JPS6113100A - 純ガス貫流中間貯蔵設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、少なくとも１つの高圧アキュムレータと少な
くとも１つの低圧アキュムレータとを持った純ガス分配
配管に接続するための純ガス貫流中間貯蔵設備に関する
。

〔従来の技術〕

電流およびメタノールを発生するために石炭ガス化設備
を一体に備えている中負荷火力発電所において、石炭ガ
ス化設備と一方ではこの石炭ガス　　　　。

化設備に後置接続されたガス浄化設備との間、および他
方では発生した純ガスの種々の消費量ｆｌｆｉ＋との間
に、純ガスが余分に発生ずる場合に余剰ガスを貯え、発
生ずる純ガスが不足した場合に純ガスを供給するいわゆ
る春、屯ガスち流中間貯蔵設４ｍを挿入接続することが
既に提案されている（特開昭５１−２３１１４０号公報
参照）。このような一時的に生ずる純ガスの需要の過不
足の補償−、ガスタービンが電力需要が増加した場合に
一時的るこ出力を増加したり、電力需要が低下した場合
に一時的に出力を低下したりしなければならない場合に
、石炭ガス発生器がこの変動するガス消費量の変化に追
従できない場合に特に行われる。ガスタービン発電所が
燃料ガス配管における圧力変動に非電に敏感に応動する
ことはこの発電所の特色である。

ガスタービンの出力が低下した場合に投入される別の種
々のガス消費設備においても、純ガス供給配管における
圧力の維持には狭い許容誤差が必要とされる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、純ガス発生量および特に純ガス消費量
が急激に著しく変動する場合にも、純ガス分配配管の圧
力を狭い１ｖ界範囲内に一定に維持するように純ガス質
流中間貯蔵設備を形成することにある。同時に純ガス貫
流中間貯蔵設備ができるだけ僅かな設備投資においてで
きるだけ大きな運転信頼性を保証しようとするものであ
る。

〔問題点の解決手段〕

本発明によれはこの目的は、低圧アキュムレータへの流
入配管並びに高圧アキュムレータからの流出配管が純ガ
ス分配配管に接続され、低圧アキュムレータを高圧アキ
ュムレータに接続する接続配管に少なくとも１台の増圧
圧縮機が組み込まれ、低圧アキュムレータおよび高圧ア
キュムレータの流入配管および流出配管に、圧力センサ
を介して制御される弁が組み込まれることによって達成
される。このことによって純ガス分配配管の圧力は全自
動的に設定帯域幅内で一定に保持される。

低圧アキュムレータの運転圧力が常に純ガス分配配管の
最低圧力より下にあり、ＩＢ】圧アキュムレータの運転
圧力が常に純ガス分配配管の最大１−力より上に保持さ
れるようにすれば、余剰ガスの特に慣性のない収集が達
成される。この場合圧力制御のためには弁を開くたりで
済み、ポンプを起Ｈｏｊする必要はない。

貯蔵温度を低下するために各増圧圧縮機に熱交換器が後
置接続されるよ・うにすれば、貯蔵客年並びに最大ない
し最低圧力が高められる。低圧アキュムレータおよびそ
の流入配管に熱交換器を組め込むようにしても同様な効
果が得られる。

高圧アキュムレータに、これを直接純ガス分配配管に接
続し少なくとも１台の増圧圧縮機を備えた高圧バイパス
流入配管が付設されるようにすれば、時間当たりの純ガ
ス貫流中間貯蔵設備の収容容量が増加される。更に高圧
アキユムレータに直接供給するようにすれば、純ガス分
配配管の圧力レベルから出発して低圧アキュムレータの
低い圧カレヘルから圧縮する必要がないので、搬送動力
が節約できる。また純ガス分配配管に接続された低圧バ
イパス流入配管を設けることもでき、この配管は第１の
増圧圧縮機の前にある接続配管の低圧側を直接純ガス分
配配管に接続している。高圧アキュムレータと低圧アキ
ュムレータとの間の大きな圧力差は、接続配管に複数個
の増圧圧縮機を直列接続することによって補償できる。

〔実施例〕

以下図面に示す実施例に基づいて本発明の詳細な説明す
る。図面は並列接続された２つの低圧アキュムレータお
よび亜列接続された２つの高圧アキュムレータを持った
純ガス貫流中間貯蔵設備の構成を概略的に示している。

ここでは図示していない石炭ガス発生器で発生され後置
接続されたガス浄化設備２で浄化されたいわゆる純ガス
は、純ガス分配配管１を介してガスタービンの燃焼器３
および例えばメタノール合成設備のようなガス消費設備
４．５に導かれる。

この純ガス分配配管１に接続された純ガス貫流中間貯蔵
設備６は、この実施例の場合２つの低圧アキュムレータ
７．８および２つの高圧アキプームレータ９．１０を有
している。これらの両低圧アキュムレータ７．８および
両高圧アキユムレータ９．１０はそれぞれ並列接続され
、低圧アキュムレータおよび高圧アキュムレータは共通
の接続配管１１を介して直列接続されている。この実施
例の場合、接続配管１１には直列接続された２台の中間
圧縮機１２．１３が装備されている。各中間圧縮機１２
．１３の直ぐ後ろに中間冷却器１４．１５が接続されて
いる。更に接続配管１１には逆止弁１６が組み込まれて
いる。

各低圧アキュムレータ７．８はそれぞれ別個の流入配管
１７．１８を介して純ガス分配配管１に接続されている
。これらの流入配管１７．１８には遮断弁１９．２０、
流入制御弁２１．２２および逆止弁２３．２４が組み込
まれている。これらの両方の流入制御弁２１．２２は、
それぞれ純ガス分配配管１に組め込まれその許容最大圧
力Ｇこ許貨定される圧力センサ２５．２６に接続されて
いる。

更にこれらの流入制御弁２１．２２あるいはその流入配
管１７、】８に組み込まれた遮断弁１９．２０は、低圧
アキュムレータ７．８に接続されその許容最大圧力に設
定される別の圧力センサ２７．２８に接続されている。

低圧アキュムレータ７．８には貯蔵温度を制限するため
にそれぞれ冷却器２９．３０が組み込まれている。更に
低圧アキュムレータ７．８への流入配管１７．１日に、
流入する純ガスを予冷するために、少なくとも１つの補
助冷却器３１．３２が設けられる。

低圧アキュムレータ７．８から接続配管１１への流出配
管３３．３４には、遮断弁３５．３６および逆止弁３７
．３８のほかに、低圧流出開閉弁３９．４０が設けら、
れており、これらの弁３９．４０は低圧アキュムレータ
７．８に接続されその許容最大圧力に設定される圧力セ
ンサ４１．４２を介して制御される。

両方の高圧アキュムレータ９．１０の各流出配管４３．
４４は、遮断弁４５．４６および逆止弁４７．４８のほ
かに、いわゆる高圧流出制御弁４９．５０を有している
。これらの弁４９．５０は、純ガス分配配管１に接続さ
れその許容最低圧力に設定される圧力センサ５Ｉ、５２
を介して制御される。高圧流出制御弁４９．５０あるい
は高圧アキュムレータ９、■−０の両方の流出配管４３
．４４に組み込まれた遮断弁４５．４６はそれぞれ対応
する高圧アキュムレータに接続されその許容最低圧力に
設定される圧力センサ５３．５４を介して制御される。

高圧アキュムレータ９．１０は接続配管１工に、遮断弁
５５．５６および逆止弁５７．５８のほかにそれぞれ流
入開閉弁５９．６０を介して接続されている。各流入開
閉弁５９．６０は、高圧アキュムレータ９．１ｏに接続
されその最大圧力に設定される圧カセンザ６１．６２を
介して制御される。

この実施例の場合、高圧アキュムレータ９．１０に対し
て並列に、唯一の増圧圧縮機６３を備えた高圧バイパス
流入配管６４が接続されており、この配管６４は遮断弁
６５および逆止弁６６のほかに電動調整弁６７も備えて
いる。高圧バイパス流入配管６４において増圧圧縮機６
３の後ろに熱交換器６８が接続されている。この実施例
の場合高圧バイパス流入配管６４に対して択一的に使用
できる低圧バイパス流入配管６９も示されている。

この配管６９は純ガス分配配管１を接続配管１１の低圧
例に接続している。低圧バイパス流入配管６９において
電動調整弁７０が遮断弁７１および逆止弁７２に直列接
続されている。この実施例の場合純ガスを冷却するため
に補助冷却器７３も設けられている。

例えばガスタービンの出力が低下して純ガスの消費量が
減少することにより純ガス分配配管１の圧力が上昇する
と、純ガス分配配管１に組み込まれた圧力セン−Ｊ２５
．２６は、設定された最大圧力を越えた場合に、低圧ア
キュムレータ７．８への流入配管１７．１８にある流入
制御弁２１・、２２を作動する。しかし流入制御弁２１
．２２は、選択回路（図示せず）を介してその都度１つ
だりが対応する圧力センサを介して制御され、別の流入
制御弁は閉じたままであるように相互にインターロック
されている。これにより余剰純ガスは制御された流入配
管およびそれに設けられた補助冷却器を通って対応する
低圧アキュムレータに流入する。この場合低圧アキュム
レータの圧力が當に純ガス分配配管１の最低圧力値より
低いことが重要である。これにより低圧アキュムレータ
７あるいは８は圧カセンザ２５．２６によって制御され
た流入制御弁２１あるいは２２の開度に相応して余剰純
ガスを受は入れるので、純ガス分配配管１の最低圧力は
維持される。低圧アキュムレータがこのようにしてその
最大許容圧力に達すると、低圧アキュムレータ７．８に
設けられている圧力センサ２７．２８が流入制御弁２１
．２２を制御し、選択回力を介して次の流入制御弁を動
作する。この流入制御弁は対応する圧力センサ２５ある
ｌ、）ｌよ２６を介してガス収穫量ないし純ガス分配配
管１のガス圧力に応じて制御される。この実施例の場合
低圧アキュムレータ７．８の圧力センサ２７．２８に対
する制御配線はそれぞれ流入制御弁２１．２２に接続さ
れている。しかし低圧アキュムレータにおける圧力セン
サによって、流入制御弁の代わりに、それと直列接続さ
れた遮断弁１９．２０を制御することもできる。

低圧アキュムレータ７．８がその設定された最大圧力に
達して純ガス分配配管１から分離されると直ちに、論理
回路および低圧アキュムレータに接続された別の圧力セ
ンサ４１．４２を介して低圧流出開閉弁３９．４０が制
御され、接続配管１１における中間圧縮ｔ８１１２．１
３が投入され、高圧アキュムレータの流入開閉弁５９な
いし６０の一方が制御される。このようにして充填済の
低圧アキュムレータは新たに空にされ、排出された純ガ
スは高圧アキュムレータの１つに充填される。

各高圧アキュムレータ９．１０は許容最大圧力に対する
圧力センサ６１．６２を備えてむする。高圧゛アキュム
レータがその許容最大圧力に達した場合に、圧力センサ
６１．６２を介して接続配管１１への流入開閉弁５９．
６０は再び閉じられ、次の流入開閉弁が開かれる。

純ガス分配配管１のガス圧力が最低値以下に下がると、
高圧流出制御弁４９．５０は圧力センサ５１．５２を介
、して、純ガス分配配管１の設定された最低圧力を維持
するために必要とされる開度に制御される。

制御精度に悪影響を及ばず不安定状態を防止するために
、並列接続されている高圧アキュムレータの１つだけが
その都度空にされる。この高圧アキュムレータの圧力が
設定された最低圧力以下に下がると、この高圧アキュム
レータに接続された圧カセン号５３．５４を介して、対
応する高圧流出制御弁４９．５０あるいは同じ流出配管
にある遮断弁４５．４６のいずれかが閉じられる。同時
にここでは図示し°（いない論理回路を介し−ζ、まだ
充填されている次の高圧アキュムレータの高圧流出制御
ブ「ないし遮１４Ｊ１弁が制御される。高圧流出側１ａ
ｌｌｊｔの開度は当該圧力センサ５１．５２によって決
められる。このようにして純ガス分配配管１−１の純ガ
スの以後の供給はその都度別の高圧アキ１ムレータが引
き受ける。各弁の相応したインター　ＩＪ　’７りを介
して、高圧アキュムレータが同時に中間圧縮機１２．１
３を介して充填されないこと、および同時に純ガスを純
ガス分配配管１に供給しないことが保証される。従って
遮断弁４５．４６が開かれている場合および同し流出配
管４３．４４において高圧流出制御弁４９．５０が開か
れている場合、対応する論理制御回路（図示せず）を介
して當に同時にその高圧アキュムレータの流入閉鎖弁５
９．６０が閉しられる。

同じようにして低圧アキュムレータ７．８の両側の弁も
インターロックされているので、純ガスが純ガス分配配
管１から流入配管１７．１８を介して低圧アキュムレー
タに流入する場合に、この低圧アキュムレータが接続配
管１１に組み込まれた中間圧ｌ１ｉｉ機１２．１３を介
して空にされることはない。従って流入制御弁を開ける
場合、同時にその低圧アキュムレータの低圧流出開閉弁
は制御論理回路を介して閉じられる。ここでは遮断弁１
９．２０を低圧流出開閉弁３９．４０と逆向きに制御す
ることもできる。一方の低圧アキュムレータの流入およ
び流出配管と他方の並列接続されたアキュムレータの流
入および流出配管とをこのようにインターロックするご
とによって、流入制御弁２１．２２の制御精度に悪影響
を与える不安定状態は防止される。

純ガス分配配管１内の多量の余剰ガスを調整するために
、この純ガス貫流中間貯蔵設備６においては監視装置に
よって対応する電動制御弁６７が開かれ、増圧圧縮機６
３が起動されることによって、高圧バイパス流入配管６
４が運転される。

これによって名優の余剰ガスは直接高圧アキュムレータ
９．１００１つに入れられる。高圧ノ＼イパス流入配管
６４を介してのこのガスの収容は、低圧アキュムレータ
の１つを介してのガスの収容と交互に、あるいはそれに
加えて行われる。この方式の代わりに、実施例に示され
ているように低圧バイパス流入配管６９が設けられてい
ることによって、多量の余剰ガスを収集することもでき
る。

そごに組め込まれた電動制御弁７０の制御によって、中
間圧縮機１２．１３の出力を相応して決めた場合に、補
助的なガス量を接続配管１１を介して高圧アキュムレー
タ９．１０の１つに送ることができる。多量の余剰ガス
を収容する場合、純ガス分配配管工の高い圧力レベルか
ら圧縮されて低圧アキュムレータ７．８の１つの低い圧
カレヘルから圧縮する必要はないので、高圧バイパス流
入配管６４ないし低圧バイパス流入配管６９の起動は経
済的に行うことができる。

制御技術上から電動制御弁６７．７０を開放すると同時
に常に低圧アキュムレータの流入配管１７、Ｉ８におけ
る遮断弁１９．２０が閉じられるようにされる。各圧縮
機１２．１３の後方の中間冷却器１４．１５を追従投入
し、流入配管１７、】８．６９における補助冷却器３１
．３２．３３を予投入することによって、各アキュムレ
ータ７〜１０のガス温度は許容最大値に制限される。こ
れによってこれらのアキュムレータの貯蔵容けが高めら
れる。低圧アキュムレータに組み込まれた冷却器は、こ
れを設定された温度し・ヘルに維持できる。

【図面の簡単な説明】

図面は並列接続された２つの低圧アキュムレータおよび
並列接続された２つの高圧アキュムレータを持、った純
ガスＭ流中間貯蔵設備の概略構成図である。 １：純ガス分配配管、２：ガス浄化設備、３：燃焼器、
４．５：ガス消費設備、６：純ガス貫流中間貯蔵設備、
７．８：低圧アキュムレータ、９、ｌＯ：高圧アキュム
レータ、１１：接続配管、１２．１３：中間圧縮機、１
４．１５：中間冷却器、Ｉ６：逆止弁、１７．１８：流
入配管、１９．２０：遮断弁、２１．２２：流入制御弁
、２３．２４：逆止弁、２５．２６．２７．２８：圧力
センサ、２９．３０：冷却器、３１．３２：補助冷却器
、３３．３４：流出配管、３５．３６：ｇ断弁、３７．
３８；逆止弁、３９．４０；低圧流出開閉弁、４１．４
２：圧力センサ、４３．４４：流出配管、４５．４６：
遮断弁、　４７．４８：逆止ブｔ、４９．５０：高圧流
出制御弁、　５１．５２．５３．５４：圧カセンザ、５
５．５６：遮１折弁、５７．５８：逆止弁、５９．６０
：流入開閉弁、６１．６２−圧力センサ、６３：増圧圧
縮機、６４：高圧バイパス流入配管、　６５：Ｗ断弁、
６６：逆止ブｔ、６７：電動制御弁、６８：熱交換器、
６（）：低圧バイパス流入配管、７０：電動制御弁、７
１：遮断弁、７２：逆止弁、７３：補助冷却器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１つの高圧アキユムレータと少なくとも
   １つの低圧アキユムレータとを持った純ガス分配配管に
   接続するための純ガス貫流中間貯蔵設備において、低圧
   アキユムレータ（７、８）への流入配管（１７、１８）
   並びに高圧アキユムレータ（９、１０）からの流出配管
   （４３、４４）が純ガス分配配管（１）に接続され、低
   圧アキユムレータを高圧アキユムレータに接続する接続
   配管（１１）に少なくとも１台の増圧圧縮機（１２、１
   ３）が組み込まれ、低圧アキユムレータおよび高圧アキ
   ユムレータの流入配管および流出配管に、圧力センサ（
   ２５〜２８、４１、４２、５１〜５４、６１、６２）を
   介して制御される弁（１９〜２２、３９、４０、４５、
   ４６、４９、５０、５９、６０）が組み込まれているこ
   とを特徴とする純ガス貫流中間貯蔵設備。 ２）低圧アキユムレータ（７、８）の作動圧力が純ガス
   分配配管（１）の最低圧力以下にあることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 ３）高圧アキユムレータ（９、１０）の作動圧力が純ガ
   ス分配配管（１）の最高圧力以上にあることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備
   。 ４）低圧アキユムレータ（７、８）の流入弁（２１、２
   ２）に対する圧力センサ（２５、２６）が純ガス分配配
   管（１）に接続されていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 ５）低圧アキユムレータ（７、８）の流入弁（２１、２
   ２）が調整弁として形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第４項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 ６）純ガス分配配管（１）の圧力が設定最大圧力を越え
   た場合、圧力センサ（２５、２６）が低圧アキユムレー
   タ（７、８）の流入弁（２１、２２）を開くことを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載の純ガス貫流中間貯蔵
   設備。 ７）高圧アキユムレータ（９、１０）の流出弁（４９、
   ５０）に対する圧力センサ（５１、５２）が純ガス分配
   配管（１）に接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 ８）高圧アキユムレータ（９、１０）の流出弁（４９、
   ５０）が調整弁として形成されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第７項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 ９）純ガス分配配管（１）の圧力が設定最低圧力を下回
   った場合、圧力センサ（５１、５２）が高圧アキユムレ
   ータ（９、１０）の流出弁（４９、５０）を開くことを
   特徴とする特許請求の範囲第７項記載の純ガス貫流中間
   貯蔵設備。 １０）高圧アキユムレータ（９、１０）に、これを直接
   純ガス分配配管（１）に接続し少なくとも１台の増圧圧
   縮機（６３）を備えた高圧バイパス流入配管（６４）が
   付設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 １１）純ガス分配配管（１）に接続された低圧バイパス
   流入配管（６９）が、接続配管（１１）にその第１の増
   圧圧縮機（１２）の前の低圧側に直接開口していること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の純ガス貫流中
   間貯蔵設備。 １２）バイパス配管（６４、６９）に遠隔制御可能な調
   整弁（６７、７０）が装備されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１０項又は第１１項記載の純ガス貫流
   中間貯蔵設備。 １３）接続配管（１１）に複数個の増圧圧縮機（１２、
   １３）が直列接続されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 １４）各増圧圧縮機（１２、１３、６３）に、貯蔵温度
   を低下するための熱交換器（１４、１５、６８）が後置
   接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１０
   項又は第１３項記載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 １５）貯蔵温度を低下するための熱交換器（３１、３２
   ）が、純ガス分配配管（１）から低圧アキユムレータ（
   ７、８）に通じている流入配管（１７、１８）に挿入接
   続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の純ガス貫流中間貯蔵設備。 １６）貯蔵温度を低下するための熱交換器（２９、３０
   ）が低圧アキユムレータ（７、８）に組み込まれている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の純ガス貫
   流中間貯蔵設備。 １７）バイパス流入配管に熱交換器（６８、７３）が挿
   入接続されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第１０項および第１１項のいずれかに記載の純ガス
   貫流中間貯蔵設備。 １８）低圧流入バイパス配管（６９）の調整弁（７０）
   が、低圧アキユムレータ（７、８）への流入配管（１７
   、１８）における流入弁の１つとインターロックされて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の純
   ガス貫流中間貯蔵設備。