JP6393028B2 - Underwater combustion type vaporizer - Google Patents

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Description

ここに開示する技術は、水中燃焼式気化装置に関する。   The technology disclosed herein relates to an underwater combustion type vaporizer.

特許文献1には、液化天然ガスといった低温液化ガスの気化装置の一つである水中燃焼式気化装置(Submerged Combustion Vaporizer)が記載されている。この水中燃焼式気化装置は、水槽内に浸漬されたダウンカマーに設けられかつ、ブロワーから供給された空気及び燃料供給源から供給された燃料を燃焼室内で燃焼させる水中燃焼バーナーと、バーナーの燃焼ガスを水中に噴出するスパージパイプとを有する燃焼部と、前記水槽内に浸漬配置された多数の伝熱管を含む伝熱管束によって構成された熱交換器と、を備えており、水中に気泡として噴出された燃焼ガスが水槽内の水を撹拌しつつ、伝熱管束内を流れる低温液化ガスを加熱することによって、その低温液化ガスを気化させるように構成されている。   Patent Document 1 describes a submerged combustion vaporizer (Submerged Combustion Vaporizer) which is one of vaporizers for low-temperature liquefied gas such as liquefied natural gas. This underwater combustion type vaporizer is provided in a downcomer immersed in a water tank, and is an underwater combustion burner that burns air supplied from a blower and fuel supplied from a fuel supply source in a combustion chamber, and combustion of the burner A combustion section having a sparge pipe for jetting gas into the water, and a heat exchanger constituted by a heat transfer tube bundle including a number of heat transfer tubes immersed in the water tank, and jetted as bubbles into the water The low-temperature liquefied gas is vaporized by heating the low-temperature liquefied gas flowing through the heat transfer tube bundle while stirring the water in the water tank.

また、特許文献2にも、同様の水中燃焼式気化装置が記載されており、この特許文献2に記載されている水中燃焼式気化装置は特に、気化した低温液化ガスの一部を、燃料として水中燃焼バーナーに供給するように構成されている。これにより特許文献2に記載の水中燃焼式気化装置は、設備の運転費の低減を図っている。   Patent Document 2 also describes a similar underwater combustion type vaporizer. In particular, the underwater combustion type vaporizer described in Patent Document 2 uses a part of the vaporized low-temperature liquefied gas as fuel. It is configured to supply an underwater combustion burner. Thereby, the underwater combustion type vaporizer described in Patent Document 2 aims to reduce the operating cost of the equipment.

実開平5−75599号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-75599 特開2002−168149号公報JP 2002-168149 A 特公平7−117212号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-117212

ところで、近年は、気化した天然ガスの搬送効率の観点や、コンバインドサイクル発電といった新たな発電方式の効率化の観点から、水中燃焼式気化装置が出力するガスの圧力を、比較的高く設定することが考えられている。   By the way, in recent years, from the viewpoint of the efficiency of transporting vaporized natural gas and the efficiency of new power generation methods such as combined cycle power generation, the pressure of the gas output from the underwater combustion type vaporizer must be set relatively high. Is considered.

その一方で、特許文献2に記載されているように気化したガスの一部を、水中燃焼バーナーの燃料として利用するときには、高圧ガスを高い圧力のまま水中燃焼バーナーに供給することができない。そのため、例えば特許文献3に記載されているように、燃料ガスの圧力を、バーナーに供給する前に、減圧器を利用して所定の圧力まで減圧する必要がある。   On the other hand, when a part of the vaporized gas is used as fuel for the underwater combustion burner as described in Patent Document 2, the high pressure gas cannot be supplied to the underwater combustion burner with a high pressure. Therefore, as described in Patent Document 3, for example, before supplying the pressure of the fuel gas to the burner, it is necessary to reduce the pressure to a predetermined pressure using a decompressor.

ところが、そのように燃料ガスの圧力を減圧することに伴い、減圧器を通過後の燃料ガスの温度は、大幅に低下してしまうことになる。例えば水中燃焼式気化装置から出力されるガスの温度が0℃程度でかつ、圧力が5MPa程度のときに、その圧力を0.5MPa程度にまで減圧をすれば、ガスの温度は−40℃程度にまで低下してしまうことになる。   However, as the pressure of the fuel gas is reduced as described above, the temperature of the fuel gas after passing through the pressure reducer is greatly reduced. For example, when the temperature of the gas output from the underwater combustion type vaporizer is about 0 ° C. and the pressure is about 5 MPa, the gas temperature is about −40 ° C. if the pressure is reduced to about 0.5 MPa. It will fall to.

また、水中燃焼式気化装置が出力するガスの一部を、水中燃焼バーナーに供給する構成においては、減圧器から水中燃焼バーナーまでの距離は比較的近くなるため、ガスの温度が低いまま、水中燃焼バーナーに供給されることになる。尚、水中燃焼バーナーに供給するガスは、当該水中燃焼バーナーが設置された水中燃焼式気化装置から出力されたガスに限らず、ガス製造工場内の別の気化装置から出力されたガスの場合もあり得るが、その場合であっても、減圧器を通過した後のガスが水中燃焼バーナーに供給されるまでの間に、環境温度によって十分に昇温することにはならない。   Further, in the configuration in which a part of the gas output from the underwater combustion type vaporizer is supplied to the underwater combustion burner, the distance from the decompressor to the underwater combustion burner is relatively close, so that the temperature of the gas remains low. It will be supplied to the combustion burner. In addition, the gas supplied to the underwater combustion burner is not limited to the gas output from the underwater combustion vaporizer in which the underwater combustion burner is installed, but may be the gas output from another vaporizer in the gas manufacturing plant. Even in such a case, the temperature after the gas passed through the pressure reducer is not sufficiently increased by the environmental temperature until the gas is supplied to the underwater combustion burner.

このように、水中燃焼式気化装置が出力するガスの一部を水中燃焼バーナーに供給する構成においては、燃料ガスの圧力調整を行う結果、燃料ガスの温度が大幅に低下してしまうことになる。このような低温のガスを燃料として水中燃焼バーナーに供給することは好ましくない。また、水中燃焼バーナーに点火をする水中燃焼式気化装置の起動時には、低温の燃料ガスが、バーナーの着火性を低下させてしまうことが考えられる。   As described above, in the configuration in which a part of the gas output from the underwater combustion type vaporizer is supplied to the underwater combustion burner, as a result of adjusting the pressure of the fuel gas, the temperature of the fuel gas is greatly reduced. . It is not preferable to supply such a low-temperature gas as a fuel to the underwater combustion burner. In addition, when the underwater combustion type vaporizer that ignites the underwater combustion burner is started, it is conceivable that the low-temperature fuel gas reduces the ignitability of the burner.

ここに開示する技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水中燃焼式気化装置の水中燃焼バーナーに供給する燃料ガスの圧力及び温度の調整を、簡便な構成で可能にすることにある。   The technology disclosed herein has been made in view of such a point, and the object is to adjust the pressure and temperature of the fuel gas supplied to the underwater combustion burner of the underwater combustion type vaporizer with a simple configuration. Is to make it possible.

ここに開示する技術は、水を貯留する水槽と、水中燃焼バーナーを有しかつ、前記水槽内に当該水中燃焼バーナーの燃焼ガスを噴出するように構成された燃焼部と、前記水槽内に浸漬配置された伝熱管を有しかつ、当該伝熱管内を通過する低温液化ガスを気化した上で、所定圧力のガスを出力するよう構成された熱交換器と、前記熱交換器が出力したガスの一部を、前記水中燃焼バーナーに燃料として供給するよう構成された燃料供給機構と、を備えた水中燃焼式気化装置に係る。
The technology disclosed herein includes a water tank for storing water, an underwater combustion burner, and a combustion unit configured to eject the combustion gas of the underwater combustion burner into the water tank, and immersion in the water tank. A heat exchanger configured to output a gas having a predetermined pressure after vaporizing a low-temperature liquefied gas passing through the heat transfer tube, and a gas output from the heat exchanger a portion of a fuel supply mechanism configured to supply a fuel to the submerged combustion burners, Ru engages the submerged combustion type vaporizer equipped with.

前記燃料供給機構は、前記所定圧力のガスを減圧するよう構成された減圧器と、当該減圧器を通過後の低温ガスの温度を、前記水中燃焼バーナーに供給する前に高めるよう構成された昇温部とを有し、前記昇温部は、前記水槽内に浸漬配置されかつ、前記低温ガスが流れる伝熱管によって構成され、前記水中燃焼式気化装置とは別の、他の気化装置において気化したガスが、前記水中燃焼式気化装置に供給される供給口を有し、前記水中燃焼式気化装置の起動時には、前記供給口を通じて供給されるガスが、前記水中燃焼式気化装置の減圧器によって減圧されると共に、前記水中燃焼式気化装置の昇温部によって昇温された後に、前記水中燃焼式気化装置の水中燃焼バーナーに供給される。
The fuel supply mechanism includes a decompressor configured to depressurize the gas at the predetermined pressure, and a riser configured to increase the temperature of the low-temperature gas after passing through the decompressor before supplying the underwater combustion burner. The temperature raising unit is constituted by a heat transfer tube that is immersed in the water tank and through which the low-temperature gas flows, and is vaporized in another vaporizer different from the underwater combustion vaporizer. The gas supplied through the supply port is supplied by the decompressor of the underwater combustion type vaporizer when the underwater combustion type vaporizer is started. together is reduced, after being heated by the heating portion of the submerged combustion type vaporizer is supplied to the submerged combustion burners of the submerged combustion type vaporizer.

この構成によると、燃焼部の水中燃焼バーナーが稼働して、その燃焼ガスが水槽内に噴出することに伴い水槽内の水の温度が高まる。熱交換器の伝熱管内を通過する低温液化ガスは、この水槽内の水と熱交換を行うことによって気化し、気化したガスは、水中燃焼式気化装置から出力される。出力するガスの圧力は所定圧力に設定される。ここで、低温液化ガスは、例えば液化天然ガスとしてもよいが、これに限定されるものではない。   According to this structure, the temperature of the water in a water tank raises with the underwater combustion burner of a combustion part operating, and the combustion gas ejecting in a water tank. The low-temperature liquefied gas passing through the heat transfer tube of the heat exchanger is vaporized by exchanging heat with the water in the water tank, and the vaporized gas is output from the underwater combustion type vaporizer. The pressure of the gas to be output is set to a predetermined pressure. Here, the low-temperature liquefied gas may be, for example, liquefied natural gas, but is not limited thereto.

水中燃焼式気化装置が出力したガスの一部は、燃料供給機構によって、水中燃焼バーナーに燃料ガスとして供給される。ここで、燃料供給機構によって、水中燃焼バーナーに燃料ガスとして供給するガスは、当該水中燃焼バーナーが設置された水中燃焼式気化装置が出力したガスそのものでなくてもよい。つまり、他の水中燃焼式気化装置や、その他の構成の気化装置が出力したガスを含んでいてもよい。また水中燃焼式気化装置の起動時には、当該水中燃焼式気化装置が出力するガスは、実質的に存在しないため、他の水中燃焼式気化装置や、その他の構成の気化装置が出力したガスを、水中燃焼バーナーに供給すればよい。   Part of the gas output from the underwater combustion type vaporizer is supplied as fuel gas to the underwater combustion burner by the fuel supply mechanism. Here, the gas supplied as fuel gas to the underwater combustion burner by the fuel supply mechanism may not be the gas itself output from the underwater combustion type vaporizer in which the underwater combustion burner is installed. That is, the gas which the other underwater combustion type vaporizer and the vaporizer of another structure output may be included. In addition, when the underwater combustion type vaporizer is started, the gas output from the underwater combustion type vaporizer is substantially absent, so the gas output from other underwater combustion type vaporizers and vaporizers of other configurations, What is necessary is just to supply an underwater combustion burner.

燃料供給機構は、所定圧力のガスを減圧するよう構成された減圧器と、当該減圧器を通過後の低温ガスの温度を、前記水中燃焼バーナーに供給する前に高めるよう構成された昇温部とを有している。水中燃焼式気化装置が出力するガスの一部を水中燃焼バーナーに供給する構成においては、減圧器から水中燃焼バーナーまでの距離が比較的近くなるものの、燃料供給機構は、減圧器の通過によって低下した燃料ガスの温度を十分に高めた上で、水中燃焼バーナーに燃料ガスを供給することが可能になる。つまり、水中燃焼バーナーには、所定の温度及び所定の圧力の燃料ガスが供給される。こうして、低温の燃料ガスが水中燃焼バーナーに供給されることがなくなるから、例えば水中燃焼バーナーの点火時には、着火性が向上する。   The fuel supply mechanism includes a decompressor configured to decompress a gas having a predetermined pressure, and a temperature raising unit configured to increase the temperature of the low-temperature gas after passing through the decompressor before supplying the underwater combustion burner. And have. In the configuration in which a part of the gas output from the underwater combustion vaporizer is supplied to the underwater combustion burner, the distance from the decompressor to the underwater combustion burner is relatively short, but the fuel supply mechanism is reduced by the passage of the decompressor. It is possible to supply the fuel gas to the underwater combustion burner after sufficiently raising the temperature of the fuel gas. That is, a fuel gas having a predetermined temperature and a predetermined pressure is supplied to the underwater combustion burner. In this way, low temperature fuel gas is not supplied to the underwater combustion burner, so that the ignitability is improved, for example, when the underwater combustion burner is ignited.

前記の昇温部は、前記水槽内に浸漬配置された伝熱管によって構成されている。これにより、減圧器を通過後の低温ガスは、昇温部の伝熱管内を流れる間に、水槽内の水と熱交換を行って昇温する。水中燃焼式気化装置を構成する水槽を利用することによって、低温ガスを昇温するための熱源を別途確保する必要がなくなり、また、昇温部のために必要な設置スペースを別途確保する必要もなくなる。こうして、設備の簡略化が図られる。   The temperature raising part is constituted by a heat transfer tube immersed in the water tank. As a result, the low-temperature gas after passing through the decompressor is heated by exchanging heat with the water in the water tank while flowing in the heat transfer tube of the temperature raising section. By using the water tank that constitutes the underwater combustion type vaporizer, there is no need to separately secure a heat source for raising the temperature of the low-temperature gas, and it is also necessary to separately secure the installation space necessary for the temperature raising part. Disappear. In this way, the facility can be simplified.

水中燃焼式気化装置の水槽内の水温は、水中燃焼式気化装置の稼働時は十分に高温であることは勿論のこと、水中燃焼式気化装置の停止時においても、熱容量が十分に大きいため、大幅には低下しない。また、前記の構成では、減圧器を通過後の低温ガスを昇温するため、熱効率が高くなる。水槽内の水温としては、それほど高い温度は要求されない。そのため、水中燃焼式気化装置の起動時に水中燃焼バーナーに供給する燃料ガスの温度を、昇温部によって所定の温度にまで高めることが可能になる。尚、水槽内の水を加熱するヒータを取り付けたり、スチームを供給したりすることで、水中燃焼式気化装置の停止時において、水温を所定温度に維持する構成を採用してもよい。   The water temperature in the water tank of the underwater combustion vaporizer is sufficiently high when the underwater combustion vaporizer is in operation, and the heat capacity is sufficiently large even when the underwater combustion vaporizer is stopped. It does not drop significantly. Moreover, in the said structure, since the temperature of the low-temperature gas after passing a pressure reduction device is heated, thermal efficiency becomes high. The water temperature in the water tank is not required to be so high. Therefore, the temperature of the fuel gas supplied to the underwater combustion burner when the underwater combustion type vaporizer is started up can be increased to a predetermined temperature by the temperature raising unit. In addition, you may employ | adopt the structure which maintains a water temperature at predetermined temperature at the time of a stop of an underwater combustion type vaporizer by attaching the heater which heats the water in a water tank, or supplying steam.

前記燃焼部は、前記水槽内の所定の領域に配設されかつ、前記燃焼ガスを前記水槽内に気泡として噴出するスパージパイプをさらに有し、前記熱交換器は、複数の前記伝熱管がそれぞれ、上下方向に多段となるように折り返して構成されると共に、前記スパージパイプの配設領域内において並設して構成された伝熱管束を有し、前記昇温部の前記伝熱管は、前記熱交換器と共に、前記水槽内の前記スパージパイプの配設領域に対して上方に重なる位置に配設されている、としてもよい。   The combustion section further includes a sparge pipe that is disposed in a predetermined region in the water tank and ejects the combustion gas as bubbles in the water tank, and the heat exchanger includes a plurality of the heat transfer tubes, The heat transfer tube bundle is configured to be folded in multiple stages in the vertical direction, and is arranged in parallel in the region where the sparge pipe is disposed, and the heat transfer tube of the temperature raising unit is the heat exchanger It is good also as arrange | positioning with the container in the position which overlaps with respect to the arrangement | positioning area | region of the said sparge pipe in the said water tank.

水中燃焼式気化装置において、燃焼ガスを気泡として噴出するスパージパイプは、熱交換器の伝熱管束の周囲に上昇水流を発生させることで熱交換効率を高め、熱交換器における低温液化ガスの気化の促進に有利になる。前記の構成では、燃料ガスの昇温を行う昇温部の伝熱管を、熱交換器と共に水槽内のスパージパイプの配設領域に対して上方に重なる位置に配設することにより、この昇温部における燃料ガスの昇温も促進される。   In an underwater combustion vaporizer, a sparge pipe that ejects combustion gas as bubbles increases the heat exchange efficiency by generating a rising water flow around the heat exchanger tube bundle of the heat exchanger, and the vaporization of the low-temperature liquefied gas in the heat exchanger It becomes advantageous for promotion. In the above-described configuration, the heat transfer tube of the temperature raising unit that raises the temperature of the fuel gas is disposed at a position overlapping the sparge pipe arrangement region in the water tank together with the heat exchanger. The temperature rise of the fuel gas in the fuel cell is also promoted.

前記昇温部の前記伝熱管は、前記熱交換器に一体的に設けられている、としてもよい。   The heat transfer tube of the temperature raising unit may be provided integrally with the heat exchanger.

水槽内に設置される熱交換器と一体的に、燃料ガスの昇温部を設けることで、スペース効率の向上に有利になる。   Providing a temperature raising part for the fuel gas integrally with the heat exchanger installed in the water tank is advantageous in improving space efficiency.

前記減圧器は、前記水槽の近傍に配設されている、としてもよい。減圧器を通過した後のガスの温度は低下するが、減圧器を水槽の近傍に配設することにより、その減圧器に接続される昇温部の伝熱管を、水槽内に直ぐに導入することが可能になる。このことは、低温のガスが流れる配管の領域を可能な限り短くする。その結果、低温仕様にする必要がある配管構成を、できるだけ少なくして、設備の簡略化が図られる。   The decompressor may be disposed in the vicinity of the water tank. Although the temperature of the gas after passing through the pressure reducer decreases, the heat transfer tube connected to the pressure reducer is immediately introduced into the water tank by disposing the pressure reducer in the vicinity of the water tank. Is possible. This makes the area of the piping through which the low temperature gas flows as short as possible. As a result, the number of piping configurations that need to be low-temperature specifications can be reduced as much as possible to simplify the equipment.

以上説明したように、前記の水中燃焼式気化装置によると、熱交換器が出力したガスの一部を、水中燃焼バーナーに燃料ガスとして供給する燃料供給機構が、所定圧力のガスを減圧するよう構成された減圧器と、水槽内に浸漬配置された伝熱管によって構成された昇温部とを有していることで、簡便な構成で、燃料ガスの圧力及び温度の調整が可能になる。   As described above, according to the underwater combustion type vaporizer, the fuel supply mechanism that supplies part of the gas output from the heat exchanger to the underwater combustion burner as the fuel gas reduces the gas at a predetermined pressure. The pressure and temperature of the fuel gas can be adjusted with a simple configuration by including the configured pressure reducer and the temperature raising unit configured by the heat transfer tube immersed in the water tank.

水中燃焼式気化装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an underwater combustion type vaporizer. 熱交換器の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of a heat exchanger. 熱交換器の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a heat exchanger.

以下、水中燃焼式気化装置の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は例示である。   Hereinafter, an embodiment of an underwater combustion type vaporizer will be described based on the drawings. In addition, the following description of preferable embodiment is an illustration.

図1は、水中燃焼式気化装置1の構成を概念的に示している。この水中燃焼式気化装置1は、液化天然ガス(LNG)の気化装置であって、例えばガス製造工場に設置されている。水中燃焼式気化装置1は、水を貯留する水槽11と、水槽11中に浸漬されると共に、LNGの流路となる多数の伝熱管が多段に曲げ成形されて構成された熱交換器3と、水槽11内に浸漬して配設されたダウンカマー13に設けられると共に、後述する燃料供給機構4を通じて供給された燃料ガスと、ブロワー14を通じて供給された空気とを、水面よりも下側となる位置で燃焼させる水中燃焼バーナー2と、水槽11の底部に配設されてダウンカマー13の下端に連通すると共に、水中燃焼バーナー2の燃焼ガスが噴出する多数の小孔が形成されたスパージパイプ15と、水槽11の上部に配設されかつ、燃焼排ガスを排気するスタック16と、を備えて構成されている。水中燃焼バーナー2、ダウンカマー13、及びスパージパイプ15等を含んで燃焼部5が構成される。   FIG. 1 conceptually shows the configuration of the underwater combustion type vaporizer 1. The underwater combustion type vaporizer 1 is a liquefied natural gas (LNG) vaporizer, and is installed, for example, in a gas manufacturing factory. The underwater combustion type vaporizer 1 includes a water tank 11 for storing water, a heat exchanger 3 that is immersed in the water tank 11 and is formed by bending a large number of heat transfer tubes serving as LNG flow paths in multiple stages. The fuel gas supplied through the fuel supply mechanism 4 to be described later and the air supplied through the blower 14 are provided below the water surface. An underwater combustion burner 2 to be combusted at a position, and a sparge pipe 15 which is disposed at the bottom of the water tank 11 and communicates with the lower end of the downcomer 13 and has a plurality of small holes through which the combustion gas of the underwater combustion burner 2 is ejected. And a stack 16 that is disposed in the upper part of the water tank 11 and exhausts combustion exhaust gas. The combustion unit 5 is configured including the underwater combustion burner 2, the downcomer 13, the sparge pipe 15 and the like.

水中燃焼式気化装置1は、水中燃焼バーナー2の燃焼ガスをスパージパイプ15の小孔を通じて水槽11内に気泡として噴出させることによって、水槽11内の水を撹拌しつつ、熱交換器3内を通過するLNGを加熱する。このことによって、LNGを気化させて天然ガス(NG)とし、これを熱交換器3の出口から送り出すように構成されている。水中燃焼式気化装置1は、燃焼ガスを気泡として水槽11内に噴出して水槽11内の水を撹拌することが可能であることから熱効率が極めて高いという特徴がある。   The underwater combustion type vaporizer 1 passes through the heat exchanger 3 while stirring the water in the water tank 11 by ejecting the combustion gas of the underwater combustion burner 2 as bubbles into the water tank 11 through the small holes of the sparge pipe 15. LNG to be heated. In this way, LNG is vaporized into natural gas (NG), which is sent out from the outlet of the heat exchanger 3. The underwater combustion type vaporizer 1 is characterized by extremely high thermal efficiency because it is possible to stir the water in the water tank 11 by ejecting the combustion gas as bubbles into the water tank 11.

図2及び図3は、水槽11内に配置された熱交換器3の正面図及び平面図である。尚、以下の説明では、便宜上、図2の紙面左右方向をX方向、図2の紙面上下方向をZ方向とし、図3の紙面左右方向をX方向、図3の紙面上下方向をY方向とする。   2 and 3 are a front view and a plan view of the heat exchanger 3 disposed in the water tank 11. In the following description, for the sake of convenience, the horizontal direction in FIG. 2 is the X direction, the vertical direction in FIG. 2 is the Z direction, the horizontal direction in FIG. 3 is the X direction, and the vertical direction in FIG. To do.

熱交換器3は、複数本の伝熱管31を含んで構成される伝熱管束32と、LNGを各伝熱管31に分配する入側ヘッダタンク33と、各伝熱管31からのNGを集合させる出側ヘッダタンク34とを備えて構成されている。これら伝熱管束32、入側ヘッダタンク33及び出側ヘッダタンク34は、水槽11内の底部に設置されたフレーム35に支持されている。   The heat exchanger 3 collects heat transfer tube bundles 32 including a plurality of heat transfer tubes 31, an inlet header tank 33 that distributes LNG to each heat transfer tube 31, and NG from each heat transfer tube 31. The outlet side header tank 34 is provided. The heat transfer tube bundle 32, the inlet header tank 33 and the outlet header tank 34 are supported by a frame 35 installed at the bottom in the water tank 11.

入側ヘッダタンク33は、フレーム35の下部におけるX方向の一端部(図2、3における紙面左端部)で、Y方向に延びるように配設されている。入側ヘッダタンク33には、図2、3では図示を省略するが、LNGの供給管が接続されている。   The entry-side header tank 33 is disposed so as to extend in the Y direction at one end portion in the X direction at the lower portion of the frame 35 (the left end portion in FIG. 2 and FIG. 3). Although not shown in FIGS. 2 and 3, an LNG supply pipe is connected to the inlet header tank 33.

出側ヘッダタンク34は、フレーム35の上部におけるX方向の一端部(図2、3における紙面左端部)で、Y方向に延びるように配設されている。出側ヘッダタンク34は、入側ヘッダタンク33の上方に配置されている。こうして、水槽11内においてLNGは、熱交換器3の伝熱管31内を下から上に流れることになる。出側ヘッダタンク34には、図2、3では図示を省略するが、NGの排出管が接続されている。   The outlet header tank 34 is disposed so as to extend in the Y direction at one end portion in the X direction at the upper portion of the frame 35 (the left end portion in FIG. 2 and FIG. 3). The outlet header tank 34 is disposed above the inlet header tank 33. Thus, in the water tank 11, LNG flows from the bottom to the top in the heat transfer tube 31 of the heat exchanger 3. Although not shown in FIGS. 2 and 3, an NG discharge pipe is connected to the outlet header tank 34.

伝熱管31は、図例では、2本の伝熱管31、31が一組となって構成されており、伝熱管束32は、図3に示すように、Y方向に所定の間隔を設けて並設された複数の伝熱管31を含んで構成されている。各伝熱管31は、その一端が入側ヘッダタンク33の上部に接続されると共に、その他端が出側ヘッダタンク34の下部に接続され、その中間部が、Z方向に多段となるように、X方向にジグザグに折り返して構成されている。伝熱管束32を含む熱交換器3は、例えばステンレス鋼製である。尚、図示は省略するが、各伝熱管31には、その内部に、螺旋状の伝熱促進体が挿入される場合がある。   In the illustrated example, the heat transfer tube 31 is composed of two heat transfer tubes 31, 31, and the heat transfer tube bundle 32 is provided with a predetermined interval in the Y direction as shown in FIG. 3. A plurality of heat transfer tubes 31 arranged side by side are included. Each heat transfer tube 31 has one end connected to the upper part of the inlet header tank 33 and the other end connected to the lower part of the outlet header tank 34, and its intermediate part is multistage in the Z direction. It is configured to be zigzag folded in the X direction. The heat exchanger 3 including the heat transfer tube bundle 32 is made of, for example, stainless steel. In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in each heat-transfer tube 31, a helical heat-transfer promoter may be inserted in the inside.

熱交換器3のフレーム35の下部には、複数のスパージパイプ15が配設されている。各スパージパイプ15は、入側及び出側ヘッダタンク33、34と同様に、Y方向に延びて配設されていると共に、X方向に所定の間隔を空けて複数、並設されている。熱交換器3の伝熱管束32は、水槽11内においてスパージパイプ15の配設領域に対し、上方に重なる位置に配設される。これにより、スパージパイプ15から噴出される燃焼ガスの気泡により、伝熱管束32の間を通って下から上に向かう上昇水流が生じる。この上昇水流によって、熱交換器3における熱交換効率が向上する。   A plurality of sparge pipes 15 are disposed below the frame 35 of the heat exchanger 3. Each sparge pipe 15 extends in the Y direction and is arranged in parallel at a predetermined interval in the X direction, like the inlet and outlet header tanks 33 and 34. The heat transfer tube bundle 32 of the heat exchanger 3 is disposed in a position that overlaps the region where the sparge pipe 15 is disposed in the water tank 11. As a result, bubbles of the combustion gas ejected from the sparge pipe 15 cause an upward water flow that passes between the heat transfer tube bundles 32 and moves upward from the bottom. This rising water flow improves the heat exchange efficiency in the heat exchanger 3.

ここで、NGの搬送効率の観点や、コンバインドサイクル発電といった新たな発電方式の効率化の観点から、水中燃焼式気化装置1が出力するNGの圧力は、比較的高く設定される。また、水中燃焼式気化装置1が出力するNGの温度は、0〜30℃程度である。   Here, from the viewpoint of transport efficiency of NG and the efficiency of a new power generation method such as combined cycle power generation, the pressure of NG output from the underwater combustion type vaporizer 1 is set to be relatively high. Moreover, the temperature of NG which the underwater combustion type vaporizer 1 outputs is about 0-30 degreeC.

そうして、この水中燃焼式気化装置1では、図1に一点鎖線の矢印で示すように、熱交換器3が出力するNGの一部を、水中燃焼バーナー2に燃料ガスとして供給するように構成されている。ここで、水中燃焼バーナー2に供給する燃料ガスは、当該水中燃焼バーナー2が設置されている水中燃焼式気化装置1が出力するNGそのものとすることに限らず、ガス製造工場に設置されている別の水中燃焼式気化装置や、当該工場に設置されている他の構成の気化装置が出力するNGを含んでいてもよい。停止状態の水中燃焼式気化装置1を起動すべく、水中燃焼バーナー2に点火をする時点では、当該水中燃焼式気化装置1が出力するNGは、実質的に存在しない。そのため、水中燃焼式気化装置1の起動時には少なくとも、別の気化装置からの燃料ガスが、水中燃焼バーナー2に供給される。   Then, in this underwater combustion type vaporizer 1, a part of NG output from the heat exchanger 3 is supplied as fuel gas to the underwater combustion burner 2 as shown by the one-dot chain line arrow in FIG. It is configured. Here, the fuel gas supplied to the underwater combustion burner 2 is not limited to NG itself output from the underwater combustion type vaporizer 1 in which the underwater combustion burner 2 is installed, but is installed in a gas manufacturing factory. NG output from another underwater combustion type vaporizer or a vaporizer having another configuration installed in the factory may be included. At the time when the underwater combustion burner 2 is ignited so as to start the underwater combustion type vaporizer 1, the NG output from the underwater combustion type vaporizer 1 is substantially absent. Therefore, at least the fuel gas from another vaporizer is supplied to the underwater combustion burner 2 when the underwater combustion type vaporizer 1 is started.

図1に示すように、水中燃焼バーナー2に燃料ガスを供給する燃料供給機構4は、燃料ガス(つまりNG)の圧力を低下させる減圧器41と、減圧後に低温になった燃料ガスの温度を高める昇温部42と、を備えて構成されている。これにより、燃料供給機構4は、水中燃焼バーナー2に供給する燃料ガスの温度及び圧力を、それぞれ所定の温度及び圧力に調整する。   As shown in FIG. 1, a fuel supply mechanism 4 that supplies fuel gas to the underwater combustion burner 2 includes a decompressor 41 that reduces the pressure of the fuel gas (that is, NG), and the temperature of the fuel gas that has become low after decompression. The temperature raising part 42 to be raised is provided. Thereby, the fuel supply mechanism 4 adjusts the temperature and pressure of the fuel gas supplied to the underwater combustion burner 2 to predetermined temperatures and pressures, respectively.

減圧器41は、熱交換器3が出力する所定圧力のNGを減圧する。減圧器41は、例えば5MPaから、0.5MPa程度にまでNGを減圧する場合もある。減圧器41は、一例として、一段又は複数段に配置された減圧弁によって構成してもよい。減圧器41は、図1に概念的に示すように、水槽11の近傍に、図例では、水槽11の上面開口を塞ぐ蓋の直上に配設されている。これにより、この減圧器41に接続されかつ、後述するように、減圧後のNGが流れる昇温部42の配管を、水槽11内に直ぐに導入することが可能になる。   The decompressor 41 decompresses NG having a predetermined pressure output from the heat exchanger 3. The decompressor 41 may depressurize NG from, for example, 5 MPa to about 0.5 MPa. For example, the pressure reducer 41 may be configured by pressure reducing valves arranged in one or more stages. As conceptually shown in FIG. 1, the decompressor 41 is disposed in the vicinity of the water tank 11, in the illustrated example, immediately above the lid that closes the upper surface opening of the water tank 11. As a result, it is possible to immediately introduce the pipe of the temperature raising unit 42 connected to the decompressor 41 and through which NG after decompression flows, into the water tank 11.

昇温部42は、減圧器41を通過することによって低温になったNGの温度を高める部分であり、この昇温部42は、水槽11内に浸漬配置された伝熱管421によって構成されている。伝熱管421は、図2、3に示すように、熱交換器3と一体的に設けられている。詳しくは、昇温部42は、複数本の伝熱管421を含む伝熱管束422と、入側ヘッダタンク423と、出側ヘッダタンク424とを備えて構成されている。   The temperature raising part 42 is a part that raises the temperature of the NG that has become low temperature by passing through the pressure reducer 41, and this temperature raising part 42 is configured by a heat transfer tube 421 that is immersed in the water tank 11. . As shown in FIGS. 2 and 3, the heat transfer tube 421 is provided integrally with the heat exchanger 3. Specifically, the temperature raising unit 42 includes a heat transfer tube bundle 422 including a plurality of heat transfer tubes 421, an inlet header tank 423, and an outlet header tank 424.

入側ヘッダタンク423は、減圧器41を通過後の低温の燃料ガスを各伝熱管421に分配するヘッダタンクであり、熱交換器3のフレーム35の下部においてX方向の他端部(図2、3における紙面右端部)に配設されている。従って、昇温部42の入側ヘッダタンク423は、熱交換器3の入側ヘッダタンク33に対して、伝熱管束32を挟んだ逆側に配置されている。入側ヘッダタンク423は、図2、3では図示を省略するが、減圧器41に接続された配管に連通している(図1参照。尚、図1においては昇温部42を概念的に描いているため、入側及び出側ヘッダタンク423、424を明示していない)。   The inlet-side header tank 423 is a header tank that distributes the low-temperature fuel gas after passing through the pressure reducer 41 to each heat transfer tube 421, and the other end portion in the X direction (see FIG. 2) below the frame 35 of the heat exchanger 3. 3 at the right end of the paper surface in FIG. Therefore, the inlet header tank 423 of the temperature raising unit 42 is disposed on the opposite side of the heat transfer tube bundle 32 with respect to the inlet header tank 33 of the heat exchanger 3. Although not shown in FIGS. 2 and 3, the inlet header tank 423 communicates with a pipe connected to the pressure reducer 41 (see FIG. 1. Note that in FIG. 1, the temperature raising unit 42 is conceptually shown. (Because it is drawn, the inlet and outlet header tanks 423 and 424 are not clearly shown).

出側ヘッダタンク424は、各伝熱管421を通過することによって昇温した燃料ガスを集合するヘッダタンクであり、熱交換器3のフレーム35の上部においてX方向の他端部に配設されている。従って、出側ヘッダタンク424は、入側ヘッダタンク423に対して上方位置でかつ、熱交換器3の出側ヘッダタンク34に対して、伝熱管束32を挟んだ逆側に配置されている。こうして、燃料ガスもまた、LNGと同様に、水槽11内において伝熱管421内を下から上に流れることになる。出側ヘッダタンク424は、水中燃焼バーナー2に接続されている(図1参照)。   The outlet header tank 424 is a header tank that collects fuel gas that has been heated by passing through each heat transfer tube 421, and is disposed at the other end in the X direction at the upper part of the frame 35 of the heat exchanger 3. Yes. Therefore, the outlet header tank 424 is disposed above the inlet header tank 423 and on the opposite side of the heat exchanger tube bundle 32 with respect to the outlet header tank 34 of the heat exchanger 3. . Thus, the fuel gas also flows from the bottom to the top in the heat transfer tube 421 in the water tank 11 as in the case of LNG. The outlet header tank 424 is connected to the underwater combustion burner 2 (see FIG. 1).

昇温部42の伝熱管束422は、熱交換器3の伝熱管束32と同様に構成されている。すなわち、伝熱管束422は、図2の例では、2本一組に構成された伝熱管421の一端が入側ヘッダタンク423の上部に接続されると共に、各伝熱管421の他端が出側ヘッダタンク424の下部に接続され、その中間部が、Z方向に多段となるように、X方向にジグザグに折り返して構成されている。昇温部42の伝熱管束422はまた、図3に示すように、Y方向に並設した熱交換器3の伝熱管束32に対し、Y方向の一側(図3における紙面下側)に配設されている。昇温部42の伝熱管421の配設位置は、図例に限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。例えば熱交換器3の伝熱管束32に対し、Y方向の他側(図3における紙面上側)に、昇温部42の伝熱管421を配置してもよいし、熱交換器3の伝熱管束32におけるY方向の中間位置に、昇温部42の伝熱管421を配置してもよい。   The heat transfer tube bundle 422 of the temperature raising unit 42 is configured in the same manner as the heat transfer tube bundle 32 of the heat exchanger 3. That is, in the heat transfer tube bundle 422, in the example of FIG. 2, one end of the heat transfer tube 421 configured as a pair is connected to the upper portion of the inlet header tank 423, and the other end of each heat transfer tube 421 is extended. It is connected to the lower part of the side header tank 424, and its middle part is configured to be zigzag folded in the X direction so as to be multistage in the Z direction. As shown in FIG. 3, the heat transfer tube bundle 422 of the temperature raising unit 42 is also on one side in the Y direction (the lower side in the drawing in FIG. 3) with respect to the heat transfer tube bundle 32 of the heat exchanger 3 arranged in parallel in the Y direction. It is arranged. The arrangement position of the heat transfer tube 421 in the temperature raising unit 42 is not limited to the illustrated example, and can be set as appropriate. For example, the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 may be disposed on the other side in the Y direction (upper side in the drawing in FIG. 3) with respect to the heat transfer tube bundle 32 of the heat exchanger 3, or the heat transfer of the heat exchanger 3. The heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 may be disposed at an intermediate position in the Y direction in the tube bundle 32.

昇温部42の伝熱管421は比較的少ない本数ですむため、熱交換器3と一体的に設けることが可能であり、スペース効率が向上する。このような伝熱管束422を含む昇温部42もまた、熱交換器3と同様に、例えばステンレス鋼製とすればよい。   Since the number of heat transfer tubes 421 in the temperature raising section 42 is relatively small, it can be provided integrally with the heat exchanger 3 and the space efficiency is improved. Similarly to the heat exchanger 3, the temperature raising unit 42 including the heat transfer tube bundle 422 may be made of, for example, stainless steel.

また、昇温部42の伝熱管421は、熱交換器3の伝熱管31に内挿する伝熱促進体と同様の伝熱促進体を、その内部に内挿して構成してもよい。また、昇温部42の伝熱管421は、LNGが流れず、NGのみが流れることから、熱交換器3の伝熱管31とは別の構成を採用してもよい。   Further, the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 may be configured by inserting a heat transfer promoting body similar to the heat transfer promoting body inserted into the heat transfer tube 31 of the heat exchanger 3 therein. Further, the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 may adopt a configuration different from the heat transfer tube 31 of the heat exchanger 3 because LNG does not flow but only NG flows.

以上の構成の水中燃焼式気化装置1において、その運転時には、水中燃焼バーナー2に対し、ブロワー14を通じて空気が供給されると共に、燃料供給機構4を通じて燃料ガスが供給される。そうして、水中燃焼バーナー2の燃焼ガスは、スパージパイプ15に形成された多数の小孔を通じて、水槽11内に気泡として噴出する。   In the underwater combustion type vaporizer 1 having the above configuration, during operation, air is supplied to the underwater combustion burner 2 through the blower 14 and fuel gas is supplied through the fuel supply mechanism 4. Then, the combustion gas of the underwater combustion burner 2 is ejected as bubbles into the water tank 11 through a large number of small holes formed in the sparge pipe 15.

この気泡を含む流れは、熱交換器3の伝熱管束32の間を通って上方へと流れるようになる。一方で、熱交換器3では、入側ヘッダタンク33を通じて各伝熱管31にLNGが流入し、多段に構成された伝熱管31内をLNGが流れる。この間にLNGは加熱されて気化する。各伝熱管31において気化したNGは、出側ヘッダタンク34に集合された後、水中燃焼式気化装置1から出力される。出力されるNGの圧力は、所定の高圧に設定されかつ、温度は、所定温度(例えば0〜30℃)になる。   The flow including the bubbles flows upward between the heat transfer tube bundles 32 of the heat exchanger 3. On the other hand, in the heat exchanger 3, LNG flows into each heat transfer tube 31 through the inlet header tank 33, and LNG flows through the heat transfer tubes 31 configured in multiple stages. During this time, LNG is heated and vaporized. NG vaporized in each heat transfer tube 31 is collected in the outlet header tank 34 and then output from the underwater combustion vaporizer 1. The output NG pressure is set to a predetermined high pressure, and the temperature becomes a predetermined temperature (for example, 0 to 30 ° C.).

水中燃焼式気化装置1から出力されるNGの一部は、前述したように、燃料供給機構4を通じて水中燃焼バーナー2に、燃料ガスとして供給される。すなわち、NGは先ず、減圧器41を通過することにより、水中燃焼バーナー2への供給に適した所定の圧力にまで減圧する。減圧後のNGの温度は、例えば−40℃になる。   A part of NG output from the underwater combustion type vaporizer 1 is supplied as fuel gas to the underwater combustion burner 2 through the fuel supply mechanism 4 as described above. That is, NG first depressurizes to a predetermined pressure suitable for supply to the underwater combustion burner 2 by passing through the decompressor 41. The temperature of NG after decompression is, for example, −40 ° C.

減圧後の低温NGはその後、昇温部42の配管を通じて水槽11内に導入され、入側ヘッダタンク423から各伝熱管421内へと流入する。昇温部42の伝熱管421は、熱交換器3の伝熱管31と同様に、スパージパイプ15から噴出された気泡を含む気液二相流に曝される。昇温部42の伝熱管421内を流れる低温のNGは加熱される。そうして、所定の温度(例えば0℃以上)になったNGは、出側ヘッダタンク424に集合された後に、水中燃焼バーナー2に供給される。   The low-temperature NG after depressurization is then introduced into the water tank 11 through the piping of the temperature raising unit 42 and flows into the heat transfer tubes 421 from the inlet header tank 423. Similarly to the heat transfer tube 31 of the heat exchanger 3, the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 is exposed to a gas-liquid two-phase flow containing bubbles ejected from the sparge pipe 15. The low-temperature NG flowing through the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 is heated. Then, NG that has reached a predetermined temperature (for example, 0 ° C. or higher) is collected in the outlet header tank 424 and then supplied to the underwater combustion burner 2.

こうして、前記の構成の水中燃焼式気化装置1においては、所定の温度及び圧力に調整した燃料ガスを、水中燃焼バーナー2に供給することが可能になる。このように、水中燃焼式気化装置1から出力されるNGの一部を水中燃焼バーナー2に供給する構成においては、減圧器41と水中燃焼バーナー2との距離は比較的近くなるため、減圧器41を通過した後の低温のNGは、環境温度では十分に昇温しないものの、水槽11内の水温を利用することによって、水中燃焼バーナー2に供給する燃料ガスの温度を効率的に高めることが可能になる。   Thus, in the underwater combustion type vaporizer 1 having the above-described configuration, the fuel gas adjusted to a predetermined temperature and pressure can be supplied to the underwater combustion burner 2. Thus, in the configuration in which a part of NG output from the underwater combustion type vaporizer 1 is supplied to the underwater combustion burner 2, the distance between the decompressor 41 and the underwater combustion burner 2 is relatively short. Although the low temperature NG after passing through 41 does not sufficiently increase at the environmental temperature, the temperature of the fuel gas supplied to the underwater combustion burner 2 can be efficiently increased by using the water temperature in the water tank 11. It becomes possible.

前記の構成では、減圧後に低温となったNGを、水中燃焼式気化装置1の水槽11を利用して昇温しているため、NGの昇温のための熱源を別途用意する必要がなく、しかも、NGを昇温する昇温部42のための設置スペースを別途確保する必要もない。このことは、設備を簡略化する上で有利である。   In the above configuration, since the temperature of the NG that has become low after decompression is raised using the water tank 11 of the underwater combustion vaporizer 1, it is not necessary to prepare a separate heat source for raising the temperature of the NG. In addition, it is not necessary to separately secure an installation space for the temperature raising unit 42 that raises the temperature of NG. This is advantageous in simplifying the equipment.

また、前記で説明したように水中燃焼式気化装置1を稼働している最中は、水槽11内の水温は十分に高温であるため、NGを十分に昇温することが可能である。また、水中燃焼式気化装置1が停止しているときも、水槽11内の水温は、比較的大きい熱容量によって、大幅に低下することはない。また、減圧後に低温になったNGを昇温するため、熱効率が高くなり、NGを所定温度にまで昇温するために要求される水槽11内の水温としては、それほど高い水温は要求されない。つまり、水中燃焼式気化装置1の起動時にも、水槽11はNGを昇温するための熱源として利用可能である。   Further, as described above, while the underwater combustion type vaporizer 1 is in operation, the temperature of the water in the water tank 11 is sufficiently high, so that it is possible to sufficiently raise the temperature of NG. Further, even when the underwater combustion type vaporizer 1 is stopped, the water temperature in the water tank 11 is not significantly lowered due to the relatively large heat capacity. Further, since the temperature of the NG that has become low after decompression is raised, the thermal efficiency is increased, and the water temperature in the water tank 11 required to raise the temperature of NG to a predetermined temperature is not required to be so high. That is, even when the underwater combustion type vaporizer 1 is started, the water tank 11 can be used as a heat source for raising the temperature of NG.

一方で、水中燃焼バーナー2が配設されるダウンカマー13内は、水槽11内に設置されていることから、湿度が極めて高い状態にある。そのため、水中燃焼バーナー2の点火時に、マイナス数十℃程度のNGをバーナー2に供給してしまうと、空気中の水分が氷結するため、水中燃焼バーナー2の着火性を低下させることが考えられる。   On the other hand, since the inside of the downcomer 13 in which the underwater combustion burner 2 is arrange | positioned is installed in the water tank 11, it is in a state with very high humidity. For this reason, if NG of about minus several tens of degrees Celsius is supplied to the burner 2 when the underwater combustion burner 2 is ignited, moisture in the air freezes, so that the ignitability of the underwater combustion burner 2 may be reduced. .

従って、停止している水中燃焼式気化装置1を起動するときに、減圧器41によって所定圧力に減圧したNGを、昇温部42によって0℃程度にまで昇温することによって、水中燃焼バーナー2の着火性の低下を回避して、水中燃焼バーナー2を確実に点火することが可能になる。尚、水中燃焼式気化装置1の起動時には、当該ガス製造工場における、他の気化装置において気化したNGが、燃料ガスとして供給されることになる。   Therefore, when the stopped underwater combustion type vaporizer 1 is started, the underwater combustion burner 2 is heated by raising the temperature of the NG that has been reduced to a predetermined pressure by the pressure reducer 41 to about 0 ° C. Therefore, it is possible to reliably ignite the underwater combustion burner 2 while avoiding a decrease in the ignitability. When the underwater combustion type vaporizer 1 is started, NG vaporized in another vaporizer in the gas manufacturing plant is supplied as fuel gas.

尚、装置を停止している最中に、水槽11内の水温を所定温度に確実に維持するために、図示は省略するが、水を加熱するヒータを別途設けたり、スチームを利用したりしてもよい。   While the apparatus is stopped, in order to reliably maintain the water temperature in the water tank 11 at a predetermined temperature, although not shown, a heater for heating water is separately provided or steam is used. May be.

また、前述したように、昇温部42の伝熱管421を、熱交換器3の伝熱管束32と一体的に設けているため、スパージパイプ15から噴出される気泡を利用して、低温のNGを効果的に昇温することが可能になる。このことは特に、水中燃焼式気化装置1が出力するNGの圧力が高く設定される一方で、減圧器41において、そのNGの圧力を大きく減圧する結果、NGの温度が大幅に低下する構成において、水中燃焼バーナー2への供給前に、簡便な構成でNGの温度を十分に高めることを可能にする。   Further, as described above, since the heat transfer tube 421 of the temperature raising unit 42 is provided integrally with the heat transfer tube bundle 32 of the heat exchanger 3, the low-temperature NG is utilized by utilizing the bubbles ejected from the sparge pipe 15. It is possible to effectively raise the temperature. In particular, this is because the NG pressure output from the underwater combustion type vaporizer 1 is set high, while the decompressor 41 greatly reduces the NG pressure, resulting in a significant decrease in the NG temperature. Before the supply to the underwater combustion burner 2, the temperature of the NG can be sufficiently increased with a simple configuration.

さらに、減圧器41は、図1に示すように、水槽11の近傍に配置されており、これによって、この減圧器41に接続される昇温部42の配管を、水槽11内に直ぐに導入することが可能になる。このことは、当該配管において、減圧器41の通過後の低温NGが流れる箇所を、できるだけ短くすることになり、低温仕様が要求される配管部分の長さが短くなるという利点がある。このことは、設備の簡略化に寄与する。   Further, as shown in FIG. 1, the decompressor 41 is disposed in the vicinity of the water tank 11, and thereby, the piping of the temperature raising unit 42 connected to the decompressor 41 is immediately introduced into the water tank 11. It becomes possible. This has the advantage that the portion of the pipe where the low-temperature NG after passing through the pressure reducer 41 flows is as short as possible, and the length of the pipe portion requiring low-temperature specifications is shortened. This contributes to simplification of equipment.

尚、前記の構成では、昇温部42の入側ヘッダタンク423及び出側ヘッダタンク424を、熱交換器3の入側ヘッダタンク33及び出側ヘッダタンク34に対し、伝熱管束32を挟んだ逆側に配置しているが、入側ヘッダタンク423及び出側ヘッダタンク424の配設位置は、特に限定されるものではなく、熱交換器3の入側ヘッダタンク33及び出側ヘッダタンク34と同じ側に配設するようにしてもよい。   In the above configuration, the heat transfer tube bundle 32 is sandwiched between the inlet header tank 423 and the outlet header tank 424 of the temperature raising unit 42 with respect to the inlet header tank 33 and the outlet header tank 34 of the heat exchanger 3. However, the arrangement positions of the inlet header tank 423 and the outlet header tank 424 are not particularly limited, and the inlet header tank 33 and the outlet header tank of the heat exchanger 3 are not particularly limited. It may be arranged on the same side as 34.

また、昇温部42の伝熱管421は、熱交換器3の伝熱管束32を構成すべく配置した伝熱管31の一部を、熱交換器3の入側ヘッダタンク33及び出側ヘッダタンク34に接続するのではなく、昇温部42の入側ヘッダタンク423及び出側ヘッダタンク424に接続することによって構成するようにしてもよい。このような構成は、既存の水中燃焼式気化装置を改造することによって、前記構成の水中燃焼式気化装置1を構成することを可能にするものである。   Further, the heat transfer pipe 421 of the temperature raising unit 42 is formed by replacing a part of the heat transfer pipe 31 arranged to constitute the heat transfer pipe bundle 32 of the heat exchanger 3 with the inlet header tank 33 and the outlet header tank of the heat exchanger 3. Instead of being connected to 34, it may be configured by connecting to the inlet header tank 423 and the outlet header tank 424 of the temperature raising unit 42. Such a configuration makes it possible to configure the underwater combustion type vaporizer 1 having the above configuration by modifying an existing underwater combustion type vaporizer.

また、昇温部42の伝熱管束422は、少なくとも水槽11内に浸漬配置されていればよい。   Further, the heat transfer tube bundle 422 of the temperature raising unit 42 only needs to be immersed in at least the water tank 11.

1 水中燃焼式気化装置
11 水槽
15 スパージパイプ
2 水中燃焼バーナー
3 熱交換器
31 伝熱管
32 伝熱管束
4 燃料供給機構
41 減圧器
42 昇温部
421 伝熱管
5 燃焼部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Underwater combustion type vaporizer 11 Water tank 15 Sparge pipe 2 Underwater combustion burner 3 Heat exchanger 31 Heat transfer tube 32 Heat transfer tube bundle 4 Fuel supply mechanism 41 Decompressor 42 Temperature rising part 421 Heat transfer tube 5 Combustion part

Claims (4)

水を貯留する水槽と、
水中燃焼バーナーを有しかつ、前記水槽内に当該水中燃焼バーナーの燃焼ガスを噴出するように構成された燃焼部と、
前記水槽内に浸漬配置された伝熱管を有しかつ、当該伝熱管内を通過する低温液化ガスを気化した上で、所定圧力のガスを出力するよう構成された熱交換器と、
前記熱交換器が出力したガスの一部を、前記水中燃焼バーナーに燃料として供給するよう構成された燃料供給機構と、を備えた水中燃焼式気化装置であって、
前記燃料供給機構は、前記所定圧力のガスを減圧するよう構成された減圧器と、当該減圧器を通過後の低温ガスの温度を、前記水中燃焼バーナーに供給する前に高めるよう構成された昇温部とを有し、
前記昇温部は、前記水槽内に浸漬配置されかつ、前記低温ガスが流れる伝熱管によって構成され、
前記水中燃焼式気化装置とは別の、他の気化装置において気化したガスが、前記水中燃焼式気化装置に供給される供給口を有し、
前記水中燃焼式気化装置の起動時には、前記供給口を通じて供給されるガスが、前記水中燃焼式気化装置の前記減圧器によって減圧されると共に、前記水中燃焼式気化装置の前記昇温部によって昇温された後に、前記水中燃焼式気化装置の前記水中燃焼バーナーに供給される水中燃焼式気化装置。
A water tank for storing water;
A combustion section having an underwater combustion burner and configured to eject the combustion gas of the underwater combustion burner into the water tank;
A heat exchanger configured to output a gas having a predetermined pressure after vaporizing the low-temperature liquefied gas passing through the heat transfer tube, and having a heat transfer tube immersed in the water tank;
A fuel supply mechanism configured to supply a part of the gas output from the heat exchanger as fuel to the underwater combustion burner, and an underwater combustion type vaporizer comprising:
The fuel supply mechanism includes a decompressor configured to depressurize the gas at the predetermined pressure, and a riser configured to increase the temperature of the low-temperature gas after passing through the decompressor before supplying the underwater combustion burner. And has a warm part,
The temperature raising unit is arranged by immersion in the water tank and is constituted by a heat transfer tube through which the low-temperature gas flows,
The gas vaporized in another vaporizer different from the underwater combustion vaporizer has a supply port to be supplied to the underwater combustion vaporizer,
When starting up the underwater combustion type vaporizer , the gas supplied through the supply port is depressurized by the decompressor of the underwater combustion type vaporizer and also heated by the temperature raising unit of the underwater combustion type vaporizer. Then, the underwater combustion type vaporizer supplied to the underwater combustion burner of the underwater combustion type vaporizer.
請求項1に記載の水中燃焼式気化装置において、
前記燃焼部は、前記水槽内の所定の領域に配設されかつ、前記燃焼ガスを前記水槽内に気泡として噴出するスパージパイプをさらに有し、
前記熱交換器は、複数の前記伝熱管がそれぞれ、上下方向に多段となるように折り返して構成されると共に、前記スパージパイプの配設領域内において並設して構成された伝熱管束を有し、
前記昇温部の前記伝熱管は、前記熱交換器と共に、前記水槽内の前記スパージパイプの配設領域に対して上方に重なる位置に配設されている水中燃焼式気化装置。
The underwater combustion vaporizer according to claim 1,
The combustion unit further includes a sparge pipe disposed in a predetermined region in the water tank and ejecting the combustion gas as bubbles in the water tank,
The heat exchanger includes a plurality of heat transfer tubes that are folded back so as to be multi-staged in the vertical direction, and have heat transfer tube bundles that are arranged in parallel within the region where the sparge pipe is disposed. ,
The heat transfer tube of the temperature raising part is an underwater combustion type vaporizer arranged together with the heat exchanger at a position overlapping with an arrangement region of the sparge pipe in the water tank.
請求項2に記載の水中燃焼式気化装置において、
前記昇温部の前記伝熱管は、前記熱交換器に一体的に設けられている水中燃焼式気化装置。
The underwater combustion vaporizer according to claim 2,
The heat transfer tube of the temperature raising unit is an underwater combustion type vaporizer provided integrally with the heat exchanger.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の水中燃焼式気化装置において、
前記減圧器は、前記水槽の近傍に配設されている水中燃焼式気化装置。
In the underwater combustion type vaporizer of any one of Claims 1-3,
The decompressor is an underwater combustion type vaporizer disposed in the vicinity of the water tank.
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