液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物技术方案

本发明专利技术无需抽取海水，就可以通过紧凑的结构有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化。液化气气化系统(1)具备：液化气气化单元(2)，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换而使其气化；蒸发气体燃烧部(3)，使液化气的蒸发气体燃烧；涡轮(4)，通过在该蒸发气体燃烧部(3)燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动；及燃烧气体供给部(8)，将从该涡轮(4)排出的燃烧气体作为所述载热体供给到液化气气化单元(2)。蒸发气体燃烧部(3)是供给有压缩空气且使蒸发气体加压燃烧的加压型燃烧器，在与涡轮(4)同轴上设有生成压缩空气作为加压燃烧用空气供给到蒸发气体燃烧部(3)的压缩机(5)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物。
技术介绍
如运输LNG等液化气的液化气运输船(LNG船)或存储从液化气运输船接收的液化气，并供给到城市燃气线路的液化气接收站(FSRU等)的海上浮动结构物中，具备使液化气气化(气化)的液化气气化系统。这种液化气气化系统中，作为使液化气气化的方法设计有多种方式，其中使液化气流向开架式气化器的内部，使海水在该气化器的外侧流过，通过海水热量来加热液化气使其气化的方式最为常见，但是在为了海洋环境保护而限制海水的抽取及排出的海域(欧洲，北美等)中正逐渐变得难以应用。在寒冷海域中，海水结冰，或作为加热水温度过低，有可能无法抽取海水。因此，例如如专利文献1、2中所述，无需将海水向系统外排出，就可以使加热的海水作为载热体以闭环状循环，或以蒸气环加热液化气而使液化气气化。如专利文献3所述，不使用海水，而是将利用加热器加热的空气通过送风机送到液化气气化单元的内部，由此使液化气气化。另一方面，在液化气罐的内部，通过从外部输入的天然热量等使液化气气化，产生蒸发气体(气化气体)。需要对蒸发气体进行处理，以使通过该蒸发气体使罐体内的压力不会超过设计压力，在以往将蒸发气体供给到液化气运输船的推动用引擎和发电用引擎等来转换能量，或利用气体燃烧器进行燃烧处理。以往技术文献专利文献专利文献1:日本专利公开2010-58772号公報专利文献2:日本专利公开2012-17030号公報专利文献3:日本专利公开2002-39695号公報专利技术的概要专利技术要解决的技术课题然而，如上所述，在以往由于对海水或空气等载热体进行加热，且通过该载热体而使液化气气化，因此需要很大的能量，很不经济。而且，需要用于加热载热体的大规模的气体发电设备、或锅炉设备、以及大型送风机等的附带设备，设备投资的费用增多，并且为了设置这些设备需要很大的空间，尤其在液化气运输船上空间非常有限，设置这些很困难。虽然也考虑过使蒸发气体燃烧，且利用该燃烧气体的热量使液化气气化的方法，但是若将该燃烧气体直接供给到液化气气化单元中，则存在因液化气所具有的冷热之间的很大温度差而使液化气气化单元破损，或对于高温部件会使其在短时间内寿命耗尽而更换频率增加的问题。为了缓解热量，也有将燃烧气体以大量的空气进行稀释的方法，但在供给该稀释用空气的送风器的动力和设备成本、以及紧凑性的方面存在问题。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种无需抽取海水，就可以通过紧凑的结构，有效利用液化气罐内的蒸发气体而使液化气经济地气化的液化气气化方法、液化气气化系统、以及搭载该系统的海上浮动结构物。用于解决技术课题的手段为了实现上述目的，本专利技术提供以下方法。首先，本专利技术的一方式所涉及的液化气气化方法，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换来促进气化，其中，所述方法使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧，利用该燃烧气体的能量驱动涡轮，将所述涡轮驱动后的所述燃烧气体作为所述载热体，利用其热量促进所述液化气的气化。根据该液化气气化方法，使在液化气罐中产生的蒸发气体燃烧后的燃烧气体通过驱动涡轮而膨胀，且温度下降。通过如此膨胀且温度下降的燃烧气体的热量，促进液化气的气化。能够使被驱动的涡轮进行规定的工作。由于通过涡轮后的燃烧气体膨胀而体积增大，且温度下降，因此与例如使蒸发气体燃烧后的燃烧气体不通过涡轮而是直接供给到液化气气化单元来使液化气气化的情况相比，能够使液化气气化单元之间的温度差缩小。由此，能够抑制液化气气化单元的破损和耐久性的下降。由于通过涡轮后的燃烧气体具有相当大的压力，因此即使不使用送风机等强制送出，也能够将燃烧气体供给到液化气气化单元，由此能够简化液化气气化系统的结构。由于能够使被驱动的涡轮进行规定的工作，因此能够有效利用液化气罐内的蒸发气体的同时有效地使液化气气化。如此，通过使蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量，能够使液化气合理地气化，因此无需加热例如海水或空气等载热体，且不需要其他的能量。反而，由于能够通过使涡轮运转而抽取能量，因此能够使液化气非常经济地气化。本专利技术的一方式所涉及的液化气气化系统，其构成为具备:液化气气化单元，使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换而使其气化；蒸发气体燃烧部，使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧；涡轮，通过在所述蒸发气体燃烧部燃烧后的燃烧气体的能量被旋转驱动并进行规定的工作；及燃烧气体供给部，将从所述涡轮排出的所述燃烧气体作为所述载热体供给到所述液化气气化单元。根据上述结构的液化气气化系统，在液化气罐中产生的蒸发气体在蒸发气体燃烧部燃烧，通过该燃烧气体驱动涡轮，涡轮驱动后的燃烧气体经过燃烧气体供给部，作为载热体供给到液化气气化单元，从而促进液化气的气化。并且，能够使涡轮进行规定的工作。由于涡轮驱动后的燃烧气体膨胀且温度下降，因此与例如使从蒸发气体燃烧部排出的燃烧气体不通过涡轮而是直接供给到液化气气化单元来使液化气气化的情况相比，能够使液化气气化单元之间的温度差缩小，且能够抑制液化气气化单元的破损和耐久性的下降。由于通过涡轮后的燃烧气体具有相当大的压力，因此可以不使用送风机等而将燃烧气体强制供给到液化气气化单元，由此能够简化结构。而且，能够通过使蒸发气体燃烧的燃烧气体的热量使液化气合理地气化，且不需要其他的能量，相反由于能够通过使涡轮运转来抽取能量，因此能够使液化气非常经济地气化。上述结构中，所述蒸发气体燃烧部是供给有压缩空气且使所述蒸发气体燃烧的加压型燃烧器，并且可以设为在与所述涡轮同轴上具备生成所述压缩空气作为加压燃烧用空气供给到所述蒸发气体燃烧部的压缩机。根据上述结构的液化气气化系统，作为加压型燃烧器的蒸发气体燃烧部，由于从与涡轮同轴设置的压缩机供给压缩空气的同时使蒸发气体加压燃烧，因此与使蒸发气体在大气压中燃烧的情况相比，使火焰大小减小，由此能够减小火炉和烟道的大小来实现液化气气化系统的紧凑化。上述液化气气化系统中，所述蒸发气体燃烧部可以设为具备将从所述压缩机供给的压缩空气的一部分与所述燃烧气体混合来稀释该燃烧气体的燃烧气体稀释部。根据上述结构的液化气气化系统，从蒸发气体燃烧部排出的燃烧气体在燃烧气体稀释部通过压缩空气被稀释，从而体积增大。该被稀释的燃烧气体由于通过涡轮而膨胀，进而体积增大，并且在温度下降的状态下供给到液化气气化单元。因此，能够向液化气气化单元导入大量且温度适当的稀释燃烧气体而使液化气有效地气化，而且能够通过缩小液化气气化单元之间的温度差来抑制液化气气化单元的破损和耐久性下降。上述结构中，所述燃烧气体供给部可以设为具备将稀释用空气与所述燃烧气体混合从而稀释该燃烧气体的空气喷射器。根据上述结构的液化气气化系统，通过涡轮后的燃烧气体在通过空气喷射器时被混合稀释用空气而使体积增大，且在温度下降的状态下供给到液化气气化单元。因此，能够向液化气气化单元导入大量且温度适当的稀释燃烧气体而使液化气有效地气化，而且能够通过缩小液化气气化单元之间的温度差来抑制液化气气化单元的破损和耐久性下降。上述结构中，在所述空气喷射器中，可以设为以使供给到所述液化气气化单元的稀释后的所述燃烧气体的温度为100°c以下的方式设定所述稀释用空气的混合率。根据上述结构的液化气气化系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液化气气化方法，其使储存于液化气罐中的液化气与载热体进行热交换来促进气化，其中，所述方法使在所述液化气罐中产生的蒸发气体燃烧，利用该燃烧气体的能量驱动涡轮，将所述涡轮驱动后的所述燃烧气体作为所述载热体，利用其热量促进所述液化气的气化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈胜，中道宪治，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP