(57)【要約】【課題】伝熱管への着氷が抑制され、連続使用が可能なＬＮＧ気化装置であって、ＬＮＧを気化した後の冷熱が無駄なく利用されるようにしたＬＮＧ気化装置を提供すること。【解決手段】ＬＮＧ気化装置３１０は、タービン１０２からの蒸気を水に戻す復水器１０３に冷却水として用いられる海水が流れる取水路３０１を備える発電ユニット２に使用されるＬＮＧ気化装置３１０であって、ＬＮＧが流入するＬＮＧ流入口３１１と、ＬＮＧ流入口３１１から流入するＬＮＧを熱交換により気化させる伝熱管３１２と、伝熱管３１２によって気化されたＮＧが流出するＮＧ流出口３１３と、を備え、伝熱管３１２の外面が取水路３０１を流れる海水に接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンからの蒸気を水に戻す復水器に冷却水として用いられる海水が流れる取水路を備える発電ユニットに使用されるＬＮＧ気化装置であって、
ＬＮＧが流入するＬＮＧ流入口と、
前記ＬＮＧ流入口から流入するＬＮＧを熱交換により気化させる伝熱管と、
前記伝熱管によって気化されたＮＧが流出するＮＧ流出口と、を備え、
前記伝熱管の外面が前記取水路を流れる海水に接触している、
ＬＮＧ気化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＬＮＧ気化装置と、発電ユニットとを備える発電システムであって、
前記発電ユニットは、タービンからの蒸気を水に戻す復水器に冷却水として用いられる海水が流れる取水路を備え、
前記ＬＮＧ気化装置は、前記伝熱管の外面が前記取水路を流れる海水に接触している、
発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ気化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ＬＮＧ気化器（オープンラック式）は、液化天然ガス（ＬＮＧという。）を気化するために、海水ポンプで取水した海水をＬＮＧ気化器の伝熱管に噴霧することで、海水（１８℃〜２５℃）とＬＮＧ（−１６０℃）との間で熱交換し、ＬＮＧを気化させて天然ガス（ＮＧという。）にしている。発電ユニットは、気化されたＮＧをガスタービン用の燃料ガスとして用いている。
【０００３】
このようなＬＮＧ気化装置として、特許文献１が開示するＬＮＧ気化器が知られている。特許文献１に開示されたＬＮＧ気化器は、熱負荷が繰り返しかかる熱疲労強度の問題を解決するために、伝熱管と下部ヘッダーの溶接接合部近傍のＰＴ検査を容易に行い得るようにしたＬＮＧ気化器である。
従来のＬＮＧ気化器は、複数の伝熱管をカーテン状に配列してなるパネルと、このパネルの上下部に連結された上部ヘッダー及び下部ヘッダーとからなるパネルユニットを並列して配設すると共に、各パネルユニットのパネル間の上方に、熱源としての海水を流下させるトラフを配設して基本的に構成されている。熱源としての海水は図示省略する海水ヘッダーから散水ノズルを経て各トラフに溜められ、このトラフの側縁から溢流しパネルの外面に沿って流下する。流下した海水はパネル下方の海水溜まりを経て外部に流出させられる。一方、ＬＮＧは、ＬＮＧマニホールドからＬＮＧヘッダーに送られ、海水によって加熱され、この加熱により気化されて上昇し、ＮＧヘッダーからＮＧマニホールドへと導かれる。
このような従来のＬＮＧ気化器において、特許文献１に開示されたＬＮＧ気化器は、下部ヘッダーとパネルとの溶接接合部又はその溶接接合部を含む近傍を検査面として残存させて上下ヘッダー及びパネル全面に防食金属皮膜の溶射層を施している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７０９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の従来のＬＮＧ気化器は、海水を流下させていても連続運転すると、熱交換する伝熱管への着氷により気化能力が低下する。気化能力が低下する場合、発電ユニットでは、供給するＮＧの量を維持するために、予備のＬＮＧ気化器と交互に切替える操作が必要であった。
【０００６】
また、ＬＮＧ気化器（オープンラック式）は、海水との熱交換により気化しているが、気化に使用する冷熱の多くは、気化に使用される以外、ほとんど廃棄されている。一方、近年の海水温度上昇により、夏季における発電ユニットの運転において発電所建設時の設計値よりも高い海水温度にて運転することが多くなり、海水を冷却水として利用する復水器の効率が低下する場合がある。このような場合の復水器真空低下時には、発電所の出力を抑制することで、運転に必要な真空値（−９０〜−９３Ｋｐａ）に維持する必要があり、廃棄している冷熱を利用することが課題となっていた。
【０００７】
そこで、伝熱管への着氷が抑制され、連続使用が可能なＬＮＧ気化装置が求められている。さらに、ＬＮＧを気化した後の冷熱を無駄なく利用できるようにしたＬＮＧ気化装置が求められている。
【０００８】
本発明は、伝熱管への着氷が抑制され、連続使用が可能なＬＮＧ気化装置であって、ＬＮＧを気化した後の冷熱が無駄なく利用されるようにしたＬＮＧ気化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１）  タービンからの蒸気を水に戻す復水器に冷却水として用いられる海水が流れる取水路を備える発電ユニットに使用されるＬＮＧ気化装置であって、ＬＮＧが流入するＬＮＧ流入口と、前記ＬＮＧ流入口から流入するＬＮＧを熱交換により気化させる伝熱管と、前記伝熱管によって気化されたＮＧが流出するＮＧ流出口と、を備え、前記伝熱管の外面が前記取水路を流れる海水に接触している、ＬＮＧ気化装置。
【００１０】
（１）の構成によれば、本発明に係るＬＮＧ気化装置は、復水器に冷却水として用いられる海水が流れる取水路を備える発電ユニットに使用され、ＬＮＧを熱交換により気化させる伝熱管の外面が取水路を流れる海水に接触している。
【００１１】
すなわち、本発明に係るＬＮＧ気化装置は、取水路に設置され、伝熱管の外面が取水路を流れる海水に接触して、ＬＮＧを気化するので、伝熱管への着氷が抑制され、連続使用が可能な装置である。さらに、本発明に係るＬＮＧ気化装置は、取水路に設置されているので、ＬＮＧを気化した後の冷熱で取水路を流れる海水の温度を低下させる。温度が低下した海水は、復水器の冷却水に利用されるので、ＬＮＧをガス化した後の冷熱が無駄なく利用される。したがって、本発明に係るＬＮＧ気化装置は、ＬＮＧを気化した後の冷熱が無駄なく利用されるようにすることができる。
【００１２】
（２）  （１）に記載のＬＮＧ気化装置と、発電ユニットとを備える発電システムであって、前記発電ユニットは、タービンからの蒸気を水に戻す復水器に冷却水として用いられる海水が流れる取水路を備え、前記ＬＮＧ気化装置は、前記伝熱管の外面が前記取水路を流れる海水に接触している、発電システム。
【００１３】
したがって、（２）に記載の発電システムは、取水路を流れる海水と接触することによって伝熱管への着氷が抑制され、連続使用が可能なＬＮＧ気化装置を備え、ＬＮＧを気化した後の冷熱を無駄なく利用して、発電することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、伝熱管への着氷が抑制されたことにより連続使用が可能なＬＮＧ気化装置であって、ＬＮＧを気化した後の冷熱が無駄なく利用されるようにしたＬＮＧ気化装置を提供することができる。
すなわち、本発明に係るＬＮＧ気化装置を取水路に挿入することで、海水との熱交換により復水器における海水入口温度の低下が図れ、復水器の真空低下を防止することができる。また、着氷によるＬＮＧ気化装置の切替操作も不要となり、切替を前提とした予備器の設置も不要となり、発電所建設コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るＬＮＧ気化装置の構成と設置状態とを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＬＮＧ気化装置を用いる発電システムの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るＬＮＧ気化装置３１０の構成と設置状態とを示す図である。
【００１７】
ＬＮＧ気化装置３１０は、ＬＮＧが流入するＬＮＧ流入口３１１と、ＬＮＧ流入口３１１から流入するＬＮＧを熱交換により気化させる伝熱管３１２と、伝熱管３１２によって気化されたＮＧが流出するＮＧ流出口３１３とを備える。ＬＮＧ気化装置３１０は、取水路３０１の海水中に設置される。設置されたＬＮＧ気化装置３１０の伝熱管３１２の外面は、循環ポンプ１０６によって取水路３０１を流れる海水に接触している。複数の伝熱管３１２からなる伝熱面３１４は、海水の流れに対し抵抗とならないように、海水の流れる方向に沿っている。
【００１８】
すなわち、ＬＮＧ流入口３１１から流入したＬＮＧ（温度約−１６０℃）は、下部ヘッダー３１５に送られ、下部ヘッダー３１５から複数の伝熱管３１２の内部を流れ、伝熱管３１２の外面に接触している海水（温度約１８〜２０℃）との熱交換により加熱されて気化しながら伝熱管３１２内を上昇する。上昇しながら気化したＮＧは、上部ヘッダー３１６に導かれ、ＮＧ流出口３１３から流出する。ＬＮＧ気化装置３１０による熱交換により、海水の温度は、例えば、約１８〜２０℃から約１７〜１９℃になる。ＬＮＧ流入口３１１は、上流側に設置され、ＮＧ流出口３１３は、下流側に設置されるとしてもよい。また、ＬＮＧ流入口３１１とＮＧ流出口３１３とを同じ側にしてもよい。
【００１９】
本実施形態によれば、ＬＮＧ気化装置３１０は、伝熱管３１２が循環ポンプ１０６によって取水路３０１を流れる海水に接触しているので、伝熱管３１２への着氷が抑制され、連続使用が可能な装置である。
【００２０】
図２は、本発明の一実施形態に係るＬＮＧ気化装置３１０を用いる発電システム１の概要を示す図である。図２が示す様に、発電ユニット２において、ボイラー１０１によって発生した蒸気は、タービン１０２に供給され、タービン１０２で仕事をした後の蒸気は、復水器１０３により冷却水との熱交換が行われ、水に戻され、戻された水は、復水ポンプ１０４及び給水ポンプ１０５により、再びボイラー１０１に供給される。
【００２１】
取水路３０１に設置されたＬＮＧ気化装置３１０は、循環ポンプ１０６により取水路３０１を流れる海水と熱交換を行って、ＬＮＧを気化し、気化したＮＧを燃料としてボイラー１０１に供給する。ＬＮＧ気化装置３１０での熱交換によりＬＮＧ気化装置３１０を通過した海水の温度は、低下し、復水器１０３は、取水路３０１を流れてきた、温度が低下した海水を冷却水として使用する。
【００２２】
実施形態によれば、伝熱管３１２が取水路３０１を流れる海水に接触するＬＮＧ気化装置３１０は、熱交換により取水路３０１を流れる海水の温度を低下させ、冷却水として取水路３０１を流れる海水を利用する復水器１０３の効率を向上させることができる。したがって、ＬＮＧ気化装置３１０は、ＬＮＧをガス化した後の冷熱が無駄なく利用されるようにすることができる。
【００２３】
ＬＮＧ気化装置３１０は、取水路３０１に設置されるとしたが、放水路に設置されてもよい。放水路を流れる海水は、発電ユニット２で冷却水として利用された後の、温度が上昇した海水である。よって、ＬＮＧ気化装置３１０は、伝熱管３１２への着氷が抑制され、連続使用が可能であり、放水路を流れる海水を熱交換により冷却することにより、取水口と放水口との間の温度差が小さくなるようにし、環境への影響を小さくすることができる。また、夏季は取水路３０１に設置し、冬季は放水路に設置するとしてもよい。ＬＮＧと流れる海水との温度差が大きい方が、ＬＮＧ気化装置３１０の熱交換の効率がよい。また、ＬＮＧ気化装置３１０は、干潮時であっても海水に浸っているように、例えば、取水路３０１や放水路の深度が深い箇所に設置される。
【００２４】
なお、ＬＮＧ気化装置３１０は、クレーン用の把持部（図示せず）を備え、取水路３０１にはＬＮＧ気化装置３１０用の開口部が設けられ、開口部付近に設けられたクレーンにより、取水路３０１に設置されたり、取水路３０１から引き上げられてメンテナンスされるようになっている。また、ＬＮＧ気化装置３１０に海水を浮遊する異物等が当たらないように、ＬＮＧ気化装置３１０よりも上流部に防護装置のようなものが設けられている。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００２６】
３１０  ＬＮＧ気化装置
３１１  ＬＮＧ流入口
３１２  伝熱管
３１３  ＮＧ流出口
３１４  伝熱面
３１５  下部ヘッダー
３１６  上部ヘッダー
【図１】
2013178005.tif 000003
【図２】
2013178005.tif 000004