(57)【要約】【課題】製鉄所などの製造産業において、使用する窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を効率的に製造・供給することができる窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法を提供する。【解決手段】窒素ガス及び酸素ガス並びに圧縮空気の需給量（需給バランス）に応じて、配管２１、２２を介して、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気（比較的高圧）と原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気（比較的低圧）を融通する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を第１の圧縮機で圧縮することによって圧縮空気を製造して供給するとともに、空気を第２の圧縮機で圧縮した後、空気液化分離器で液化分離することによって窒素ガス及び／又は酸素ガスを製造して供給するに際して、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の需給量に応じて、第１の圧縮機で圧縮された圧縮空気と第２の圧縮機で圧縮された圧縮空気を融通することを特徴とする窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法。
【請求項２】
少なくとも第１の圧縮機と第２の圧縮機の一方の圧縮機が複数台ある場合に、可能な限り、複数台ある圧縮機の運転台数を減らすように、第１の圧縮機で圧縮された圧縮空気と第２の圧縮機で圧縮された圧縮空気を融通することを特徴とする請求項１に記載の窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒素及び／又は酸素並びに圧縮空気の製造・供給方法に関し、詳しくは、製鉄所などの製造産業において、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を安定かつ効率的に製造・供給するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所などの製造産業においては、空気を原料として製造される窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気が原料やユーティリティとして使用されている。
【０００３】
その際、通常、圧縮空気は空気を圧縮機（一般空気圧縮機）で圧縮することによって製造され、窒素ガス及び酸素ガスは空気を圧縮機（原料空気圧縮機）で圧縮した後、空気液化分離器で液化分離することによって製造されている。
【０００４】
そして、これらのガスについては、需要先の使用量の変動に対応して、安定供給することが求められている。
【０００５】
そこで、従来、需要先の使用量の増加や設備故障による供給停止によって、圧縮空気の供給量が不足しそうになった場合に対処できるように、一般空気圧縮機の予備機を設置している。
【０００６】
また、特許文献１では、圧縮空気の需要量の増加や製造量の低減に応じて、原料空気圧縮機で圧縮された圧縮空気の一部を一般空気圧縮機で製造された圧縮空気に合流させて需要先に供給するようにしている。
【特許文献１】特開平１１−２２１４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記のように、一般空気圧縮機の予備機を設置するのは、初期投資がかかるという問題や、需要量の増加等に対応して予備機を起動させても、最大出力に到達するにも１０分程度かかり、機動性に欠けるという問題がある。
【０００８】
また、特許文献１の技術も含めて上記の技術では、圧縮空気の製造量が不足する場合に対処しようとするものであり、圧縮空気の製造量が過剰になった場合の対応については考慮されていない。ちなみに、従来、圧縮空気が供給過剰な場合は、空気圧縮機の電力原単位の悪化や圧縮空気配管内の圧力上昇による配管損傷を回避するために、大気放散を余儀なくされている。
【０００９】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製鉄所などの製造産業において、使用する窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を効率的に製造・供給することができる窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１１】
［１］空気を第１の圧縮機で圧縮することによって圧縮空気を製造して供給するとともに、空気を第２の圧縮機で圧縮した後、空気液化分離器で液化分離することによって窒素ガス及び／又は酸素ガスを製造して供給するに際して、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の需給量に応じて、第１の圧縮機で圧縮された圧縮空気と第２の圧縮機で圧縮された圧縮空気を融通することを特徴とする窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法。
【００１２】
［２］少なくとも第１の圧縮機と第２の圧縮機の一方の圧縮機が複数台ある場合に、可能な限り、複数台ある圧縮機の運転台数を減らすように、第１の圧縮機で圧縮された圧縮空気と第２の圧縮機で圧縮された圧縮空気を融通することを特徴とする前記［１］に記載の窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明においては、供給すべきガスの需給量（需給バランス）に応じて、第１の圧縮機で圧縮された圧縮空気と第２の圧縮機で圧縮された圧縮空気を融通するようにしているので、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を効率的に製造・供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における窒素ガス及び酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給フローを示す図である。
【００１６】
図１に示すように、この実施形態は、圧縮空気を製造して需要先に供給するための圧縮空気製造・供給系統Ａと、窒素ガス及び酸素ガスを製造して需要先に供給するための窒素ガス及び酸素ガス製造・供給系統Ｂからなっている。
【００１７】
そして、圧縮空気製造・供給系統Ａには、第１の圧縮機（一般空気圧縮機）１からなる圧縮空気製造設備が設けられており、窒素ガス及び酸素ガス製造・供給系統Ｂには、第２の圧縮機（原料空気圧縮機）１１と前処理器１２と空気液化分離器１３とからなる空気液化分離設備が設けられている。
【００１８】
これにより、空気を一般空気圧縮機１で圧縮することによって圧縮空気を製造して需要先に供給するとともに、空気（原料空気）を原料空気圧縮機１１で圧縮した後、前処理器１２で前処理し、空気液化分離器１３で液化分離することによって窒素ガス及び酸素ガスを製造して需要先に供給するようになっている。
【００１９】
そして、その上で、この実施形態においては、一般空気圧縮機１の出側で分岐して原料空気圧縮機１１の出側に合流する配管２１と、原料空気圧縮機１１の出側で分岐して一般空気圧縮機１の出側に合流する配管２２を備えている。なお、配管２１には、流量調整減圧弁２が設けられており、配管２２には、流量調整弁３と昇圧用空気圧縮機４が設けられている。
【００２０】
これにより、窒素ガス及び酸素ガス並びに圧縮空気の需給量（需給バランス）に応じて、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気（比較的高圧）と原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気（比較的低圧）を融通する（送受給する）ことができるようになっている。
【００２１】
すなわち、圧縮空気の需給が逼迫した際には、流量調整弁３を開放・調整（流量調整減圧弁２は閉鎖）して、原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気の一部を昇圧用空気圧縮機４に供給し、昇圧用空気圧縮機４で所定の圧力に昇圧した後、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気に合流させる。
【００２２】
また、酸素ガスあるいは窒素ガスの需要が低くて、原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気の量が余剰気味の場合は、流量調整弁３を開放・調整（流量調整減圧弁２は閉鎖）して、必要量の圧縮空気だけを前処理機１２へ供給し、残りの圧縮空気を昇圧用空気圧縮機４で所定の圧力に昇圧した後、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気に合流させる。
【００２３】
一方、酸素ガスあるいは窒素ガスの需要が高くて、原料空気圧縮機１１で圧縮される圧縮空気の量が不足気味の場合は、流量調整減圧弁２を開放・調整（流量調整弁３は閉鎖）して、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気の一部を流量調整減圧弁２で所定の圧力に減圧した後、原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気に合流させる。
【００２４】
このようにして、この実施形態においては、供給すべきガスの需給量（需給バランス）に応じて、一般空気圧縮機１で圧縮された圧縮空気と原料空気圧縮機１１で圧縮された圧縮空気を遣り取りするようにしているので、折角製造した圧縮空気を無駄に大気放散させることが回避されて、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を効率的に製造・供給することができる。
【００２５】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態における窒素ガス及び酸素ガス並びに圧縮空気の製造・供給フローを示す図である。
【００２６】
図２に示すように、この実施形態は、前述の第１の実施形態と同様に、圧縮空気を製造して需要先に供給するための圧縮空気製造・供給系統Ａと、窒素ガス及び酸素ガスを製造して需要先に供給するための窒素ガス及び酸素ガス製造・供給系統Ｂからなっている。
【００２７】
そして、この実施形態では、圧縮空気製造・供給系統Ａには、複数台（ここでは３台）の一般空気圧縮機１（１ａ、１ｂ、１ｃ）からなる圧縮空気製造設備が設けられており、窒素ガス及び酸素ガス製造・供給系統Ｂには、複数台（ここでは各３台）の原料空気圧縮機１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と前処理器１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）と空気液化分離器１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）とからなる空気液化分離設備が設けられている。
【００２８】
これにより、空気を一般空気圧縮機１ａ〜１ｃで圧縮することによって圧縮空気を製造して需要先に供給するとともに、空気（原料空気）を原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃで圧縮した後、前処理器１２ａ〜１２ｃで前処理し、空気液化分離器１３ａ〜１３ｃで液化分離することによって窒素ガス及び酸素ガスを製造して需要先に供給するようになっている。
【００２９】
そして、その上で、この実施形態においては、一般空気圧縮機１ａ〜１ｃの出側で分岐して原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃのそれぞれの出側に合流する配管２１と、原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃのそれぞれの出側で分岐して一般空気圧縮機１ａ〜１ｃの出側に合流する配管２２を備えている。なお、配管２１には、原料空気圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応して、それぞれ流量調整減圧弁２ａ、２ｂ、２ｃが設けられており、配管２２には、原料空気圧縮機１１ａ、１１ｂ、１１ｃに対応して、それぞれ流量調整弁３ａ、３ｂ、３ｃと、昇圧用空気圧縮機４が設けられている。
【００３０】
これにより、前述の第１の実施形態と同様に、窒素ガス及び酸素ガス並びに圧縮空気の需給量に応じて、一般空気圧縮機１ａ〜１ｃで圧縮された圧縮空気と原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃで圧縮された圧縮空気を融通することができるようになっている。
【００３１】
そして、その際に、この実施形態においては、可能な限り、３台ある一般空気圧縮機１ａ〜１ｃおよび３台ある原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃの運転台数を減らすようにしている。
【００３２】
すなわち、酸素ガスあるいは窒素ガスの需要が低くて、原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃで圧縮された圧縮空気の量が余剰気味の場合は、流量調整弁３ａ〜３ｃを開放・調整して、原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃで圧縮された圧縮空気の一部を一般空気圧縮機１ａ〜１ｃで圧縮された圧縮空気に合流させることになるが、その際に、可能であれば、原料空気の圧縮を一部の原料空気圧縮機（例えば、原料空気圧縮機１１ａ、１１ｂ）に集約して、残りの原料空気圧縮機（例えば、原料空気圧縮機１１ｃ）の運転を停止する。
【００３３】
また、圧縮空気の需要が低くて、一般空気圧縮機１ａ〜１ｃで圧縮された圧縮空気の量が余剰気味の場合は、流量調整減圧弁２ａ〜２ｃを開放・調整して、一般空気圧縮機１ａ〜１ｃで圧縮された圧縮空気を原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃで圧縮された圧縮空気に合流させることになるが、その際に、可能であれば、空気の圧縮を一部の一般空気圧縮機（例えば、一般空気圧縮機１ａ、１ｂ）に集約し、残りの一般空気圧縮機（例えば、一般空気圧縮機１ｃ）の運転を停止する。
【００３４】
このようにして、この実施形態においては、前述の第１の実施形態に加えて、供給すべきガスの需給バランスに応じて、一般空気圧縮機１ａ〜１ｃおよび原料空気圧縮機１１ａ〜１１ｃの運転台数を減らすようにしているので、圧縮機の運転における電力原単位を低減することができるようになり、窒素ガス及び／又は酸素ガス並びに圧縮空気を一層効率的に製造・供給することができる。
【００３５】
なお、第２の実施形態は、一般空気圧縮機と原料空気圧縮機の両方が複数台の場合であったが、いずれか一方のみが複数台の場合でも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１の実施形態を説明するためのフロー図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００３７】
Ａ  圧縮空気製造・供給系統
Ｂ  窒素ガス及び酸素ガス製造・供給系統
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  一般空気圧縮機
２、２ａ、２ｂ、２ｃ  流量調整減圧弁
３、３ａ、３ｂ、３ｃ  流量調整弁
４  昇圧用空気圧縮機
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ  原料空気圧縮機
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ  前処理器
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ  空気液化分離器
２１  配管
２２  配管
【図１】
2008309446.tif 000003
【図２】
2008309446.tif 000004