JP4347037B2 - Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same - Google Patents
Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4347037B2 JP4347037B2 JP2003431409A JP2003431409A JP4347037B2 JP 4347037 B2 JP4347037 B2 JP 4347037B2 JP 2003431409 A JP2003431409 A JP 2003431409A JP 2003431409 A JP2003431409 A JP 2003431409A JP 4347037 B2 JP4347037 B2 JP 4347037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lng
- gas
- compressor
- supply line
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 25
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 124
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 76
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 64
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 claims description 34
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 21
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
本発明は、LNG貯蔵タンクからのボイル・オフ・ガスとLNGとを燃料としてガスタービンに供給するガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置およびこれを備えたLNG船に関するものである。 The present invention relates to a fuel supply apparatus for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that supplies boil-off gas and LNG from an LNG storage tank to a gas turbine as fuel, and an LNG ship equipped with the same.
天然ガスをガスタービンへ燃料として供給するには、約30Bar(約3MPa)程度に昇圧する必要がある。ガスタービンの燃料として天然ガスを使用することは、大型発電所等で広く行われている。これらは、LNG(液状態)をポンピングして昇圧しているので、容易に高圧とすることができる。この昇圧したLNGは、海水との熱交換により高圧ガスに変換される。
一方、LNG船等では、発生するボイル・オフ・ガスを安全かつ効率的に処理する必要があり、その利用の仕方は、特許文献1に示されるように昇圧がほとんど必要ないボイラの燃料として利用するのが一般的であり、ガスタービン等ガス焚内燃機関へ採用した例はこれまでにはない。
In order to supply natural gas as a fuel to a gas turbine, it is necessary to increase the pressure to about 30 Bar (about 3 MPa). The use of natural gas as fuel for gas turbines is widely performed in large power plants and the like. Since these are boosted by pumping LNG (liquid state), they can be easily increased in pressure. This pressurized LNG is converted into high-pressure gas by heat exchange with seawater.
On the other hand, it is necessary to safely and efficiently treat the generated boil-off gas in an LNG carrier, etc., and its usage is used as boiler fuel that requires almost no pressure increase as disclosed in Patent Document 1. In general, there are no examples of adoption in gas-fired internal combustion engines such as gas turbines.
ところで、大型発電所等では、LNGの気化に海水を利用しているので、海水の氷結対策等施設が大規模化する。
また、ボイル・オフ・ガスを有効に利用する必要のあるLNG船等では、大気圧状態のボイル・オフ・ガスを高圧に昇圧することは液体であるLNGを昇圧する場合に比べて、大きな動力を要し、ガスの設計温度次第では機器が大規模化する。
By the way, since large-scale power plants and the like use seawater for LNG vaporization, facilities for seawater freezing countermeasures and the like will be enlarged.
For LNG ships that need to effectively use boil-off gas, boosting the boil-off gas at atmospheric pressure to a high pressure is more powerful than boosting LNG, which is liquid. Depending on the gas design temperature, the scale of the equipment will increase.
本発明は、上記問題点に鑑み、ボイル・オフ・ガスを有効に活用できるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置およびこれを備えたLNG船を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a fuel supply device to a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that can effectively utilize boil-off gas, and an LNG ship equipped with the same.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明にかかるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置は、LNGを貯蔵するLNGタンクで発生するボイル・オフ・ガスをガスタービン等ガス焚内燃機関へ供給するBOG供給ラインと、該BOG供給ラインの中間に介装され、前記ボイル・オフ・ガスを多段加圧する圧縮機と、中途にベーパライザを備え、前記LNGタンクからLNGを加圧気化させて前記ガス焚内燃機関へ供給するLNG供給ラインと、前記BOG供給ラインの前記圧縮機と前記LNGタンクとの間に介装され、前記ベーパライザに入る前のLNGを噴霧して気化させて、導入した前記ボイル・オフ・ガスの温度を低下させる第一の緩熱器と、前記圧縮機の中間段部分に介装されて、前記ベーパライザに入る前のLNGを噴霧して気化させて、前記圧縮機で中間圧縮された天然ガスを導入して該天然ガスの温度を低下させる第二の緩熱器と、を備え、前記第一の緩熱器および前記第二の緩熱器のそれぞれには、導入されるLNGの量を調整することによって、これら第一および第二の緩熱器から流出する天然ガスの温度を所定温度付近で一定になるように調整する流量調節弁が設けられていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A fuel supply apparatus for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine according to the present invention includes a BOG supply line for supplying boil-off gas generated in an LNG tank for storing LNG to the gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine, and the BOG An LNG supply provided in the middle of a supply line, provided with a compressor that pressurizes the boil-off gas in multiple stages, and a vaporizer in the middle, and pressurizes and vaporizes LNG from the LNG tank and supplies it to the gas-fired internal combustion engine LNG, which is interposed between the compressor of the BOG supply line and the LNG tank, sprays and vaporizes LNG before entering the vaporizer, and lowers the temperature of the introduced boil-off gas The first gradual heat generator and the intermediate stage portion of the compressor are sprayed to vaporize LNG before entering the vaporizer, and the A second heat sink that introduces compressed natural gas to lower the temperature of the natural gas, and is introduced into each of the first heat sink and the second heat sink. A flow rate adjusting valve is provided to adjust the temperature of natural gas flowing out of the first and second heat sinks to be constant around a predetermined temperature by adjusting the amount of LNG. And
LNGタンクで発生する略大気圧のボイル・オフ・ガスは、BOG供給ラインで供給される途中において、圧縮機で多段加圧される。一方、LNGタンクに略大気圧で貯蔵されたLNGは、ポンプで加圧されLNG供給ラインに供給される。供給されるLNGは、LNG供給ラインに備えられたベーパライザで気化される。なお、LNG供給ラインのベーパライザの前には、必要に応じてLNGをさらに加圧する加圧手段を設けてもよい。そして、これらの加圧された天然ガスがガスタービン等のガス焚内燃機関に、燃料として供給される。 The boil-off gas at approximately atmospheric pressure generated in the LNG tank is pressurized in multiple stages by the compressor while being supplied through the BOG supply line. On the other hand, LNG stored in the LNG tank at approximately atmospheric pressure is pressurized by a pump and supplied to the LNG supply line. The supplied LNG is vaporized by a vaporizer provided in the LNG supply line. In addition, you may provide the pressurization means which further pressurizes LNG as needed before the vaporizer of an LNG supply line. These pressurized natural gases are supplied as fuel to a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine.
ボイル・オフ・ガスは、圧縮機まで供給される間に、周囲環境からの入熱によって温度が上昇する。これに対して、第一の緩熱器において、LNG供給ラインからベーパライザに入る前のLNGの一部を供給することとする。供給されたLNGは、噴霧され、気化する際にボイル・オフ・ガスを含む天然ガスの温度を低下させる。このように温度を低下させた天然ガスが圧縮機に供給される。
また、圧縮機での多段圧縮の中間段部分に設けられた第二の緩熱器において、LNG供給ラインからベーパライザに入る前のLNGの一部を供給することとする。供給されたLNGは、噴霧され、気化する際に圧縮機で中間圧縮された天然ガスの温度を低下させる。このように温度を低下させた天然ガスが次段の圧縮工程へ供給される。
なお、ここで用いた「多段加圧する圧縮機」とは、圧縮段数すなわち圧縮工程が複数備えられている圧縮機を指しており、多段圧縮機と、複数の単段圧縮機と、多段圧縮機と単段圧縮機(単数および複数)の組合せと、を包含するものである。
また、ここで用いた「天然ガス」という用語は、ボイル・オフ・ガスと気化したLNGとの混合ガスを指し、これらボイル・オフ・ガスやLNGと区別するために用いたものである。したがって、主として天然ガスが含まれるという意味であって、少量の他成分が含まれることを排除するものではない。
While the boil-off gas is supplied to the compressor, the temperature rises due to heat input from the surrounding environment. In contrast, in the first heat sink, a part of LNG before entering the vaporizer from the LNG supply line is supplied. The supplied LNG is sprayed and lowers the temperature of the natural gas including the boil-off gas when vaporized. Thus, the natural gas whose temperature has been lowered is supplied to the compressor.
Moreover, in the 2nd slow heat device provided in the intermediate | middle stage part of the multistage compression in a compressor, suppose that a part of LNG before entering a vaporizer from an LNG supply line is supplied. When the supplied LNG is sprayed and vaporized, the temperature of the natural gas intermediate-compressed by the compressor is lowered. The natural gas whose temperature has been lowered in this way is supplied to the subsequent compression step.
As used herein, the "multistage compressor" refers to a compressor having a plurality of compression stages, that is, a plurality of compression steps, and includes a multistage compressor, a plurality of single stage compressors, and a multistage compressor. And combinations of single stage compressor (s).
The term “natural gas” used herein refers to a mixed gas of boil-off gas and vaporized LNG, and is used to distinguish from the boil-off gas and LNG. Therefore, it means that natural gas is mainly contained, and does not exclude inclusion of a small amount of other components.
本発明によれば、後工程で気化されるLNGを利用して、このLNGを気化するとともに圧縮機へ供給される天然ガスの温度を低下させ、さらに中間段階での加圧天然ガスの温度を同様に低下させているので、圧縮機の圧縮率および圧縮効率が向上する。このように圧縮率が向上すると、圧縮機の駆動動力を低減させることができる。また、圧縮機容量減や圧縮段数削減などの効果により、装置全体を小型化できるので、製造コストを安価にでき、運転コストも低減できる。
また、第一の緩熱器および第二の緩熱器へ供給するLNGの量を調整することにより、各緩熱器から出る天然ガスの温度を調整できるので、ボイル・オフ・ガスの温度変動に影響されない圧縮機の性能設計が可能になる。
なお、第二の緩熱器は、必要に応じて圧縮機の各段の間に設けてもよい。
According to the present invention, the LNG vaporized in the post-process is used to vaporize the LNG, reduce the temperature of the natural gas supplied to the compressor, and further reduce the temperature of the pressurized natural gas in the intermediate stage. Similarly, since it is lowered, the compression rate and compression efficiency of the compressor are improved. When the compression rate is improved in this way, the driving power of the compressor can be reduced. In addition, since the entire apparatus can be downsized due to the effect of reducing the compressor capacity and the number of compression stages, the manufacturing cost can be reduced and the operating cost can also be reduced.
In addition, by adjusting the amount of LNG supplied to the first and second heat sinks, the temperature of the natural gas coming out of each heat sink can be adjusted, so that the temperature fluctuation of the boil-off gas Compressor performance design that is not affected by
In addition, you may provide a 2nd slow heat device between each stage of a compressor as needed.
また、ベーパライザに入る前に、LNG供給ラインで供給されるLNGの一部が、BOG供給ラインへ供給されるので、ベーパライザへ供給されるLNGが減少することになる。このように、ベーパライザで処理するLNG量が減少すると、LNGを処理するための熱源負荷および動力が減少することになる。 In addition, since a part of the LNG supplied from the LNG supply line is supplied to the BOG supply line before entering the vaporizer, the LNG supplied to the vaporizer decreases. Thus, when the amount of LNG to be processed by the vaporizer decreases, the heat source load and power for processing LNG will decrease.
本発明にかかるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置は、前記BOG供給ラインの前記圧縮機と前記ガスタービンとの間に介装され、前記LNG供給ラインの前記ベーパライザに入る前のLNGを噴霧して気化させ、前記圧縮機からの天然ガスを導入して該天然ガスの温度を低下させる第三の緩熱器、を備えたことを特徴とする。 A fuel supply apparatus for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine according to the present invention is interposed between the compressor of the BOG supply line and the gas turbine, and the LNG before entering the vaporizer of the LNG supply line. And a third heat sink that lowers the temperature of the natural gas by introducing the natural gas from the compressor.
本発明によれば、圧縮機からの天然ガスの熱量を、LNGを気化するために使用しているので、ベーパライザでの加熱負荷が少なくて済む。そのため、熱源の処理が簡単で容易となる。また、ベーパライザ自体を小型化することも可能となるので、製造コストが安価となる。
そして、場合によっては、ベーパライザ自体を不要とする場合もある。
According to the present invention, since the amount of heat of the natural gas from the compressor is used to vaporize LNG, the heating load on the vaporizer can be reduced. Therefore, heat source processing is simple and easy. Further, since the vaporizer itself can be downsized, the manufacturing cost is reduced.
In some cases, the vaporizer itself may be unnecessary.
本発明にかかるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置は、前記LNG供給ラインで運ばれるLNGと、前記第二の緩熱器へ送られる天然ガスとの間で熱交換を行うことを特徴とする。 A fuel supply apparatus for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine according to the present invention performs heat exchange between LNG carried on the LNG supply line and natural gas sent to the second heat sink. Features.
本発明によれば、LNG供給ラインで運ばれるLNGと、第二の緩熱器へ送られる天然ガスとの間で熱交換をしているので、第二の緩熱器に入る天然ガスは、LNGの顕熱を利用して温度が低下する。このように、第二の緩熱器に入る天然ガスの温度が低下すると、その分、圧縮機へ入る天然ガスの温度が低下するので、圧縮機の圧縮効率が上がる。
一方、LNG供給ラインで運ばれるLNGの温度は、上昇するので、LNGを気化する動力がその分少なくて済む。
According to the present invention, heat exchange is performed between the LNG carried in the LNG supply line and the natural gas sent to the second heat sink, so that the natural gas entering the second heat sink is The temperature is lowered using the sensible heat of LNG. As described above, when the temperature of the natural gas entering the second heat sink is lowered, the temperature of the natural gas entering the compressor is lowered accordingly, so that the compression efficiency of the compressor is increased.
On the other hand, since the temperature of the LNG carried on the LNG supply line rises, the power for vaporizing the LNG can be reduced accordingly.
本発明にかかるLNG船は、請求項1ないし3のいずれかに記載されたガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置を備えたことを特徴とする。 An LNG ship according to the present invention includes a fuel supply device for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine according to any one of claims 1 to 3.
本発明によれば、ボイル・オフ・ガスとLNGとの熱量を有効に利用して駆動動力を少なくし、かつ構造が小型化できるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置を備えることで、運搬するLNGを有効に活用できるガスタービンを推進等の駆動源とすることができる。 According to the present invention, by providing a fuel supply device for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that can effectively use the heat quantity of boil-off gas and LNG to reduce drive power and reduce the size of the structure. A gas turbine capable of effectively utilizing the transported LNG can be used as a drive source for propulsion and the like.
請求項1に記載された発明によると、後工程で気化されるLNGを利用して、このLNGを気化するとともに圧縮機へ供給される天然ガスの温度を低下させ、さらに中間段階での加圧天然ガスの温度を同様に低下させているので、圧縮機の圧縮率および圧縮効率が向上する。このように圧縮率が向上すると、圧縮機の段数を減少させることができる。また、圧縮効率が向上すると、圧縮機の駆動動力を低減させることができる。したがって、装置全体を小型化できるので、製造コストを安価にできるし、運転コストも低減できる。
また、第一の緩熱器および第二の緩熱器へ供給するLNGの量を調整することにより、各緩熱器から出る天然ガスの温度を調整できるので、この温度を所定値に統一することができる。このように、圧縮機に入る温度と中間段階での温度を一定値にすると、ボイル・オフ・ガス温度の変動に影響されない圧縮機性能設計が可能となり、結果として構造や構成材料を統一できるので、製造コストを安価にできる。
According to the first aspect of the present invention, the LNG vaporized in the post-process is used to vaporize the LNG and lower the temperature of the natural gas supplied to the compressor, and further pressurize in the intermediate stage. Since the temperature of natural gas is similarly lowered, the compression rate and compression efficiency of the compressor are improved. Thus, when the compression rate is improved, the number of stages of the compressor can be reduced. Further, when the compression efficiency is improved, the driving power of the compressor can be reduced. Therefore, since the entire apparatus can be reduced in size, the manufacturing cost can be reduced and the operating cost can also be reduced.
In addition, by adjusting the amount of LNG supplied to the first and second heat sinks, the temperature of the natural gas coming out of each heat sink can be adjusted, so this temperature is unified to a predetermined value. be able to. In this way, if the temperature at the compressor and the temperature at the intermediate stage are set to a constant value, it becomes possible to design the compressor performance that is not affected by fluctuations in the boil-off gas temperature, and as a result, the structure and constituent materials can be unified. The manufacturing cost can be reduced.
請求項2に記載された発明によると、圧縮機からの天然ガスの熱量を、LNGを気化するために使用しているので、ベーパライザにおける熱源の処理が簡単で容易となる。また、ベーパライザの製造コストが安価となる。 According to the second aspect of the present invention, since the amount of heat of the natural gas from the compressor is used to vaporize LNG, the processing of the heat source in the vaporizer is simple and easy. Further, the manufacturing cost of the vaporizer becomes low.
請求項3に記載された発明によると、LNG供給ラインで運ばれるLNGと、第二の緩熱器へ送られる天然ガスとの間で熱交換をしているので、圧縮機の圧縮効率がさらに向上する。また、LNGを気化する動力がその分少なくて済む。 According to the invention described in claim 3, since the heat exchange is performed between the LNG conveyed in the LNG supply line and the natural gas sent to the second heat sink, the compression efficiency of the compressor is further increased. improves. Further, the power for vaporizing LNG can be reduced accordingly.
請求項4に記載された発明によると、ボイル・オフ・ガスとLNGとの熱量を有効に利用して駆動動力を少なくし、かつ構造が小型化できるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置を備えることで、運搬するLNGを有効に活用できるガスタービン等ガス焚内燃機関を推進等の駆動源とすることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the fuel supply to the gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that can reduce the driving power by effectively using the heat quantity of the boil-off gas and LNG and the structure can be reduced in size. By providing the device, a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that can effectively utilize the transported LNG can be used as a driving source for propulsion and the like.
以下に、本発明にかかる一実施形態について、図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態にかかるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置1の構成を示すブロック図である。燃料供給装置1は、LNGを貯蔵するLNG貯蔵タンク3と、LNG貯蔵タンク3で発生したボイル・オフ・ガスをガスタービン2へ供給するBOG供給ライン5と、LNG貯蔵タンク3のLNGを加圧気化してガスタービンへ供給するLNG供給ライン7とを備えている。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fuel supply device 1 for a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine according to the present embodiment. The fuel supply device 1 includes an LNG storage tank 3 for storing LNG, a
BOG供給ライン5には、ボイル・オフ・ガスの流れ方向に沿って、入口緩熱器(第一の緩熱器)9と、多段圧縮機(圧縮機)11の低圧段部分12と、インタークーラ15と、中間緩熱器(第二の緩熱器)17と、多段圧縮機11の高圧段部分13と、出口緩熱器(第三の緩熱器)19と、ガスヒータ21とが設けられている。
多段圧縮機11の低圧段部分12と多段圧縮機11の高圧段部分13とは、それぞれ2段で構成されている。
The
The low
LNG供給ライン7には、LNGの流れ方向に沿って、LNGの荷役を行うカーゴポンプ23と、LNGを加圧するブースタポンプ25と、インタークーラ15と、ベーパライザ27とが設けられている。
ベーパライザ27は、一般的に蒸気加熱方式を用いる。
The LNG supply line 7 is provided with a
The
LNG供給ライン7のブースタポンプ25の上流側に、入口緩熱器9にLNGを供給する第一LNG分岐管29が設けられている。第一LNG分岐管29には、入口緩熱器9に入る前の位置に、流量調節弁31が設けられている。また、BOG供給ライン5には、入口緩熱器9を出た位置に温度検出器33が設けられている。温度検出器33の検出値により、流量調節弁31の開度を調節している。
On the upstream side of the
図2は、入口緩熱器9の縦断面を示している。図2により、入口緩熱器9の構造を説明する。入口緩熱器9は、中空円筒状の容器61を備えている。容器61には、上部に排出口65が、側面中央より下部に導入口63が設けられている。導入口63と排出口65はともにBOG供給ライン5に接続されている。容器61の側面上方位置に、LNG導入管67が挿入されている。LNG導入管67は、第一LNG分岐管29に接続されている。LNG導入管67の下部には複数の散布孔が設けられており、導入されたLNGが散布される。
FIG. 2 shows a longitudinal section of the
導入口63とLNG導入管67の間の空間には、気液接触用障害物が配置されており、散布されたLNGと導入されたボイル・オフ・ガスとが接触してLNGが気化するとともにボイル・オフ・ガスの温度を低下させる。
この温度が低下した天然ガスが、排出口65を通ってBOG供給ライン5を経由して多段圧縮機11の低圧段部分12に導入される。
中間緩熱器17と出口緩熱器19の構造は、入口緩熱器9と基本的に同じである。これらの緩熱器は、導入されたLNGと天然ガスとの間で熱交換をして、LNGは気化され、天然ガスの温度が導入時よりも低下させられる。
In the space between the
The natural gas having the lowered temperature is introduced into the low-
The structure of the intermediate heat sink 17 and the
第一LNG分岐管29の途中に、中間緩熱器17にLNGを供給する第二LNG分岐管35が設けられている。第二LNG分岐管35には、中間緩熱器17に入る前の位置に、流量調節弁37が設けられている。また、BOG供給ライン5には、中間緩熱器17を出た位置に温度検出器39が設けられている。温度検出器39の検出値により、流量調節弁37の開度を調節している。
本実施形態では、入口緩熱器9と中間緩熱器17から出る天然ガスの温度が一定(およそ−100℃付近)になるように調節している。
In the middle of the first
In this embodiment, the temperature of the natural gas that exits from the
LNG供給ライン7には、インタークーラ15の前後を結ぶバイパス管41が設けられている。バイパス管41には流量調節弁43が設けられている。流量調節弁43はインタークーラ15に導入されるLNGの量を調整している。
The LNG supply line 7 is provided with a
LNG供給ライン7には、ベーパライザ27に流入する前の位置で分岐して、出口緩熱器19にLNGを供給する第三分岐管45が設けられている。第三分岐管45には流量調節弁47が設けられている。BOG供給ライン5には、出口緩熱器19を出た位置に温度検出器49が設けられている。温度検出器49の検出値により、流量調節弁47の開度を調節している。
本実施形態では、出口緩熱器19から出る天然ガスの温度が一定(およそ15℃)になるように調節している。
The LNG supply line 7 is provided with a
In the present embodiment, the temperature of the natural gas that exits from the outlet cooler 19 is adjusted to be constant (approximately 15 ° C.).
LNG供給ライン7で運ばれたLNGは、出口緩熱器19で全て気化が終わり、BOG供給ライン5に合流することとなる。BOG供給ライン5に合流した天然ガスは、ガスタービンコンバインドサイクル2のガスタービンへ燃料として供給される。
All of the LNG carried in the LNG supply line 7 is completely vaporized in the outlet
多段圧縮機11の低圧段部分12の出口部分で、BOG供給ライン5から分岐されたBOG分岐管51で供給される天然ガスは、系外から導かれた天然ガスと合流して、ガスヒータ53で昇温されて、ガスタービンコンバインドサイクル2の二重燃焼ボイラまたはフレアスタック等へと導かれる。
The natural gas supplied from the BOG branch pipe 51 branched from the
以上、説明した本実施形態にかかるガスタービンの燃料供給装置の動作について説明する。
LNG船では、必要動力の半分位をまかなえる量のボイル・オフ・ガスが発生する。カーゴタンクで発生した大気圧下のボイル・オフ・ガスは、−140〜−160℃位の状態で、入口緩熱器9へ送られる。配管途中での入熱により、入口緩熱器9の入口では、−100〜0℃位まで昇温する。
The operation of the fuel supply apparatus for the gas turbine according to the present embodiment described above will be described.
An LNG ship generates boil-off gas in an amount that can cover about half of the required power. The boil-off gas under atmospheric pressure generated in the cargo tank is sent to the
入口緩熱器9に導入されたボイル・オフ・ガスは、ここで第一LNG分岐管29を通って導入され、噴霧されたLNGと接触する。この接触により、LNGは気化し、ボイル・オフ・ガスは冷やされる。両者が混合した天然ガスとしての温度が低下した状態(目安は−100℃以下)で、入口緩熱器9を出る。この出口温度は、LNGの供給量を調節することにより適宜な温度に設定できる。
The boil-off gas introduced into the
この温度が低下させられた天然ガスが多段圧縮機11の低圧段部分12に導入される。そのため、多段圧縮機11の低圧段部分12の圧縮効率は、温度が高い場合に比べて向上することになる。多段圧縮機11の低圧段部分12において、2段階圧縮されて、昇圧(目安は0.5MPa)されるとともに昇温(この場合約−30℃)される。
The natural gas whose temperature has been lowered is introduced into the low-
この昇圧、昇温された天然ガスは、途中インタークーラ15を通過する際、LNG供給ライン7との間で熱交換して、中間緩熱器17へ導入される。
中間緩熱器17に導入された天然ガスは、第二LNG分岐管35を通って導入され、噴霧されたLNGと接触する。この接触により、LNGは気化し、天然ガスは冷やされる。両者が混合して天然ガスとして温度が低下した状態(目安は−100℃)で、中間緩熱器9を出る。
The natural gas whose pressure has been increased and increased is exchanged with the LNG supply line 7 when it passes through the
The natural gas introduced into the intermediate heat sink 17 is introduced through the second LNG branch pipe 35 and comes into contact with the sprayed LNG. By this contact, LNG is vaporized and natural gas is cooled. When both are mixed and the temperature is lowered as natural gas (standard is −100 ° C.), the
このように、温度が低下した天然ガスが、多段圧縮機11の高圧段部分13に導入される。多段圧縮機11の高圧段部分13では、この天然ガスを2段階圧縮して、加圧(ガスタービンの要求仕様によるが、目安として3.5MPa、−20℃)する。この加圧された天然ガスが、出口緩熱器19に導入される。
In this way, the natural gas having a lowered temperature is introduced into the high-
一方、LNG供給ライン7で供給されるLNGは、ブースタポンプ25によって、昇圧(目安としては4MPa)される。この昇圧されたLNGは、途中インタークーラ15を通過して、多段圧縮機11の低圧段部分12を出た天然ガスから熱量を得る。
そして、ベーパライザ27で気化されて出口緩熱器19へ導入される。ベーパライザ27へ入る前に、一部のLNGは、第三分岐管45を通って出口緩熱器19へ導入される。
On the other hand, the LNG supplied through the LNG supply line 7 is boosted (4 MPa as a guide) by the
Then, it is vaporized by the
出口緩熱器19へ導入され、噴霧されたLNGと、ベーパライザ27で気化された天然ガスと、多段圧縮機11の高圧段部分13からの天然ガスとが相互に接触して、高圧で、適宜な温度となる。この天然ガスが、出口緩熱器19からガスヒータ21を経由して、ガスタービンに供給される。
The LNG introduced and sprayed into the
以下、本実施形態の作用・効果について説明する。
LNGタンク3で発生する略大気圧のボイル・オフ・ガスは、BOG供給ライン5で供給される途中において、多段圧縮機11で加圧される。一方、LNGタンク3に略大気圧で貯蔵されたLNGは、LNG供給ラインで供給される途中において、液体状態でブースタポンプ25により加圧され、次いでベーパライザ27で気化される。これらの加圧された天然ガスがガスタービンに、燃料として供給される。
Hereinafter, the operation and effect of the present embodiment will be described.
The boil-off gas at substantially atmospheric pressure generated in the LNG tank 3 is pressurized by the
本実施形態によれば、後工程で気化されるLNGを利用して、このLNGを気化するとともに多段圧縮機11の低圧段部分12へ供給される天然ガスの温度を低下させ、さらに中間段階での加圧天然ガスの温度を同様に低下させているので、多段圧縮機11の圧縮率および圧縮効率が向上する。このように圧縮率が向上すると、多段圧縮機の段数および容積流量を減少させることができる。また、圧縮効率が向上すると、多段圧縮機の駆動動力を低減させることができる。したがって、装置全体を小型化できるので、製造コストを安価にできるし、運転コストも低減できる。
また、入口緩熱器9および中間緩熱器17へ供給するLNGの量を調整することにより、各緩熱器から出る天然ガスの温度を調整できるので、この温度を所定値に統一することができる。このように、多段圧縮機11の低圧段部分12に入る温度と圧縮機11の高圧段部分13に入る温度を一定値にすると、圧縮機の構造や構成材料を統一できるので、製造コストを安価にできる。
また、ブースタポンプ25に入る前に、LNG供給ラインで供給されるLNGの一部が、BOG供給ライン5へ供給されるので、ブースタポンプ25およびベーパライザ27へ供給されるLNGが減少することになる。このように、ブースタポンプ25およびベーパライザ27で処理するLNG量が減少すると、LNGを処理するための動力が減少することになる。また、ブースタポンプ25およびベーパライザ27を小型化できる可能性がある。
According to the present embodiment, the LNG vaporized in the post-process is used to vaporize the LNG and reduce the temperature of the natural gas supplied to the low-
In addition, by adjusting the amount of LNG supplied to the
In addition, since a part of the LNG supplied from the LNG supply line is supplied to the
多段圧縮機11からの天然ガスの熱量を、LNGを気化するために使用しているので、ベーパライザ27での熱源が少なくて済む。そのため、熱源の処理が簡単で容易となる。また、ベーパライザ27自体を小型化することも可能となるので、製造コストが安価となる。
そして、場合によっては、ベーパライザ自体を不要とする可能性も出てくる。
Since the heat quantity of the natural gas from the
In some cases, the vaporizer itself may be unnecessary.
LNG供給ライン7で運ばれるLNGと、中間緩熱器17へ送られる天然ガスとの間で熱交換をしているので、中間緩熱器17に入る天然ガスは、LNGの顕熱を利用して温度が低下する。このように、中間緩熱器17に入る天然ガスの温度が低下すると、その分、多段圧縮機11へ入る天然ガスの温度が低下するので、多段圧縮機11の圧縮効率が上がる。
一方、LNG供給ラインで運ばれるLNGの温度は、上昇するので、LNGを気化する動力がその分少なくて済む。
Since heat is exchanged between the LNG transported in the LNG supply line 7 and the natural gas sent to the intermediate heat sink 17, the natural gas entering the intermediate heat sink 17 uses the sensible heat of LNG. Temperature decreases. Thus, since the temperature of the natural gas which enters into the
On the other hand, since the temperature of the LNG carried on the LNG supply line rises, the power for vaporizing the LNG can be reduced accordingly.
ボイル・オフ・ガスとLNGとの熱量を有効に利用して駆動動力を少なくし、かつ構造が小型化できるガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置1を備えることで、運搬するLNGを有効に活用できるガスタービン等ガス焚内燃機関を推進等の駆動源とすることができる。 By providing the fuel supply device 1 to the gas-fired internal combustion engine, such as a gas turbine, which can effectively use the heat quantity of the boil-off gas and LNG to reduce the driving power and reduce the structure, A gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine that can be used effectively can be used as a drive source for propulsion and the like.
1 燃料供給装置
2 ガスタービン
3 LNG貯蔵タンク
5 BOG供給ライン
7 LNG供給ライン
9 入口緩熱器
11 多段圧縮機
17 中間緩熱器
19 出口緩熱器
27 ベーパライザ
1
Claims (4)
該BOG供給ラインの中間に介装され、前記ボイル・オフ・ガスを多段加圧する圧縮機と、
中途にベーパライザを備え、前記LNGタンクからLNGを加圧気化させて前記ガス焚内燃機関へ供給するLNG供給ラインと、
前記BOG供給ラインの前記圧縮機と前記LNGタンクとの間に介装され、前記ベーパライザに入る前のLNGを噴霧して気化させて、導入した前記ボイル・オフ・ガスの温度を低下させる第一の緩熱器と、
前記圧縮機の中間段部分に介装されて、前記ベーパライザに入る前のLNGを噴霧して気化させて、前記圧縮機で中間圧縮された天然ガスを導入して該天然ガスの温度を低下させる第二の緩熱器と、
を備え、
前記第一の緩熱器および前記第二の緩熱器のそれぞれには、導入されるLNGの量を調整することによって、これら第一および第二の緩熱器から流出する天然ガスの温度を所定温度付近で一定になるように調整する流量調節弁が設けられていることを特徴とするガスタービン等ガス焚内燃機関への燃料供給装置。 A BOG supply line for supplying boil-off gas generated in an LNG tank for storing LNG to a gas-fired internal combustion engine such as a gas turbine;
A compressor interposed in the middle of the BOG supply line to pressurize the boil-off gas in multiple stages;
An LNG supply line provided with a vaporizer in the middle, and supplying LNG from the LNG tank under pressure to the gas-fired internal combustion engine;
First, which is interposed between the compressor of the BOG supply line and the LNG tank, lowers the temperature of the introduced boil-off gas by spraying and vaporizing LNG before entering the vaporizer. With a heat sink
LNG, which is interposed in the intermediate stage portion of the compressor, is sprayed and vaporized before entering the vaporizer, and the natural gas intermediately compressed by the compressor is introduced to lower the temperature of the natural gas. A second heat sink,
With
In each of the first and second heat sinks, the temperature of natural gas flowing out from the first and second heat sinks is adjusted by adjusting the amount of LNG introduced. A fuel supply apparatus for a gas-fired internal combustion engine, such as a gas turbine, characterized in that a flow rate adjusting valve is provided to adjust to a constant value near a predetermined temperature .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003431409A JP4347037B2 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003431409A JP4347037B2 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005186815A JP2005186815A (en) | 2005-07-14 |
JP4347037B2 true JP4347037B2 (en) | 2009-10-21 |
Family
ID=34789446
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003431409A Expired - Fee Related JP4347037B2 (en) | 2003-12-25 | 2003-12-25 | Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4347037B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102642608A (en) * | 2012-05-07 | 2012-08-22 | 湖北三江船艇科技有限公司 | Liquefied natural gas yacht |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100726293B1 (en) | 2005-10-18 | 2007-06-11 | 삼성중공업 주식회사 | Fuel supply for double fuel engines on ships with improved cooling |
KR100748734B1 (en) | 2006-08-10 | 2007-08-13 | 대우조선해양 주식회사 | Fuel gas supply system for LNG carriers with dual fuel engines |
KR100805022B1 (en) * | 2007-02-12 | 2008-02-20 | 대우조선해양 주식회사 | LNK storage tank for LNK carriers and evaporation gas treatment method using the same |
KR100834272B1 (en) | 2007-03-20 | 2008-05-30 | 대우조선해양 주식회사 | LN storage tank, LN transportation ship equipped with LN, and LN transportation method |
KR100835090B1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-06-03 | 대우조선해양 주식회사 | Fuel gas supply system and method of LG carrier |
KR100868855B1 (en) | 2007-05-23 | 2008-11-14 | 대우조선해양 주식회사 | Fuel supply apparatus and method of LKN carrier |
DE102007042158A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Man Diesel Se | Gas supply system for a gas-fueled internal combustion engine |
EP2072885A1 (en) * | 2007-12-21 | 2009-06-24 | Cryostar SAS | Natural gas supply method and apparatus. |
KR100980674B1 (en) | 2008-03-14 | 2010-09-07 | 삼성중공업 주식회사 | LUN FFS with Condensate Fueling System |
KR100887131B1 (en) * | 2008-04-22 | 2009-03-04 | 대우조선해양 주식회사 | LG carriers equipped with COP treatment means |
KR101360037B1 (en) | 2008-12-02 | 2014-02-07 | 현대자동차주식회사 | Liquified natural gas fuel tank for vehicles |
JP2010223424A (en) * | 2009-02-27 | 2010-10-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vaporized gas supply device |
JP2011011701A (en) * | 2009-07-06 | 2011-01-20 | Ihi Marine United Inc | Gas firing superconducting electric propulsion ship |
JP2012076561A (en) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fuel supply system for ship |
KR101291131B1 (en) * | 2011-05-13 | 2013-08-01 | 삼성중공업 주식회사 | Method for testing Liquefied Natural Gas-Floating Production Storage Offloading |
KR20140076490A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-20 | 대우조선해양 주식회사 | System for treating a liquefied gas of a ship |
CN104121479B (en) * | 2014-07-31 | 2016-08-24 | 霍云鹏 | LNG tank car BOG injection recovery system |
CN104456070B (en) * | 2014-11-20 | 2016-06-08 | 赛鼎工程有限公司 | Unload the method for gas and storage tank flashed vapour for reclaiming LNG Vehicle Fueling Station tank car |
RU2703354C2 (en) * | 2015-06-02 | 2019-10-16 | Дэу Шипбилдинг Энд Марин Инджиниринг Ко., Лтд. | Ship |
EP3913273A1 (en) * | 2020-05-19 | 2021-11-24 | Burckhardt Compression AG | Fuel gas supply system and method for supplying fuel gas to a high pressure gas injection engine |
-
2003
- 2003-12-25 JP JP2003431409A patent/JP4347037B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102642608A (en) * | 2012-05-07 | 2012-08-22 | 湖北三江船艇科技有限公司 | Liquefied natural gas yacht |
CN102642608B (en) * | 2012-05-07 | 2016-01-20 | 湖北三江船艇科技有限公司 | A kind of liquefied natural gas yacht |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005186815A (en) | 2005-07-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4347037B2 (en) | Fuel supply apparatus for gas-fired internal combustion engine such as gas turbine and LNG ship equipped with the same | |
JP3455765B2 (en) | Method and apparatus for storing and transporting liquefied natural gas | |
JP4275061B2 (en) | Fuel supply apparatus and LNG ship equipped with the same | |
KR101711997B1 (en) | Fuel supply system | |
JP4073445B2 (en) | Evaporative gas supply system for liquefied natural gas carrier | |
KR102155589B1 (en) | Gas supply system | |
KR101814439B1 (en) | System for supplying fuel gas | |
KR102189792B1 (en) | Reliquefaction system of liquified fuel propulsion ship | |
RU2719258C2 (en) | System and method of treating gas obtained during cryogenic liquid evaporation | |
JP2019505749A (en) | System for liquefying gas | |
KR101423003B1 (en) | A Treatment System of Liquefied Natural Gas | |
JP6821675B2 (en) | Methods and equipment for processing boil-off gas for the purpose of supplying at least one engine | |
KR102372222B1 (en) | Treatment system of liquefied gas and vessel having the same | |
KR102150153B1 (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
KR102189743B1 (en) | Fuel gas supply system and method for ship | |
KR102150152B1 (en) | Gas treatment system and ship having the same | |
KR101884828B1 (en) | System for supplying fuel gas in ships | |
JPH11210993A (en) | Low temperature liquefied gas storage facility | |
KR101257937B1 (en) | System for handling boil-off-gas and handling method thereof | |
KR101903763B1 (en) | System for supplying fuel gas in ships | |
KR101995003B1 (en) | Fuel supply system for liquefied gas fueled vessel | |
KR20150083665A (en) | Vent master unit and lng carrier having the same | |
KR20160068178A (en) | Fuel supply system | |
KR101915046B1 (en) | Fuel supply system for vessel | |
Joy | Utilizing Cold Energy of LNG in Organic Rankine Cycle and Cryogenic Air Separation Plant |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070925 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080520 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090303 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090430 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090623 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090715 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4347037 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |