JPS63602B2 - - Google Patents

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JPS63602B2
JPS63602B2 JP13188980A JP13188980A JPS63602B2 JP S63602 B2 JPS63602 B2 JP S63602B2 JP 13188980 A JP13188980 A JP 13188980A JP 13188980 A JP13188980 A JP 13188980A JP S63602 B2 JPS63602 B2 JP S63602B2
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JP
Japan
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natural gas
liquefied natural
cycle
regeneration
regenerator
Prior art date
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Expired
Application number
JP13188980A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS5756614A (en
Inventor
Kazuhiko Asada
Atsushi Jinbo
Yasuhiro Tanigaki
Yasuhatsu Nakamoto
Shigeru Tajima
Norio Yamagata
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Toshiba Corp
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Kobe Steel Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Kobe Steel Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5756614A publication Critical patent/JPS5756614A/en
Publication of JPS63602B2 publication Critical patent/JPS63602B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は液化天然ガスの冷熱発電方法に関す
る。 (従来の技術) 従来、液化天然ガス冷熱利用の一方法として液
化天然ガス冷熱発電がある。冷熱発電の各種方式
によつてその発電端出力は異なり大量の液化天然
ガス消費量を考えると、液化天然ガスの持つエク
セルギー(最大有効仕事)をいかにして多く回収
するか、即ち、いかにして高出力を得るかが大き
なポイントとなる。 液化天然ガス冷熱のみを利用し、他の燃料を用
いない冷熱発電方式としては、 (1) 直接膨張サイクル方式 (2) 二次媒体サイクル方式 (3) 直接膨張+二次媒体サイクル方式 などが知られており、簡潔な機器構成にてより効
率の高い、高出力が得られる発電方式が探索され
ている状況にある。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、直接膨張サイクル方式、即ち、
液化天然ガスをポンプで昇圧後、海水などにより
ガス化させ該天然ガスで直接タービンを駆動する
方式は、システムの構造が簡単で安定している
が、タービン出口側の圧力を低くすることができ
ない場合、有効出力が小さいという問題がある。
また、二次媒体サイクル方式は、エチレンやプロ
パン等を二次媒体として使用し、これを液化天然
ガスと熱交換させてその冷熱で液化させ、液化し
た二次媒体を昇圧後、海水などでガス化させ、そ
のガスによりタービンを駆動させるものである
が、この二次媒体サイクル方式では充分なエクセ
ルギーを回収できないという問題があつた。この
ため、直接膨張サイクルと二次媒体サイクルを組
み合わせた方式が提案されるに至つた。 この直接膨張サイクルと二次媒体サイクルを組
み合わせた液化天然ガス冷熱発電方式は、第1図
に示すように、液化天然ガス貯蔵タンク1からポ
ンプ2により液化天然ガスを高圧で送出し、これ
を凝縮器3により二次媒体、例えば、プロパンと
熱交換させて昇温させる一方、二次媒体を凝縮さ
せ、次いで昇温した液化天然ガスをオープンラツ
クベーパライザなどの第1熱交換器4で海水など
と熱交換させて気化し、この気化した天然ガスに
より主タービン5を駆動することにより発電し、
断熱膨張により温度低下したタービン出口側天然
ガスを再び第2熱交換器6により海水等と熱交換
させて昇温した後、この天然ガスを供給口10か
ら燃料として外部へ供給するようにした直接膨張
サイクル系統と、液化天然ガスとの熱交換により
凝縮した二次媒体をポンプ7で昇圧した後、オー
プンラツクベーパライザなどの熱交換器8により
海水などと熱交換させて気化し、この気化した二
次媒体により副タービン9を駆動して発電させる
二次媒体サイクル系統とを組み合わせたものであ
る。この冷熱発電方式は直接膨張サイクルあるい
は二次媒体サイクル単独の場合に比較して大きな
エクセルギーを回収できるが、それでも液化天然
ガスの持つ有効エネルギーの約34%程度であつ
た。 本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
のであつて、液化天然ガスの持つエクセルギーを
より多く回収し、より大きな電力を得ることがで
きる液化天然ガスの冷熱発電方法を得ることを目
的とするものである。 (問題点を解決するための手段) 本発明は、前記問題点を解決する手段として、
液化天然ガスを昇圧、気化させてその天然ガスに
より主膨張タービンを駆動する直接膨張サイクル
系統を含む液化天然ガス冷熱発電方法において、
直接膨張サイクル系統の天然ガスの一部を、直接
膨張サイクル系統に設けた再生器により液化天然
ガスと熱交換させて再液化した後、再生器の入口
側の液化天然ガス流路に帰還させるようにしたも
のである。 以下、本発明方法の実施に使用する液化天然ガ
スの冷熱発電装置の系統図を参照して説明する。 なお、図中、第1図の装置のものと同等の機器
には同じ参照番号を付してある。 本発明にかかる液化天然ガスの冷熱発電装置
は、第1図の装置と同等の構成及び作用を有する
直接膨張サイクル系統と二次媒体サイクル系統に
加え、直接膨張サイクル系統において液化天然ガ
スを気化させて得られる天然ガスを再液化し、こ
れを直接膨張サイクル系統に液化天然ガスとして
帰還させる再生サイクル系統を有する。 第2図の装置における再生サイクル系統は、タ
ンク1からポンプ2により昇圧して凝縮器3へ液
化天然ガスを送給する液化天然ガス流路11に配
設された再生器12と、主発電器G1を駆動する
主膨張タービン5の出口側ガスの一部を再生器1
2に供給する再生流路13aと、その主膨張ター
ビン5の出口側ガスの一部を再液化する再生器1
2からの再液化天然ガスを再生器12の入口側の
液化天然ガス流路11aに昇圧して帰還させるポ
ンプ14とから構成されている。参照番号15は
主膨張タービンの吐出圧力、即ち、装置外部へ排
出する天然ガスの圧力をその用途の都合により低
くできない場合に必要に応じて配設される再生タ
ービンである。この再生タービン15を設けた場
合、後述の実施例と同様天然ガスを装置外部へ送
出する圧力と無関係に再生サイクル系統の圧力を
選定できるという利点がある。 上記装置において、直接膨張サイクル系統およ
び二次媒体サイクル系統の動作は第1図の場合と
ほぼ同じであるので省略するが、再生サイクル系
統における動作について説明すると、主膨張ター
ビン5の出口側ガスは断熱膨張により温度低下し
ているので、第2熱交換器6により海水等と熱交
換して昇温された後、装置外部へ送出される天然
ガスと再生サイクル系統に供給される天然ガスと
に流路13a,13bにより二分される、流路1
3aを通る天然ガスはそのまま直接あるいは図示
のように発電機G1を駆動する再生タービン15
で仕事をして減圧、温度低下した後、再生器12
へ流入し、そこでタンク1からの液化天然ガスと
熱交換して該液化天然ガスを昇温させる一方、そ
れ自体は再液化し、ポンプ14により昇圧された
後、再生器12の入口側の液化天然ガス流路11
aに帰還され、再生器12を経てその下流側の凝
縮器3へ送給され、再び直接膨張サイクル系統で
仕事をする。 この方法によれば、エクセルギー効率を第1図
の従来法の場合よりも著しく向上させることがで
きる。 第3図は本発明方法の実施に使用する装置の他
の実施例のフローシートを示す系統図で、再生サ
イクル系統を循環させる天然ガスとして、第1熱
交換器4の出口側、換言すれば、主膨張タービン
の入口側ガスの一部を用い、このガスで発電器
G3を駆動する再生タービン15を駆動させた後、
その再生タービン15の出口側ガスを再生器12
に供給するようにした点が異なるのみで、他の構
成、動作は第2図のものと同じであるが高圧から
低圧までの出側天然ガスの圧力条件に対応するフ
ローを包括的に示す。 なお、第4図に比較例として示す冷却発電方法
のように、再生器12で再液化した液化天然ガス
を再生器12の出口側の液化天然ガス流路11b
に帰還させることも考えられるが、この場合、直
接膨張サイクル系統を流れる全天然ガスに対する
再生サイクル系統を流れる天然ガスの比、即ち再
生比を高くとることができないため、本発明方法
の場合よりもエクセルギー効率が著しく低下する
ので好ましくない。 即ち、第2図に示す本発明方法と第4図に示す
比較例における再生器の温度と変換熱量(T―
Q)の関係を示すと第5図の通りである。本発明
方法と比較例の方法のいづれにおいても、再生比
を0.1から0.5の範囲で変化させた場合、再生天然
ガスの凝縮曲線は、破線で示すように、再生比の
増加と共に図の右方へ移行する。しかし、液化天
然ガスの蒸発曲線は、比較例のものでは、実線で
示されるように再生比に関係なく一定であるが、
本願発明の方法においては、液化天然ガスの蒸発
曲線は再生比を付した実線で示されるように、再
生比の変化に応じて変化する。 このため、比較例の方法では再生比を大きくし
ていくと、再生比が0.5で凝縮曲線と蒸発曲線と
が交わり、再生天然ガスと液化天然ガスとの温度
差が無くなり、理論的にこれ以上熱交換を行えな
くなる。これに対し、本願発明方法では、再生比
を大きくしても、蒸発曲線が変化するため再生比
が0.5になつても凝縮曲線と蒸発曲線とが交わる
ことがなく、従つて、二流体間の温度差△tが最
小になる点(ピツチポイント)においても再生天
然ガスと液化天然ガスとの間に温度差を維持で
き、熱交換を行うことができることになる。第5
図からわかるように比較例でも本発明方法でも再
生比が増加するにつれて二流体間のΔt(温度差)
は小さくなるが同一の再生比においては本発明方
法の方が比較例よりもピンチポイント(Δtが最
小となる点)におけるΔtが大きい。 即ち、再生器の設計上本発明の方法の方が比較
例の場合よりも再生比を大きくすることができる
といえる。再生比と再生サイクルにおける出力は
比例関係にあり再生比が大きくなるということは
出力が大きくとれるということである。 従つて、二次媒体サイクルを除外した再生付液
化天然ガス直接膨張サイクルにおいては再生比が
大きければ大きいほど、即ち、比較例方式より本
発明方式の方が高出力が得られる。一方、二次媒
体ランキンサイクルを考慮した場合を考えると、
この場合も再生サイクルの出力については上記の
説明がそのままあてはまるので、ここでは二次媒
体ランキンサイクルの出力について考える。 二次媒体ランキンサイクルにおける二次媒体凝
縮器への液化天然ガスの入口温度は比較例、本発
明方法を問わず再生比のみにより決まる。 再生サイクルにおける出力の説明で述べたよう
に再生サイクルに対しては再生比が大きいほど出
力が大である。ところが再生比が大きくなると二
次媒体凝縮器への液化天然ガス入口温度が高くな
る。即ち、二次媒体ランキンサイクルにて利用で
きるエクセルギーが減少し出力が低下する。従つ
て、再生付LNG直接膨張+二次媒体ランキンサ
イクル方式においては再生サイクルによる出力増
加は二次媒体ランキンサイクルにおける出力減少
につながりその又逆も成り立つ。従つて、再生サ
イクルによる出力増加をねらうか二次媒体ランキ
ンサイクルにおける出力増加をねらうかいずれが
より有効かを判断する事が必要である。しかし、
二次媒体ランキンサイクルにおいて回収できる最
大のエクセルギーは二次媒体をプロパンとしたと
き凝縮温度−40℃から仕事後の温度10℃の範囲に
制限されるため、常にプロパンサイクルでの出力
増加が再生サイクルでの出力減少分を上回ること
はない。これはプロパンランキンサイクルが−40
℃以上の温度範囲しかエクセルギーを回収できな
いのに対し再生サイクル側では−124.5℃以上の
広い温度範囲でエクセルギーを回収できるからで
ある。即ち、エクセルギー回収はより広い温度範
囲で利用できるランキンサイクルにて行うことが
より効果的である。 結局、再生付直接膨張+二次媒体ランキンサイ
クル方式においては再生サイクル即ちLNGラン
キンサイクルで出力を得る方向、つまり再生比を
できるだけ高くできる方法が望ましく本発明方法
が比較例より高い出力が得られる方法であること
がわかる。 実施例 液化天然ガス貯蔵タンク1からポンプ2により
送出する液化天然ガスの供給量を100ton/hr、そ
の温度を−160℃、供給圧力50ataとし、装置外部
への天然ガスの送出温度+10℃、供給圧力8.0ata
の条件下で、第2図の装置を用いて発電した。そ
の結果を再生サイクル系統の動作条件と共に第1
表に示す。 比較例 1〜2 第1図の装置と第4図の装置を用い実施例1と
同じ機器を用いて発電した。その結果も第1表に
示す。なお、第4図の装置の再生サイクル系統の
動作条件は二次媒体サイクルにおける出力と再生
サイクル系統における出力との和が最大となるよ
うに設定した。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for generating cold energy using liquefied natural gas. (Prior Art) Conventionally, as a method of utilizing liquefied natural gas cold energy, there is liquefied natural gas cold energy power generation. Considering the large amount of liquefied natural gas consumed, the final power generation output differs depending on the various types of cold power generation methods, so the question is how to recover as much of the exergy (maximum effective work) of liquefied natural gas as possible. The key point is how to obtain high output. Known cold power generation methods that use only liquefied natural gas cold energy and do not use other fuels include (1) direct expansion cycle method, (2) secondary medium cycle method, and (3) direct expansion + secondary medium cycle method. The current situation is that a power generation method that can obtain higher efficiency and higher output with a simple equipment configuration is being searched for. (Problems to be solved by the invention) However, the direct expansion cycle method, that is,
A method in which liquefied natural gas is pressurized by a pump, then gasified with seawater, etc., and the natural gas directly drives a turbine has a simple and stable system structure, but it is not possible to lower the pressure at the turbine outlet side. In this case, there is a problem that the effective output is small.
In addition, the secondary medium cycle method uses ethylene, propane, etc. as a secondary medium, exchanges heat with liquefied natural gas, liquefies it with the cold heat, pressurizes the liquefied secondary medium, and then gases it with seawater etc. However, this secondary medium cycle system has the problem that sufficient exergy cannot be recovered. For this reason, a system that combines a direct expansion cycle and a secondary medium cycle has been proposed. As shown in Figure 1, the liquefied natural gas cold power generation system, which combines a direct expansion cycle and a secondary medium cycle, delivers liquefied natural gas at high pressure from a liquefied natural gas storage tank 1 using a pump 2, and condenses it. The secondary medium is condensed, and then the heated liquefied natural gas is transferred to a first heat exchanger 4 such as an open rack vaporizer to heat it with a secondary medium, such as propane, to raise its temperature. The natural gas is vaporized by exchanging heat with the natural gas, and the main turbine 5 is driven by the vaporized natural gas to generate electricity.
The natural gas on the turbine outlet side, whose temperature has decreased due to adiabatic expansion, is heated again by exchanging heat with seawater etc. in the second heat exchanger 6, and then this natural gas is supplied to the outside as fuel from the supply port 10. After the secondary medium condensed through heat exchange with the expansion cycle system and liquefied natural gas is pressurized by the pump 7, it is vaporized by exchanging heat with seawater etc. using a heat exchanger 8 such as an open rack vaporizer. This system is combined with a secondary medium cycle system that drives the auxiliary turbine 9 using a secondary medium to generate electricity. Although this cold power generation method can recover a larger amount of exergy than the direct expansion cycle or secondary medium cycle alone, it still only accounts for about 34% of the effective energy of liquefied natural gas. The present invention has been made in view of the current situation, and aims to provide a method for generating cold energy using liquefied natural gas, which can recover more exergy from liquefied natural gas and obtain larger amounts of electric power. This is the purpose. (Means for solving the problems) The present invention provides, as means for solving the problems, the following:
In a liquefied natural gas cold heat power generation method including a direct expansion cycle system in which liquefied natural gas is pressurized and vaporized and the natural gas drives a main expansion turbine,
A part of the natural gas in the direct expansion cycle system is reliquefied by exchanging heat with liquefied natural gas by a regenerator installed in the direct expansion cycle system, and then returned to the liquefied natural gas flow path on the inlet side of the regenerator. This is what I did. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a description will be given with reference to a system diagram of a liquefied natural gas cold-thermal power generation device used to carry out the method of the present invention. In addition, in the figure, the same reference numerals are given to devices equivalent to those in the apparatus of FIG. 1. The liquefied natural gas cold thermal power generation device according to the present invention has a direct expansion cycle system and a secondary medium cycle system that have the same configuration and function as the device shown in FIG. It has a regeneration cycle system that re-liquefies the natural gas obtained through the process and directly returns it to the expansion cycle system as liquefied natural gas. The regeneration cycle system in the apparatus shown in FIG. 2 includes a regenerator 12 disposed in a liquefied natural gas passage 11 that increases the pressure of liquefied natural gas from a tank 1 with a pump 2 and supplies it to a condenser 3, and a main generator. A part of the gas on the outlet side of the main expansion turbine 5 that drives G 1 is transferred to the regenerator 1
2, and a regenerator 1 that reliquefies a part of the gas on the outlet side of the main expansion turbine 5.
The pump 14 increases the pressure of the reliquefied natural gas from the regenerator 12 and returns it to the liquefied natural gas passage 11a on the inlet side of the regenerator 12. Reference numeral 15 is a regeneration turbine that is installed as necessary when the discharge pressure of the main expansion turbine, that is, the pressure of the natural gas discharged to the outside of the device cannot be lowered due to the usage. When this regeneration turbine 15 is provided, there is an advantage that the pressure of the regeneration cycle system can be selected regardless of the pressure at which natural gas is delivered to the outside of the apparatus, similar to the embodiment described later. In the above device, the operations of the direct expansion cycle system and the secondary medium cycle system are almost the same as those shown in FIG. Since the temperature has decreased due to adiabatic expansion, the temperature is increased by exchanging heat with seawater etc. in the second heat exchanger 6, and then the natural gas is sent to the outside of the device and the natural gas supplied to the regeneration cycle system. Channel 1 divided into two by channels 13a and 13b
The natural gas passing through 3a can be passed through directly or as shown in the regeneration turbine 15 which drives the generator G1 .
After working in the regenerator 12 to reduce the pressure and temperature, the regenerator 12
There, the liquefied natural gas exchanges heat with the liquefied natural gas from the tank 1 to raise its temperature, while the liquefied natural gas itself is reliquefied and after being pressurized by the pump 14, the liquefied natural gas at the inlet side of the regenerator 12 is heated. Natural gas flow path 11
a, and is sent to the condenser 3 on the downstream side via the regenerator 12, and again works in the direct expansion cycle system. According to this method, the exergy efficiency can be significantly improved compared to the conventional method shown in FIG. FIG. 3 is a system diagram showing a flow sheet of another embodiment of the apparatus used for carrying out the method of the present invention, in which the natural gas circulating in the regeneration cycle system is used at the outlet side of the first heat exchanger 4, in other words. , a part of the gas on the inlet side of the main expansion turbine is used to generate a generator using this gas.
After driving the regeneration turbine 15 that drives G 3 ,
The outlet side gas of the regeneration turbine 15 is transferred to the regenerator 12.
The other configuration and operation are the same as those in FIG. 2, except that the natural gas is supplied to the flowchart, but the flow corresponding to the outlet natural gas pressure conditions from high pressure to low pressure is comprehensively shown. Note that, as in the cooling power generation method shown as a comparative example in FIG.
However, in this case, the ratio of the natural gas flowing through the regeneration cycle system to the total natural gas flowing through the direct expansion cycle system, that is, the regeneration ratio, cannot be set high, so This is not preferable because the exergy efficiency is significantly reduced. That is, the temperature of the regenerator and the amount of converted heat (T-
The relationship Q) is shown in Figure 5. In both the method of the present invention and the method of the comparative example, when the regeneration ratio is varied in the range of 0.1 to 0.5, the condensation curve of the recycled natural gas shifts to the right side of the figure as the regeneration ratio increases, as shown by the broken line. Move to. However, the evaporation curve of liquefied natural gas is constant regardless of the regeneration ratio in the comparative example, as shown by the solid line.
In the method of the present invention, the evaporation curve of liquefied natural gas changes as the regeneration ratio changes, as shown by the solid line with the regeneration ratio. Therefore, in the method of the comparative example, when the regeneration ratio is increased, the condensation curve and the evaporation curve intersect at the regeneration ratio of 0.5, and the temperature difference between the regenerated natural gas and the liquefied natural gas disappears. Heat exchange becomes impossible. On the other hand, in the method of the present invention, even if the regeneration ratio is increased, the evaporation curve changes, so even when the regeneration ratio becomes 0.5, the condensation curve and the evaporation curve do not intersect. Even at the point (pitch point) where the temperature difference Δt is minimum, the temperature difference can be maintained between the recycled natural gas and the liquefied natural gas, and heat exchange can be performed. Fifth
As can be seen from the figure, in both the comparative example and the method of the present invention, as the regeneration ratio increases, the Δt (temperature difference) between the two fluids increases.
is smaller, but at the same reproduction ratio, the method of the present invention has a larger Δt at the pinch point (the point where Δt is minimum) than the comparative example. In other words, it can be said that in terms of the design of the regenerator, the method of the present invention allows the regeneration ratio to be larger than that of the comparative example. There is a proportional relationship between the regeneration ratio and the output in the regeneration cycle, and a larger regeneration ratio means a larger output. Therefore, in the liquefied natural gas direct expansion cycle with regeneration excluding the secondary medium cycle, the larger the regeneration ratio, that is, the higher output can be obtained in the method of the present invention than in the comparative example method. On the other hand, if we consider the secondary medium Rankine cycle,
In this case as well, the above explanation applies as is to the output of the reproduction cycle, so here we will consider the output of the secondary medium Rankine cycle. The inlet temperature of liquefied natural gas to the secondary medium condenser in the secondary medium Rankine cycle is determined only by the regeneration ratio, regardless of the comparative example or the method of the present invention. As described in the explanation of the output in the regeneration cycle, the larger the regeneration ratio, the greater the output in the regeneration cycle. However, as the regeneration ratio increases, the temperature of the liquefied natural gas inlet to the secondary medium condenser increases. That is, the exergy available in the secondary medium Rankine cycle decreases, resulting in a decrease in output. Therefore, in the LNG direct expansion with regeneration + secondary medium Rankine cycle system, an increase in output due to the regeneration cycle leads to a decrease in output in the secondary medium Rankine cycle, and vice versa. Therefore, it is necessary to judge which is more effective: aiming to increase the output through the regeneration cycle or increasing the output through the secondary medium Rankine cycle. but,
The maximum exergy that can be recovered in the secondary medium Rankine cycle is limited to the range from the condensing temperature of -40°C to the post-work temperature of 10°C when the secondary medium is propane, so the output increase in the propane cycle is always regenerated. It will not exceed the power reduction in the cycle. This means that the propane Rankine cycle is −40
This is because exergy can be recovered only in a temperature range of ℃ or above, whereas on the regeneration cycle side, exergy can be recovered in a wide temperature range of -124.5℃ or above. That is, it is more effective to perform exergy recovery using the Rankine cycle, which can be used in a wider temperature range. In the end, in the direct expansion with regeneration + secondary medium Rankine cycle method, it is desirable to obtain the output through the regeneration cycle, that is, the LNG Rankine cycle, that is, the method in which the regeneration ratio can be made as high as possible. It can be seen that it is. Example: The amount of liquefied natural gas delivered from the liquefied natural gas storage tank 1 by the pump 2 is 100 tons/hr, the temperature is -160°C, the supply pressure is 50ata, and the natural gas delivery temperature to the outside of the device is +10°C. Pressure 8.0ata
Electric power was generated using the apparatus shown in Figure 2 under these conditions. The results are summarized in the first stage along with the operating conditions of the regeneration cycle system.
Shown in the table. Comparative Examples 1-2 Power was generated using the same equipment as in Example 1 using the apparatus shown in FIG. 1 and the apparatus shown in FIG. The results are also shown in Table 1. The operating conditions of the reproduction cycle system of the apparatus shown in FIG. 4 were set so that the sum of the output in the secondary medium cycle and the output in the reproduction cycle system was maximized.

【表】【table】

【表】 以上の説明から明らかなように、本発明方法に
よれば再生サイクルの付加により独立したランキ
ンサイクルを持つ場合と同様の出力増加がより簡
潔な機器構成により実現できる。また、再生サイ
クルを再生器の入口側(低温側)に戻すことによ
り同じ再生システムでも再生器の出力側(高温
側)に戻す場合よりも約6%の電力出力増加があ
る。 このように比較的少ないコスト増により出力が
向上することは現在の火力発電所における熱効率
が約40%でほとんど限界に達している状況下では
極めて有効な手段となる。 なお、本発明は上記実施例のみに限定されるも
のではなく種々に変形することができることは言
うまでもない。例えば、主膨張タービンを一基の
タービンで構成する代わりに高圧タービンと中低
圧タービンなどとを直列に接続して多段に構成し
てもよく、また、第2図において圧力変換手段と
して再生タービンを用いる代わりに第6図に示す
ように、主膨張タービンの途中から再生サイクル
系統へのガスまたは装置外部への燃料ガスを取り
出すようにしてもよい。 また、上記説明においては、直接膨張方式+二
次媒体ランキン方式について説明したが、本発明
は直接膨張方式のみの場合にも有効であり、この
場合のフローは第2図、第3図に示すフローから
単に二次媒体ランキンサイクル系統を省略した形
となる。また、実際の発電量については、例え
ば、第1表の総発電量からランキンサイクルにお
けるG2出力をのぞいた値となる。
[Table] As is clear from the above description, according to the method of the present invention, by adding a regeneration cycle, the same increase in output as in the case of having an independent Rankine cycle can be achieved with a simpler equipment configuration. Also, by returning the regeneration cycle to the inlet side (low temperature side) of the regenerator, there is an approximately 6% increase in power output in the same regeneration system compared to returning the regeneration cycle to the output side (hot side) of the regenerator. Increasing output with a relatively small increase in cost in this way is an extremely effective means in a situation where the thermal efficiency of current thermal power plants is approximately 40%, which has almost reached its limit. It goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, but can be modified in various ways. For example, instead of configuring the main expansion turbine with a single turbine, it may be configured in multiple stages by connecting a high pressure turbine and a medium/low pressure turbine in series. Instead, as shown in FIG. 6, the gas to the regeneration cycle system or the fuel gas to the outside of the device may be taken out from the middle of the main expansion turbine. In addition, in the above explanation, the direct expansion method + secondary medium Rankine method was explained, but the present invention is also effective in the case of only the direct expansion method, and the flow in this case is shown in FIGS. 2 and 3. The secondary medium Rankine cycle system is simply omitted from the flow. Furthermore, the actual power generation amount is, for example, the value obtained by excluding the G 2 output in the Rankine cycle from the total power generation amount in Table 1.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の液化天然ガスの冷熱発電装置の
フローシートを示す系統図、第2図は本発明に係
る液化天然ガスの冷熱発電装置の一実施例のフロ
ーシートを示す系統図、第3図は本発明の他の実
施例のフローシートを示す系統図、第4図は参考
例のフローシートを示す系統図、第5図は再生器
における温度と交換熱量の関係を示すグラフ、第
6図は第2図に示す冷熱発電装置の変形例を示す
説明図である。 1……タンク、2,7,14……ポンプ、3…
…凝縮器、4,6,8……熱交換器、5,9,1
5……タービン、12……再生器、G1,G2,G3
……発電機。
FIG. 1 is a system diagram showing a flow sheet of a conventional liquefied natural gas cold power generation device, FIG. 2 is a system diagram showing a flow sheet of an embodiment of a liquefied natural gas cold power generation device according to the present invention, and FIG. Fig. 4 is a system diagram showing a flow sheet of another embodiment of the present invention, Fig. 4 is a system diagram showing a flow sheet of a reference example, Fig. 5 is a graph showing the relationship between temperature and exchanged heat amount in the regenerator, and Fig. The figure is an explanatory diagram showing a modification of the cold-thermal power generation device shown in FIG. 2. 1... Tank, 2, 7, 14... Pump, 3...
... Condenser, 4, 6, 8 ... Heat exchanger, 5, 9, 1
5... Turbine, 12... Regenerator, G 1 , G 2 , G 3
……Generator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液化天然ガスを昇圧、気化させて、その天然
ガスにより主膨張タービンを駆動する直接膨張サ
イクル系統を含む液化天然ガスの冷熱発電方法に
おいて、直接膨張サイクル系統の天然ガスの一部
を、直接膨張サイクル系統に設けた再生器により
液化天然ガスと熱交換させて再液化したのち、再
生器の入口側の液化天然ガス流路に帰還させるこ
とを特徴とする液化天然ガスの冷熱発電方法。 2 前記直接膨張サイクル系統の天然ガスの一部
を、再生膨張タービンにより所定圧力に調圧した
のち、前記再生器により再液化する特許請求の範
囲第1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. In a liquefied natural gas cold power generation method including a direct expansion cycle system in which liquefied natural gas is pressurized and vaporized and the natural gas drives a main expansion turbine, the natural gas in the direct expansion cycle system is A part of the liquefied natural gas is reliquefied by heat exchange with the liquefied natural gas in a regenerator installed in the direct expansion cycle system, and then returned to the liquefied natural gas flow path on the inlet side of the regenerator. Cold power generation method. 2. The method according to claim 1, wherein a part of the natural gas in the direct expansion cycle system is pressure-regulated to a predetermined pressure by a regenerative expansion turbine, and then reliquefied by the regenerator.
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