JP2023525386A - Vessel liquefied gas re-vaporization method and system - Google Patents

Vessel liquefied gas re-vaporization method and system Download PDF

Info

Publication number
JP2023525386A
JP2023525386A JP2022570138A JP2022570138A JP2023525386A JP 2023525386 A JP2023525386 A JP 2023525386A JP 2022570138 A JP2022570138 A JP 2022570138A JP 2022570138 A JP2022570138 A JP 2022570138A JP 2023525386 A JP2023525386 A JP 2023525386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat medium
heat
vaporizer
liquefied gas
expander generator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022570138A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ギョン アン,ス
ヘヨン チョ,トゥ
ハン ウォン,デ
ジン ビョン,ヨン
ヘ ソ,ダ
Original Assignee
デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020200132687A external-priority patent/KR20220049264A/en
Priority claimed from KR1020200132686A external-priority patent/KR20220049263A/en
Application filed by デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド filed Critical デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド
Publication of JP2023525386A publication Critical patent/JP2023525386A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/24Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers of pipe-lines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • B63B25/08Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid
    • B63B25/12Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed
    • B63B25/16Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods fluid closed heat-insulated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C9/00Methods or apparatus for discharging liquefied or solidified gases from vessels not under pressure
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2221/00Handled fluid, in particular type of fluid
    • F17C2221/03Mixtures
    • F17C2221/032Hydrocarbons
    • F17C2221/033Methane, e.g. natural gas, CNG, LNG, GNL, GNC, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/01Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2223/0146Two-phase
    • F17C2223/0153Liquefied gas, e.g. LPG, GPL
    • F17C2223/0161Liquefied gas, e.g. LPG, GPL cryogenic, e.g. LNG, GNL, PLNG
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2223/00Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel
    • F17C2223/03Handled fluid before transfer, i.e. state of fluid when stored in the vessel or before transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2223/033Small pressure, e.g. for liquefied gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/01Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the phase
    • F17C2225/0107Single phase
    • F17C2225/0123Single phase gaseous, e.g. CNG, GNC
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2225/00Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel
    • F17C2225/03Handled fluid after transfer, i.e. state of fluid after transfer from the vessel characterised by the pressure level
    • F17C2225/035High pressure, i.e. between 10 and 80 bars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0302Heat exchange with the fluid by heating
    • F17C2227/0309Heat exchange with the fluid by heating using another fluid
    • F17C2227/0316Water heating
    • F17C2227/0318Water heating using seawater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2227/00Transfer of fluids, i.e. method or means for transferring the fluid; Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/03Heat exchange with the fluid
    • F17C2227/0367Localisation of heat exchange
    • F17C2227/0388Localisation of heat exchange separate
    • F17C2227/0393Localisation of heat exchange separate using a vaporiser
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2260/00Purposes of gas storage and gas handling
    • F17C2260/04Reducing risks and environmental impact
    • F17C2260/046Enhancing energy recovery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/05Regasification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2265/00Effects achieved by gas storage or gas handling
    • F17C2265/07Generating electrical power as side effect

Abstract

【課題】本発明は、液化ガスを再気化させるために、液化ガスと熱交換する熱媒体が循環するサイクルの主要地点で、運転条件を一定に維持させてサイクルの安定的な運転が可能になる、船舶の液化ガス再気化方法およびそのシステムに関するものである。【解決手段】本発明に係る船舶の液化ガス再気化方法は、気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を第1熱交換器で気化させ、前記気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給して膨張させることで電力を生産し、前記膨張した第1熱媒体を前記気化器に供給し、前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御して前記気化器の後段圧力を制御する。[Problem] To re-vaporize liquefied gas, the present invention enables stable operation of the cycle by maintaining constant operating conditions at major points of a cycle in which a heat medium that exchanges heat with liquefied gas circulates. The present invention relates to a liquefied gas re-vaporization method and system for ships. A liquefied gas re-vaporization method for a ship according to the present invention vaporizes a first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in a vaporizer, and converts the vaporized first heat medium into It is supplied to an expander generator and expanded to produce electric power, the expanded first heat medium is supplied to the evaporator, and the pressure before or after the expander generator is controlled to the evaporator to control the post-pressure of the

Description

本発明は、船舶の液化ガス再気化方法およびそのシステムに関し、液化ガスを再気化させるために、液化ガスと熱交換する熱媒体が循環するサイクルの主要地点で運転条件を一定に維持させて、サイクルの安定的な運転ができるものに関する。 The present invention relates to a liquefied gas re-vaporization method and system for a ship. It relates to the thing which can operate the cycle stably.

一般的に、天然ガスは生産地で極低温に液化された液化天然ガス(LNG;Liquefied Natural Gas)の状態で製造された後、LNG運搬船を用いて目的地まで遠距離輸送される。LNGは天然ガスを常圧で約-163℃の極低温まで冷却して得られるものであり、ガス状態の天然ガスよりもその体積が約1/600まで減少する。このため、海上を通じた遠距離輸送に非常に適している。 In general, natural gas is produced in the state of liquefied natural gas (LNG), which is liquefied at cryogenic temperatures at a production site, and then transported to a destination over a long distance using an LNG carrier. LNG is obtained by cooling natural gas to an extremely low temperature of about −163° C. under atmospheric pressure, and its volume is reduced to about 1/600 of that of gaseous natural gas. Therefore, it is very suitable for long-distance transportation by sea.

LNGーRV(LNG Regasification Vessel)やLNGーFSRU(Floating Storage and Regasification Unit)などのLNG再気化船舶または浮遊式海上構造物(以下、「LNG再気化船舶」に通称する。)は、海上でLNGを再気化させた天然ガスを陸上のガス需要先に供給することを目的とする船舶である。 LNG regasification vessels or floating offshore structures such as LNG-RVs (LNG Regasification Vessel) and LNG-FSRUs (Floating Storage and Regasification Units) It is a vessel whose purpose is to supply natural gas that has been re-vaporized to onshore gas consumers.

これらのLNG再気化船舶には、LNGを貯蔵するLNG貯蔵タンクと、LNG貯蔵タンクに貯蔵されたLNGを再気化させて陸上の需要先に供給する再気化設備が設置され、再気化設備で気化した天然ガスは配管を介して陸上の需要先に移送される。 These LNG regasification vessels are equipped with LNG storage tanks that store LNG and regasification equipment that regasifies the LNG stored in the LNG storage tanks and supplies it to onshore users. The natural gas produced is transported to onshore users via pipelines.

LNG再気化船舶の再気化設備は、LNG貯蔵タンクに貯蔵されたLNGを需要先で要求される圧力まで圧縮する高圧ポンプと、高圧ポンプで圧縮された高圧LNGを天然ガスに気化させる気化器を備える。 The regasification equipment on the LNG regasification vessel consists of a high-pressure pump that compresses the LNG stored in the LNG storage tank to the pressure required by the customer, and a vaporizer that vaporizes the high-pressure LNG compressed by the high-pressure pump into natural gas. Prepare.

気化器でLNGを気化させる熱源としては、供給が容易な海水が主に使用される。このとき、LNGと直接または間接的に熱交換させてLNGの冷熱を回収した低温の海水は海上へと排出される。つまり、LNGを再気化させる過程で海水により回収されたLNGの冷熱は海上へそのまま廃棄される。 Seawater, which is easily supplied, is mainly used as a heat source for vaporizing LNG in a vaporizer. At this time, low-temperature seawater, which is directly or indirectly heat-exchanged with LNG and recovers the cold heat of LNG, is discharged to the sea. In other words, the cold energy of LNG recovered by seawater during the process of re-vaporizing LNG is discharged to the sea as it is.

LNGは、1kg当たり200kcalの冷熱エネルギーを有しているものの、LNG再気化船舶では、LNGを再気化させる過程で回収される冷熱を使用することなく、無駄に捨てていた。 Although LNG has 200 kcal of cold energy per 1 kg, in LNG re-vaporization ships, the cold energy recovered in the process of re-vaporizing LNG is wasted without being used.

本発明は、液化ガスの再気化の過程で捨てられる冷熱を回収して電力を生産することでエネルギー効率を高めることと、圧力を制御してシステムを安定的に運転することができる、船舶の液化ガス再気化方法およびそのシステムを提供する。 The present invention improves energy efficiency by recovering the cold heat that is discarded in the process of re-vaporization of liquefied gas to produce electricity, and controls the pressure to stably operate the system. A liquefied gas re-vaporization method and system are provided.

上述した目的を達成するため本発明の一実施形態では、液化ガスと第1熱媒体を気化器で熱交換させて前記液化ガスを気化させ、前記気化器から排出される第1熱媒体の冷熱を回収した後で前記気化器に再循環させ、前記第1熱媒体の冷熱を回収することは、前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を第1熱交換器で気化させて、前記気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給して膨張させることで電力を生産し、前記膨張した第1熱媒体を前記気化器に供給し、前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御して、前記気化器の後段圧力を制御することを含む、船舶の液化ガス再気化方法が提供される。 In order to achieve the above object, in one embodiment of the present invention, heat is exchanged between a liquefied gas and a first heat medium in a vaporizer to vaporize the liquefied gas, and cold heat of the first heat medium is discharged from the vaporizer. is recycled to the vaporizer after recovering the first heat medium to recover the cold heat of the first heat medium, the first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer is vaporized in the first heat exchanger and supplies the vaporized first heat medium to an expander generator to expand it to produce electric power, supplies the expanded first heat medium to the vaporizer, and supplies the expanded first heat medium to the expander generator in the front stage of the expander generator. Alternatively, there is provided a liquefied gas re-vaporization method for a ship, comprising controlling the pressure in the rear stage to control the pressure in the rear stage of the vaporizer.

上述した目的を達成するため本発明の他の一実施形態では、液化ガスを第1熱媒体と熱交換させて気化させる気化器;前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を気化させる第1熱交換器;前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体を膨張させて電力を生産するエキスパンダ発電機;と、前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御する圧力制御手段;を備え、前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御して前記気化器の後段圧力を制御する、船舶の液化ガス再気化システムが提供される。 In order to achieve the above object, in another embodiment of the present invention, a vaporizer for vaporizing a liquefied gas by heat exchange with a first heat medium; the first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer. an expander generator that expands the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to produce electric power; and control the pressure before or after the expander generator pressure control means for controlling the pressure before or after the expander generator to control the pressure after the vaporizer.

上述した目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、液化ガスと第1熱媒体を気化器で熱交換させて前記液化ガスを気化させ、前記気化器から排出される第1熱媒体の冷熱を回収した後で前記気化器に再循環させ、前記第1熱媒体の冷熱を回収することは、前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を第1熱交換器で気化させて、前記気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給して膨張させることで電力を生産し、前記膨張した第1熱媒体を前記気化器に供給し、前記エキスパンダ発電機の後段圧力を制御するために、前記気化器から排出された第1熱媒体をレシーバーで収容し、前記レシーバーから第1熱媒体を排出させて気化させ、前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも小さいときには前記エキスパンダ発電機で膨張した高温の第1熱媒体を前記気化器を迂回させてレシーバーに供給する迂回モードで運転し、前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも大きいときには前記気化器から排出された低温の第1熱媒体を前記レシーバーの上部に噴射供給するクエンチモードで運転することを含む、船舶の液化ガス再気化方法が提供される。 In order to achieve the above object, in still another embodiment of the present invention, heat is exchanged between a liquefied gas and a first heat medium in a vaporizer to vaporize the liquefied gas, and the first heat is discharged from the vaporizer. After recovering the cold heat of the medium, recirculating it to the vaporizer, and recovering the cold heat of the first heat medium, the first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer is subjected to the first heat exchange. and supplying the vaporized first heat medium to an expander generator for expansion to produce electric power, supplying the expanded first heat medium to the vaporizer, and generating power from the expander. for controlling the post-pressure of the machine, a receiver receives the first heat medium discharged from the evaporator, the first heat medium is discharged from the receiver and vaporized, and the pressure measurement value of the receiver reaches a set value; When the pressure measurement value of the receiver is larger than the set value, the high-temperature first heat medium expanded by the expander generator is operated in a detour mode to bypass the evaporator and be supplied to the receiver, and when the pressure measurement value of the receiver is greater than the set value, the A method for re-vaporizing a liquefied gas in a marine vessel is provided, comprising operating in a quench mode in which a low-temperature first heat medium discharged from a vaporizer is injected into an upper portion of said receiver.

好ましくは、前記第1熱媒体は、前記気化器および第1熱交換器で熱交換により相変化する冷媒から選択される。 Preferably, the first heat medium is selected from refrigerants that change phase by heat exchange in the vaporizer and the first heat exchanger.

好ましくは、前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度と、前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度が設定値を維持するように、前記気化器に供給する液化ガスの流量を調節する。 Preferably, the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange and the temperature of the re-vaporized gas discharged from the vaporizer after heat exchange are maintained at set values. Adjust the flow rate of liquefied gas supplied to

好ましくは、前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度を設定値で維持するための出力値と、前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度を設定値で維持するための出力値のうち、小さい値に基づいて前記気化器に供給する液化ガスの流量を制御する。 Preferably, an output value for maintaining the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange at a set value and the temperature of the re-vaporized gas discharged from the vaporizer after heat exchange are set. The flow rate of the liquefied gas supplied to the vaporizer is controlled based on the smaller value of the output values to be maintained.

好ましくは、前記第1熱媒体の温度設定値は第1熱媒体の飽和温度であり、前記第1熱媒体の飽和圧力に基づいて前記第1熱媒体の温度設定値を変えることでエキスパンダ発電機の後段圧力を制御する。 Preferably, the temperature setting value of the first heat medium is the saturation temperature of the first heat medium, and the expander power generation is performed by changing the temperature setting value of the first heat medium based on the saturation pressure of the first heat medium. Controls the post pressure of the machine.

好ましくは、前記気化器で気化した再気化ガスは、トリムヒーターで第2熱媒体と熱交換させてガス需要先で要求される温度まで加熱される。 Preferably, the re-vaporized gas vaporized by the vaporizer is heat-exchanged with the second heat medium by the trim heater to be heated to a temperature required by the gas consumer.

好ましくは、前記エキスパンダ発電機の後段圧力が設定値よりも低いか、または発電負荷が低いときには、前記気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回して後段に移送されるように制御する。 Preferably, when the downstream pressure of the expander generator is lower than a set value or the power generation load is low, the gaseous first heat medium bypasses the expander generator and is transferred to the downstream stage. Control.

上述した目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、液化ガスを第1熱媒体と熱交換させて気化させる気化器;前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体を収容するレシーバー;前記レシーバーから供給された液体状態の第1熱媒体を気化させる第1熱交換器;前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体を膨張させて電力を生産するエキスパンダ発電機;前記エキスパンダ発電機から膨張した第1熱媒体が気化器に移送され、気化器で液化ガスの冷熱を回収した第1熱媒体がレシーバーに移送される第1熱媒体ライン;前記エキスパンダ発電機の下流で第1熱媒体が気化器を迂回してレシーバーに移送されるように調節する第2バルブ;前記気化器から排出された第1熱媒体が前記レシーバー上部の噴射ノズルを介して噴射供給されるように調節する第3バルブ;と、前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも低い場合には前記第2バルブを開放し、設定値よりも高い場合には前記第3バルブを開放する第2制御部;を備える、船舶の液化ガス再気化システムが提供される。 In still another embodiment of the present invention, in order to achieve the above object, a vaporizer for vaporizing a liquefied gas by exchanging heat with a first heat medium; low-temperature first heat discharged from the vaporizer after heat exchange. A receiver containing a medium; a first heat exchanger for vaporizing a first heat medium in a liquid state supplied from the receiver; an extract for producing electric power by expanding the first heat medium vaporized in the first heat exchanger an expander power generator; a first heat medium line through which the first heat medium expanded from the expander power generator is transferred to the vaporizer, and the first heat medium recovered from the cold heat of the liquefied gas in the vaporizer is transferred to the receiver; a second valve downstream of the expander generator for controlling the transfer of the first heat medium to the receiver bypassing the evaporator; and opening said second valve when said receiver pressure measurement is below a set value and opening said third valve when above a set value. A second control for opening a valve is provided.

好ましくは、前記気化器に供給する液化ガスの流量を調節するための第1バルブ;と、前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度と、前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度が設定値を維持するように前記第1バルブを制御する第1制御部;をさらに備える。 Preferably, a first valve for adjusting the flow rate of the liquefied gas supplied to the vaporizer; the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange; and the heat exchange from the vaporizer. a first controller for controlling the first valve so that the temperature of the re-vaporized gas discharged later maintains a set value;

好ましくは、前記第1熱媒体の温度設定値は第1熱媒体の飽和温度であり、前記レシーバーの圧力測定値に基づいて前記第1熱媒体の温度設定値を調整する第3制御部;をさらに備える。 Preferably, the temperature setpoint of the first heat medium is the saturation temperature of the first heat medium, and a third control unit that adjusts the temperature setpoint of the first heat medium based on the pressure measurement of the receiver; Prepare more.

好ましくは、前記気化器で気化した再気化ガスをガス需要先で要求される温度まで追加加熱するトリムヒーター;を備える。 Preferably, there is provided a trim heater for additionally heating the re-vaporized gas vaporized in the vaporizer to a temperature required by the gas demand destination.

好ましくは、前記トリムヒーターで前記再気化ガスと熱交換して前記再気化ガスの冷熱を回収する第2熱媒体が循環する第2サイクル;をさらに備える。 Preferably, it further comprises a second cycle in which a second heat medium is circulated to exchange heat with the re-vaporized gas in the trim heater to recover cold heat from the re-vaporized gas.

好ましくは、前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回してエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブ;と、前記エキスパンダ発電機の後段圧力及びエキスパンダ発電機の発電負荷に応じて前記第3流量調節バルブを制御するガバナー;をさらに備える。 Preferably, a third flow control valve for adjusting the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to bypass the expander generator and be transferred downstream of the expander generator; and the expander A governor for controlling the third flow control valve in accordance with the downstream pressure of the generator and the power generation load of the expander generator.

好ましくは、前記気化器は1パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器である。 Preferably, the vaporizer is a one-pass type shell and tube heat exchanger.

好ましくは、前記トリムヒーターは2パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器である。 Preferably, the trim heater is a two-pass type shell and tube heat exchanger.

上述した目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、液化ガスと第1熱媒体を気化器で熱交換させて前記液化ガスを気化させ、前記気化器から排出される第1熱媒体の冷熱を回収した後で前記気化器に再循環させ、前記第1熱媒体の冷熱を回収することは、前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を第1熱交換器で気化させ、前記気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給して膨張させることで電力を生産し、前記膨張した第1熱媒体を前記気化器に供給し、前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給する前にノックアウト・ドラムで収容し、前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値が設定値よりも高いときには前記エキスパンダ発電機の出力を増加させて前記エキスパンダ発電機の前段圧力を制御することを含む、船舶の液化ガス再気化方法が提供される。 In order to achieve the above object, in still another embodiment of the present invention, heat is exchanged between a liquefied gas and a first heat medium in a vaporizer to vaporize the liquefied gas, and the first heat is discharged from the vaporizer. After recovering the cold heat of the medium, recirculating it to the vaporizer, and recovering the cold heat of the first heat medium, the first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer is subjected to the first heat exchange. supply the vaporized first heat medium to an expander generator for expansion to produce electric power; supply the expanded first heat medium to the vaporizer; The first heat medium vaporized in the vessel is contained in a knockout drum before being supplied to the expander generator, and the output of the expander generator is increased when the pressure measurement value of the knockout drum is higher than a set value. A method for re-vaporizing a liquefied gas in a marine vessel is provided, comprising controlling the pre-pressure of said expander generator with a liquefied gas.

好ましくは、前記エキスパンダ発電機の出力を増加させることは、前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機まで第1熱媒体を流入させる第2流量調節バルブの開度率を増加させ、前記エキスパンダ発電機の出力を前記第2流量調節バルブの開度率に相応して増加させることを含む。 Preferably, increasing the output of the expander generator increases the opening rate of a second flow control valve that allows the first heat medium to flow from the knockout drum to the expander generator, and the expander generator generates increasing the output of the machine corresponding to the rate of opening of the second flow control valve.

好ましくは、前記エキスパンダ発電機の回転数は第6制御部によって制御され、前記第2流量調節バルブの開度は、前記圧力測定値に基づいた制御信号を第5制御部から伝送された第6制御部によって制御される。 Preferably, the rotation speed of the expander generator is controlled by a sixth control section, and the opening of the second flow control valve is controlled by a control signal transmitted from a fifth control section based on the pressure measurement value. 6 control unit.

好ましくは、前記第2流量調節バルブの開度率が最大であるか、前記エキスパンダ発電機の出力が最大になると、前記第5制御部は前記第1熱媒体が前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機を迂回してエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブを開放する。 Preferably, when the opening rate of the second flow rate control valve is maximized or the output of the expander generator is maximized, the fifth control unit controls that the first heat medium is released from the knockout drum into the expander. Open the third flow control valve that regulates the flow bypassing the generator and downstream of the expander generator.

好ましくは、前記エキスパンダ発電機の出力を増加させることは、前記第1熱媒体が前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機を迂回してエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブを先に開放した後、前記第3流量調節バルブの開度率を減少させながら前記エキスパンダ発電機の許容範囲内での出力を増加させ、前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機まで第1熱媒体を流入させる第2流量調節バルブの開度率を増加させることを含む。 Preferably, increasing the output of the expander generator adjusts the first heat transfer medium from the knockout drum to bypass the expander generator and downstream of the expander generator. After opening the third flow control valve first, the output of the expander generator is increased within the allowable range while decreasing the opening rate of the third flow control valve, and the expander generator is released from the knockout drum. and increasing the opening rate of the second flow control valve that allows the first heat medium to flow in.

好ましくは、前記エキスパンダ発電機の回転数は第6制御部によって制御され、前記第3流量調節バルブの変位を制御する第7制御部は、前記第3流量調節バルブの開度率が0%になるまで前記エキスパンダ発電機の回転数を増加させるように前記第6制御部まで信号を伝送する。 Preferably, the rotation speed of the expander generator is controlled by a sixth control unit, and the seventh control unit for controlling the displacement of the third flow control valve controls the opening rate of the third flow control valve to 0%. A signal is transmitted to the sixth control section so as to increase the rotation speed of the expander generator until .

好ましくは、前記第1熱媒体の循環流量は、前記気化器の加熱デューティによって決定される。 Preferably, the circulation flow rate of the first heat medium is determined by the heating duty of the vaporizer.

上述した目的を達成するため本発明のさらに他の一実施形態では、液化ガスを第1熱媒体と熱交換させて気化させる気化器;前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を気化させる第1熱交換器;前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体を膨張させて電力を生産するエキスパンダ発電機;前記気化器で気化した第1熱媒体を収容するノックアウト・ドラム;前記ノックアウト・ドラムから排出された気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機に供給されるように開度が調節される第2流量調節バルブ;前記ノックアウト・ドラムから排出された気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回するように開度が調節される第3流量調節バルブ;と、前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値に基づいて前記エキスパンダ発電機の出力を制御し、前記エキスパンダ発電機の出力に応じて前記第2流量調節バルブの開度を調節する第6制御部;を備え、前記エキスパンダ発電機の前段圧力を制御する、船舶の液化ガス再気化システムが提供される。 In still another embodiment of the present invention, in order to achieve the above object, a vaporizer for vaporizing a liquefied gas by exchanging heat with a first heat medium; first heat in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer a first heat exchanger that vaporizes a medium; an expander generator that expands the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to produce electric power; a knockout that accommodates the first heat medium vaporized in the vaporizer drum; a second flow control valve whose opening is adjusted so that the gaseous first heat medium discharged from the knockout drum is supplied to the expander generator; gas discharged from the knockout drum a third flow control valve whose opening is adjusted so that the first heat transfer medium in state bypasses the expander generator; and controlling the output of said expander generator based on said knockout drum pressure measurement. and a sixth control unit that adjusts the opening degree of the second flow control valve according to the output of the expander generator, and controls the pre-stage pressure of the expander generator. A system is provided.

好ましくは、前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値に基づいて前記第6制御部にエキスパンダ発電機の出力の増加信号を送信し、前記エキスパンダ発電機の出力が最大になったら前記第3流量調節バルブを開放する第5制御部;をさらに備える。 Preferably, a signal for increasing the output of the expander generator is sent to the sixth control unit based on the pressure measurement of the knockout drum, and the third flow rate adjustment is performed when the output of the expander generator reaches a maximum. A fifth controller for opening the valve is further provided.

好ましくは、前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値が設定値よりも高い場合には前記第3流量調節バルブを開放する圧力調節器;と、前記第3流量調節バルブの開度率が最小になるまで前記第6制御部に回転数の増加信号を送信する第7制御部;をさらに備える。 preferably a pressure regulator that opens said third flow control valve when said knockout drum pressure measurement is higher than a set value; and until the rate of opening of said third flow control valve reaches a minimum. A seventh control section for transmitting a rotational speed increase signal to the sixth control section.

本発明に係る船舶の液化ガス再気化方法およびシステムでは、廃棄される液化ガスの冷熱を回収して電力を生産することにより、システム全体のエネルギー効率を高め、電力を生産するための燃料消費量を減らすことができ、その結果、温室効果ガスの排出を低減することができる。 In the liquefied gas re-vaporization method and system for ships according to the present invention, the energy efficiency of the entire system is improved by recovering the cold heat of the discarded liquefied gas to produce electric power, and the fuel consumption for producing electric power can be reduced, resulting in reduced greenhouse gas emissions.

また、レシーバーの圧力制御を介して気化器の後段圧力を制御することにより、気化器の後段圧力を制御するための第1熱媒体の温度と、気化させる液化ガスの流量を制御することにおいて応答性が向上する。 Also, by controlling the post-pressure of the vaporizer via the pressure control of the receiver, it responds in controlling the temperature of the first heat transfer medium for controlling the post-pressure of the vaporizer and the flow rate of the liquefied gas to be vaporized. improve sexuality.

また、前記エキスパンダ発電機の入側(高圧側)の圧力を制御することにより、気化器の後段圧力を制御するための第1熱媒体の温度と、気化させる液化ガスの流量を制御することにおいて応答性が向上する。 In addition, by controlling the pressure on the inlet side (high pressure side) of the expander generator, the temperature of the first heat medium for controlling the post pressure of the vaporizer and the flow rate of the liquefied gas to be vaporized are controlled. Improves responsiveness in

また、第1熱媒体を利用して電力を生産するので、気化器で第1熱媒体の熱容量が足りない場合でもトリムヒーターを利用することにより、再気化ガスを最小送出温度以上まで加熱して安定的に需要先まで送出することができる。 In addition, since electric power is produced using the first heat medium, even if the heat capacity of the first heat medium is insufficient in the vaporizer, the trim heater can be used to heat the re-vaporized gas to a minimum delivery temperature or higher. It can be stably sent to the demand destination.

また、トリムヒーターを使用することにより、再気化システムの起動初期に第1熱媒体のループサイクルの液化ガス供給量と第1熱媒体供給量との間で熱の均衡が取れないことで、液化ガスが十分に気化されない問題を防止することができるため、システムを安定的に運転することができる。 In addition, by using the trim heater, the heat balance between the liquefied gas supply amount and the first heat medium supply amount in the loop cycle of the first heat medium at the beginning of the start of the re-vaporization system is not maintained, so that the liquefaction Since it is possible to prevent the problem that the gas is not sufficiently vaporized, the system can be stably operated.

本発明の一実施形態に係る船舶の液化ガスシステムを簡単に図示した構成図である。1 is a configuration diagram simply illustrating a liquefied gas system of a ship according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態に係る気化器の後段圧力の制御構成を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration for controlling the post-stage pressure of the vaporizer according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態に係る気化器の後段圧力の制御構成を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a configuration for controlling post-stage pressure of a vaporizer according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第3実施形態に係るエキスパンダ発電機の入口圧力の制御構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration for controlling inlet pressure of an expander generator according to a third embodiment of the present invention; 本発明の第4実施形態に係るエキスパンダ発電機の入口圧力の制御構成を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration for controlling inlet pressure of an expander generator according to a fourth embodiment of the present invention;

本発明の動作上の利点及び本発明の実施形態によって達成される目的を十分に理解するため、本発明の実施形態を例示する添付の図面およびそこに記載された内容を参照しなければならない。 For a full understanding of the operational advantages of the invention and the objectives achieved by embodiments of the invention, reference should be made to the accompanying drawings, which illustrate embodiments of the invention and the description therein.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ここで、各図面の構成要素に参照符号を付加することにおいて、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても可能な限り同一の符号で表記したことに留意してほしい。また、下記の実施形態は様々な他の実施形態に変更することができ、本発明の範囲が下記の実施形態によって限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, in adding reference numerals to constituent elements in each drawing, it should be noted that the same constituent elements are indicated with the same reference numerals as much as possible even if they are displayed on other drawings. Also, the following embodiments can be modified into various other embodiments, and the scope of the present invention is not limited by the following embodiments.

本発明の実施形態における後述の液化ガスは、ガスを低温で液化させて輸送できる液化ガスであり、例えば、LNG(Liquefied Natural Gas)、LEG(Liquefied Ethane Gas)、LPG(Liquefied Petroleum Gas)、液化エチレンガス(Liquefied Ethylene Gas)、液化プロピレンガス(Liquefied Propylene Gas)などの液化石油化学ガスである。また、液化二酸化炭素、液化水素、液化アンモニアなどの液体ガスも含む。ただし、後述の実施形態では、代表的な液化ガスであるLNGを例に説明する。 The liquefied gas described later in the embodiment of the present invention is a liquefied gas that can be transported by liquefying the gas at a low temperature. Liquefied petrochemical gases such as ethylene gas (Liquefied Ethylene Gas) and liquefied propylene gas (Liquefied Propylene Gas). It also includes liquid gases such as liquefied carbon dioxide, liquefied hydrogen, and liquefied ammonia. However, in the embodiments described later, LNG, which is a representative liquefied gas, will be described as an example.

また、後述の本発明の一実施形態に係るLNG再気化システムは、船舶で適用されることを例に説明するが、陸上で適用されるものでもよい。 Moreover, although the LNG regasification system according to an embodiment of the present invention described below is applied on a ship, it may be applied on land.

また、本発明の一実施形態におけるLNG再気化船舶は、LNGを再気化させてガス需要先まで供給するLNG再気化設備が設置された全種類の船舶、すなわち、LNG-RV(Regasification Vessel)などの自己推進能力を有する船舶をはじめ、LNG-FSRU(Floating Storage Regasification Unit)のように海上に浮遊している海上構造物も含む。ただし、後述する実施形態では、LNG-FSRUを例に説明する。 In addition, the LNG regasification vessel in one embodiment of the present invention includes all types of vessels equipped with LNG regasification equipment that regasifies LNG and supplies it to gas demand destinations, such as LNG-RVs (Regasification Vessel). including self-propelled vessels, as well as offshore structures such as LNG-FSRUs (Floating Storage Regasification Units). However, in the embodiments described later, the LNG-FSRU will be explained as an example.

また、本発明の一実施形態に係るLNG再気化船舶は、LNGを海上で再気化させ、再気化ガス(Regas)を配管網を介して陸上のガス需要先まで供給することができる。 Further, the LNG regasification vessel according to one embodiment of the present invention can regasify LNG on the sea and supply the regasification gas (Regas) to gas demand destinations on land via a piping network.

以下、図1ないし図5を参照して、本発明の一実施形態に係る船舶の液化ガス再気化方法およびそのシステムを説明する。 Hereinafter, a liquefied gas re-vaporization method and system for a ship according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

本実施形態に係る船舶の液化ガス再気化システムは、LNGを貯蔵するLNG貯蔵タンク(図示せず)から排出されたLNGをガス需要先(図示せず)で要求される圧力、またはそれ以上まで圧縮する高圧ポンプ(図示せず)、高圧ポンプで圧縮された高圧のLNGを第1熱媒体との熱交換によって気化させる気化器(120)と、気化器(120)で気化した再気化ガス、すなわち天然ガスをガス需要先で要求される温度に調節するか、または気化器(120)で気化しなかったLNGを完全に気化させてガス需要先で要求される温度まで加熱するトリムヒーター(130)を備える。 The liquefied gas re-vaporization system for ships according to the present embodiment supplies LNG discharged from a LNG storage tank (not shown) that stores LNG to a pressure required by a gas demand destination (not shown) or higher. A high-pressure pump (not shown) for compression, a vaporizer (120) for vaporizing the high-pressure LNG compressed by the high-pressure pump by heat exchange with the first heat medium, and a re-vaporized gas vaporized by the vaporizer (120), That is, the trim heater (130) adjusts the natural gas to the temperature required by the gas consumer, or completely vaporizes the LNG that has not been vaporized in the vaporizer (120) and heats it to the temperature required by the gas consumer. ).

LNG貯蔵タンクには、貯蔵されたLNGを排出して高圧ポンプに供給する供給ポンプ(図示せず)を設けることができる。供給ポンプは、例えば、LNG貯蔵タンクの内部で設置されるインタンクポンプ、またはLNG貯蔵タンクに貯蔵されたLNGに浸された状態で運転することができる半潜水型ポンプである。 The LNG storage tank may be provided with a feed pump (not shown) that discharges the stored LNG to feed the high pressure pump. The feed pump is, for example, an in-tank pump that is installed inside the LNG storage tank, or a semi-submersible pump that can operate submerged in the LNG stored in the LNG storage tank.

本実施形態の高圧ポンプは、再気化させるLNGをガス需要先で要求される再気化ガスの圧力まで圧縮して気化器(120)に供給する。ガス需要先で要求される圧力は、各突堤(jetty)ごとに異なるが、一般的には約50bar~100barの範囲である。すなわち、本実施形態の高圧ポンプは、LNGを約50bar~100barの範囲、または圧力損失などを考慮し、それより一定水準の高圧力まで圧縮することができる。 The high-pressure pump of this embodiment compresses the LNG to be re-vaporized to the re-vaporized gas pressure required by the gas demand destination and supplies it to the vaporizer (120). The pressure required at the gas consumer varies from jetty to jetty, but generally ranges from about 50 bar to 100 bar. That is, the high-pressure pump of the present embodiment can compress LNG to a pressure in the range of about 50 bar to 100 bar, or to a certain level higher than that in consideration of pressure loss and the like.

本実施形態の気化器(120)は、高圧ポンプによってガス需要先で要求される再気化ガスの圧力で圧縮された高圧のLNGが第1サイクルを循環する第1熱媒体との熱交換によって気化して気体状態になるか、一部のみ気化して気液混合状態になる。気化器(120)で気化する圧縮LNGの温度は、第1熱媒体および/または海水の温度や流量などの熱源の状態によって異なる。 In the vaporizer (120) of the present embodiment, the high-pressure LNG compressed by the high-pressure pump at the pressure of the re-vaporized gas required at the gas demand destination heat-exchanges with the first heat medium that circulates in the first cycle. It becomes a gaseous state, or partially vaporizes and becomes a gas-liquid mixture. The temperature of the compressed LNG vaporized in the vaporizer (120) varies depending on the state of the heat source, such as the temperature and flow rate of the first heat medium and/or seawater.

本実施形態の気化器(120)は、例えば、シェル・アンド・チューブ式熱交換器であり、特に、チューブがシェルを一回のみ通過する1パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器である。 The vaporizer (120) of this embodiment is, for example, a shell-and-tube heat exchanger, particularly a one-pass type shell-and-tube heat exchanger in which the tubes pass through the shell only once. be.

本実施形態のトリムヒーター(130)は、気化器(120)で気化した再気化ガスをガス需要先で要求される温度まで加熱してガス需要先に供給する。また、第1熱媒体の熱容量が足りなくて気化器(120)で気化していないLNGがある場合にはトリムヒーター(130)で全量が気化され、ガス需要先にて要求される温度まで加熱される。 The trim heater (130) of the present embodiment heats the re-vaporized gas vaporized by the vaporizer (120) to a temperature required by the gas consumer and supplies the gas to the gas consumer. In addition, if there is LNG that has not been vaporized in the vaporizer (120) due to insufficient heat capacity of the first heat medium, the trim heater (130) vaporizes the entire amount and heats it to the temperature required by the gas demand destination. be done.

本実施形態のトリムヒーター(130)は、例えば、シェル・アンド・チューブ式熱交換器器であり、特に、チューブがシェルを2回通過する2パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器である。 The trim heater (130) of this embodiment is, for example, a shell-and-tube heat exchanger, particularly a two-pass type shell-and-tube heat exchanger in which the tubes pass through the shell twice. be.

陸上のガス需要先では、通常、約0℃~10℃、または8℃~10℃の範囲で、50bar~100barの範囲の再気化ガスを必要とするので、トリムヒーター(130)は気化器(120)から陸上のガス需要先まで供給される再気化ガスを約0℃~10℃の範囲に加熱してガス需要先まで供給することになる。 Onshore gas demand typically requires re-vaporized gas in the range of about 0°C to 10°C, or 8°C to 10°C, in the range of 50 bar to 100 bar, so the trim heater (130) is a vaporizer ( 120), the re-vaporized gas supplied to the gas demand destination on land is heated to a temperature in the range of about 0° C. to 10° C. and supplied to the gas demand destination.

本実施形態によると、LNG貯蔵タンクで貯蔵されたLNGは液化ガスライン(LL)に沿って流動し、高圧ポンプで圧縮され、気化器(120)で気化し、トリムヒーター(130)で加熱されてガス需要先に移送される。 According to this embodiment, LNG stored in the LNG storage tank flows along a liquefied gas line (LL), is compressed by a high pressure pump, is vaporized by a vaporizer (120), and is heated by a trim heater (130). transported to the gas demand destination.

一方、液化ガスライン(LL)には、気化器(120)の上流に設けられて気化器(120)に供給するLNGの流量を制御するための第1バルブ(LV)を備える。 On the other hand, the liquefied gas line (LL) has a first valve (LV) provided upstream of the vaporizer (120) for controlling the flow rate of LNG supplied to the vaporizer (120).

第1バルブ(LV)は、気化器(120)でLNGと熱交換した後に排出される第1熱媒体の温度を測定する第2温度制御部(TIC02)の温度測定値を利用した出力値と、気化器(120)で気化して排出される再気化ガスの温度を測定する第1温度制御部(TIC01)の温度測定値を利用した出力値によって制御される。 The first valve (LV) is the output value using the temperature measurement value of the second temperature control unit (TIC02) that measures the temperature of the first heat medium discharged after heat exchange with LNG in the vaporizer (120). , is controlled by the output value using the temperature measurement value of the first temperature control unit (TIC01) that measures the temperature of the re-vaporized gas that is vaporized and discharged from the vaporizer (120).

本実施形態における第1温度制御部(TIC01)は、温度を測定する温度測定器(TT01)と、温度測定器(TT01)の温度測定値を伝送され温度調節に必要な各種手段を制御するための出力値を算出して各種手段まで制御信号を送出する温度調節器(temperature controller)を全て含めた名称である。 The first temperature control unit (TIC01) in the present embodiment includes a temperature measuring device (TT01) for measuring temperature and a temperature measurement value of the temperature measuring device (TT01) to control various means necessary for temperature control. is a name that includes all temperature controllers that calculate the output values of and send control signals to various means.

また、第2温度制御部(TIC02)も、温度を測定する温度測定器(TT02)と、温度測定器(TT02)の温度測定値を伝送され温度調節に必要な各種手段を制御するための出力値を算出して各種手段まで制御信号を送出する温度調節器を全て含めた名称である。 In addition, the second temperature control unit (TIC02) also includes a temperature measuring device (TT02) for measuring temperature, and an output for controlling various means necessary for temperature control, which is transmitted with the temperature measurement value of the temperature measuring device (TT02). The name includes all temperature controllers that calculate values and send control signals to various means.

第1バルブ(LV)を制御する第1制御部(LS1)は、例えば、ローセレクタ(low selector)である。すなわち、第1制御部(LS1)は、第2温度制御部(TIC02)の温度測定値に基づいた出力値と、第1温度制御部(TIC01)の温度測定値に基づいた出力値のうち、小さい値によって第1バルブ(LV)を制御する。 A first controller (LS1) that controls the first valve (LV) is, for example, a low selector. That is, the first control unit (LS1) selects the output value based on the temperature measurement value of the second temperature control unit (TIC02) and the output value based on the temperature measurement value of the first temperature control unit (TIC01), A small value controls the first valve (LV).

また、本実施形態に係る船舶の液化ガス再気化システムは、気化器(120)でLNGと熱交換しLNGを気化させるための熱源である第1熱媒体を循環させるランキンサイクルの第1サイクルを備える。 In addition, the liquefied gas re-vaporization system for ships according to the present embodiment performs heat exchange with LNG in the vaporizer (120) to circulate the first heat medium, which is a heat source for vaporizing the LNG, in the first cycle of the Rankine cycle. Prepare.

本実施形態の第1熱媒体は、例えば、第1サイクルを循環しながら相変化を伴う冷媒である。 The first heat medium of the present embodiment is, for example, a refrigerant that undergoes a phase change while circulating through the first cycle.

従来では、気化器(120)でLNGを気化させるための熱媒体として、主にグリコールウォーターが利用される。グリコールウォーターを選択した場合、気化器(120)でLNGと熱交換する過程および熱交換器で海水と熱交換しながら加熱される過程で相変化が起こらないので、顕熱を利用してのみ熱伝達が行われる。 Conventionally, glycol water is mainly used as a heat medium for vaporizing LNG in the vaporizer (120). When glycol water is selected, there is no phase change in the process of heat exchange with LNG in the vaporizer (120) and the process of heating while exchanging heat with seawater in the heat exchanger, so heat is generated only by using sensible heat. transmission takes place.

一方、本実施形態のように気化器(120)でLNGと熱交換する過程および熱交換器で海水と熱交換しながら加熱される過程で相変化を伴う冷媒が熱媒体として採用される場合には、潜熱によっても熱伝達が行われるので、LNGを気化させるためのデューティが同一である条件を基準とした場合、第1サイクルを循環させる熱媒体の流量がグリコールウォーターを使用する場合に比べて著しく減少する。このため、熱媒体を循環させるためのポンプの動力を削減でき、システム全般の効率が改善される。 On the other hand, when a refrigerant that undergoes a phase change during the process of heat exchange with LNG in the vaporizer (120) and the process of being heated while exchanging heat with seawater in the heat exchanger, as in the present embodiment, is adopted as the heat medium. Since heat transfer is also performed by latent heat, when the duty for vaporizing LNG is the same as the standard, the flow rate of the heat medium that circulates in the first cycle is decrease significantly. Therefore, the power of the pump for circulating the heat medium can be reduced, and the efficiency of the entire system is improved.

本実施形態の第1サイクルは、第1熱媒体を循環させる第1ポンプ(210)、第1ポンプ(210)によって加圧された第1熱媒体を気化させる第1熱交換器(220)、第1熱交換器(220)で気化した第1熱媒体を膨張させ、第1熱媒体の膨張仕事を動力に変換して電力を生産するエキスパンダ発電機(expander-generator:230)と、気化器(120)でLNGとの熱交換によって凝縮した第1熱媒体を貯蔵するレシーバー(240)を備える。 The first cycle of the present embodiment includes a first pump (210) that circulates the first heat medium, a first heat exchanger (220) that vaporizes the first heat medium pressurized by the first pump (210), an expander-generator (230) that expands the vaporized first heat medium in the first heat exchanger (220) and converts the expansion work of the first heat medium into power to produce electric power; A receiver (240) is provided for storing the first heat medium condensed by heat exchange with LNG in the vessel (120).

第1熱媒体は、第1熱媒体ライン(RL)に沿って流動しつつ、第1ポンプ(210)によって加圧され、第1熱交換器(220)で気化し、エキスパンダ発電機(230)で膨張した後、気化器(120)で凝縮し、レシーバー(240)を経由して第1ポンプ(210)に循環されるように形成されるループサイクルの第1サイクルを循環する。 While flowing along the first heat medium line (RL), the first heat medium is pressurized by the first pump (210), vaporized in the first heat exchanger (220), and expanded by the expander generator (230). ), condensed in the vaporizer (120) and circulated through the first cycle of the loop cycle formed to be circulated to the first pump (210) via the receiver (240).

本実施形態の第1熱交換器(220)で第1熱媒体は、海水ポンプ(図示せず)によって吸引され第1海水ライン(SL1)に沿って第1熱交換器(220)に供給された海水との熱交換によって気化する。 In the first heat exchanger (220) of the present embodiment, the first heat medium is sucked by a seawater pump (not shown) and supplied to the first heat exchanger (220) along the first seawater line (SL1). Vaporized by heat exchange with sea water.

第1熱交換器(220)において、海水は第1熱媒体を気化させながら冷却され、冷却された海水は第1海水ライン(SL1)に沿って第1熱交換器(220)から排出される。 In the first heat exchanger (220), the seawater is cooled while vaporizing the first heat medium, and the cooled seawater is discharged from the first heat exchanger (220) along the first seawater line (SL1). .

本実施形態では、第1熱交換器(220)で第1熱媒体を気化させる熱源として海水を使用するものを例に説明するが、熱源は船内の蒸気発生器(図示せず)で生産された蒸気を使用することもでき、また、海水と蒸気を相互補完的に使用することもできる。 In this embodiment, seawater is used as a heat source for vaporizing the first heat medium in the first heat exchanger (220). Steam can also be used, and seawater and steam can be used complementary to each other.

海水と蒸気を相互補完的に使用するというのは、例えば、第1熱交換器(220)が海水と蒸気と第1熱媒体を熱交換させる3ストリーム熱交換器を備えることを含む。または、海水と第1熱媒体が熱交換する第1段熱交換器と蒸気と第1熱媒体が熱交換する2段熱交換器を直列に設置して第1熱媒体が段階的に加熱されるか、または海水及び第1熱媒体が熱交換する第1段熱交換器と蒸気および第1熱媒体が熱交換する2段熱交換器を並列に設置して第1熱交換器(220)における第1熱媒体の加熱温度を調節することもできる。また、海水を蒸気との熱交換により加熱する海水加熱器を追加設置し、海水加熱器で加熱された海水を第1熱交換器(220)に供給することもできる。 Complementary use of seawater and steam includes, for example, that the first heat exchanger (220) comprises a three-stream heat exchanger for exchanging heat between seawater, steam, and the first heat medium. Alternatively, the first heat medium is heated in stages by installing a first stage heat exchanger for exchanging heat between seawater and the first heat medium and a second stage heat exchanger for exchanging heat between steam and the first heat medium in series. Alternatively, a first heat exchanger (220) is installed in parallel with a first stage heat exchanger that exchanges heat between seawater and the first heat medium and a two-stage heat exchanger that exchanges heat between steam and the first heat medium. The heating temperature of the first heat medium in can also be adjusted. Alternatively, a seawater heater for heating seawater by heat exchange with steam may be additionally installed, and the seawater heated by the seawater heater may be supplied to the first heat exchanger (220).

本実施形態の第1熱交換器(220)は、例えば、シェル・アンド・チューブ式熱交換器(shell and tube heat exchanger)またはプレート型熱交換器(plate heat exchanger)である。 The first heat exchanger (220) of this embodiment is, for example, a shell and tube heat exchanger or a plate heat exchanger.

第1熱交換器(220)で海水によって気化または加熱された第1熱媒体は、エキスパンダ発電機(230)に供給され膨張し、第1熱媒体の膨張仕事は電力に変換される。エキスパンダ発電機(230)で生産された電力は船内の電力需要先で使用することができる。 The first heat medium vaporized or heated by the seawater in the first heat exchanger (220) is supplied to the expander generator (230) and expanded, and the work of expansion of the first heat medium is converted into electric power. The power produced by the expander generator (230) can be used by power demanders on board.

第1熱媒体ライン(RL)の第1ポンプ(210)の下流には、第1ポンプ(210)から第1熱交換器(220)まで供給される第1熱媒体の流量を調節するための第1流量調節バルブ(FV1)を設けることができる。 Downstream of the first pump (210) in the first heat medium line (RL), for adjusting the flow rate of the first heat medium supplied from the first pump (210) to the first heat exchanger (220) A first flow control valve (FV1) may be provided.

第1流量調節バルブ(FV1)は、第4制御部(LS2)によって第1ポンプ(210)の回転速度または負荷、第1熱交換器(210)から熱交換後に排出される第1熱媒体の温度および気化器(120)から熱交換後に排出される天然ガスの流量を利用した出力値に基づいて制御される。 The first flow control valve (FV1) is controlled by the fourth controller (LS2) to control the rotational speed or load of the first pump (210) and the amount of the first heat medium discharged after heat exchange from the first heat exchanger (210). It is controlled based on the output value using the temperature and flow rate of the natural gas discharged from the vaporizer (120) after heat exchange.

第4制御部(LS2)は、例えば、ローセレクタである。すなわち、第4制御部(LS2)は、第1ポンプ(210)の回転速度または負荷測定値に基づいた出力値、第1熱交換器(210)から熱交換後に排出される第1熱媒体の温度測定値に基づいた出力値および気化器(120)から熱交換後に排出される天然ガスの流量測定値に基づいた出力値のうち、最小値によって第1流量調節バルブ(FV1)を制御する。 The fourth controller (LS2) is, for example, a row selector. That is, the fourth control unit (LS2) controls the output value based on the rotation speed or the load measurement value of the first pump (210), the amount of the first heat medium discharged after heat exchange from the first heat exchanger (210), The first flow control valve (FV1) is controlled by the minimum value of the output value based on the temperature measurement value and the output value based on the flow measurement value of the natural gas discharged from the vaporizer (120) after heat exchange.

一方、本実施形態によれば、本実施形態の第1熱媒体ライン(RL)は、エキスパンダ発電機(230)の上流で分岐し第1熱交換器(220)で気化した第1熱媒体がエキスパンダ発電機(230)を迂回して、すなわち、前記エキスパンダ発電機(230)を経由せず、第1熱交換器(220)から気化器(120)まで直接供給されるように連結された、第1分岐ライン(RL1)を備える。 On the other hand, according to the present embodiment, the first heat medium line (RL) of the present embodiment branches upstream of the expander generator (230) and the first heat medium vaporized in the first heat exchanger (220) bypasses the expander generator (230), i.e., is supplied directly from the first heat exchanger (220) to the vaporizer (120) without going through said expander generator (230). and a first branch line (RL1).

例えば、エキスパンダ発電機(230)が故障して使用不能である場合、第1分岐ライン(RL1)を活用し、第1熱交換器(220)から第1分岐ライン(RL1)を介して気化器(120)まで第1熱媒体が供給されるようすることで、陸上の需要先までの天然ガスの供給に悪影響を与えないようにできる。 For example, if the expander generator (230) fails and is unusable, the first branch line (RL1) is utilized to vaporize from the first heat exchanger (220) through the first branch line (RL1). By supplying the first heat medium to the vessel (120), it is possible not to adversely affect the supply of natural gas to the onshore demand destination.

本実施形態の第1分岐ライン(RL1)は、エキスパンダ発電機(230)のメンテナンス(maintenance)時において第1熱媒体を迂回させるための目的と、気化器(120)における急激な再気化容量の増加によって第1熱媒体の循環流量が増加した時にエキスパンダ発電機(230)の入口側のバルブである第2流量調節バルブ(FV2)の反応速度の遅延による前段圧力を調節するための目的で備えられる。 The first branch line (RL1) of the present embodiment has the purpose of bypassing the first heat medium during maintenance of the expander generator (230) and the rapid re-vaporization capacity in the vaporizer (120). The purpose is to adjust the pre-stage pressure by delaying the reaction speed of the second flow control valve (FV2), which is the valve on the inlet side of the expander generator (230), when the circulation flow rate of the first heat medium increases due to the increase in Prepared by

また、本実施形態の第1サイクルは、第1熱交換器(220)とエキスパンダ発電機(230)との間に設けられ、第1熱交換器(220)で気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機(230)に供給する前に一時貯蔵し、エキスパンダ発電機(230)に供給する第1熱媒体に含まれる液状のものを分離するノックアウト・ドラム(250)をさらに備えることができる。 Further, the first cycle of the present embodiment is provided between the first heat exchanger (220) and the expander generator (230), and the first heat medium vaporized in the first heat exchanger (220) is It may further comprise a knockout drum (250) for temporarily storing before supplying to the expander generator (230) and separating the liquid contained in the first heat medium to be supplied to the expander generator (230). can.

ノックアウト・ドラム(250)とエキスパンダ発電機(230)との間の第1熱媒体ライン(RL)には、ノックアウト・ドラム(250)からエキスパンダ発電機(230)に移送される気体状態の第1熱媒体の流量を調節するために第2流量調節バルブ(FV2)が備えられる。 In a first heat medium line (RL) between the knockout drum (250) and the expander generator (230), gaseous state gas transferred from the knockout drum (250) to the expander generator (230) A second flow control valve (FV2) is provided to control the flow rate of the first heat medium.

第2流量調節バルブ(FV2)はエキスパンダ発電(230)の発電負荷または速度、エキスパンダ発電機(230)によって膨張した後に排出される第1熱媒体の圧力およびノックアウト・ドラム(250)の圧力に応じて制御する。 The second flow control valve (FV2) controls the power generation load or speed of the expander generator (230), the pressure of the first heat medium discharged after being expanded by the expander generator (230) and the pressure of the knockout drum (250). control accordingly.

また、エキスパンダ発電機(230)の発電負荷または速度測定値、エキスパンダ発電機(230)によって膨張した後に排出される第1熱媒体の圧力測定値およびノックアウト・ドラム(250)の圧力測定値を利用し、第2流量調節バルブ(FV2)と第1分岐ライン(RL1)に設けられた第3流量調節バルブ(FV3)を制御することにより、ノックアウト・ドラム(250)から気体状態の第1熱媒体が第1熱媒体ライン(RL)または第1分岐ライン(RL1)に沿って移送されるように制御する。 Also, a power load or speed measurement of the expander generator (230), a pressure measurement of the first heat transfer medium discharged after being expanded by the expander generator (230) and a pressure measurement of the knockout drum (250). is used to control the second flow control valve (FV2) and the third flow control valve (FV3) provided in the first branch line (RL1) to remove the first gaseous state from the knockout drum (250). The heat medium is controlled to be transferred along the first heat medium line (RL) or the first branch line (RL1).

第2流量調節バルブ(FV2)および第3流量調節バルブ(FV3)はガバナー(governor)により、エキスパンダ発電機(230)の後段圧力と、エキスパンダ発電機(230)の発電負荷測定値と、エキスパンダ発電機(230)の回転数と、ノックアウト・ドラム(250)の圧力のうちいずれか一つ以上による出力値に基づいて制御される。 The second flow control valve (FV2) and the third flow control valve (FV3) are controlled by the governor to control the downstream pressure of the expander generator (230), the measured output load of the expander generator (230), It is controlled based on the output value of one or more of the rotation speed of the expander generator (230) and the pressure of the knockout drum (250).

エキスパンダ発電機(230)では、第1熱交換器(220)で海水との熱交換によって気化または加熱された第1熱媒体が膨張しながら圧力および温度が低くなる。 In the expander power generator (230), the first heat medium vaporized or heated by heat exchange with seawater in the first heat exchanger (220) expands and the pressure and temperature decrease.

エキスパンダ発電機(230)で膨張した第1熱媒体は、第1熱媒体ライン(RL)に沿って気化器(120)に供給されLNGと熱交換しながら冷却または凝縮する。気化器(120)で冷却または凝縮した第1熱媒体は、第1熱媒体ライン(RL)に沿ってレシーバー(240)に移送される。 The first heat medium expanded by the expander generator (230) is supplied to the vaporizer (120) along the first heat medium line (RL) and is cooled or condensed while exchanging heat with LNG. The first heat medium cooled or condensed in the vaporizer (120) is transferred to the receiver (240) along the first heat medium line (RL).

本実施形態のレシーバー(240)は、気化器(120)で凝縮した第1熱媒体が集まる圧力容器(pressure vessel)であり、第1サイクルを循環する第1熱媒体の流量と圧力を制御するなど緩衝タンクの役割も果たす。 The receiver (240) of the present embodiment is a pressure vessel that collects the first heat medium condensed in the vaporizer (120) and controls the flow rate and pressure of the first heat medium circulating through the first cycle. It also serves as a buffer tank.

本実施形態によると、レシーバー(240)の圧力を調節するための手段をさらに備えることができ、レシーバー(240)の圧力調節手段は、後述する第2バルブ(RV)及び第3バルブ(QV)を備える。 According to this embodiment, a means for regulating the pressure of the receiver (240) may be further provided, and the pressure regulating means of the receiver (240) may be a second valve (RV) and a third valve (QV) which will be described later. Prepare.

また、本実施形態によると、第1ポンプ(210)の下流で第1熱媒体ライン(RL)から分岐してレシーバー(240)まで連結される第4分岐ライン(RL4)およびノックアウト・ドラム(250)から第4分岐ライン(RL4)まで連結される第5分岐ライン(RL5)をさらに備える。 Further, according to the present embodiment, a fourth branch line (RL4) branched from the first heat medium line (RL) downstream of the first pump (210) and connected to the receiver (240) and a knockout drum (250 ) to the fourth branch line (RL4).

第4分岐ライン(RL4)には、第1ポンプ(210)の最小流量を維持させるために、第1熱交換器(220)で要求される第1熱媒体の流量が最小流量よりも少ない場合のように第1ポンプ(210)の吐出流量の中で第1熱媒体の要求流量を超える量があった場合、その該当流量をレシーバー(240)に戻すための第1水位バルブ(LV1)が設けられる。第1水位バルブ(LV1)は第1ポンプ(210)の回転速度による出力値に基づいて制御される。 When the flow rate of the first heat medium required in the first heat exchanger (220) is less than the minimum flow rate in order to maintain the minimum flow rate of the first pump (210) in the fourth branch line (RL4) When there is an amount exceeding the required flow rate of the first heat medium in the discharge flow rate of the first pump (210) as in, the first water level valve (LV1) for returning the corresponding flow rate to the receiver (240) be provided. The first water level valve (LV1) is controlled based on the output value according to the rotational speed of the first pump (210).

また、第5分岐ライン(RL5)には、ノックアウト・ドラム(250)から分離された液体状態の第1熱媒体をレシーバー(240)まで回収するために、開閉が制御される第2水位バルブ(LV2)が設けられる。第2水位バルブ(LV2)は、ノックアウト・ドラム(250)の水位測定値による出力値に基づいて制御される。 In addition, in the fifth branch line (RL5), a second water level valve ( LV2) is provided. The second water level valve (LV2) is controlled based on the output value from the water level measurement of the knockout drum (250).

本実施形態の第1熱媒体は、第1サイクルを循環しながら相変化を伴う物質または混合物から選択される。すなわち、第1熱媒体は、第1熱交換器(220)で海水と熱交換して気化し、エキスパンダ発電機(230)で膨張した後、気化器(120)で凝縮する。 The first heat transfer medium of this embodiment is selected from substances or mixtures that undergo a phase change while circulating through the first cycle. That is, the first heat medium exchanges heat with seawater in the first heat exchanger (220), is vaporized, expands in the expander generator (230), and then condenses in the vaporizer (120).

本実施形態では、第1熱媒体は、基本的に火災と爆発の危険がない自然冷媒、HFC系(Hydrofluorocarbons)およびHFO系(Hydrofluorolefin)の冷媒を単一または混合して使用することができ、例えば、R-23、R-32、R-134a、R-407c、R-410Aなどを単一または混合の状態で適用することができる。 In the present embodiment, the first heat medium can be a natural refrigerant, HFC (Hydrofluorocarbons) and HFO (Hydrofluoroolefin) refrigerants, which are basically free from fire and explosion hazards, either singly or in combination, For example, R-23, R-32, R-134a, R-407c, R-410A, etc. can be applied singly or in admixture.

一方、エキスパンダ発電機(230)で第1熱媒体は等エントロピー過程で膨張し、この過程で第1熱媒体の温度は低下することになる。 On the other hand, the first heat medium expands in an isentropic process in the expander generator (230), and the temperature of the first heat medium drops in this process.

例えば、第1熱交換器(220)で気化または加熱されて排出される第1熱媒体が11℃、5barGであり、エキスパンダ発電機(230)で2barGまで膨張したら、第1熱媒体の温度は約-10.5℃まで低下する。エキスパンダ発電機(230)から排出される-10.5℃の第1熱媒体が気化器(120)からLNGを気化させるための熱源として供給されると、気化器(120)から排出される天然ガスの最小温度条件、例えば、8℃を充足しなくなる。 For example, if the first heat medium that is vaporized or heated by the first heat exchanger (220) and discharged is 11° C. and 5 barG, and expanded to 2 barG by the expander generator (230), the temperature of the first heat medium is drops to about -10.5°C. When the −10.5° C. first heat medium discharged from the expander generator (230) is supplied from the vaporizer (120) as a heat source for vaporizing LNG, it is discharged from the vaporizer (120) The minimum temperature requirement for natural gas, eg 8° C., is no longer met.

そこで、本実施形態では、気化器(120)からガス需要先に供給する天然ガスの温度をガス需要先で要求される最低温度条件以上を充足するためトリムヒーター(130)をさらに備える。 Therefore, in this embodiment, a trim heater (130) is further provided in order to satisfy the minimum temperature condition or higher required by the gas demanding party for the temperature of the natural gas supplied from the vaporizer (120) to the gas demanding party.

このように、本発明の一実施形態によると、第1熱交換器(220)で気化した第1熱媒体が、エキスパンダ発電機(230)で電力を生産しながら温度が低下し、それによって気化器(120)に供給される第1熱媒体の温度が再気化ガスの温度をガス需要先で要求される温度まで加熱するために必要な温度よりも低くなっても、気化器(120)の下流に設けたトリムヒーター(130)により前記問題を解決することができる。 Thus, according to one embodiment of the present invention, the first heat medium vaporized in the first heat exchanger (220) decreases in temperature while producing power in the expander generator (230), thereby Even if the temperature of the first heat medium supplied to the vaporizer (120) is lower than the temperature required to heat the re-vaporized gas to the temperature required by the gas demand, the vaporizer (120) The problem can be solved by a trim heater (130) provided downstream of the .

本発明の一実施形態に係る再気化システムは、例えば、トリムヒーター(130)で天然ガスを加熱するための熱源である第2熱媒体を循環させる第2サイクルをさらに備える。 The re-vaporization system according to one embodiment of the present invention further comprises a second cycle for circulating a second heat medium, which is a heat source for heating the natural gas, for example, in the trim heater (130).

トリムヒーター(130)では、第2サイクルを循環する第2熱媒体と天然ガスが熱交換し、天然ガスは最小温度条件、すなわちガス需要先で要求される温度またはそれ以上まで加熱され、第2熱媒体は天然ガスの冷熱を回収して冷却または凝縮する。 In the trim heater (130), heat is exchanged between the second heat medium circulating in the second cycle and the natural gas, and the natural gas is heated to the minimum temperature condition, that is, the temperature required by the gas consumer or above, and the second The heat carrier recovers the cold energy of the natural gas to cool or condense it.

本実施形態の第2サイクルは、第2熱媒体を循環させる第2ポンプ(図示せず)と、第2熱媒体を加熱または気化させる第2熱交換器(図示せず)と、トリムヒーター(130)で熱交換後に排出される第2熱媒体を安定化させる膨張タンク(図示せず)を備える。 The second cycle of the present embodiment includes a second pump (not shown) that circulates the second heat medium, a second heat exchanger (not shown) that heats or vaporizes the second heat medium, and a trim heater ( 130) includes an expansion tank (not shown) for stabilizing the second heat medium discharged after heat exchange.

第2熱媒体は、第2熱媒体ライン(図示せず)に沿って流動しつつ、第2ポンプによって加圧され、第2熱交換器で気化または加熱され、トリムヒーター(130)で冷却または凝縮し、膨張タンクを経て第2ポンプまで循環されるように形成されるループサイクルの第2サイクルを循環する。 While flowing along a second heat medium line (not shown), the second heat medium is pressurized by a second pump, vaporized or heated by a second heat exchanger, and cooled or heated by a trim heater (130). It condenses and circulates through a second cycle of a loop cycle formed to be circulated through an expansion tank to a second pump.

本実施形態の第2熱交換器で第2熱媒体を加熱する熱源は、海水ポンプによって吸引され第2海水ラインに沿って第2熱交換器に供給された海水である。 The heat source for heating the second heat medium in the second heat exchanger of the present embodiment is seawater sucked by the seawater pump and supplied to the second heat exchanger along the second seawater line.

第2熱交換器で第2熱媒体を気化または加熱させながら冷却された海水は、第2海水ラインに沿って外部に排出される。 The seawater cooled while vaporizing or heating the second heat medium in the second heat exchanger is discharged outside along the second seawater line.

また、本実施形態では、第2熱交換器で第2熱媒体を気化または加熱させる熱源として海水を例に説明するが、熱源は船内蒸気発生器で生産された蒸気を使用することも可能であり、上述した第1熱交換器(220)の場合と同様に海水と蒸気を相互補完的に使用することもできる。 Also, in the present embodiment, seawater is used as an example of the heat source for vaporizing or heating the second heat medium in the second heat exchanger, but steam produced by an onboard steam generator can also be used as the heat source. Yes, as in the case of the first heat exchanger (220) described above, seawater and steam can be used in a mutually complementary manner.

また、本実施形態の第2熱交換器は、例えば、プレート型熱交換器である。 Also, the second heat exchanger of the present embodiment is, for example, a plate heat exchanger.

本実施形態の膨張タンクは、第2熱交換器での熱交換によって第2熱媒体の温度変化に伴う体積膨張に対応するため緩衝器の役割を果たす。 The expansion tank of the present embodiment functions as a shock absorber in order to cope with volume expansion due to temperature change of the second heat medium through heat exchange in the second heat exchanger.

また、膨張タンクでは、第2熱媒体に混入した空気(air)などの異物を第2熱媒体から分離し、トリムヒーター(130)から天然ガスが漏出(leak)して第2熱媒体にガスが流入した場合、第2熱媒体に流入したガスも第2熱媒体から分離する。 In addition, in the expansion tank, foreign matter such as air mixed in the second heat medium is separated from the second heat medium, and natural gas leaks from the trim heater (130) to the second heat medium. flows into the second heat medium, the gas that has flowed into the second heat medium is also separated from the second heat medium.

本実施形態の第2熱媒体は、例えば、グリコールウォーター(glycol water)である。 The second heat medium of the present embodiment is, for example, glycol water.

エキスパンダ発電機(230)では、第1熱交換器(220)で海水との熱交換により気化または加熱された第1熱媒体が膨張しながら圧力と温度が低下する。第1熱交換器(220)で熱源として使用される海水の温度がガス需要先の最小温度条件よりも十分に高い場合を除けば、第1熱媒体のエキスパンダ発電機(230)における圧力変化の過程での温度降下が非常に大きく、第1熱媒体の熱容量が小さいため、天然ガスを最小温度条件以上まで加熱することには困難がある。 In the expander generator (230), the pressure and temperature decrease while the first heat medium that is vaporized or heated by heat exchange with seawater in the first heat exchanger (220) expands. Pressure changes in the first heat medium expander generator (230), except when the temperature of the seawater used as a heat source in the first heat exchanger (220) is sufficiently higher than the minimum temperature requirement of the gas demand It is difficult to heat the natural gas above the minimum temperature condition because the temperature drop during the process of is very large and the heat capacity of the first heat medium is small.

そこで、本実施形態では、天然ガスを最小温度条件以上まで加熱(trim heating)するための中間熱媒体として第2熱媒体、すなわちグリコールウォーターを使用する。 Therefore, in the present embodiment, the second heat medium, namely glycol water, is used as an intermediate heat medium for trim heating the natural gas above the minimum temperature condition.

一般的に、天然ガスを最小温度条件以上まで加熱するには、高圧ポンプを利用してLNGを最小圧力条件以上まで圧縮し、気化器(120)で最低温度条件以上まで気化と加熱をしなければならない。例えば、気化器(120)から排出される天然ガスの最低温度条件が8℃であれば、これを満たすためには気化器(120)に供給される第1熱媒体の温度が最低温度条件の8℃より高くする必要がある。一般の熱交換器で加熱流体と被加熱流体との間の最小温度差が2~3℃であることを考慮すれば、気化器(120)に供給される第1熱媒体の温度は約11℃以上でなければならない。 In general, in order to heat natural gas above the minimum temperature condition, the LNG must be compressed to above the minimum pressure condition using a high-pressure pump, and vaporized and heated above the minimum temperature condition in the vaporizer (120). must. For example, if the minimum temperature condition of the natural gas discharged from the vaporizer (120) is 8° C., the temperature of the first heat medium supplied to the vaporizer (120) must meet the minimum temperature condition. It should be above 8°C. Considering that the minimum temperature difference between the heating fluid and the heated fluid in a general heat exchanger is 2-3°C, the temperature of the first heat medium supplied to the vaporizer (120) is about 11°C. °C or higher.

また、本実施形態の第1熱媒体は、第1熱交換器(220)で海水との熱交換によって加熱されるので、同様に一般の熱交換器の加熱流体と被加熱流体との間の最小温度差を考慮すると、第1熱交換器(220)に供給される海水の温度は約14℃以上でなければならない。 In addition, since the first heat medium of the present embodiment is heated by heat exchange with seawater in the first heat exchanger (220), similarly, the heat transfer between the heating fluid and the heated fluid in a general heat exchanger Considering the minimum temperature difference, the temperature of the seawater supplied to the first heat exchanger (220) should be about 14°C or higher.

しかし、第1熱交換器(220)で第1熱媒体が11℃に加熱されたとしても、上述したように、前記エキスパンダ発電機(230)で電力を生産しながら第1熱媒体の温度は-10.5℃まで低くなる。 However, even if the first heat medium is heated to 11° C. in the first heat exchanger (220), the temperature of the first heat medium increases while the expander generator (230) produces electric power as described above. is as low as -10.5°C.

したがって、本実施形態によれば、必ずトリムヒーター(130)を用いて、気化器(120)で気化した天然ガスをガス需要先の最低温度条件、すなわち天然ガスの最終送出温度まで加熱しなければならない。 Therefore, according to the present embodiment, the trim heater (130) must be used to heat the natural gas vaporized in the vaporizer (120) to the minimum temperature condition of the gas demand destination, that is, the final delivery temperature of the natural gas. not.

もし、第1熱交換器(220)からエキスパンダ発電機(230)まで供給される第1熱媒体の一部を分岐させてトリムヒーター(130)で天然ガスを加熱するための熱媒体として使用すると、海水の温度が十分に高くて第1熱交換器(220)で熱交換する第1熱媒体と海水との温度差が最小水準以上より高い場合を除けば、トリムヒーター(130)での熱交換性能が十分でないため天然ガスを最終送出温度まで加熱することができない問題が発生するおそれがある。 If a part of the first heat medium supplied from the first heat exchanger (220) to the expander generator (230) is branched and used as a heat medium for heating the natural gas in the trim heater (130) Then, except when the temperature of the seawater is sufficiently high and the temperature difference between the first heat medium heat-exchanging in the first heat exchanger (220) and the seawater is higher than the minimum level, the trim heater (130) Problems can arise that the natural gas cannot be heated to the final delivery temperature due to insufficient heat exchange performance.

第1熱媒体の低い熱容量と相変化によりトリムヒーター(130)の内部でピンチポイントが決定されるので、トリムヒーター(130)の設計は容易ではない。したがって、このような設計上の困難を第2熱媒体の使用で解決し、再気化ガスを安定的に加熱することができる。 The design of the trim heater (130) is not easy because the pinch point is determined inside the trim heater (130) due to the low heat capacity and phase change of the first heat medium. Therefore, such design difficulties can be solved by using the second heat medium, and the re-vaporized gas can be heated stably.

本実施形態によると、第1熱交換器(220)で海水との熱交換により第1熱媒体、すなわち冷媒は気化器(120)の熱源としてのみ使用し、第2熱交換器で海水との熱交換によって加熱した第2熱媒体、すなわちグリコールウォーターをトリムヒーター(130)の熱源として供給してピンチポイントがトリムヒーター(130)の内部で発生しないようにすることで、十分な熱交換性能を確保し、天然ガスを最終送出温度まで安定的に加熱することができる。 According to this embodiment, the first heat medium, that is, the refrigerant is used only as a heat source for the vaporizer (120) by exchanging heat with sea water in the first heat exchanger (220), and is used only as a heat source for the vaporizer (120). By supplying the second heat medium heated by heat exchange, that is, glycol water as a heat source of the trim heater (130) to prevent pinch points from occurring inside the trim heater (130), sufficient heat exchange performance is achieved. ensure that the natural gas can be stably heated to the final delivery temperature.

また、再気化システムを初期起動する時には、LNGが気化器(120)に供給されなければ第1熱媒体が気化器(120)で凝縮せず、第1熱媒体の循環が不可能であるため、LNGと第1熱媒体の供給のバランスをよく維持しながら気化器(120)の負荷を増加させなければならない。これは運転上に多くの困難を引き起こすことになる。 In addition, when the re-vaporization system is initially started, if LNG is not supplied to the vaporizer (120), the first heat medium will not be condensed in the vaporizer (120), making it impossible to circulate the first heat medium. , the load on the vaporizer (120) must be increased while maintaining a good balance between the supply of LNG and the first heat transfer medium. This causes many difficulties in driving.

本実施形態によると、トリムヒーター(130)からの天然ガスを加熱するための第2熱媒体としてグリコールウォーターを使用することにより、再気化システムを初期起動する時、LNG供給量と第1熱媒体の熱均衡が取れないためにLNGが気化器(120)に流入することを防止することができ、安定した運転が可能になる。 According to this embodiment, by using glycol water as the second heat medium for heating the natural gas from the trim heater (130), when the re-vaporization system is initially started, the LNG supply and the first heat medium It is possible to prevent LNG from flowing into the vaporizer (120) due to the imbalance of heat, and stable operation becomes possible.

一方、本実施形態では、エキスパンダ発電機(230)で第1熱媒体の冷熱を活用して電力を生産するため、上述した再気化船舶に設置される発電エンジンの負荷を下げ、燃料消費量を削減することができる。 On the other hand, in this embodiment, since the expander generator (230) utilizes the cold heat of the first heat medium to produce electric power, the load on the power generation engine installed in the re-vaporization ship is reduced, and the fuel consumption is reduced. can be reduced.

このように、本実施形態によると、高圧ガス状態の第1熱媒体の冷熱を活用してエキスパンダ発電機(230)を駆動させて電力を生産し、エキスパンダ発電機(230)を駆動させた後の低圧ガス状態の第1熱媒体を利用してLNGを気化させるが、この時、高圧部であるエキスパンダ発電機(230)の入口側と低圧部であるエキスパンダ発電機(230)の出口側の圧力制御が非常に重要である。 As described above, according to the present embodiment, the cold heat of the first heat medium in the high-pressure gas state is used to drive the expander generator 230 to produce electric power, thereby driving the expander generator 230. LNG is vaporized using the first heat medium in the low-pressure gas state after the first heat transfer. The pressure control on the outlet side of the is very important.

これを目的として備えられるレシーバー(240)は、前記エキスパンダ発電機(230)の出口圧力を一定に制御する役割と、第1ポンプ(210)まで液体状態の第1熱媒体を安定的に供給するためのバッファタンクの役割を果たす。 For this purpose, the receiver (240) plays a role of controlling the outlet pressure of the expander generator (230) and stably supplies the liquid state first heat medium to the first pump (210). It plays the role of a buffer tank for

再気化システムが正常に運転するとき、気化器(120)でLNGとの熱交換によって気化器(120)から排出される第1熱媒体の温度は低下する。この時、第1熱媒体と熱交換するLNGの流量、すなわち、気化器(120)に供給されるLNGの流量を調節することにより、気化器(120)から排出される第1熱媒体の温度を調節することができる。 When the re-vaporization system operates normally, the temperature of the first heat medium discharged from the vaporizer (120) decreases due to heat exchange with LNG in the vaporizer (120). At this time, the temperature of the first heat medium discharged from the vaporizer (120) is adjusted by adjusting the flow rate of LNG that exchanges heat with the first heat medium, that is, the flow rate of LNG supplied to the vaporizer (120). can be adjusted.

気化器(120)から熱交換後に凝縮して排出される第1熱媒体の温度に応じて第1熱媒体の飽和圧力が決定されるので、気化器(120)から排出される第1熱媒体の温度を正常に制御しなければ、エキスパンダ発電機(230)から排出される第1熱媒体の圧力も正常に維持することができない。 Since the saturation pressure of the first heat medium is determined according to the temperature of the first heat medium condensed and discharged from the vaporizer (120) after heat exchange, the first heat medium discharged from the vaporizer (120) is If the temperature is not normally controlled, the pressure of the first heat medium discharged from the expander generator (230) cannot be maintained normally.

すなわち、レシーバー(240)の圧力は、気化器(120)から排出された第1熱媒体の温度に応した飽和圧力で維持されなければならない。 That is, the pressure of the receiver (240) should be maintained at the saturation pressure corresponding to the temperature of the first heat medium discharged from the vaporizer (120).

正常な状況では、第1熱媒体の温度に応じてレシーバー(240)の圧力が安定的に制御および維持されるが、レシーバー(240)に流入する第1熱媒体の気体流量が急に多くなる状況(transient condition)などの問題が発生した場合、応答速度が遅くなって気化器(120)から排出される第1熱媒体の温度が正常に制御されても、レシーバー(240)の圧力がそれに追従しないおそれがある。 Under normal circumstances, the pressure of the receiver (240) is controlled and maintained stably according to the temperature of the first heat medium, but the gas flow rate of the first heat medium flowing into the receiver (240) suddenly increases. When a problem such as a transient condition occurs, the response speed becomes slow, and even if the temperature of the first heat medium discharged from the evaporator (120) is normally controlled, the pressure of the receiver (240) increases accordingly. may not follow.

したがって、本発明の一実施形態に係る再気化方法およびそのシステムは、このように応答速度が遅くなる状況でも、再気化システムの制御応答性を向上させるため、エキスパンダ発電機(230)の後段圧力、すなわち低圧側の圧力を制御することを特徴とする。 Therefore, in the re-vaporization method and system according to an embodiment of the present invention, in order to improve the control responsiveness of the re-vaporization system even in such a situation where the response speed is slow, It is characterized by controlling the pressure, that is, the pressure on the low pressure side.

より具体的には、気化器(120)の後段圧力、すなわちレシーバー(240)の圧力を制御することによりエキスパンダ発電機(230)の後段圧力を迅速に制御する。 More specifically, the downstream pressure of the expander generator (230) is quickly controlled by controlling the downstream pressure of the vaporizer (120), ie, the pressure of the receiver (240).

図2を参照すると、本発明の第1実施形態に係る再気化システムは、前記エキスパンダ発電機(230)の下流で第1熱媒体ライン(RL)から分岐してレシーバー(240)に連結される第2分岐ライン(RL2)及び第2分岐ライン(RL2)に設けられた第2バルブ(RV)、レシーバー(240)の上流で第1熱媒体ライン(RL)から分岐してレシーバー(240)の上端部に連結される第3分岐ライン(RL3)及び第3分岐ライン(RL3)に設けられた第3バルブ(QV)を備える。 Referring to FIG. 2, the re-vaporization system according to the first embodiment of the present invention is branched from the first heat medium line (RL) downstream of the expander generator (230) and connected to the receiver (240). a second branch line (RL2) and a second valve (RV) provided in the second branch line (RL2); and a third valve (QV) provided in the third branch line (RL3).

また、レシーバー(240)の圧力を測定する第1圧力制御部(PIC01)及び第1圧力制御部(PIC01)の圧力測定値による出力値に基づいて、第2バルブ(RV)及び第3バルブ(QV)を制御する第2制御部(BQ)をさらに備える。 In addition, the first pressure control unit (PIC01) that measures the pressure of the receiver (240) and the output value based on the pressure measurement value of the first pressure control unit (PIC01), the second valve (RV) and the third valve ( QV) is further provided with a second control unit (BQ).

本実施形態の第1圧力制御部(PIC01)は、圧力を測定する圧力測定器(PT01)と、圧力測定器(PT01)の圧力測定値を伝送され圧力調節に必要な各種手段を制御するための出力値を算出して各種手段まで制御信号を送出する圧力調節器(pressure controller)の全てを含めた名称である。 The first pressure control unit (PIC01) of the present embodiment controls a pressure measuring device (PT01) for measuring pressure and various means necessary for pressure adjustment by transmitting the pressure measurement value of the pressure measuring device (PT01). It is a name that includes all pressure controllers that calculate the output value of and send control signals to various means.

第2制御部(BQ)の制御ロジックは、スプリットレンジ制御(split range control)であり、第1圧力制御部(PIC01)で測定したレシーバー(240)の圧力測定値が設定値よりも低い場合、エキスパンダ発電機(230)から気化器(120)に供給される高温の第1熱媒体が第2分岐ライン(RL2)を介して気化器(120)を迂回してレシーバー(240)まで供給されるように、第2バルブ(RV)を開放する迂回モード(bypass mode)を含む。 The control logic of the second control section (BQ) is split range control, if the receiver (240) pressure measurement measured by the first pressure control section (PIC01) is lower than the set value, The high-temperature first heat medium supplied from the expander generator (230) to the vaporizer (120) bypasses the vaporizer (120) via the second branch line (RL2) and is supplied to the receiver (240). As such, it includes a bypass mode that opens the second valve (RV).

また、第2制御部(BQ)の制御ロジックは、第1圧力制御部(PIC01)で測定したレシーバー(240)の圧力測定値が設定値よりも高い場合、気化器(120)から排出された低温の第1熱媒体が第3分岐ライン(RL3)を介してレシーバー(240)の上端からレシーバー(240)の内部に噴射供給されるように、第3バルブ(QV)を開放するクエンチモード(queching mode)をさらに含む。 Also, the control logic of the second control section (BQ) ensures that if the receiver (240) pressure measurement measured by the first pressure control section (PIC01) is higher than the set value, the carburetor (120) is discharged. A quench mode (a quenching mode ( querying mode).

迂回モードは、レシーバー(240)の圧力測定値が設定値よりも低くなると、第2バルブ(RV)を開放し高温の第1熱媒体をレシーバー(240)に流入させることでレシーバー(240)の圧力を高めて、エキスパンダ発電機(230)の出口圧力が低くならないように、事前に迅速に制御することができる。 The bypass mode opens the second valve (RV) to allow the high-temperature first heat transfer medium to flow into the receiver (240) when the pressure measurement value of the receiver (240) is lower than the set value. The pressure can be increased and quickly controlled in advance so that the outlet pressure of the expander generator (230) does not become low.

迂回モードはレシーバー(240)の圧力測定値が設定値に達するまで継続する。 Bypass mode continues until the receiver (240) pressure reading reaches the set point.

一方、平常時には第1熱媒体を第1熱媒体ライン(RL)に沿ってレシーバー(240)の中間の高さで設けられた流体入口を介してレシーバー(240)に供給しながら、クエンチモードが作動すると、第3バルブ(QV)を開放し低温の第1熱媒体がレシーバー(240)の上部に設けられた噴射ノズルを介して噴射供給されることで、レシーバー(240)の上部に存在する高温の気体状態の第1熱媒体の温度を下げてレシーバー(240)内の圧力を下げる。レシーバー(240)内の圧力を下げることでエキスパンダ発電機(230)の出口圧力が高くならないように、事前に迅速に制御することができる。 On the other hand, normally, the first heat medium is supplied to the receiver (240) along the first heat medium line (RL) through a fluid inlet provided at an intermediate height of the receiver (240), while the quench mode is When operated, the third valve (QV) is opened to inject the low-temperature first heat medium through the injection nozzle provided on the upper part of the receiver (240), so that it exists in the upper part of the receiver (240). The temperature of the first heat medium in the high temperature gas state is lowered to reduce the pressure in the receiver (240). By reducing the pressure in the receiver (240), the expander generator (230) outlet pressure can be quickly controlled in advance so that it does not become too high.

クエンチモードはレシーバー(240)の圧力測定値が設定値に達するまで継続する。 The quench mode continues until the receiver (240) pressure reading reaches the set point.

一方、第1熱媒体の実際の組成などの様々な要因によって飽和圧力と温度との関係が初期設定値から変化する。例えば、第1熱媒体が複数の成分が混合された複合冷媒である場合、沸点が低い成分は運転中に一部が気化して消失するなどの状況が発生し、第1熱媒体の組成が運転中に変わって、それに応じて圧力と温度の関係も変化する。 On the other hand, the relationship between saturation pressure and temperature changes from the initial set value due to various factors such as the actual composition of the first heat medium. For example, when the first heat medium is a composite refrigerant in which a plurality of components are mixed, a situation occurs in which a part of the component with a low boiling point evaporates and disappears during operation, and the composition of the first heat medium changes. During operation, the relationship between pressure and temperature changes accordingly.

このように、第1熱媒体の組成が運転初期と変わったにも関わらず、第2制御部(BQ)の様々な温度測定値および圧力測定値を初期設定値を維持した状態で運転すると、乖離が発生して必要以上の迂回モードとクエンチモードによるバルブ操作が行われる。 In this way, despite the fact that the composition of the first heat medium has changed from the initial stage of operation, if the operation is performed while maintaining the initial set values of various temperature and pressure measurements of the second control unit (BQ), A divergence occurs and the valve is operated in detour mode and quench mode more than necessary.

したがって、このような問題を解決するため、本発明の第2実施形態に係る再気化システムは、圧力と温度との間の飽和曲線の関係を調整するために設定値(set point)の調整手段を備える。 Therefore, in order to solve such problems, the re-vaporization system according to the second embodiment of the present invention includes a set point adjustment means for adjusting the relationship of the saturation curve between pressure and temperature. Prepare.

図3を参照すると、本発明の第2実施形態に係る設定値の調整手段として、第1圧力制御部(PIC01)の圧力測定値を用いて、第2温度制御部(TIC02)の設定値を変更する第3制御部(PID)をさらに備える。 Referring to FIG. 3, as the means for adjusting the set value according to the second embodiment of the present invention, the pressure measurement value of the first pressure controller (PIC01) is used to adjust the set value of the second temperature controller (TIC02). It further comprises a modifying third control unit (PID).

すなわち、レシーバー(240)の飽和圧力に応じて気化器(120)から排出される第1熱媒体の温度の設定値、すなわち、第1熱媒体の飽和温度を調整し、第1熱媒体の組成が変動しても、それに合わせてレシーバー(240)の設定圧力、第2バルブ(BV)及び第3バルブ(QV)の開放時点を調整し、システムを正常に制御することができる。 That is, the set value of the temperature of the first heat medium discharged from the vaporizer (120), that is, the saturation temperature of the first heat medium is adjusted according to the saturation pressure of the receiver (240), and the composition of the first heat medium is adjusted. , the system can be normally controlled by adjusting the set pressure of the receiver (240) and the opening times of the second valve (BV) and the third valve (QV) accordingly.

本実施形態に係るLNG再気化システムの第1熱媒体は、LNG再気化システムの正常運転時、気化器(120)でLNGとの熱交換によって凝縮して相対的に低い圧力を維持しながら第1サイクルを循環する。 The first heat medium of the LNG re-vaporization system according to the present embodiment is condensed by heat exchange with LNG in the vaporizer (120) during normal operation of the LNG re-vaporization system to maintain a relatively low pressure. Cycle through one cycle.

また、前記エキスパンダ発電機(230)の前段圧力、すなわち第1サイクルの高圧側の圧力を制御するためには、第1サイクルを循環する第1熱媒体の流量に対応してエキスパンダ発電機(230)の上流に設けられた第2流量調節バルブ(FV2)と第3流量調節バルブ(FV3)の開度率を調節する必要がある。 Also, in order to control the pre-pressure of the expander generator 230, that is, the pressure on the high pressure side of the first cycle, the expander generator 230 must be It is necessary to adjust the opening rate of the second flow control valve (FV2) and the third flow control valve (FV3) provided upstream of (230).

このとき、エキスパンダ発電機(230)での電力生産量を最大にするためには、第1熱媒体が第1分岐ライン(RL1)に流入してエキスパンダ発電機(230)を迂回することよりも、エキスパンダ発電機(230)に供給されるように流れを誘導する必要がある。 At this time, in order to maximize the power production in the expander generator (230), the first heat medium should flow into the first branch line (RL1) to bypass the expander generator (230). Rather, it is necessary to direct the flow to feed the expander generator (230).

すなわち、限られた第1熱媒体の流量を気化器(120)側に流れるように調節する場合、第3流量調節バルブ(FV3)の開度率は小さいほど、第2流量調節バルブ(FV2)の開度率は大きいほど、エキスパンダ発電機(230)による電力生産量が増加し、システム全体をエネルギー効率面で有利に運転することができる。 That is, when adjusting the limited flow rate of the first heat medium to flow toward the vaporizer (120), the smaller the opening rate of the third flow rate control valve (FV3), the more the second flow rate control valve (FV2). The larger the opening rate of the expander generator (230), the more power is produced by the expander generator (230), and the entire system can be operated in an energy efficient manner.

したがって、後述する本発明の第3及び第4実施例に係る再気化方法およびそのシステムは、システムの効率を改善するためにエキスパンダ発電機(230)の前段圧力、すなわち高圧側の圧力を制御することを特徴とする。 Therefore, the re-vaporization method and system according to the third and fourth embodiments of the present invention, which will be described later, control the pre-pressure of the expander generator (230), that is, the pressure on the high pressure side, in order to improve the efficiency of the system. characterized by

図4を参照すると、本発明の第3実施形態に係る再気化の方法は、ノックアウト・ドラム(250)の圧力測定値による出力値に基づいてエキスパンダ発電機(230)の前段圧力を制御する。 Referring to FIG. 4, the method of re-vaporization according to the third embodiment of the present invention controls the pre-pressure of the expander generator (230) based on the output value of the pressure measurement of the knockout drum (250). .

本実施形態によると、ノックアウト・ドラム(250)の圧力を測定する第2圧力制御部(PIC02)と、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値を第6制御部(SIC)に伝送し、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値による出力値に基づいて第3流量調節バルブ(FV3)の開度を調節する第5制御部(FB)と、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値による出力値に基づいてエキスパンダ発電機(230)の出力と回転数の制御を司り、第2流量調節バルブ(FV2)の開度を調節する第6制御部(SIC)をさらに備える。 According to this embodiment, a second pressure controller (PIC02) measures the pressure of the knockout drum (250) and transmits the pressure measurement of the second pressure controller (PIC02) to a sixth controller (SIC). , a fifth control unit (FB) that adjusts the opening degree of the third flow control valve (FV3) based on the output value of the pressure measurement value of the second pressure control unit (PIC02); and a second pressure control unit (PIC02). A sixth control unit (SIC) that controls the output and rotation speed of the expander generator (230) and adjusts the opening of the second flow control valve (FV2) based on the output value from the pressure measurement value of Prepare.

本実施形態の第2圧力制御部(PIC02)は、ノックアウト・ドラム(250)の圧力を測定する圧力測定器(PT02)と圧力測定器(PT02)の圧力測定値(pressure signal)を伝送され圧力を調節する各種手段を制御するための出力値を算出して各種手段まで制御信号を送出する圧力調節器(pressure controller)を全て含めた名称である。 The second pressure control unit (PIC02) of the present embodiment is a pressure measuring device (PT02) that measures the pressure of the knockout drum (250) and a pressure signal that is transmitted from the pressure measuring device (PT02). It is a name that includes all pressure controllers that calculate output values for controlling various means for adjusting the pressure and send control signals to the various means.

第5制御部(FB)は、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値が設定値よりも高い場合、スプリットレンジ制御方式で、第2流量調節バルブ(FV2)を優先的に開放するように第6制御部(SIC)へ信号を送信し、第6制御部(SIC)は第5制御部(FB)から当該信号を伝送されてエキスパンダ発電機(230)の出力を高め、第2流量調節バルブ(FV2)を開放するか開度率を高めてエキスパンダ発電機(230)の回転数(rotating speed)を維持させる。 The fifth control unit (FB) preferentially opens the second flow control valve (FV2) using a split range control method when the pressure measurement value of the second pressure control unit (PIC02) is higher than the set value. A signal is sent to the sixth control unit (SIC), and the sixth control unit (SIC) receives the signal from the fifth control unit (FB) to increase the output of the expander generator (230), and the second The rotating speed of the expander generator (230) is maintained by opening the flow control valve (FV2) or increasing the opening rate.

このとき、第2流量調節バルブ(FV2)の開度率が100%、すなわち最大であるにもかかわらず、ノックアウト・ドラム(250)の圧力が継続的に設定値以上である場合、またはエキスパンダ発電機(230)の出力が最大値に到達した場合には、第5制御部(FB)のスプリットレンジ制御によって第3流量調節バルブ(FV3)を開放するように命令し、第1熱媒体を第1分岐ライン(RL1)にも流入させることにより、ノックアウト・ドラム(250)の圧力、すなわちエキスパンダ発電機(230)の前段圧力を制御する。 At this time, if the pressure of the knockout drum (250) is continuously above the set value, or the expander When the output of the generator (230) reaches the maximum value, the split range control of the fifth control unit (FB) commands to open the third flow control valve (FV3), and the first heat medium is It also flows into the first branch line (RL1) to control the pressure of the knockout drum (250), ie the pre-pressure of the expander generator (230).

本実施形態によると、第6制御部(SIC)は、例えば、ガバナー(図1参照)である。すなわち、本実施形態によると、安定した電力供給のために、エキスパンダ発電機(230)のタービン回転数が設定範囲内で適正に運転しているか否かをモニタリングし、その回転数を制御するなど、エキスパンダ発電機(230)の出力を制御するガバナーが、第2流量調節バルブ(FV2)の開度を調節する役割を果たす。 According to this embodiment, the sixth control unit (SIC) is, for example, a governor (see FIG. 1). That is, according to the present embodiment, for stable power supply, the turbine rotation speed of the expander generator (230) is monitored to determine whether it is operating properly within a set range, and the rotation speed is controlled. , etc., the governor that controls the output of the expander generator (230) serves to adjust the opening of the second flow control valve (FV2).

一方、エキスパンダ発電機(230)の出力変換速度はエキスパンダ発電機(230)の製作会社によってその許容範囲が異なるが、平均的に1分当たり10%水準である。すなわち、エキスパンダ発電機(230)の出力を増加させるときには、1分当たり10%の範囲内で増加させなければならない。 On the other hand, the output conversion speed of the expander generator (230) varies depending on the manufacturer of the expander generator (230), but on average it is at the level of 10% per minute. That is, when increasing the output of the expander generator (230), it must be increased within a range of 10% per minute.

上述したように、ノックアウト・ドラム(250)の圧力測定値による出力値に基づいてエキスパンダ発電機(230)の出力(タービンの回転数)を変化させることにおいて、第1熱媒体の循環量の変化がエキスパンダ発電機(230)の出力調整率より速く行われる場合や、ノックアウト・ドラム(250)に流入される第1熱媒体の気体流量が急に多くなる状況などの問題が発生した場合、エキスパンダ発電機(230)の入口圧力が要求圧力範囲を大きく逸脱してシステムの過負荷を引き起こす問題が発生する。したがって、安定的にエキスパンダ発電機(230)を運転することができない。 As described above, in changing the output (turbine speed) of the expander generator (230) based on the output value obtained by measuring the pressure of the knockout drum (250), the amount of circulation of the first heat medium is changed. When the change occurs faster than the output regulation rate of the expander generator (230), or when a problem occurs such as a situation where the gas flow rate of the first heat medium flowing into the knockout drum (250) suddenly increases. , the inlet pressure of the expander generator (230) greatly deviates from the required pressure range, causing system overload. Therefore, the expander generator (230) cannot be stably operated.

このような問題を解決するため、本発明の第4実施形態に係る再気化方法は、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値による出力値に基づいて、第3流量調節バルブ(FV3)を優先的に開放してエキスパンダ発電機(230)の前段圧力を迅速に制御する。 In order to solve such a problem, the re-vaporization method according to the fourth embodiment of the present invention is based on the output value of the pressure measurement value of the second pressure control unit (PIC02), the third flow control valve (FV3) is preferentially opened to quickly control the pre-pressure of the expander generator (230).

本実施形態によると、第2圧力制御部(PIC02)の圧力測定値が設定値よりも高くなったら、優先的に第3流量調節バルブ(FV3)を開放することにより、圧力超過分だけの第1熱媒体をノックアウト・ドラム(250)から第1分岐ライン(RL1)に排出させてエキスパンダ発電機(230)の入口圧力を要求圧力範囲(設定値)まで低下するように迅速に制御する。 According to this embodiment, when the pressure measurement value of the second pressure control unit (PIC02) becomes higher than the set value, by preferentially opening the third flow control valve (FV3), 1. The heat transfer medium is discharged from the knockout drum (250) to the first branch line (RL1) to rapidly control the inlet pressure of the expander generator (230) to drop to the required pressure range (set value).

また、本実施形態では、第5制御部(FB)で第2圧力制御部(PIC02)の圧力調節器からの圧力測定値を伝送されて第3流量調節バルブ(FV3)を制御する第3実施形態とは異なり、第2圧力制御部(PIC02)の圧力調節器が圧力測定値による出力値に基づいて、第3流量調節バルブ(FV3)に開度の制御信号を直接伝送する。 Further, in this embodiment, the fifth control unit (FB) controls the third flow control valve (FV3) by transmitting the pressure measurement value from the pressure regulator of the second pressure control unit (PIC02). Unlike the mode, the pressure regulator of the second pressure control unit (PIC02) directly transmits the opening control signal to the third flow control valve (FV3) based on the output value of the pressure measurement value.

また、本実施形態によれば、図5で示すように、第3流量調節バルブ(FV3)のバルブ変位を制御する第7制御部(ZIC)をさらに備える。 Moreover, according to this embodiment, as shown in FIG. 5, the seventh control section (ZIC) that controls the valve displacement of the third flow control valve (FV3) is further provided.

本実施形態の第7制御部(ZIC)は、第3流量調節バルブ(FV3)の開度率が閉鎖状態(SP:0%)になるために必要なだけの負荷がエキスパンダ発電機(230)に割り当てられるように、第2流量調節バルブ(FV2)の開度率を調節する。 The seventh control unit (ZIC) of the present embodiment is configured such that the load required for the third flow control valve (FV3) to be in the closed state (SP: 0%) is set to the expander generator (230 ) to adjust the opening rate of the second flow control valve (FV2).

このように本実施形態によると、ノックアウト・ドラム(250)の圧力測定値が設定値よりも高い場合には、第3流量調節バルブ(FV3)を優先的に開放してエキスパンダ発電機(230)の入口圧力を事前に設定値に合わせる。 Thus, according to this embodiment, when the pressure measurement value of the knockout drum (250) is higher than the set value, the third flow control valve (FV3) is preferentially opened to ) to the set value in advance.

次に、第7制御部(ZIC)は第3流量調節バルブ(FV3)の開度率を可能な限り最大限減少させ、エキスパンダ発電機(230)の出力を最大まで高めるため第6制御部(SIC)に信号を伝送する。 Next, the seventh controller (ZIC) reduces the opening rate of the third flow control valve (FV3) to the maximum possible extent, and the sixth controller (ZIC) increases the output of the expander generator (230) to the maximum. (SIC).

第6制御部(SIC)はそれに応じて、第2流量調節バルブ(FV2)の開度率を可能な限り最大限増加させることで、エキスパンダ発電機(230)の前段圧力を維持させながらもエキスパンダ発電機(230)の出力を許容範囲内で変化させながら発電量を最大にすることができる。 Accordingly, the sixth control unit (SIC) increases the opening rate of the second flow control valve (FV2) to the maximum possible extent, thereby maintaining the pre-pressure of the expander generator (230). Power generation can be maximized while varying the output of the expander generator (230) within an acceptable range.

以上、本発明の各実施実施について説明したが、これら以外にも本発明はその趣旨またはカテゴリに逸脱することなく、他の特定の形態で具体的に実施できるということは当該技術における通常の知識を有する者にとって自明である。したがって、前述した実施形態は、限定的なものではなく例示的なものであると解釈すべきである。それに応じて、本発明は、前述した説明に限定されず、添付した請求項の範囲とその均等範囲内で変更することができる。 While specific implementations of the present invention have been described above, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from its spirit or category. self-evident for those who have Accordingly, the above-described embodiments are to be construed as illustrative rather than restrictive. Accordingly, the invention is not limited to the foregoing description, but may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

120:気化器、130:トリムヒーター、210:第1ポンプ、220:第1熱交換器、230:エキスパンダ発電機、240:レシーバー、250:ノックアウト・ドラム、LL:液化ガスライン、RL:第1熱媒体ライン、RL1:第1分岐ライン、RL2:第2分岐ライン、RL3:第3分岐ライン、RL4:第4分岐ライン、RL5:第5分岐ライン、SL1:第1海水ライン、LV:第1バルブ、FV1:第1流量調節バルブ、FV2:第2流量調節バルブ、FV3:第3流量調節バルブ、LV1:第1水位バルブ、LV2:第2水位バルブ、RV:第2バルブ、QV:第3バルブ、TIC01:第1温度制御部、TIC02:第2温度制御部、PIC01:第1圧力制御部、PIC02:第2圧力制御部、LS1:第1制御部、BQ:第2制御部、PID:第3制御部、LS2:第4制御部、FB:第5制御部、SIC:第6制御部、ZIC:第7制御部。 120: vaporizer, 130: trim heater, 210: first pump, 220: first heat exchanger, 230: expander generator, 240: receiver, 250: knockout drum, LL: liquefied gas line, RL: third 1 heat medium line, RL1: first branch line, RL2: second branch line, RL3: third branch line, RL4: fourth branch line, RL5: fifth branch line, SL1: first seawater line, LV: third 1 valve, FV1: 1st flow control valve, FV2: 2nd flow control valve, FV3: 3rd flow control valve, LV1: 1st water level valve, LV2: 2nd water level valve, RV: 2nd valve, QV: 3rd 3 valves, TIC01: first temperature control unit, TIC02: second temperature control unit, PIC01: first pressure control unit, PIC02: second pressure control unit, LS1: first control unit, BQ: second control unit, PID : third control section, LS2: fourth control section, FB: fifth control section, SIC: sixth control section, ZIC: seventh control section.

Claims (26)

液化ガスと第1熱媒体を気化器で熱交換させて前記液化ガスを気化させ、前記気化器から排出される第1熱媒体の冷熱を回収した後で前記気化器に再循環させ、
前記第1熱媒体の冷熱を回収することは、
前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を第1熱交換器で気化させ、前記気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機に供給して膨張させることで電力を生産し、前記膨張した第1熱媒体を前記気化器に供給し、
前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御して前記気化器の後段圧力を制御することを含む、船舶の液化ガス再気化方法。
heat exchange between the liquefied gas and the first heat medium in a vaporizer to vaporize the liquefied gas, recover the cold heat of the first heat medium discharged from the vaporizer, and then recirculate it to the vaporizer;
Recovering the cold heat of the first heat medium includes:
The first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer is vaporized in the first heat exchanger, and the vaporized first heat medium is supplied to an expander generator and expanded to produce electric power. , supplying the expanded first heat medium to the vaporizer;
A method for re-vaporizing liquefied gas for a ship, comprising controlling the pressure before or after the expander generator to control the pressure after the vaporizer.
前記エキスパンダ発電機の後段圧力を制御するために、
前記気化器から排出された第1熱媒体をレシーバーで収容し、前記レシーバーから第1熱媒体を排出させて気化させ、
前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも小さいときには、前記エキスパンダ発電機で膨張した高温の第1熱媒体が前記気化器を迂回してレシーバーに供給される迂回モードで運転し、
前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも大きいときには、前記気化器から排出された低温の第1熱媒体を前記レシーバーの上部に噴射供給するクエンチモードで運転することを含む、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
In order to control the post pressure of the expander generator,
The first heat medium discharged from the vaporizer is stored in a receiver, the first heat medium is discharged from the receiver and vaporized,
When the pressure measurement value of the receiver is smaller than the set value, operate in a detour mode in which the high-temperature first heat medium expanded by the expander generator bypasses the vaporizer and is supplied to the receiver;
2. The method of claim 1, comprising operating in a quench mode for injecting a cold first heat transfer medium discharged from the evaporator into an upper portion of the receiver when the pressure measurement of the receiver is greater than a set value. liquefied gas re-vaporization method for ships.
前記第1熱媒体は、前記気化器と第1熱交換器で熱交換によって相変化することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 2. The method of re-vaporizing liquefied gas for ships according to claim 1, wherein the first heat medium undergoes a phase change by heat exchange between the vaporizer and the first heat exchanger. 前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度と、前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度が設定値を維持するように、前記気化器まで供給する液化ガスの流量を調節することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 Supplied to the vaporizer so that the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange and the temperature of the re-vaporized gas discharged from the vaporizer after heat exchange maintain set values. 2. The liquefied gas re-vaporization method for ships according to claim 1, wherein the flow rate of the liquefied gas is adjusted. 前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度を設定値で維持するための出力値と、
前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度を設定値で維持するための出力値のうち、
小さい値に基づいて前記気化器まで供給する液化ガスの流量を制御することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
an output value for maintaining the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange at a set value;
Among the output values for maintaining the temperature of the re-vaporized gas discharged from the vaporizer after heat exchange at a set value,
2. The liquefied gas re-vaporization method for ships according to claim 1, wherein the flow rate of the liquefied gas supplied to said vaporizer is controlled based on the small value.
前記気化器で気化した再気化ガスを第2熱媒体と熱交換させてガス需要先で要求される温度まで追加加熱することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 2. The liquefied gas re-vaporization method for ships according to claim 1, wherein the re-vaporized gas vaporized in the vaporizer is heat-exchanged with a second heat medium to additionally heat it to a temperature required by the gas demand destination. . 前記エキスパンダ発電機の後段圧力が設定値よりも低いか、または発電負荷が低い時には、前記気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回して後段に移送されるように制御することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 When the downstream pressure of the expander generator is lower than a set value or when the power generation load is low, the gaseous first heat medium bypasses the expander generator and is transferred to the downstream stage. The liquefied gas revaporization method for ships according to claim 1, characterized by: 前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体をエキスパンダ発電機まで供給する前にノックアウト・ドラムで収容し、
前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値が設定値よりも高い時には、前記エキスパンダ発電機の出力を増加させて前記エキスパンダ発電機の前段圧力を制御することを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
Housed in a knockout drum before supplying the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to the expander generator,
2. The method of claim 1, wherein when the knockout drum pressure measurement is higher than a set value, the output of the expander generator is increased to control the pre-pressure of the expander generator. A method for re-vaporizing liquefied gas on ships.
前記エキスパンダ発電機の出力の増加は、前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機に第1熱媒体を流入させる第2流量調節バルブの開度率を増加させ、前記エキスパンダ発電機の出力を前記第2流量調節バルブの開度率に相応して増加させることを含む、請求項8に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 The increase in the output of the expander generator increases the opening rate of the second flow control valve that allows the first heat medium to flow from the knockout drum to the expander generator, and increases the output of the expander generator. 9. A method of re-vaporizing liquefied gas in a ship according to claim 8, comprising correspondingly increasing the rate of opening of the second flow control valve. 前記エキスパンダ発電機の回転数は第6制御部によって制御し、
前記第2流量調節バルブの開度は、前記圧力測定値に基づいた制御信号を第5制御部から伝送された第6制御部によって制御することを特徴とする、請求項9に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
The rotation speed of the expander generator is controlled by a sixth control unit,
10. The vessel according to claim 9, wherein the opening of the second flow control valve is controlled by a sixth control unit that receives a control signal based on the pressure measurement value from a fifth control unit. Liquefied gas re-vaporization method.
前記第2流量調節バルブの開度率が最大であるか、または前記エキスパンダ発電機の出力が最大になると、前記第5制御部によって、前記第1熱媒体が前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機を迂回しエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブを開放することを特徴とする、請求項9に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 When the opening rate of the second flow rate control valve is maximized or the output of the expander generator is maximized, the fifth control unit causes the first heat medium to move from the knockout drum to expander power generation. 10. The liquefied gas re-vaporization method for ships according to claim 9, wherein the third flow control valve is opened so that the liquefied gas bypasses the generator and is transferred to the downstream of the expander generator. 前記エキスパンダ発電機の出力の増加は、
前記第1熱媒体が前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機を迂回してエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブを先に開放した後、
前記第3流量調節バルブの開度率を減少させながら前記エキスパンダ発電機の許容範囲内での出力を増加させ、前記ノックアウト・ドラムからエキスパンダ発電機まで第1熱媒体を流入させる第2流量調節バルブの開度率を増加させることを含む、請求項8に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
The increase in output of the expander generator is
After first opening a third flow control valve for adjusting the first heat transfer medium to bypass the expander generator from the knockout drum and be transferred downstream of the expander generator,
A second flow rate for increasing the output of the expander generator within a permissible range while decreasing the opening rate of the third flow control valve to flow the first heat medium from the knockout drum to the expander generator. 9. A method for re-vaporizing a liquefied gas in a marine vessel as claimed in claim 8, comprising increasing the opening rate of the control valve.
前記エキスパンダ発電機の回転数は第6制御部によって制御され、
前記第3流量調節バルブの変位を制御する第7制御部は、前記第3流量調節バルブの開度率が0%になるまでエキスパンダ発電機の回転数を増加させるように前記第6制御部まで信号を伝達する、請求項12に記載の船舶の液化ガス再気化方法。
The rotation speed of the expander generator is controlled by a sixth control unit,
A seventh controller for controlling the displacement of the third flow rate control valve is configured to increase the rotation speed of the expander generator until the opening rate of the third flow rate control valve becomes 0%. 13. The ship's liquefied gas re-vaporization method according to claim 12, wherein the signal is transmitted to.
前記第1熱媒体の循環流量は、前記気化器の加熱デューティに応じて決定されることを特徴とする、請求項1に記載の船舶の液化ガス再気化方法。 The liquefied gas re-vaporization method for ships according to claim 1, wherein the circulation flow rate of the first heat medium is determined according to the heating duty of the vaporizer. 液化ガスを第1熱媒体と熱交換させて気化させる気化器;
前記気化器で熱交換によって凝縮した液体状態の第1熱媒体を気化させる第1熱交換器;
前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体を膨張させて電力を生産するエキスパンダ発電機;と
前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御する圧力制御手段;を備え、
前記エキスパンダ発電機の前段または後段の圧力を制御して、前記気化器の後段圧力を制御することを特徴とする、船舶の液化ガス再気化システム。
a vaporizer for exchanging heat with the first heat medium to vaporize the liquefied gas;
a first heat exchanger for vaporizing a first heat medium in a liquid state condensed by heat exchange in the vaporizer;
an expander generator for expanding the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to produce electric power;
A liquefied gas re-vaporization system for ships, wherein the pressure at the front stage or the rear stage of the expander generator is controlled to control the pressure at the rear stage of the vaporizer.
前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体を収容するレシーバー;をさらに備え、
前記エキスパンダ発電機から膨張した第1熱媒体が気化器に移送され、気化器で液化ガスの冷熱を回収した第1熱媒体がレシーバーまで移送される第1熱媒体ライン;
前記エキスパンダ発電機の下流で第1熱媒体が気化器を迂回してレシーバーまで移送されるように調節する第2バルブ;
前記気化器から排出された第1熱媒体が前記レシーバー上部の噴射ノズルを介して噴射供給されるように調節する第3バルブ;と
前記レシーバーの圧力測定値が設定値よりも低い場合には前記第2バルブを開放し、設定値よりも高い場合には前記第3バルブを開放する第2制御部;を備えた、請求項15に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
a receiver that houses the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange;
a first heat medium line through which the first heat medium expanded from the expander generator is transferred to the vaporizer, and the first heat medium recovered from the cold heat of the liquefied gas in the vaporizer is transferred to the receiver;
a second valve downstream of the expander generator for regulating the transfer of the first heat transfer medium to a receiver bypassing the vaporizer;
a third valve for controlling that the first heat transfer medium discharged from the evaporator is injected through the injection nozzle on the upper part of the receiver; 16. The liquefied gas re-vaporization system for ships according to claim 15, comprising: a second controller for opening a second valve and for opening said third valve if it is higher than a set value.
前記気化器に供給する液化ガスの流量を調節するための第1バルブ;と
前記気化器から熱交換後に排出される低温の第1熱媒体の温度と、前記気化器から熱交換後に排出される再気化ガスの温度が設定値を維持するように前記第1バルブを制御する第1制御部;をさらに備えた、請求項16に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
a first valve for adjusting the flow rate of the liquefied gas supplied to the vaporizer; and the temperature of the low-temperature first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange and the temperature of the first heat medium discharged from the vaporizer after heat exchange. 17. The liquefied gas re-vaporization system for ships according to claim 16, further comprising: a first controller for controlling said first valve such that the temperature of the re-vaporized gas maintains a set value.
前記第1熱媒体の温度設定値は第1熱媒体の飽和温度であり、
前記レシーバーの圧力測定値に基づいて前記第1熱媒体の温度設定値を調整する第3制御部;をさらに備えた、請求項17に請求項9に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
The temperature setting value of the first heat medium is the saturation temperature of the first heat medium,
18. The marine vessel liquefied gas re-vaporization system of claim 17, further comprising: a third controller that adjusts the temperature set point of the first heat transfer medium based on the pressure reading of the receiver.
前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回してエキスパンダ発電機の下流まで移送されるように調節する第3流量調節バルブ;と、
前記エキスパンダ発電機の後段圧力およびエキスパンダ発電機の発電負荷に応じて前記第3流量調節バルブを制御するガバナー;をさらに備えた、請求項16に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
a third flow control valve for controlling the first heat medium vaporized in the first heat exchanger to bypass the expander generator and be transferred downstream of the expander generator;
17. The liquefied gas re-vaporization system for ships according to claim 16, further comprising: a governor for controlling said third flow control valve in accordance with the downstream pressure of said expander generator and the power generation load of said expander generator.
前記第1熱交換器で気化した第1熱媒体を収容するノックアウト・ドラム;
前記ノックアウト・ドラムから排出された気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機まで供給されるように開度が調節される第2流量調節バルブ;
前記ノックアウト・ドラムから排出された気体状態の第1熱媒体がエキスパンダ発電機を迂回するように開度が調節される第3流量調節バルブ;と
前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値に基づいて前記エキスパンダ発電機の出力を制御し、前記エキスパンダ発電機の出力に応じて前記第2流量調節バルブの開度を調節する第6制御部;を備え、
前記エキスパンダ発電機の前段圧力を制御することを特徴とする、請求項15に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
a knockout drum containing the first heat medium vaporized in the first heat exchanger;
a second flow control valve whose opening is adjusted so that the gaseous first heat medium discharged from the knockout drum is supplied to the expander generator;
a third flow control valve whose opening is adjusted so that the gaseous first heat medium discharged from the knockout drum bypasses the expander generator; and A sixth control unit that controls the output of the expander generator and adjusts the opening degree of the second flow control valve according to the output of the expander generator;
16. The ship's liquefied gas re-vaporization system according to claim 15, characterized by controlling the pre-pressure of said expander generator.
前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値に基づいて前記第6制御部にエキスパンダ発電機出力の増加信号を送信し、前記エキスパンダ発電機の出力が最大になったら前記第3流量調節バルブを開放する第5制御部;をさらに備えた、請求項20に記載の船舶の液化ガス再気化システム。 Sending a signal to increase the expander generator output to the sixth control unit based on the pressure measurement of the knockout drum, and opening the third flow control valve when the expander generator output reaches a maximum. 21. The marine vessel liquefied gas re-vaporization system of claim 20, further comprising: a fifth controller; 前記ノックアウト・ドラムの圧力測定値が設定値よりも高い場合には前記第3流量調節バルブを開放する圧力調節器;と
前記第3流量調節バルブの開度率が最小になるまで前記第6制御部に回転数の増加信号を送信する第7制御部;をさらに備えた、請求項20に記載の船舶の液化ガス再気化システム。
a pressure regulator that opens said third flow control valve when said knockout drum pressure reading is higher than a setpoint; and said sixth control until the rate of opening of said third flow control valve is minimized. 21. The marine vessel liquefied gas re-vaporization system of claim 20, further comprising: a seventh control unit for sending an increase signal to the unit.
前記気化器は1パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器であることを特徴とする、請求項15に記載の船舶の液化ガス再気化システム。 16. The vessel liquefied gas re-vaporization system according to claim 15, wherein said vaporizer is a one-pass type shell-and-tube heat exchanger. 前記気化器で気化した再気化ガスをガス需要先で要求される温度まで追加加熱するトリムヒーター;を備えた、請求項15に記載の船舶の液化ガス再気化システム。 16. The liquefied gas re-vaporization system for ships according to claim 15, further comprising: a trim heater for additionally heating the re-vaporized gas vaporized in the vaporizer to a temperature required by the gas demand destination. 前記トリムヒーターで前記再気化ガスと熱交換して前記再気化ガスの冷熱を回収する第2熱媒体が循環する第2サイクル;をさらに備えた、請求項24に記載の船舶の液化ガス再気化システム。 25. The vessel liquefied gas re-vaporization according to claim 24, further comprising: a second cycle in which a second heat medium that exchanges heat with the re-vaporized gas in the trim heater and recovers cold heat of the re-vaporized gas is circulated. system. 前記トリムヒーターは2パスタイプのシェル・アンド・チューブ式熱交換器であることを特徴とする、請求項24に記載の船舶の液化ガス再気化システム。

25. A marine vessel liquefied gas re-vaporization system according to claim 24, characterized in that said trim heater is a two-pass type shell and tube heat exchanger.

JP2022570138A 2020-10-14 2020-12-21 Vessel liquefied gas re-vaporization method and system Pending JP2023525386A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200132687A KR20220049264A (en) 2020-10-14 2020-10-14 Liquefied Gas Regasification Method and system for a Vessel
KR1020200132686A KR20220049263A (en) 2020-10-14 2020-10-14 Liquefied Gas Regasification Method and system for a Vessel
KR10-2020-0132687 2020-10-14
KR10-2020-0132686 2020-10-14
PCT/KR2020/018810 WO2022080590A1 (en) 2020-10-14 2020-12-21 Method and system for re-gasifying liquefied gas of ship

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023525386A true JP2023525386A (en) 2023-06-15

Family

ID=81208225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022570138A Pending JP2023525386A (en) 2020-10-14 2020-12-21 Vessel liquefied gas re-vaporization method and system

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP4230513A1 (en)
JP (1) JP2023525386A (en)
CN (1) CN115989177A (en)
WO (1) WO2022080590A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070214805A1 (en) * 2006-03-15 2007-09-20 Macmillan Adrian Armstrong Onboard Regasification of LNG Using Ambient Air
EP2309165A1 (en) * 2009-10-09 2011-04-13 Cryostar SAS Conversion of liquefied natural gas
KR101716751B1 (en) * 2014-04-19 2017-03-15 마사시 다다 Cold utilization system, energy system provided with cold utilization system, and method for utilizing cold utilization system
KR101899623B1 (en) * 2014-05-07 2018-10-05 현대중공업 주식회사 A Treatment System Of Liquefied Gas
KR102095572B1 (en) * 2018-03-21 2020-03-31 삼성중공업(주) Liquefied gas re-gasification and power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
CN115989177A (en) 2023-04-18
EP4230513A1 (en) 2023-08-23
WO2022080590A1 (en) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101848139B1 (en) Vessel having Gas Treatment System
KR101770894B1 (en) Treatment system of gas
JP6923640B2 (en) Evaporative gas reliquefaction device for ships and evaporative gas reliquefaction method
KR20170033649A (en) A ReGasification System Of Liquefied Gas
KR20170049663A (en) A ReGasification System Of Liquefied Gas
KR20190110753A (en) Liquefied gas re-gasification and power generation system
KR20180036228A (en) A Regasification System Of Gas and Vessel having same
KR101945596B1 (en) A Regasification System Of Gas and Vessel having same
KR20170033675A (en) A ReGasification System Of Liquefied Gas
KR102393101B1 (en) Liquefied Gas Regasification System and Method for Vessel
KR102050916B1 (en) Re-gasification system capable of cold energy utilization
JP2023525386A (en) Vessel liquefied gas re-vaporization method and system
KR20190081313A (en) System and Method for Liquefied Gas Regasification System with Organic Rankine Cycle
WO2022058543A1 (en) A system for conditioning of lng
KR20220049264A (en) Liquefied Gas Regasification Method and system for a Vessel
KR20220062752A (en) Liquefied Gas Regasification Method for a Vessel
KR20220049263A (en) Liquefied Gas Regasification Method and system for a Vessel
KR102408227B1 (en) Liquefied Gas Regasification system and Method for a Vessel
KR20220067754A (en) Cool-Down Method for Liquefied Gas Regasification System
JP7198294B2 (en) System and method for recondensing boil-off gas from a liquefied natural gas tank
KR20210101348A (en) Liquefied Gas Regasification System for Vessel
KR101831178B1 (en) Vessel Operating System and Method
KR20210100868A (en) Liquefied Gas Regasification System and Method for Vessel
KR102010879B1 (en) Boil-Off Gas Reliquefaction System and Method for Vessel
KR20210100847A (en) Regasification System for a Vessel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240118

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240402