JP4009426B2

JP4009426B2 - Ｂｏｇ圧縮機の起動時の運転制御方法

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Publication number: JP4009426B2
Application number: JP2001007478A
Authority: JP
Inventors: 見治名倉
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2001-01-16
Filing date: 2001-01-16
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2021-01-16
Also published as: JP2002213366A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するタンク内で自然気化して発生したボイルオフガス（ＢｏｉｌｏｆｆＧａｓ、以下、ＢＯＧと称する。）を圧縮し昇圧してプラントに供給するためのＢＯＧ圧縮機の運転制御方法に係り、詳しくは、ＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、その吐出ガス温度が該圧縮機の運転許容温度を超えないように吐出ガス温度を制御するためのＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＮＧ基地は、ＬＮＧ貯蔵タンク内に貯留されたＬＮＧをＬＮＧポンプを用いて蒸発器に供給し、該蒸発器内のＬＮＧを海水などを用いて気化させ、天然ガスとして発電プラントや都市ガス設備に送出している。このＬＮＧ基地では、ＬＮＧ貯蔵タンク内で自然気化して発生したＢＯＧをＢＯＧ圧縮機によって前記各設備への天然ガスの送出圧力まで昇圧し、前記蒸発器から出力されるメインの天然ガスに合流させて前記各設備に送出している。
【０００３】
前記ＢＯＧ圧縮機では、ＢＯＧを断熱圧縮するので圧縮率が高くなるとＢＯＧの温度が上昇する。特に、ＢＯＧ圧縮機の起動時には、ＬＮＧ貯蔵タンクより導出されたＢＯＧの温度が常温近くまで上昇し、ＢＯＧ圧縮機吸入ガス温度が常温近くの高い温度（例えば３０℃）に昇温しており、これをそのまま圧縮する状態が続くと、例えば吐出圧力が０．９ＭＰａの場合、ＢＯＧ圧縮機吐出ガス温度が３００℃程度まで上昇し圧縮機運転許容温度例えば１８０℃を超えてしまい運転ができなくなる。
【０００４】
このようなＢＯＧ圧縮機の起動時における不具合を回避するために、低温ガス圧縮機の運転制御方法として、特開平４−１２１７８号公報に示されるものが提案されている。この運転制御方法は、ＢＯＧ圧縮機として２段のＢＯＧ多段圧縮機を用いるとともに、低圧段側圧縮部の吐出ガス温度を検出し、この温度が常温（例えば２０℃）より高いときには、低圧段側圧縮部から吐出されるＢＯＧを冷却器に通してこのＢＯＧを冷却してから高圧段側圧縮部に供給することにより、高圧段側圧縮部の吐出ガス温度が運転許容温度を超えないようにするものである。以下、前記公報記載のものを図５によって説明する。
【０００５】
図５において、液化天然ガス（ＬＮＧ）１のＬＮＧ貯蔵タンク２にはＬＮＧ取出ライン３が接続され、そのライン３にＬＮＧポンプ４が接続されるとともに海水などでＬＮＧを蒸発させる蒸発器５が接続され、そのガスの移送ライン６が、例えば発電プラントのガスタービンなどに接続される。
【０００６】
ＬＮＧ貯蔵タンク２の頂部には、ＢＯＧ払出ライン７が接続され、そのＢＯＧ払出ライン７にＢＯＧ多段圧縮機８が接続される。ＢＯＧ多段圧縮機８は、低圧段側圧縮部９と高圧段側圧縮部１０とを１台のモータ１１で同時に駆動するようになっている。ＢＯＧ払出ライン７は低圧段側圧縮部９の吸入側に接続され、低圧段側圧縮部９の吐出側と高圧段側圧縮部１０の吸入側とが吐出ライン１２で接続され、その吐出ライン１２の途中に三方弁１３が接続されている。この三方弁１３は、その出口側が吐出ライン１２と接続する切換ポート１３ａと、バイパスライン１４と接続する切換ポート１３ｂを有する。バイパスライン１４には冷却器１５が接続され、その下流側が吐出ライン１２に接続される。冷却器１５は、海水等の冷却水が通る冷却管１６を有する。またＢＯＧ多段圧縮機８の高圧段側圧縮部１０の吐出側の吐出ライン１７は、合流部１８を介してガス移送ライン６に接続される。
【０００７】
ＬＮＧ貯蔵タンク２には、そのタンク２内のガス圧を検出する圧力検出器１９が設けられ、その検出値が制御装置２０に入力される。他方、ＢＯＧ多段圧縮機８の低圧段側圧縮部９の吐出ガス温度は、その吐出ライン１２に設けた温度検出器２１で検出され、その検出値が制御装置２０に入力される。また三方弁１３の切換ポート１３ａ，１３ｂは制御弁２２で切り換えられ、その制御弁２２が制御装置２０で開閉制御される。
【０００８】
制御装置２０は、圧力検出器１９で検出されるタンク２内のガス圧が設定圧を超えたならＢＯＧ多段圧縮機８を起動して運転し、ガス圧が所定値まで下がったなら圧縮機８を停止する。
【０００９】
また、この圧縮機８の起動時（運転開始時）において、制御装置２０は、温度検出器２１により低圧段側圧縮部９の吐出ガス温度を検出し、その温度が常温（例えば２０℃）より高い時、制御弁２２を開閉制御して三方弁１３の出口ポートを切換ポート１３ｂにする。ＢＯＧ払出ライン７からのＢＯＧは、低圧段側圧縮部９で圧縮され、三方弁１３の切換ポート１３ｂにて吐出ライン１２より分岐してバイパスライン１４に流れ、冷却器１５で冷却された後、吐出ライン１２に合流して高圧段側圧縮部１０に入り、そこで圧縮された後、吐出ライン１７から合流部１８を経て移送ライン６の天然ガスと共にプラントに供給される。ＢＯＧ払出ライン７からのＢＯＧの温度が常温近くの場合、低圧段側圧縮部９の吐出ガス温度は例えば１５０℃程度となるが、これを冷却器１５で常温まで冷却することで、高圧段側圧縮部１０の吐出ガス温度は、許容温度である例えば１８０℃を超えることがない。したがって、ＬＮＧ貯蔵タンク２の圧力によってはＢＯＧ多段圧縮機８の運転開始から直ちに容量制御を行っても全く支障がなく、ＬＮＧ貯蔵タンク２内の圧力制御が容易になる。
【００１０】
その後、制御装置２０は、低圧段側圧縮部９からの吐出ガスの温度が２０℃以下に低下した時に、制御弁２２を開閉制御して三方弁１３の出口ポートを切換ポート１３ａに切り換え、これにより低圧段側圧縮部９からの吐出ガスを吐出ライン１２より直接、高圧段側圧縮部１０へ供給するようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前述した従来の運転制御方法では、ＢＯＧ多段圧縮機の低圧段側圧縮部の吐出ガスの温度を検出し、低圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた設定温度より高いとき、低圧段側圧縮部から吐出されるＢＯＧを冷却器に通すようにしたものであるから、供給先のガス需要量の変動などに起因して高圧段側圧縮部吐出ガス圧力が変動した場合には、低圧段側圧縮部の吐出ガス温度が同じであっても高圧段側圧縮部の吐出ガス温度が変動するため、高圧段側圧縮部の吐出ガス温度がＢＯＧ多段圧縮機の運転許容温度を超えてしまうことが発生する恐れがあった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、ＬＮＧから発生するＢＯＧを吸入・圧縮して昇圧するＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、高圧段側圧縮部の吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる、ＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本願に係る第１の発明（請求項１に係る発明）は、液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度と低圧段側圧縮部の吸入ガスの温度とを検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから低圧段側圧縮部吸入ガスの検出温度が予め定められた第２の設定温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法である。
【００１４】
第２の発明（請求項２に係る発明）は、液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、低圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、及び冷却器の入口の冷媒温度をそれぞれ検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから冷却器上流側における低圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が冷却器入口の冷媒の検出温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法である。
【００１５】
第３の発明（請求項３に係る発明）は、液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、冷却器の入口の冷媒温度、及び該冷却器の出口の冷媒温度をそれぞれ検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから冷却器出口の冷媒の検出温度が該冷却器入口の冷媒の検出温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法である。
【００１６】
ＬＮＧから発生するＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機にて多段圧縮して昇圧されたＢＯＧを得る場合、ＬＮＧ貯蔵タンクより導出されてＢＯＧ多段圧縮機に吸入されるＢＯＧの温度（低圧段側圧縮部吸入ガス温度）は、ＢＯＧ多段圧縮機の起動時点では高い温度（例えば３０℃）に昇温しており、圧縮機起動後、時間の経過とともに徐々に下がり一定値（例えばマイナス１３０℃）に落ち着く（図２の温度曲線Ａ参照）。
【００１７】
第１の発明においては、ＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、高圧段側圧縮部の吐出ガス（以下、単に高圧段側吐出ガスという。）の温度と低圧段側圧縮部の吸入ガス（以下、単に低圧段側吸入ガスという。）の温度とを検出する。そして、低圧段側圧縮部の吐出ガス（以下、低圧段側吐出ガスという。）を冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給するというＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１（例えば１００℃）以上になると開始し、時間の経過とともに低下する低圧段側吸入ガスの検出温度が予め定められた第２の設定温度Ｔ２（例えばマイナス９０℃）以下になると停止し、それ以後は、低圧段側吐出ガスを冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給する。これにより、従来方法とは違って直接に制御の目的である高圧段側圧縮部の吐出ガス温度を検出し、この検出温度と第１の設定温度Ｔ１との比較結果に基づいてＢＯＧ冷却動作を行うことで高圧段側圧縮部の吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。
【００１８】
第２の発明においては、ＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、高圧段側吐出ガスの温度、低圧段側吐出ガスの温度、及び冷却器入口の冷媒温度をそれぞれ検出する。そして、ＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１（例えば１００℃）以上になると開始し、時間の経過とともに温度低下する冷却器上流側における低圧段側吐出ガスの検出温度（図２の温度曲線Ｂにおける二点鎖線部分参照）が冷却器入口の冷媒の検出温度以下になると停止し、それ以後は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給する。これにより第１の発明と同様に、直接に制御の目的である高圧段側吐出ガス温度を検出し、この検出温度と第１の設定温度Ｔ１との比較結果に基づいてＢＯＧ冷却動作を行うことで高圧段側吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。
【００１９】
ここで、低圧段側圧縮部の吐出ガスを冷却するための冷却器には、通常、冷媒として海水、工業用水などが使用されている。このため、冷却器の冷媒温度は季節要因などによりある範囲、例えば５〜３０℃で変動する。第２の発明では、冷却器上流側における低圧段側吐出ガスの検出温度が冷却器入口の冷媒の検出温度以下になると、低圧段側吐出ガスを冷却器に通すことを停止するようにしているので、低圧段側圧縮部の吐出ガスがこれを冷却器に通すことで逆に加温されるようなことがない。後述の第３の発明も、この点を考慮して構成されている。
【００２０】
第３の発明においては、ＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、冷却器入口の冷媒温度、及び該冷却器出口の冷媒温度をそれぞれ検出する。そして、ＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１（例えば１００℃）以上になると開始し、冷却器出口の冷媒の検出温度が該冷却器入口の冷媒の検出温度以下になると停止し、それ以後は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給する。これにより第１、第２の発明と同様に、高圧段側吐出ガスの温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。また、ＢＯＧ冷却動作を、冷却器出口の冷媒温度が冷却器入口の冷媒温度以下になると、つまり、冷却器に入る低圧段側吐出ガスの温度が該冷却器入口の冷媒温度より下がると直ちに停止するようにしているので、低圧段側圧縮部の吐出ガスがこれを冷却器に通すことで逆に加温されるようなことがない。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は第１の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。ここで、この実施の形態において、前記図５に示される従来方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備と同一部分には図５と同一の符号を付して説明を省略する。
【００２２】
図１において、ＬＮＧ貯蔵タンク２の頂部とＢＯＧ多段圧縮機８の低圧段側圧縮部９の吸入口とを接続するＢＯＧ払出ライン７において、低圧段側圧縮部９上流側の位置には、低圧段側圧縮部９の吸入ガス（ＢＯＧ）の温度を検出する温度検出器３２が設けられている。この温度検出器３２による検出温度は制御装置３０に入力される。また、ＢＯＧ多段圧縮機８の高圧段側圧縮部１０の吐出口とガス移送ライン６の途中に設けられた合流部１８とを接続する吐出ライン１７において、高圧段側圧縮部１０下流側の位置には、高圧段側圧縮部１０の吐出ガス（ＢＯＧ）の温度を検出する温度検出器３１が設けられている。この温度検出器３１による検出温度は制御装置３０に入力される。
【００２３】
制御装置３０は、圧力検出器１９で検出されるＬＮＧ貯蔵タンク２内のガス圧が設定圧を超えたならＢＯＧ多段圧縮機８を起動して運転し、ガス圧が所定値まで下がったなら圧縮機８を停止する。そして、このＢＯＧ多段圧縮機８の起動時において、制御装置３０は、後述する方法に従って、制御弁２２を開閉制御して三方弁１３の出口ポートを切り換えるように構成されている。
【００２４】
次に、前記処理設備において実施される第１の発明による運転制御方法について、図２をも参照しながら説明する。図２は本発明の運転制御方法における起動直後の各部のＢＯＧ温度の経時変化を示す図であって、温度曲線Ａは低圧段側吸入ガス温度、温度曲線Ｂは冷却器下流側位置Ｐ１における低圧段側吐出ガス温度、温度曲線Ｃは高圧段側吐出ガス温度を示す。
【００２５】
制御装置３０では、予め、第１の設定温度Ｔ１と第２の設定温度Ｔ２とが経験上得られた最適値に設定されている。ＢＯＧ冷却動作を開始するか否かを決定するための第１の設定温度Ｔ１は、本例では１００℃に設定されている。また、ＢＯＧ冷却動作を停止するか否かを決定するための第２の設定温度Ｔ２は、本例ではマイナス９０℃に設定されている。
【００２６】
ＢＯＧ多段圧縮機８が起動されると、低圧段側圧縮部９の吸入ガス温度（ＬＮＧ貯蔵タンク２から導出されたＢＯＧ温度）は、図２の温度曲線Ａに示すように、ごく短時間ほぼ起動時の値を保った後に徐々に低下する。そして、ＢＯＧ冷却動作を行わない場合、高圧段側圧縮部１０に供給される低圧段側吐出ガスの温度は、図２の温度曲線Ｂにおける二点鎖線で示すように、起動時の値から出発して一旦ピーク温度まで上昇してから前記温度曲線Ａの変化に従って徐々に低下することになる。これに伴って、ＢＯＧ冷却動作を行わない場合の高圧段側吐出ガスの温度は、図２の温度曲線Ｃにおける二点鎖線で示すように、起動時の値から出発して運転許容温度Ｔｈを超えて一旦ピーク温度まで上昇してから徐々に低下することになる。
【００２７】
さて、ＢＯＧ多段圧縮機８が起動されると、制御装置３０は、温度検出器３１で検出された高圧段側吐出ガスの検出温度と第１の設定温度Ｔ１とを比較する。図２に示すように、本例では、起動直後のごく短期間は高圧段側吐出ガスの検出温度が第１の設定温度Ｔ１よりも低いので、この期間、低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、三方弁１３の切換ポート１３ａより吐出ライン１２を経て高圧段側圧縮部１０に供給される。そして、高圧段側吐出ガスの検出温度が第１の設定温度Ｔ１以上になると、ＢＯＧ冷却動作が開始されて、低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、三方弁１３の切換ポート１３ｂよりバイパスライン１４に流れて冷却器１５で冷却された後、高圧段側圧縮部１０に供給される。
【００２８】
これにより、高圧段側圧縮部１０に供給される低圧段側吐出ガスの温度は、図２の温度曲線Ｂに示すように、その温度上昇が抑制されてほぼ起動時の値にてほぼ一定に保たれる。その結果、高圧段側吐出ガスの温度は、図２の温度曲線Ｃに示すように、第１の設定温度Ｔ１を超えて短期間上昇するもののその上昇が運転許容温度Ｔｈ（本例では１８０℃）以下に抑制されて止まりしばらくの間ほぼ一定の値を保つこととなる。
【００２９】
そして、低圧段側吸入ガス温度は、前述したように徐々に低下する。制御装置３０は、温度検出器３２で検出された低圧段側吸入ガスの検出温度と第２の設定温度Ｔ２とを比較し、比較の結果、低圧段側吸入ガスの検出温度が第２の設定温度Ｔ２に達すると、三方弁１３のポート切換えを行ってＢＯＧ冷却動作を停止する。これにより低圧段側吸入ガス温度が第２の設定温度Ｔ２以下になると、低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、その途中に設けられた三方弁１３の切換ポート１３ａを通る吐出ライン１２により送られて、冷却器１５を通さずにそのまま高圧段側圧縮部１０に供給される。ＢＯＧ冷却動作を停止した以後は、低圧段側吸入ガス温度と低圧段側吐出ガス温度とはさらに徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となり、また、高圧段側吐出ガス温度もわずかの時間遅れの後に徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となる。
【００３０】
このようにＢＯＧ多段圧縮機８の起動時において、この実施形態の方法によれば、従来方法とは違って直接に制御の目的である高圧段側吐出ガス温度を検出し、低圧段側吐出ガスを冷却器１５にて冷却するＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１以上になると開始し、低圧段側吸入ガスの検出温度が予め定められた第２の設定温度Ｔ２以下になると停止するようにしたので、供給先のガス需要量の変動などに起因して高圧段側吐出ガス温度が大きく変動するような場合でも、高圧段側吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。
【００３１】
次に、第２の発明の実施形態について説明する。図３は第２の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。ここで、この実施の形態において、前記図５に示される従来方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備と同一部分には図５と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３２】
図３において、吐出ライン１２における低圧段側圧縮部９と三方弁１３との間の位置には、冷却器１５上流側における低圧段側吐出ガス温度を検出する温度検出器３３が設けられている。また、バイパスライン１４の冷却器１５に冷却水（本例では海水）を流す冷却管１６において、冷却器１５入口側（冷却器１５上流側）の位置には、冷却器１５入口の冷却水温度を検出する温度検出器３４が設けられている。これらの温度検出器３３，３４による検出温度は制御装置３０’に入力される。制御装置３０’は、予め第１の設定温度Ｔ１（本例では１００℃）が入力されており、後述する方法に従って制御弁２２を開閉制御して三方弁１３の出口ポートを切り換えるように構成されている。
【００３３】
次に、前記処理設備において実施される第２の発明による運転制御方法について説明する。ＢＯＧ多段圧縮機８が起動されると、制御装置３０’は、温度検出器３１で検出された高圧段側吐出ガスの検出温度と第１の設定温度Ｔ１とを比較する。そして、高圧段側吐出ガスの検出温度が第１の設定温度Ｔ１以上になると、ＢＯＧ冷却動作が開始される。すなわち、低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、三方弁１３の切換ポート１３ｂにて吐出ライン１２より分岐しバイパスライン１４に流れて冷却器１５で冷却された後、吐出ライン１２に合流して高圧段側圧縮部１０に供給される。これにより高圧段側吐出ガスの温度は、第１の設定温度Ｔ１を超えて短期間上昇するもののその上昇が運転許容温度Ｔｈ（本例では１８０℃）以下に抑制されて止まりしばらくの間ほぼ一定の値を保つこととなる。
【００３４】
そして、冷却器１５上流側における低圧段側吐出ガスの温度は、低圧段側吸入ガス温度が起動後に徐々に低下することに伴ってこれと同様に徐々に低下する（図２の温度曲線Ｂの二点鎖線部分を参照）。制御装置３０’は、温度検出器３３によって検出された冷却器１５上流側における低圧段側吐出ガス温度と、冷却器１５入口における冷却水の検出温度とを比較し、比較の結果、冷却器１５に入る低圧段側吐出ガスの温度が該冷却器１５に導入される冷却水の温度より下がると、三方弁１３のポート切換えを行ってＢＯＧ冷却動作を停止する。これにより低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、その途中に設けられた三方弁１３の切換ポート１３ａを通る吐出ライン１２により送られて、冷却器１５を通さずにそのまま高圧段側圧縮部１０に供給される。ＢＯＧ冷却動作を停止した以後は、低圧段側吸入ガス温度と低圧段側吐出ガス温度とはさらに徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となり、また、高圧段側吐出ガス温度もわずかの時間遅れの後に徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となる。
【００３５】
このようにＢＯＧ多段圧縮機８の起動時において、この実施形態の方法によれば、従来方法とは違って直接に制御の目的である高圧段側吐出ガス温度を検出し、低圧段側吐出ガスを冷却器１５にて冷却するＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１以上になると開始し、冷却器上流側における低圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が冷却器入口の冷媒の検出温度以下になると停止するようにしたので、第１の発明と同様に、供給先のガス需要量の変動などに起因して高圧段側吐出ガス温度が大きく変動するような場合でも、高圧段側吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。
【００３６】
また、前記の通り、冷却器１５に入る低圧段側圧縮部吐出ガスの温度が該冷却器１５に導入される冷却水の温度より下がると、三方弁１３のポート切換えを行って低圧段側圧縮部吐出ガスを冷却器１５に通すことを停止するようにしているので、この低圧段側圧縮部吐出ガスがこれを冷却器１５に通すことで逆に加温されるようなことがない。ところで、冷却器１５の冷媒温度（冷却水温度）は季節要因により、ある範囲、例えば５〜３０℃で変動する。低圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め一定値に定められた設定温度である例えば３０℃より高いか否かでもって、低圧段側圧縮部吐出ガスを冷却器１５に通すか否かを判断させている従来方法では、冷媒温度が低い状態であるにもかかわらず、低圧段側圧縮部吐出ガスを冷却器１５に通さない事態があり得た。これに対して、この第２の発明による方法では、そのような事態は回避され、季節要因などによる冷却器１５の冷媒温度の変動にかかわらず、十分な低圧段側圧縮部吐出ガスの冷却を行うことが可能となる。一般に、圧縮機はその吸込みガスの温度が低いほど、その処理しうるガス量が多くなるので、この第２の発明による方法によると、ＢＯＧ多段圧縮機８の、圧縮機としての効率の向上を図ることができる。
【００３７】
次に、第３の発明の実施形態について説明する。図４は第３の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。ここで、この実施の形態において、前記図５に示される従来方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備と同一部分には図５と同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
図４において、バイパスライン１４の冷却器１５に冷却水（本例では海水）を流す冷却管１６において、冷却器１５入口側の位置には、冷却器１５入口の冷却水温度を検出する温度検出器３４が設けられている。また、冷却器１５出口側の位置には、冷却器１５出口の冷却水温度を検出する温度検出器３５が設けられている。これらの温度検出器３４，３５による検出温度は制御装置３０”に入力される。制御装置３０”は、予め第１の設定温度Ｔ１（本例では１００℃）が入力されており、後述する方法に従って制御弁２２を開閉制御して三方弁１３の出口ポートを切り換えるように構成されている。
【００３９】
次に、前記処理設備において実施される第３の発明による運転制御方法について説明する。ＢＯＧ多段圧縮機８が起動されると、制御装置３０”は、温度検出器３１で検出された高圧段側吐出ガスの検出温度と第１の設定温度Ｔ１とを比較する。そして、高圧段側吐出ガスの検出温度が第１の設定温度Ｔ１以上になると、ＢＯＧ冷却動作が開始される。すなわち、低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、三方弁１３の切換ポート１３ｂにて吐出ライン１２より分岐しバイパスライン１４に流れて冷却器１５で冷却された後、吐出ライン１２に合流して高圧段側圧縮部１０に供給される。これにより高圧段側吐出ガスの温度は、第１の設定温度Ｔ１を超えて短期間上昇するもののその上昇が運転許容温度Ｔｈ（本例では１８０℃）以下に抑制されて止まりしばらくの間ほぼ一定の値を保つこととなる。
【００４０】
そして、冷却器１５上流側における低圧段側吐出ガスの温度は、低圧段側吸入ガス温度が起動後に徐々に低下することに伴ってこれと同様に徐々に低下する（図２の温度曲線Ｂの破線部分を参照）。制御装置３０”は、冷却器１５入口における冷却水の検出温度と該冷却器１５出口における冷却水の検出温度とを比較し、比較の結果、冷却器１５出口の冷却水温度が冷却器１５入口の冷却水温度以下になると、つまり、冷却器１５に入る低圧段側吐出ガスの温度が該冷却器１５に導入される冷却水の温度より下がると、三方弁１３のポート切換えを行ってＢＯＧ冷却動作を停止する。これにより低圧段側圧縮部９の吐出ガスは、その途中に設けられた三方弁１３の切換ポート１３ａを通る吐出ライン１２により送られて、冷却器１５を通さずにそのまま高圧段側圧縮部１０に供給される。ＢＯＧ冷却動作を停止した以後は、低圧段側吸入ガス温度と低圧段側吐出ガス温度とはさらに徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となり、また、高圧段側吐出ガス温度もわずかの時間遅れの後に徐々に下がって所定の一定範囲の値を保つ安定状態となる。
【００４１】
このようにＢＯＧ多段圧縮機８の起動時において、この実施形態の方法によれば、従来方法とは違って直接に制御の目的である高圧段側吐出ガス温度を検出し、低圧段側吐出ガスを冷却器１５にて冷却するＢＯＧ冷却動作を、高圧段側吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度Ｔ１以上になると開始し、冷却器出口の冷却水の検出温度が該冷却器入口の冷却水の検出温度以下になると停止するようにしたので、前記第１の発明、第２の発明と同様に、供給先のガス需要量の変動などに起因して高圧段側吐出ガス温度が大きく変動するような場合でも、高圧段側吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止できる。
【００４２】
そして、この第３の発明による運転制御方法によると、前記した第２の発明による運転制御方法と同様に、低圧段側圧縮部吐出ガスがこれを冷却器１５に通すことで逆に加温されるようなことがない。また、季節要因などによる冷却器１５の冷媒温度の変動にかかわらず、十分な低圧段側圧縮部吐出ガスの冷却を行うことが可能となり、ＢＯＧ多段圧縮機８の、圧縮機としての効率の向上を図ることができる。
【００４３】
なお、前記した３つの実施の形態において、低圧段側圧縮部９の入側（上流側）位置に、ロード量（吸気量）を調節するアンローダが設けられる場合がある。この場合には、ロード量を減らすようにすると、低圧段側圧縮部９及び高圧段側圧縮部の各吐出ガス温度については、それぞれ上昇する傾向があって、起動時における温度曲線の立上がりが急峻になる。そのため、アンローダのロード量調節信号に基づいて第１の設定温度Ｔ１の設定値を自動的に増減可能に構成し、ロード量を減少させるときには、第１の設定温度Ｔ１の値を下げることにより、ＢＯＧ多段圧縮機８の起動時において早い段階でＢＯＧ冷却動作を開始するように構成してもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べたように、本願発明によるＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法によれば、ＬＮＧから発生するＢＯＧを吸入・圧縮して昇圧するＢＯＧ多段圧縮機の起動時において、高圧段側圧縮部の吐出ガス温度が運転許容温度を超えることを確実に防止することができ、故障のない安定したＢＯＧ圧縮機の運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。
【図２】本発明の運転制御方法における起動直後の各部のＢＯＧ温度の経時変化を示す図である。
【図３】第２の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。
【図４】第３の発明による運転制御方法が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。
【図５】従来技術が適用されるＬＮＧ及びＢＯＧの処理設備の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…液化天然ガス２…貯蔵タンク３…ＬＮＧ取出ライン４…ＬＮＧポンプ５…蒸発器６…ガス移送ライン７…ＢＯＧ払出ライン８…ＢＯＧ多段圧縮機９…低圧段側圧縮部１０…高圧段側圧縮部１１…モータ１２…吐出ライン１３…三方弁１３ａ，１３ｂ…切換ポート１４…バイパスライン１５…冷却器１６…冷却管１７…吐出ライン１８…合流部１９…圧力検出器２２…制御弁３０，３０’，３０”…制御装置３１，３２，３３，３４，３５…温度検出器

Claims

液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度と低圧段側圧縮部の吸入ガスの温度とを検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから低圧段側圧縮部吸入ガスの検出温度が予め定められた第２の設定温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法。
液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、低圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、及び冷却器の入口の冷媒温度をそれぞれ検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから冷却器上流側における低圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が冷却器入口の冷媒の検出温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法。
液化天然ガスの貯蔵タンクからのＢＯＧをＢＯＧ多段圧縮機で圧縮し昇圧してプラントに供給するＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法において、高圧段側圧縮部の吐出ガスの温度、冷却器の入口の冷媒温度、及び該冷却器の出口の冷媒温度をそれぞれ検出し、高圧段側圧縮部吐出ガスの検出温度が予め定められた第１の設定温度以上となってから冷却器出口の冷媒の検出温度が該冷却器入口の冷媒の検出温度以下に低下するまでの期間は、低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通して高圧段側圧縮部に供給し、この期間以外は低圧段側圧縮部の吐出ガスを前記冷却器を通さずにそのまま高圧段側圧縮部に供給することを特徴とするＢＯＧ圧縮機の起動時の運転制御方法。