JPH0146687B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0146687B2 JPH0146687B2 JP16913683A JP16913683A JPH0146687B2 JP H0146687 B2 JPH0146687 B2 JP H0146687B2 JP 16913683 A JP16913683 A JP 16913683A JP 16913683 A JP16913683 A JP 16913683A JP H0146687 B2 JPH0146687 B2 JP H0146687B2
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- JP
- Japan
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- medium
- condenser
- lng
- pressure
- liquid
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- Expired
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はランキンサイクル方式のLNGの冷熱
発電設備に係り、ランキン媒体を待機時の常温か
ら運転時の低温まで冷却する場合の媒体循環ポン
プのキヤビテーシヨンを防止するに好適なLNG
冷熱発電設備の制御方法に関するものである。
発電設備に係り、ランキン媒体を待機時の常温か
ら運転時の低温まで冷却する場合の媒体循環ポン
プのキヤビテーシヨンを防止するに好適なLNG
冷熱発電設備の制御方法に関するものである。
従来のランキンサイクル方式のLNG冷熱発電
設備では、ランキン媒体としてフロン13B1、フ
ロン22、プロパン等の液化ガスを使用している。
これらの液化ガスは媒体凝縮器でLNGと熱交換
し、LNGを気化してみずからは凝縮する。凝縮
液は媒体循環ポンプで昇圧され、媒体蒸発器で気
化されてタービンを回転させ、再び媒体凝縮器に
リサイクルされている。ランキンサイクル系のタ
ービン排気側は、タービンでの動力回収を有効に
するためより低圧運転、たとえば大気圧近くの状
態で運転されるのが通常である。
設備では、ランキン媒体としてフロン13B1、フ
ロン22、プロパン等の液化ガスを使用している。
これらの液化ガスは媒体凝縮器でLNGと熱交換
し、LNGを気化してみずからは凝縮する。凝縮
液は媒体循環ポンプで昇圧され、媒体蒸発器で気
化されてタービンを回転させ、再び媒体凝縮器に
リサイクルされている。ランキンサイクル系のタ
ービン排気側は、タービンでの動力回収を有効に
するためより低圧運転、たとえば大気圧近くの状
態で運転されるのが通常である。
ランキン媒体の液化ガスは、通常運転前の待機
状態では常温（20℃）の飽和圧力を示しており、
約７〜13Kg／cm2Ｇ程度となつている。スタートア
ツプ時には、この期待状態から通常運転状態の０
〜１Kg／cm2Ｇまで減圧し、低温状態にすることに
なる。低圧運転は媒体凝縮器のLNG流量を定格
負荷の1/4〜1/2とし、タービンバイパス弁を徐閉
しながら冷却していく。減圧冷却運転の過渡状態
においては、媒体凝縮器内圧力が低くなつている
のに媒体循環ポンプに吸入される媒体の温度は媒
体凝縮器の滞留部分の時間遅れがあり、媒体凝縮
器内圧力の飽和温度より高くなる。したがつて、
ポンプの有効NPSHは小さくなる。
状態では常温（20℃）の飽和圧力を示しており、
約７〜13Kg／cm2Ｇ程度となつている。スタートア
ツプ時には、この期待状態から通常運転状態の０
〜１Kg／cm2Ｇまで減圧し、低温状態にすることに
なる。低圧運転は媒体凝縮器のLNG流量を定格
負荷の1/4〜1/2とし、タービンバイパス弁を徐閉
しながら冷却していく。減圧冷却運転の過渡状態
においては、媒体凝縮器内圧力が低くなつている
のに媒体循環ポンプに吸入される媒体の温度は媒
体凝縮器の滞留部分の時間遅れがあり、媒体凝縮
器内圧力の飽和温度より高くなる。したがつて、
ポンプの有効NPSHは小さくなる。
一般に有効NPSHは次式で示され、ポンプの
所要NPSHより大きくなければならない。
所要NPSHより大きくなければならない。
有効NPSH＝HPT＋Ｈ−HLOSS−HPV
＞所要NPSH
HPT：容器内圧力（液柱ｍ）
Ｈ：液の水頭（液柱ｍ）
HLOSS：流路の圧力損失（液中ｍ）
HPV：ポンプ入口部の液の飽和蒸気圧力（液柱
ｍ） 有効NPSHが小さくなると媒体循環ポンプの
所要NPSHを逆転し、ポンプのキヤビテーシヨ
ンを発生し、さらにはポンプの破損につながる。
有効NPSHを当初から大きくしようとすると媒
体凝縮器を高い位置に設置する必要があり、架
構、据付費用が多大となる。
ｍ） 有効NPSHが小さくなると媒体循環ポンプの
所要NPSHを逆転し、ポンプのキヤビテーシヨ
ンを発生し、さらにはポンプの破損につながる。
有効NPSHを当初から大きくしようとすると媒
体凝縮器を高い位置に設置する必要があり、架
構、据付費用が多大となる。
本発明の目的は、ランキンサイクル方式の
LNG冷熱発電設備の起動時における減圧操作運
転において、媒体循環ポンプのキヤビテーシヨン
防止を図り、減圧操作運転時間を短くし、プラン
トの起動完了時間を短くする制御方法を提供する
ことにある。
LNG冷熱発電設備の起動時における減圧操作運
転において、媒体循環ポンプのキヤビテーシヨン
防止を図り、減圧操作運転時間を短くし、プラン
トの起動完了時間を短くする制御方法を提供する
ことにある。
凝縮器は一般的に熱交換特性として凝縮ゾーン
と過冷却ゾーンに分かれ、各ゾーンの総括伝熱係
数は第１図の如くなる。当然のことながら、凝縮
器としては最大熱交換量を得るため、凝縮ゾーン
の伝熱係数で設計し、伝熱管群には液が浸らない
ようにして下部に凝縮液留部を設けるのが通常で
ある。プラントの起動時の減圧操作運転時は負荷
が全交換熱量の1/4〜1/2であるため、伝熱面積に
余裕がある。したがつて、本発明は伝熱管群の一
部を液に浸すことにより過冷却ゾーンを設け、凝
縮した飽和液を過冷却させるようにしたものであ
る。
と過冷却ゾーンに分かれ、各ゾーンの総括伝熱係
数は第１図の如くなる。当然のことながら、凝縮
器としては最大熱交換量を得るため、凝縮ゾーン
の伝熱係数で設計し、伝熱管群には液が浸らない
ようにして下部に凝縮液留部を設けるのが通常で
ある。プラントの起動時の減圧操作運転時は負荷
が全交換熱量の1/4〜1/2であるため、伝熱面積に
余裕がある。したがつて、本発明は伝熱管群の一
部を液に浸すことにより過冷却ゾーンを設け、凝
縮した飽和液を過冷却させるようにしたものであ
る。
本発明の一実施例を第２図により説明する。１
は媒体凝縮器で、LNG２の冷熱により媒体が凝
縮して凝縮液４となる。LNG２は媒体凝縮器１
で熱交換し気化してNGガス３となり、燃料とし
て使用される。凝縮液４は媒体循環ポンプ５で昇
圧され、媒体蒸発器６に供給される。媒体蒸発器
６では海水７により凝縮液４が気化され、通常は
膨張タービン８に供給される。そして、膨張ター
ビン８で電力が回収され、膨張して低圧となつた
ガスは再び媒体凝縮器１にリサイクルされる。
は媒体凝縮器で、LNG２の冷熱により媒体が凝
縮して凝縮液４となる。LNG２は媒体凝縮器１
で熱交換し気化してNGガス３となり、燃料とし
て使用される。凝縮液４は媒体循環ポンプ５で昇
圧され、媒体蒸発器６に供給される。媒体蒸発器
６では海水７により凝縮液４が気化され、通常は
膨張タービン８に供給される。そして、膨張ター
ビン８で電力が回収され、膨張して低圧となつた
ガスは再び媒体凝縮器１にリサイクルされる。
起動時は、媒体凝縮器１の器内圧力は凝縮液４
が常温であるため、約７〜13Kg／cm2Ｇを示してい
る。媒体凝縮器１の器内圧力を通常運転圧力の０
〜１Kg／cm2Ｇまで減圧する場合、LNG２を一定
の低負荷で流しておき、媒体をタービンバイパス
弁９を使用して循環させながらタービンバイパス
弁９を除閉する。タービンバイパス弁９は通常運
転中は全閉であり、膨張タービン８の保護制御装
置として圧力調節装置１０を備えている。１１は
媒体凝縮器１の液位調節装置で、通常運転中は媒
体凝縮器１の伝熱管群に凝縮液４が浸つて熱交換
性能が落ちないように低液位で制御している。し
かし、起動時の減圧操作運転時には液位を媒体凝
縮器１の伝熱管群に浸るように高液位で制御し、
それにより凝縮液４を過冷却して液体循環ポンプ
５のキヤビテーシヨン発生を防止する。
が常温であるため、約７〜13Kg／cm2Ｇを示してい
る。媒体凝縮器１の器内圧力を通常運転圧力の０
〜１Kg／cm2Ｇまで減圧する場合、LNG２を一定
の低負荷で流しておき、媒体をタービンバイパス
弁９を使用して循環させながらタービンバイパス
弁９を除閉する。タービンバイパス弁９は通常運
転中は全閉であり、膨張タービン８の保護制御装
置として圧力調節装置１０を備えている。１１は
媒体凝縮器１の液位調節装置で、通常運転中は媒
体凝縮器１の伝熱管群に凝縮液４が浸つて熱交換
性能が落ちないように低液位で制御している。し
かし、起動時の減圧操作運転時には液位を媒体凝
縮器１の伝熱管群に浸るように高液位で制御し、
それにより凝縮液４を過冷却して液体循環ポンプ
５のキヤビテーシヨン発生を防止する。
本発明によれば、ランキンサイクル方式の
LNG冷熱発電設備の起動時において、媒体凝縮
器の余つている伝熱面積を利用して液位の制御を
行なうことにより凝縮液を過冷却し、減圧過渡時
のポンプのキヤビテーシヨンを防止することがで
きる。また、ポンプのキヤビテーシヨンを防止す
ることにより減圧速度を増すことができ、起動時
間を短縮することができる。
LNG冷熱発電設備の起動時において、媒体凝縮
器の余つている伝熱面積を利用して液位の制御を
行なうことにより凝縮液を過冷却し、減圧過渡時
のポンプのキヤビテーシヨンを防止することがで
きる。また、ポンプのキヤビテーシヨンを防止す
ることにより減圧速度を増すことができ、起動時
間を短縮することができる。
第１図は凝縮器の凝縮ゾーンと過冷却ゾーンの
総括伝熱係数の負荷による比較を示した説明図、
第２図はランキンサイクル方式LNG冷熱発電設
備の概略系統を示した説明図である。 １……媒体凝縮器、２……LNG（液）、３……
NGガス、４……凝縮液、５……媒体循環ポン
プ、６……媒体蒸発器、７……海水、８……ター
ビン、９……タービンバイパス弁、１０……圧力
調節装置、１１……液位調節装置。
総括伝熱係数の負荷による比較を示した説明図、
第２図はランキンサイクル方式LNG冷熱発電設
備の概略系統を示した説明図である。 １……媒体凝縮器、２……LNG（液）、３……
NGガス、４……凝縮液、５……媒体循環ポン
プ、６……媒体蒸発器、７……海水、８……ター
ビン、９……タービンバイパス弁、１０……圧力
調節装置、１１……液位調節装置。
Claims (1)
- １ 媒体凝縮器と、媒体循環ポンプと、媒体蒸発
器と、膨張タービンよりなるランキンサイクル方
式のLNG冷熱発電設備において、媒体凝縮器に
凝縮液の液位調節装置を設置し、運転起動時の液
位を高液位に制御するようにしたことを特徴とす
るLNG冷熱発電設備の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16913683A JPS6062610A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｌνｇ冷熱発電設備の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16913683A JPS6062610A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｌνｇ冷熱発電設備の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6062610A JPS6062610A (ja) | 1985-04-10 |
| JPH0146687B2 true JPH0146687B2 (ja) | 1989-10-11 |
Family
ID=15880948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16913683A Granted JPS6062610A (ja) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Ｌνｇ冷熱発電設備の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6062610A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103277153B (zh) * | 2013-05-08 | 2015-02-11 | 南京溧马新能源科技有限公司 | 一种基于多个膨胀机的有机朗肯循环热机装置 |
| CN104454055A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-25 | 烟台荏原空调设备有限公司 | 一种具有冷却功能的双工质循环发电系统 |
-
1983
- 1983-09-16 JP JP16913683A patent/JPS6062610A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6062610A (ja) | 1985-04-10 |
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