JPH0914588A - 液化ガス供給システム - Google Patents

液化ガス供給システム

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JPH0914588A
JPH0914588A JP13135596A JP13135596A JPH0914588A JP H0914588 A JPH0914588 A JP H0914588A JP 13135596 A JP13135596 A JP 13135596A JP 13135596 A JP13135596 A JP 13135596A JP H0914588 A JPH0914588 A JP H0914588A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スムーズにエキスパンダポンプを起動するこ
とができる自己完結型の液化ガス供給システムを提供す
る。 【解決手段】 液化ガス貯蔵タンク1と、貯蔵タンクか
ら液化ガスを送出する第一段ポンプ3と、第一段ポンプ
3の吐出液を再加圧する第二段ポンプ6と、第二段ポン
プ6の吐出液を気化する気化器4とからなり、第二段ポ
ンプ6は気化したガスを使用するエキスパンダ7により
駆動される液化ガス供給システムにおいて、第二段ポン
プ6をバイパスして第一段ポンプ3から気化器4に液化
ガスを供給するバイパス配管14と、エキスパンダ7の
背圧ラインから略大気圧であるライン26に流量を制限
する機構28を介して接続するライン27と、気化器4
からのガスの一部又は全量をエキスパンダ7をバイパス
して背圧ライン12に流量を制限する機構23を介して
接続するライン22とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス等の
液化ガスの貯蔵設備、供給設備、或いは消費設備等に好
適なエキスパンダ(膨張タービン)ポンプを用いた液化
ガス供給システムに係り、特にエキスパンダポンプの起
動法に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、従来の液化天然ガス(LNG)
の貯蔵からガス送出までの液化ガス供給システムの概略
を示す。半地下タンク1には、LNGタンカから液化ガ
スが送られ貯蔵される。そして、半地下タンク1に貯蔵
された液化ガスは、タンク中に沈潜した第一段(プライ
マリ)ポンプ3により汲み上げられ、第二段(セカンダ
リ)ポンプ5に送られる。液化ガスは、ポンプ5でボイ
ラ・タービン等の燃料や都市ガスとして送出するのに十
分な圧力に加圧され、燃料ガス気化器(ベーパライザ)
4により気化ガスに変換される。気化器4では、液化ガ
スは海水或いはボイラ等の排ガスと熱交換して気化され
る。ここでポンプ2は、海水を吸い上げするポンプであ
る。図示しない貯蔵タンクで蒸発した燃料ガスは、略大
気圧のボイルオフガスであり、フレアスタック8で燃焼
されるか、又はコンプレッサ9で加圧されて、送出され
る。そして、気化器4で気化された高圧ガスはパイプラ
インにより遠隔の地にある発電所、或いは都市ガス基地
等の需要地に送られる。
【0003】ところで、図5に示す従来の液化ガス供給
システムにおいては、第二段ポンプ5は、電動機により
電力を用いて駆動されていた。ところが、液化ガスを加
圧圧送する主たるポンプである第二段ポンプ5は、その
流量・揚程が大きく、結果として駆動馬力の増大化が進
んでいる。このため、第二段ポンプ5を駆動するモータ
も、数百乃至数千kW程度の消費電力となり、高圧大容
量の電源設備が必要となった。このため、圧送対象の自
液である液化天然ガスを用いたエキスパンダ(膨張ター
ビン)ポンプを用いることにより、外部からエネルギー
の供給を必要としない、いわゆる自己完結型の液化ガス
供給システムとすることが考えられている。
【0004】第二段ポンプとしてエキスパンダポンプを
用いた液化ガス供給システムの概略は次のようになる。
気化器で気化されたガスは、エキスパンダポンプのエキ
スパンダ(膨張タービン)に供給され、膨張して第二段
ポンプを駆動する。エキスパンダから排出されたガス
は、圧力が低減するが、都市ガスライン、或いはボイラ
の燃料ガス等として需要側に供給される。また、圧力が
更に低いガスは、ボイルオフガスラインに排出される。
ボイルオフガスは、フレアスタックで燃焼されるか、又
はボイルオフガスコンプレッサで加圧され、ローカルパ
イプライン等に燃料ガスとして供給される。
【0005】尚、液化ガス供給システムにおいて、第二
段ポンプに自己完結型のエキスパンダポンプを用いるこ
と、及びそのエキスパンダポンプの構造等は、本発明者
等による特願平6−139535号、特願平6−139
536号特許出願で詳細に開示される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、自己完
結型のエキスパンダポンプを、液化ガス供給システムの
第二段ポンプとして用いる場合には、定常の運転状態で
は、高圧ガスの膨張により、膨張タービンを回転させ
て、直結したポンプで液化ガスを加圧圧送できるが、そ
の起動時には、膨張によりタービンを回転駆動する高圧
ガスが存在していないため、その起動ができないという
問題があった。
【0007】本発明は上述した事情に鑑みて為されたも
ので、スムーズに自己完結型のエキスパンダポンプを起
動することができる液化ガス供給システムを提供するこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様は、
液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送
出する第一段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加
圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化
する気化器とからなり、前記第二段ポンプは該気化した
ガスを使用するエキスパンダにより駆動される液化ガス
供給システムにおいて、前記第二段ポンプをバイパスし
て第一段ポンプから気化器に液化ガスを供給するバイパ
ス配管と、エキスパンダの背圧ラインから略大気圧であ
るラインに流量を制限する機構を介して接続するライン
と、気化器からのガスの一部又は全量をエキスパンダを
バイパスして背圧ラインに流量を制限する機構を介して
接続するラインとを具備したことを特徴とする。
【0009】また、本発明の第2の態様は、前記第二段
ポンプの起動の際、第二段ポンプをバイパスするバイパ
ス配管を通して気化器に液化ガスを供給することで、前
記エキスパンダを起動することを特徴とする。
【0010】また、本発明の第3の態様は、前記第二段
ポンプの起動の際に、エキスパンダ背圧ラインを略大気
圧であるラインに接続して、前記エキスパンダを起動す
ることを特徴とする。
【0011】また、本発明の第4の態様は、前記第二段
ポンプの起動の際、又は定常運転時、または停止時に、
気化器からのガスの一部又は全量をエキスパンダをバイ
パスして背圧ラインに流すことを特徴とする。
【0012】また、本発明の第5の態様は、前記第二段
ポンプの起動の際、第二段ポンプの回転数の上昇に従っ
て、背圧ラインの略大気圧ラインへの流量を制限する機
構を閉状態にすると共に、背圧ラインの流量を制限する
機構を開状態にしていくことを特徴とする。
【0013】また、本発明の第6の態様は、液化ガス貯
蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第一
段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加圧する第二
段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化器
とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使用
するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給システ
ムにおいて、前記第二段ポンプの入口弁とエキスパンダ
の背圧ラインの略大気圧ラインへの調整機構を開き、前
記第二段ポンプ出口弁を閉とした後に、前記第二段ポン
プをバイパスして第一段ポンプから気化器に液化ガスを
供給するバイパス配管の調整機構を徐開し前記エキスパ
ンダに緩やかに気化ガスを供給し、第二段ポンプの回転
数が上昇するとともに第二段ポンプから気化器に液化ガ
スを供給する主配管の調整機構を除開すると共に前記バ
イパス配管の調整機構を除閉し、第二段ポンプの吐出液
化ガスが主となり気化器を通って気化ガスがエキスパン
ダを駆動して、更に、前記背圧ラインの流量調整機構を
開にしていくとともに、略大気圧ラインに背圧ラインか
ら接続する流量調整機構を閉にしていくことで第二段ポ
ンプの起動を行うことを特徴とする。
【0014】また、本発明の第7の態様は、液化ガス貯
蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第一
段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加圧する第二
段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化器
とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使用
するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給システ
ムにおいて、前記第一段ポンプとは別置きのポンプと、
該ポンプから気化器に液化ガスを供給する配管と、エキ
スパンダ背圧ラインを略大気圧ラインに流量調整機構を
介して接続するラインと、気化器からの気化ガスの一部
又は全量をエキスパンダをバイパスして背圧ラインに流
量調整機構を介して接続するラインとを具備したことを
特徴とする。
【0015】また、本発明の第8の態様は、液化ガス貯
蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第一
段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加圧する第二
段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化器
とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使用
するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給システ
ムにおいて、起動用補助ポンプを設置し、液化ガス貯蔵
タンクから該ポンプにより気化器に液化ガスを供給する
流量調整機構を備えた配管と、前記第二段ポンプから気
化器に接続された流量調整機構を備えた配管と、気化器
からの気化ガスの一部又は全量をエキスパンダをバイパ
スして背圧ラインに流量調整機構を介して接続するライ
ンとを具備したことを特徴とする。
【0016】また、本発明の第9の態様は、前記第二段
ポンプの起動の際、前記補助ポンプから気化器に液化ガ
スを供給することでエキスパンダを起動することを特徴
とする。
【0017】また、本発明の第10の態様は、前記第二
段ポンプの起動の際、又は定常運転時、または停止時に
気化器出口の気化ガスを、エキスパンダをバイパスして
背圧ラインに流すことを特徴とする。
【0018】また、本発明の第11の態様は、前記第二
段ポンプの起動の際、第二段ポンプの速度が上昇するに
従って、前記補助ポンプ吐出側の流量調整機構を絞り、
第二段ポンプの吐出側の流量調整機構を開としていくこ
とを特徴とする。
【0019】また、本発明の第12の態様は、液化ガス
貯蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第
一段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加圧する第
二段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化
器とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使
用するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給シス
テムにおいて、前記補助ポンプの入口弁を開き、該補助
ポンプを起動した後、吐出側に設置された流量調整機構
を徐開し、気化器に液化ガスを供給して気化した気化ガ
スをエキスパンダに流入し、第二段ポンプの回転数が上
昇するとともに第二段ポンプの吐出圧が上昇し、この時
第二段ポンプ吐出側流量調整機構を徐開すると共に、前
記補助ポンプから気化器に液化ガスを供給する流量調整
機構を絞ることにより、第二段ポンプの吐出液化ガスが
主となり気化器を通ってエキスパンダを駆動しエキスパ
ンダの定常運転状態に移行することを特徴とする。
【0020】また、本発明の第13の態様は、液化ガス
貯蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第
一段ポンプと、該第一段ポンプの吐出液を再加圧する第
二段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化
器とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使
用するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給シス
テムにおいて、気化器に他の液化ガスを注入する手段又
はエキスパンダに気化ガスを送る手段と、エキスパンダ
出口から流量調整機構を介して需用先側に接続する背圧
ラインと、気化器からの気化ガスの一部又は全量をエキ
スパンダポンプをバイパスして背圧ラインに流量調整機
構を介して接続するラインと、背圧ラインと略大気圧ラ
インとを流量調整機構を介して接続するラインとを具備
したことを特徴とする。
【0021】また、本発明の第14の態様は、液化ガス
貯蔵タンクと、該貯蔵タンクから液化ガスを送出する第
1段ポンプと、該一段ポンプの吐出液を再加圧する第二
段ポンプと、該第二段ポンプの吐出液を気化する気化器
とからなり、前記第二段ポンプは該気化したガスを使用
するエキスパンダにより駆動される液化ガス供給システ
ムにおいて、前記第二段ポンプをバイパスして第一段ポ
ンプから気化器に液化ガスを供給するバイパス配管を備
え、前記気化器で気化したガスを用いて前記エキスパン
ダを起動することを特徴とする。
【0022】
【作用】本発明の第1乃至第6の態様によれば、第二段
ポンプを起動するにあたり、第一段ポンプからバイパス
配管により気化器に直接液化ガスを送ることができる。
そして、エキスパンダの出口圧を略大気圧とすることに
より、第一段ポンプの比較的低い圧力の液化ガスが気化
器によりガス化されてエキスパンダに押し込まれる。エ
キスパンダは、その出口が略大気圧であるため、起動す
るに十分なガス圧が確保され、タービンが回転を始め
る。エキスパンダが起動すると、第二段ポンプが第一段
ポンプの吐出液化ガスを加圧することができ、気化器に
は徐々に高い圧力の液化ガスが押し込まれる。第二段ポ
ンプの主配管の調整弁を徐々に開き、バイパス配管の調
整弁を徐々に閉じることにより、ポンプ側の液化ガスの
流れは、主配管を流れる定常状態に変わる。一方でガス
側は、略大気圧に連通する調整機構を徐々に絞り、背圧
ラインの調整機構を徐々に開くことにより、同様に正常
な運転状態に切り替わる。
【0023】本発明の第7の態様によれば、第一段ポン
プとは別置きのポンプを備え、そのポンプから気化器に
液化ガスを供給し、エキスパンダ背圧ラインを略大気圧
に保持することにより、別置きの比較的小さなポンプで
加圧された液化ガスが気化器に押し込まれる。気化器で
気化されたガス圧は、低いが、エキスパンダ背圧ライン
が略大気圧に保持されているため、エキスパンダの起動
には十分なガス圧が確保される。これにより、エキスパ
ンダが起動し徐々にタービンの回転数が上昇していく。
これと共に第二段ポンプが徐々に回転数を増し、第一段
ポンプが吐出する液化ガスを更に加圧して気化器に押し
込み、気化器で気化した気化ガスの圧力が徐々に上昇し
ていく。気化ガスの圧力が高くなると、エキスパンダは
その出力が高くなり、ポンプの出力が高くなる。このよ
うにして、第二段ポンプを起動することができる。
【0024】本発明の第8乃至第12の態様によれば、
起動用補助ポンプを設置し、液化ガス貯蔵タンクから該
ポンプにより気化器に液化ガスを供給する。これによ
り、気化器で気化したガスをエキスパンダに供給するこ
とができ、エキスパンダを起動することができる。第二
段ポンプの速度が上昇するに従って、補助ポンプ吐出側
の流量調整機構を絞り、第二段ポンプの吐出側の流量調
整機構を開くことにより、徐々に定常的な運転状態に移
行することができる。そして、気化器出口の気化ガスを
エキスパンダをバイパスして背圧ラインに流す量を調整
することにより、第二段ポンプの負荷に応じた量の気化
ガスをエキスパンダ内に押し込むことができる。
【0025】本発明の第13の態様によれば、気化器に
他の液化ガスを注入する手段又はエキスパンダに気化ガ
スを供給する手段を備えることにより、エキスパンダを
起動することができる。その際、背圧ラインを略大気圧
ラインに流量調整機構を開いて接続することにより、エ
キスパンダの入口圧力が比較的低くても、エキスパンダ
の起動に十分な圧力が確保される。タービンが回転を開
始し、第二段ポンプが動き始めると、第二段ポンプによ
り加圧された液化ガスが気化器に押し込まれ、気化器出
口側の圧力が上昇する。これにより、エキスパンダの出
力が増大し、第二段ポンプの出力を増大させる。このサ
イクルでポンプ回転速度が徐々に定常時の回転速度とな
り、気化器の出口側の圧力が上昇すると共に、大気圧に
連通するラインの流量調整機構を絞ることにより、エキ
スパンダの排ガスを略大気圧のラインからガス送出ライ
ン側に切り替える。これにより、中高圧ガス送出ライン
ヘッダへの送出圧力が高くなり、定常的な運転状態とな
る。尚、エキスパンダのバイパスラインの流量調整機構
を調整することにより、第二段ポンプの必要とする負荷
に見合ったエキスパンダ出力が得られ、余剰の高圧ガス
を直接送出することができる。
【0026】本発明の第14の態様によれば、前記第二
段ポンプをバイパスして第一段ポンプから気化器に液化
ガスを供給するバイパス配管を備え、前記気化器で気化
したガスを用いて前記エキスパンダを起動することか
ら、他のエネルギ源を必要としない、いわゆる自己完結
型の液化ガス供給システムを提供できる。
【0027】
【実施例】以下、本発明の一実施例について添付図面を
参照しながら説明する。尚、各図中同一符号は同一又は
相当部分を示す。
【0028】図1は、本発明の第一実施例の液化天然ガ
ス(LNG)供給システムを示す。半地下式の液化ガス
貯蔵タンク1には、LNGタンカー等で輸送された液化
天然ガス(LNG)が移送され貯蔵される。そして第一
段(プライマリ)ポンプ3で液体のLNG(液化ガス)
が汲み上げられ、第二段(セカンダリ)ポンプ6で加圧
され、気化器4に送られる。第二段ポンプ6は、エキス
パンダ(膨張タービン)7により駆動される。気化器4
で高圧ガス化されたLNG(気化ガス)は、調圧ガバナ
11で調圧され、エキスパンダ7内で膨張することによ
りタービンの羽根車を回転駆動し、タービンに直結され
たポンプ6を駆動する。
【0029】エキスパンダ7で膨張により圧力が低減し
た気化ガスは、エキスパンダ出口に接続された背圧ライ
ン12から、中高圧ガス送出ラインヘッダ13を介して
パイプライン等に、都市ガス用等として遠距離送出され
る。ポンプGにより高圧圧送された液化ガスを、気化器
4でガス化して、その圧力エネルギーを用いて、エキス
パンダ7で第二段ポンプ6を駆動するので、その排ガス
としてライン10、13等から各種の圧力のガスを取り
出すことができる。30〜70kg/cm2 程度の中高
圧ガスは、遠距離送出され、10kg/cm2 程度の低
圧ガスは、近距離用に送出され、都市ガス用、或いは火
力発電所、製鉄所等の燃料用に用いられる。この液化ガ
ス供給システムは、図示しないがシステム全体を最適に
運転するための各種の計測装置及び制御装置等を備えて
いる。
【0030】この自己完結型の第二段ポンプを起動する
ために、以下に述べる配管及びラインを備えている。こ
こで液体のLNG(液化ガス)が流れるパイプを配管と
いい、ガス体のLNG(気化ガス)が流れるパイプをラ
インという。第二段ポンプをバイパスして、第一段ポン
プ3から気化器4に液化ガスを直接供給するバイパス配
管14を備えている。この配管14には液流量を開閉に
より調整する調整弁15及び逆止弁16等を備えてい
る。また、第二段ポンプ6の吐出側には、ミニマムフロ
ー配管17が接続され、調整弁18を介してタンク1に
接続されている。このミニマムフロー配管17は、ポン
プの締切運転による燃損等を防止するためのもので、締
切運転時にも最低限の液流をポンプに流すようにするた
めの配管である。
【0031】第二段ポンプ6が接続された主配管19に
は、吸込側に入口弁29が設けられ、吐出側には逆止弁
20及び流量調整弁21が設けられ、その先でバイパス
配管14と合流して気化器4の入口に接続されている。
【0032】気化器4の出口側のガスラインは、エキス
パンダ7をバイパスしてエキスパンダ7の背圧ライン1
2に直接接続するバイパスライン22を備えている。こ
のライン22には、ガス流量を調節する調整弁23を備
えている。またエキスパンダの出口に接続された背圧ラ
イン12には、背圧ライン12中のガス流量を調整する
調整弁24及び逆止弁25が設けられている。また背圧
ライン12は、略大気圧と連通するライン27が接続さ
れ、背圧ライン12を略大気圧のボイルオフガスライン
26に接続できるようになっている。このライン27に
は、流量調整弁28が接続されている。
【0033】これらの調整弁15,18,21,23,
24,28は、図示しない制御装置の指令により開閉が
制御され、それぞれの配管及びガスライン中の液化ガス
及び気化ガスの流量を制御し、又、これらの流通・遮断
が制御される。
【0034】次に、第二段ポンプ6の起動の手順につい
て説明する。半地下タンク1内には、液化ガス(LN
G)が貯えられており、第一段ポンプ3により地上に汲
み上げられる。
【0035】まず第二段ポンプ6の入口弁29及びミニ
マムフロー配管17の調整弁18を開く。これにより、
第二段ポンプ6にミニマムフローが形成できる。主配管
19の調整弁21は閉じておく。そして、第一段ポンプ
3からの加圧液を第二段ポンプ6をバイパスして気化器
4に直接供給するバイパス配管14の弁15を緩やかに
開くことにより、バイパス配管14より気化器4に液化
ガスが押し込まれる。気化器4では、熱交換により液化
ガスが気化され、高圧の気化ガスが押し出される。
【0036】エキスパンダ7の背圧側は、起動時には背
圧ライン12の調整弁25を閉じて、略大気圧のボイル
オフガスライン26に連通するライン27の調整弁28
を開く。バイパスライン22の調整弁23も閉じて、気
化器4から出た気化ガスは、全量がエキスパンダ7に入
るようにしておく。
【0037】気化器4で気化されたガスは、エキスパン
ダ7の調圧ガバナ11からエキスパンダ7内に入り、膨
張してタービンを駆動し、第二段ポンプ6を起動する。
エキスパンダ7の背圧ライン12は、ライン27の調整
弁28を開くことにより、ほぼ大気圧のボイルオフガス
ラインに接続される。このため、起動時のエキスパンダ
7の入口側のガス圧力は低いが、背圧ライン12の圧力
が略大気圧であるため、起動時のエキスパンダ7の必要
圧力を確保することができる。尚、背圧ライン12の調
整弁24は、当初閉とする。
【0038】エキスパンダ7内にガスが供給され、ポン
プ6の回転数が徐々に上昇する。これとともにポンプ6
の吐出圧が徐々に上昇し、主配管19の調整弁21を徐
々に開くことにより、主配管19を流れる液量が、徐々
に増加し、主流となる。これに伴い、バイパス配管14
の調整弁15を徐々に閉じることにより、起動が完了し
第二段ポンプ6は定常運転状態となる。
【0039】同時にガス側では、エキスパンダ7のター
ビン回転数に基づいて、略大気圧のライン26の接続し
たライン27の調整弁28を徐々に閉じ、背圧ライン1
2の調整弁24を徐々に開く。同時に、ガスバイパスラ
イン22の調整弁23の開度を調整して、エキスパンダ
7の調圧ガバナ11に所定圧のガスを供給するようにす
る。このように、第二段ポンプ6の起動の際に、第二段
ポンプ6が適当な回転状態になるに従って、略大気圧で
ある背圧ライン12を接続する調整弁28を徐々に閉状
態にし、ボイルオフガスライン26に流出するガスの流
量を制限するとともに、背圧ライン12の流量を制限す
る調整弁24を開状態とすることにより、エキスパンダ
7の定格の運転状態にスムーズに移行する。尚、第二段
ポンプ6の起動によりエキスパンダ7に入るガス量は増
大するが、ガスバイパスライン22の調整弁23を開く
ことにより、ガスはエキスパンダ7をバイパスして背圧
ライン12に流せるので、過剰なガスを処理することに
より、起動を円滑に行うことができる。
【0040】上述したように、第二段ポンプを起動する
にあたり、第一段ポンプから第二段ポンプをバイパスし
て気化器4に直接液化ガスを送ることにより、第二段ポ
ンプ内の大きな圧力損失等を受けることなく、エキスパ
ンダが起動するためのガスを供給することができる。そ
して、エキスパンダ7の出口圧を略大気圧とすることに
より、エキスパンダの入口圧が第一段ポンプの吐出圧の
ように低い圧力(通常10kg/cm2)でも起動に十
分なエキスパンダ7のガス圧力を確保することができ
る。そしてエキスパンダ7に、バイパスライン22を設
けることで、エキスパンダに流入するガス流量を調整す
ることができ、エキスパンダの出力を制御することがで
きる。又、エキスパンダ7の出口圧力を略大気圧として
起動すると、ポンプが起動した状態でエキスパンダのガ
ス圧力が過大となってしまうが、大気圧と連通したライ
ン27の調整弁28を徐々に閉じて、背圧ライン12の
調整弁24を徐々に開き、パイプライン側にガスを送出
することにより、エキスパンダの出口圧を規定の圧力に
制御し、定常的な運転状態に移行することができる。
【0041】図2は、本発明の第2実施例の液化天然ガ
ス供給システムを示す。本実施例の基本的な構成は図1
に示す第1実施例と同様であり、同一部分には同一符号
を付してその説明を省略する。
【0042】本実施例においては、第一段ポンプ3とは
別置きのポンプ30とタンク32とを備えている。ポン
プ30は電動機により駆動されるポンプであり、配管3
1を介してタンク32に貯蔵された液化ガスを気化器4
に供給する。第二段ポンプ6の主配管19と、補助ポン
プ30の配管31とは、図示するように合流して、気化
器4の入口側に接続されている。また、配管31には逆
止弁34と入口弁35と、調整弁33が接続されてい
る。
【0043】第二段ポンプの起動に際しては、配管31
の入口弁35を開き、補助ポンプ30を起動する。そし
て調整弁33を徐々に開くことにより、タンク32内の
液化ガスが汲み上げられ、配管31を通り気化器4に押
し込まれる。気化器4の出口側の構成は上述した実施例
と同様であり、エキスパンダ7の出口側は略大気圧のラ
イン26に連通している。このため、比較的小さな補助
ポンプ30により汲み上げられた液化ガスの圧力でも、
エキスパンダ7の入口側には、エキスパンダを起動する
のに十分な圧力が確保される。エキスパンダ7が起動す
ると、第二段ポンプが回転を始め、貯蔵タンク1から汲
み上げられた液化ガスが配管19を通り、気化器4に押
し込まれる。これにより、気化器4の出口側の気化ガス
の圧力が増大し、エキスパンダ7の圧力が増大する。す
ると、第二段ポンプ6の出力が増大し、更に液化ガスの
送圧力を高くすることができる。このようにして、エキ
スパンダ7及び第二段ポンプ6は、定常の運転状態に移
行していく。液体側では、これに伴い、補助ポンプ30
に連通する配管31の流量調整弁33を徐々に絞り、第
二段ポンプ6の主配管19の調整弁21を徐々に開くこ
とにより、定常状態に移行する。気化器4の出口以降の
ガス側では、同様に大気圧と連通する流量調整弁28を
徐々に閉じて、背圧ライン12の調整弁24を徐々に開
くことにより、エキスパンダ7の排ガスを中高圧ガス送
出ラインヘッダ13を介して遠距離送出パイプラインに
送り込む。又、エキスパンダ7をバイパスするバイパス
ライン22の調整弁23の開度を調整することにより、
エキスパンダ7に第二段ポンプ6の出力に必要なだけの
気化ガスを送り込むことができる。
【0044】図3は、本発明の第3実施例の液化天然ガ
ス供給システムを示す。本実施例の構成も前述した第2
実施例とほぼ同様であり、同一部分には同一符号を付し
てその説明を省略する。
【0045】本実施例が第2実施例と異なる点は、第2
実施例では補助ポンプ30は、別置きのタンク32に貯
蔵された液化ガスを汲み上げて気化器4に供給していた
のに対し、本実施例では別置きのタンクを設けず、貯蔵
タンク1から直接補助ポンプ30が汲み上げるようにし
ている。従って、第二段ポンプ6の起動動作は前述した
第2実施例と同様である。
【0046】図4は、本発明の第4実施例の液化天然ガ
ス供給システムを示す。本実施例は前述した第2実施例
が補助ポンプを用いて別置のタンク32から液化ガスを
気化器4に供給するのに対して、別置のタンク36から
加圧された液化ガスを気化器4に供給するようにしたも
のである。この配管31は、流量調整弁33と逆止弁3
4を備えることは第2実施例と同様である。配管31に
加圧された液化ガスを供給することは、タンク36の液
面に導入孔37から圧力ガスを加えることにより供給す
ることが出来る。この圧力ガスは、液化天然ガスを気化
した、いわゆる自液ガスでも良く、又他の異なる種類の
ガス源を用いるようにしても良い。従って、第二段ポン
プ6の起動手順については、上述した第2実施例と同様
である。
【0047】尚、気化器4の出口側に配管38を接続
し、配管38に流量調整弁39と逆止弁40とを設け、
別途の加圧ガス源により気化ガスを供給するようにして
も良い。このようにしても、上述した各実施例と同様に
第二段ポンプ6を加圧することができる。又、配管31
又は38からエキスパンダ7の入口側に液化ガスを押し
込む場合に、起動に必要な十分高い圧力が得られる場合
には、エキスパンダ7の出口側は、必ずしも大気圧であ
る必要はない。このような場合には、ライン27を省略
することにより、システム構成を簡略化することができ
る。
【0048】尚、上述した実施例は液化天然ガス(LN
G)についてのものであるが、液化プロパンガス(LP
G)等の他の液化ガスについても本発明の趣旨を適用で
きるのは勿論のことである。
【0049】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、液化ガ
スを加圧圧送するポンプを自液を用いたエキスパンダに
より駆動する液化ガス供給システムにおいて、エキスパ
ンダポンプのスムーズな起動が行える。従って、本発明
により、エキスパンダポンプを用いた自己完結型の液化
ガス供給システムの、省資源、省エネルギーという本来
の目的を達成する運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の液化天然ガス供給システ
ムの説明図。
【図2】本発明の第2実施例の液化天然ガス供給システ
ムの説明図。
【図3】本発明の第3実施例の液化天然ガス供給システ
ムの説明図。
【図4】本発明の第4実施例の液化天然ガス供給システ
ムの説明図。
【図5】従来の液化天然ガス供給システムの説明図。
【符号の説明】
1 貯蔵タンク 3 第一段ポンプ 4 気化器 6 第二段ポンプ 7 エキスパンダ 12 背圧ライン 14 バイパス配管 15,18,21,23,24,28 調整弁 19 主配管 22、27 バイパスライン 26 略大気圧ライン

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンクか
    ら液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポンプ
    の吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプ
    の吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポン
    プは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆動
    される液化ガス供給システムにおいて、 前記第二段ポンプをバイパスして第一段ポンプから気化
    器に液化ガスを供給するバイパス配管と、エキスパンダ
    の背圧ラインから略大気圧であるラインに流量を制限す
    る機構を介して接続するラインと、気化器からのガスの
    一部又は全量をエキスパンダをバイパスして背圧ライン
    に流量を制限する機構を介して接続するラインとを具備
    したことを特徴とする液化ガス供給システム。
  2. 【請求項2】 前記第二段ポンプの起動の際、第二段ポ
    ンプをバイパスするバイパス配管を通して気化器に液化
    ガスを供給することで、前記エキスパンダを起動するこ
    とを特徴とする請求項1記載の液化ガス供給システム。
  3. 【請求項3】 前記第二段ポンプの起動の際に、エキス
    パンダ背圧ラインを略大気圧であるラインに接続して、
    前記エキスパンダを起動することを特徴とする請求項1
    又は2記載の液化ガス供給システム。
  4. 【請求項4】 前記第二段ポンプの起動の際、又は定常
    運転時、または停止時に、気化器からのガスの一部又は
    全量をエキスパンダをバイパスして背圧ラインに流すこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のエ
    キスパンダポンプ。
  5. 【請求項5】 前記第二段ポンプの起動の際、第二段ポ
    ンプの回転数の上昇に従って、背圧ラインの略大気圧ラ
    インへの流量を制限する機構を閉状態にすると共に、背
    圧ラインの流量を制限する機構を開状態にしていくこと
    を特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項記載の液化
    ガス供給システム。
  6. 【請求項6】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンクか
    ら液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポンプ
    の吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプ
    の吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポン
    プは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆動
    される液化ガス供給システムにおいて、 前記第二段ポンプの入口弁とエキスパンダの背圧ライン
    の略大気圧ラインへの調整機構を開き、前記第二段ポン
    プ出口弁を閉とした後に、前記第二段ポンプをバイパス
    して第一段ポンプから気化器に液化ガスを供給するバイ
    パス配管の調整機構を徐開し前記エキスパンダに緩やか
    に気化ガスを供給し、第二段ポンプの回転数が上昇する
    とともに第二段ポンプから気化器に液化ガスを供給する
    主配管の調整機構を除開すると共に前記バイパス配管の
    調整機構を除閉し、第二段ポンプの吐出液化ガスが主と
    なり気化器を通って気化ガスがエキスパンダを駆動し
    て、 更に、前記背圧ラインの流量調整機構を開にしていくと
    ともに、略大気圧ラインに背圧ラインから接続する流量
    調整機構を閉にしていくことで第二段ポンプの起動を行
    うことを特徴とする液化ガス供給システムの運転方法。
  7. 【請求項7】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンクか
    ら液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポンプ
    の吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプ
    の吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポン
    プは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆動
    される液化ガス供給システムにおいて、 前記第一段ポンプとは別置きのポンプと、該ポンプから
    気化器に液化ガスを供給する配管と、エキスパンダ背圧
    ラインを略大気圧ラインに流量調整機構を介して接続す
    るラインと、気化器からの気化ガスの一部又は全量をエ
    キスパンダをバイパスして背圧ラインに流量調整機構を
    介して接続するラインとを具備したことを特徴とする液
    化ガス供給システム。
  8. 【請求項8】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンクか
    ら液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポンプ
    の吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプ
    の吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポン
    プは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆動
    される液化ガス供給システムにおいて、 起動用補助ポンプを設置し、液化ガス貯蔵タンクから該
    ポンプにより気化器に液化ガスを供給する流量調整機構
    を備えた配管と、前記第二段ポンプから気化器に接続さ
    れた流量調整機構を備えた配管と、気化器からの気化ガ
    スの一部又は全量をエキスパンダをバイパスして背圧ラ
    インに流量調整機構を介して接続するラインとを具備し
    たことを特徴とする液化ガス供給システム。
  9. 【請求項9】 前記第二段ポンプの起動の際、前記補助
    ポンプから気化器に液化ガスを供給することでエキスパ
    ンダを起動することを特徴とする請求項8記載の液化ガ
    ス供給システム。
  10. 【請求項10】 前記第二段ポンプの起動の際、又は定
    常運転時、または停止時に気化器出口の気化ガスを、エ
    キスパンダをバイパスして背圧ラインに流すことを特徴
    とする請求項8又は9記載の液化ガス供給システム。
  11. 【請求項11】 前記第二段ポンプの起動の際、第二段
    ポンプの速度が上昇するに従って、前記補助ポンプ吐出
    側の流量調整機構を絞り、第二段ポンプの吐出側の流量
    調整機構を開としていくことを特徴とする請求項8乃至
    10のいずれか一項記載の液化ガス供給システム。
  12. 【請求項12】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンク
    から液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポン
    プの吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポン
    プの吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポ
    ンプは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆
    動される液化ガス供給システムにおいて、 前記補助ポンプの入口弁を開き、該補助ポンプを起動し
    た後、吐出側に設置された流量調整機構を徐開し、気化
    器に液化ガスを供給して気化した気化ガスをエキスパン
    ダに流入し、第二段ポンプの回転数が上昇するとともに
    第二段ポンプの吐出圧が上昇し、この時第二段ポンプ吐
    出側流量調整機構を徐開すると共に、前記補助ポンプか
    ら気化器に液化ガスを供給する流量調整機構を絞ること
    により、第二段ポンプの吐出液化ガスが主となり気化器
    を通ってエキスパンダを駆動しエキスパンダの定常運転
    状態に移行することを特徴とする液化ガス供給システム
    の運転方法。
  13. 【請求項13】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンク
    から液化ガスを送出する第一段ポンプと、該第一段ポン
    プの吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポン
    プの吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポ
    ンプは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆
    動される液化ガス供給システムにおいて、 気化器に他の液化ガスを注入する手段又はエキスパンダ
    に気化ガスを送る手段と、エキスパンダ出口から流量調
    整機構を介して需要先側に接続する背圧ラインと、気化
    器からの気化ガスの一部又は全量をエキスパンダポンプ
    をバイパスして背圧ラインに流量調整機構を介して接続
    するラインと、背圧ラインと略大気圧ラインとを流量調
    整機構を介して接続するラインとを具備したことを特徴
    とする液化ガス供給システム。
  14. 【請求項14】 液化ガス貯蔵タンクと、該貯蔵タンク
    から液化ガスを送出する第1段ポンプと、該一段ポンプ
    の吐出液を再加圧する第二段ポンプと、該第二段ポンプ
    の吐出液を気化する気化器とからなり、前記第二段ポン
    プは該気化したガスを使用するエキスパンダにより駆動
    される液化ガス供給システムにおいて、 前記第二段ポンプをバイパスして第一段ポンプから気化
    器に液化ガスを供給するバイパス配管を備え、前記気化
    器で気化したガスを用いて前記エキスパンダを起動する
    ことを特徴とする液化ガス供給システム。
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