JPS5938408B2 - Media recovery method for LNG cold energy power generation equipment - Google Patents
Media recovery method for LNG cold energy power generation equipmentInfo
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- JPS5938408B2 JPS5938408B2 JP3799281A JP3799281A JPS5938408B2 JP S5938408 B2 JPS5938408 B2 JP S5938408B2 JP 3799281 A JP3799281 A JP 3799281A JP 3799281 A JP3799281 A JP 3799281A JP S5938408 B2 JPS5938408 B2 JP S5938408B2
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
- F01K25/08—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
- F01K25/10—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours the vapours being cold, e.g. ammonia, carbon dioxide, ether
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、LNG冷熱利用発電設備の媒体回収方法に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a medium recovery method for LNG cold energy power generation equipment.
都市ガス用、製鉄用、化学工場等の燃料にLNGが使用
され、その量は年々急激に増加している。LNG is used as a fuel for city gas, steel manufacturing, chemical factories, etc., and the amount is increasing rapidly every year.
このLNGは冷熱を保有しているところから、そのまま
海水で気化させただけでは冷熱エネルギーは海水に伝わ
り捨ててしまうことになる。This LNG retains cold energy, so if it were simply vaporized in seawater, the cold energy would be transferred to the seawater and wasted.
このことから省エネルギ一対策としてLNGの冷熱を利
用した発電設備を設置する傾向がある。For this reason, there is a tendency to install power generation equipment that utilizes the cold energy of LNG as an energy-saving measure.
LNGの冷熱利用発電の方式は、LNGをポンプで昇圧
し海水で気化させタービンにて発電する直接膨張方式や
、LNGの気化熱を利用して媒体(プロパンガス、フロ
ンガス等)を凝縮し、ポンプで昇圧後海水で媒体を気化
させタービンによる発電をする間接膨張方式(以下ラン
キンサイクルと呼ぶ)があるが、発生電力量を高くする
ためには双方を兼ね備えた直接膨張方式十ランキンサイ
クルが好ましく、本発明はLNG冷熱利用発電設備のう
ち、ランキンサイクルのみの場合あるいは直接膨張方式
十ランキンサイクルの場合に適するものである。Methods of power generation using cold energy from LNG include the direct expansion method, in which LNG is pressurized with a pump, vaporized with seawater, and then generated in a turbine, and the other method is the direct expansion method, in which the heat of vaporization of LNG is used to condense a medium (propane gas, fluorocarbon gas, etc.). There is an indirect expansion method (hereinafter referred to as the Rankine cycle) that uses seawater to vaporize the medium after pressurization and generates electricity using a turbine, but in order to increase the amount of power generated, a direct expansion method that combines both methods is preferable. The present invention is suitable for LNG cold energy power generation equipment that uses only a Rankine cycle or a direct expansion type ten Rankine cycle.
ランキンサイクルに媒体を封入する場合、置換したガス
が残留している。When a medium is enclosed in a Rankine cycle, the displaced gas remains.
一般的には封入する媒体が可燃性ガスの場合には窒素ガ
スで置換され、その他の場合には空気等で置換される。Generally, when the medium to be sealed is a flammable gas, it is replaced with nitrogen gas, and in other cases, it is replaced with air or the like.
このことから、系内に残留する置換ガスにそのまま媒体
を封入すると、ランキンサイクルを運転した際に媒体の
凝縮器に残留した置換ガスが滞留し、媒体の凝縮性能を
低下させることになり、サイクル全体の熱収支のバラン
スがとれずトラブルの原因となる。For this reason, if the medium is directly enclosed in the displacement gas remaining in the system, the displacement gas remaining in the medium condenser will stay in the medium condenser when the Rankine cycle is operated, reducing the condensation performance of the medium and causing the cycle The overall heat balance cannot be balanced, causing trouble.
したがって残留せるランキンサイクル系内の置換ガスを
追い出す手段として、従来より真空ポンプで真空引きに
した後媒体を封入する方法が採用されている。Therefore, as a means for expelling the remaining replacement gas in the Rankine cycle system, a method has been adopted in the past in which the system is evacuated with a vacuum pump and then a medium is enclosed.
しかしながら、この方法によればランキンサイクルに封
入される媒体はプロパンガス等常温においては相当高い
飽和圧力を有するため、これ等の圧力に耐えることはも
ちろん真空引きを考慮した耐真空設計も必要となること
から、配管継手、熱交換器、弁類、計器によるまで高耐
圧+真空仕様となり、設備費が非常に高くなるという欠
点があった。However, according to this method, the medium sealed in the Rankine cycle has a considerably high saturation pressure at room temperature, such as propane gas, so it is necessary not only to withstand this pressure but also to have a vacuum-resistant design that takes into account vacuum evacuation. As a result, piping joints, heat exchangers, valves, and instruments were all required to withstand high pressure and vacuum, which had the disadvantage of extremely high equipment costs.
また、真空引きにしない方法をとるには、媒体を充填す
る際にはまずランキンサイクル系内に残留した置換ガス
を媒体ガスで置換する必要があり、残留ガスを完全に追
い出すには媒体は残留ガスと同伴し相当な量を捨てるこ
とになり、高価な媒体を失ない補充しなげればならない
という欠点があつた。In addition, in order to use a method that does not draw a vacuum, it is necessary to first replace the replacement gas remaining in the Rankine cycle system with the medium gas when filling the medium, and in order to completely expel the residual gas, the medium must be The disadvantage was that a considerable amount of gas was discarded along with the gas, and the expensive medium had to be replenished without losing it.
本発明の目的は、ランキンサイクルの仕様として真空仕
様としないで、かつ媒体充填時あるいは回収時等に媒体
の損失量を最少限にすることにある。An object of the present invention is to minimize the loss of medium during filling or recovery of the medium without using a vacuum specification as a Rankine cycle specification.
本発明は、LNGの気化熱を利用して媒体を凝縮し、ポ
ンプで昇圧抜気化させてタービンに導入し発電するラン
キンサイクルを用いたLNG冷熱利用発電設備において
、ランキンサイクル内に残留する置換ガスと媒体ガスと
を熱交換器に導入してLNGで冷却し、媒体を液化回収
すると共に置換ガスを分離除去することにより、媒体充
填時あるいは回収時等に媒体の損失量を最小限としたも
のである。The present invention is an LNG cold energy power generation facility that uses LNG cold energy power generation equipment that uses the heat of vaporization of LNG to condense the medium, pressurize and degasify it with a pump, and introduce it into a turbine to generate electricity. and medium gas are introduced into a heat exchanger and cooled with LNG, the medium is liquefied and recovered, and the replacement gas is separated and removed, thereby minimizing the amount of medium loss during medium filling or recovery. It is.
以下、本発明の一実施例としてランキンサイクルの媒体
にフロンを使用した場合を図面によって説明する。Hereinafter, as an embodiment of the present invention, a case where Freon is used as a medium for Rankine cycle will be explained with reference to the drawings.
通常運転時のプロセスは、導管11よりLNGが送られ
、LNGポンプ5により所定の圧力に昇圧されて導管1
2よりLNG気化器1に入る。In the process during normal operation, LNG is sent from the conduit 11, is pressurized to a predetermined pressure by the LNG pump 5, and is transferred to the conduit 11.
2 into LNG vaporizer 1.
ここで、LNGはフロンタービン9より送られてくるフ
ロンガスを凝縮することによって気化し、導管13より
NG加温器2に入る。Here, the LNG is vaporized by condensing the fluorocarbon gas sent from the fluorocarbon turbine 9, and enters the NG warmer 2 through the conduit 13.
NG加温器2では導管27より供給される海水により常
温付近(0℃以上)に加温され、導管14より燃料ガス
として供給される。In the NG warmer 2, the seawater supplied from the conduit 27 is heated to around room temperature (0° C. or higher), and then supplied from the conduit 14 as fuel gas.
一方、ランキンサイクルでは、LNG気化器1で凝縮し
たフロンは導管15゜16よりフロンポンプ6に入り、
ここで所定圧力まで昇圧したのち導管17よりフロン蒸
発器3に入る。On the other hand, in the Rankine cycle, fluorocarbons condensed in the LNG vaporizer 1 enter the fluorocarbon pump 6 through conduits 15°16,
After increasing the pressure to a predetermined pressure, it enters the freon evaporator 3 through the conduit 17.
フロン蒸発器3では導管28より供給される海水により
フロンが蒸発し、蒸発したフロンガスはフロンタービン
9により膨張し、その発生動力により発電機10で発電
を行なう。In the Freon evaporator 3, Freon is evaporated by the seawater supplied from the conduit 28, the evaporated Freon gas is expanded by the Freon turbine 9, and the generated power is used to generate electricity in the generator 10.
フロンタービン9を出たフロンガスは導管19より再び
LNG気化器1に戻る。The fluorocarbon gas leaving the fluorocarbon turbine 9 returns to the LNG vaporizer 1 via a conduit 19.
付属設備としてフロン液化器4、フロンタンク8、フロ
ン充填ポンプ7を設備している。A fluorocarbon liquefier 4, a fluorocarbon tank 8, and a fluorocarbon filling pump 7 are installed as accessory equipment.
フロンの充填方法については、ランキンサイクルはあら
かじめ水分を除去する必要があるため、乾燥した空気あ
るいは窒素ガスで水分をパージする(以下窒素ガスと記
す)。Regarding the filling method of Freon, since it is necessary to remove moisture in advance in the Rankine cycle, moisture is purged with dry air or nitrogen gas (hereinafter referred to as nitrogen gas).
パージした窒素ガスはフロンを充填完了するまでに系外
にパージする必要がある。The purged nitrogen gas needs to be purged out of the system before filling with Freon is completed.
フロンの充填手順としては、フロンタンク8に貯蔵せる
フロンは導管25よりフロン充填ポンプ7を介し導管2
6よりLNG気化器1に送られる。In the procedure for filling the fluorocarbons, the fluorocarbons stored in the fluorocarbon tank 8 are transferred from the conduit 25 to the conduit 2 via the fluorocarbon filling pump 7.
6 to the LNG vaporizer 1.
充填したフロンは、フロンポンプ6、フロン蒸発器3、
フロンタービン9の順序で流れ、系内に残る窒素ガスを
LNG気化器1に流し込む。The filled Freon is transferred to a Freon pump 6, a Freon evaporator 3,
The nitrogen gas flows in the order of the freon turbine 9 and the nitrogen gas remaining in the system is flowed into the LNG vaporizer 1.
LNG気化器1に滞留した窒素ガスは、導管22を経て
熱交換器4に入り、ここで導管20より供給されるLN
Gの冷熱によりフロンガスを含む窒素ガスを冷却する。The nitrogen gas stagnant in the LNG vaporizer 1 enters the heat exchanger 4 via the conduit 22, where it is converted into LNG supplied from the conduit 20.
The cold energy of G cools nitrogen gas containing fluorocarbon gas.
このため沸点の高いフロンのみが凝縮し、窒素ガスはガ
ス状で導管23より放出する。Therefore, only Freon having a high boiling point is condensed, and nitrogen gas is released from the conduit 23 in gaseous form.
一方、凝縮したフロンは導管24より回収される。On the other hand, the condensed fluorocarbon is recovered through the conduit 24.
つぎにフロンの回収手順としては、系内のフロンはフロ
ンポンプ6を経て導管17,30よりフロンタンク8に
回収されるが、フロンタンク8に窒素ガスが残留してい
る場合は、導管31より熱交換器4に導入され、フロン
充填時と同様に−LNGによりフロンを窒素ガスと分離
回収することができる。Next, as for the recovery procedure for fluorocarbons, the fluorocarbons in the system are collected through the fluorocarbon pump 6 and into the fluorocarbon tank 8 through conduits 17 and 30. However, if nitrogen gas remains in the fluorocarbon tank 8, the fluorocarbons in the system are recovered through the conduit 31. The fluorocarbon is introduced into the heat exchanger 4, and the fluorocarbon can be separated and recovered from nitrogen gas using -LNG in the same manner as when filling the fluorocarbon.
また、窒素ガスでランキンサイクルを置換する際は、フ
ロン液をフロンタンク8に移送した後残りのフロンガス
は、導管29よりの窒素ガスによりフロンポンプ6、フ
ロン蒸発器3、フロンタービン9、熱交換器4の順でフ
ロンガスを送り込み、液化回収してフロンタンクに戻す
。When replacing the Rankine cycle with nitrogen gas, after the fluorocarbon liquid is transferred to the fluorocarbon tank 8, the remaining fluorocarbon gas is transferred to the fluorocarbon pump 6, the fluorocarbon evaporator 3, the fluorocarbon turbine 9, and the heat exchanger by the nitrogen gas from the conduit 29. Freon gas is sent in the order of vessel 4, liquefied and recovered, and returned to the Freon tank.
また、定常運転時においてもLNG気化器1に窒素ガス
がイナートガスとして蓄積した場合は、導管22より熱
交換器4により窒素ガスを分離除去することができる。Further, even during steady operation, if nitrogen gas accumulates as inert gas in the LNG vaporizer 1, the nitrogen gas can be separated and removed from the conduit 22 by the heat exchanger 4.
以上述べたように、本発明はランキンサイクルを有する
LNG冷熱利用発電設備において、熱交換器に供給され
るLNGの冷熱を利用することによって媒体をランキン
サイクル系に充填あるいは回収する際、ランキンサイク
ル系を真空引きすることなく、かつ、媒体損失量を極力
少なくできる効果がある。As described above, in an LNG cold energy power generation facility having a Rankine cycle, when a medium is charged into or recovered from the Rankine cycle system by using the cold energy of LNG supplied to the heat exchanger, the Rankine cycle system is used. This has the effect of minimizing the amount of media loss without evacuating the media.
一般的には冷却源として冷凍機を利用する方法もあるが
、設備費の面、温度レベルの面より制限がある。Generally speaking, there is a method of using a refrigerator as a cooling source, but there are limitations due to equipment costs and temperature levels.
すなわち、LNGを媒体としてのフロン回収用の冷熱源
とすれば、−160℃程度の極低温のため熱交換器での
冷却温度は冷凍機では冷却困難な温度範囲まで冷却する
ことができる。That is, if LNG is used as a cold heat source for fluorocarbon recovery as a medium, the cooling temperature in the heat exchanger can be reduced to a temperature range that is difficult to cool with a refrigerator because of the extremely low temperature of about -160°C.
このことは、媒体の液化量を増加せしめ、媒体の回収率
を高めることができる効果もある。This also has the effect of increasing the amount of medium liquefied and increasing the recovery rate of the medium.
図面は本発明によるLNG冷熱利用発電設備の媒体回収
方法の一実施例を示す系統図である。
1・・・・・・LNG気化器、2・・・・・・NG加温
器、3・・・・・・フロン蒸発器、4・・・・・・熱交
換器、5・・・・・・LNGポンプ、6・・・・・・フ
ロンポンプ、7・・・・・・フロン充填ポンプ、8・・
・・・・フロン回収タンク、9・・・・・・フロンター
ビン、10・・・・・・発電機、11〜31・・・・・
・導管。The drawing is a system diagram showing an embodiment of the medium recovery method for LNG cold energy power generation equipment according to the present invention. 1... LNG vaporizer, 2... NG warmer, 3... Freon evaporator, 4... Heat exchanger, 5... ... LNG pump, 6 ... Freon pump, 7 ... Freon filling pump, 8 ...
... Freon recovery tank, 9... Freon turbine, 10... Generator, 11-31...
·conduit.
Claims (1)
で昇圧後気化させてタービンに導入し発電するランキン
サイクルを用いたLNG冷熱利用発電設備において、ラ
ンキンサイクル内に残留する置換ガスと媒体ガスとを熱
交換器に導入してLNGで冷却し、媒体を液化回収する
と共に置換ガスを分離除去することを特徴とするLNG
冷熱利用発電設備の媒体回収方法。I In a power generation facility using LNG cold energy that uses the Rankine cycle, in which the medium is condensed using the heat of vaporization of LNG, the pressure is increased by a pump, and the gas is introduced into the turbine to generate electricity, the replacement gas and medium gas remaining in the Rankine cycle are LNG is introduced into a heat exchanger and cooled by LNG, the medium is liquefied and recovered, and the replacement gas is separated and removed.
Media recovery method for cold energy generation equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3799281A JPS5938408B2 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | Media recovery method for LNG cold energy power generation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3799281A JPS5938408B2 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | Media recovery method for LNG cold energy power generation equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57153909A JPS57153909A (en) | 1982-09-22 |
| JPS5938408B2 true JPS5938408B2 (en) | 1984-09-17 |
Family
ID=12513059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3799281A Expired JPS5938408B2 (en) | 1981-03-18 | 1981-03-18 | Media recovery method for LNG cold energy power generation equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938408B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022218988A1 (en) | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Röhm Gmbh | New method for sterilization of formed articles made of acrylic-based polymers |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103527274A (en) * | 2013-10-23 | 2014-01-22 | 肖波 | Cold energy liquid air (liquid nitrogen) engine system |
-
1981
- 1981-03-18 JP JP3799281A patent/JPS5938408B2/en not_active Expired
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022218988A1 (en) | 2021-04-14 | 2022-10-20 | Röhm Gmbh | New method for sterilization of formed articles made of acrylic-based polymers |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57153909A (en) | 1982-09-22 |
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