(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転中に液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスを流入させることによって冷却保持される複数の気化器を制御する気化器制御方法において、
運転停止中の気化器の運転開始を指示する信号が発せられると、運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器を優先させて運転させることにより運転停止中の気化器における液化天然ガスの濃縮を抑えることを特徴とする気化器制御方法。
【請求項２】
運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器が複数存在する場合、該運転停止時間が最も長い気化器を運転させる、ことを特徴とする請求項１記載の気化器制御方法。
【請求項３】
運転中に液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスを流入させることによって冷却保持される複数の気化器を制御する気化器制御装置において、
前記各気化器の運転停止時間を計時する計時手段と、
前記気化器の運転開始を指示する信号を受けて、前記運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器を検出して優先して運転開始信号を出力することにより運転停止中の気化器における液化天然ガスの濃縮を抑える制御手段と
を具備してなる気化器制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ＬＮＧ基地において、ＬＮＧ（液化天然ガス）を気化させる気化器の運転管理に用いて好適な気化器制御方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、火力発電所の燃料として天然ガスが用いられている。この天然ガスは、−１６５゜に冷却することにより液化させ、これを専用のＬＮＧタンカーによってＬＮＧ基地に海上輸送し、複数の気化器を用いて再び気化させたものである。ＬＮＧ基地においてＬＮＧタンクに貯留されたＬＮＧは、ステンレス等の鋼材により形成された配管によって各々の気化器に分配され、これらの気化器は、ＬＮＧを海水を用いて気化させ天然ガスを出力する。各気化器から出力された天然ガスは、１本の配管（主管）に集められ、火力発電所に送出される。火力発電所は、この天然ガスを燃料としてボイラを焚いてタービンを回転させることによって、発電を行っている。
【０００３】
上述するＬＮＧ基地は、火力発電所が需要者に継続して電力を供給するために、常時天然ガスを火力発電所に供給し続けなければならない。そのために、気化器は、継続的にＬＮＧの気化動作を行わなければならないが、（イ）火力発電所における天然ガスの消費量が少なくなった時、（ロ）メンテナンスを行っている時、（ハ）故障して修理をしている時、等に上記複数の気化器のうち何台かの気化器が長時間に亘って運転を停止する場合がある。
【０００４】
このようなＬＮＧ基地の気化設備において、気化器が再び気化動作を開始する場合、気化器にＬＮＧを送り込む配管は、−１６５゜のＬＮＧが大量に流れるために急激に冷却される。この場合、気化器と、ＬＮＧを気化器に送り込む配管とがフランジによって連結されているオープンラック式気化器においては、フランジ部が急激に冷却されるために、ここからＬＮＧが外部に流出することがある。これを防止するために、オープンラック式気化器の入口の配管に小量のＬＮＧを流す配管（クールダウンライン）を併設し、気化器の運転停止中に、このクールダウンラインを介してＬＮＧを流入させてフランジ部を冷却するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した気化器では、停止中に流入されて滞留したＬＮＧが配管内において濃縮化する。図４はＬＮＧの組成を示す図である。この図に示すように、ＬＮＧは複数の炭化水素から構成されているが、分子量が大きく比重の重い炭化水素は、配管内で濃縮化し易い。しかも、この分子量が大きい炭化水素程カロリーが高いために、気化器を再運転させた場合、この濃縮化されたＬＮＧが初めに気化されるため、一時的にカロリーの高い天然ガスが火力発電所に送出される。したがって、通常供給される天然ガスよりもカロリーの高い天然ガスが供給されることによって、天然ガスを燃焼させている火力発電所のボイラは、その燃焼動作に外乱を受けることになり、このことが原因となって発電量が安定しなくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上述する問題点に鑑みてなされたもので、火力発電所のボイラの制御に与える外乱を抑えることが可能な気化器制御方法及び装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の気化器制御方法は、上記の問題点を解決するために、運転中に液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスを流入させることによって冷却保持される複数の気化器を制御する気化器制御方法において、運転停止中の気化器の運転開始を指示する信号が発せられると、運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器を優先して運転させることを特徴とする。
【０００８】
第２の気化器制御方法は、上記問題を解決するために、請求項１記載の気化器制御方法において、運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器が複数存在する場合、運転停止時間が最も長い気化器を運転させることを特徴とする。
【０００９】
第１の気化器制御装置は、上記問題を解決するために、運転中に液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスを流入させることによって冷却保持される複数の気化器を制御する気化器制御装置において、前記各気化器の運転停止時間を計時する計時手段と、前記気化器の運転開始を指示する信号を受けて、前記運転停止時間が一定値以上の気化器を検出し、当該気化器に運転開始信号を出力する制御手段とを具備している。
【００１０】
【作用】
第１の気化器制御方法によれば、各々の気化器は、運転中には液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスが流入される。そして、運転停止中の気化器の運転開始を指示する信号が発せられると、運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器が運転されるので、運転停止中に流入された液化天然ガスの濃縮化が防止される。
【００１１】
第２の気化器制御方法によれば、請求項１記載の気化制御方法において、運転停止時間が基準停止時間を越えた気化器が複数存在する場合、運転停止時間が最も長い気化器が運転されるので、さらに、運転停止中に流入された液化天然ガスの濃縮化が防止される。
【００１２】
第１の気化器制御装置によれば、各々の気化器は、運転中には液化天然ガスを気化させて天然ガスを出力し、運転停止中には小量の液化天然ガスが流入される。計時手段は、各気化器の運転停止時間を計時し、気化器の運転開始を指示する信号を受信すると、制御手段は、運転停止時間が一定値以上の気化器を検出して該気化器に運転開始信号を出力する。こうすることによって、運転停止中に流入された液化天然ガスの濃縮化が防止される。
【００１３】
【実施例】
以下、図１から図４を参照して、本発明に係わる気化器制御方法及び装置の一実施例について説明する。
図２は、ＬＮＧ基地における気化設備の一例を示す概略図である。図において、ＬＮＧタンク１は、ＬＮＧ基地の規模に応じて複数台が設けられ、ＬＮＧタンカーによって海上輸送されてきたＬＮＧは、このＬＮＧタンク１に各々貯留され、保管される。また、ＬＮＧタンク１に貯留されたＬＮＧは、各々のＬＮＧタンク１に設けられたＬＮＧポンプ２によって汲み出され、オープンラック式気化器３（以下、単に気化器３と略す）に送られる。
【００１４】
気化器３は、ＬＮＧ基地の規模に応じて複数台が設けられ、海水を用いてＬＮＧを気化させて天然ガスを出力する。圧力計４は、火力発電所に天然ガスを供給する主管に設けられており、火力発電所の天然ガスの消費量に応じて変動する天然ガスの圧力を計測する。気化器が運転される場合にＬＮＧが流されるメインラインには、流量制御弁５と遮断弁６が設けられている。流量制御弁５は、各々の気化器３が運転される場合において、気化器３に流入するＬＮＧの流量を調節する。遮断弁６は、各々の気化器３が運転を停止する場合に閉鎖され、ＬＮＧが運転停止中の気化器３内に流入することを阻止する。フランジ部１０は、気化器３に設けられたフランジと気化器３にＬＮＧを送り込む配管に設けられたフランジとを連結させている部分であり、各々のフランジは、ボルト等を用いて隙間なく固定されている。気化器３とこの配管とは、異種金属で構成されているため、これらの連結は、フランジあるいは爆着継手によって行われている。
【００１５】
符号７はクールダウンラインであり、気化器３が運転を停止している間、フランジ部１０を冷却するため、小量のＬＮＧがこのクールダウンライン７に流される。流量制御弁８は、クールダウンライン７を流れるＬＮＧの流量を調節し、遮断弁９は、気化器３が運転される場合に閉鎖され、クールダウンライン７にＬＮＧが流れることを防止する。
【００１６】
このような気化器３においては、運転停止中にクールダウンライン７を介してフランジ部１０を予冷するために流される小量のＬＮＧが、流量制御弁５あるいは遮断弁６近傍の配管内で次第に濃縮化する。この濃縮化は、運転停止時間が長くなるに従って徐々に進行する。
【００１７】
次に、図３を参照して、上述する気化器の制御系統について説明する。
図において、中央制御装置１１は、上記圧力計４によって計測される主管圧力が変動した場合、この主管圧力を一定に保つように気化器制御装置１２を制御する。気化器制御装置１２は、この中央制御装置１１の指示に応答して、運転中の気化器３の入口に設けられた各々の流量制御弁５の開口度を操作することによって、各々の気化器３が出力する天然ガスの流量を制御し、主管圧力を一定に保つように動作する。制御パネル１３は、中央制御室に設けられており、各気化設備の運転状況が数値あるいはランプ等の表示手段を用いて表示されている。また、制御パネル１３には、中央制御室に待機して各気化設備の運転状況を監視している運転員が気化器３を運転させても良いと判断したときに操作される気化器台数制御スイッチ１４が、各々の気化器３に対応して複数設けられている。この気化器台数制御スイッチ１４は、例えば、気化器３がメンテナンスのために運転を停止する場合に運転員の判断によって「ＯＦＦ」とされ、メンテナンスが終了すると運転員の判断によって「ＯＮ」とされる。気化器制御装置１２は、この気化器台数制御スイッチ１４が「ＯＮ」とされており、いつでも再運転させることが可能な気化器３のみを対象としてＬＮＧの気化動作を制御する。
【００１８】
ここで、中央制御装置１１と気化器制御装置１２の一連の動作によっても、主管圧力を一定に保持することができない状況に至る場合がある。この場合、中央制御装置１１は、運転停止中の気化器に運転開始を指示する増台トリガ信号を気化器制御装置１２に出力する。気化器制御装置１２は、増台トリガ信号を受信すると、以下に示す方法によって運転を再開させる気化器３を決定し、該当する気化器３に起動指令を出力する。気化器制御装置１２は、各々の気化器３が運転を停止する場合、運転停止時間Ｔの計時を開始するように構成されており、また、内部のメモリに基準運転停止時間αを記憶するように構成されている。
【００１９】
このような気化設備において、気化器３が通常運転される場合、フランジ部１０には大量のＬＮＧが流れるため、その温度は、−１６５゜Ｃに近い値となる。一方、気化器３が運転を停止し、対応する台数制御スイッチ１４が「ＯＦＦ」とされている場合には、遮断弁９が開放されてクールダウンライン７を介して小量のＬＮＧがフランジ部１０に流入される。この場合、フランジ部１０の温度は、−７５゜Ｃ以下にクールダウン制御される。
【００２０】
以下に、中央制御装置１１が増台トリガ信号を出力した場合、気化器制御装置１２が再運転させる気化器を決定する方法について、図１に示すフローチャートに沿って説明する。気化器制御装置１２は、以下に示す処理に基づいて決定された気化器３に起動指令を出力する。
【００２１】
〔ステップＳ１〕
火力発電所において天然ガスの消費量が増大し、現在運転中の気化器３によってこの消費量が賄えない状況に至ると、中央制御装置１１は、増台トリガ信号を出力する。気化器制御装置１２は、この増台トリガ信号を受信すると、以下の処理を開始する。
【００２２】
〔ステップＳ２〕
運転を停止している気化器３の中で、台数制御スイッチ１４が「ＯＮ」となっている気化器３が検索される。停止中の気化器３について、再び運転して良いと判断された気化器３は、各々の気化器３に対応した台数制御スイッチ１４が運転員によって「ＯＮ」とされる。台数制御スイッチ１４が「ＯＮ」となっている気化器３が存在しない場合、ステップＳ３に進み、台数制御スイッチ１４が「ＯＮ」となっている気化器３が存在する場合、ステップＳ４に進む。
【００２３】
〔ステップＳ３〕
台数制御スイッチ１４が「ＯＮ」となっている気化器３が存在しない場合、増台気化器なしとしてが新たに気化器３を運転させることをしない。
【００２４】
〔ステップＳ４〕
各々の気化器について運転停止時間Ｔが確認される。そして、この運転停止時間Ｔが予め設定されている基準運転停止時間αに達している気化器３が存在する場合にステップＳ５に移行し、基準運転停止時間αに達している気化器３が存在しない場合にステップＳ６に移行する。
【００２５】
〔ステップＳ５〕
運転停止時間Ｔが予め設定されている基準運転停止時間αに達している気化器３のうち、気化器番号が最も若い気化器３に起動指令が出力される。
【００２６】
〔ステップＳ６〕
運転停止時間Ｔが予め設定されている基準運転停止時間αに達していない気化器３のうち、気化器番号が最も若い気化器３に起動指令が出力される。
【００２７】
上述する気化器制御装置によれば、基準運転停止時間α以上の運転停止時間Ｔの気化器が選択されて起動されるため、運転停止中の気化器に運転停止時間Ｔが基準運転停止時間α以上のものと基準運転停止時間αよりも短いものが存在した場合、この基準運転停止時間α以上の運転停止時間Ｔの気化器３が先に運転される。このことによって、運転員の誤判断等により長時間に亘って運転停止状態に放置される気化器がなくなるため、フランジ部１０の予冷のために流されるＬＮＧの濃縮化を抑え、火力発電所のボイラに外乱を与えることが抑えられる。
【００２８】
なお、爆着継手タイプの気化器ではフランジ部が存在しないために、フランジ部の予冷制御を行う必要がない。しかし、このタイプの気化器には、運転停止中にＬＮＧを流入させる配管がある程度以上温度上昇しないように、小量のＬＮＧを流して配管を冷却する冷却ラインが設けられている。したがって、この配管を冷却するＬＮＧの濃縮化が、フランジ継手タイプの気化器と同様に発生する。よって、上述した気化器制御方法は、爆着継手タイプの気化器においても、ＬＮＧの濃縮化を抑え、火力発電所のボイラに与える外乱を抑える効果がある。
【００２９】
また、運転停止時間が予め設定されている基準運転停止時間に達している気化器が複数ある場合、あるいは、運転停止時間が予め設定されている基準運転停止時間に達している気化器がない場合、最も運転停止時間の長い気化器を運転させることも可能である。
【００３０】
さらに、本発明の気化器制御方法及び装置において、上記実施例に示す気化設備の構成および気化器の制御系統に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係わる気化器制御方法及び装置によれば、気化器の運転台数を増台する場合、運転停止時間が所定時間を越えて長い気化器が選択されて運転される。つまり、所定の運転停止時間を経過した気化器が存在する場合、所定時間を経過していない気化器が先に運転されることがない。したがって、長時間に亘って運転停止に放置される気化器を極力減らし、運転停止中の気化器において生じるＬＮＧの濃縮現象が進むことを抑えて天然ガスの供給先の火力発電所のボイラに与える外乱を抑えることが可能である。。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる気化器制御装置の制御フローの一例を示す図である。
【図２】本発明に係わるＬＮＧ基地における気化設備の一例を示す概略図である。
【図３】本発明に係わる気化器の制御系統の一例を示す図である。
【図４】ＬＮＧの組成及び熱量を示す図である。
【符号の説明】
１  ＬＮＧタンク
２  ＬＮＧポンプ
３  気化器
４  圧力計
５、９    流量制御弁
６、８  遮断弁
７  クールダウンライン
１１    中央制御装置
１２    気化器制御装置
１３    制御パネル
１４    気化貴台数制御スイッチ
【図１】
0003558712.tif 000002
【図２】
0003558712.tif 000003
【図３】
0003558712.tif 000004
【図４】
0003558712.tif 000005