燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置的制作方法

文档序号:5816282阅读:258来源:国知局
专利名称:燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置的制作方法
技术领域
本发明涉及燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,尤其是涉及利用冷却发电厂燃气轮机的吸入空气得到的热和冷却同一发电厂的机器设备得到的热,气化发电厂所需量的液化天然气,同时利用液化天然气的冷热冷却燃气轮机的吸入空气,提高燃气轮机的输出的装置以液化天然气为燃料的发电厂,出于有效利用能源方面的考虑,近年来,将燃气轮机和汽轮机并用的燃气轮机复合循环发电厂成为主流了。
但是,燃气轮机复合循环发电设备有燃气轮机的吸入空气流量因容积流量一定,若大气温度变高,被吸引的空气质量流量就变小,燃气轮机的输出就降低这一特性,存在在电力消耗变高的夏季发电能力降低这一问题。
为了改善这个问题,研究了利用液化天然气冷却燃气轮机的吸入空气,同时利用冷却吸入空气所得到的热气化液化天然气的手段,提出了如图3所示的、示于特开平1-142219号公报上的手段。
该提案手段的要点是如图3所示的那样,在液化天然气的气化器(3)和燃气轮机的吸气冷却装置(8)之间设置蓄热器(4),在液化天然气气化器(3)和蓄热器(4)之间设置第1热媒体的循环系统,同时在蓄热器(4)和吸气冷却装置(8)之间设置第2热媒体的循环系统,由第1热媒体的循环系统进行液化天然气的气化和处于蓄热器内的蓄热剂(4a)的冷却,由第2热媒体的循环系统冷却燃气轮机的吸入空气。
这个现有手段的缺点是液化天然气的气化热源仅仅依赖冷却燃气轮机的吸入空气所得到的热量,因为气化天然气的发生量以及气化天然气的温度不仅受大气条件摆布,而且在冬季等没有必要进行冷却燃气轮机吸入空气的情况下,就没有了液化天然气的气化热源,所以就需要以海水等为热源的新的液化天然气气化器。
将海水作为热源使用的液化天然气气化器,如大家所了解的那样存在如下缺点。
(1)因需要大量的海水作为液化天然气的气化热源,所以就需要以海水泵和取水设备为主的大容量的海水供给设备,液化天然气气化设备的组成就复杂了。
(2)海水供给设备的触水部容易出现海生生物的附着和材料的腐蚀等问题,这是使液化天然气气化设备的保养作业烦杂化且长期化的一个原因。
(3)作为液化天然气的气化热源使用过的海水放流到海洋中,因为温度低,多少也给海洋生态系统带来一些影响,使其成为液化天然气气化设备选址方面的一个限制条件。
另外,在将海水或者温水用于热源流体,气化、加热液化天然气的现有装置方面,提出了如图4所示的、由特公昭61-24634号公报所公开了的装置。
这个提案的要点是这样一种装置如图4所示,在内装有中间热媒体1a的中间热媒体式间接热交换器1内,中间热媒体1a由从导管4供给到该热交换器1内的管簇中、从导管5流出的热源流体加热、蒸发,由该蒸发了的中间热媒体蒸气加热从导管6供给到收容于热交换器1内的管簇7中的液化天然气。中间热媒体的蒸气由于与液化天然气的热交换,冷凝液化下落到下方的液相部,再次反复蒸发。在热交换器1中被加热过的液化天然气通过导管8供给到多管式热交换器2,在该热交换器2内由从导管3供给的热源流体再次加热,在加热到适于使用的温度之后,以气化天然气的形式从导管9排出。
这个现有方式的装置有如下两点缺点。
(1)采用在多管式热交换器(2)内,液化天然气和热源流体不是通过中间热媒体,而是直接热交换的方式,可燃的液化天然气泄漏到热源流体管路中的可能性较大。因此,在这种液化天然气气化装置内的液化天然气的操作压力一般是20-50kg/cm2,与其相反,热源流体的操作压力低到10kg/cm2以下,即使在热交换器2内出现针孔等小缺陷的情况下。大量的液化天然气也会泄漏到热源流体管路中。尤其是在用发电厂的温水作为热源流体的情况下,当液化天然气泄漏到该温水管路中时,可燃气体将扩散到发电厂内,发电厂的安全成为问题。
(2)使液化天然气与在0℃附近的温度就结冰的热源流体进行置换热交换,热源流体在热交换器2内结冰的可能性是始终存在的。在热交换器2内出现3结冰的情况下,融冰需要较长的时间,而且融冰操作期间液化天然气的气化操作必须停止。另外虽然没到结冰的程度但生成冰的话,脱落的冰片产生的磨蚀要损坏热交换器2,液化天然气泄漏到热源流体管路中的可能性将会增加。在这种现有的方式中,即使设计热交换器1以期可将液化天然气加热到在热交换器2中不生成冰的温度,在出现了液化天然气的负荷变动或热源流体的流量变动等情况时,仍然存在结冰的可能。特别是多管式热交换器,在管簇内流动的流体容易发生偏流,流体的流速迟缓的管道容易生成冰。
本发明的目的就是要提供一种至少可根据同一发电厂的需要,时常气化燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气,且利用该液化天然气的冷热进行冷却燃气轮机的吸入空气,能够防止夏季等季节发电厂的发电能力降低,而且安全性和经济性都优越的液化天然气气化装置。为达到这一目的必须解决以下课题。
①在确保发电厂的安全方面,要采取不使可燃性气体泄漏到系统之外的对策和那使有少量的泄漏也能很方便地检测出的方法。
②要可利用液化天然气的冷热冷却燃气轮机的吸入空气,且可利用冷却燃气轮机的吸入空气而得到的热作为液化天然气的气化热源。
③要准备在发电设备的所有运行状态下都能提供全量气化发电厂所必需的液化天然气时所需要的热量的廉价热源,且该热源要始终可以作为冷却燃气轮机的吸入空气所得到的热的补充热源使用。
④要能够减少用于液化天然气气装置运转的动力以及水蒸汽等新的热源。
⑤要具备在进行燃气轮机的吸气冷却的夏季,随着大气温度的上升提高燃气轮机吸气冷却效果的功能。
⑥要能排除热源流体的结冰等阻碍液化天然气气化设备的正常作业的主要因素⑦要能随着发电设备负载的变动,可气化必要的液化天然气的全量。
⑧气化天然气的温度为保证发电设备的安全,要在0℃以上。
本发明的发明者们,作为解决上述课题的手段,提出了下面〔1〕至〔6〕所示的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置。
〔1〕一种燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它由以下部分构成,即隔着金属壁由热媒蒸气加热液化天然气而提供气化了的天然气作为燃气轮机的燃料,同时冷凝该热媒蒸气的液化天然气气化器;用水加热在该液化天然气气化器冷凝过的上述热媒液体,使其蒸发,产生上述热媒蒸汽,同时冷却上述水的热媒蒸发器;由在该热媒蒸发器冷却过的上述水冷却了燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃气轮机的吸入空气之后,将水返还给上述热媒蒸发器的吸气冷却器;冷却上述发电厂机器设备的机器冷却器;而且能够将在该机器冷却器得到的上述机器的热供给到将送往上述热媒蒸发器的水中。
〔2〕一种燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它由以下部分构成隔着金属壁由热媒蒸气加热液化天然气,同时使该热媒蒸气冷凝的液化天然气气化器;用水加热在该液化天然气气化器冷凝过的上述热媒液,使其蒸发,产生上述热媒蒸气,同时将上述水冷却的热媒蒸发器;由在该热媒蒸发器冷却过的上述水冷却燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃气轮机之吸入空气的吸气冷却器;由海水等天然冷热源冷却使上述发电厂的机器冷却的水的厂内冷却水冷却器;将在该厂内冷却水冷却器中使冷却过上述发电厂机器之后的水冷却的厂内冷却水循环泵出水口与上述厂内冷却水冷却器的入水口连通的管路;旁通上述厂内冷却冰冷却器、将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述发电厂的机器连通的管路;将上述吸气冷却器的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述热媒蒸发器的出水口和上述吸气冷却器的入水口连通管路;将上述热媒蒸发器的出水口和上述吸气冷却器的出水口的至少任意一个与上述厂内冷却水冷却器的入水口和出水口的至少任意一个连通的管路。
〔3〕上述〔1〕或者〔2〕所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于上述热媒是1,2,2,2-四氟乙烷(HFC-134a)。
〔4〕上述〔2〕或者上述〔3〕所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它由以下部分构成在将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述厂内冷却水冷却器的入水口连通的管路以及旁通上述厂内冷却水冷却器、将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述发电厂机器连通的管路的至少任意一条管路中设置的厂内冷却水温度调节用流量控制阀;检测冷却上述发电厂机器的水之温度的温度检测计;依据该温度检测计的检测值调节上述厂内冷却水温度调节用流量控制阀的开度的手段。
〔5〕上述〔2〕、上述〔3〕或者上述〔4〕所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它由以下部分构成在将上述吸气冷却器的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路以及将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路的至少任意一条管路中设置的热媒蒸发器供给水温度调节用流量控制阀;检测供给到上述热媒蒸发器的水之温度的温度检测计;依据该温度检测计的检测值调节上述热媒蒸发器供给水温度调节用流量控制阀的开度的手段。
〔6〕上述〔2〕、上述〔3〕、上述〔4〕或者上述〔5〕所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它由以下部分构成收纳于上部有气相热媒、下部有液相热媒的第1热媒蒸发器壳体内之上述液相部中的第1热媒蒸发器;收纳于设置位置比上述第1热媒蒸发器的设置位置高、上部用与上述第1热媒蒸发器壳体内的气相热媒连通的管路连接而下部用与上述第1热媒蒸发器壳体内的液相热媒连通的管路连接的壳体内的第1液化天然气气化器以及第2液化天然气气化器;收纳于封入了热媒的壳体内之上部的气相热媒部中的第3液化天然气气化器;收纳于封入了上述热媒的壳体内之下部的液相热媒部中的第2热媒蒸发器;将上述第1液化天然气气化器的液化天然气出口与上述第2液化天然气气化器的液化天然气入口连通的管路;将上述第2液化天然气气器的液化天然气出口与上述第3液化天然气气化器的液化天然气入口连通的管路;将上述第2热媒蒸发器的入水口与上述吸气冷却器的出水口以及上述厂内冷却水循环泵的出水口连通的管路;将上述第2热媒蒸发器的出水口与上述第1热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述第1热媒蒸发器的出水口与上述吸气冷却器的入水口连通的管路。
〔7〕上述〔6〕所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于该气化装置包括供水量控制手段和液化天然气供给量控制手段,其中,该供水量控制手段的构成部分有检测上述第1热媒蒸发器内的压力、输出控制信号的压力检测调节计,输入同一压力检测调节计的输出信号和供水量的要求信号、将其中任意的较小的一个信号作为供水量的设定信号输出的水流量信号选择器,检测供给到上述第1热媒蒸发器的水之流量的水流量检测器,输入同一水流量检测器的检测信号和上述水流量信号选择器的输出信号、输出水流量控制信号的水流量调节计,以及由同一水流量调节计的输出信号控制的、供向上述第1热媒蒸发器的供水量控制阀;液化天然气供给量控制手段的构成部分有检测上述第1热媒蒸发器内的压力、输出控制信号的压力检测调节计,输入同一压力检测调节计的输出信号和液化天然气供给量的要求信号、将其中任意的较小的一个信号作为液化天然气供给量的设定信号输出的液化天然气流量信号选择器,检测供给到上述第1液化天然气气化器的液化天然气流量的液化天然气流量检测器,输入同一液化天然气流量检测器的检测信号和上述液化天然气流量信号选择器的输出信号、输出液化天然气流量控制信号的液化天然气流量调节计,以及设置于上述第1液化天然气气化器的液化天然气入口、依据上述液化天然气流量调节计的输出信号控制的液化天然气流量控制阀。
1)在上述解决手段〔1〕或〔2〕,因为通过隔着金属壁用水加热、蒸发了的热媒来隔着金属壁加热液化天然气,使其气化,所以液化天然气不会泄漏到水的循环系统中。即使万一在隔开热媒和液化天然气的金属壁上出现了针孔等缺陷,因为液化天然气泄漏到热媒中,所以该泄可以很容易地用流程仪检测出。
另外,因为由用液化天然气通过热媒冷却过的水来冷却燃气轮机的吸入空气,所以即使在大气温度较高的场合也能防止燃气轮机的输出降低。而且因为被燃气轮机的吸入空气加热过的上述水用于热媒的加热,所以冷却燃气轮机的吸入空气所得到的热被间接地用于液化天然气的加热和气化。
进一步,冷却过发电厂的机器之后的温水,不仅可以用于上述热媒的加热而且可以根据需要尽量地利用发电厂机器的发生热。这就意味着以往被舍弃的热源可以根据需要尽量地用做液化天然气的加热、气化热源。
而且,在发电厂机器的发生热较少的情况下,因可将被液化天然气冷却过的上述水供给到用海水冷却用于冷却同一机器的水(厂内冷却水)的厂内冷却水冷却器之入水口,使其可由海水加热,例如在发电厂的机器的发生热较少的情况下,可将海水所具有的热用做液化天然气的加热、气化热源,可以确保在发电设备所有的运行状态下发电厂所必需的液化天然气的加热气化热源。
另外,在发电厂机器的发生热较多的情况下,因为可以将被液化天然气冷却过的温度低的上述水供给到上述厂内冷却水冷却器的出水口,所以可以减少将海水供给到上述厂内冷却水冷却器的泵的动力。
2)在上述解决手段〔3〕,因为用不然性的HFC-134a做热媒,所以即使万一热媒泄漏到了水的循环系统中也不必担心爆炸和火灾等。另外,因HFC-134a没有毒性且臭氧层破坏系数是0,所以地球环境保护方面不存在问题。
3)上述解决手段〔4〕,在将冷却过发电厂的机器之后的厂内冷却水供给到厂内冷却水冷却器的管路以及使同一厂内冷却水旁通该厂内冷却器的管路中的至少任意一条管路上设置流量控制阀,依据冷却发电厂机器的厂内冷却水的温度调节该流量控制阀的开度,所以可以与发电厂机器的发生热量相适应地任意调节厂内冷却水的温度。
这样,不管发电厂机器的发生热量有多少,都能确实保证液化天然气的加热、气化热源。另外,由于将厂内冷却水温度设定得较高,故可减少供给到热媒蒸发器的厂内冷却水量,减少冷却水的输送动力。
4)在上述解决手段〔5〕,在将冷却过燃气轮机的吸入空气之后的水供给到热媒蒸发器的管路以及将冷却过发电厂机器之后的水供给到热媒蒸发顺的管路中的至少任意一条管路上设置流量控制阀,依据供给到热媒蒸发器的热源水的温度调节该流量控制阀的开度,所以可以根据需要将冷却发电厂机器所得到的热,作为冷却燃气轮机的吸入空气所得到的热的补充热源来使用,另外可以将供给到热媒蒸发器的热源水的温度保持在规定值。
5)在上述解决手段〔6〕,设置第1和第2热媒蒸发器,将热源水也就是冷却过燃气轮机的吸入空气之后的水以及冷却过发电厂机器之后的高温水中的至少任意一种,首先导入第2热媒蒸发器,冷却之后,接着导入第1热媒蒸发器,冷却之后,将其供给到吸气冷却器以及发电厂的厂内冷却水循环系统中的至少任意一方。另外,液化天然气首先被导入第1液化天然气气化器,接着依次供给到第2液化天然气气化器、第3液化天然气气化器,最终供给到第3液化天然气气化器的液化天然气,因被在第2热媒蒸发器发生的高温热媒蒸气所加热,容易成为0℃以上的气化天然气。另外,用于冷却燃气轮机的吸入空气的冷却水,温度可以低到在第1热媒蒸发器中冷却水不结冰的范围内。
这就意味着可使气化天然气的温度保在0℃以上,并同时使冷却燃气轮机吸入空气的冷却水温度低,因而可以提高燃气轮机的吸气冷却效果。
6)在上述解决手段〔7〕,检测第1热媒蒸发器内的热媒压力,比较为使该热媒压力为定值而要调节供给到第1热媒蒸发器的水量的信号和希望供给到第1热媒蒸发器的供水量的要求信号,由其中任意的小的一个信号调节供给到第1蒸发器的水量。另外,液化天然气的供给量,是通过检测第1热媒蒸发器内的热媒压力,比较为使该热媒压力为定值而要调节液化天然气的供给量的信号和希望的液化天然气供给量的要求信号,由其中任意的小的一个信号调节的。
当运用这一手段时,若将第1热媒蒸发器内的热媒压力的控制目标值设定为大于温度为0℃的热媒的饱和蒸气压的话,热媒蒸发器内不会出现水结冰的现象。
另外,在使控制液化天然气供给量的热媒压力的控制目标值为大于温度为0℃的热媒的饱和蒸气压、且设定为小于控制供水量的热媒压力的控制目标值的条件下,在希望燃气轮机的吸气冷却效果为最大的夏季,将供水量的设定值(要求信号)设定为设备所允许的流量,而且将液化天然气供给量设定为最大值进行运行。那样一来,不会将水结成冰而且最大限度地发挥设备的性能,可以得到温度被冷却过的冷却水,能使燃气轮机的吸气冷却效果为最大。
另外,在希望减少用于液化天然气气化装置运转的动力,即向热媒蒸发器供给热源水的泵的动力的冬季,若采用上述解决手段〔4〕、〔5〕,将供给到第2热媒蒸发器的热源水温度调节到高温,而且将液化天然气的供给量设定为希望值进行运行的话,热源水的流量会自动地变为其液化天然气的气化所必需的最小流量,可以减少泵的动力。


图1是本发明一实施例的半个系统示意图。
图2是本发明一实施例的剩余半个系统示意图。
图3是利用液化天然气的冷热进行燃气轮机的吸气冷却的现有手段的系统示意图。
图4是现有的液化天然气气化装置的系统示意图。
图1和图2是本发明一实施例的系统示意图。也就是,图1的左端所示的X、Y、Z与图2的右端所示的X、Y、Z连通,构成本实施例完整的系统图。下面,以两者在这里连通的状态而进行说明。
标号(1)是在壳内配设有传热管簇(1a)的第1热媒蒸发器。收容于该第1热媒蒸发器(1)的壳的一侧的热媒(A),由通过供水管(23)从供水口(23i)流向传热管簇(1a)内的水加热而蒸发。蒸发了的热媒蒸气从热媒蒸气排出口(5θ)排出。在传热管簇(1a)内流动、被管外热媒(A)的蒸发潜热冷却过的水从排水口(22θ)排出。
标号(2)表示配设有第1液化天然气气化器(3)的U字形管簇(3a)和第2液化天然气气化器(4)的U字形管簇(4a)的壳体。在上述第1热媒蒸发器(1)蒸发了的热媒蒸气经过导管(5)从热媒蒸气供给口(5i)导入到其壳体(2)的一侧。另一方面,液化天然气通过液化天然气供给管(7),首先从液化天然气供给口(7i)导入到第1液化天然气气化器(3),通过U字形管簇(3a),从液化天然气排出口(8θ)排出到液化天然气导管(8),再通过液化天然气导管(8),从液化天然气供给口(8i)导入到第2液化天然气气化器(4),通过U字形管簇(4a)从液化天然气排出口(9θ)排出到液化天然气导管(9)。液化天然气在通过U字形管簇(3a)及(4a)期间,由从热媒蒸气供给口(5i)供给的热媒蒸气加热、气化。
另外,热媒蒸气由于加热、气化液化天然气而被冷凝液化,其冷凝液化过的热媒从热媒排出口(6θ)排出、通过导管(6)从热媒供给口(6i)进入第1热媒蒸发器(1)的壳内循环。即,收容第1液化天然气气化器(3)及第2液化天然气气化器(4)的壳体(2),设置在比第1热媒蒸发器(1)的设置位置高的位置,使热媒在第1热媒蒸发器(1)和收容第1液化天然气气化器(3)及第2液化天然气气化器(4)的壳体(2)之间能自己循环。
也可将第1液化天然气气化器(3)及第2液化天然气气化器(4)收容于各自的壳体内,分别导入在第1热媒蒸发器(1)中发生的热媒蒸气。另外,液化天然气气化器的构成个数也可以任意选定。但是,导入-100℃以下超低温液化天然气的第1液化天然气气化器(3)的管板从热应力对策来看小是令人满意的,有必要考虑不要使虑第1液化天然气气化器(3)的传热面积过大。因此最好在第1液化天然气气化器(3)仅预热液化天然气,亦即将液化天然气加热到沸点附近,而将需要大量热的液化天然气的气化操作放在第2液化天然气气化器(4)内进行。另外,从减少设备费用方面考虑,第1液化天然气气化器(3)及第2液化天然气气化器(4)收容于一个壳体(2)内是上策。
标号(10)表示配设有第2热媒蒸发器(12)的管簇(12a)和第3液化天然气气化器(11)的U字形管簇(11a)的壳体,收容于该壳体(10)一侧的热媒(A)由通过供水管(24)从供水口(24i)流入传热管簇(12a)内、从排水口(23θ)排向供水管(23)的水加热而蒸发。蒸发了的热媒蒸气,由于加热通过液化天然气导管(9)从液化天然气供给口(9i)流入U字形管簇(11a)内的液化天然气而在U字形管簇(11a)的管壁冷凝液化,由自重下落到热媒(A)的液面。另外,由热媒蒸气加热的液化天然气变成0℃以上的气化天然气、从排出口(13θ)排出到气化天然气导管(13)。
第2热媒蒸发器(12)和第3液化天然气气化器(11),与上述第1热媒蒸发器(1)和收容第1液化天然气气化器(3)以及第2液化天然气气化器(4)的壳体相同,收容于各自的壳体内,而且可以是用热媒蒸气导管和热媒液导管将双方的壳体连接起来,但从减少设备费用方面考虑,收容于同一壳体(10)内是令人满意的。
填充于第1热媒蒸发器(1)和第2热媒蒸发器的壳体(10)内的热媒(A),必须是在热媒蒸发器气化、在液化天然气气化器液化那样的物质,即所谓在气化设备的操作条件下进行气-液相变化从而传递热的物质。最好是凝固点低、不燃烧、无毒且在地球环境保护方面不存在问题的物质。使用例如1,2,2,2-四氟乙烷(HFC-134a)作为这样的物质是很合适的。也就是说HFC-134a的凝固点低到-101℃,即使在气化超低温的液化天然气的场合,也完全不用担心HFC-134a在液化天然气气化器凝固而阻碍正常作业。阻碍液化天然气气化设备正常作业的最大担心是热媒蒸发器中的热源水结冰,个问题可通过应用后述的手段,使热媒蒸发器内的热媒温度保持在0℃以上来解决。
若将HFC-134a作为热媒使用,则热源水与不可燃的HFC-134a的液体进行热交换、液化天然气与不燃性的HFC-134a的蒸气进行热交换。也就是,象以往的液化天然气气化装置那样的、热源水与液化天然气直接进行热交换的部位全部被排除了,完全不存在液化天然气泄漏到热源水内的可能性。
例如,即使因气化器的缺陷液化天然气泄漏到了热媒蒸气内、在热媒的操作条件下,液化天然气也并非以液态形式存在,液化天然气不会混入热媒蒸发器一侧的热媒液中。另外,泄漏到热媒蒸气中的液化天然气变成不冷凝气体,阻碍气化器内的热媒蒸气与液化天然气之间的热交换。因此,即使是微量的泄漏,热媒蒸气系统的压力也会上升到热媒体的饱和蒸气压以上。
因此,由于使用适当的流程仪(图中没有)监视热媒蒸气系的压力和温度,可以很容易地检测出液化天然气的微小泄漏,用以比检测结果为依据切断液化天然气的供给这一对策,完全可以防止液化天然气向热源水中的泄漏。另外,液化天然气向大气的泄漏可以很容易地由在以往的这种煤气设备中所采用的煤气检测手段检测出。也就是由本实施例可以解决上述①的课题,可以将发电厂的温水作为热源水使用。
标号(21)代表燃气轮机设备,由空气压缩机(21a)、燃烧器(21b)、燃气轮机(21c)这些主要设备所构成。燃料用气化天然气通过气化天然气导管(13)导入到燃烧器(21b),燃烧用空气被从吸气通道(19)吸引到空气压缩机(21a),供给到燃烧器(21b),燃烧气体被导入到燃气轮机(21c)。如大家所熟知的那样,因燃气轮机(21c)的空气压缩机(21a)是定容量式的,当吸气温度变高时,被吸引的空气质量就变小,结果使燃气轮机的输出降低。
因此,存在在电力消耗量增加的夏季发电量降低的缺点,解决这一缺点也是这里的课题。即,为了利用液化天然气的冷热,冷却燃气轮机(21c)的吸入空气,所以在燃气轮机(21c)的吸气通道(19)上,由空气流入口(9i)及空气流出口(19θ)连接冷却燃气轮机(21c)的吸入空气的吸气冷却器(20)。
该吸气冷却器(20)和上述第2热媒蒸发器(12)以及第1热媒蒸发器(1),通过吸气冷却水循环泵(25),以水的导管(24)、(23)以及(22)的顺序连接,构成燃气轮机吸气冷却水的循环系统。
即,为使-100℃以下的超低温的液化天然气成为0℃以上的气化天然气,就要由在第2热媒蒸发器(12)以及第1热媒蒸发器(1)蒸发的热媒的蒸发潜热所冷却过的水,冷却燃气轮机(21c)的吸入空气,再由因冷却燃气轮机(21c)的吸入空气而被加热了的水、将热媒加热、蒸发,由该蒸发的热媒蒸气使液化天然气加热、气化。
燃气轮机(21c)的吸入空气最好尽量冷却,以提高吸气冷却效果。因此在吸气冷却器(20)中配设有流水的带散热片传热管簇(20a),连通供水口(22i)以及排水口(24θ),作为该吸气冷却器的传热管簇,虽然可以选用各种形式的管簇,但选用空气流动压力损失小,且吸气冷却器单位容积的平均传热面积大的带散热片管簇较好。
为了提高吸气冷却效果,虽然必须降低供给到吸气冷却器(20)的冷却水、即第1热媒蒸发器出口(22θ)的冷却水水温,但并不是水温可以任意地低,它有确保气化天然气温度在0℃以上、且在热媒蒸发器的水管内不许生成冰这一限制。
但是,根据本实施例,因为最后用在第2热媒蒸发器(12)由温水加热、蒸发的热媒蒸气加热气化天然气,即使降低了第1热媒蒸发器出口(22θ)的水温,气化天然气温度也可以很容易地变为0℃以上。再有,虽然水管内有生成冰危险的部位是第1热媒蒸发器(1)的水管内,但象下文所述的那样,由本实施例也能很容易地解决。
当大气温度变低时,仅用冷却燃气轮机的吸入空气所得的热就不能全量气化燃气轮机复合发电厂所必需的液化天然气了,但作为其对策,在本实施例,冷却发电厂机器得到的热、也就是以往根本没被利用过的热源也要利用。
标号(31)代表发电厂的机器,标号(34)代表使冷却发电厂的机器(31)的水(厂内冷却水)循环的厂内冷却水循环泵,标号(39)代表由海水冷却厂内冷却水的厂内冷却水冷却器。冷却发电厂机器(31)的一般手段仅仅是用导管(33)、(35)以及(32)将这些机器连接起来,使其形成厂内冷却水循环系统。
也就是,由于冷却发电厂机器(31)而被加热了的厂内冷却水,通过导管(33)被厂内冷却水循环泵吸引之后,通过导管(35)从入水口(35i)供给到厂内冷却水冷却器(39)的壳的一侧,由从导管(40)导入、穿过传热管簇(39a)、从导管(41)流出的海水冷却之后,从出水口(32θ)排出,通过导管(32),再次用于发电厂机器的冷却。
这个一般手段的最大缺点是不能将厂内冷却水温度调节至规定值,结果是冷却发电厂机器(31)得到的热不能用做液化天然气的气化热源。但是,这个问题采用本实施例的手段也能很容易地解决。
在本实施例,就是在将上述厂内冷却水循环泵(34)的出水口(35θ)和厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)连通的管路(35)的基础上,增设旁通厂内冷却水冷却器(39)且使厂内冷却水流过的管路,也就是设置将连通厂内冷却水冷却器(39)的出水口(32θ)和发电厂机器(31)的管路(32)与上述管路(35)连通的管路(36),使其调节供给到厂内冷却水冷却器(39)的水量,就可以调节在厂内冷却水冷却器(39)的除热量。
为了调节在厂内冷却水冷却器(39)的除热量,本实施例在从厂内冷却水循环泵(34)向厂内冷却水冷却器(39)供水的管路(35)、以及旁通厂内冷却水冷却器(39)且使水流过的管路(36),设置互相反向动作的流量控制阀(37a)以及(37b),同时用温度检测调节计(37)检测用于冷却发电厂机器(31)的厂内冷却水的温度,依据其检测值控制流量控制阀(37a)以及(37b)的开度。流过流量控制阀(37b)的水因为在厂内冷却水冷却器(39)被冷却,所以其温度比流过流量控制阀(37a)的水的温度要低。
因此,在温度检测调节计(37)的检测温度比控制目标温度低的场合,流量控制阀(37a)的开度向打开的方向动作,相反情况下则流量控制阀(37b)的开度向关闭的方向动作,将厂内冷却水温度控制在控制目标值。这种控制的目的就是要调节厂内冷却水冷却器(39)的除热量,将厂内冷却水的温度控制在规定值。流量控制阀(37a)以及(37b)即使仅设置任何一个也可以,另外,流量控制阀的设置位置只要是能够调节供向厂内冷却水冷却器(39)的供水量的部位,也可以任意选定。
这样一来,由于采用了可以将厂内冷却水温度调节至规定值的手段,可以将冷却发电厂机器(31)得到的热用做液化天然气的气化热源。具体地说是设置导管(38),以使通过吸气冷却水循环泵(25)将上述吸气冷却器(20)的出水口(24θ)和上述第2热媒蒸发器(12)的入水口(24i)连通的导管(24)和上述厂内冷却水循环系的导管(35)连通,通过吸气冷却水循环泵(25)使上述厂内冷却水循环泵(34)的出水口(35θ)与上述第2热媒蒸发器(12)的入水口(24i)连通,以使其可将冷却过发电厂机器(31)之后的厂内冷却水供给到热媒蒸发器。
这样一来,冷却发电厂机器(31)得到的热,就可以通过热媒(A)间接地用做液化天然气的气化热源了。
还有,设置使上述导管(24)和(35)连通的导管(26)、(28),以及使上述导管(24)和(32)连通的导管(26)、(29),使上述吸气冷却器(20)的出水口(24θ)和上述厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)以及出水口(32θ)连通。由此,冷却了燃气轮机(21c)的吸入空气之后的水,与供给到吸气冷却水循环系统的厂内冷却水同量地返回到厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)或者在厂内冷却水冷却器(39)冷却过的厂内冷却水中。
为调节供给到吸气冷却水循环系统的厂内冷却水量,本实施例中,在通过吸气冷却水循环泵(25)将上述吸气冷却器(20)的出水口(24θ)与上述第2热媒蒸发器的入水口(24i)连通的管路(24)的吸气冷却水循环泵(25)的吸水侧以及上述管路(38)中,设置互相进行相反动作的流量控制阀(30a)以及(30b),同时用温度检测调节计(30)检测供给到第2热媒蒸发器(12)的水的温度,依据其检测值控制流量控制阀(30a)及(30b)的开度。当进行这种控制时,将流过流量控制阀(30a)的水当作低温流体,将流过流量控制阀(30b)的水当作高温流体,在温度检测调节计(30)的检测温度比控制目标值低的情况下,流量控制阀(30a)的开度向关闭的方向动作,相反,流量控制阀(30b)的开度向打开的方向动作,供给到热媒蒸发器的水的温度可控制在规定值。还有,流量控制阀(30a)、(30b),即使仅设置任何一个也可以。另外,其设置位置只要是能够调节供向第2热媒蒸发器(10)的供水量的部位,则也可以任意选定。
在大气温度低、不需要冷却燃气轮机的吸入空气的冬季,只将厂内冷却水供给到热媒蒸发器,热媒蒸发器出口的水不通过吸气冷却器(20)、原封不动地返回到厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)或厂内冷却水冷却器出口(32θ)的水流中。也就是,设置将第1热媒蒸发器(1)的出水口(22θ)和吸气冷却器(20)的入水口(22i)连通的管路(22)和与上述和路(28)及(29)连通的管路(27),将在热媒蒸发器被冷却过的水返回到厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)或者从厂内冷却水冷却器(39)的出水口(32θ)流出的水流中。
将在热媒蒸发器被冷却过的水返回到厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i),就是想要由通常用于厂内冷却水冷却的海水来加热在热媒蒸发器被冷却过的水,尤其是在厂内冷却水系统的处理热量小的电厂,在确保液化天然气的气化热源方面成为有效的手段。
在日本国内,在建有燃烧液化天然气的燃气轮机复合循环发电厂的地方,其周围的海水温度即使在冬季也在7-8℃以上,可以加热在热媒蒸发器被冷却至1-4℃的水。也就是,当在热媒蒸发器中被冷却至1-4℃的水,在厂内冷却水冷却器(39)中被加热到接近海水温度之后,进一步由发电厂机器(31)的发生热所加热,成为液化天然气的气化用热源。在仅仅有来自厂内冷却水冷却器的海水的输入热量及发电厂机器(31)发生的热量,必要的天然气气化热源不足的情况下,就需要其他的液化天然气气化用辅助热源。
在液化天然气用辅助热源方面,在发电厂可以方便地获得的水蒸气是合适的,可以采用在吸气冷却水循环泵(25)的排出管路上设置工业上常用的水蒸汽加热器(图中未表示)、调节供给到热媒蒸发器的热源水温度的手段。
另一方面,对于厂内冷却水系统的处理热量大且能完全确保必要的液化天然气的气化热源的复合发电厂来说,在热媒蒸发器中被冷却了的水返回到从厂内冷却水冷却器(39)的出水口(32θ)流出的水流中是合适的。这就是要将在热媒蒸发器中被冷却了的水用于发电厂机器(31)的冷却,由此,可以减轻厂内冷却水冷却器(39)的热负荷,结果,可以减轻厂内冷却水冷却用的海水泵的负荷。
下面对本实施例的液化天然气气化器周围的控制手段进行说明。
液化天然气气化器周围的控制系统所要求的功能如下
①在任何使用条件下,在热媒蒸发器的水管内都不得生成冰。
②应能够跟随发电设备负载的变动等调节液化天然气的负载量。
③在大气温度高的夏季,若将液化天然气的供给量设定在设备所能允许的最大流量,则应可使冷却水量达到设备所能允许的最大流量,且冷却水温度为设备性能所能达到的最低温度,从而使燃气轮机的吸气冷却效果达到最大。
④在不需要燃气轮机的吸气冷却的冬季,若与发电设的燃料消耗量相同程度地设定液化天然气的供给量的话,则供给到热媒蒸发器的热源水流量应可为液化天然气的气化所必要的最小流量,从而减少泵的动力。
以上功能,应用本实施例的控制手段能很容易地实现。
首先就水的流量控制手段进行说明。标号(18a)代表供给到第2热媒蒸发器(12)以及第1热媒蒸发器(1)的水的流量检测器,标号(18)代表水的流量调节计,标号(18b)代表水的流量控制阀。另外,标号(16b)代表第1热媒蒸发器(1)内的压力检测调节计,标号(17)代表水流量信号选择器。若第1热媒蒸发器(1)内的压力为设定值以下,则压力检测调节计(16b)就动作,以使增加水流量方向的信号即输出信号变大;反之,若压力为设定值以上,则压力检测调节计(16b)就动作,以使减少水流量方向的信号即输出信号变小。
水流量信号选择器(17)具有以下功能接受供水量的要求信号,即供水量的设定信号和来自压力检测调节计(16b)的信号;选择小的一个信号即将水的流量控制阀(18b)的开度变小的那一个信号;将该信号输出到水的流量调节计(18)。另外,水的流量调节计(18)具有输入水的流量检测器(18a)的检测信号和上述水流量信号选择器(17)的输出信号、将控制信号输出到上述水的流量控制阀(18b)的功能。
下面就液化天然气的供给量控制手段进行说明。
标号(14a)代表供给到液化天然气气化器的液化天然气流量检测器,标号(14)代表液化天然气的流量调节计,标号(14b)代表液化天然气的流量控制阀。另外,标号(16a)代表第1热媒蒸发器(1)内的压力检测调节计,标号(15)代表液化天然气流量信号选择器。若第1热媒蒸发器(1)内的压力为设定值以下,与上述水的流量控制的情况相反,压力检测调节计(16a)动作,以使减少液化天然气量方向的信号即输出信号变小;另外,若压力为设定值以上,压力检测调节计(16a)动作,以使增加液化天然气流量方向的信号即输出信号变大。
液化天然气量信号选择器(15)具有以下功能接受液化天然气供给量的要求信号以及压力检测调节计(16a)的输出信号;选择两者中小的一个信号即将液化天然气的流量控制阀(14b)的开度变小的那一个信号;将该信号输出到液化天然气的流量调节计(14)。再有,液化天然气的流量调节计(14)具有输入液化天然气流量检测器(14a)的检测信号和液化天然气流量信号选择器(15)的输出信号、将控制信号输出到上述液化天然气流量控制阀(14b)的功能。
若第1热媒蒸发器(1)内的压力几乎与该蒸发器内的热媒的饱和蒸气压相等,且将压力检测调节计(16a)以及(16b)的设定值设定为大于0℃时的热媒的饱和蒸气压,则第1热媒蒸发器(1)内的热媒温度不会小于0℃,在第1热媒蒸发器的管簇(1a)内水根本不会结冰,且供给到第1热媒蒸发器(1)之前的温水,在被供给的第2热媒蒸发器的管簇(12a)内也根本不会生成冰。
另外,若将调节液化天然气流量的压力检测调节计(16a)的设定值设定为使液化天然气的供给量为设备所允许的最大流量时的允许最低值(例如0℃时的热媒的饱和蒸气压),而且将调节水的流量的压力检测调节计(16b)的设定值设定为即使在液化天然气的负载变动时热媒温度也不变为0℃以下的压力(例如1℃时的热媒的饱和蒸气压)的话,则在热媒蒸发器的水管内不会生成冰,也跟踪液化天然气的负载变动,且使燃气轮机的吸气冷却效果达最大的运转以及使上述吸气冷却水循环泵(25)的泵动力为最小的运转容易实现。
下面进一步详细地说明其理由。
现在,在以下的状态下考虑问题将供水量要求信号即供水量的设定值设定为设备所能允许的最大流量;将压力检测调节计(16a)的设定值设定为0℃时的热媒的饱和蒸气压;将压力检测调节计(16b)的设定值设定为1℃时的热媒的饱和蒸气压,且吸气冷却水循环泵(25)出口的热源水温度被控制在规定的温度。
首先,当因要使燃机轮机的吸气冷却效果为最大的目的而已将液化天然气供给量的要求信号门定为最大值时,第1热媒蒸发器(1)内的压力接近压力检测调节计(16a)的设定值,热媒温度降低到接近0℃。当变成这种状态时,调节水的流量的压力检测调节计(16b)的输出信号变得比供水量要求信号大,来自水流量信号选择器(17)的输出信号变成供水量要求信号,水的供给量被控制在设备所能允许的最大流量(设定值)。
另一方面,调节液化天然气流量的压力检测调节计(16a)的输出信号变得比液化天然气供给量的要求信号小,来自液化天然气流量信号选择器(15)的输出信号变成来自压力检测调节计(16a)的信号,控制液化天然气的供给量以便第1热媒蒸发器(1)内的压力变成压力检测调节计(16a)的设定值。
在这样的状态,因为水的供给量以及液化天然气的供给量是设备所能允许的最大流量,且第1热媒蒸发器(1)内的热媒温度也变成了最低温度,所以被该热媒冷却的水也变成低温。也就是,供给到吸气冷却器(20)的冷却水,是。设备所能允许的最大流量,是最大限定地发挥设备性能而冷却的,吸气冷却效果也达到最大。另外,在这样的状态,第1热媒蒸发器(1)的水管(1a)内的水流速最大,是冰难于生成的条件,且液化天然气的负载也达最大,是液化天然气的负载不上升的条件,即使使第1热媒蒸发器(1)内的热媒温度为0℃,也根本不必担心在水管内生成冰。而且,当进行这样的运行时,虽然气化天然气量有时大于发电厂的燃料消耗量,但这种情况下,剩余的气化天然气挪用做其他燃料。
下面对不需要吸气冷却的冬季等、液化天然气的供给量少于发电厂的燃料消耗量的情况下系统的特性进行说明。
当将液化天然气的要求信号设定为最小值时,第1热媒蒸发器(1)内的压力将接近压力检测调节计(16b)的设定值,热媒温度上升到接近1℃,压力检测调节计(16b)的输出信号变得比供水量的要求信号小,来自水流量信号选择器(17)的输出信号变成来自压力检测调节计(16b)的信号,水的供给量由第1热媒蒸发器(1)内的压力变成压力检测调节计(16b)的设定值所必需的最小流量所控制。
另一方面,调节液化天然气流量的压力检测调节计(16a)的输出信号变得比液化天然气供给量的要求信号大,来自液化天然气流量选择器(15)的输出信号变成液化天然气供给量的要求信号,液化天然气的供给量由液化天然气供给量的要求信号所控制。
也就是,本实施例是可以使气化规定的液化天然气的热源水量处在必需的最低限的,可以节省液化天然气气化操作所需要的动力。尤其在不需要吸气冷却的冬季,当应用上述〔4〕的手段、将热源水温度设定得较高时,液化天然气的气化操作所需要的动力的节减效果会进一步提高。另外,在液化天然气的供给量在设备容量的临界值以下、液化天然气的负载上升可能出现的条件下,第1热媒蒸发器(1)内的热媒温度保持在高温,且热源水的流量也在有设备余量的状态下运行,即使在液化天然气的负载上升了的情况下,在第1热媒蒸发器(1)的水管内不会生成冰且可以进行液化天然气的气化操作。
而且,在本实施例,已将从第1热媒蒸发器(1)的出水口(20θ)连出的导管(22)→(27)以及从吸气冷却器(20)的出水口(24θ)连出的导管(24)→(26),作为分别与连向厂内冷却水冷却器(39)的入水口(35i)的导管(28)以及连向出水口(32θ)的导管(29)连通的导管进行了说明,而若在上述导管(27)、(26)、(28)以及(29)的途中根据需要分别安装流量控制阀或者流量调整阀,使各流量控制阀或者流量调整阀相互密切相关地进行控制或者调整的话,与发电厂的运行状况相应的丰富多彩的流量分布是可以控制、调整的。不用说,这样的应用例包含在本发明的技术思想范围之内。
而且本发明并不限定于上述实施例,不用说在示于权利要求范围的本发明的范围内,可在其具体的构成中加上各种改动。
就象从以上详细的说明所明确的那样,依据本发明可以取得以下效果(A)利用燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气的冷热,冷却燃气轮机的吸入空气是可行的,能够防止发电厂夏季时输出的降低。
(B)由于在发电厂的燃料用液化天然气的气化热源方面,不仅仅有冷却燃气轮机的吸入空气所得到的热源,还可以根据需要利用冷却发电厂的机器所得到的优质热源以及来自发电厂必不可少的厂内冷却水冷却器的海水的进热,所以那使在冬季也能稳定地气化发电厂必需量的液化天然气,同时,不仅在冬季,还可以节省液化天然气的气化操作所需要的动力以及辅助热源。
(C)由于在进行液化天然气气化设备和发电设备的热交换,即进行上述(A)、(B)时使用厂内冷却水的闭环系统,不仅可以回避象用海水作为液化天然气气化热源的以往液化天然气气化设备那样的海水取排水设备等特殊设备的设置,针对海生物寄生、附着的这些设备的维护,以及冷、温水向公共海域的排放等利用海水所带来的问题,而且因为是闭环系统,所以也容易保证厂内冷却水的水质。
(D)由于通过不然性的热媒进行热源水和液化天然气的热交换,能够防止可燃性气体从液化天然气气化设备向系统外、尤其是向发电设备的泄漏,在实施上述(A)、(B)、(C)时能确保发电厂的安全。
(E)本发明提供的液化天然气气化设备,是一种随发电厂的负载变动能够始终以必要量发生适合于发电厂燃料的气化天然气、且能解除阻碍设备正常操作的、在设备内水结冰这种担心、可靠性高的发电用燃料设备。即,在性能、安全性以及经济性优越、通用性高的发电设备方面,本发明提供了一种最合适的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置。
权利要求
1.一种燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它包括,隔着金属壁由热媒蒸气加热液化天然气而提供气化了的天然气作为燃气轮机的燃料,同时冷凝该热媒蒸气的液化天然气气化器;用水加热在该液化天然气气化器冷凝过的上述热媒液体,使其蒸发,产生上述热媒蒸气,同时却上述水的热媒蒸发器;由在该热媒蒸发器冷却过的上述水冷却了燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃气轮机的吸入空气之后,将水返还给上述热媒蒸发器的吸气冷却器;冷却上述发电厂机器设备的机器冷却器;而且能够将在该机器冷却器得到的上述机器的热供给到将送往上述热媒蒸发器的水中。
2.一种燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它包括隔着金属壁由热媒蒸气加热液化天然气,同时使该热媒蒸气冷凝的液化天然气气化器;用水加热在该液化天然气气化器冷凝过的上述热媒液,使其蒸发,产生上述热媒蒸气,同时将上述水冷却的热媒蒸发器;由在该热媒蒸发器冷却过的上述水冷却燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃气轮机的吸入气体的吸气冷却器;由海水等天然冷热源供给使上述发电厂的机器冷却的水的厂内冷却水冷却器;将在该厂内冷却水冷却器中使冷却过上述发电厂机器之后的水冷却的厂内冷却水循环泵出水口与上述厂内冷却水冷却器的入水口连通的管路;旁通上述厂内冷却水冷却器、将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述发电厂的机器连通的管路;将上述吸气冷却器的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述热媒蒸发器的出水口与上述吸气冷却器的入水口连通的管路;将上述热媒蒸发器的出水口和上述吸气冷却器的出水口的至少任意一个与上述厂内冷却水冷却器的入水口和出水口的至少任意一个连通的管路。
3.如权利要求1或2所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于上述热媒是1,2,2,2-四氟乙烷(HFC-134a)。
4.如权得要求2或者3所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它包括在将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述厂内冷却水冷却器的入水口连通的管路以及旁通上述厂内冷却水冷却器、将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述发电厂机器连通的管路的至少任意一条管路中设置的厂内冷却水温度调节用流量控制阀;检测冷却上述发电厂机器的水的温度的温度检测计;依据该温度检测计的检测值调节上述厂内冷却水温度调节用流量控制阀的开度的手段。
5.如权利要求2、3或者4所记述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它包括在将上述吸气冷却器的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路以及将上述厂内冷却水循环泵的出水口与上述热媒蒸发器的入水口连通的管路的至少任意一条管路中设置的热媒蒸发器供给水温度调节用流量控制阀;检测供给到上述热媒蒸发器的水的温度的温度检测计;依据该温度检测计的检测值调节上述热媒蒸发器供给水温度调节用流量控制阀的开度的手段。
6.如权利要求2、3、4或者5所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于它包括收纳于上部有气相热媒、下部有液相热媒的第1热媒蒸发器壳体内的上述液相部中的第1热媒蒸发器;收纳于设置位置比上述第1热媒蒸发器的设置位置高、上部用与上述第1热媒蒸发器壳体内的气相热媒连通的管路连接而下部用与上述第1热媒蒸发器壳体内的液相热媒连通的管路连接的壳体内的第1液化天然气气化器以及第2液化天然气气化器;收纳于封入了热媒的壳体内的上部的气相热媒部中的第3液化天然气气化器;收纳于封入了上述热媒的壳体内的下部的液相热媒部中的第2热媒蒸发器;将上述第1液化天然气气化器的液化天然气出口与上述第2液化天然气气化器的液化天然气入口连通的管路;将上述第2液化天然气气化器的液化天然气出口与上述第3液化天然气气化器的液化天然气入口连通的管路;将上述第2热媒蒸发器的入水口与上述吸气冷却器的出水口以及上述厂内冷却水循环泵的出水口连通的管路;将上述第2热媒蒸发器的出水口与上述第1热媒蒸发器的入水口连通的管路;将上述第1热媒蒸发器的出水口与上述吸气冷却器的入水口连通的管路。
7.如权利要求6所述的燃烧天然气的燃气轮机复合循环发电厂的燃料用液化天然气气化装置,其特征在于该气化装置包括供水量控制手段和液化天然气供给量控制手段,其中,该供水量控制手段包括检测上述第1热媒蒸发器内的压力、输出控制信号的压力检测调节计,输入同一压力检测调节计的输出信号和供水量的要求信号、将其中任意的较小的一个信号作为供水量的设定信号输出的水流量信号选择器,检测供给到上述第1热媒蒸发器的水的流量的水流量检测器,输入同一水流量检测器的检测信号和上述水流量信号选择器的输出信号、输出水流量控制信号的水流量调节计,以及由同一水流量调节计的输出信号控制的、供向上述第1热媒蒸发器的供水量控制阀;液化天然气供给量控制手段包括检测上述第1热媒蒸发器内的压力、输出控制信号的压力检测调节计,输入同一压力检测调节计的输出信号和液化天然气供给量的要求信号、将其中任意的较小的一个信号作为液化天然气供给量的设定信号输出的液化天然气流量信号选择器,检测供给到上述第1液化天然气气化器的液化天然气流量的液化天然气流量检测器,输入同一液化天然气流量检测器的检测信号和上述液化天然气流量信号选择器的输出信号、输出液化天然气流量控制信号的液化天然气流量调节计,以及设置于上述第1液化天然气气化器的液化天然气入口、依据上述液化天然气流量调节计的输出信号控制的液化天然气流量控制阀。
全文摘要
本发明提供一种液化天然气气化装置,该气化装置在燃气轮机复合发电厂能迅速发生必要量的天然气,安全且经济性高。在该气化装置中,由吸气冷却器(20)冷却燃气轮机的吸入空气,将吸了热的冷却水作为热源水,通过不燃性的热媒A由热媒蒸发器(1)和液化天然气气化器(3)、(4)以及热媒蒸发器(12)和液化天然气气化器(11)气化液化天然气。另外,根据需要将冷却过发电厂内的机器的冷却水当做热源水导入到热媒蒸发器(12)以及(1)。
文档编号F17C9/02GK1150995SQ9610879
公开日1997年6月4日 申请日期1996年6月21日 优先权日1995年6月23日
发明者渡边英人, 安井俊一, 牧原洋, 吉田圭二郎, 矢春喜 申请人:三菱重工业株式会社, 中部电力株式会社
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