JP7301553B2 - 液化ガス気化装置及びこれを備えた浮体設備 - Google Patents
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Description
気化器に接続された循環経路に流す流体として不凍液を用いることとしたので、海水や清水を用いた場合に比べて気化器にて凍結するおそれがない。
不凍液としては、例えば、エチレングリコール等のグリコールが用いられる。
水循環経路に用いる水としては、例えば、海水や清水が用いられる。
不凍液は、復水器によって加熱されるので、海水による加熱量を低減することができる。これにより、海水熱交換器にて冷却された海水を海洋に放出しても、環境に対して大きな影響を及ぼすことを回避することができる。
また、海水熱交換器に加熱水を供給することができるので、海水熱交換器に用いる海水を減じることができるので、環境負荷を低減することができる。
水循環経路に用いる水としては、例えば、海水や清水が用いられる。
例えば、ボイラサイズを可及的に小さくするために、最大量の液化ガスを気化するために必要な蒸気量にボイラ容量を制限した場合に特に有効である。
なお、本態様の発明は、上記した各態様の発明と組み合わせることができる。
なお、本態様の発明は、上記した各態様の発明と組み合わせることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について説明する。
図1には、液化天然ガスであるLNG(液化ガス)を気化して外部へ供給するLNG気化装置(液化ガス気化装置)1Aの概略構成が示されている。LNG気化装置1Aは、浮体設備であるFSRU(Floating Storage and Regasification Unit)に設けられている。
次に、上記構成のLNG気化装置1Aの動作について説明する。先ず、蒸気熱交換器60を用いずに、海水熱交換器72を用いるオープンループについて説明する。オープンループの場合、海水熱交換器72にてグリコールを加熱することによって冷却された海水は、海洋へと放水される。このため、水温が高い海域や夏季にオープンループが用いられる。
蒸気熱交換器60には、リガスボイラ30から蒸気が導かれないので、蒸気熱交換器60にて加熱されることなくグリコールは気化器25へと導かれる。
次に、図2を参照して、蒸気熱交換器60を用いるコンバインドループ又はクローズループについて説明する。コンバインドループ及びクローズループでは、いずれも蒸気熱交換器60を用いることで共通する。ただし、クローズループでは、海水熱交換器72を用いず、コンバインドループでは海水熱交換器72を部分的に用いる。
なお、必要な場合は、コンバインドループとして、必要量だけ海水を海水熱交換器72に供給してグリコールを補助的に加熱するようにしても良い。
図2で示したように、リガスボイラ30で発生させた蒸気の一部を蒸気タービン32に導き蒸気タービン発電機34にて電力を得るとともに、蒸気タービン32の排熱を復水器36にてグリコール循環経路38にて回収することとした。これにより、復水器36での熱回収を行わずにリガスボイラ30でLNGの気化熱量を賄う場合(以下「全量蒸気加熱」という。)に比べて、LNGを気化するために用いられるリガスボイラ30の生成蒸気量を低減することができる。
次に、制御部によって行う蒸気量分配制御について説明する。蒸気量分配制御とは、蒸気熱交換器60と蒸気タービン32に分配する蒸気量の制御を意味する。具体的には、蒸気供給弁63及び/又は蒸気加減弁55の開度制御によって行う。
図4は、図3の右上を拡大して示している。同図に示すように、リガスボイラ30の容量は、必要十分な大きさとするため、LNG送出量の最大値Fmaxに対応する熱量(線L1参照)で設定されている。すなわち、最大負荷時のリガスボイラ30おける全ての発生蒸気を蒸気熱交換器60に投入したときにグリコール循環経路38を介して気化器25が得られる熱量が、LNG送出量が最大値FmaxとされたLNGの気化熱に相当するように、リガスボイラ30の容量が設定されている。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ディーゼルエンジン5の排熱を排ガスエコノマイザ14で回収して動作する蒸気タービン32に接続された復水器36によって、グリコール循環経路38を循環するグリコールを加熱することとした。そして、グリコール循環経路38に接続された気化器25によってLNGを気化する。これにより、復水器36の排熱を有効にLNGの気化に用いることができ、省エネを実現することができる。
気化器25に接続されたグリコール循環経路38に流す流体として不凍液であるグリコールを用いることとしたので、海水や清水を用いた場合に比べて気化器25にて凍結するおそれがない。
グリコールは、復水器36によって加熱されるので、海水による加熱量を低減することができる。これにより、海水熱交換器72にて冷却された海水を海洋に放出しても、環境に対して大きな影響を及ぼすことを回避することができる。
本実施形態のように、リガスボイラ30のサイズを可及的に小さくするために、最大のLNG送出量を気化するために必要な蒸気量にボイラ容量を制限した場合に特に有効である。
次に、本発明の第2実施形態について、図5を用いて説明する。
本実施形態は、第1実施形態に対して、復水器36とグリコール循環経路38との間における熱の授受の方式が異なり、その他の事項については同様である。したがって、以下の説明では、第1実施形態に対する相違点について説明し、その他については同一符号を付しその説明を省略する。
水循環経路80を流れる水は、復水器36内の蒸気と熱交換する。水循環経路80とグリコール循環経路38との間には、水熱交換器82が設けられている。水熱交換器82にて、水循環経路80の水によってグリコール循環経路38のグリコールが加熱される。
一般に、グリコールは水よりも粘度が高いので、水循環経路80を採用することによって、グリコール循環経路38に設けた循環ポンプ67のポンプ動力を削減することができる。
3 LNGタンク(液化ガスタンク)
5 ディーゼルエンジン(発電用エンジン)
7 BOG供給配管
9 BOG圧縮機
10 BOG冷却熱交換器
12 過給機
14 排ガスエコノマイザ
14a 排ガスエコノマイザ弁
15 排ガスバイパス配管
15a バイパス弁
16 空気冷却器
18 LNGポンプ
20 気液分離器
22 送液ポンプ(液化ガスポンプ)
23 LNG配管
25 気化器
26 送ガス配管
30 リガスボイラ(ボイラ)
30a 水ドラム
30b 蒸気ドラム
32 蒸気タービン
33 回転軸
34 蒸気タービン発電機
36 復水器
38 グリコール循環経路(不凍液循環経路)
40 ボイラ用BOG供給配管
42 ドラム水ポンプ
44 蒸発器
46 給水タンク
47 給水配管
48 給水ポンプ
50 蒸気需要部
51 船内蒸気供給弁
52 蒸気タービン用蒸気配管
53 過熱器
54 蒸気止め弁
55 蒸気加減弁
57 蒸気ダンプ配管
58 蒸気ダンプ弁
60 蒸気熱交換器
62 蒸気供給配管
63 蒸気供給弁
65 ドレン水配管
67 循環ポンプ
69 復水ポンプ
70 海水ポンプ
71 海水取水配管
72 海水熱交換器
73 排水配管
80 水循環経路
82 水熱交換器
85 加熱水供給経路
Claims (5)
- 発電用エンジンの排ガスが導かれる排ガスエコノマイザによって生成された蒸気が導かれる蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮させる復水器と、
液化ガスを加熱して気化する気化器と、
前記気化器に接続されるとともに不凍液が循環する不凍液循環経路と、
前記復水器から前記不凍液循環経路を循環する不凍液へ熱を供給する不凍液加熱手段と、
前記不凍液循環経路に設けられ、前記気化器を通過した後の不凍液と海水とを熱交換する海水熱交換器と、
を備え、
前記不凍液加熱手段は、前記復水器にて熱交換して加熱された水を前記海水熱交換器に送る加熱水供給経路を備えている液化ガス気化装置。 - 発電用エンジンの排ガスが導かれる排ガスエコノマイザによって生成された蒸気が導かれる蒸気タービンと、
前記蒸気タービンから排出された蒸気を凝縮させる復水器と、
液化ガスを加熱して気化する気化器と、
前記気化器に接続されるとともに不凍液が循環する不凍液循環経路と、
前記復水器から前記不凍液循環経路を循環する不凍液へ熱を供給する不凍液加熱手段と、
蒸気を生成するボイラと、
前記ボイラで生成された蒸気と前記不凍液循環経路を循環する不凍液とを熱交換する蒸気熱交換器と、
前記ボイラで生成された蒸気が前記蒸気タービンに導かれるタービン用蒸気供給系統と、
前記タービン用蒸気供給系統を介して前記蒸気タービンへ導かれる蒸気量と前記蒸気熱交換器へ導かれる蒸気量とを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記気化器で気化される液化ガス量が所定値を超えた場合に、前記蒸気タービンへ導かれる蒸気量を減じるとともに、前記蒸気熱交換器へ導かれる蒸気量を増大する液化ガス気化装置。 - 前記不凍液加熱手段は、前記不凍液循環経路を循環する不凍液と熱交換する前記復水器を備えている請求項2に記載の液化ガス気化装置。
- 前記蒸気タービンによって駆動される蒸気タービン発電機と、
前記不凍液循環経路に設けられた循環ポンプと、
前記気化器へ液化ガスを送る液化ガスポンプと、
を備え、
前記蒸気タービン発電機で発電した電力によって、前記循環ポンプ及び/又は前記液化ガスポンプを駆動する請求項1又は2に記載の液化ガス気化装置。 - 請求項1又は2に記載の液化ガス気化装置と、
液化ガスを貯留する液化ガスタンクと、
を備え、
前記発電用エンジンは、前記液化ガスタンクで発生したボイルオフガスによって動作し、
前記気化器は、前記液化ガスタンクから導かれた液化ガスを気化する浮体設備。
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