(57)【要約】【課題】ホットガスを熱交換だけではなく燃料として再利用することで、火力発電設備における燃料消費を低減すると共に、二酸化炭素の放出量を低減する。【解決手段】ＬＮＧタンク１と、ＬＮＧを昇温、昇圧するＬＮＧポンプ２と、ＬＮＧを海水等との熱交換によって昇温して気化するＬＮＧ気化器３とから成り、ＬＮＧ気化器３の出側の送ガス母管５からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとしてＬＮＧポンプ２に導き出すホットガス処理系統１１と、ホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、火力発電設備Ｐの燃料ガスとして再度使用するために送ガス母管５に送出するホットガス回収系統１２とを備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＮＧを火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ装置であって、
ＬＮＧを貯溜するＬＮＧタンク（１）と、
前記ＬＮＧタンク（１）から抜き出したＬＮＧを昇温、昇圧するＬＮＧポンプ（２）と、
前記ＬＮＧポンプ（２）で昇温、昇圧したＬＮＧを、海水等との熱交換によって昇温して気化するＬＮＧ気化器（３）と、から成り、
前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き出すホットガス処理系統（１１）と、
前記ホットガス処理系統（１１）からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、前記火力発電設備（Ｐ）の燃料ガスとして再度使用するために送ガス母管（５）に送出するホットガス回収系統（１２）と、を備えた、ことを特徴とするＬＮＧポンプによるホットアップ装置。
【請求項２】
前記ホットガス回収系統（１２）に、熱交換により使用したホットガスを昇圧・昇温するホットガス圧縮機（１３）を備えた、ことを特徴とする請求項１のＬＮＧポンプによるホットアップ装置。
【請求項３】
ＬＮＧを火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ装置であって、
ＬＮＧを貯溜するＬＮＧタンク（１）と、
前記ＬＮＧタンク（１）から抜き出したＬＮＧを昇温、昇圧するＬＮＧポンプ（２）と、
前記ＬＮＧポンプ（２）で昇温、昇圧したＬＮＧを、海水等との熱交換によって昇温して気化するＬＮＧ気化器（３）と、
ＬＮＧ専用船（Ｔ）からの戻りガスと、前記ＬＮＧタンク（１）内への入熱により自然に気化したＢＯＧを昇温、昇圧するＢＯＧ圧縮機（９）と、から成り、
前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き出すホットガス処理系統（１１）と、
前記ホットガス処理系統（１１）からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、燃料ガスとして再度使用するために前記ＢＯＧ圧縮機（９）に導き出すＢＯＧ処理系統（２１）と、を備えた、ことを特徴とするＬＮＧポンプによるホットアップ装置。
【請求項４】
ＬＮＧタンク（１）内に貯溜したＬＮＧを、ＬＮＧポンプ（２）に導き、このＬＮＧポンプ（２）で昇圧し、この昇圧したＬＮＧを、ＬＮＧ気化器（３）で海水等との熱交換によって昇温して気化し、この気化したＬＮＧを、火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ方法であって、
前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き、
前記ＬＮＧポンプ（２）でホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスも火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして再度使用する、ことを特徴とするＬＮＧポンプによるホットアップ方法。
【請求項５】
前記ＬＮＧポンプ（２）でホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、昇圧してから前記火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用する、ことを特徴とする請求項４のＬＮＧポンプによるホットアップ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＮＧ（液化天然ガス）を常温に近づけるホットアップ技術に係り、特に火力発電設備に併設したＬＮＧポンプによるホットアップ装置及びそのホットアップ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４のＬＮＧのホットアップ設備の概略系統図と図５のフロー図に示すように、ＬＮＧ基地において、ＬＮＧ専用船Ｔから荷揚げした−１６２℃のＬＮＧは、低温貯蔵のＬＮＧタンク１内に貯溜する。このＬＮＧタンク１内に貯溜したＬＮＧは、ＬＮＧポンプ２で必要な圧力まで昇圧し、これをＬＮＧ気化器３に導いて再気化して気化ガスとして使用する。このＬＮＧ気化器３では、海水ポンプ４で海水等を揚水し、この海水等の熱交換によって気化する。このときはＬＮＧを−１５０℃程度にホットアップする。
【０００３】
このＬＮＧポンプ２では、送りガス母管５から気化したＬＮＧをホットガスとして利用し、これをＬＮＧポンプ２に導いて熱交換に利用する。このホットガスによる熱交換によってＬＮＧを１８℃にホットアップする。
【０００４】
このようにして生成した気化ガスは、火力発電設備Ｐにおけるボイラの燃焼炉６に供給し、燃料ガスとして燃焼する。
【０００５】
一方、ＬＮＧタンク１内に発生したＢＯＧ（Ｂｏｉｌ  ｏｆｆ  ｇａｓ）のような余剰ガスは、設備の安全確保のために、フレアスタック（燃焼塔）７で燃焼処理していた。これはＬＮＧタンク１内の圧力が上昇し、このタンク１、設備等の装置の設計圧力をオーバーしないように安全弁から大量のＢＯＧガスを放出させている。
また、ＬＮＧ専用船Ｔからの戻りガスは、戻りガスブロア８を通してフレアスタック７、ＢＯＧ圧縮機９に送出される。
【０００６】
このＬＮＧのような低温液化ガスポンプのホットアップ装置に関する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１の特開平９−１８３９８６号の特開公報「低温液化ガスポンプのホットアップ装置」に示すように、低温タンク内のＬＮＧを昇圧して気化器へと送出するＬＮＧポンプのホットアップ装置について、気化器の出側から気化ガスをポンプの入側に導くラインと、タンク内で発生した気化ガスを火力発電所へと払い出すラインに対しポンプの出側から気化ガスを導くラインと、窒素ボンベから導いた常温の窒素ガスをポンプの入側に導入するラインと、ポンプの出側から窒素ガスを系外に排出するラインとを設け、ポンプの温度に基づいてホットアップ開始から所定温度に昇温するまではポンプに対しラインを流路接続し且つ所定温度を越えたらラインを流路接続する低温液化ガスポンプのホットアップ装置が提案されている。
【特許文献１】特開平９−１８３９８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、ＬＮＧの昇温に利用したホットガスは、フレアスタック７で燃焼処理しており、燃料費を無駄にしていた。また、排出したホットガスは、常に気体状態とは限らず、液体塊となって排出されることもある。フレアスタック７で燃焼する際に、液体塊の火花落下が失火の原因になりやすいという問題を有していた。
【０００８】
特許文献１の「低温液化ガスポンプのホットアップ装置」では、余剰ガスはフレアスタックから排出していた。このようなフレアスタックにおける燃焼によって二酸化炭素（ＣＯ２）を大気に放出することになり環境にも悪影響を及ぼすという問題を有していた。
【０００９】
本発明の発明者は、都市ガスを供給する際に利用するＬＮＧのホットアップ設備では、遠方の需要家まで送出するために、気化したガスの流量、送出圧と熱量等のガス送出条件が厳格であるが、火力発電設備に併設したＬＮＧのホットアップ設備では、この送出条件を厳格にする必要はなく、周囲の環境面を重視することが肝要であることに着目した。
【００１０】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、ホットガスを熱交換だけではなく燃料として再利用することで、火力発電設備における燃料消費を低減すると共に、二酸化炭素（ＣＯ２）の放出量を低減することができるＬＮＧポンプによるホットアップ装置及びそのホットアップ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のホットアップ装置によれば、ＬＮＧを火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ装置であって、ＬＮＧを貯溜するＬＮＧタンク（１）と、前記ＬＮＧタンク（１）から抜き出したＬＮＧを昇温、昇圧するＬＮＧポンプ（２）と、前記ＬＮＧポンプ（２）で昇温、昇圧したＬＮＧを、海水等との熱交換によって昇温して気化するＬＮＧ気化器（３）と、から成り、前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き出すホットガス処理系統（１１）と、前記ホットガス処理系統（１１）からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、前記火力発電設備（Ｐ）の燃料ガスとして再度使用するために送ガス母管（５）に送出するホットガス回収系統（１２）と、を備えた、ことを特徴とするＬＮＧポンプによるホットアップ装置が提供される。
前記ホットガス回収系統（１２）に、熱交換により使用したホットガスを昇圧・昇温するホットガス圧縮機（１３）を備えることができる。
【００１２】
または、ＬＮＧを火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ装置であって、ＬＮＧを貯溜するＬＮＧタンク（１）と、前記ＬＮＧタンク（１）から抜き出したＬＮＧを昇温、昇圧するＬＮＧポンプ（２）と、前記ＬＮＧポンプ（２）で昇温、昇圧したＬＮＧを、海水等との熱交換によって昇温して気化するＬＮＧ気化器（３）と、ＬＮＧ専用船（Ｔ）からの戻りガスと、前記ＬＮＧタンク（１）内への入熱により自然に気化したＢＯＧを昇温、昇圧するＢＯＧ圧縮機（９）と、から成り、前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き出すホットガス処理系統（１１）と、前記ホットガス処理系統（１１）からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、燃料ガスとして再度使用するために前記ＢＯＧ圧縮機（９）に導き出すＢＯＧ処理系統（２１）とを備えたものである。
【００１３】
本発明のホットアップ方法によれば、ＬＮＧタンク（１）内に貯溜したＬＮＧを、ＬＮＧポンプ（２）に導き、このＬＮＧポンプ（２）で昇圧し、この昇圧したＬＮＧを、ＬＮＧ気化器（３）で海水等との熱交換によって昇温して気化し、この気化したＬＮＧを、火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用できるようにホットアップするＬＮＧポンプによるホットアップ方法であって、前記ＬＮＧ気化器（３）の出側の送ガス母管（５）からＬＮＧの気化ガスを抜き出し、ホットガスとして前記ＬＮＧポンプ（２）に導き、前記ＬＮＧポンプ（２）でホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスも火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして再度使用する、ことを特徴とするＬＮＧポンプによるホットアップ方法が提供される。
前記ＬＮＧポンプ（２）でホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、昇圧してから前記火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成の発明では、ホットガス処理系統（１１）の出側をフレアスタック（７）からホットガス回収系統（１２）に変更して、火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）の燃料ガスとして使用し、従来のようにホットガスをフレアスタック（７）で燃焼処理しない。このように、火力発電設備（Ｐ）のみで燃料を消費するので、ＬＮＧのエネルギー効率を高めることになる。即ち、火力発電設備（Ｐ）における燃料消費量を大幅に削減することができる。
また、従来のようにホットガスをフレアスタック（７）で燃焼しないので、ＣＯ２の放出による環境へ悪影響を抑制することができる。
また、ホットガス処理系統（１１）をフレアスタック（７）からＢＯＧ処理系統（２１）に変更しても、火力発電設備（Ｐ）の燃料ガスとして使用することができる。
【００１５】
上記方法の発明では、火力発電設備（Ｐ）の燃焼炉（６）に供給するＬＮＧの気化ガスは、都市ガスのように送出圧以上に昇圧する必要がないで、運転コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のホットアップ装置は、主にＬＮＧタンクと、ＬＮＧポンプと、ＬＮＧ気化器と、ホットガス処理系統と、ホットガス回収系統とから成り、ＬＮＧを火力発電設備の燃焼炉の燃料ガスとして使用できるようにホットアップする装置である。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実施例１のＬＮＧポンプによるホットアップ装置を示す概略系統図である。図２は実施例１のＬＮＧポンプによるホットアップを示すフロー図である。
本発明のＬＮＧポンプによるホットアップ装置は、主にＬＮＧタンク１と、ＬＮＧポンプ２と、ＬＮＧ気化器３と、ホットガス処理系統１１と、ホットガス回収系統１２とから成る装置である。
【００１８】
ＬＮＧ基地において、ＬＮＧ専用船Ｔから荷揚げしたＬＮＧは、−１６２℃の低温で低温貯蔵のＬＮＧタンク１内に貯溜する。このＬＮＧタンク１に貯溜したＬＮＧは、ＬＮＧポンプ２で必要な圧力まで昇圧し、ＬＮＧ気化器３に導き、再気化して気化ガスとして使用する。
【００１９】
このＬＮＧ気化器３では、海水ポンプ４で海水等を揚水し、この海水等の熱交換によって気化する。このときは、−１６２℃のＬＮＧを−１５０℃程度に昇温する。
【００２０】
次に、ホットガス処理系統１１では、ＬＮＧ気化器３の出側の送ガス母管５から一部のＬＮＧの気化ガスを抜き出し、これをホットガスとしてＬＮＧポンプ２に導き出し、−１５０℃のＬＮＧを常温に昇温する。このホットガスによる熱交換によってＬＮＧは１８℃まで昇温させることができる。
【００２１】
実施例１の発明では、このホットガス処理系統１１からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、火力発電設備Ｐの燃焼炉６の燃料ガスとして使用するホットガス回収系統１２を備えた。このホットガス回収系統１２は、従来であれば、熱交換に使用したホットガスをフレアスタック(タンク)に貯留し、フレアスタック７で燃焼処理していたものを、ホットガス処理系統１１の出側を、フレアスタック７から送ガス母管５に変更して、発電用燃料として使用するようにした。
【００２２】
これは都市ガスを供給する際のＬＮＧのホットアップ設備では、気化したガスの流量、送出圧と熱量等のガス送出条件が厳格である。しかし、火力発電設備Ｐに併設したＬＮＧのホットアップ設備では、この送出条件を厳格にする必要がないからである。更に、ＣＯ２の排出量を低減できるので環境に悪影響を与えることがなくなる。
【００２３】
このようにホットアップされたＬＮＧは、火力発電設備Ｐにおける燃焼炉６に供給し、燃料ガスとして使用する。例えば、本発明のホットアップ装置では、燃料消費削減額が約４５０００円／台になる。また、ＣＯ２放出削減量は約６．５ｔ／台になる。
【実施例２】
【００２４】
図３は実施例２のＬＮＧポンプによるホットアップ装置を示す概略系統図である。
実施例２のＬＮＧポンプによるホットアップ装置では、従来のＢＯＧ圧縮機９を利用するために、ホットガス処理系統１１からホットガスとして熱交換に使用したＬＮＧの気化ガスを、燃料ガスとして再度使用するためにこのＢＯＧ圧縮機９へのＢＯＧ処理系統２１とを備えた。
【００２５】
この実施例２の設備でも、ホットガス処理系統１１の出側をフレアスタック７からＬＮＧタンク１のＢＯＧの処理系統２１に変更しても、火力発電設備Ｐの燃焼炉６の燃料ガスとして使用することができる。
【００２６】
なお、本発明は、ホットガスを熱交換だけではなく燃料として再利用することで、火力発電設備Ｐにおける燃料消費を低減すると共に、二酸化炭素（ＣＯ２）の放出量を低減することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のＬＮＧポンプによるホットアップ装置及びそのホットアップ方法は、ホットアップ装置に隣接してＬＮＧの気化ガスを燃料ガスとして利用するプランントであれば火力発電設備以外にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１のＬＮＧポンプによるホットアップ装置を示す概略系統図である。
【図２】実施例１のＬＮＧポンプによるホットアップを示すフロー図である。
【図３】実施例２のＬＮＧポンプによるホットアップ装置を示す概略系統図である。
【図４】従来のＬＮＧのホットアップ設備の概略系統図である。
【図５】従来のＬＮＧのホットアップを示すフロー図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  ＬＮＧタンク
２  ＬＮＧポンプ
３  ＬＮＧ気化器
５  送ガス母管
６  燃焼炉
９  ＢＯＧ圧縮機
１１  ホットガス処理系統
１２  ホットガス回収系統
１３  ホットガス圧縮機
２１  ＢＯＧ処理系統
Ｐ  火力発電設備
Ｔ  ＬＮＧ専用船
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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