JP3354750B2 - LNG vaporizer for fuel of natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant - Google Patents
LNG vaporizer for fuel of natural gas-fired gas turbine combined cycle power plantInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は天然ガス焚きガスタービ
ン複合サイクル発電所の燃料用LNG(液化天然ガス)
の気化装置に関し、さらに詳しくは発電所のガスタービ
ンの吸気を冷却して得られる熱や同発電所の機器類を冷
却して得られる熱を利用して、発電所が必要する量のL
NGを気化させるとともに、そのLNGの冷熱を利用し
てガスタービンの吸気を冷却してガスタービンの出力を
向上させる装置に関する。The present invention relates to LNG (liquefied natural gas) for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant.
More specifically, the amount of L required by the power plant is determined by utilizing the heat obtained by cooling the intake of the gas turbine of the power plant and the heat obtained by cooling the equipment of the power plant.
The present invention relates to a device for vaporizing NG and using the cold heat of the LNG to cool the intake air of the gas turbine to improve the output of the gas turbine.
【0002】[0002]
【従来の技術】LNGを燃料とする発電所は、エネルギ
ーを有効利用する上から、近年、ガスタービンと蒸気タ
ービンを併用したガスタービン複合サイクル発電所が主
流となってきている。2. Description of the Related Art In recent years, a gas turbine combined cycle power plant using a gas turbine and a steam turbine has become the mainstream of a power plant using LNG as a fuel in order to effectively use energy.
【0003】しかし、ガスタービン複合サイクル発電設
備は、ガスタービンの吸引空気流量が容積流量一定のた
め、大気温度が高くなると吸引される空気の質量流量が
小さくなってガスタービンの出力が低下する特性があ
り、電力消費が高くなる夏場において発電能力が低下す
るという問題がある。[0003] However, the gas turbine combined cycle power generation equipment has a characteristic that, since the suction air flow rate of the gas turbine is a constant volume flow rate, the mass flow rate of the suctioned air decreases as the atmospheric temperature increases, and the output of the gas turbine decreases. There is a problem that power generation capacity is reduced in summer when power consumption is high.
【0004】この問題を改善するため、LNGの冷熱を
利用してガスタービンの吸気を冷却するとともに、吸気
を冷却して得られる熱を利用してLNGを気化させる手
段が考えられ、例えば図3に示す特開平1−14221
9号公報に示された手段が提案されている。In order to solve this problem, it is conceivable to cool the intake of the gas turbine by using the cold heat of the LNG and vaporize the LNG by using the heat obtained by cooling the intake. Unexamined Japanese Patent Publication No.
Means disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 9-29904 has been proposed.
【0005】この提案の骨子は、図3に示すようにLN
Gの気化気(3)とガスタービンの吸気冷却装置(8)
の間に蓄熱器(4)を設け、LNG気化器(3)と蓄熱
器(4)間に第1熱媒体の循環系を設けるとともに蓄熱
器(4)と吸気冷却装置(8)の間に第2熱媒体の循環
系を設けて、第1熱媒体の循環系でLNGの気化と蓄熱
器内にある蓄熱剤(4a)の冷却を行い、第2熱媒体の
循環系でガスタービンの吸気を冷却する手段である。[0005] The essence of this proposal is, as shown in FIG.
G vaporized gas (3) and gas turbine intake cooling system (8)
And a circulating system for the first heat medium between the LNG vaporizer (3) and the regenerator (4), and between the regenerator (4) and the intake air cooling device (8). A circulating system for the second heat medium is provided to vaporize LNG and cool the heat storage agent (4a) in the heat accumulator in the circulating system for the first heat medium. Means for cooling.
【0006】この従来の手段はLNGの気化熱源をガス
タービンの吸気を冷却して得られる熱のみに頼っており
気化天然ガス(NG)の発生量及びNGの温度が大気条
件によって左右されるばかりでなく、冬場などガスター
ビン吸気の冷却を行う必要がない場合にはLNGの気化
熱源がなくなるため、海水等を熱源とする新たなLNG
気化器を必要とする欠点がある。This conventional means relies on only the heat obtained by cooling the intake of a gas turbine as a heat source for vaporizing LNG, and the amount of vaporized natural gas (NG) and the temperature of NG only depend on atmospheric conditions. In addition, when it is not necessary to cool the intake of the gas turbine in winter, for example, since the LNG vaporization heat source is eliminated, a new LNG using seawater as a heat source is used.
It has the disadvantage of requiring a vaporizer.
【0007】海水を熱源として使用するLNG気化器に
おいては、周知の如く次のような欠点がある。As is well known, the LNG vaporizer using seawater as a heat source has the following disadvantages.
【0008】(1)LNGの気化熱源として大量の海水
を必要とするため、海水ポンプや取水設備を初めとする
大容量の海水供給設備が必要であり、LNG気化設備の
構成が複雑となる。(1) Since a large amount of seawater is required as a heat source for vaporizing LNG, a large-capacity seawater supply facility such as a seawater pump and a water intake facility is required, and the configuration of the LNG vaporization facility becomes complicated.
【0009】(2)海水供給設備の接水部には海棲生物
の付着や材料の腐蝕等の問題が発生しやすく、これがL
NG気化設備の保守作業を煩雑化かつ長期化させる原因
となる。(2) Problems such as adhesion of marine organisms and corrosion of materials are likely to occur in the water-contacting portion of the seawater supply equipment.
This may make the maintenance work of the NG vaporization facility complicated and prolonged.
【0010】(3)LNGの気化熱源として使用した後
の海水は海洋に放流されるが、低温であるため海洋生態
系に何らかの影響を及ぼすことになり、LNG気化設備
の立地における一つの制約条件となる。(3) Seawater used as a heat source for vaporizing LNG is discharged into the ocean, but its low temperature has some effect on marine ecosystems, and one constraint on the location of LNG vaporization facilities. Becomes
【0011】また、海水まはた温水を熱源流体に使用し
てLNGを気化・加熱する従来の装置として、図4に示
す特公昭61−24634号公報に示された装置が提案
されている。As a conventional apparatus for vaporizing and heating LNG using seawater or hot water as a heat source fluid, an apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-24634 shown in FIG. 4 has been proposed.
【0012】この提案の骨子は、図4に示すように、中
間熱媒体1aを内蔵した中間熱媒体式間接熱交換器1内
において、該熱交換器1内の管群に導管4から供給さ
れ、導管5から流出する熱源流体によって中間熱媒体1
aを加熱・蒸発させ、その蒸発した中間熱媒体蒸気で、
熱交換器1内に収容された管群7に導管6から供給され
るLNGを加熱する。中間熱媒体の蒸気は、LNGとの
熱交換によって凝縮液化して、下方の液相部に落下し
て、再度蒸発を繰返す。熱交換器1で加熱されたLNG
は、導管8を通って多管式熱交換器2に供給され、該熱
交換器2内で導管3から供給される熱源流体によってさ
らに加熱され、使用に適した温度まで加熱された後、気
化NGとして導管9から排出される方式の装置である。As shown in FIG. 4, the gist of this proposal is supplied from a conduit 4 to a tube group in the heat exchanger 1 in an intermediate heat medium type indirect heat exchanger 1 having a built-in intermediate heat medium 1a. , The intermediate heat medium 1 by the heat source fluid flowing out of the conduit 5.
a is heated and evaporated, and the evaporated intermediate heat medium vapor,
The LNG supplied from the conduit 6 to the tube group 7 accommodated in the heat exchanger 1 is heated. The vapor of the intermediate heat medium is condensed and liquefied by heat exchange with LNG, falls into the lower liquid phase, and repeats evaporation again. LNG heated by heat exchanger 1
Is supplied to the shell-and-tube heat exchanger 2 through the conduit 8, and further heated by the heat source fluid supplied from the conduit 3 in the heat exchanger 2, and after being heated to a temperature suitable for use, is vaporized. This is a device of a system that is discharged from the conduit 9 as NG.
【0013】この従来方式の装置の欠点は次の2点であ
る。The drawbacks of this conventional system are the following two.
【0014】(1)多管式熱交換器2内で、LNGと熱
源流体が中間熱媒体を介することなく直接熱交換する方
式が採用されており、可燃性のLNGが熱源流体ライン
に漏洩する可能性が大きい。その理由は、この種LNG
気化装置内でのLNGの操作圧力は通常20〜50kg
/cm2 Gであるのに対し、熱源流体の操作圧力は10
kg/cm2 G以下と低く、熱交換器2内でピンホール
などの小さな欠陥が発生した場合でも、熱源流体ライン
に大量のLNGが漏洩することになる。特に熱源流体と
して、発電所の温水を使用する場合には、この温水ライ
ンにLNGが漏洩すると発電所内に可燃性ガスを拡散さ
せることになり発電所の保安上問題となる。(1) In the multi-tubular heat exchanger 2, a method is employed in which LNG and a heat source fluid exchange heat directly without passing through an intermediate heat medium, and flammable LNG leaks into the heat source fluid line. Great potential. The reason is that this kind of LNG
The operating pressure of LNG in the vaporizer is usually 20-50 kg
/ Cm 2 G, while the operating pressure of the heat source fluid is 10
kg / cm 2 G or less, and even if a small defect such as a pinhole occurs in the heat exchanger 2, a large amount of LNG leaks into the heat source fluid line. In particular, when hot water from a power plant is used as a heat source fluid, if LNG leaks into this hot water line, flammable gas is diffused into the power plant, which poses a problem in the safety of the power plant.
【0015】(2)0℃近くの温度で氷結する熱源流体
とLNGを置換熱交換させることは、熱交換器2内で熱
源流体を氷結させる可能性が常につきまとうこととな
る。熱交換器2内で氷結が発生した場合には、その融氷
には長時間を要するとともに融氷操作の間、LNGの気
化操作を停止しなければならなくなる。また、氷結まで
は到らなくても氷を生成させると、離脱した氷片による
エロージョンが発生し、熱交換器2が破損して、LNG
が熱源流体ラインに漏洩する可能性を増長することとな
る。この従来方式において、熱交換器2で氷が生成しな
い温度になるまでLNGが加熱されるように熱交換器1
の設計がなされていたとしても、LNGの負荷変動時あ
るいは熱源流体の流量変動等が発生した場合には、依然
として氷結の可能性がある。特に、多管式熱交換器では
管群内を流れる流体に偏流が発生しやすく、流体の流速
が遅くなる管では氷が生成しやすくなる。(2) The replacement heat exchange between LNG and a heat source fluid that freezes at a temperature near 0 ° C. always involves the possibility of freezing the heat source fluid in the heat exchanger 2. If freezing occurs in the heat exchanger 2, the melting of the ice takes a long time and the vaporizing operation of LNG must be stopped during the melting operation. In addition, if ice is generated without reaching freezing, erosion occurs due to the separated ice chips, and the heat exchanger 2 is damaged, and LNG is generated.
Increases the likelihood of leakage into the heat source fluid line. In this conventional method, the heat exchanger 1 is heated so that the LNG is heated to a temperature at which ice is not generated in the heat exchanger 2.
Even if the above design is made, there is still a possibility of icing when the load of the LNG changes or when the flow rate of the heat source fluid changes. In particular, in a multi-tube heat exchanger, drifting is likely to occur in the fluid flowing in the tube group, and ice is easily generated in a tube in which the flow velocity of the fluid is low.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、天然
ガス焚きガスタービン複合サイクル発電所の燃料用LN
Gを、少なくとも同発電所が必要とするだけ常時気化で
き、かつそのLNGの冷熱を利用してガスタービンの吸
気冷却を行い、夏場などにおける発電所の発電能力の低
下を防止でき、しかも安全性と経済性に優れたLNG気
化装置を提供することにある。この目的を達成するため
には次の課題を解決する必要がある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an LN for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant.
G can be continuously vaporized at least as long as the power station requires, and the cooling power of the LNG is used to cool the gas turbine intake air, thereby preventing the power generation capacity of the power plant from being reduced in summer and the like, and also ensuring safety. And to provide an LNG vaporizer excellent in economy. To achieve this goal, the following issues need to be solved.
【0017】 発電所の安全確保上、系外に可燃性ガ
スを漏洩させない対策と、少量の漏洩でも容易に検出で
きる方策がとられていること。In order to ensure the safety of the power plant, measures must be taken to prevent flammable gas from leaking out of the system and measures must be taken to easily detect even a small leak.
【0018】 LNGの冷熱を利用してガスタービン
の吸気が冷却でき、かつガスタービンの吸気を冷却して
得られる熱がLNGの気化熱源として利用できること。[0018] The intake of the gas turbine can be cooled by utilizing the cold heat of the LNG, and the heat obtained by cooling the intake of the gas turbine can be used as a vaporization heat source of the LNG.
【0019】 発電設備のあらゆる運用状況下におい
て、発電所が必要とするLNGを全量気化するのに必要
とする熱を賄える安価な熱源が準備されており、かつそ
の熱源はガスタービンの吸気を冷却して得られる熱の補
助熱源としていつでも使用できること。Under all operating conditions of the power generation equipment, an inexpensive heat source that can supply the heat required to completely vaporize the LNG required by the power plant is prepared, and the heat source cools the intake of the gas turbine. Can be used at any time as an auxiliary heat source for the heat obtained.
【0020】 LNG気化装置の運転に使用する動
力、及び水蒸気などの新たな熱源が少なくできること。The power used for operation of the LNG vaporizer and new heat sources such as steam can be reduced.
【0021】 ガスタービンの吸気冷却を行う夏場に
おいては、大気温度の上昇に応じてガスタービンの吸気
冷却効果を向上させる機能が備わっていること。[0021] In summer, in which the intake cooling of the gas turbine is performed, a function of improving the intake cooling effect of the gas turbine in accordance with an increase in the atmospheric temperature is provided.
【0022】 熱源流体の氷結など、LNG気化設備
の正常操業を阻害する要因を排除できること。A factor that hinders normal operation of the LNG vaporization equipment, such as freezing of a heat source fluid, can be eliminated.
【0023】 発電設備の負荷変動に追従して、必要
とするLNGの全量を気化できること。It is necessary to be able to vaporize the required amount of LNG by following the load fluctuation of the power generation equipment.
【0024】 NGの温度は、発電設備の保全上、0
℃以上であること。The temperature of NG is set to 0 for maintenance of the power generation equipment.
℃ or more.
【0025】[0025]
【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、前
記課題を解決するための手段として、次の〔1)ないし
〔6〕に示される天然ガス焚きガスタービン複合サイク
ル発電所の燃料用LNG気化装置を提案するものであ
る。Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have proposed, as means for solving the above problems, a fuel for a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant shown in the following [1] to [6]. The present invention proposes an LNG vaporizer for use.
【0026】〔1〕金属壁を隔てて熱媒蒸気でLNGを
加熱するとともにその熱媒蒸気を冷却し凝縮させるLN
G気化器と;該LNG気化器で冷却され凝縮した前記熱
媒液を水で加熱して蒸発させ前記熱媒蒸気を発生させる
とともに前記水を冷却する熱媒蒸発器と;該熱媒蒸発器
で冷却された前記水により天然ガス焚きガスタービン複
合サイクル発電所のガスタービン吸気を冷却する吸気冷
却器と;前記発電所の機器類を冷却するための水を海水
によって冷却する所内冷却水冷却器と;該所内冷却水冷
却器に前記発電所の機器類を冷却した後の水を供給する
所内冷却水循環ポンプの水出口を前記所内冷却水冷却器
の水入口に通過する管路と;前記所内冷却水循環ポンプ
の水出口を前記所内冷却水冷却器をバイパスして前記発
電所の機器類に連通する管路と;前記吸気冷却器の水出
口を前記熱媒蒸発器の水入口に連通する管路と;前記所
内冷却水循環ポンプの水出口を前記熱媒蒸発器の水入口
に連通する管路と;前記熱媒蒸発器の水出口を前記吸気
冷却器の水入口に連通する管路と;前記熱媒蒸発器の水
出口及び前記吸気冷却器の水出口の少なくともいずれか
一方を前記所内冷却水冷却器の水入口及び水出口の少な
くともいずれか一方に連通する管路とを備えたことを特
徴とする天然ガス焚きガスタービン複合サイクル発電所
の燃料用LNG気化装置。[1] LN that heats LNG with heat medium vapor across a metal wall and cools and condenses the heat medium vapor
A G vaporizer; a heating medium evaporator for heating and evaporating the heating medium liquid cooled and condensed by the LNG vaporizer with water to generate the heating medium vapor and to cool the water; An intake cooler for cooling a gas turbine intake of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant with the water cooled in the above; and an in-plant cooling water cooler for cooling water for cooling equipment of the power plant with seawater A pipe passing a water outlet of an in-house cooling water circulation pump that supplies water after cooling the power plant equipment to the in-house cooling water cooler to a water inlet of the in-house cooling water cooler; A pipe connecting a water outlet of the cooling water circulation pump to equipment of the power plant, bypassing the cooling water cooler in the plant; and a pipe connecting a water outlet of the suction cooler to a water inlet of the heat medium evaporator. A road and a cooling water circulation pump for said station A pipe connecting a water outlet of the heat medium evaporator to a water inlet of the heat medium evaporator; a pipe connecting a water outlet of the heat medium evaporator to a water inlet of the intake air cooler; and a water outlet of the heat medium evaporator. And a pipeline communicating at least one of the water outlet of the intake air cooler with at least one of the water inlet and the water outlet of the on-site cooling water cooler. LNG vaporizer for fuel of combined cycle power plant.
【0027】〔2〕前記熱媒が1,2,2,2−テトラ
フルオロエタン〔HFC−134a〕であることを特徴
とする前記〔1〕記載の天然ガス焚きガスタービン複合
サイクル発電所の燃料用LNG気化装置。[2] The fuel for a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to [1], wherein the heat medium is 1,2,2,2-tetrafluoroethane [HFC-134a]. LNG vaporizer.
【0028】〔3〕前記所内冷却水循環ポンプの水出口
を前記所内冷却水冷却器の水入口に通過する管路及び前
記所内冷却水循環ポンプの水出口を前記所内冷却水冷却
器をバイパスして前記発電所の機器類に連通する管路の
少くともいずれか一方に設けられた所内冷却水温度調節
用流量制御弁と、前記発電所の機器類を冷却するための
水の温度を検出する温度検出計と、該温度検出計の検出
値に基づいて前記所内冷却水温度調節用流量制御弁の開
度を調節する手段とを備えたことを特徴とする前記
〔1〕または前記〔2〕記載の天然ガス焚きガスタービ
ン複合サイクル発電所の燃料用LNG気化装置。[3] The pipe passing through the water outlet of the in-house cooling water circulation pump to the water inlet of the in-house cooling water cooler and the water outlet of the in-house cooling water circulation pump bypassing the in-house cooling water cooler. An in-plant cooling water temperature control flow control valve provided in at least one of the pipelines communicating with the equipment of the power plant, and a temperature detector for detecting the temperature of water for cooling the equipment of the power plant. The method according to the above [1] or [2], further comprising: a gauge, and means for adjusting an opening of the flow rate control valve for adjusting the temperature of the in-house cooling water based on a detection value of the temperature detector. LNG vaporizer for fuel of natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant.
【0029】〔4〕前記吸気冷却器の水出口を前記熱媒
蒸発器の水入口に連通する管路及び前記所内冷却水循環
ポンプの水出口を前記熱媒蒸発器の水入口に連通する管
路の少くともいずれか一方に設けられた熱媒蒸発器供給
水温度調節用流量制御弁と、前記熱媒蒸発器に供給され
る水の温度を検出する温度検出計と、該温度検出計の検
出値に基づいて前記熱媒蒸発器供給水温度調節用流量制
御弁の開度を調節する手段とを備えたことを特徴とする
前記〔1〕、前記〔2〕または前記〔3〕記載の天然ガ
ス焚きガスタービン複合サイクル発電所の燃料用LNG
気化装置。[4] A pipe connecting the water outlet of the intake air cooler to the water inlet of the heat medium evaporator and a pipe connecting the water outlet of the in-house cooling water circulation pump to the water inlet of the heat medium evaporator. A flow control valve for adjusting the temperature of the water supplied to the heat medium evaporator, a temperature detector for detecting the temperature of water supplied to the heat medium evaporator, and detection of the temperature detector. Means for adjusting the opening of the flow control valve for adjusting the temperature of the supply water for the heat medium evaporator based on the value of the heat medium evaporator. LNG for fuel of gas-fired gas turbine combined cycle power plant
Vaporizer.
【0030】〔5〕上方部分には熱媒蒸気相を有し、下
方部分には熱媒液相を有する第1熱媒蒸発器胴体内の前
記液相部に収容した第1熱媒蒸発器と;前記第1熱媒蒸
発器の設置位置より高い位置に設置され、上方部分を前
記第1熱媒蒸発器胴体内の熱媒蒸気に連通する管路で結
ばれ、下方部分を前記第1熱媒蒸発器胴体内の熱媒液相
に連通する管路で結ばれた胴体内に収容した第1LNG
気化器及び第2LNG気化器と;熱媒を封入した胴体内
の上部の熱媒蒸気相部に収容した第3LNG気化器と;
前記の熱媒を封入した胴体内の下部の熱媒液相部に収容
した第2熱媒蒸発器と;前記第1LNG気化器のLNG
出口を前記第2LNG気化器のLNG入口に連通する管
路と;前記第2LNG気化器のLNG出口を前記第3L
NG気化器のLNG入口に連通する管路と;前記第2熱
媒蒸発器の水入口を前記吸気冷却器の水出口及び前記所
内冷却水循環ポンプの水出口に連通する管路と;前記第
2熱媒蒸発器の水出口を前記第1熱媒蒸発器の水入口に
連通する管路と;前記第1熱媒蒸発器の水出口を前記吸
気冷却器の水入口に連通する管路とを備えたことを特徴
とする前記〔1〕、前記〔2〕、前記〔3〕または前記
〔4〕記載の天然ガス焚きガスタービン複合サイクル発
電所の燃料用LNG気化装置。[5] The first heat medium evaporator housed in the liquid phase portion in the first heat medium evaporator body having the heat medium vapor phase in the upper part and the heat medium liquid phase in the lower part. Installed at a position higher than the installation position of the first heat medium evaporator, the upper part is connected by a conduit communicating with the heat medium vapor in the first heat medium evaporator body, and the lower part is connected to the first heat medium evaporator. First LNG contained in a body connected by a conduit communicating with a heat medium liquid phase in a body of a heat medium evaporator
A vaporizer and a second LNG vaporizer; a third LNG vaporizer housed in a heat medium vapor phase portion at an upper portion of the body in which the heat medium is sealed;
A second heat medium evaporator accommodated in a lower heat medium liquid phase portion in the body in which the heat medium is sealed; and LNG of the first LNG vaporizer
A conduit having an outlet communicating with the LNG inlet of the second LNG vaporizer; and an LNG outlet of the second LNG vaporizer being connected to the third LNG vaporizer.
A pipeline communicating with an LNG inlet of the NG vaporizer; a pipeline communicating a water inlet of the second heat medium evaporator with a water outlet of the intake air cooler and a water outlet of the in-house cooling water circulation pump; A pipe connecting the water outlet of the heat medium evaporator to the water inlet of the first heat medium evaporator; and a pipe connecting the water outlet of the first heat medium evaporator to the water inlet of the intake air cooler. The LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to the above [1], [2], [3] or [4], characterized in that it is provided.
【0031】〔6〕前記第1熱媒蒸発器内の圧力を検出
して制御信号を出力する圧力検出・調節計と、同圧力検
出・調節計の出力信号と水供給量のディマンド信号とを
入力してそのうちの何れか小さい方の信号を水供給量の
設定信号として出力する水流量信号選択器と、前記第1
熱媒蒸発器に供給される水の流量を検出する水流量検出
器と、同水流量検出器の検出信号と前記水流量信号選択
器の出力信号とを入力して水流量制御信号を出力する水
流量調節計と、同水流量調節計の出力信号により制御さ
れる前記第1熱媒蒸発器への水供給量制御弁とで構成さ
れる水供給量制御手段と;前記第1熱媒蒸発器内の圧力
を検出して制御信号を出力する圧力検出・調節計と、同
圧力検出・調節計の出力信号とLNG供給量のディマン
ド信号とを入力してそのうちの何れか小さい方の信号を
LNG供給量の設定信号として出力するLNG流量信号
選択器と、前記第1LNG気化器に供給されるLNGの
流量を検出するLNG流量検出器と、同LNG流量検出
器の検出信号と前記LNG流量選択器の出力信号とを入
力してLNG流量制御信号を出力するLNG流量調節計
と、前記第1LNG気化器のLNG入口に設けられ前記
LNG流量調節計の出力信号により制御されるLNG流
量制御弁とで、構成されるLNG供給量制御手段とを備
えたことを特徴とする前記〔5〕記載の天然ガス焚きガ
スタービン複合サイクル発電所の燃料用LNG気化装
置。[6] A pressure detection / controller for detecting a pressure in the first heat medium evaporator and outputting a control signal, and an output signal of the pressure detection / controller and a demand signal of a water supply amount. A water flow signal selector for inputting and outputting a smaller one of them as a water supply amount setting signal;
A water flow rate detector for detecting a flow rate of water supplied to the heat medium evaporator, and a detection signal of the water flow rate detector and an output signal of the water flow rate signal selector are input to output a water flow rate control signal. Water supply amount control means comprising a water flow controller, and a water supply amount control valve to the first heat medium evaporator controlled by an output signal of the water flow controller; and the first heat medium evaporation A pressure detection / controller that detects the pressure in the chamber and outputs a control signal, and an output signal of the pressure detection / controller and a demand signal of the LNG supply amount are input and the smaller one of them is output. An LNG flow rate signal selector for outputting as an LNG supply amount setting signal; an LNG flow rate detector for detecting a flow rate of LNG supplied to the first LNG vaporizer; a detection signal of the LNG flow rate detector and the LNG flow rate selection LNG flow by inputting the output signal of the vessel An LNG flow controller for outputting a control signal, an LNG flow control valve provided at an LNG inlet of the first LNG vaporizer and controlled by an output signal of the LNG flow controller, and an LNG supply amount control means. The LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to the above [5], comprising:
【0032】[0032]
1)前記解決手段〔1〕においては、金属壁を隔てて水
で加熱され蒸発した熱媒によって金属壁を隔ててLNG
を加熱し気化させるので、水の循環系にLNGが漏洩す
ることはない。熱媒とLNGを隔てている金属壁に、万
が一ピンホールなどの欠陥が発生したにしても、LNG
は熱媒中に漏洩するので、通常のプロセス計器でその漏
洩は容易に検知できる。1) In the above solution [1], the heat medium heated with water and evaporated through the metal wall separates the LNG through the metal wall.
Is heated and vaporized, so that LNG does not leak into the water circulation system. Even if a defect such as a pinhole occurs in the metal wall separating the heat medium and LNG, the LNG
Leaks into the heat medium, the leak can be easily detected with a normal process instrument.
【0033】また、熱媒を介してLNGによって冷却さ
れた水によりガスタービンの吸気を冷却するので、大気
温度が高い場合でも、ガスタービンの出力低下を防止で
きる。そしてガスタービンの吸気で加熱された前記水は
熱媒の加熱に用いられるので、ガスタービンの吸気を冷
却して得られる熱が間接的にLNGの加熱・気化に利用
される。Further, since the intake of the gas turbine is cooled by the water cooled by the LNG via the heat medium, a decrease in the output of the gas turbine can be prevented even when the atmospheric temperature is high. Since the water heated by the intake of the gas turbine is used for heating the heat medium, the heat obtained by cooling the intake of the gas turbine is indirectly used for heating and vaporizing LNG.
【0034】更に発電所の機器類を冷却した後の温水が
上記熱媒の加熱に利用できるばかりでなく発電所の機器
類の発生熱が必要量だけ利用できる。このことは、従来
捨てられていた熱源が必要量だけLNGの加熱・気化熱
源に利用できることを意味する。Further, not only the hot water after cooling the power station equipment can be used for heating the heat medium, but also the heat generated by the power station equipment can be used in a required amount. This means that the conventionally discarded heat source can be used as a heating / vaporization heat source for LNG in a required amount.
【0035】そのうえ、発電所の機器類の発生熱が少な
い場合は、同機器類を冷却するための水(所内冷却水)
を海水で冷却する所内冷却水冷却器の水入口に、LNG
で冷却された前記水を供給して海水による加熱ができる
ようにしているため、例えは発電所の機器類の発生熱が
少ない場合は、海水が保有する熱をLNGの加熱・気化
熱源に利用でき、発電設備のあらゆる運用状況下で発電
所が必要とするLNGの加熱気化熱源が確保できる。In addition, when the heat generated by the equipment of the power plant is small, water for cooling the equipment (in-plant cooling water)
LNG at the water inlet of the on-site cooling water cooler that cools
Since the water cooled by the above is supplied to enable heating by seawater, for example, when the heat generated by the power plant equipment is small, the heat held by the seawater is used for heating and vaporizing heat source of LNG. As a result, it is possible to secure the LNG heating / vaporization heat source required by the power plant under all operating conditions of the power generation equipment.
【0036】また、発電所の機器類の発生熱が多い場合
は、LNGで冷却された低温の前記水を、前記所内冷却
水冷却器の水出口に供給できるようにしているため、前
記所内冷却水冷却器に供給する海水のポンプ動力を少な
くすることができる。When the heat generated by the equipment at the power plant is large, the low-temperature water cooled by LNG can be supplied to the water outlet of the in-house cooling water cooler. Pump power for seawater supplied to the water cooler can be reduced.
【0037】2)前記解決手段〔2〕においては、熱媒
として不燃性のHFC−134aを用いるので、熱媒が
水の循環系に万一漏洩したとしても爆発・火災等の心配
がなく、またHFC−134aは毒性がなく、かつオゾ
ン破壊係数が0であるため地球環境保全上も問題ない。2) In the solution [2], since non-flammable HFC-134a is used as the heat medium, even if the heat medium leaks into the water circulation system, there is no fear of explosion or fire. HFC-134a has no toxicity and has no ozone depletion potential of 0, so there is no problem in preserving the global environment.
【0038】3)前記解決手段〔3〕においては、発電
所の機器類を冷却した後の所内冷却水を所内冷却水冷却
器に供給する管路及び同所内冷却水が該所内冷却器をバ
イパスする管路の少くともいずれか一方に流量制御弁を
設け、発電所の機器類を冷却するための所内冷却水の温
度に基づいてこの流量制御弁の開度を調節するので、発
電所の機器類の発生熱量に応じて所内冷却水の温度を任
意に調節することができる。3) In the above solution [3], the pipeline for supplying the cooling water in the plant after cooling the equipment in the power plant to the cooling water cooler in the plant, and the cooling water in the plant bypasses the cooler in the plant. At least one of the pipelines is provided with a flow control valve, and the opening of the flow control valve is adjusted based on the temperature of the cooling water for cooling the power plant equipment. The temperature of the cooling water in the plant can be arbitrarily adjusted according to the amount of heat generated.
【0039】このことは発電所の機器類の発生熱量の大
小にかかわらずLNGの加熱・気化熱源の確保を確実に
するものであり、また所内冷却水温度を高く設定するこ
とによって、熱媒蒸発器に供給する所内冷却水量を少な
くでき、冷却水の輸送動力を少なくすることができる。This ensures that the heat source for heating and vaporizing LNG is ensured regardless of the amount of heat generated by the equipment of the power plant, and by setting the temperature of the cooling water inside the plant high, the heat medium evaporation The amount of cooling water to be supplied to the vessel can be reduced, and the power for transporting the cooling water can be reduced.
【0040】4)前記解決手段〔4〕において、ガスタ
ービンの吸気を冷却した後の水を熱媒蒸発器に供給する
管路及び発電所の機器類を冷却した後の水を熱媒蒸発器
に供給する管路の少くともいずれか一方に流量制御弁を
設け、熱媒蒸発器に供給される熱源水の温度に基づいて
この流量制御弁の開度を調節するので、ガスタービンの
吸気を冷却して得られる熱の補助熱源として発電所の機
器類を冷却して得られる熱を必要に応じて使用でき、ま
た熱媒蒸発器に供給する熱源水の温度を所定の値に保つ
ことができる。4) In the above solution [4], the pipe after supplying the water after cooling the intake of the gas turbine to the heat medium evaporator and the water after cooling the equipment of the power plant are used as the heat medium evaporator. A flow control valve is provided in at least one of the pipelines for supplying gas to the heat medium evaporator, and the opening of the flow control valve is adjusted based on the temperature of the heat source water supplied to the heat medium evaporator. The heat obtained by cooling the power plant equipment can be used as necessary as an auxiliary heat source of the heat obtained by cooling, and the temperature of the heat source water supplied to the heat medium evaporator can be maintained at a predetermined value. it can.
【0041】5)前記解決手段〔5〕において、第1と
第2の熱媒蒸発器を設け、熱源水すなわちガスタービン
吸気を冷却した後の水及び発電所の機器類を冷却した後
の温度の高い水の少くともいずれか一方は、先ず第2の
熱媒蒸発器に導入され冷却された後、次いで第1の熱媒
蒸発器に導入され冷却された後吸気冷却器及び発電所の
所内冷却水循環系の少くともいずれか一方に供給され
る。またLNGは、先ず第1LNG気化器に導入され、
次いで第2LNG気化器、第3LNG気化器へと順次供
給され、最終的に第3LNG気化器に供給されたLNG
は、第2熱媒蒸発器で発生する温度の高い熱媒蒸気で加
熱されるため、容易に0℃以上のNGとなる。一方、ガ
スタービンの吸気冷却に使用される冷却水は、第1熱媒
蒸発器において冷却水が氷結しない範囲内で低温にする
ことができる。5) In the above solution [5], first and second heat medium evaporators are provided, and the heat source water, that is, the water after cooling the gas turbine intake air and the temperature after cooling the power plant equipment and the like. At least one of the high-temperature water is first introduced into the second heat medium evaporator and cooled, and then introduced into the first heat medium evaporator and cooled, and then cooled in the intake cooler and the power plant. It is supplied to at least one of the cooling water circulation systems. LNG is first introduced into the first LNG vaporizer,
Next, the LNG which is sequentially supplied to the second LNG vaporizer and the third LNG vaporizer, and finally supplied to the third LNG vaporizer
Is heated by the high-temperature heat medium vapor generated in the second heat medium evaporator, so that NG easily becomes 0 ° C. or more. On the other hand, the cooling water used for cooling the intake air of the gas turbine can be set to a low temperature within a range where the cooling water does not freeze in the first heat medium evaporator.
【0042】このことは、気化NG温度を0℃以上に保
ちつつ、ガスタービンの吸気冷却水温度を低くできるこ
とを意味し、ガスタービンの吸気冷却効果を向上させる
ことができる。This means that the temperature of the intake cooling water of the gas turbine can be lowered while maintaining the vaporized NG temperature at 0 ° C. or higher, and the intake cooling effect of the gas turbine can be improved.
【0043】6)前記解決手段〔6〕においては、第1
熱媒蒸発器内の熱媒圧力を検出して、その熱媒圧力が一
定になるように第1熱媒蒸発器に供給する水量を調節し
ようとする信号と、第1熱媒蒸発器に供給したい水供給
量のディマンド信号を比較して、そのうちの何れか小さ
い方の信号で第1熱媒蒸発器に供給する水量が調節され
る。またLNGの供給量は、第1熱媒蒸発器内の熱媒圧
力を検出して、その熱媒圧力が一定になるようにLNG
の供給量を調節しようとする信号と、希望するLNG供
給量のディマンド信号を比較して、そのうちの何れか小
さい方の信号で調節される。6) In the solution [6], the first
A signal for detecting the pressure of the heat medium in the heat medium evaporator and adjusting the amount of water to be supplied to the first heat medium evaporator so that the pressure of the heat medium is constant; The demand signal of the desired water supply amount is compared, and the water amount supplied to the first heat medium evaporator is adjusted by the smaller one of the signals. Also, the supply amount of LNG is determined by detecting the pressure of the heat medium in the first heat medium evaporator and adjusting the LNG so that the heat medium pressure becomes constant.
Is compared with the demand signal of the desired LNG supply amount, and the signal is adjusted by the smaller one of the signals.
【0044】この手段を用いると、第1熱媒蒸発器内の
熱媒圧力の制御目標値を温度0℃の熱媒の飽和蒸気圧以
上の圧力に設定しておけば、熱媒蒸発器内で水が氷結す
ることはなくなる。With this means, if the control target value of the heat medium pressure in the first heat medium evaporator is set to a pressure equal to or higher than the saturated vapor pressure of the heat medium at a temperature of 0 ° C., Water will not freeze.
【0045】また、LNGの供給量を制御するための熱
媒圧力の制御目標値を温度0℃の熱媒の飽和蒸気圧以上
にして、かつ水供給量を制御するための熱媒圧力の制御
目標値より低い値に設定した条件下で、ガスタービンの
吸気冷却効果を最大にしたい夏場においては水供給量の
設定値(ディマンド信号)を設備上許容される流量に設
定したうえ、LNG供給量を最大値に設定した運用を行
う。そうすると、水を氷結させることなく設備の性能を
最大限発揮して冷却された温度の冷却水が得られ、ガス
タービンの吸気冷却効果を最大にすることができる。Further, the control target value of the heat medium pressure for controlling the supply amount of LNG is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the heat medium at a temperature of 0 ° C., and the control of the heat medium pressure for controlling the water supply amount. Under the condition set to a value lower than the target value, in summer when the intake cooling effect of the gas turbine is desired to be maximized, the set value of the water supply amount (demand signal) is set to a flow rate allowed by the equipment, and the LNG supply amount is set. Operate with the maximum value set. Then, the cooling water at the cooled temperature is obtained by maximizing the performance of the equipment without freezing the water, and the intake cooling effect of the gas turbine can be maximized.
【0046】また、LNG気化装置の運転に使用する動
力、すなわち熱媒蒸発器への熱源水供給ポンプの動力を
少なくしたい冬場においては、前記解決手段〔3〕,
〔4〕を用いて第2熱媒蒸発器に供給される熱源水温度
を高温に調節したうえ、LNGの供給量を希望する値に
設定した運用を行うと、熱源水の流量は自動的にそのL
NGの気化に必要な最小流量となり、ポンプ動力を少な
くすることができる。Also, in winter, when it is desired to reduce the power used for operating the LNG vaporizer, that is, the power of the heat source water supply pump to the heat medium evaporator, the above solution [3],
When the temperature of the heat source water supplied to the second heat medium evaporator is adjusted to a high temperature using [4] and the operation is performed with the supply amount of LNG set to a desired value, the flow rate of the heat source water is automatically adjusted. That L
The minimum flow rate required for NG vaporization is obtained, and the pump power can be reduced.
【0047】[0047]
【実施例】図1及び図2は本発明の一実施例を示す系統
図である。即ち図1の左端に示すX,Y,Zが、図2の
右端に示すX,Y,Zと連通して本実施例が完成するも
のであり、以下、ここで両者が連通されているものとし
て説明する。1 and 2 are system diagrams showing one embodiment of the present invention. That is, X, Y, and Z shown at the left end of FIG. 1 communicate with X, Y, and Z shown at the right end of FIG. 2 to complete the present embodiment. It will be described as.
【0048】(1)は胴内に伝熱管群(1a)が配設さ
れた第1熱媒蒸発器である。この第1熱媒蒸発器(1)
の胴側に収容された熱媒(A)は、水供給管(23)を
通って水供給口(23i)から伝熱管群(1a)内へ流
れる水により加熱されて蒸発する。蒸発した熱媒蒸気
は、熱媒蒸気排出口(5θ)から排出される。伝熱管群
(1a)内を流れて管外の熱媒(A)の蒸発潜熱で冷却
された水は、水排出口(22θ)から排出される。(1) is a first heat medium evaporator in which a heat transfer tube group (1a) is disposed in the body. This first heat medium evaporator (1)
The heat medium (A) accommodated in the body side of is heated and evaporated by the water flowing from the water supply port (23i) into the heat transfer tube group (1a) through the water supply pipe (23). The evaporated heat medium vapor is discharged from the heat medium vapor outlet (5θ). The water flowing in the heat transfer tube group (1a) and cooled by the latent heat of evaporation of the heat medium (A) outside the tubes is discharged from the water discharge port (22θ).
【0049】(2)は、第1LNG気化器(3)のU字
形管群(3a)と第2LNG気化器(4)のU字形管路
(4a)が配設された胴体を示し、その胴体(2)の胴
側には、前記第1熱媒蒸発器(1)で蒸発した熱媒蒸気
が導管(5)を経て熱媒蒸発気供給口(5i)から導入
される。一方LNGは、LNG供給管(7)を通って、
まず第1LNG気化器(3)にLNG供給口(7i)か
ら導入され、U字形管群(3a)を通ってLNG排出口
(8θ)からLNG導管(8)に排出され、さらにLN
G導管(8)を通ってLNG供給口(8i)から第2L
NG気化器(4)に導入され、U字形管群(4a)を通
ってLNG排出口(9θ)からLNG導管(9)に排出
される。LNGはU字形管群(3a)及び(4a)を通
る間に熱媒蒸気供給口(5i)から供給される熱媒蒸気
によって加熱・気化される。(2) shows a body in which a U-shaped tube group (3a) of the first LNG vaporizer (3) and a U-shaped pipe (4a) of the second LNG vaporizer (4) are arranged. The heat medium vapor evaporated in the first heat medium evaporator (1) is introduced from the heat medium evaporator supply port (5i) through the conduit (5) to the barrel side of (2). On the other hand, LNG passes through the LNG supply pipe (7),
First, it is introduced into the first LNG vaporizer (3) from the LNG supply port (7i), passes through the U-shaped tube group (3a), and is discharged from the LNG discharge port (8θ) to the LNG conduit (8), and further LN
G conduit (8) through the LNG supply port (8i) to the second L
It is introduced into the NG vaporizer (4) and discharged from the LNG outlet (9θ) through the U-shaped tube bank (4a) to the LNG conduit (9). The LNG is heated and vaporized by the heat medium vapor supplied from the heat medium vapor supply port (5i) while passing through the U-shaped tube banks (3a) and (4a).
【0050】一方、熱媒蒸気はLNGを加熱・気化させ
ることによって凝縮液化し、その凝縮液化した熱媒は熱
媒排出口(6θ)から排出され、導管(6)を通って熱
媒供給口(6i)から第1熱媒蒸発器(1)の胴内に循
環される。すなわち、第1LNG気化器(3)及び第2
LNG気化器(4)を収容した胴体(2)は、第1熱媒
蒸発器(1)の設置位置より高い位置に設置されて、熱
媒が第1熱媒蒸発器(1)と第1LNG気化器(3)及
び第2LNG気化器(4)を収容した胴体(2)との間
で自己循環されるようになっている。On the other hand, the heat medium vapor is condensed and liquefied by heating and vaporizing the LNG, and the condensed and liquefied heat medium is discharged from the heat medium discharge port (6θ) and passed through a conduit (6) to supply the heat medium supply port. From (6i), it is circulated in the body of the first heat medium evaporator (1). That is, the first LNG vaporizer (3) and the second LNG vaporizer (3)
The body (2) containing the LNG vaporizer (4) is installed at a position higher than the installation position of the first heat medium evaporator (1), and the heat medium is connected to the first heat medium evaporator (1) and the first LNG. Self-circulation between the vaporizer (3) and the body (2) accommodating the second LNG vaporizer (4) is provided.
【0051】第1LNG気化器(3)及び第2LNG気
化器(4)は別々の胴体に収容し第1熱媒蒸発器(1)
で発生する熱媒蒸気を別々に導入してもよく、またLN
G気化器の構成基数も任意に選定することができる。し
かし、−100℃以下の極低温のLNGが導入される第
1LNG気化器(3)の管板は、熱応力対策上小さいこ
とが好ましく、第1LNG気化器(3)の伝熱面積を大
きくしないよう配慮する必要がある。このため、第1L
NG気化器(3)ではLNGの予熱すなわちLNGを沸
点近傍まで加熱するのにとどめ、大きな熱量を必要とす
るLNGの気化操作は第2LNG気化器(4)で行うの
が好ましい。また、設備費を低減する上から第1LNG
気化器(3)及び第2LNG気化器(4)は、一つの胴
体(2)内に収容するのが得策である。The first LNG vaporizer (3) and the second LNG vaporizer (4) are housed in separate bodies, and the first heat medium evaporator (1)
May be introduced separately, and LN
The number of constituent units of the G vaporizer can also be arbitrarily selected. However, the tube sheet of the first LNG vaporizer (3) into which the cryogenic LNG of -100 ° C or less is introduced is preferably small in terms of measures against thermal stress, and the heat transfer area of the first LNG vaporizer (3) is not increased. It is necessary to consider. Therefore, the first L
In the NG vaporizer (3), it is preferable to perform preheating of LNG, that is, heating of LNG to near the boiling point, and vaporize LNG requiring a large amount of heat in the second LNG vaporizer (4). In addition, from the viewpoint of reducing equipment costs, the first LNG
It is expedient to house the vaporizer (3) and the second LNG vaporizer (4) in one fuselage (2).
【0052】(10)は、第2熱媒蒸発器(12)の管
群(12a)と第3LNG気化器(11)のU字形管群
(11a)が配設された胴体を示し、その胴体(10)
の胴側に収容された熱媒(A)は水供給管(24)を通
って水供給口(24i)から伝熱管群(12a)内を流
れ、水排出口(23θ)から水供給管(23)へ排出さ
れる水により加熱されて蒸発する。蒸発した熱媒蒸気
は、LNG導管(9)を通ってLNG供給口(9i)か
らU字形管群(11a)内を流れるLNGを加熱するこ
とによってU字形管群(11a)の管壁で凝縮液化し、
熱媒(A)の液面に自重で落下する。一方、熱媒蒸気に
よって加熱されたLNGは、0℃以上のNGとなってN
G排出口(13θ)からNG導管(13)に排出され
る。(10) shows a body provided with a tube group (12a) of the second heat medium evaporator (12) and a U-shaped tube group (11a) of the third LNG vaporizer (11). (10)
The heat medium (A) accommodated in the body side of the water flows through the water supply pipe (24) through the water supply port (24i) into the heat transfer tube group (12a), and flows through the water discharge port (23θ) into the water supply pipe ( It is heated by the water discharged to 23) and evaporated. The evaporated heat medium vapor condenses on the tube wall of the U-shaped tube group (11a) by heating the LNG flowing through the LNG supply port (9i) through the LNG supply port (9i) in the U-shaped tube group (11a). Liquefaction,
It falls on the liquid surface of the heat medium (A) by its own weight. On the other hand, LNG heated by the heat medium vapor becomes NG at 0 ° C. or higher and becomes NNG.
It is discharged from the G discharge port (13θ) to the NG conduit (13).
【0053】第2熱媒蒸発器(12)と第3LNG気化
器(11)は、前述の第1熱媒蒸発器(1)と第1LN
G気化器(3)及び第2LNG気化器(4)を収容した
胴体(2)と同じように別々の胴体に収容したうえ、両
方の胴体を熱媒蒸気導管と熱媒液導管で連結してもよい
が、設備費を低減する上から同一胴体(10)内に収容
するのが好ましい。The second heat medium evaporator (12) and the third LNG vaporizer (11) are composed of the first heat medium evaporator (1) and the first LN
In the same manner as the body (2) containing the G vaporizer (3) and the second LNG vaporizer (4), they are housed in separate bodies, and both bodies are connected by a heat medium vapor conduit and a heat medium liquid conduit. However, it is preferable to house them in the same body (10) from the viewpoint of reducing equipment costs.
【0054】第1熱媒蒸発器(1)及び第2熱媒蒸発器
の胴体(10)内に充填される熱媒(A)は、熱媒蒸発
器で気化しLNG気化器で液化するというような、いわ
ゆる気化設備の操業条件下で気液の相変化をして、これ
に伴って熱を移動させる物質である必要がある。また凝
固点が低く、不燃性で、毒性がなくかつ地球環境保全上
問題のない物質が好ましい。このような物質として例え
ば1,2,2,2−テトラフルオロエタン(HFC−1
34a)を使用するのが好適である。すなわちHFC−
134aの凝固点は−101℃と低く、極低温のLNG
を気化させる場合においても、LNG気化器においてH
FC−134aが凝固して正常操業を阻害する懸念は全
くない。LNG気化設備の正常操業を阻害する最大の懸
念は、熱媒蒸発器における熱源水の氷結であるが、この
問題は後述の手段を用いて熱媒蒸発器内の熱媒温度を0
℃以上に保持することにより解決できる。The heat medium (A) filled in the body (10) of the first heat medium evaporator (1) and the second heat medium evaporator is vaporized by the heat medium evaporator and liquefied by the LNG vaporizer. Such a substance needs to be a substance that undergoes a gas-liquid phase change under the operating conditions of a so-called vaporization facility and transfers heat accordingly. Further, a substance having a low freezing point, nonflammability, non-toxicity and no problem in preserving the global environment is preferable. As such a substance, for example, 1,2,2,2-tetrafluoroethane (HFC-1
Preferably, 34a) is used. That is, HFC-
The freezing point of 134a is as low as -101 ° C and extremely low temperature LNG
Is vaporized in the LNG vaporizer.
There is no concern that FC-134a will solidify and interfere with normal operation. The biggest concern that hinders the normal operation of the LNG vaporization equipment is the freezing of the heat source water in the heat medium evaporator. This problem is solved by using the means described below to reduce the heat medium temperature in the heat medium evaporator to zero.
The problem can be solved by maintaining the temperature at not less than ° C.
【0055】熱媒としてHFC−134aを使用する
と、熱源水は不燃性のHFC−134aの液体と熱交換
し、LNGは不燃性のHFC−134aの蒸気と熱交換
することになる。すなわち、従来のLNG気化装置の如
く熱源水とLNGが直接熱交換する箇所はすべて排除さ
れており、LNGが熱源水内に漏洩する可能性は全くな
い。When HFC-134a is used as the heat medium, the heat source water exchanges heat with the nonflammable HFC-134a liquid, and the LNG exchanges heat with the nonflammable HFC-134a vapor. That is, all the points where the heat source water and the LNG directly exchange heat as in the conventional LNG vaporizer are excluded, and there is no possibility that the LNG leaks into the heat source water.
【0056】例えば、気化器の欠陥でLNGが熱媒蒸気
内に漏洩したとしても、LNGは熱媒の操作条件下では
液状で存在することはなく、熱媒蒸発器側の熱媒液中に
LNGが混入することはない。また、熱媒蒸気中に漏洩
したLNGは不凝縮ガスとなって気化器内での熱媒蒸気
とLNG間の熱交換を阻害する。このため微量の漏洩で
も熱媒蒸気系の圧力が熱媒体の飽和蒸気圧以上に上昇す
る。For example, even if LNG leaks into the heat medium vapor due to a defect in the vaporizer, LNG does not exist in a liquid state under the operating conditions of the heat medium, and LNG does not exist in the heat medium liquid on the heat medium evaporator side. LNG is not mixed. Further, LNG leaked into the heat medium vapor becomes non-condensable gas and hinders heat exchange between the heat medium vapor and the LNG in the vaporizer. For this reason, even in the case of a small amount of leakage, the pressure of the heat medium vapor system rises above the saturated vapor pressure of the heat medium.
【0057】従って、熱媒蒸気系の圧力と温度を適当な
プロセス計器(図系なし)を用いて監視することでLN
Gの微小漏洩が容易に検知でき、この検知をもとにLN
Gの供給を遮断するといった対策で熱源水中へのLNG
の漏洩を完全に防止することができる。また、LNGの
大気への漏洩は、従来この種ガス設備で採用されている
ガス検知手段によって容易に検知できる。すなわち本実
施例によれば前記の課題が解決でき、発電所の温水を
熱源水として使用することができる。Therefore, by monitoring the pressure and temperature of the heating medium vapor system using an appropriate process instrument (without a diagram), the LN
A small leak of G can be easily detected, and based on this detection, LN
LNG in heat source water by measures such as shutting off the supply of G
Leakage can be completely prevented. In addition, leakage of LNG to the atmosphere can be easily detected by gas detection means conventionally employed in this type of gas equipment. That is, according to the present embodiment, the above-mentioned problem can be solved, and the hot water of the power plant can be used as the heat source water.
【0058】(21)はガスタービン設備を示し、空気
圧縮機(21a)、燃焼器(21b)、ガスタービン
(21c)の主要設備で構成される。燃料用NGはNG
導管(13)を通って燃焼器(21b)に導入され、燃
焼用空気は吸気ダクト(19)から空気圧縮器(21
a)に吸引されて燃焼器(21b)に供給され、燃焼ガ
スはガスタービン(21c)に導入される。周知の如
く、ガスタービン(21c)の空気圧縮機(21a)は
定容量式のため吸気温度が高くなると吸引される空気の
質量が小さくなり、結果としてガスタービン(21c)
の出力を低下させる。(21) shows a gas turbine facility, which is composed of main facilities of an air compressor (21a), a combustor (21b), and a gas turbine (21c). NG for fuel is NG
The combustion air is introduced into the combustor (21b) through the conduit (13), and the combustion air is supplied from the intake duct (19) to the air compressor (21b).
a) is sucked and supplied to the combustor (21b), and the combustion gas is introduced into the gas turbine (21c). As is well known, since the air compressor (21a) of the gas turbine (21c) is of a constant displacement type, the mass of the sucked air decreases as the intake air temperature increases, resulting in the gas turbine (21c).
Lower the output.
【0059】このため、電力消費量が大きくなる夏場に
おいて発電量が低下する欠点があり、この欠点を解消し
ようとするのもここでの課題である。すなわち、LNG
の冷熱を利用してガスタービン(21c)の吸気を冷却
しようとするもので、ガスタービン(21c)の吸気ダ
クト(19)には、ガスタービン(21c)の吸気を冷
却するための吸気冷却器(20)が空気流入口(19
i)及び空気流出口(19θ)で接続されている。Therefore, there is a disadvantage that the amount of power generation decreases in summer when the power consumption increases, and it is a problem here to try to eliminate this disadvantage. That is, LNG
To cool the intake of the gas turbine (21c) by utilizing the cold heat of the gas turbine, and an intake air cooler for cooling the intake of the gas turbine (21c) is provided in an intake duct (19) of the gas turbine (21c). (20) is the air inlet (19
i) and the air outlet (19θ).
【0060】この吸気冷却器(20)と前記の第2熱媒
蒸発器(12)及び第1熱媒蒸発器(1)とは吸気冷却
水循環ポンプ(25)を介して水の導管(24),(2
3)及び(22)の順に連結され、ガスタービン吸気冷
却水の循環系が形成されている。The intake air cooler (20) and the second heat medium evaporator (12) and the first heat medium evaporator (1) are connected to a water conduit (24) through an intake cooling water circulation pump (25). , (2
3) and (22) are connected in this order to form a gas turbine intake cooling water circulation system.
【0061】すなわち、−100℃以下の極低温のLN
Gを0℃以上のNGにするために、第2熱媒蒸発器(1
2)及び第1熱媒蒸発器(1)で蒸発する熱媒の蒸発潜
熱で冷却された水によってガスタービン(21c)の吸
気を冷却し、またガスタービン(21c)の吸気を冷却
することによって加熱された水によって熱媒を加熱・蒸
発させ、その蒸発した熱媒蒸気でLNGを加熱・気化さ
せるようになっている。That is, extremely low temperature LN of -100 ° C. or less
In order to set G to NG of 0 ° C. or more, the second heat medium evaporator (1
2) By cooling the intake air of the gas turbine (21c) with water cooled by the latent heat of evaporation of the heat medium evaporated in the first heat medium evaporator (1), and cooling the intake air of the gas turbine (21c). The heating medium is heated and evaporated by the heated water, and LNG is heated and vaporized by the evaporated heating medium vapor.
【0062】ガスタービン(21c)の吸気は、出来る
だけ冷却して吸気冷却効果を上げた方がよい。このため
吸気冷却器(20)には、水を流すフィン付伝熱管群
(20a)が水供給口(22i)及び水排出口(24
θ)に連通して配設されている。この吸気冷却器の伝熱
管群としては色々な形式のものが選定できるが、空気の
流通圧損が小さく、かつ吸気冷却器単位容積あたりの伝
熱面積が大きくとれるフィン付管群が好適である。It is preferable to cool the intake air of the gas turbine (21c) as much as possible to enhance the intake air cooling effect. For this reason, in the intake air cooler (20), a finned heat transfer tube group (20a) for flowing water is provided with a water supply port (22i) and a water discharge port (24).
θ). Although various types of heat transfer tube groups can be selected as the heat transfer tube group of the intake air cooler, a finned tube group that has a small air flow pressure loss and a large heat transfer area per unit volume of the intake air cooler is preferable.
【0063】吸気冷却効果を上げるためには、吸気冷却
器(20)に供給される冷却水、すなわち第1熱媒蒸発
器出口(22θ)の水温を低くする必要があるが、水温
はやみくもに低くできるものではなく、気化NG温度を
0℃以上に確保し,かつ熱媒蒸発器き水管内で氷を生成
させないという制約がある。In order to improve the intake air cooling effect, it is necessary to lower the cooling water supplied to the intake air cooler (20), that is, the water temperature at the first heat medium evaporator outlet (22θ). However, there is a restriction that the temperature of the vaporized NG is maintained at 0 ° C. or higher and ice is not generated in the water pipe of the heat medium evaporator.
【0064】しかし、本実施例によれば、第2熱媒蒸発
器(12)において温い水で加熱・蒸発した熱媒蒸気
で、最終的にNGは加熱されるため第1熱媒蒸発器出口
(22θ)の水温を低くしたにしても気化NG温度は容
易に0℃以上にすることができる。また、水管内で氷が
生成するおそれがある箇所は第1熱媒蒸発器(1)の水
管内であるが、後述するように本実施例によれば、これ
も容易に解決できる。However, according to the present embodiment, the heat medium vapor heated and evaporated with warm water in the second heat medium evaporator (12), and NG is finally heated, so that the first heat medium evaporator outlet Even if the water temperature of (22θ) is lowered, the vaporization NG temperature can easily be increased to 0 ° C. or higher. Further, a place where ice may be generated in the water pipe is in the water pipe of the first heat medium evaporator (1). However, according to the present embodiment, this can be easily solved as described later.
【0065】大気温度が低くなると、ガスタービンの吸
気を冷却して得られる熱だけでは、ガスタービンコンバ
インドブラントが必要とするLNGを全量気化させるこ
とが出来なくなるが、この対策として、本実施例では発
電所の機器類を冷却して得られる熱、すなわち従来全く
利用されていなかった熱源も利用しようとするものであ
る。When the atmospheric temperature is lowered, it is not possible to vaporize all the LNG required by the gas turbine combined brand with only the heat obtained by cooling the intake of the gas turbine. It also seeks to use the heat obtained by cooling the equipment of the power plant, that is, a heat source that has never been used before.
【0066】(31)は発電所の機器類を示し、(3
4)は発電所の機器類(31)を冷却するための水(所
内冷却水)を循環するための所内冷却水循環ポンプを示
し、(39)は所内冷却水を海水によって冷却するため
の所内冷却水冷却器を示す。発電所の機器類(31)冷
却する通常の手段は、これらの機器を導管(33),
(35)及び(32)で連結して所内冷却水循環系を形
成させているのみである。(31) indicates the equipment of the power plant, and (3)
4) shows an in-plant cooling water circulation pump for circulating water (in-plant cooling water) for cooling equipment (31) in the power plant, and (39) in-plant cooling for cooling the in-plant cooling water with seawater. Shows a water cooler. The usual means of cooling the power plant equipment (31) consists of connecting these equipment to conduits (33),
It is only the connection in (35) and (32) that forms the in-site cooling water circulation system.
【0067】すなわち、発電所の機器類(31)を冷却
することによって加熱された所内冷却水は導管(33)
を通って所内冷却水循環ポンプ(34)に吸引された
後、導管(35)を通して所内冷却水冷却器(39)の
胴側に水入口(35i)から供給され、導管(40)か
ら導入されて伝熱管群(39a)を通り導管(41)か
ら流出する海水によって冷却された後、水出口(23
θ)から排出され導管(32)を通して再び発電所の機
器類(31)の冷却に利用されるようになっている。That is, the in-plant cooling water heated by cooling the power plant equipment (31) is supplied to the conduit (33).
After being drawn into the cooling water circulation pump (34) through the pipe, the water is supplied from the water inlet (35i) to the body side of the cooling water cooler (39) through the conduit (35) and introduced from the conduit (40). After being cooled by seawater flowing out of the conduit (41) through the heat transfer tube group (39a), the water outlet (23)
θ) and is again used for cooling the power plant equipment (31) through the conduit (32).
【0068】この通常の手段の最大の欠点は所内冷却水
温度を所定値に調節することが出来ず、結果として発電
所の機器類(31)を冷却して得られる熱がLNGの気
化熱源に利用できなくなることである。しかし、この不
都合も本実施例の手段を用いれば容易に解決することが
できる。The biggest disadvantage of this conventional means is that the temperature of the cooling water inside the plant cannot be adjusted to a predetermined value, and as a result, the heat obtained by cooling the equipment (31) of the power plant is used as a heat source for vaporizing LNG. It will be unavailable. However, this inconvenience can be easily solved by using the means of this embodiment.
【0069】本実施例では、前記所内冷却水循環ポンプ
(34)の水出口(35θ)と所内冷却水冷却器(3
9)の水入口(35i)を連通する管路(35)に加え
て、所内冷却水冷却器(39)をバイパスして所内冷却
水を流す管路、すなわち所内冷却水冷却器(39)の水
出口(32θ)と発電所の機器類(31)とを連通する
管路(32)と前記管路(35)を連通させる管路(3
6)を設け、所内冷却水冷却器(39)に供給される水
量を調節して、所内冷却水冷却器(39)での除熱量を
調節できるようにしたものである。In the present embodiment, the water outlet (35θ) of the in-plant cooling water circulation pump (34) and the in-plant cooling water cooler (3
9) In addition to the pipe (35) communicating with the water inlet (35i), the pipe for flowing the cooling water inside the plant bypassing the cooling water cooler (39) for the factory, that is, the pipe for the cooling water cooler (39) for the factory. A pipe (32) connecting the water outlet (32θ) with the equipment (31) of the power plant and a pipe (3) connecting the pipe (35).
6) is provided to adjust the amount of water supplied to the in-house cooling water cooler (39) so that the heat removal amount in the in-house cooling water cooler (39) can be adjusted.
【0070】所内冷却水冷却器(39)での除熱量を調
節するには、本実施例では、所内冷却水循環ポンプ(3
4)から所内冷却水冷却器(39)に水を供給する管路
(35)及び所内冷却水冷却器(39)をバイパスさせ
て水を流す管路(36)に、互いに逆作動する流量制御
弁(37a)及び(37b)を設けるとともに、発電所
の機器類(31)の冷却に供される所内冷却水の温度
を、温度検出・調節計(37)で検出し、その検出値に
基づいて流量制御弁(37a)及び(37b)の開度を
制御する。流量制御弁(37b)を流れる水は所内冷却
水冷却器(39)で冷却されるため、流量制御弁(37
a)を流れる水より低温となる。In the present embodiment, in order to adjust the heat removal amount in the in-plant cooling water cooler (39), the in-plant cooling water circulation pump (3) is used.
4) Flow control that operates in opposite directions to a pipe line (35) for supplying water to the cooling water cooler (39) and a pipe (36) for flowing water by bypassing the cooling water cooler (39). Valves (37a) and (37b) are provided, and the temperature of the cooling water used for cooling the equipment (31) of the power plant is detected by the temperature detector / controller (37), and based on the detected value, To control the opening of the flow control valves (37a) and (37b). The water flowing through the flow control valve (37b) is cooled by the on-site cooling water cooler (39).
It is cooler than the water flowing through a).
【0071】従って温度検出・調節計(37)の検出温
度が制御目標温度より低い場合は流量制御弁(37a)
の開度は開ける方向に、逆に流量制御弁(37b)の開
度は閉める方向に作動して、所内冷却水温度を制御目標
値に制御する。この制御の目的とする所は、所内冷却水
冷却器(39)の除熱量を調節して所内冷却水の温度を
所定値に制御しようとするものであり、流量制御弁(3
7a)及び(37b)は何れか一つを設置するだけでも
よく、また流量制御弁の設置位置も所内冷却水冷却器
(39)への供給水量が調節できる所であれば任意に選
定することができる。Therefore, when the temperature detected by the temperature detector / controller (37) is lower than the control target temperature, the flow control valve (37a)
Is operated in the opening direction, and conversely, the opening of the flow control valve (37b) is operated in the closing direction to control the in-plant cooling water temperature to the control target value. The purpose of this control is to adjust the heat removal amount of the in-plant cooling water cooler (39) to control the temperature of the in-plant cooling water to a predetermined value.
Only one of 7a) and (37b) may be installed, and the installation position of the flow control valve may be arbitrarily selected as long as the amount of water supplied to the in-house cooling water cooler (39) can be adjusted. Can be.
【0072】このように、所内冷却水温度を所定値に調
節できる手段を採用したことにより、発電所の機器類
(31)を冷却して得られる熱をLNGの気化熱源とし
て利用することができる。具体的には、吸気冷却水循環
ポンプ(25)を介して、前記吸気冷却器(20)の水
出口(24θ)と前記第2熱媒蒸発器(12)の水入口
(24i)を連通する導管(24)と前記所内冷却水循
環系の導管(35)を連通させる導管(38)を設けて
前記所内冷却水循環ポンプ(34)の水出口(35θ)
を吸気冷却水循環ポンプ(25)を介して前記第2熱媒
蒸発器(12)の水入口(24i)に連通させて発電所
の機器類(31)を冷却した後の所内冷却水を熱媒蒸発
器に供給できるようにする。As described above, by adopting the means capable of adjusting the temperature of the cooling water inside the plant to a predetermined value, the heat obtained by cooling the equipment (31) of the power plant can be used as a heat source for vaporizing LNG. . Specifically, a conduit communicating between a water outlet (24θ) of the intake air cooler (20) and a water inlet (24i) of the second heat medium evaporator (12) via an intake air cooling water circulation pump (25). A water outlet (35θ) of the in-site cooling water circulation pump (34) is provided by providing a conduit (38) for communicating the (24) with the in-site cooling water circulation system conduit (35).
Is connected to a water inlet (24i) of the second heat medium evaporator (12) through an intake air cooling water circulation pump (25) to cool the in-site cooling water after cooling the power plant equipment (31). So that it can be supplied to the evaporator.
【0073】こうすることによって、発電所の機器類
(31)を冷却して得られる熱が、熱媒(A)を介して
間接的にLNGの気化熱源として利用できることにな
る。In this way, the heat obtained by cooling the power plant equipment (31) can be indirectly used as the LNG vaporization heat source via the heat medium (A).
【0074】また前記導管(24)と(35)を連通さ
せる導管(26),(28)及び前記導管(24)と
(32)を連通させる導管(26),(29)を設け
て、前記吸気冷却器(20)の水出口(24θ)と前記
所内冷却水冷却器(39)の水入口(35i)及び水出
口(32θ)を連通させる。こうすることによって、ガ
スタービン(21c)の吸気を冷却した後の水が吸気冷
却水循環系に供給される所内冷却水と同量だけ所内冷却
水冷却器(39)の水入口(35i)または所内冷却水
冷却器(39)で冷却された後の所内の冷却水中に戻せ
ることになる。Further, conduits (26) and (28) for communicating the conduits (24) and (35) and conduits (26) and (29) for communicating the conduits (24) and (32) are provided. The water outlet (24θ) of the intake air cooler (20) communicates with the water inlet (35i) and the water outlet (32θ) of the on-site cooling water cooler (39). By doing so, the water after cooling the intake of the gas turbine (21c) is equal to the in-plant cooling water supplied to the intake cooling water circulation system by the same amount as the in-plant cooling water cooler (39). After being cooled by the cooling water cooler (39), it can be returned to the cooling water in the place.
【0075】吸気冷却水循環系に供給される所内冷却水
量の調節は、本実施例では前記吸気冷却器(20)の水
出口(24θ)が吸気冷却水循環ポンプ(25)を介し
て前記第2熱媒蒸発器の水入口(24i)に連通する管
路(24)の吸気冷却水循環ポンプ(25)の水吸引側
及び前記管路(38)に、互いに逆作動する流量制御弁
(30a)及び(30b)を設けるとともに、第2熱媒
蒸発器(12)に供給される水の温度を温度検出・調節
計(30)で検出し、その検出値に基づいて流量制御弁
(30a)及び(30b)の開度を制御する。この制御
にあたっては、流量制御弁(30a)を流れる水を低温
流体、流量制御弁(30b)を流れる水を高温流体とし
て、温度検出・調節計(30)の検出温度が制御目標値
より低い場合は流量制御弁(30a)の開度は閉める方
向に、逆に流量制御弁(30b)の開度は開ける方向に
作動して、熱媒蒸発器に供給する水の温度が所定値に制
御される。なお、流量制御弁(30a),(30b)
は、いずれか一方を設置するだけでもよく、また、その
設置位置も第2熱媒蒸発器(10)への供給水量が調節
できる所であれば任意に選定することができる。In the present embodiment, the amount of cooling water supplied to the intake cooling water circulation system is adjusted by adjusting the water outlet (24θ) of the intake cooling device (20) via the intake cooling water circulation pump (25). A flow control valve (30a) and a flow control valve (30a) which operate in reverse to each other are provided on the water suction side of the intake cooling water circulation pump (25) of the pipe (24) communicating with the water inlet (24i) of the medium evaporator and the pipe (38). 30b), the temperature of the water supplied to the second heat medium evaporator (12) is detected by the temperature detection / controller (30), and the flow control valves (30a) and (30b) are detected based on the detected values. ) Is controlled. In this control, when the water flowing through the flow control valve (30a) is a low temperature fluid and the water flowing through the flow control valve (30b) is a high temperature fluid, and the temperature detected by the temperature detection / controller (30) is lower than the control target value. Operates in the direction to close the opening of the flow control valve (30a) and in the direction to open the opening of the flow control valve (30b), and controls the temperature of the water supplied to the heat medium evaporator to a predetermined value. You. The flow control valves (30a), (30b)
May be installed, and the installation position may be arbitrarily selected as long as the amount of water supplied to the second heat medium evaporator (10) can be adjusted.
【0076】大気温度が低く、ガスタービン吸気を冷却
する必要のない冬期においては所内冷却水のみを熱媒蒸
発器に供給し、熱媒蒸発器出口の水は吸気冷却器(2
0)を通さずにそのまま所内冷却水冷却器(39)の水
入口(35i)または所内冷却水冷却器出口(32θ)
の水流中に返す。すなわち、第1熱媒蒸発器(1)の水
出口(22θ)と吸気冷却器(20)の水入口(22
i)を連通する管路(22)と、前記管路(28)及び
(29)に連通する管路(27)を設けて、熱媒蒸発器
で冷却された水が所内冷却水冷却器(39)の水入口
(35i)または所内冷却水冷却器(39)の水出口
(32θ)から流出する水流中に返す。In winter, when the atmospheric temperature is low and it is not necessary to cool the gas turbine intake, only the cooling water in the station is supplied to the heat medium evaporator, and the water at the outlet of the heat medium evaporator is supplied to the intake cooler (2).
0) without passing through, the water inlet (35i) of the in-house cooling water cooler (39) or the in-house cooling water cooler outlet (32θ)
Return into the current. That is, the water outlet (22θ) of the first heat medium evaporator (1) and the water inlet (22) of the intake air cooler (20).
i), and a pipe (27) communicating with the pipes (28) and (29). The water cooled by the heat medium evaporator is used to cool the in-plant cooling water cooler ( The water is returned to the water flowing out from the water inlet (35i) of 39) or the water outlet (32θ) of the on-site cooling water cooler (39).
【0077】所内冷却水冷却器(39)の水入口(35
i)に、熱媒蒸発器で冷却された水を返すことは、通常
所内冷却水の冷却に使用されている海水によって熱媒蒸
発器で冷却された水を加熱しようとするもので、特に所
内冷却水系の処理熱量の小さいプラントにおいては、L
NGの気化熱源を確保する上で有効な手段となる。The water inlet (35) of the in-plant cooling water cooler (39)
Returning the water cooled by the heat medium evaporator to i) is intended to heat the water cooled by the heat medium evaporator with seawater which is usually used for cooling the cooling water inside the plant. In a plant with a small heat treatment capacity of the cooling water system, L
This is an effective means for securing an NG vaporization heat source.
【0078】国内でLNG焚きガスタービン複合サイク
ル発電所が設置される場所の周辺海水温度は、冬期にお
いても7〜8℃以上であり、熱媒蒸発器で1〜4℃に冷
却された水を加熱することができる。すなわち、熱媒蒸
発器で1〜4℃に冷却された水は所内冷却水冷却器(3
9)で海水温度近くまで加熱された後、さらに発電所の
機器類(31)の発生熱で加熱されて、LNGの気化用
熱源水となる。所内冷却水冷却器の海水からの入熱及び
発電所の機器類(31)の発生熱だけでは、所要のLN
Gの気化熱源が不足する場合は、別のLNG気化用補助
熱源が必要となる。The seawater temperature around the place where the LNG-fired gas turbine combined cycle power plant is installed in Japan is 7 to 8 ° C. or higher even in winter, and water cooled to 1 to 4 ° C. by the heat medium evaporator is used. Can be heated. That is, the water cooled to 1 to 4 ° C. by the heat medium evaporator is supplied to the in-house cooling water cooler (3).
After being heated to near seawater temperature in 9), it is further heated by the heat generated by the equipment (31) in the power plant, and becomes heat source water for vaporizing LNG. Only the heat input from the seawater of the in-plant cooling water cooler and the heat generated by the equipment (31) of the power plant require the required LN.
If the vaporization heat source for G is insufficient, another auxiliary heat source for vaporizing LNG is required.
【0079】このLNG気化用補助熱源としては、発電
所で容易に入手できる水蒸気が適当であり、吸気冷却水
循環ポンプ(25)の吐出ラインに工業的に多用されて
いる水蒸気加熱器(図示なし)を設置して熱媒蒸発器に
供給する熱源水温度を調節する手段が採用できる。As the auxiliary heat source for vaporizing LNG, steam easily available from a power plant is appropriate, and a steam heater (not shown) industrially frequently used in the discharge line of the intake cooling water circulation pump (25). And means for adjusting the temperature of the heat source water supplied to the heat medium evaporator.
【0080】一方、所内冷却水系の処理熱量が大きく、
所要のLNGの気化熱源が十分確保できるコンバインド
プラントにおいては、熱媒蒸発器で冷却された水は所内
冷却水冷却器(39)の水出口(32θ)から流出する
水流中に返すのが適当である。これは、熱媒蒸発器で冷
却された水を発電所の機器類(31)の冷却に使用しよ
うとするもので、こうすることによって所内冷却水冷却
器(39)の熱負荷を低減することができ、結果として
所内冷却水冷却用の海水ポンプの負荷を低減することが
できる。On the other hand, the processing heat of the cooling water system in the plant is large,
In a combined plant in which the required LNG vaporization heat source can be sufficiently secured, it is appropriate that the water cooled by the heat medium evaporator is returned to the water stream flowing out from the water outlet (32θ) of the on-site cooling water cooler (39). is there. This is intended to use the water cooled by the heat medium evaporator for cooling the equipment (31) of the power plant, thereby reducing the heat load of the on-site cooling water cooler (39). As a result, the load on the seawater pump for cooling the cooling water in the plant can be reduced.
【0081】次に本実施例のLNG気化器周りの制御手
段について説明する。Next, control means around the LNG vaporizer of this embodiment will be described.
【0082】LNG気化器周りの制御系に要求される機
能は次のとおりである。The functions required for the control system around the LNG vaporizer are as follows.
【0083】 いかなる運用条件下においても熱媒蒸
発器の水管内で氷を生成させないこと。Do not create ice in the water tube of the heat medium evaporator under any operating conditions.
【0084】 発電設備の負荷変動等にも追従して、
LNGの負荷量が調節できること。Following the fluctuation of the load of the power generation equipment,
LNG load can be adjusted.
【0085】 大気温度の高い夏場においては、LN
Gの供給量を設備上許容される最大流量に設定すれば、
冷却水量が設備上許容される最大流量となり、かつ冷却
水温度が設備の性能上達成し得る最低温度となって、ガ
スタービンの吸気冷却効果を最大にすることができるこ
と。In summer when the atmospheric temperature is high, LN
If the G supply is set to the maximum flow rate allowed by the equipment,
The cooling water amount must be the maximum flow rate allowed by the facility, and the cooling water temperature must be the lowest temperature that can be achieved in terms of the performance of the facility, so that the intake cooling effect of the gas turbine can be maximized.
【0086】 ガスタービンの吸気冷却を必要としな
い冬場においては、LNGの供給量を発電プラントの燃
料消費量と同等程度に設定すれば、熱媒蒸発器に供給さ
れる熱源水流量がLNGの気化に必要な最小流量となっ
て、ポンフ動力が低減できること。In winter when the intake cooling of the gas turbine is not required, if the supply amount of LNG is set to be approximately equal to the fuel consumption amount of the power plant, the flow rate of the heat source water supplied to the heat medium evaporator will evaporate the LNG. That the minimum flow required for the pump can be reduced and the pump power can be reduced.
【0087】以上の機能は、本実施例の制御手段を用い
ることにより容易に達成できる。The above functions can be easily achieved by using the control means of this embodiment.
【0088】まず水の流量制御手段について述べると、
(18a)は第2熱媒蒸発器(12)及び第1熱媒蒸発
器(1)に供給される水の流量検出器を示し、(18)
は水の流量調節計、(18b)は水の流量制御弁を示
す。また,(16b)は第1熱媒蒸発器(1)内の圧力
検出・調節計を示し、(17)は水流量信号選択器を示
す。圧力検出・調節計(16b)は第1熱媒蒸発器
(1)内の圧力が設定値以下になれば水の流量を増やす
方向の信号すなわち出力信号が大きい値となり、逆に圧
力が設定値以上になれば水の流量を減らす方向の信号、
すなわち出力信号が小さくなるように作動する。First, water flow control means will be described.
(18a) indicates a flow rate detector of water supplied to the second heat medium evaporator (12) and the first heat medium evaporator (1), and (18)
Denotes a water flow controller, and (18b) denotes a water flow control valve. (16b) indicates a pressure detection / controller in the first heat medium evaporator (1), and (17) indicates a water flow signal selector. When the pressure in the first heating medium evaporator (1) falls below a set value, a signal in the direction of increasing the flow rate of water, that is, an output signal, becomes a large value. If it becomes above, the signal of the direction to reduce the flow rate of water,
That is, the operation is performed so that the output signal becomes small.
【0089】水流量信号選択器(17)は水供給量のデ
ィマンド信号、すなわち水供給量の設定信号と圧力検出
・調節計(16b)からの信号を受入れて、小さい方の
信号すなわち水の流量制御弁(18b)の開度を小さく
する方の信号を選択して、その信号を水の流量調節計
(18)に出力する機能を持つ。また、水の流量調節計
(18)は、水の流量検出器(18a)の検出信号と前
記水流量信号選択器(17)の出力信号を入力して、前
記水の流量制御弁(18b)に制御信号を出力する機能
を持つ。The water flow signal selector (17) receives the demand signal of the water supply amount, that is, the setting signal of the water supply amount and the signal from the pressure detection / controller (16b), and receives the smaller signal, that is, the water flow amount. It has a function of selecting a signal for decreasing the opening of the control valve (18b) and outputting the signal to the water flow controller (18). The water flow controller (18) receives the detection signal of the water flow detector (18a) and the output signal of the water flow signal selector (17) and inputs the water flow control valve (18b). It has a function to output a control signal to
【0090】次にLNGの供給量制御手段について説明
する。Next, the LNG supply control means will be described.
【0091】(14a)はLNG気化器に供給するLN
Gの流量検出器を示し、(14)はLNGの流量調節
計、(14b)はLNGの流量制御弁を示す。また、
(16a)は第1熱媒蒸発器(1)内の圧力検出・調節
計を示し、(15)はLNG流量信号選択器を示す。圧
力検出・調節計(16a)は、第1熱媒蒸発器(1)内
の圧力が設定値以下になれば、前記水の流量制御の場合
とは逆にLNGの流量を減らす方向の信号すなわち出力
信号が小さくなり、また圧力が設定値以上になればLN
Gの流量を増やす方向の信号、すなわち出力信号が大き
くなるように作動する。(14a) is the LN supplied to the LNG vaporizer
G shows a flow detector, (14) shows an LNG flow controller, and (14b) shows an LNG flow control valve. Also,
(16a) shows a pressure detection / controller in the first heat medium evaporator (1), and (15) shows an LNG flow signal selector. When the pressure in the first heat medium evaporator (1) becomes equal to or lower than a set value, the pressure detection / controller (16a) generates a signal in the direction of decreasing the flow rate of LNG, which is opposite to the case of the flow rate control of water. If the output signal decreases and the pressure exceeds the set value, LN
It operates so that the signal in the direction of increasing the flow rate of G, that is, the output signal is increased.
【0092】LNG流量信号選択器(15)は、LNG
供給量のディマンド信号及び圧力検出・調節計(16
a)の出力信号を受入れて、両者のうち小さい方の信号
すなわちLNGの流量制御弁(14b)の開度を小さく
する方の信号を選択して、その信号をLNGの流量調節
計(14)に出力する機能を持つ。また、LNGの流量
調節計(14)は、LNG流量検出器(14a)の検出
信号とLNG流量信号選択器(15)の出力信号を入力
して、前記LNG流量制御弁(14b)に制御信号を出
力する機能を持つ。The LNG flow signal selector (15)
Demand signal of supply amount and pressure detection / controller (16
The output signal of a) is received, and a smaller one of the two, that is, a signal for decreasing the opening degree of the LNG flow control valve (14b) is selected, and the signal is selected as the LNG flow controller (14). It has the function to output to. The LNG flow controller (14) receives the detection signal of the LNG flow detector (14a) and the output signal of the LNG flow signal selector (15) and sends a control signal to the LNG flow control valve (14b). Has the function to output
【0093】第1熱媒蒸発器(1)内の圧力は、該蒸発
器内の熱媒の飽和蒸気圧とほぼ等しく、圧力検出・調節
計(16a)及び(16b)の設定値を0℃における熱
媒の飽和蒸気圧以上とすれば、第1熱媒蒸発器(1)内
の熱媒温度は0℃以下にはならず、第1熱媒蒸発器の管
群(1a)内で水が氷結することは全くなく、かつ第1
熱媒蒸発器(1)に供給する前の温い水が供給される第
2熱媒蒸発器の管群(12a)内で氷が生成することも
全くない。The pressure in the first heat medium evaporator (1) is almost equal to the saturated vapor pressure of the heat medium in the evaporator, and the set values of the pressure detection / controllers (16a) and (16b) are set to 0 ° C. If the pressure is equal to or higher than the saturated vapor pressure of the heat medium in the first heat medium evaporator (1), the temperature of the heat medium in the first heat medium evaporator (1) does not fall below 0 ° C. Never freezes and the first
Ice is not generated at all in the tube group (12a) of the second heat medium evaporator to which the hot water is supplied before the heat medium evaporator (1) is supplied.
【0094】また、LNGの流量を調節するための圧力
検出・調節計(16a)の設定値をLNGの供給量を設
備の許容最大流量にした時の許容最低値(例えば0℃に
おける熱媒の飽和蒸気圧)に設定し、また水の流量を調
節するための圧力検出・調節計(16b)の設定値を、
LNGの負荷変動時においても熱媒温度が0℃以下にな
らない圧力(例えば1℃における熱媒の飽和蒸気圧)に
設定しておけば、熱媒蒸発器の水管内で氷を生成させる
ことがなく、LNGの負荷変動にも追従し、かつガスタ
ービンの吸気冷却効果を最大にする運用及び前記吸気冷
却水循環ポンプ(25)のポンプ動力を最小化できる運
用が容易に可能となる。The set value of the pressure detector / controller (16a) for adjusting the flow rate of LNG is set to the minimum allowable value when the supply amount of LNG is set to the maximum allowable flow rate of the equipment (for example, the heating medium at 0 ° C.). (Saturated vapor pressure), and the set value of the pressure detector / controller (16b) for adjusting the flow rate of water,
If the heat medium temperature is set to a pressure (for example, the saturated vapor pressure of the heat medium at 1 ° C.) at which the temperature of the heat medium does not become 0 ° C. or less even when the load of LNG fluctuates, ice can be generated in the water pipe of the heat medium evaporator. In addition, the operation that follows the load fluctuation of the LNG and maximizes the cooling effect of the intake air of the gas turbine and the operation that minimizes the pump power of the intake cooling water circulation pump (25) can be easily performed.
【0095】その理由を更に詳しく説明する。The reason will be described in more detail.
【0096】いま、水供給量ディマンド信号すなわち水
供給量の設定値を設備上許容される最大流量に設定し、
圧力検出・調節計(16a)の設定値を0℃における熱
媒の飽和蒸気圧に、圧力検出・調節計(16b)の設定
値を1℃における熱媒の飽和蒸気圧に設定し、かつ吸気
冷却水循環ポンプ(25)出口の熱源水温度が所定の温
度に制御されている状態で考える。Now, the water supply amount demand signal, that is, the set value of the water supply amount, is set to the maximum flow rate allowed by the equipment,
The set value of the pressure detector / controller (16a) is set to the saturated vapor pressure of the heat medium at 0 ° C., the set value of the pressure detector / controller (16b) is set to the saturated vapor pressure of the heat medium at 1 ° C. Consider a state in which the temperature of the heat source water at the outlet of the cooling water circulation pump (25) is controlled to a predetermined temperature.
【0097】まず、ガスタービンの吸気冷却効果を最大
化する目的でLNG供給量のディマンド信号を最大値に
設定したとすると、第1熱媒蒸発器(1)内の圧力は圧
力検出・調節計(16a)の設定値近くになって熱媒温
度は0℃近くまで低下する。この状態になると、水の流
量を調節するための圧力検出・調節計(16b)の出力
信号は水供給量ディマンド信号より大きくなって、水流
量信号選択器(17)からの出力信号は水供給量ディマ
ンド信号となり、水の供給量は設備上許容される最大流
量(設定値)に制御される。First, assuming that the demand signal of the supply amount of LNG is set to the maximum value for the purpose of maximizing the intake air cooling effect of the gas turbine, the pressure in the first heat medium evaporator (1) is determined by the pressure detection / controller. The temperature of the heat medium drops to near 0 ° C. as the set value of (16a) approaches. In this state, the output signal of the pressure detector / controller (16b) for adjusting the flow rate of water becomes larger than the demand signal of the water supply amount, and the output signal from the water flow rate signal selector (17) becomes the water supply amount. The amount becomes a demand signal, and the supply amount of water is controlled to the maximum flow rate (set value) allowed by the equipment.
【0098】一方、LNGの流量を調節するための圧力
検出・調節計(16a)の出力信号は、LNG供給量の
ディマンド信号より小さくなって、LNG流量信号選択
器(15)からの出力信号は圧力検出・調節計(16
a)からの信号となり、LNGの供給量は第1熱媒蒸発
器(1)内の圧力が圧力検出・調節計(16a)の設定
値になるよう制御される。On the other hand, the output signal of the pressure detector / controller (16a) for adjusting the LNG flow rate is smaller than the demand signal of the LNG supply amount, and the output signal from the LNG flow rate signal selector (15) is Pressure detection / controller (16
a), and the supply amount of LNG is controlled such that the pressure in the first heat medium evaporator (1) becomes the set value of the pressure detection / controller (16a).
【0099】このような状態は、水の供給量及びLNG
の供給量が設備上許容される最大流量で、かつ第1熱媒
蒸発器(1)内の熱媒温度も最低温度となっているた
め、この熱媒で冷却される水も低温となる。すなわち、
吸気冷却器(20)に供給される冷却水は、設備上許容
される最大流量であって、かつ設備性能を最大限発揮し
て冷却されたものであり、吸気冷却効果も最大化され
る。また、このような状態は第1熱媒蒸発器(1)の水
管(1a)内の水の流速が最大で氷が生成しにくい条件
であり、かつLNGの負荷も最大となっていてLNGの
負荷上昇もない条件であり、第1熱媒蒸発器(1)内の
熱媒温度を0℃にしても水管内で氷が生成する懸念は全
くない。なお、このような運用を行うと気化NG量が発
電所の燃料消費量以上となることがあるが、この場合は
余剰のNGは他の燃料に流用する。Such a state depends on the amount of water supplied and LNG.
Is the maximum flow rate allowed by the equipment and the temperature of the heat medium in the first heat medium evaporator (1) is also the lowest temperature, so that the water cooled by this heat medium also has a low temperature. That is,
The cooling water supplied to the intake air cooler (20) has a maximum flow rate allowed by the equipment and is cooled by maximizing the performance of the equipment, so that the intake cooling effect is also maximized. Further, such a condition is a condition in which the flow rate of water in the water pipe (1a) of the first heat medium evaporator (1) is maximum and ice is not easily generated, and the load of LNG is also maximum and the LNG load is maximum. There is no load increase, and even if the temperature of the heat medium in the first heat medium evaporator (1) is 0 ° C., there is no concern that ice will be generated in the water pipe. Note that when such an operation is performed, the amount of vaporized NG may exceed the fuel consumption of the power plant. In this case, surplus NG is diverted to another fuel.
【0100】次に吸気冷却を必要としない冬場など、L
NGの供給量を発電所の燃料消費量程度に少なくした場
合の系の特性について説明する。Next, for example, in winter when intake cooling is not required, L
The characteristics of the system when the supply amount of NG is reduced to about the fuel consumption amount of the power plant will be described.
【0101】LNG供給量のディマンド信号を小さい値
に設定したとすると、第1熱媒蒸発器(1)内の圧力は
圧力検出・調節計(16b)の設定値近傍となって熱媒
温度は1℃近くまで上昇し、圧力検出・調節計(16
b)の出力信号は水供給量のディマンド信号より小さく
なって水流量信号選択器(17)からの出力信号は圧力
検出・調節計(16b)からの信号となり、水の供給量
は第1熱媒蒸発器(1)内の圧力が圧力検出・調節計
(16b)の設定値になる必要最小流量で制御される。Assuming that the demand signal of the LNG supply amount is set to a small value, the pressure in the first heat medium evaporator (1) becomes close to the set value of the pressure detection / controller (16b) and the heat medium temperature becomes The temperature rises to about 1 ° C, and the pressure detection and controller (16
The output signal of b) becomes smaller than the demand signal of the water supply amount, the output signal from the water flow rate signal selector (17) becomes the signal from the pressure detection / controller (16b), and the water supply amount is the first heat. The pressure in the medium evaporator (1) is controlled at a required minimum flow rate which becomes a set value of the pressure detection / controller (16b).
【0102】一方、LNGの流量を調節するための圧力
検出・調節計(16a)の出力信号は、LNG供給量の
ディマンド信号より大きくなって、LNG流量信号選択
器(15)からの出力信号はLNG供給量のディマンド
信号となって、LNGの供給量は、LNG供給量のディ
マンド信号で制御される。On the other hand, the output signal of the pressure detector / controller (16a) for adjusting the LNG flow rate is larger than the demand signal of the LNG supply amount, and the output signal from the LNG flow rate signal selector (15) is An LNG supply amount is a demand signal, and the LNG supply amount is controlled by the LNG supply amount demand signal.
【0103】すなわち、本実施例によれば、所定のLN
Gを気化させる熱源水量を必要最少限にすることを可能
にしたものであり、LNGの気化操作に要する動力を節
減することが可能である。特に、吸気冷却を必要としな
い冬場においては、前記〔3〕の手段を用いて熱源水温
度を高めに設定すると、LNGの気化操作に要する動力
の節減効果がさらに向上する。また、LNGの供給量が
設備容量の限界値以下でLNGの負荷上昇が起こり得る
条件下では、第1熱媒蒸発器(1)内の熱媒温度が高い
温度に保持され、かつ熱源水の流量も設備上余裕のある
状態で運用されており、LNGの負荷を上げた場合でも
第1熱媒蒸発器(1)の水管内で氷を生成させることな
くLNGの気化操作が可能となる。That is, according to the present embodiment, the predetermined LN
This makes it possible to minimize the necessary amount of heat source water for vaporizing G, and it is possible to reduce the power required for the vaporizing operation of LNG. In particular, in winter when intake cooling is not required, if the heat source water temperature is set higher using the means [3], the power saving effect required for the LNG vaporization operation is further improved. Further, under conditions where the supply amount of LNG is equal to or less than the limit value of the installed capacity and the load of LNG may increase, the temperature of the heat medium in the first heat medium evaporator (1) is maintained at a high temperature, and the heat source water is discharged. The flow rate is operated in a state where there is a margin in the equipment, and even when the load of the LNG is increased, the LNG can be vaporized without generating ice in the water pipe of the first heat medium evaporator (1).
【0104】なお、本実施例では、第1熱媒蒸発器
(1)の水出口(22θ)から連絡する導管(22)→
(27)及び吸気冷却器(20)の水出口(24θ)か
ら連絡する導管(24)→(26)を、所内冷却水冷却
器(39)の水入口(35i)へ連絡する導管(28)
及び水出口(32θ)へ連絡する導管(29)へそれぞ
れ連通したものとして説明したが、上記導管(27),
(26),(28)及び(29)の途中にそれぞれ必要
に応じて流量制御弁または流量調整弁を介装し、各流量
制御弁または流量調整弁を相互に関連づけて制御または
調整すれば、発電所の稼働状況に応じた多彩な流量分布
の制御・調整が可能であり、そのような応用例が本発明
の技術的思想の範囲に包含されることは勿論である。In this embodiment, the conduit (22) communicating from the water outlet (22θ) of the first heat medium evaporator (1) →
A conduit (28) connecting the conduit (24) → (26) communicating from the water outlet (24θ) of the (27) and intake air cooler (20) to the water inlet (35i) of the on-site cooling water cooler (39).
And the conduit (29) communicating with the water outlet (32θ) has been described.
(26), (28) and (29), if necessary, a flow control valve or a flow control valve is interposed as needed, and the flow control valves or the flow control valves are controlled or adjusted in association with each other. It is possible to control and adjust various flow distributions in accordance with the operation status of the power plant, and it is a matter of course that such applications are included in the scope of the technical idea of the present invention.
【0105】なおまた、本発明は上記実施例に限定され
ることなく、特許請求の範囲に示す本発明の範囲内で、
その具体的構成に種々の変更を加えてよいことはいうま
でもない。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but falls within the scope of the present invention described in the appended claims.
It goes without saying that various changes may be made to the specific configuration.
【0106】[0106]
【発明の効果】以上詳細に説明したことからも明らかな
ように、本発明によれば次の効果が得られる。As is apparent from the above description, the following effects can be obtained according to the present invention.
【0107】(ア)天然ガス焚きガスタービン複合サイ
クル発電所の燃料用LNGの冷熱を利用してガスタービ
ンの吸気を冷却することが可能となり、発電所の夏場の
出力低下を防止することができる。(A) It is possible to cool the intake of the gas turbine by using the cold heat of the fuel LNG of the natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant, and to prevent a decrease in the output of the power plant in summer. .
【0108】(イ)発電所の燃料用LNGの気化熱源と
して、ガスタービンの吸気を冷却して得られる熱源のみ
ならず、発電所の機器類を冷却して得られる良質な熱源
及び発電所に必要不可欠な所内冷却水冷却器の海水から
の入熱を必要に応じて利用できるようにしたので、冬場
においても発電所が必要とする量のLNGを安定して気
化させることができるとともに、LNGの気化操作に要
する動力及び補助熱源を節減することができる。(A) As a heat source for vaporizing LNG for fuel in a power plant, not only a heat source obtained by cooling the intake of a gas turbine but also a high-quality heat source and a power plant obtained by cooling equipment of the power plant. The heat input from the seawater of the in-site cooling water cooler, which is indispensable, can be used as needed, so that the amount of LNG required by the power plant can be stably vaporized even in winter, and LNG can be used. The power and auxiliary heat source required for the gasification operation can be reduced.
【0109】(ウ)LNG気化設備と発電設備との熱の
授受、すなわち上記(ア),(イ)を行うのに所内冷却
水の閉ループ系が使用されるため、海水をLNGの気化
熱源に使用する従来のLNG気化設備のような海水の取
水・排水設備等の特殊な設備の設置、海生物の寄生・付
着に対するそれら設備のメインテナンス、公共海域への
冷水・温水の流出等々、海水利用に伴う問題点が回避で
きるばかりでなく、閉ループ系であるため、所内冷却水
の水質保全も容易である。(C) Heat transfer between the LNG vaporization equipment and the power generation equipment, that is, the closed loop system of the cooling water in the plant is used to perform the above (A) and (A), so that seawater is used as the LNG vaporization heat source. Installation of special equipment such as seawater intake / drainage equipment such as conventional LNG vaporization equipment to be used, maintenance of those equipment against infestation and fouling of marine life, outflow of cold and hot water to public sea areas, etc. Not only the accompanying problems can be avoided, but also the quality of the cooling water in the plant can be easily maintained because of the closed loop system.
【0110】(エ)熱源水とLNGとの熱交換を不燃性
の熱媒を介して行うことにより、LNG気化設備から、
系外、特に発電設備への可燃性ガス漏洩が防止され、上
記(ア),(イ),(ウ)を実施する上で発電所の安全
が確保される。(D) By exchanging heat between the heat source water and LNG through a nonflammable heat medium, the LNG vaporization equipment
Leakage of combustible gas to the outside of the system, especially to the power generation equipment, is prevented, and the safety of the power plant is ensured in implementing the above (A), (A), and (C).
【0111】(オ)本発明のLNG気化設備は、発電所
の燃料に適した気化天然ガスを、発電所の負荷変動に追
従して、必要量いつでも発生でき、かつ設備の正常操業
を阻害する設備内での水の氷結といった懸念が解消され
ており、信頼性の高い発電用燃料設備を提供したことに
なる。すなわち、本発明は性能、安全性及び経済性に優
れ、公共性の高い発電設備として最適な天然ガス焚きガ
スタービン複合サイクル発電所の燃料用LNG気化装置
を提供するものである。(E) The LNG vaporization equipment of the present invention can generate the required amount of natural gas suitable for the fuel of the power plant at any time in accordance with the load fluctuation of the power plant, and hinders the normal operation of the equipment. Concerns about freezing of water in the facility have been resolved, and a highly reliable power generation fuel facility has been provided. That is, the present invention provides an LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant that is excellent in performance, safety, and economy and is most suitable as a highly public power generation facility.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の一実施例の半分を示す系統図。FIG. 1 is a system diagram showing a half of one embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施例の残りの半分を示す系統図。FIG. 2 is a system diagram showing the other half of one embodiment of the present invention.
【図3】LNGの冷熱を利用してガスタービンの吸気冷
却を行う従来の手段を示す系統図。FIG. 3 is a system diagram showing a conventional means for performing intake cooling of a gas turbine by utilizing cold heat of LNG.
【図4】従来のLNG気化装置を示す系統図。FIG. 4 is a system diagram showing a conventional LNG vaporizer.
(1) 第1熱媒蒸
発器 (1a),(12a),(39a) 伝熱管群 (A) 熱媒 (2),(10) 胴体 (3) 第1LNG
気化器 (3a),(4a),(11a) U字形管群 (4) 第2LNG
気化器 (5) 熱媒蒸気導
管 (5i) 熱媒蒸気供
給口 (5θ) 熱媒蒸気排
出口 (6) 熱媒導管 (6i) 熱媒供給口 (6θ) 熱媒排出口 (7) LNG供給
管 (7i),(8i),(9i) LNG供給
口 (8),(9) LNG導管 (8θ),(9θ) LNG排出
口 (11) 第3LNG
気化器 (12) 第2熱媒蒸
発器 (13) 気化NG導
管 (13θ) 気化NG排
出口 (14) LNGの流
量調節計 (14a) LNGの流
量検出器 (14b) LNGの流
量制御弁 (15) LNG流量
信号選択器 (16a),(16b) 圧力検出・
調節計 (17) 水流量信号
選択器 (18) 水の流量調
節計 (18a) 水の流量検
出器 (18b) 水の流量制
御弁 (19) ガスタービ
ンの吸気ダクト (19i) 空気流入口 (19θ) 空気流出口 (20) 吸気冷却器 (20a) フィン付伝
熱管群 (21) ガスタービ
ン設備 (21a) 空気圧縮機 (21b) 燃焼器 (21c) ガスタービ
ン (22),(23),(24),(26) 水の導管 (27),(28),(29),(32) 水の導管 (33),(35),(36),(38) 水の導管 (22i),(23i),(24i) 水供給口 (33i),(35i) 水供給口 (22θ),(23θ),(24θ) 水排出口 (32θ),(35θ) 水排出口 (25) 吸気冷却水
循環ポンプ (30),(37) 温度検出・
調節計 (30a),(30b),(37a) 流量制御弁 (37b) 流量制御弁 (31) 発電所の機
器類 (34) 所内冷却水
循環ポンプ (39) 所内冷却水
冷却器 (40),(41) 海水の導管(1) First heat medium evaporator (1a), (12a), (39a) Heat transfer tube group (A) Heat medium (2), (10) Body (3) First LNG
Vaporizer (3a), (4a), (11a) U-shaped tube group (4) Second LNG
Vaporizer (5) Heat medium vapor conduit (5i) Heat medium vapor supply port (5θ) Heat medium vapor discharge port (6) Heat medium conduit (6i) Heat medium supply port (6θ) Heat medium discharge port (7) LNG supply Pipe (7i), (8i), (9i) LNG supply port (8), (9) LNG conduit (8θ), (9θ) LNG discharge port (11) Third LNG
Vaporizer (12) Second heat medium evaporator (13) Vaporized NG conduit (13θ) Vaporized NG outlet (14) LNG flow controller (14a) LNG flow detector (14b) LNG flow control valve (15) ) LNG flow signal selector (16a), (16b)
Controller (17) Water flow signal selector (18) Water flow controller (18a) Water flow detector (18b) Water flow control valve (19) Gas turbine intake duct (19i) Air inlet (19θ) ) Air outlet (20) Inlet cooler (20a) Heat transfer tube group with fins (21) Gas turbine equipment (21a) Air compressor (21b) Combustor (21c) Gas turbine (22), (23), (24) ), (26) Water conduit (27), (28), (29), (32) Water conduit (33), (35), (36), (38) Water conduit (22i), (23i) ), (24i) Water supply port (33i), (35i) Water supply port (22θ), (23θ), (24θ) Water discharge port (32θ), (35θ) Water discharge port (25) Inlet cooling water circulation pump ( 30), (37) Temperature detection
Controllers (30a), (30b), (37a) Flow control valve (37b) Flow control valve (31) Power plant equipment (34) Station cooling water circulation pump (39) Station cooling water cooler (40), ( 41) Seawater conduit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牧原 洋 広島市西区観音新町四丁目6番22号 三 菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 吉田 圭二郎 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 矢嶋 春喜 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (56)参考文献 特開 平6−229258(JP,A) 特開 平7−119487(JP,A) 特開 平6−42369(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02C 7/143 F17C 9/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Makihara 4-6-22 Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City Inside Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Keijiro Yoshida 2-5-1 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo No. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Haruki Yajima 2-1-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Works (56) References JP-A-6-229258 (JP, A) JP-A-7-119487 (JP, A) JP-A-6-42369 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02C 7/143 F17C 9/02
Claims (6)
するとともにその熱媒蒸気を冷却し凝縮させるLNG気
化器と;該LNG気化器で冷却され凝縮した前記熱媒液
を水で加熱して蒸発させ前記熱媒蒸気を発生させるとと
もに前記水を冷却する熱媒蒸発器と;該熱媒蒸発器で冷
却された前記水により天然ガス焚きガスタービン複合サ
イクル発電所のガスタービン吸気を冷却する吸気冷却器
と;前記発電所の機器類を冷却するための水を海水によ
って冷却する所内冷却水冷却器と;該所内冷却水冷却器
に前記発電所の機器類を冷却した後の水を冷却する所内
冷却水循環ポンプの水出口を前記所内冷却水冷却器の水
入口に連通する管路と;前記所内冷却水循環ポンプの水
出口を前記所内冷却水冷却器をバイパスして前記発電所
の機器類に連通する管路と;前記吸気冷却器の水出口を
前記熱媒蒸発器の水入口に連通する管路と;前記所内冷
却水循環ポンプの水出口を前記熱媒蒸発器の水入口に連
通する管路と;前記熱媒蒸発器の水出口を前記吸気冷却
器の水入口に連通する管路と;前記熱媒蒸発器の水出口
及び前記吸気冷却器の水出口の少くともいずれか一方を
前記所内冷却水冷却器の水入口及び水出口の少くともい
ずれか一方に連通する管路とを備えたことを特徴とする
天然ガス焚きガスタービン複合サイクル発電所の燃料用
LNG気化装置。1. An LNG vaporizer for heating LNG with a heat medium vapor across a metal wall and cooling and condensing the heat medium vapor; heating the heat medium liquid cooled and condensed by the LNG vaporizer with water A heat medium evaporator for generating the heat medium vapor and cooling the water; and cooling the gas turbine intake of the natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant with the water cooled by the heat medium evaporator. An intake air cooler; an in-plant cooling water cooler for cooling water for cooling the power plant equipment with seawater; and a water after cooling the power plant equipment in the in-plant cooling water cooler. A pipe connecting the water outlet of the in-house cooling water circulation pump to the water inlet of the in-house cooling water cooler; and the power plant equipment by bypassing the in-house cooling water cooler with the water outlet of the in-house cooling water circulation pump. Communicate with kind A pipe connecting a water outlet of the intake air cooler to a water inlet of the heat medium evaporator; and a pipe connecting a water outlet of the in-house cooling water circulation pump to a water inlet of the heat medium evaporator. A pipe connecting the water outlet of the heat medium evaporator to the water inlet of the intake air cooler; and cooling at least one of the water outlet of the heat medium evaporator and the water outlet of the air intake cooler. An LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant, comprising: a pipeline communicating with at least one of a water inlet and a water outlet of a water cooler.
オロエタン〔HFC−134a〕であることを特徴とす
る請求項1記載の天然ガス焚きガスタービン複合サイク
ル発電所の燃料用LNG気化装置。2. The fuel for a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to claim 1, wherein the heat medium is 1,2,2,2-detrafluoroethane [HFC-134a]. LNG vaporizer.
記所内冷却水冷却器の水入口に連通する管路及び前記所
内冷却水循環ポンプの水出口を前記所内冷却水冷却器を
バイパスして前記発電所の機器類に連通する管路の少く
ともいずれか一方に設けられた所内冷却水温度調節用流
量制御弁と、前記発電所の機器類を冷却するための水の
温度を検出する温度検出計と、該温度検出計の検出値に
基づいて前記所内冷却水温度調節用流量制御弁の開度を
調節する手段とを備えたことを特徴とする請求項1また
は請求項2記載の天然ガス焚きガスタービン複合サイク
ル発電所の燃料用LNG気化装置。3. The power generation system, wherein a water outlet of the in-house cooling water circulation pump communicates with a water inlet of the in-house cooling water cooler and a water outlet of the in-house cooling water circulation pump bypasses the in-house cooling water cooler. An in-plant cooling water temperature control flow control valve provided in at least one of the pipelines communicating with the equipment at the station, and a temperature detector for detecting the temperature of water for cooling the equipment at the power plant. 3. The natural gas-fired fuel according to claim 1 or 2, further comprising: means for adjusting an opening of the flow rate control valve for adjusting the temperature of the in-site cooling water based on a value detected by the temperature detector. LNG vaporizer for fuel of gas turbine combined cycle power plant.
器の水入口に連通する管路及び前記所内冷却水循環ポン
プの水出口を前記熱媒蒸発器の水入口に連通する管路の
少くともいずれか一方に設けられた熱媒蒸発器供給水温
度調節用流量制御弁と、前記熱媒蒸発器に供給される水
の温度を検出する温度検出計と、該温度検出計の検出値
に基づいて前記熱媒蒸発器供給水温度調節用流量制御弁
の開度を調節する手段とを備えたことを特徴とする請求
項1、請求項2または請求項3記載の天然ガス焚きガス
タービン複合サイクル発電所の燃料用LNG気化装置。4. A pipe connecting the water outlet of the intake air cooler to a water inlet of the heat medium evaporator and a pipe connecting the water outlet of the in-house cooling water circulation pump to the water inlet of the heat medium evaporator. A flow control valve for adjusting the temperature of water supplied to the heat medium evaporator provided in at least one of the heat medium evaporators, a temperature detector for detecting the temperature of water supplied to the heat medium evaporator, and a detection value of the temperature detector 4. A natural gas-fired gas turbine according to claim 1, further comprising means for adjusting an opening degree of the flow rate control valve for adjusting the temperature of the supply water of the heat medium evaporator based on the flow rate. LNG vaporizer for fuel of combined cycle power plant.
部分には熱媒液相を有する第1熱媒蒸発器胴体内の前記
液相部に収容した第1熱媒蒸発器と;前記第1熱媒蒸発
器の設置位置より高い位置に設置され、上方部分を前記
第1熱媒蒸発器胴体内の熱媒蒸気相に連通する管路で結
ばれ、下方部分を前記第1熱媒蒸発器胴体内の熱媒液相
に連通する管路で結ばれた胴体内に収容した第1LNG
気化器及び第2LNG気化器と;熱媒を封入した胴体内
の上部の熱媒蒸気相部に収容した第3LNG気化器と;
前記熱媒を封入した胴体内の下部の熱媒液相部に収容し
た第2熱媒蒸発器と;前記第1LNG気化器のLNG出
口を前記第2LNG気化器のLNG入口に連通する管路
と;前記第2LNG気化器のLNG出口を前記第3LN
G気化器のLNG入口に連通する管路と;前記第2熱媒
蒸発器の水入口を前記吸気冷却器の水出口、及び前記所
内冷却水循環ポンプの水出口に連通する管路と;前記第
2熱媒蒸発器の水出口を前記第1熱媒蒸発器の水入口に
連通する管路と;前記第1熱媒蒸発器の水出口を前記吸
気冷却器の水入口に連通する管路とを備えたことを特徴
とする請求項1、請求項2、請求項3または請求項4記
載の天然ガス焚きガスタービン複合サイクル発電所の燃
料用LNG気化装置。5. A first heat medium evaporator housed in the liquid phase portion in a first heat medium evaporator body having a heat medium vapor phase in an upper portion and a heat medium liquid phase in a lower portion. Installed at a position higher than the installation position of the first heat medium evaporator, the upper part is connected by a conduit communicating with the heat medium vapor phase in the first heat medium evaporator body, and the lower part is (1) First LNG housed in a body connected by a conduit communicating with a heat medium liquid phase in a body of a heat medium evaporator
A vaporizer and a second LNG vaporizer; a third LNG vaporizer housed in a heat medium vapor phase portion at an upper portion of the body in which the heat medium is sealed;
A second heat medium evaporator accommodated in a lower heat medium liquid phase portion in the body in which the heat medium is sealed; and a pipe connecting an LNG outlet of the first LNG vaporizer to an LNG inlet of the second LNG vaporizer. The LNG outlet of the second LNG vaporizer is connected to the third LNG
A conduit communicating with an LNG inlet of the G vaporizer; a conduit communicating a water inlet of the second heat medium evaporator with a water outlet of the intake air cooler and a water outlet of the in-house cooling water circulation pump; (2) a pipe connecting the water outlet of the heat medium evaporator to the water inlet of the first heat medium evaporator; and a pipe connecting the water outlet of the first heat medium evaporator to the water inlet of the intake air cooler. The LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to any one of claims 1, 2, 3 and 4, characterized by comprising:
制御信号を出力する圧力検出・調節計と、同圧力検出・
調節計の出力信号と水供給量のディマンド信号とを入力
して、そのうちの何れか小さい方の信号を水供給量の設
定信号として出力する水流量信号選択器と、前記第1熱
媒蒸発器に供給される水の流量を検出する水流量検出器
と、同水流量検出器の検出信号と前記水流量信号選択器
の出力信号とを入力して水流量制御信号を出力する水流
量調節計と、同水流量調節計の出力信号により制御され
る前記第1熱媒蒸発器への水供給量制御弁とで構成され
る水供給量制御手段と;前記第1熱媒蒸発器内の圧力を
検出して制御信号を出力する圧力検出・調節計と、同圧
力検出・調節計の出力信号とLNG供給量のディマンド
信号とを入力して、そのうちの何れか小さい方の信号を
LNG供給量の設定信号として出力するLNG流量信号
選択器と、前記第1LNG気化器に供給されるLNGの
流量を検出するLNG流量検出器と、同LNG流量検出
器の検出信号と前記LNG流量選択器の出力信号とを入
力してLNG流量制御信号を出力するLNG流量調節計
と、前記第1LNG気化器のLNG入口に設けられ前記
LNG流量調節計の出力信号により制御されるLNG流
量制御弁とで構成されるLNG供給量制御手段とを備え
たことを特徴とする請求項5記載の天然ガス焚きガスタ
ービン複合サイクル発電所の燃料用LNG気化装置。6. A pressure detection / controller for detecting a pressure in the first heat medium evaporator and outputting a control signal,
A water flow signal selector for inputting an output signal of a controller and a demand signal of a water supply amount and outputting a smaller one of them as a water supply amount setting signal; and the first heat medium evaporator A water flow detector for detecting the flow rate of water supplied to the water flow controller, and a water flow controller for inputting a detection signal of the water flow detector and an output signal of the water flow signal selector to output a water flow control signal Water supply amount control means comprising: a water supply amount control valve to the first heat medium evaporator controlled by an output signal of the water flow controller; and a pressure in the first heat medium evaporator. A pressure detection / controller that detects and outputs a control signal, and an output signal of the pressure detection / controller and a demand signal of the LNG supply amount, and the smaller one of the signals is used as the LNG supply amount. An LNG flow signal selector for outputting as a setting signal of An LNG flow detector for detecting a flow rate of LNG supplied to the LNG vaporizer; an LNG flow rate for inputting a detection signal of the LNG flow rate detector and an output signal of the LNG flow rate selector to output an LNG flow rate control signal An LNG supply amount control means including a controller and an LNG flow control valve provided at an LNG inlet of the first LNG vaporizer and controlled by an output signal of the LNG flow controller is provided. An LNG vaporizer for fuel of a natural gas-fired gas turbine combined cycle power plant according to claim 5.
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