BOG多级容积型压缩机的运转控制方法

申请号 CN201110397859.7 申请日 2011-12-05 公开(公告)号 CN102562556B 公开(公告)日 2015-04-08
申请人 株式会社神户制钢所; 发明人 高木一; 名仓见治;
摘要 一种为了压缩从 液化 天然气 产生的挥发气体(BOG)而多级地连接容积型压缩部而构成的BOG多级容积型 压缩机 的运转控制方法,其中,进行下述运转控制:令与既定状态吻合时的、该BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的 载荷 与高压级压缩部的载荷的比(载荷比)大于既定状态以外的情况的载荷比。即,能够检测上述BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的吸入 温度 ,令上述既定状态为上述吸入气体的检测温度为预定的设定温度以上的状态。根据该方法,即便低压级侧吸入气体的温度高于定常运转时,也能够防止高压级侧的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)超过允许气体负荷。
权利要求

1.一种挥发气体多级容积型压缩机的运转控制方法,是由多级容积型压缩部连接而成的用于压缩从液化天然气产生的挥发气体的挥发气体多级容积型压缩机的运转控制方法,其中,进行下述运转控制:令与既定状态吻合时的、该挥发气体多级容积型压缩机的低压级压缩部的载荷与高压级压缩部的载荷的比即载荷比大于既定状态以外时的载荷比,所述载荷是借助容量调节装置实现的气体处理量与不令容量调节装置动作时的气体处理量的比的公称值,
构成为能够检测上述挥发气体多级容积型压缩机的低压级压缩部的吸入温度,令上述既定状态为上述吸入温度的检测温度在预定的设定温度以上的状态。
2.一种挥发气体多级容积型压缩机的运转控制方法,是由多级容积型压缩部连接而成的用于压缩从液化天然气产生的挥发气体的挥发气体多级容积型压缩机的运转控制方法,其中,进行下述运转控制:令与既定状态吻合时的、该挥发气体多级容积型压缩机的低压级压缩部的载荷与高压级压缩部的载荷的比即载荷比大于既定状态以外时的载荷比,所述载荷是借助容量调节装置实现的气体处理量与不令容量调节装置动作时的气体处理量的比的公称值,
构成为能够检测上述挥发气体多级容积型压缩机的高压级压缩部的吸入压和排出压力的差压,令上述既定状态为下述状态:从判定上述差压为预先设定的第一设定差压以上起直到判断该差压到达比第一设定差压小的预先设定的第二设定差压的状态。
3.如权利要求1所述的挥发气体多级容积型压缩机的运转控制方法,其特征在于,以令与上述既定状态吻合时的载荷比大于既定状态以外时的载荷比的方式对运转进行控制时,令低压级压缩部的排出气体通过冷却器而供给到高压级压缩部。

说明书全文

BOG多级容积型压缩机的运转控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种将在储藏液化天然气(LNG)的容器内自然气化而发生的挥发气体(Boil off Gas,以下称为BOG)压缩并供给至设备的BOG容积型压缩机的运转控制方法,更详细而言,涉及一种在多级容量型压缩机中能够抑制其高压级侧压缩部的吸入气体与排出气体的差压所导致的负荷(气体负荷)的增大BOG多级容积型压缩机的运转控制方法。

背景技术

[0002] 在LNG基地中,利用BOG压缩机将在LNG储藏容器内自然气化而产生的BOG升压到向发电设备及都市气体设备等的天燃气的送出压,令其与从蒸发器送出的主天然气合流而送出到上述各设备。
[0003] 在上述BOG压缩机中,对BOG进行隔热压缩,所以压缩率高而BOG的温度上升。特别地,在BOG压缩机启动时,从LNG储藏容器导出的BOG的温度上升到接近常温,BOG压缩机的吸入气体温度升温为接近常温的较高温度(例如30℃),若持续进行在该状态下对其压缩的状态,则例如排出压力为0.4MPa时,BOG压缩机的排出气体温度上升到155℃左右,超过了压缩机允许运转温度例如150℃而无法运转。
[0004] 对于用于解决这样的BOG压缩机的问题点的现有技术,以下参照图6进行说明。图6是表示使用了现有技术的运转控制方法的LNG以及BOG的处理设备的构成的图。
[0005] 在该现有技术的BOG多级压缩机38中,具有三向43、冷却器45、温度检测器41、42、以及用于切换上述三向阀43的控制装置46。而且,在该BOG多级压缩机38中,通过切换三向阀43能够切换下述运转方式:利用冷却器45冷却低压级侧压缩部39的排出气体而在温度降低后向高压级侧压缩部40供给的运转方式(运转方式1)、和令低压级侧压缩部39的排出气体不通过冷却器45而向高压级侧压缩部40供给的运转方式(运转方式2)。
[0006] 在上述运转方式1中,能够令高压级侧压缩部40的排出气体温度比上述运转方式2时低。运转方式1在下述情况下进行:在BOG多级压缩机38的启动时低压级侧压缩部39的吸入气体的温度比定常运转时(例如负130℃)高(例如30℃)、高压级侧压缩部40的排出气体温度有可能超过运转允许温度。与之相对,运转方式2在BOG多级压缩机38的定常运转时进行。
[0007] 两运转方式的切换如下地进行。即在利用温度检测器41检测到高压级侧排出气体的温度高于设定温度时,控制装置46切换三向阀43而中止基于运转方式2的运转而开始基于运转方式1的运转。另一方面,在满足表示高压级侧排出气体的温度有可能超过运转允许温度的条件时中止基于运转方式1的运转而开始基于运转方式2的运转。通过以上的运转控制方法,能够防止高压级侧压缩机40的排出气体温度超过运转允许温度(日本特开2002-213366号参照)。
[0008] 即,根据上述现有技术,在高压级侧排出气体的温度有可能超过运转允许温度时,进行利用冷却器45冷却低压级侧排出气体并在温度降低后向高压级侧压缩部40供给的运转(运转方式1),从而能够防止高压级侧排出气体的温度超过运转允许温度。
[0009] 但是,在上述现有技术的BOG多级压缩机38中,在低压级侧压缩部39的吸入气体的温度高于定常运转时,低压级侧压缩部39的排出气体的压力以及高压级侧压缩部40的吸入气体的压力低于定常运转时的各压力。因此,高压级侧压缩部40的吸入气体的压力与排出气体的压力的差(差压)变大,高压级侧压缩部40的气体负荷变大。
[0010] 另外,气体负荷是指由气体的压力产生的力的量。气体负荷施加于压缩机的框体。若高压级侧压缩部40的气体负荷变大,则需要允许该变大的气体负荷的设备,通常也会导致压缩机的大型化。对于这样的气体负荷的增大的对策,在上述现有技术中并没有提及。

发明内容

[0011] 从而,本发明的目的在于提供一种BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,在BOG多级容量型压缩机中,即便低压级侧吸入气体温度比定常运转时高,也能够抑制高压级侧压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大。
[0012] 为了实现上述目的,本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法采用的方式是多级地连接容积型压缩部而成的用于压缩从液化天然气产生的BOG的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,其特征在于,进行下述运转控制:令与既定状态吻合时的、该BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的载荷与高压级压缩部的载荷的比(载荷比)大于既定状态以外时的载荷比。另外,本申请中的“载荷”是“借助容量调节装置实现的气体处理量”与“不令容量调节装置动作时的气体处理量”的比的公称值(“不令容量调节装置动作时的气体处理量”相当于100%载荷的处理量)。
[0013] 根据这样的运转控制方法,在为了压缩BOG而多级连续地构成容积型压缩机而成的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法中,令与既定状态吻合时的、该BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的载荷与高压级压缩部的负荷的比(载荷比)大于既定状态以外时的载荷比地进行运转控制,所以进行载荷比R大的运转即低压级压缩机的压缩比变大,高压级压缩机的压缩比变小,所以相应地高压级侧的气体负荷也降低。由此,即便低压级侧吸入气体为高于定常运转时的温度,也能够抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止高压级侧的气体负荷超过允许气体负荷。
[0014] 在上述本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法中,构成为能够检测上述BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的吸入温度,令上述既定状态为上述吸入温度的检测温度在预定的设定温度以上的状态。
[0015] 根据这样的运转控制方法,构成为能过检测上述BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的吸入温度,令上述既定状态为上述吸入温度的检测温度为预先设定的设定温度以上的状态,因此,与上述相同,即便低压级侧吸入气体为高于定常运转时的温度,也能够抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止高压级侧的气体负荷超过允许气体负荷。
[0016] 此外,在上述本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法中,构成为能够检测上述BOG多级容积型压缩机的高压级压缩部的吸入压力和排出压力的差压,令上述既定状态为下述状态:从判定上述差压为预先设定的第一设定差压以上起直到判断该差压到达比第一设定差压小的预先设定的第二设定差压的状态。
[0017] 根据这样的运转控制方法,构成为能够检测上述BOG多级容积型压缩机的高压级压缩部的吸入压力和排出压力的差压,并令上述既定状态为下述状态:在判定上述差压为预先设定的第一设定差压以上后直到判断该差压到达比第一设定差压小的预先设定的第二设定差压的状态,所以与上述相同,即便低压级侧吸入气体为高于定常运转时的温度,也能够抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止高压级侧的气体负荷超过允许气体负荷。
[0018] 另外,以与高压级侧的气体负荷直接相关的高压级侧的差压为基础确定运转方式,所以即便由于供给目的地的气体需求量的变动而高压级侧的排出气体的压力变动时,也能够可靠地抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止该气体负荷超过允许气体负荷。
[0019] 此外,在上述本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法中,也可以在以令与上述既定状态吻合时的载荷比大于既定状态以外时的载荷比的方式对运转进行控制时,令低压级压缩部的排出气体通过冷却器而供给到高压级压缩部。
[0020] 根据这样的运转控制方法,以令与上述既定状态吻合时的载荷比大于既定状态以外时的载荷比的方式对运转进行控制时,令低压级压缩部的排出气体通过冷却器而供给到高压级压缩部,所以与上述相同,即便低压级侧吸入气体的温度高于定常运转时,也能够抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止高压级侧的气体负荷超过允许气体负荷,并且能够抑制低压级侧的排出气体的温度的上升并且防止高压级侧的排出气体的温度超过允许的上限温度。附图说明
[0021] 图1是应用了本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0022] 图2是表示本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的启动后的BOG温度的经时变化的图。
[0023] 图3是应用了本发明的实施方式2的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0024] 图4是应用了本发明的实施方式3的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0025] 图5是应用了本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0026] 图6是表示应用了现有技术的运转控制方法的LNG以及BOG的处理设备的构成的图。

具体实施方式

[0027] 首先,对于本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,以将往复式压缩机用于BOG多级压缩机的情况为例,参照以下的图1、2进行说明。图1是应用了本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图,图2是表示本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的启动后的BOG温度的经时变化的图。
[0028] 本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机用于对在储藏液化天然气(LNG)1的LNG储藏容器2内自然气化而产生的BOG进行压缩并供给到未图示的设备,是由具有低压级压缩部9和高压级压缩部10的往复式压缩机构成的BOG多级压缩机8。而且,上述低压级压缩部9能够借助由吸入阀调压器9a和头部调压器9b构成的低压级容量调节装置21进行容量调节,上述高压级压缩部10能够借助由吸入阀调压器10a和头部调压器10b构成的高压级容量调节装置22调节容量。
[0029] 另一方面,在液化天然气(LNG)1的LNG储藏容器2上连接LNG取出线3,该线3与LNG4连接,并且连接利用等令LNG蒸发的蒸发器5,气化后的气体的气体移送线6与未图示的例如发电设备的气体涡轮等连接。LNG储藏容器2的顶部与BOG放出线7连接,BOG多级压缩机8与该BOG放出线7连接。
[0030] 而且,BOG多级压缩机8利用一台驱动达11同时地驱动低压级压缩部9和高压级压缩部10。BOG放出线7与低压级压缩部9的吸入侧连接,低压级压缩部9的排出侧与高压级压缩部10的吸入侧利用中间线12连接。此外,BOG多级压缩机8的高压级压缩部10的排出侧的排出线17经由合流部23而与气体移送线6连接。
[0031] LNG储藏容器2中设置有检测该容器2内BOG的气体压力的压力检测器24,其检测值输入到控制装置25。控制装置25以下述方式进行运转控制:在由压力检测器24检测到的容器2内BOG的气压超过设定压时令BOG多级压缩机8进行启动运转,另一方面,在上述容器2内BOG的气压下降到既定值时停止压缩机8。
[0032] 接着,参照图2对于在该设备中实施的本发明的实施方式1的运转控制方法进行说明。在图2中,温度曲线A表示低压级侧吸入气体温度、压力曲线B表示图1的排出线17上的位置P2处的高压级侧的排出气体的压力、压力曲线C表示图1的中间12线上的位置P1处的低压级侧的排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)、气体负荷曲线D表示高压级侧的气体负荷(推压负荷)。
[0033] <运转控制方法(之一)>
[0034] 若BOG多级压缩机8启动,则低压级压缩部9的吸入气体温度(从LNG储藏容器2导出的BOG温度)如图2的温度曲线A所示那样,极短时间内保持大致启动时的值之后慢慢降低。
[0035] 而且,在载荷比(即低压级压缩部的载荷与高压级压缩部的载荷的比率)与定常运转时相同时,高压级侧的吸入气体的压力如图的压力曲线C的点划线所示那样,从启动时的值出发,在非常短的时间(时间s1)中达到比定常运转时的吸入气体的压力P_l3还低的值P_l1。之后,高压级侧的吸入气体的压力按照上述压力曲线C的变化而慢慢上升,在压力P_l3处稳定。
[0036] 另一方面,高压级侧的排出气体的压力如图的压力曲线B所示,从启动时的值出发,在非常短的时间(时间s1)内到达定常运转的压力P_h1,变为稳定状态。与之相伴,载荷比与定常运转时相同时的高压级侧的气体负荷如图2的气体负荷曲线D的点划线所示,从零开始,在非常短的时间内超过高压级侧的允许负荷GL_h而达到高值GL_4。之后,慢慢下降而在气体负荷GL_2附近稳定。
[0037] 此外,在本发明的实施方式1的运转控制方法中,若BOG多级压缩机8启动,则控制装置25在从启动到后述的时间s2期间,以下述方式对低压级容量调节装置21与高压级容量调节装置22进行运转控制:使得的载荷比R比定常运转时大。例如,以低压级侧载荷为100%、高压级侧载荷为75%的方式进行控制。
[0038] 根据这样的运转控制方法,低压级侧的排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)如图2的压力曲线C的实线所示那样地上升,在时间s2时到达压力P_l4。另一方面,高压级侧的排出气体的压力与载荷比与定常运转相同时同样,从启动时的值出发,在非常短的时间(时间s1)之后到达定常运转的压力P_h1,变为稳定状态。然后,气体负荷如图2的压力曲线D的实线所示,在从启动到时间s1的期间上升,在时间s1时到达GL_3。但是,该GL_3被抑制为低于允许气体负荷GL_h的值。此外,在时间s1后,气体负荷下降,在时间s2时到达GL_1。
[0039] 控制装置25对由温度检测器26检测到的低压级侧吸入气体的检测温度、和预先设定的设定温度T1(例如负45℃)进行比较,若比较的结果低压级侧吸入气体的检测温度到达设定温度T1(或者低压级侧吸入气体的检测温度低于设定温度T1),即变为图2中的时间s2,则对低压级容量调节装置21和高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R与定常运转时相同。例如,进行控制使得低压级侧载荷为100%,高压级侧载荷为100%。
[0040] 由此,在时间s2以后,低压级侧的排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)暂时性地下降,与之相伴,排出级侧的气体负荷相反地上升。但是,下降了的低压级侧的排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)在时间s3时到达P_l3则再次转向上升。与之相伴,上升后的排出级侧的气体负荷在到达时间s3后转向下降。之后(时间s3以后),低压级侧排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)进一步慢慢上升而在压力P_l3处达到稳定状态,此外,排出级侧的气体负荷慢慢下降,在气体负荷GL_2处达到稳定状态。
[0041] 以上,根据本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,能够抑制高压级压缩部的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止该气体负荷超过允许气体负荷GL_h。
[0042] <实施例>
[0043] 在此,以下参照图1说明本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的实施例。在多级容积型压缩机的定常运转中,一级侧压缩部9和二级侧压缩部10都在100%的载荷下运转(表1的比较例-1)。在本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机中,例如在启动时,在与上述既定状态吻合时,借助一级侧压缩部9以及二级侧压缩部10的容量调节装置21(吸入阀调压器9a及头部调压器9b等),22(吸入阀调压器10a及头部调压器10b等),一级侧压缩部9在100%的载荷下运转,二级侧压缩部10在75%的载荷下运转。即,启动时的载荷比比定常运转时的载荷比大(参照表1的实施例)。
[0044] 另外,在表1中,为了表示本发明的效果,举出了现有技术的BOG多级容积型压缩机的启动运转状态。一个是一级侧压缩部9、二级侧压缩部10都在100%的载荷下运转的运转方式(表1的比较例-2)。另一个是一级侧压缩部9、二级侧压缩部10都在75%的载荷下运转的运转方式(表1的比较例-3)。比较例-2和比较例-3的两者的载荷比与定常运转时的载荷比相同。
[0045] [表1]
[0046]
[0047] 表2表示表1的各运转方式例的一级侧压缩部9以及二级侧压缩部10的各自的吸入、排出气体压力、一级侧压缩部9、二级侧压缩部10的各自的推压负荷、拉引负荷。如表2的比较例-1所示那样,BOG多级容积型压缩机的定常运转状态下,二级侧的推压负荷为8990kgf左右。但是,在现有技术的BOG多级容积型压缩机的启动运转状态下,如表2的比较例-2、3所示那样,二级侧的推压负荷为超过允许气体负荷的9000kgf的值,具体而言,在比较例2中达到9040kgf,在比较例-3中也达到9020kgf。
[0048] 另一方面,在本发明的实施方式1的BOG多级容积型压缩机的启动运转状态下,如表2的实施例所示那样,二级侧的推压负荷为不超过允许气体负荷的9000kgf的值,具体而言,抑制为8400kgf。这是在实施例中令载荷比大于定常运转时而得到的效果。
[0049] [表2]
[0050]
[0051] 接着,对于本发明的实施方式2的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,以将螺杆式压缩机用作BOG多级压缩机的情况为例,参照图3在以下进行说明。图3是应用了本发明的实施方式2的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0052] 但是,本发明的实施方式2与上述实施方式1不同之处为,BOG多级容积型压缩机的种类和低压级容量调节装置以及高压级容量调节装置的构成不同,除此之外是与上述实施方式1完全相同的构成,所以对于与上述实施方式1相同的部分标注相同的符号而在以下对不同点进行说明。
[0053] 即,上述实施方式1的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法在往复式压缩机构成的BOG多级压缩机8中,低压级压缩部9借助由吸入阀调压器9a和头部调压器9b构成的低压级容量调节装置21进行容量调节,高压级压缩部10借助由吸入阀调压器10a和头部调压器10b构成的高压级容量调节装置22而调节容量。
[0054] 与之相对,图3所示的本实施方式2的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法为,在由螺杆式压缩机构成的BOG多级压缩机18中,低压级压缩部19借助由滑动阀19a构成的低压级容量调节装置进行容量调节,高压级压缩部20借助由滑动阀20a构成的高压级容量调节装置而调节容量。
[0055] 根据这样的本发明的实施方式2的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,与上述实施方式1同样地,能够抑制高压级压缩部20的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止该气体负荷超过允许负荷GL_h。
[0056] 接着,对于本发明的实施方式3的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,以将往复式压缩机用作BOG多级压缩机的情况为例,参照图4在以下进行说明。图4是应用了本发明的实施方式3的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0057] 本发明的实施方式3与上述实施方式1大多的构成是相同的。因此,在图4中,对于与上述实施方式1(图1)相同的部件标注相同的符号,省略其说明。另外,本发明的实施方式3与上述实施方式1不同之处在于,后者能够检测低压级侧的吸入气体的温度而在BOG放出线7中具有温度检测器26,与之相对,前者具有差压计27而能够检测出中间线12上的位置P1处的低压级侧的排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)与排出线17上的位置P2处的高压级侧的排出气体的压力的差压ΔP。以下,以该不同点为中心进行说明。
[0058] 即,上述实施方式1的BOG多级容积型压缩机8的运转控制方法中,借助夹装于BOG放出线7的温度检测器26而检测低压级侧吸入气体的温度,并且借助运转控制方法(之一)进行运转控制,与之相对,图4所示的本实施方式3的BOG多级容积型压缩机8的运转控制方法构成为利用差压计27而检测出低压级侧排出气体的压力(高压级侧的吸入气体的压力)和高压级侧的排出气体的压力的差压ΔP,并且借助后述的运转控制方法(之二)来进行运转控制。
[0059] <运转控制方法(之二)>
[0060] 在该运转控制方法(之二)中,若BOG多级压缩机8启动,控制装置25比较由差压计27检测出的差压ΔP与预先设定于该控制装置25内的第一设定差压ΔP1。而且,控制装置25若差压计27检测出的差压ΔP大于第一差压ΔP1,则对低压级容量调节装置21与高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R大于定常运转时。
[0061] 例如,进行控制使得低压级侧载荷为100%,高压级侧载荷为75%。由此,高压级侧的气体负荷抑制为低于允许气体负荷GL_h的值。
[0062] 进而,控制装置25比较由差压计27检测出的差压ΔP与第二设定差压ΔP2,若比较结果为由差压计27检测出的差压ΔP小于第二差压ΔP2,则对低压级容量调节装置21和高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R与定常运转时相同。例如设定为低压级侧载荷为100%,高压级侧载荷为100%。另外,第二设定差压ΔP2预先设定为小于第一设定差压ΔP1的值。
[0063] 这样,根据本发明的实施方式3的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,以与高压级侧的气体负荷直接相关的高压级侧的差压ΔP为基础确定运转方式,所以即便在由于供给目的地的气体需求量变动而高压级侧的排出气体的压力发生变动的情况下,也能够可靠地抑制高压级压缩部10的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止该气体负荷超过允许气体负荷GL_h。
[0064] 接着,对于本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,以将往复式压缩机用作BOG多级压缩机的情况为例,参照图5在以下进行说明。图5是应用了本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的LNG以及BOG处理设备的系统图。
[0065] 本发明的实施方式4与上述实施方式1大多的构成是相同的。因此,在图4中,对于与上述实施方式1(图1)相同的部件标注相同的符号,省略其说明。以下,以与上述实施方式1不同之处为中心说明本发明的实施方式4。
[0066] 在本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机中,在其中间线12的中途连接三向阀13。该三向阀13具有出口侧与中间线12连接的切换端口13a、和与旁通线14连接的切换端口13b。旁通线14与冷却器15连接,其下游侧与中间线12连接。冷却器15具有海水等的冷却水通过的冷却管16。此外,三向阀13的切换端口13a、13b由控制阀28进行切换,该控制阀28由控制装置25控制开闭。
[0067] <运转控制方法(之三)>
[0068] 在该运转控制方法(之三)中,若BOG多级压缩机8启动,控制装置25比较由温度检测器26检测出的低压级侧吸入气体的检测温度与预先设定的设定温度T1(例如负45℃),比较结果,在该温度高于设定温度T1时,开闭控制控制阀28而令三向阀13的出口端口为切换端口13b。与此同时,对低压级容量调节装置21与高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R大于定常运转时。例如,进行控制使得低压级侧载荷为100%,高压级侧载荷为75%。
[0069] 来自BOG放出线7的BOG由低压级压缩部9压缩,利用三向阀13的切换端口13b而从中间线12分支而流入旁通阀14,在由冷却器15冷却后,合流入中间线12而进入高压级压缩部10,在此被压缩后,从排出线17经由合流部23而与气体移送线6的天然气一起供给至设备。
[0070] 而且,之后,控制装置25在从低压级压缩部9的排出气体的温度下降到设定温度T1以下时,开闭控制控制阀22而将三向阀13的出口端口切换为切换端口13a,由此从低压级压缩部9排出的气体从中间线12直接地供给至高压级压缩部10。与此同时,对低压级容量调节装置21与高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R与定常运转时相同。例如,控制使得低压级侧载荷为100%,高压级侧载荷为100%。
[0071] 根据该本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,也能够抑制高压级压缩部10的吸入气体与排出气体的差压导致的负荷(气体负荷)的增大,能够防止该气体负荷超过允许气体负荷GL_h。另外,若对低压级容量调节装置21和高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R大于定常运转时,则代替高压级侧的气体负荷减轻而低压级侧的气体负荷增加,低压级侧的排出气体的温度上升。
[0072] 但是,由于对低压级容量调节装置21和高压级容量调节装置22进行运转控制使得载荷比R大于定常运转时的同时,进行运转控制使得由低压级压缩部9压缩了的BOG流向旁通线14而利用冷却器15冷却后再合流于中间线12而进入高压级压缩部10,所以能够抑制低压级侧的排出气体的温度的上升。从而,高压级侧的排出气体的温度不会超过允许的上限温度。
[0073] <实施例>
[0074] 在此,以下参照图5说明本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法的实施例。在多级容积型压缩机的定常运转中,一级侧压缩部9和二级侧压缩部10都在100%的载荷下运转(表3的比较例-4)。在本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机中,例如在启动时,在与上述既定状态吻合时,借助一级侧压缩部9以及二级侧压缩部10的容量调节装置21(吸入阀调压器9a及头部调压器9b等),22(吸入阀调压器10a及头部调压器10b等),一级侧压缩部9在100%的载荷下运转,二级侧压缩部10在75%的载荷下运转。即,启动时的载荷比比定常运转时的载荷比大(参照表3的实施例)。
[0075] 另外,在表3中,为了表示本发明的效果,举出了现有技术的BOG多级容积型压缩机的启动运转状态。一个是一级侧压缩部9、二级侧压缩部10都在100%的载荷下运转的运转方式(表1的比较例-5)。另一个是一级侧压缩部9、二级侧压缩部10都在75%的载荷下运转的运转方式(表1的比较例-6)。比较例-5和比较例-6的两者的载荷比都与定常运转时的载荷比相同。
[0076] [表3]
[0077]
[0078] 表4表示表1的各运转方式例的一级侧压缩部9、二级侧压缩部10的各自的吸入、排出气体压力、一级侧压缩部、二级侧压缩部10的各自的推压负荷、拉引负荷。如表3的比较例-4所示那样,BOG多级容积型压缩机的定常运转状态下,二级侧的推压负荷为8490kgf左右。但是,在启动时的载荷比与定常运转时的载荷比相同的情况下,如表4的比较例-5、6所示那样,二级侧的推压负荷达到9230kfg(比较例-4的1.09倍)、8970kfg(比较例-4的1.06倍)。
[0079] 另一方面,在本发明的实施方式4的BOG多级容积型压缩机的启动运转状态下,如表4的实施例所示那样,二级侧的推压负荷被抑制为8540kgf(比较例4的1.01倍)。此外,在实施例中,这是由于载荷比大于定常运转时、以及进行运转控制使得在低压级压缩部9中被压缩了的BOG向旁通线14流入而被冷却器15冷却后合流于中间线12而进入高压级压缩部10而得到的效果。
[0080] [表4]
[0081]
[0082] 如以上说明的那样,根据本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法,进行运转控制使得与既定状态吻合时的该BOG多级容积型压缩机的低压级压缩部的载荷相对于高压级压缩部的载荷的比率(载荷比)R大于既定状态以外时的载荷比,所以进行载荷比R大的运转即低压级压缩部的压缩比变大,高压级压缩部的压缩比变小,所以相应地,高压级侧的气体负荷也境地。由此,即便是低压级侧吸入气体的温度高于定常运转时,也能够防止高压级侧的气体负荷超过允许气体负荷。
[0083] 另外,在上述实施方式中,本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法中,以往复式压缩机以及螺杆式压缩机为例,此外,容量调节装置以吸入阀调压器、头部调压器以及滑动阀为例进行了说明,但是本发明不限定于这些,本发明的BOG多级容积型压缩机的运转控制方法能够应用于各种容积型压缩机以及具有各种构成的容量调节装置的BOG容积型压缩机。
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