JPH0616229Y2

JPH0616229Y2 - 減圧ボイラ型気化器

Info

Publication number: JPH0616229Y2
Application number: JP8644488U
Authority: JP
Inventors: 嘉明宮田; 仁新井; 昭夫瀬田; 伸彦津井; 洋治佐藤; 仁延庄谷
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1988-06-29
Publication date: 1994-04-27
Anticipated expiration: 2003-06-29
Also published as: JPH029756U

Description

【考案の詳細な説明】利用産業分野この考案は、液化天然ガス（以下LNGという）の気化器
に係り、減圧缶体内に発生させた蒸気にて、伝熱管内の
LNGを昇温して気化させるに際し、減圧ボイラの蒸気発
生熱源に高圧ボイラによる蒸気を用い、低負荷時の沸騰
振動と不要昇温を防止した減圧ボイラ型気化器に関す
る。

背景技術 LNGの気化器には、海水を熱媒体として、立設配列した
パネル状に構成した伝熱管に散水し、LNGを昇温気化さ
せるオープンラック型気化器が実用化されている。

また、熱源にバーナー燃焼熱を利用した気化器として、
水中燃焼式がある。

これは、水槽内に浸漬したLNG気化用熱交換器の下方
に、水中燃焼バーナーで発生した高温燃焼ガスを導いて
水中に噴出させ、水を中間熱媒体としてLNGを昇温、気
化させる構成からなる。

かかる水中燃焼方式では、水槽内の湿気の影響により、
バーナー着火不良を起こし易く、また、激しい循環水流
に対処するため、熱交換器構造が複雑かつ高価となり、
さらに、循環水流を発生し維持するために、送風機及び
電動機の容量が過大になるなどの問題があった。

また、バーナー燃焼熱を利用するものとして、減圧ボイ
ラが実用化（特公昭52-47083号、特開昭62-245003号、
特公昭62-2667号）されている。

これは、第２図に示す如く、熱媒体としての水(2)を収
納し、かつ缶体内を所定の減圧雰囲気とした減圧缶体
(1)と、水が滞留した缶体下部に設けられてバーナー(3)
の燃焼熱を水に伝熱するためのバーナー管(4)と、缶体
(1)内の上部空間に配設された伝熱管(5)から構成され、
バーナー管(4)で加熱された水(2)が減圧下で沸騰し水蒸
気が発生し、この水蒸気の凝縮熱伝達により、伝熱管
(5)内の流体を昇温する作用を有し、給水用や暖房用の
温水ボイラ等として多用されている。

従って、LNG気化器として、前記水中燃焼式の代りに、
減圧ボイラを適用することにより、湿気の影響を排除で
き、バーナーの着火性が向上し、水中燃焼式と異なり、
水槽水頭相当分の吐出圧が低下するものと考えられる。

さらに、熱交換器構造が簡素化され、安価となり、送風
機及び電動機の容量が低減し、安価となるものと考えら
れる。

従来技術の問題点そこで、考案者らは、減圧ボイラをLNG気化器に適用す
べく種々検討した。

しかし、減圧ボイラでは、缶内蒸気温度，圧力が低下す
ると、気泡破裂による沸騰振動及び騒音が発生するた
め、通常、運転温度に制約、すなわち約60℃を下限とし
ている。

従って、減圧ボイラをLNGの気化器として用いると、低
負荷になるにしたがい、気化した天然ガス（以下NGとい
う）は缶内運転温度まで昇温してしまう。

一方、気化ガスラインは、常温、すなわち、20℃以上に
NGを昇温する必要がないため、かかる運転下限温度まで
昇温することは、エネルギーの浪費となり、また、火傷
防止等の安全対策上、ラインに防熱設備を付設する必要
が生じる。

考案の目的この考案は、減圧ボイラのLNG気化器への適用に際し、
低負荷にともなう沸騰振動並びにNGの不要な昇温を防止
できる構成からなるLNG用減圧ボイラ型気化器の提供を
目的としている。

考案の概要この考案は、密閉かつ高圧の缶体内の下部に燃焼バーナーの燃焼熱を
伝熱するバーナー管が配設され、同部を含む缶体内下部
に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室となった高圧ボ
イラと、密閉かつ減圧の缶体内の下部に前記高圧ボイラで発生し
た蒸気を導入し、缶体内下部に滞留した水に伝熱し、伝
熱後の凝縮水を高圧ボイラに戻す蒸気循環系配管を配設
し、缶体内上部空間が蒸気室となり、液化天然ガスが流
れる伝熱管束を配設した減圧ボイラとの構成からなり、導出する気化ガス温度を一定に保持するため、減圧ボイ
ラの蒸気温度と導出する気化ガス温度に応じてバーナー
の燃料制御弁を制御する手段を有することを特徴とする
減圧ボイラ型気化器である。

考案の図面に基づく開示第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。

なお、図面では理解を容易にするため、被加熱流体管を
単管として表示してあるが、この考案は公知の単管、管
束のいずれの構成も利用できる。

第１図に示す減圧ボイラ型気化器は、配管連結される高
圧ボイラ(10)と減圧ボイラ(20)とから構成される。

高圧ボイラ(10)は、缶体内に熱媒体としての水(2)を収
納し、かつ水が滞留した缶体下部には、バーナー(11)の
燃焼熱を水に伝熱するためのバーナー管(12)が配設して
あり、缶体内上部は蒸気室となっている。

なお、バーナー管(12)には、例えば、燃焼ガスがＵター
ンする排気反転型等の公知のいずれの構成も適用でき
る。

高圧ボイラ(10)とは別個の密閉缶にて構成される減圧ボ
イラ(20)は、缶体内に熱媒体としての水(2a)を収納し、
かつ缶体内を所定の大気圧以下の雰囲気とするため、図
示しない真空ポンプが接続配置されている。

減圧ボイラ(20)には、高圧ボイラ(10)内の蒸気室で発生
した蒸気を導入する導入管部(15)、缶体内下部に滞留し
た水に蒸気熱を伝熱する伝熱管部(16)、伝熱した後の凝
縮水を高圧ボイラ(10)に戻す濃縮水戻り管部(17)から構
成される蒸気循環系配管を設けてある。

また、減圧ボイラ(20)の上部室内には被加熱流体のLNG
が流れる伝熱管(30)が配設してある。

伝熱管(30)は、制御弁(31)を介してLNG供給管(6)に接続
され、室内に発生した蒸気にて管内のLNGを昇温、蒸発
させるもので、NGは缶外の導出管(32)を流れる。

さらに、高圧ボイラ(10)のバーナー(11)の燃料系には燃
料制御弁(14)が設けられ、高圧ボイラ(10)の蒸気室内に
配設した温度計(13)、減圧ボイラ(20)内の蒸気温度を測
定する温度計(21)、並びに減圧ボイラ(20)缶外の導出管
(32)を通過するNGの温度を測定する温度計(33)の各測定
値に応じて、前記燃料制御弁(14)の開度を調整し、バー
ナー(11)の燃焼状態を調整するための制御系が設けてあ
る。

作用・効果かかる構成において、バーナー(11)の燃焼熱はバーナー
管(12)を介して水(2)を加熱し、発生した水蒸気は蒸気
導入管部(15)を通して減圧ボイラ(20)の伝熱管部(16)に
導入され、さらに減圧ボイラ(20)内の水(2a)を加熱し、
減圧下で発生した水蒸気の凝縮熱伝達により、伝熱管(3
0)内のLNGが昇温する作用を有している。

減圧ボイラ(20)の蒸気室内温度、圧力は、LNG負荷に応
じて、高圧ボイラ(10)のバーナー(11)の燃焼が制御さ
れ、約60℃を下限に適宜調整される。

ここで、制御系は、主に導出管(32)を通過するNG温度と
減圧ボイラ(20)内の蒸気温度が大気圧下での水の沸点温
度を越えないように蒸気温度に応じて高圧ボイラ(10)の
燃料制御弁(14)の開閉度を制御し、高圧ボイラ(10)での
蒸気の発生量を調整し、NG温度を一定に保持する。

また、圧力差が大きい場合、重力ヘッドが利用できない
場合はポンプにより戻すとよい。

上記の構成並びに制御により、LNGの気化に際し、NG出
口温度を一定に制御でき、かつ減圧ボイラの低圧域、例
えば、0.07kg/cm²abs、40℃で発生する沸騰振動を防止
することができる。

従って、LNGの負荷変動にかかわらず、NG温度が一定に
なる。

この考案の構成により、減圧ボイラをLNG用気化器に適
用した際、低負荷時に問題となっていた、沸騰振動並び
にNGの不要な昇温が抑制され、燃料ロスが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案による減圧ボイラ型気化器の構成を示
す回路説明図である。第２図は従来の減圧ボイラの構成を示す回路説明図であ
る。 1,20……減圧ボイラ部、2,2a……水、3,11……バーナ
ー、4,12……バーナー管、5,30……伝熱管、６……LNG
供給管、10……高圧ボイラ、13,21,33……温度計、14…
…燃料制御弁、15……蒸気導入管部、16……伝熱管部、
17……凝縮水戻り管部、31……制御弁、32……導出管。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者津井伸彦神奈川県平塚市宮松町15―10 東京ガスアパート320 (72)考案者佐藤洋治兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地住友精密工業株式会社内 (72)考案者庄谷仁延兵庫県尼崎市西長洲本通２丁目６番地住友精密工業株式会社内

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】密閉かつ高圧の缶体内の下部に燃焼バーナ
ーの燃焼熱を伝熱するバーナー管が配設され、同部を含
む缶体内下部に水が滞留し、缶体内上部空間が蒸気室と
なった高圧ボイラと、密閉かつ減圧の缶体内の下部に前記高圧ボイラで発生し
た蒸気を導入し、缶体内下部に滞留した水に伝熱し、伝
熱後の凝縮水を高圧ボイラに戻す蒸気循環系管を配設
し、缶体内上部空間が蒸気室となり、液化天然ガスが流
れる伝熱管束を配設した減圧ボイラとの構成からなり、導出する気化ガス温度を一定に保持するため、減圧ボイ
ラの蒸気温度と導出する気化ガス温度に応じてバーナー
の燃料制御弁を制御する手段を有することを特徴とする
減圧ボイラ型気化器。