat is heated by the second heat exchanger 14, so compared to the cold heat recovery system 01 according to the comparative example, the cold heat supply to the first heat exchanger 12 The temperature of the cooling/heating medium to be applied is increased. By increasing the height of the cold heat medium supplied to the first heat exchanger 12, the amount of heat exchanged between the liquefied gas and the cold heat medium in the first heat exchanger 12 can be increased. As a result, in the cold heat recovery system 1 shown in FIG. 1, the temperature of the vaporized gas at the outlet of the first heat exchanger 12 is higher than in the cold heat recovery system 01 according to the comparative example.

幾つかの実施形態にかかる冷熱回収システム1は、図1に示されるように、上述した第1の熱交換器12と、上述した液化ガス供給ライン2と、上述した冷熱用タービン5を含む冷熱回収サイクル4と、上述した第2の熱交換器14と、を備える。 A cold heat recovery system 1 according to some embodiments, as shown in FIG. It comprises a recovery cycle 4 and a second heat exchanger 14 as described above.

上記の構成によれば、第2の熱交換器14により、冷熱回収サイクル4における冷熱用タービン5と第1の熱交換器12との間を流れる冷熱用熱媒体と、外部水との間で熱交換が行われて、冷熱用熱媒体が加熱される。このため、第1の熱交換器12に供給される冷熱用熱媒体の温度が、比較例にかかる冷熱回収システム01よりも高くなる。第1の熱交換器12により、第2の熱交換器14で加熱後の冷熱用熱媒体と、液化ガスとの間で熱交換が行われて、液化ガスが加熱される。第1の熱交換器12に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器14で予め加熱することで、比較例にかかる冷熱回収システム01に比べて、第1の熱交換器12における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換量を増やすことができ、冷熱用熱媒体が液化ガスから回収する冷熱エネルギーを増やすことができる。これにより、冷熱用タービン5の出力を増大させることができ、ひいては冷熱回収システム1の出力を増大させることができる。 According to the above configuration, the second heat exchanger 14 allows the cold heat medium flowing between the cold heat turbine 5 and the first heat exchanger 12 in the cold heat recovery cycle 4 to flow between the external water and the cold heat medium. Heat exchange is performed to heat the cooling/heating medium. Therefore, the temperature of the cold heat medium supplied to the first heat exchanger 12 is higher than that of the cold heat recovery system 01 according to the comparative example. The first heat exchanger 12 heats the liquefied gas by exchanging heat between the cooling/heating medium heated by the second heat exchanger 14 and the liquefied gas. By preheating the cold heat medium guided to the first heat exchanger 12 by the second heat exchanger 14, the cold heat in the first heat exchanger 12 is reduced compared to the cold heat recovery system 01 according to the comparative example. It is possible to increase the amount of heat exchange between the heat medium for cooling and the liquefied gas, and increase the cold energy recovered from the liquefied gas by the heat medium for cold. As a result, the output of the cold turbine 5 can be increased, and thus the output of the cold heat recovery system 1 can be increased.

また、第1の熱交換器12に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器14で予め加熱することで、第1の熱交換器12における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換の際に、冷熱用熱媒体が凝固することを抑制できる。これにより、比較例にかかる冷熱回収システム01に比べて、第1の熱交換器12に凝固した冷熱用熱媒体が凍り付き、第1の熱交換器12を閉塞させることを抑制できる。このため、第1の熱交換器12に小型の熱交換器を使用する際の冷熱回収システム1の信頼性を向上させることができる。 In addition, by preheating the cold heat medium guided to the first heat exchanger 12 by the second heat exchanger 14, the heat medium for cold heat in the first heat exchanger 12 and the liquefied gas It is possible to suppress solidification of the cooling/heating medium during heat exchange. As a result, compared to the cold heat recovery system 01 according to the comparative example, it is possible to prevent the cold heat medium solidified in the first heat exchanger 12 from freezing and clogging the first heat exchanger 12 . Therefore, it is possible to improve the reliability of the cold heat recovery system 1 when using a small heat exchanger as the first heat exchanger 12 .

幾つかの実施形態では、図1に示されるように、上述した冷熱回収システム1は、液化ガス供給ライン2、冷熱回収サイクル4、第1の熱交換器12および第2の熱交換器14の他に、上述した気化ガス供給ライン3(上流側気化ガス供給ライン3A)と、上述した気化ガス用タービン6と、をさらに備える。 In some embodiments, the cold recovery system 1 described above includes a liquefied gas supply line 2, a cold recovery cycle 4, a first heat exchanger 12 and a second heat exchanger 14, as shown in FIG. In addition, the above-described vaporized gas supply line 3 (upstream vaporized gas supply line 3A) and the above-described vaporized gas turbine 6 are further provided.

上記の構成によれば、気化ガス供給ライン3(上流側気化ガス供給ライン3A)を通じて、第1の熱交換器12から気化ガス用タービン6に気化ガスが供給される。第1の熱交換器12に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器14で予め加熱することで、第1の熱交換器12における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換量を増やすことができ、冷熱用熱媒体が液化ガスから回収する冷熱エネルギーを増やすことができる。これにより、気化ガス用タービン6の入口における気化ガスの温度を高くできるため、気化ガス用タービン6の出力を増大させることができ、ひいては冷熱回収システム1の出力を増大させることができる。 According to the above configuration, the vaporized gas is supplied from the first heat exchanger 12 to the vaporized gas turbine 6 through the vaporized gas supply line 3 (the upstream vaporized gas supply line 3A). By preheating the cold heat medium guided to the first heat exchanger 12 by the second heat exchanger 14, heat exchange between the cold heat medium and the liquefied gas in the first heat exchanger 12 The amount can be increased, and the cold energy recovered from the liquefied gas by the cold heat transfer medium can be increased. As a result, the temperature of the vaporized gas at the inlet of the vaporized gas turbine 6 can be increased, so that the output of the vaporized gas turbine 6 can be increased, and the output of the cold heat recovery system 1 can be increased.

図1に示される冷熱回収システム1が発生させる出力は、冷熱回収システム1の発電機(冷熱用の発電機54および気化ガス用の発電機64)が発生させた電力の総和から、冷熱回収システム1のポンプ(ガス用ポンプ21、冷熱用ポンプ41および外部水用ポンプ84)の消費電力の総和を引くことで表される。冷熱回収システム1は、比較例にかかる冷熱回収システム01に比べて、冷熱用の発電機54および気化ガス用の発電機64が発生させる電力を大きなものにできる。このため、冷熱回収システム1が発生させる出力は、比較例にかかる冷熱回収システム01が発生させる出力よりも大きくなる。 The output generated by the cold energy recovery system 1 shown in FIG. It is expressed by subtracting the total power consumption of one pump (the gas pump 21, the cold/heat pump 41, and the external water pump 84). The cold energy recovery system 1 can increase the electric power generated by the cold energy generator 54 and the vaporized gas generator 64 compared to the cold energy recovery system 01 according to the comparative example. Therefore, the output generated by the cold energy recovery system 1 is greater than the output generated by the cold energy recovery system 01 according to the comparative example.

また、第1の熱交換器12および第2の熱交換器14により、気化ガス用タービン6の入口における気化ガスの温度を高くできるため、気化ガス用タービン6に供給される気化ガスを予め加熱するための熱交換器(図2に示される第3の熱交換器15)を、上流側気化ガス供給ライン3Aに設けなくてもすむ。この場合には、上記熱交換器の閉塞リスクから解放されるため、冷熱回収システム1の信頼性を向上させることができる。 Further, since the temperature of the vaporized gas at the inlet of the vaporized gas turbine 6 can be increased by the first heat exchanger 12 and the second heat exchanger 14, the vaporized gas supplied to the vaporized gas turbine 6 can be heated in advance. It is not necessary to provide a heat exchanger (the third heat exchanger 15 shown in FIG. 2) to the upstream vaporized gas supply line 3A. In this case, the reliability of the cold heat recovery system 1 can be improved because the risk of blockage of the heat exchanger is eliminated.

幾つかの実施形態では、上述した冷熱回収システム1における外部水は、海水を含む。図示される実施形態では、図1に示されるように、外部水の供給元16は、船舶10A又は浮体10Bに設けられた船外の水(海水など)を導入するための取水口からなる。外部水の排出先17(17A、17B、17C、17D)は、船舶10A又は浮体10Bに設けられた船外に水を排出するための排出口からなる。 In some embodiments, the external water in the cold recovery system 1 described above comprises seawater. In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 1, the external water supply source 16 consists of a water intake for introducing outboard water (such as seawater) provided in the vessel 10A or the floating body 10B. The external water discharge destinations 17 (17A, 17B, 17C, 17D) consist of discharge ports provided in the ship 10A or the floating body 10B for discharging water outboard.

上記の構成によれば、冷熱回収システム1は、船舶10Aや浮体10Bなどに搭載されるため、海水の入手が容易である。冷熱回収システム1は、第2の熱交換器14や冷熱用加熱器42などの熱交換器における冷熱用熱媒体の熱媒として入手が容易な海水を活用することで、冷熱用熱媒体の熱媒を貯留する貯留設備などを設けなくてもよいため、冷熱回収システム1の大型化や複雑化、高価格化を抑制できる。 According to the above configuration, since the cold energy recovery system 1 is mounted on the ship 10A, the floating body 10B, or the like, it is easy to obtain seawater. The cold heat recovery system 1 utilizes readily available seawater as a heat medium for cold heat medium in heat exchangers such as the second heat exchanger 14 and the cold heater 42, thereby recovering the heat of the cold heat medium. Since there is no need to provide a storage facility for storing the medium, it is possible to prevent the cold energy recovery system 1 from becoming larger, more complicated, and more expensive.

図3は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態では、図3に示されるように、上述した冷熱回収システム1は、液化ガス供給ライン2から分岐し、冷熱回収サイクル4に接続される熱媒体補充ライン24をさらに備える。図示される実施形態では、熱媒体補充ライン24は、ガス用ポンプ21よりも液化ガス供給ライン2の下流側に一方側251が接続され、且つ冷熱回収サイクル4における第1の熱交換器12よりも下流側、且つ冷熱用ポンプ41よりも上流側に他方側252が接続された補充流路25と、補充流路25を開閉するように構成された弁26と、を含む。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a vessel or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure.
In some embodiments, as shown in FIG. 3 , the cold recovery system 1 described above further comprises a heat carrier make-up line 24 branching from the liquefied gas supply line 2 and connected to the cold recovery cycle 4 . In the illustrated embodiment, the heat medium replenishing line 24 has one side 251 connected downstream of the gas pump 21 to the liquefied gas supply line 2 and is connected to the first heat exchanger 12 in the cold heat recovery cycle 4 . and a valve 26 configured to open and close the replenishment channel 25 .

図示される実施形態では、冷熱回収サイクル4は、熱媒体補充ライン24の接続部よりも下流側、且つ冷熱用ポンプ41よりも上流側に、冷熱用熱媒体(図示例では、液化ガス)を貯留するための貯留装置44を含む。冷熱回収システム1は、貯留装置44に貯留された冷熱用熱媒体の液高さを取得するように構成された液高さ取得装置71と、液高さ取得装置71の取得した液高さに応じて、弁26の開閉制御を行う開閉制御装置72と、を備える。例えば、開閉制御装置72は、液高さ取得装置71が取得した冷熱用熱媒体の液高さが閾値以上であるときに、補充流路25を閉じるように弁26に指示する。冷熱回収サイクル4の運転中に、例えば冷熱回収サイクル4の外部への漏洩などにより、貯留装置44内の冷熱用熱媒体が少なくなることがある。開閉制御装置72は、液高さ取得装置71が取得した冷熱用熱媒体の液高さが上記閾値に満たなくなると、補充流路25を開くように弁26に指示する。弁26を開くと、熱媒体補充ライン24が接続された液化ガス供給ライン2と冷熱回収サイクル4との間の圧力差により、補充流路25を通じて液化ガス供給ライン2から冷熱回収サイクル4に液化ガスが送られる。 In the illustrated embodiment, the cooling heat recovery cycle 4 supplies a cold heat medium (liquefied gas in the illustrated example) downstream of the connection of the heat medium replenishment line 24 and upstream of the cold pump 41 . A storage device 44 is included for storage. The cold heat recovery system 1 includes a liquid height acquisition device 71 configured to acquire the liquid height of the cold heat medium stored in the storage device 44, and the liquid height acquired by the liquid height acquisition device 71. and an opening/closing control device 72 for controlling the opening/closing of the valve 26 accordingly. For example, the opening/closing control device 72 instructs the valve 26 to close the replenishment channel 25 when the liquid height of the cooling/heating medium acquired by the liquid height acquisition device 71 is equal to or higher than a threshold value. During the operation of the cold energy recovery cycle 4, the cold heat medium in the storage device 44 may decrease due to leakage to the outside of the cold energy recovery cycle 4, for example. The opening/closing control device 72 instructs the valve 26 to open the replenishment flow path 25 when the liquid height of the cooling/heating heat medium acquired by the liquid height acquisition device 71 becomes less than the threshold value. When the valve 26 is opened, the pressure difference between the liquefied gas supply line 2 to which the heat medium replenishment line 24 is connected and the cold heat recovery cycle 4 causes the liquefied gas supply line 2 to liquefy into the cold heat recovery cycle 4 through the replenishment passage 25. gas is delivered.

上記の構成によれば、液化ガス供給ライン2と冷熱回収サイクル4とを接続する熱媒体補充ライン24を通じて、液化ガス供給ライン2から冷熱回収サイクル4に液化ガスを冷熱用熱媒体として導くことが可能になる。この場合には、冷熱用熱媒体が液化ガス以外の場合に比べて、冷熱用熱媒体の補充が容易になる。また、補充用の冷熱用熱媒体の貯留設備を別途設ける必要がないため、冷熱回収システム1の大型化、複雑化および高価格化を抑制できる。また、冷熱用熱媒体を凝固点が低い液化ガスとすることで、冷熱回収サイクル4における冷熱用熱媒体の最低温度を下げることができるため、冷熱回収サイクル4の性能を向上させることができる。プロパンガスなどに比べて比体積が小さい液化ガスを冷熱用熱媒体とすることで、冷熱回収サイクル4における循環量を低減できるため、冷熱用タービン5などの冷熱回収サイクル4の機器の小型化が図れる。これにより、冷熱回収システム1の大型化や高価格化を抑制できる。 According to the above configuration, the liquefied gas can be introduced from the liquefied gas supply line 2 to the cold energy recovery cycle 4 as a heat medium for cold energy through the heat medium supplement line 24 connecting the liquefied gas supply line 2 and the cold energy recovery cycle 4. be possible. In this case, it becomes easier to replenish the cooling/heating medium than when the cooling/heating medium is other than the liquefied gas. In addition, since there is no need to separately provide a storage facility for the cold heat medium for replenishment, the cold heat recovery system 1 can be prevented from becoming larger, more complex, and more expensive. In addition, by using a liquefied gas with a low freezing point as the cold heat medium, the lowest temperature of the cold heat medium in the cold heat recovery cycle 4 can be lowered, so the performance of the cold heat recovery cycle 4 can be improved. By using a liquefied gas, which has a smaller specific volume than propane gas, as a heat medium for cold heat, the amount of circulation in the cold heat recovery cycle 4 can be reduced. I can plan. As a result, it is possible to suppress an increase in the size and price of the cold energy recovery system 1 .

幾つかの実施形態では、図3に示されるように、上述した冷熱回収システム1の冷熱回収サイクル4は、冷熱用熱媒体を送るための上述した冷熱用ポンプ41を含む。この冷熱用ポンプ41は、冷熱用熱媒体(液化ガス)の少なくとも一部を超臨界状態まで加圧するように構成されている。図示される実施形態では、冷熱回収サイクル4における第1の熱交換器12よりも下流側、且つ冷熱用ポンプ41よりも上流側において冷熱用熱媒体(液化ガス)は、高圧の液体になっている。冷熱用ポンプ41により加圧されることで、冷熱用タービン5に供給される冷熱用熱媒体の少なくとも一部が超臨界状態になっている。 In some embodiments, as shown in FIG. 3, the cold recovery cycle 4 of the cold recovery system 1 described above includes the cold pump 41 described above for delivering the cold heat transfer medium. The cooling pump 41 is configured to pressurize at least part of the cooling heat medium (liquefied gas) to a supercritical state. In the illustrated embodiment, on the downstream side of the first heat exchanger 12 in the cold heat recovery cycle 4 and on the upstream side of the cold heat pump 41, the cold heat medium (liquefied gas) becomes a high-pressure liquid. there is At least part of the cooling heat medium supplied to the cooling turbine 5 is in a supercritical state by being pressurized by the cooling pump 41 .

上記の構成によれば、冷熱用ポンプ41により冷熱用熱媒体の少なくとも一部を超臨界状態まで加圧できる。この場合には、冷熱用熱媒体を超臨界状態にすることで、冷熱用熱媒体の体積密度を大きくできるため、冷熱用タービン5などの冷熱回収サイクル4の機器の小型化が図れる。これにより、冷熱回収システム1の大型化や高価格化を抑制できる。 According to the above configuration, at least part of the cooling heat medium can be pressurized to a supercritical state by the cooling pump 41 . In this case, the volume density of the cold heat medium can be increased by making the heat medium for cold heat supercritical, so that the equipment of the cold heat recovery cycle 4 such as the turbine 5 for cold heat can be made smaller. As a result, it is possible to suppress an increase in the size and price of the cold energy recovery system 1 .

なお、上述した熱媒体補充ライン24は、図3に示される冷熱回収システム1以外の冷熱回収システムに適用可能である。図4は、本開示の一実施形態にかかる冷熱回収システムを備える船舶又は浮体の構成を概略的に示す概略構成図である。
幾つかの実施形態にかかる冷熱回収システム1Aは、図4に示されるように、比較例にかかる冷熱回収システム01と同様に、上述した第1の熱交換器12と、上述した第3の熱交換器15と、上述した液化ガス供給ライン2と、上述した気化ガス供給ライン3と、上述した冷熱用タービン5を含む冷熱回収サイクル4と、上述した気化ガス用タービン6と、上述した外部水供給ライン08と、上述した外部水排出ライン09と、を備える。また、冷熱回収システム1Aは、上述した熱媒体補充ライン24をさらに備える。
Note that the heat medium replenishing line 24 described above can be applied to cold energy recovery systems other than the cold energy recovery system 1 shown in FIG. FIG. 4 is a schematic configuration diagram schematically showing the configuration of a vessel or floating body provided with a cold energy recovery system according to an embodiment of the present disclosure.
As shown in FIG. 4, a cold heat recovery system 1A according to some embodiments includes the above-described first heat exchanger 12 and the above-described third heat The exchanger 15, the above-described liquefied gas supply line 2, the above-described vaporized gas supply line 3, the cold heat recovery cycle 4 including the above-described cold heat turbine 5, the above-described vaporized gas turbine 6, and the above-described external water It comprises a supply line 08 and an external water discharge line 09 as described above. In addition, the cold energy recovery system 1A further includes the heat medium replenishment line 24 described above.

なお、他の幾つかの実施形態では、冷熱回収システム1、1Aは、上述した熱媒体補充ライン24を備えずに、冷熱回収サイクル4を循環する冷熱用熱媒体が、液化ガス(液化天然ガス、液化石油ガス、液体水素など)であってもよい。 In some other embodiments, the cold heat recovery system 1, 1A does not include the heat medium replenishment line 24 described above, and the heat medium for cold heat circulating in the cold heat recovery cycle 4 is liquefied gas (liquefied natural gas , liquefied petroleum gas, liquid hydrogen, etc.).

幾つかの実施形態にかかる船舶10A又は浮体10Bは、図1、図3、図4に示されるように、上述した冷熱回収システム1を備える。上記の構成によれば、冷熱回収システム1の出力および信頼性を向上することで、冷熱回収システム1を備える、船舶10Aや浮体10Bの出力および信頼性を向上できる。 A ship 10A or a floating body 10B according to some embodiments is provided with the cold energy recovery system 1 described above, as shown in FIGS. According to the above configuration, by improving the output and reliability of the cold energy recovery system 1, the output and reliability of the vessel 10A and the floating body 10B provided with the cold energy recovery system 1 can be improved.

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and includes modifications of the above-described embodiments and modes in which these modes are combined as appropriate.

上述した幾つかの実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握されるものである。 The contents described in the several embodiments described above are understood as follows, for example.

1)本開示の少なくとも一実施形態にかかる冷熱回収システム(1)は、
液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置(11)を有する船舶(10A)又は浮体(10B)に設置される冷熱回収システム(1)であって、
前記液化ガスを気化するように構成された第1の熱交換器(12)と、
前記液化ガス貯留装置(11)から前記第1の熱交換器(12)に前記液化ガスを供給するための液化ガス供給ライン(2)と、
前記第1の熱交換器(12)において前記液化ガスと熱交換された冷熱用熱媒体を循環させるように構成された冷熱回収サイクル(4)であって、前記冷熱用熱媒体により駆動されるように構成された冷熱用タービン(5)を含む冷熱回収サイクル(4)と、
前記冷熱回収サイクル(4)における前記冷熱用タービン(5)と前記第1の熱交換器(12)との間を流れる前記冷熱用熱媒体と、前記冷熱回収システム(1)の外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成された第2の熱交換器(14)と、を備える。
1) A cold energy recovery system (1) according to at least one embodiment of the present disclosure,
A cold heat recovery system (1) installed in a ship (10A) or a floating body (10B) having a liquefied gas storage device (11) configured to store liquefied gas,
a first heat exchanger (12) configured to vaporize the liquefied gas;
a liquefied gas supply line (2) for supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage device (11) to the first heat exchanger (12);
A cold heat recovery cycle (4) configured to circulate a cold heat medium heat-exchanged with the liquefied gas in the first heat exchanger (12), and driven by the cold heat medium. a cold recovery cycle (4) comprising a cold turbine (5) configured to
The cold heat medium flowing between the cold turbine (5) and the first heat exchanger (12) in the cold heat recovery cycle (4) and the cold heat recovery system (1) introduced from outside a second heat exchanger (14) configured to exchange heat with external water.

上記1)の構成によれば、第2の熱交換器(14)により、冷熱回収サイクル(4)における冷熱用タービン(5)と第1の熱交換器(12)との間を流れる冷熱用熱媒体と、外部水との間で熱交換が行われて、冷熱用熱媒体が加熱される。第1の熱交換器(12)により、第2の熱交換器(14)で加熱後の冷熱用熱媒体と、液化ガスとの間で熱交換が行われて、液化ガスが加熱される。第1の熱交換器(12)に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器(14)で予め加熱することで、第1の熱交換器(12)における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換量を増やすことができ、冷熱用熱媒体が液化ガスから回収する冷熱エネルギーを増やすことができる。これにより、冷熱用タービン(5)の出力を増大させることができ、ひいては冷熱回収システム(1)の出力を増大させることができる。 According to the above configuration 1), the second heat exchanger (14) allows the cold heat to flow between the cold heat turbine (5) and the first heat exchanger (12) in the cold heat recovery cycle (4). Heat is exchanged between the heat medium and the external water to heat the cold heat medium. The first heat exchanger (12) heats the liquefied gas by exchanging heat between the cooling/heating medium heated by the second heat exchanger (14) and the liquefied gas. By preheating the cold heat medium to be guided to the first heat exchanger (12) in the second heat exchanger (14), the cold heat medium and the liquefied gas in the first heat exchanger (12) It is possible to increase the amount of heat exchanged between and, and increase the cold energy recovered from the liquefied gas by the heat medium for cold heat. As a result, the output of the cold turbine (5) can be increased, and the output of the cold heat recovery system (1) can be increased.

また、第1の熱交換器(12)に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器(14)で予め加熱することで、第1の熱交換器(12)における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換の際に、冷熱用熱媒体が凝固することを抑制できる。これにより、第1の熱交換器(12)に凝固した冷熱用熱媒体が凍り付き、第1の熱交換器(12)を閉塞させることを抑制できる。このため、第1の熱交換器(12)に小型の熱交換器を使用する際の冷熱回収システム(1)の信頼性を向上させることができる。 In addition, by preheating the cold heat medium to be guided to the first heat exchanger (12) in the second heat exchanger (14), the heat medium for cold heat in the first heat exchanger (12) It is possible to suppress solidification of the cold heat medium during heat exchange with the liquefied gas. As a result, it is possible to prevent the cold heat medium solidified in the first heat exchanger (12) from freezing and clogging the first heat exchanger (12). Therefore, the reliability of the cold heat recovery system (1) can be improved when a small heat exchanger is used as the first heat exchanger (12).

2)幾つかの実施形態では、上記1)に記載の冷熱回収システム(1)であって、
前記液化ガス供給ライン(2)から分岐し、前記冷熱回収サイクル(4)に接続される熱媒体補充ライン(24)をさらに備える。
2) In some embodiments, the cold energy recovery system (1) of 1) above,
A heating medium replenishment line (24) branched from the liquefied gas supply line (2) and connected to the cold heat recovery cycle (4) is further provided.

上記2)の構成によれば、液化ガス供給ライン(2)と冷熱回収サイクル(4)とを接続する熱媒体補充ライン(24)を通じて、液化ガス供給ライン(2)から冷熱回収サイクル(4)に熱媒体である液化ガスを導くことが可能になる。この場合には、冷熱用熱媒体が液化ガス以外の場合に比べて、冷熱用熱媒体の補充が容易になる。また、補充用の冷熱用熱媒体の貯留設備を別途設ける必要がないため、冷熱回収システム(1)の大型化、複雑化および高価格化を抑制できる。また、冷熱用熱媒体を凝固点が低い液化ガスとすることで、冷熱回収サイクル(4)における冷熱用熱媒体の最低温度を下げることができるため、冷熱回収サイクル(4)の性能を向上させることができる。プロパンガスなどに比べて比体積が小さい液化ガスを冷熱用熱媒体とすることで、冷熱回収サイクル(4)における循環量を低減できるため、冷熱用タービン(5)などの冷熱回収サイクル(4)の機器の小型化が図れる。これにより、冷熱回収システム(1)の大型化や高価格化を抑制できる。 According to the configuration 2) above, the cold heat recovery cycle (4) is supplied from the liquefied gas supply line (2) through the heat medium replenishment line (24) connecting the liquefied gas supply line (2) and the cold heat recovery cycle (4). It becomes possible to guide the liquefied gas, which is a heat carrier, to the In this case, it becomes easier to replenish the cooling/heating medium than when the cooling/heating medium is other than the liquefied gas. In addition, since there is no need to separately provide a storage facility for the cold heat medium for replenishment, it is possible to prevent the cold heat recovery system (1) from becoming larger, more complex, and more expensive. In addition, by using a liquefied gas with a low freezing point as the cold heat transfer medium, the minimum temperature of the cold heat transfer medium in the cold heat recovery cycle (4) can be lowered, thereby improving the performance of the cold heat recovery cycle (4). can be done. By using a liquefied gas with a smaller specific volume than propane gas or the like as a heat medium for cold heat, the amount of circulation in the cold heat recovery cycle (4) can be reduced, so the cold heat recovery cycle (4) such as a cold turbine (5) can be used. equipment can be made smaller. As a result, it is possible to suppress an increase in the size and price of the cold energy recovery system (1).

3)幾つかの実施形態では、上記2)に記載の冷熱回収システム(1)であって、
前記冷熱回収サイクル(4)は、前記冷熱用熱媒体を送るための冷熱用ポンプ(41)であって、前記冷熱用熱媒体の少なくとも一部を超臨界状態まで加圧するように構成された冷熱用ポンプ(41)を含む。
3) In some embodiments, the cold energy recovery system (1) of 2) above,
The cold heat recovery cycle (4) is a cold heat pump (41) for sending the cold heat medium, and is configured to pressurize at least part of the cold heat medium to a supercritical state. including a pump (41) for

上記3)の構成によれば、冷熱用ポンプ(41)により冷熱用熱媒体の少なくとも一部を超臨界状態まで加圧できる。この場合には、冷熱用熱媒体を超臨界状態にすることで、冷熱用熱媒体の体積密度を大きくできるため、冷熱用タービン(5)などの冷熱回収サイクル(4)の機器の小型化が図れる。これにより、冷熱回収システム(1)の大型化や高価格化を抑制できる。 According to the above configuration 3), at least part of the cooling heat medium can be pressurized to a supercritical state by the cooling pump (41). In this case, by making the heat medium for cold heat supercritical, the volume density of the heat medium for cold heat can be increased. I can plan. As a result, it is possible to suppress an increase in the size and price of the cold energy recovery system (1).

4)幾つかの実施形態では、上記1)から上記3)までの何れかに記載の冷熱回収システム(1)であって、
前記液化ガスを気化した気化ガスにより駆動されるように構成された気化ガス用タービン(6)と、
前記第1の熱交換器(12)から前記気化ガス用タービン(6)に前記気化ガスを供給するための気化ガス供給ライン(上流側気化ガス供給ライン3A)と、をさらに備える。
4) In some embodiments, the cold energy recovery system (1) according to any one of 1) to 3) above,
a vaporized gas turbine (6) configured to be driven by the vaporized gas obtained by vaporizing the liquefied gas;
It further comprises a vaporized gas supply line (upstream vaporized gas supply line 3A) for supplying the vaporized gas from the first heat exchanger (12) to the vaporized gas turbine (6).

上記4)の構成によれば、気化ガス供給ライン(3A)を通じて、第1の熱交換器(12)から気化ガス用タービン(6)に気化ガスが供給される。第1の熱交換器(12)に導かれる冷熱用熱媒体を第2の熱交換器(14)で予め加熱することで、第1の熱交換器(12)における冷熱用熱媒体と液化ガスとの間の熱交換量を増やすことができ、冷熱用熱媒体が液化ガスから回収する冷熱エネルギーを増やすことができる。これにより、気化ガス用タービン(6)の入口における気化ガスの温度を高くできるため、気化ガス用タービン(6)の出力を増大させることができ、ひいては冷熱回収システム(1)の出力を増大させることができる。また、第1の熱交換器(12)および第2の熱交換器(14)により、気化ガス用タービン(6)の入口における気化ガスの温度を高くできるため、気化ガス用タービン(6)に供給される気化ガスを予め加熱するための熱交換器を、気化ガス供給ライン(3A)に設けなくてもすむ。この場合には、上記熱交換器の閉塞リスクから解放されるため、冷熱回収システム(1)の信頼性を向上させることができる。 According to the above configuration 4), the vaporized gas is supplied from the first heat exchanger (12) to the vaporized gas turbine (6) through the vaporized gas supply line (3A). By preheating the cold heat medium to be guided to the first heat exchanger (12) in the second heat exchanger (14), the cold heat medium and the liquefied gas in the first heat exchanger (12) It is possible to increase the amount of heat exchanged between and, and increase the cold energy recovered from the liquefied gas by the heat medium for cold heat. As a result, the temperature of the vaporized gas at the inlet of the vaporized gas turbine (6) can be increased, so that the output of the vaporized gas turbine (6) can be increased, which in turn increases the output of the cold heat recovery system (1). be able to. Further, since the temperature of the vaporized gas at the inlet of the vaporized gas turbine (6) can be increased by the first heat exchanger (12) and the second heat exchanger (14), the vaporized gas turbine (6) It is not necessary to provide a heat exchanger for preheating the supplied vaporized gas in the vaporized gas supply line (3A). In this case, the reliability of the cold heat recovery system (1) can be improved because the risk of blockage of the heat exchanger is eliminated.

5)幾つかの実施形態では、上記1)から上記4)までの何れかに記載の冷熱回収システム(1)であって、
前記外部水は、海水を含む。
5) In some embodiments, the cold energy recovery system (1) according to any one of 1) to 4) above,
The external water includes seawater.

上記5)の構成によれば、冷熱回収システム(1)は、船舶(10A)や浮体(10B)などに搭載されるため、海水の入手が容易である。冷熱回収システム(1)は、第1の熱交換器(12)における冷熱用熱媒体の熱媒として入手が容易な海水を活用することで、冷熱用熱媒体の熱媒を貯留する貯留設備などを設けなくてもよいため、冷熱回収システム(1)の大型化や複雑化、高価格化を抑制できる。 According to the configuration of 5) above, since the cold energy recovery system (1) is mounted on the ship (10A), the floating body (10B), or the like, it is easy to obtain seawater. The cold heat recovery system (1) utilizes readily available seawater as the heat medium for the heat medium for cold heat in the first heat exchanger (12), and is a storage facility or the like that stores the heat medium for the heat medium for cold heat. Since it is not necessary to provide the cold energy recovery system (1), it is possible to suppress the increase in size, complexity, and price of the cold energy recovery system (1).

6)本開示の少なくとも一実施形態にかかる船舶(10A)又は浮体(10B)は、
上記1)から上記5)までの何れかに記載の冷熱回収システム(1)を備える。
6) The ship (10A) or floating body (10B) according to at least one embodiment of the present disclosure,
A cold energy recovery system (1) according to any one of 1) to 5) above is provided.

上記6)の構成によれば、冷熱回収システム(1)の出力および信頼性を向上することで、冷熱回収システム(1)を備える、船舶(10A)や浮体(10B)の出力および信頼性を向上できる。 According to the configuration of 6) above, by improving the output and reliability of the cold energy recovery system (1), the output and reliability of the ship (10A) and the floating body (10B) equipped with the cold energy recovery system (1) are improved. can improve.

1,1A 冷熱回収システム
01 比較例にかかる冷熱回収システム
2 液化ガス供給ライン
3 気化ガス供給ライン
3A 上流側気化ガス供給ライン
3B 下流側気化ガス供給ライン
4 冷熱回収サイクル
5 冷熱用タービン
6 気化ガス用タービン
8,08 外部水供給ライン
9,09 外部水排出ライン
10A 船舶
10B 浮体
11 液化ガス貯留装置
12 第1の熱交換器
13 ガスの供給先
14 第2の熱交換器
15 第3の熱交換器
16 外部水の供給元
17,17A~17D 外部水の排出先
20 液化ガス流路
21 ガス用ポンプ
24 熱媒体補充ライン
26 弁
30 気化ガス流路
32 気化ガス用加熱器
40 冷熱用流路
41 冷熱用ポンプ
42 冷熱用加熱器
44 貯留装置
51,61 回転シャフト
52,62 タービン翼
53,63 ケーシング
54,64 発電機
71 液高さ取得装置
72 開閉制御装置
84 外部水用ポンプ

1, 1A cold heat recovery system 01 cold heat recovery system according to comparative example 2 liquefied gas supply line 3 vaporized gas supply line 3A upstream vaporized gas supply line 3B downstream vaporized gas supply line 4 cold heat recovery cycle 5 cold heat turbine 6 for vaporized gas Turbines 8, 08 External water supply lines 9, 09 External water discharge line 10A Ship 10B Floating body 11 Liquefied gas storage device 12 First heat exchanger 13 Gas destination 14 Second heat exchanger 15 Third heat exchanger 16 External water supply sources 17, 17A to 17D External water discharge destination 20 Liquefied gas flow path 21 Gas pump 24 Heat medium replenishment line 26 Valve 30 Vaporized gas flow path 32 Vaporized gas heater 40 Cooling flow path 41 Cooling pump 42 for cold heat heater 44 storage device 51, 61 rotating shaft 52, 62 turbine blade 53, 63 casing 54, 64 generator 71 liquid height acquisition device 72 open/close control device 84 external water pump

Claims (6)

液化ガスを貯留するように構成された液化ガス貯留装置を有する船舶又は浮体に設置される冷熱回収システムであって、
前記液化ガスを気化するように構成された第1の熱交換器と、
前記液化ガス貯留装置から前記第1の熱交換器に前記液化ガスを供給するための液化ガス供給ラインと、
前記第1の熱交換器において前記液化ガスと熱交換された冷熱用熱媒体を循環させるように構成された冷熱回収サイクルであって、前記冷熱用熱媒体により駆動されるように構成された冷熱用タービンを含む冷熱回収サイクルと、
前記冷熱回収サイクルにおける前記冷熱用タービンと前記第1の熱交換器との間を流れる前記冷熱用熱媒体と、前記冷熱回収システムの外部から導入された外部水との間で熱交換を行うように構成された第2の熱交換器と、を備える、
冷熱回収システム。
A cold heat recovery system installed in a ship or floating body having a liquefied gas storage device configured to store liquefied gas,
a first heat exchanger configured to vaporize the liquefied gas;
a liquefied gas supply line for supplying the liquefied gas from the liquefied gas storage device to the first heat exchanger;
A cold heat recovery cycle configured to circulate a cold heat medium heat-exchanged with the liquefied gas in the first heat exchanger, wherein the cold heat recovery cycle is configured to be driven by the cold heat medium. a cold recovery cycle including a turbine for
Heat exchange is performed between the cold heat medium flowing between the cold heat turbine and the first heat exchanger in the cold heat recovery cycle and external water introduced from the outside of the cold heat recovery system. a second heat exchanger configured to
Cold heat recovery system.
前記液化ガス供給ラインから分岐し、前記冷熱回収サイクルに接続される熱媒体補充ラインをさらに備える、
請求項1に記載の冷熱回収システム。
Further comprising a heat medium replenishment line branched from the liquefied gas supply line and connected to the cold heat recovery cycle,
The cold heat recovery system according to claim 1 .
前記冷熱回収サイクルは、前記冷熱用熱媒体を送るための冷熱用ポンプであって、前記冷熱用熱媒体の少なくとも一部を超臨界状態まで加圧するように構成された冷熱用ポンプを含む、
請求項2に記載の冷熱回収システム。
The cold recovery cycle includes a cold pump for sending the cold heat medium, the cold heat pump configured to pressurize at least part of the cold heat medium to a supercritical state,
The cold heat recovery system according to claim 2.
前記液化ガスを気化した気化ガスにより駆動されるように構成された気化ガス用タービンと、
前記第1の熱交換器から前記気化ガス用タービンに前記気化ガスを供給するための気化ガス供給ラインと、をさらに備える、
請求項1乃至3の何れか1項に記載の冷熱回収システム。
a vaporized gas turbine configured to be driven by the vaporized gas obtained by vaporizing the liquefied gas;
a vaporized gas supply line for supplying the vaporized gas from the first heat exchanger to the vaporized gas turbine,
The cold heat recovery system according to any one of claims 1 to 3.
前記外部水は、海水を含む、
請求項1乃至4の何れか1項に記載の冷熱回収システム。
wherein the external water comprises seawater;
The cold heat recovery system according to any one of claims 1 to 4.
請求項1乃至5の何れか1項に記載の冷熱回収システムを備える、
船舶又は浮体。
Equipped with the cold heat recovery system according to any one of claims 1 to 5,
vessels or floating bodies;
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