JP4134373B2 - 低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火力発電所のＬＮＧ（液化天然ガス）基地では、ＬＮＧ船からＬＮＧ貯槽へＬＮＧが荷揚げされ、このＬＮＧ貯槽内でＬＮＧが常時気化し、気化ガス（ボイルオフガス）を発生する。この気化ガスはターボ圧縮機と複数台のレシプロ圧縮機で吸引圧縮され、火力発電所のガスタービンまたはボイラに供給される。
【０００３】
ＬＮＧ貯槽内での気化ガスの発生量は、ＬＮＧ船からＬＮＧ貯槽にＬＮＧを荷揚げするときに最大となり、荷揚げが終了すると、荷揚げ時の約２０〜３０％に減少する。気化ガスの発生量は更に、外気温度や気圧の変化によっても増減する。このような気化ガスの発生量の変動に応じて、レシプロ圧縮機の運転台数が調節される。
【０００４】
レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管が他の吸引ヘッダー母管から配管系統的に分離している場合、気化ガス発生量の減少に合わせてこの吸引ヘッダー母管のレシプロ圧縮機が全て停止させられると、吸引ヘッダー母管の温度が常温まで上昇する。この状態で、気化ガス発生量の増大に合わせてレシプロ圧縮機を再び起動させようとすると、レシプロ圧縮機の第１段のシリンダの後でガス温度が異常に上昇し、後続のシリンダのシールリング等の材料規定値を上回るため、圧縮機を起動することが不可能である。
【０００５】
そのため従来は、レシプロ圧縮機の第１段のシリンダと第２段のシリンダの間にインタークーラを配置し、第１段のシリンダで圧縮され高温になったガスをこのインタークーラによって冷却していた。
また、インタークーラを備えていない場合は、最低１台のレシプロ圧縮機を常時運転し、吸引ヘッダー母管を低温状態に冷却しておくことにより、レシプロ圧縮機の起動を可能にすることが行われている。この場合、常時運転するレシプロ圧縮機の運転時間と他の圧縮機の運転時間が異なるので、実際の運転のときのレシプロ圧縮機の運用が制約され、かつ台数制御ロジックが変則となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術の欠点に鑑み、本発明の課題は、インタークーラーを必要とせず、かつ吸引ヘッダー母管冷却のためにレシプロ圧縮機を常時運転する必要がない、低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明による設備は、高圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部を、接続管を介して低圧貯槽に接続し、この接続管に調節弁を設けたことを特徴とする。本発明による設備は更に、高圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部と、低圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部とを、接続管を介して互いに接続し、この接続管に調節弁を設けたことを特徴とする。この場合、調節弁は好ましくは接続管または吸引ヘッダー母管の温度に基づいて制御される。
【０００８】
【作用】
本発明による低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備の場合には、高圧貯槽と低圧貯槽の圧力差により、低温ガスが、高圧貯槽からレシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管と接続管を経て低圧貯槽に流れることにより、吸引ヘッダー母管が冷却され、低温状態に保たれる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、図を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。図１と図２は本発明の第１と第２の実施の形態による低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備を、火力発電所の液化天然ガス（ＬＮＧ）基地に適用した例を示している。
【００１０】
図１において、１，２はそれぞれ、ＬＮＧ船から荷揚げされたＬＮＧを貯蔵するための高圧貯槽と低圧貯槽である。この高圧貯槽１と低圧貯槽２内でＬＮＧが蒸発して気化ガス（ボイルオフガス）を発生する。このボイルオフガスを吸引圧縮するために、高圧貯槽１と低圧貯槽２にはそれぞれ、吸引ヘッダー母管３，４を介してレシプロ圧縮機５，６，１６，１７とターボ圧縮機が接続されている（このターボ圧縮機は図示を省略してある）。このターボ圧縮機またはレシプロ圧縮機５，６，１６，１７で圧縮されたボイルオフガスは、管７を経て火力発電所のボイラまたはガスタービンに燃料として供給される。
【００１１】
高圧貯槽１と低圧貯槽２内では、前述のように荷揚げされたＬＮＧからボイルオフガスが発生し、圧力が上昇する。貯槽１，２に接続されたターボ圧縮機とレシプロ圧縮機５，６，１６，１７の出力または運転台数を調節することにより、貯槽１，２からのボイルオフガスの流出が調節され、ひいては貯槽１，２内のボイルオフガスの圧力が調節される。貯槽１は例えば約１２００ｍｍＨ₂ Ｏの比較的に高い圧力に保たれ、貯槽２は、貯槽１よりも低い圧力、例えば約６００ｍｍＨ₂ Ｏに保たれる。
【００１２】
レシプロ圧縮機５，６は比較的に長い（数百メートルの）吸引ヘッダー母管３に分岐接続されている。図示ではレシプロ圧縮機５，６は２台配置されているが、台数は任意に選択可能である。レシプロ圧縮機５，６はそれぞれ、複数個のシリンダを備え、多段式構造となっている。第１段のシリンダ８，９は並列に２個配置され、第２段と第３段のシリンダ１０，１１は直列に配置されている。第１段のシリンダ８，９と第２段のシリンダ１０の間には、従来はインタークーラーが設けられていたが、図示の実施の形態では配置されていない。
【００１３】
吸引ヘッダー母管３の端部１２は接続管１３を介して低圧貯槽２に接続されている。更に、この接続管１３には調節弁１４が設けられ、この調節弁は接続管１３の温度を測定する温度センサ１５によって制御される。
上記の低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備の場合には、高圧貯槽１と低圧貯槽２の圧力差によって、高圧貯槽１内の低温のボイルオフガスが吸引ヘッダー母管３と接続管１３を経て低圧貯槽２に流れ、吸引ヘッダー母管３を冷却する。その際、温度センサ１５が接続管１３の温度に基づいて調節弁１４を制御し、ボイルオフガスの流量を調節するので、吸引ヘッダー母管３は例えば−１００°Ｃの低温状態に自動的に保持される。従って、貯槽１内のボイルオフガスの発生量の増大に応じて、レシプロ圧縮機５，６をいつでも起動することができる。
【００１４】
図２に示した第２の実施の形態による設備は、高圧貯槽１のレシプロ圧縮機５，６用吸引ヘッダー母管３の端部１２が、接続管１３′を介して、低圧貯槽２のレシプロ圧縮機１６′，１７′用吸引ヘッダー母管４′の端部１８に接続されている。更に、温度センサ１５′が吸引ヘッダー母管４′にも設けられている。
この第２の実施の形態による設備の場合、高圧貯槽１内のボイルオフガスは圧力差によって、吸引ヘッダー母管３と接続管１３′と吸引ヘッダー母管４′とを経て低圧貯槽２に流れ、温度センサ１５，１５′が接続管１３′と吸引ヘッダー管４′の温度に基づいて調節弁１４を制御し、吸引ヘッダー管３，４′を低温状態に自動的に保持する。この場合、レシプロ圧縮機５，６，１６′，１７′とも停止しているときは、温度センサ１５′が吸引ヘッダー母管４′の温度に基づいて調節弁１４を制御する。レシプロ圧縮機５，６あるいは５または６が運転され、レシプロ圧縮機１６′，１７′が停止しているときは、温度センサ１５′が吸引ヘッダー母管４′の温度に基づいて調節弁１４を制御する。レシプロ圧縮機５，６が停止し、レシプロ圧縮機１６′，１７′あるいは１６′または１７′が運転されているときは、温度センサ１５が接続管１３′の温度に基づいて調節弁１４を制御する。更に、レシプロ圧縮機５，６あるいは５または６が運転され、レシプロ圧縮機１６′，１７′あるいは１６′または１７′が運転されているときは、温度センサ１５が接続管１３′の温度に基づいて調節弁１４を制御する。
【００１５】
上記の第１と第２の実施の形態では、低温ガスがＬＮＧの気化ガスである場合について説明したが、この低温ガスは他のガス、例えば液化石油ガス（ＬＰＧ）の気化ガスでもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備は、高圧貯槽と低圧貯槽の圧力差を利用して低温ガスを流すことにより吸引ヘッダー母管を冷却することができるので、冷却のために第１段と第２段のシリンダの間にインタークーラを設ける必要もないし、最低１台のレシプロ圧縮機を常時運転する必要もないという利点がある。レシプロ圧縮機を常時運転する必要がないので更に、レシプロ圧縮機の運転時間が均一になり、運用が制約されない。更に、接続管または吸引ヘッダー母管の温度を測定する温度センサによって調節弁を制御することにより、低温ガスの通過量を調節し、吸引ヘッダー母管の温度を自動的に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態による低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１ 高圧貯槽
２ 低圧貯槽
３，４，４′ 吸引へッダー母管
５，６，１６，１６′，１７，１７′ レシプロ圧縮機
７ 管
８，９ 第１段のシリンダ
１０ 第２段のシリンダ
１１ 第３段のシリンダ
１２ 吸引ヘッダー母管３の端部
１３，１３′ 接続管
１４ 弁
１５，１５′ 温度センサ
１８ 吸引ヘッダー母管４′の端部

Claims (4)

1. 高圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部を、接続管を介して低圧貯槽に接続し、この接続管に、当該接続管の温度に基づいて制御される調節弁を設け、当該調節弁を介して気化ガスを流すことにより、レシプロ圧縮機停止中の吸引ヘッダー母管を低温状態に冷却保持するようにしたことを特徴とする低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備。
2. 前記接続管が、低圧貯槽ではなく、低圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部に接続していることを特徴とする請求項１記載の低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備。
3. 高圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部と、低圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部とを、接続管を介して互いに接続し、この接続管に、低圧貯槽側吸引ヘッダー母管の温度に基づいて制御される調節弁を設け、当該調節弁を介して気化ガスを流すことにより、低圧貯槽側レシプロ圧縮機停止中の低圧貯槽側吸引ヘッダー母管を低温状態に冷却保持するようにしたことを特徴とする低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備。
4. 高圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部と、低圧貯槽に接続されたレシプロ圧縮機用吸引ヘッダー母管の端部とを、接続管を介して互いに接続し、この接続管に、当該接続管及び低圧貯槽側吸引ヘッダー母管の温度に基づいて制御される調節弁を設け、当該調節弁を介して気化ガスを流すことにより、それぞれの吸引ヘッダー母管を低温状態に冷却保持するようにしたことを特徴とする低温ガス用レシプロ圧縮機の吸引ヘッダー母管の冷却設備。

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