JP5089620B2 - 流体受入設備の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、アンモニア等の流体を受け入れるための流体受入設備の制御方法に関し、特に、２系統の受入系統を有する流体受入設備の制御装置及び制御方法に関する。

一般に、火力発電所においては、燃焼排ガスの脱硝等を行うため、アンモニア貯蔵タンクに貯蔵されたアンモニアを気化させて用いているが、アンモニア貯蔵タンクは複数基備えられることがある。そして、アンモニア貯蔵タンクに貯蔵されたアンモニアの残量に応じてアンモニアを受け入れるようにしている。アンモニア受入れのため、アンモニア受入設備が備えられており、アンモニア受入設備は、アンモニア貯蔵タンクに対応した受入系統を有している。

例えば、発電所において、２基のアンモニア貯蔵タンクを有する場合、一方が船舶で輸送されたアンモニアを貯蔵するアンモニア貯蔵タンク（以下、このアンモニア貯蔵タンクを海送貯蔵タンクと呼ぶ）として用いられ、他方がタンクローリで輸送されたアンモニアを貯蔵するアンモニア貯蔵タンク（以下、このアンモニア貯蔵タンクを陸送貯蔵タンクと呼ぶ）として用いられる。そして、海送貯蔵タンクの容量は陸送貯蔵タンクの容量よりも大きい。

この場合、アンモニア受入設備は、海送貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための海送受入系統と、陸送貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための陸送受入系統を有しており、船舶から海送受入系統を介してアンモニアが海送貯蔵タンクに受け入れられ、タンクローリから陸送受入系統を介してアンモニアが陸送貯蔵タンクに受け入れられることになる。なお、発電所が日本海側に設置されている際には、冬季（１１月〜３月）の期間、海が荒れるため原則的に海送受入は行っていない。

ところで、上記のアンモニア受入設備は、高圧ガス保安検査を行う必要があり、高圧ガス保安検査の際には、アンモニア受入設備には滞留する残ガス及び残液（以下残アンモニアと呼ぶ）をブロー操作によって排出する必要がある。また、必要に応じてＢＴＧ定期業者検査を行うこともある。そして、高圧ガス保安検査は、海送受入系統の検査を行った後、陸送受入系統の順に検査を行っている。

一方、流体の受入を行う際に、流体貯蔵設備全体としてのコストの低減化を図るため、設計圧力を高めた第１のタンクと、第１のタンクより設計圧力の低い第２のタンクとで構成される貯蔵設備に、ＬＮＧ等の流体を第１のタンクに受け入れた後に第２のタンクに移送するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２８０９９６号公報

ところで、アンモニア受入設備には常時残ガス及び残液（以下、残アンモニアと呼ぶ）が滞留しており、気温が低下する冬季（１１月〜３月）においては、気温低下に伴うバルブ等の収縮に起因して、アンモニアガスが漏洩することがある。

さらに、高圧ガス保安検査の際には、検査前に、海送受入系統に残留する残アンモニアのブロー操作に二日間程度の日数を要し、さらに、ＢＴＧ定期業者検査と重複すると、多量のＢＴＧプラント排水を処理しなければならず、加えて、アンモニアブロー排水の処理を考慮する必要があって、作業工程が極めて逼迫してしまう。

また、高圧ガス保安検査は、海送受入系統の検査を実施した後、陸送受入系統の検査を実施することになるが、海送受入系統の検査後においてアンモニア置換操作を行うに当って、アンモニアガスを海送貯蔵タンクから海送受入系統に供給している関係上、陸送受入系統の検査の際には、陸送受入系統に残留する残アンモニアをブロー操作して排出する工程と重複してしまい、結果的に、ブロー操作に時間及び労力が掛かるばかりでなく、多量のアンモニア水を処理しなければならないという課題がある。

従って、本発明は、アンモニアガスの漏洩を防止して、効率的に検査を行うことができるばかりでなく、アンモニア水等の廃液の処理を少なくすることのできる流体受入設備の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

（１）本発明は、第１の貯蔵タンクと該第１の貯蔵タンクよりも容量の小さい第２の貯蔵タンクとに流体を受け入れるための流体受入設備の受入制御装置であって、前記流体受入設備が、前記第１の貯蔵タンクに前記流体を受け入れるための第１の受入系統と、前記第２の貯蔵タンクに前記流体を受け入れるための第２の受入系統とを有しており、所定の期間に亘って前記第１の貯蔵タンクに前記流体の受入が行われない際、前記第１の受入系統に残留する残留流体を排出する排出手段と、前記所定の期間に前記流体受入設備の点検が行われる場合に、前記点検が前記第１及び前記第２の受入系統の順に行われる際、前記第１の受入系統の点検終了後前記第２の受入系統に残留する残留流体を前記第１の受入系統に供給する供給手段とを有することを特徴とするものである。

（１）に記載の受入制御装置では、所定の期間に亘って第１の貯蔵タンクに流体の受入が行われない際、第１の受入系統に残留する残留流体を排出しておき、所定の期間に流体受入設備の点検が行われる場合に点検が第１及び第２の受入系統の順に行われる際、第１の受入系統の点検終了後第２の受入系統に残留する残留流体を前記第１の受入系統に供給するようにしたので、所定の期間における残留流体の漏洩を防止できるばかりでなく、流体の廃液処理を少なくして効率的な検査を行うことができる。

（２）本発明は、（１）に記載の受入制御装置において、前記流体はアンモニアであり、前記第１の貯蔵タンクにはタンク船から前記アンモニアが受け入れられ、前記第２の貯蔵タンクにはタンクローリから前記アンモニアが受け入れられており、前記所定の期間は冬季であることを特徴とするものである。

（２）に記載の受入制御装置では、流体としてアンモニアの受け入れを行う際、例えば、海が荒れている冬季等において第１の受入系統に残留する残アンモニアを排出しておくようにしたので、冬季の低温に起因するバルブ類の収縮によって第１の受入系統からアンモニアが漏洩する恐れがない。

（３）本発明は、（２）に記載の受入制御装置において、前記第１の受入系統と前記第２の受入系統とを連結する連結配管系統が備えられており、前記第１の受入系統には前記第１の受入系統を前記第１の貯蔵タンクと前記タンク船からの受け入れ部との間で閉塞する第１の閉塞手段が備えられ、前記第２の受入系統には前記第２の受入系統を前記第２の貯蔵タンクと前記タンクローリからの受け入れ部との間で閉塞する第２の閉塞手段が備えられており、前記排出手段は前記第１の閉塞手段によって前記第１の受入系統が閉塞された状態で前記残留流体の排出を行い、前記供給手段は前記連結配管系統を介して前記第２の受入系統に残留する残留アンモニアを前記第１の受入系統に供給することを特徴とするものである。

（３）に記載の受入制御装置では、第１の受入系統が閉塞された状態で前記残留流体の排出を行って、連結配管系統を介して第２の受入系統に残留する残留アンモニアを第１の受入系統に供給するようにしたので、容易に第１の受入系統にアンモニアを供給、つまり、第１の受入系統をアンモニアで置換することができるばかりでなく、流体の廃液処理を少なくして効率的な検査を行うことができる。

（４）本発明は、第１の貯蔵タンクと該第１の貯蔵タンクよりも容量の小さい第２の貯蔵タンクとに流体を受け入れるための流体受入設備の受入制御方法であって、前記流体受入設備が、前記第１の貯蔵タンクに前記流体を受け入れるための第１の受入系統と、前記第２の貯蔵タンクに前記流体を受け入れるための第２の受入系統と、前記第１の受入系統と前記第２の受入系統とを連結する連結配管系統を備えており、コンピュータが、所定の期間に亘って前記第１の貯蔵タンクに前記流体の受入が行われない際、バルブの閉操作を行って前記第１の貯蔵タンクと前記第１の受入系統の受け入れ部との間で前記第１の受入系統を閉塞する第１のステップと、ブロー操作を行って前記第１の受入系統に残留する残留流体を排出する第２のステップと、前記所定の期間に前記流体受入設備の点検が行われる場合に、前記点検が前記第１及び前記第２の受入系統の順に行われる際、バルブの閉操作を行って前記第２の貯蔵タンクと前記第２の受入系統の受け入れ部との間で前記第２の受入系統を閉塞する第３のステップと、前記第１の受入系統の点検終了後バルブの開操作を行って前記連結配管系統を介して前記第２の受入系統に残留する残留流体を前記第１の受入系統に供給する第４のステップとを実行することを特徴とするものである。

（４）に記載の受入制御方法では、所定の期間に亘って第１の貯蔵タンクに流体の受入が行われない際、第１の受入系統を閉塞して第１の受入系統に残留する残留流体を排出しておき、所定の期間に流体受入設備の点検が行われる場合に点検が第１及び第２の受入系統の順に行われる際、第２の受入系統を閉塞して第１の受入系統の点検終了後第２の受入系統に残留する残留流体を前記第１の受入系統に供給するようにしたので、所定の期間における残留流体の漏洩を防止できるばかりでなく、流体の廃液処理を少なくして効率的な検査を行うことができることになる。

以上のように、本発明によれば、アンモニア等の流体の受け入れる流体受入設備において、所定の期間に亘って第１の貯蔵タンクに流体の受入が行われない際、第１の受入系統に残留する残留流体を排出しておき、所定の期間に流体受入設備の点検が行われる場合に点検が第１及び第２の受入系統の順に行われる際、第１の受入系統の点検終了後第２の受入系統に残留する残留流体を前記第１の受入系統に供給するようにしたので、所定の期間における残留流体の漏洩を防止できるばかりでなく、流体の廃液処理を少なくして効率的な検査を行うことができるという効果がある。

本発明の実施の形態による受入制御方法が用いられるアンモニア受入設備の一例を示す図である。 図１に示すアンモニア受入設備において、陸送受入系統から海送受入系統への残アンモニアの供給制御を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、発電所で用いられるアンモニア受入設備１０の一例を示す図である。アンモニア受入設備１０は、海送受入系統１１及び陸送受入系統１２を有している。海送受入系統１１は海送貯蔵タンク１３に接続されている。陸送受入系統１２は陸送貯蔵タンク１４に接続されている。そして、海送貯蔵タンク１３及び陸送貯蔵タンク１４に貯蔵されたアンモニアは、それぞれ、開閉弁１５及び１６の開閉制御によって気化器（図示せず）供給され、ここで気化されて燃焼排ガスの脱硝等に用いられる。

海送受入系統１１において、岸壁には、海送アンモニアローディングアーム（以下、単に海送アームと呼ぶ）１７が配設されており、この海送アーム１７が船舶、例えば、タンク船１８に接続されて、タンク船１８からアンモニアの受入が行われる。

海送アーム１７は第１及び第２の海送アーム部１７ａ及び１７ｂを有している。アンモニア受入の際には、第１及び第２の海送アーム部１７ａ及び１７ｂがタンク船１８に接続される。第１の海送アーム部１７ａは、第１の海送配管系統１９が接続されている。同様に、第２の海送アーム部１７ｂには、第２の海送配管系統２０が接続されている。

これら第１及び第２の海送配管系統１９及び２０には、それぞれ、開閉弁１９ａ及び２０ａが備えられている。開閉弁１９ａ及び２０ａの開閉制御によってタンク船１８からのアンモニアの受入が制御される。なお、開閉弁１９ａと第１の海送アーム部１７ａとの間には窒素ボンベ２１が接続されている。

図示のように第１の海送配管系統１９は海送用アンモニアガス圧縮機（以下海送圧縮機と呼ぶ）２２が接続されている。海送圧縮機２２の出口側には海送出口配管系統２３が接続されている。そして、この海送出口配管系統２３は、開閉弁２３ｂを介して海送貯蔵タンク１３に接続されている。

ゲート弁２３ａの出口側において、海送出口配管系統２３には、開閉弁２５ａを有する第１の海送帰還配管系統２５が接続されている。この第１の海送帰還配管系統２５はゲート弁１９ｂの入口側において第１の海送配管系統１９に接続されている。また、海送圧縮機２２に接続された第２の海送帰還配管系統２６がゲート弁２６ａを介してゲート弁１９ｂの出口側において第１の海送配管系統１９に接続されている。

なお、第２の海送配管系統２０は、開閉弁２０ｂ及び２０ｃを介して直接的に海送貯蔵タンク１３に接続されている。

陸送受入系統１２において、駐車場には、陸送アンモニアローディングアーム（以下、単に陸アームと呼ぶ）２７が配設されており、この海送アーム２７がタンクローリ２８に接続されて、タンクローリ２８からアンモニアの受入が行われる。

陸送アーム２７は第１及び第２の陸送アーム部２７ａ及び２７ｂを有している。アンモニア受入の際には、第１及び第２の陸送アーム部２７ａ及び２７ｂがタンクローリ２８に接続される。第１の陸送アーム部２７ａは、第１の陸送配管系統２９が接続されている。同様に第２の陸送アーム部２７ｂには、第２の陸送配管系統３０が接続されている。

これら第１及び第２の陸送配管系統２９及び３０にはそれぞれ開閉弁２９ａ及び３０ａが備えられている。開閉弁２９ａ及び３０ａの開閉制御によってタンクローリ２８からのアンモニアの受入が制御される。なお、開閉弁２９ａと第１の陸送アーム部２７ａとの間には窒素ボンベ３１が接続されている。

第１の陸送配管系統２９は陸送用アンモニアガス圧縮機（以下、陸送圧縮機と呼ぶ）３２が接続され、陸送圧縮機３２の出口側には陸送出口配管系統３３が接続されている。そして、この陸送出口配管系統３３は、開閉弁３３ｂを介して陸送貯蔵タンク１４に接続されている。

ゲート弁３３ａの出口側において、陸送出口配管系統３３には、開閉弁３５ａを有する第１の陸送帰還配管系統３５が接続されている。この第１の陸送帰還配管系統３５はゲート弁２９ｂの入口側において第１の陸送配管系統２９に接続されている。また、陸送圧縮機３２に接続された第２の陸送帰還配管系統３６がゲート弁３６ａを介してゲート弁２９ｂの出口側において第１の陸送配管系統２９に接続されている。なお、第２の陸送配管系統３０は、開閉弁３０ｂ及び３０ｃを介して直接的に陸送貯蔵タンク１４に接続されている。

海送圧縮機２２及び陸送圧縮機３２の入口側において、第１の海送配管系統１９と第１の陸送配管系統２９とは、ゲート弁３７ａを有する連結配管系統３７によって接続されている。海送出口配管系統２３と陸送出口配管系統３３とはゲート弁３８を介して互いに接続されている。第２の海送配管系統２０と第２の陸送配管系統３０とはゲート弁（図示せず）を介して互いに接続されている。

なお、別に吸収機４０が備えられ、図中丸印で囲んだ「吸」の位置で各配管系統が吸収機４０に接続されている。

ところで、当該発電所では、所定の期間（季節）において、例えば、冬季（１１月〜３月）において海が荒れていることによる海上輸送の困難性によって、原則的に海送によるアンモニアを受け入れておらず、アンモニアの受入は陸送に頼っている。このため、海送受入系統１１は使用されないことになるため、アンモニアの漏洩を防ぐため、海送受入系統１１に残留する残アンモニアをブロー操作によって排出する。

つまり、図１に示す太線で示す区間に残留する残アンモニアをブロー操作によって全て排出する。これによって、冬季におけるバルブ類の収縮に起因する高圧ガス（アンモニアガス）の漏洩に対するリスクを軽減する。

この場合、アンモニア受入設備１０の高圧ガス保安検査は、上記の所定の期間に行うようにする。前述のように、所定の期間においては、海送受入系統１１では残アンモニアはブロー操作によって排出されている状態にあるから、高圧ガス保安検査の際にブロー操作を行う必要がなく、当該海送受入系統１１に係る高圧保安検査及びＢＴＧ定期事業者検査の際におけるプラント排水処理工程を行う必要がなくなり、作業工程に余裕ができることになる。

そして、海送受入系統１１の保安検査の後、続いて陸送受入系統１２の保安検査に移ることになるが、この際、図２に示すように、海送貯蔵タンク１３の開閉弁と第１及び第２の海送配管系統の開閉弁を閉塞し、陸送受入系統１２に残留する残アンモニアを、海送受入系統に供給する（排出する）。

これによって、陸送受入系統１２に残留する残アンモニアの排出が容易に行われて、作業に要する時間を短縮することができるばかりでなく、アンモニアブローに起因する排水処理を削減でき、しかも環境に対する負荷を軽減することができる。

上述の制御は、コンピュータ等の制御装置（図示せず）によって行われることになるが、制御装置は、冬季等の所定の期間に亘って海送貯蔵タンク１３にアンモニアの受入が行われない場合には開閉弁類等の閉操作を行って海送貯蔵タンク１３と海送受入系統１１の受け入れ部（タンク船１８との連結箇所でヤード内側に位置する開閉弁１９ａ及び２０ａの位置）との間で海送受入系統１１を閉塞する。

続いて、制御装置は、ブロー操作を行って海送受入系統１１に残留する残アンモニアをブローによって排出する。そして、冬季などの所定の期間にアンモニア受入設備１１の検査・点検が行われる場合には、検査・点検は海送受入系統１１及び陸送受入系統１２の順に行われることになるが、この際、制御装置は、開閉弁類等の閉操作を行って陸送貯蔵タンク１４と陸送受入系統１２の受け入れ部（タンクローリ２８との連結箇所でヤード内側に位置する開閉弁２９ａ及び３０ａの位置）との間で陸送受入系統１２を閉塞する。

そして、制御装置は、海送受入系統１１の検査・点検が終了した後、弁類の開操作を行って連結配管系統を介して陸送受入系統１２に残留する残アンモニアを海送受入系統１１に供給し、海送受入系統１１をアンモニアで置換する。

この結果、冬季等の所定の期間において海送受入系統１１に残留する残アンモニアは存在しないから、残アンモニアの漏洩を防止できるばかりでなく、アンモニアの廃液処理を少なくして効率的な検査を行うことができることになる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施例に記載されたものに限定されるものではない。

１０ アンモニア受入設備
１１ 海送受入系統
１２ 陸送受入系統
１３ 海送貯蔵タンク
１４ 陸送貯蔵タンク
１７ 海送アンモニアローディングアーム
１８ タンク船
２２ 海送用アンモニアガス圧縮機
２７ 陸送アンモニアローディングアーム
２８ タンクローリ
３２ 陸送用アンモニアガス圧縮機
４０ 吸収機

Claims (2)

1. 第１の貯蔵タンクと該第１の貯蔵タンクよりも容量の小さい第２の貯蔵タンクとにアンモニアを受け入れるためのアンモニア受入設備の受入制御装置であって、
   前記アンモニア受入設備は、
   アンモニアを海送するタンク船及び前記第１の貯蔵タンクの間を接続し、前記タンク船から前記第１の貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための第１の受入系統と、
   アンモニアを陸送するタンクローリ及び前記第２の貯蔵タンクの間を接続し、前記タンクローリから前記第２の貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための第２の受入系統と、
   前記第１の受入系統及び前記第２の受入系統を連結する連結配管系統と、
   を備えており、
   前記第１の受入系統には、前記タンク船及び前記第１の貯蔵タンクの間の接続を解除し、前記第１の受入系統を閉塞する第１の開閉弁が備えられ、
   前記第２の受入系統には、前記タンクローリ及び前記第２の貯蔵タンクの間の接続を解除し、前記第１の受入系統を閉塞する第２の開閉弁が備えられており、
   冬期の前記第１の貯蔵タンクにアンモニアの受け入れが行われない期間、前記第１の開閉弁によって前記第１の受入系統を閉塞した状態で前記第１の受入系統に残留する残留アンモニアをブロー操作により排出する排出手段と、
   前記期間に前記アンモニア受入設備の点検が行われる場合に、前記点検が前記第１及び前記第２の受入系統の順に行われる際、前記第１の受入系統の点検終了後に前記第２の受入系統に残留する残留アンモニアを前記連結配管系統を介して前記第１の受入系統に供給する供給手段とを有することを特徴とする受入制御装置。
2. 第１の貯蔵タンクと該第１の貯蔵タンクよりも容量の小さい第２の貯蔵タンクとにアンモニアを受け入れるためのアンモニア受入設備の受入制御方法であって、
   前記アンモニア受入設備は、
   アンモニアを海送するタンク船及び前記第１の貯蔵タンクの間を接続し、前記タンク船から前記第１の貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための第１の受入系統と、
   アンモニアを陸送するタンクローリ及び前記第２の貯蔵タンクの間を接続し、前記タンクローリから前記第２の貯蔵タンクにアンモニアを受け入れるための第２の受入系統と、
   前記第１の受入系統及び前記第２の受入系統を連結する連結配管系統と、
   を備えており、
   コンピュータが、
   冬期の前記第１の貯蔵タンクに前記アンモニアの受入が行われない期間、バルブの閉操作を行って前記タンク船及び前記第１の貯蔵タンクの間の接続を解除し、前記第１の受入系統を閉塞する第１のステップと、
   ブロー操作を行って前記第１の受入系統に残留する残留アンモニアを排出する第２のステップと、
   前記期間に前記アンモニア受入設備の点検が行われる場合に、前記点検が前記第１及び前記第２の受入系統の順に行われる際、バルブの閉操作を行って前記タンクローリ及び前記第２の貯蔵タンクの間の接続を解除し、前記第２の受入系統を閉塞する第３のステップと、
   前記第１の受入系統の点検終了後バルブの開操作を行って前記連結配管系統を介して前記第２の受入系統に残留する残留アンモニアを前記第１の受入系統に供給する第４のステップとを実行することを特徴とする受入制御方法。
   

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