ＬＮＧポンプ制御システム
【課題】 新しく導入したＬＮＧポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行う。
【解決手段】 ＬＮＧタンク１００からＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システム１であって、ＬＮＧタンク１００の液位を測定する液位計１１と、ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力計１１１と、ＬＮＧの吸込温度を測定する温度計１１２と、液位と、吐出圧力と、吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定タスク１２と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】 ＬＮＧタンク１００からＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システム１であって、ＬＮＧタンク１００の液位を測定する液位計１１と、ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力計１１１と、ＬＮＧの吸込温度を測定する温度計１１２と、液位と、吐出圧力と、吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定タスク１２と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＮＧタンクに貯蔵されているＬＮＧをポンプによってＬＮＧタンク外に吐出させるＬＮＧポンプ制御システムに関し、とくにポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことが可能なＬＮＧポンプ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば火力発電所においては、燃料のＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）をＬＮＧタンクに貯蔵し、必要量をポンプによってタンク外に払い出し（吐出）している。ポンプは、消費先の使用量の増減や、ＬＮＧタンク内のＬＮＧの液位（液面レベル）の低下によって、運転台数を増減させたり、切り替えたりする必要がある。このようにＬＮＧポンプの運転台数の増加や切り替えを行った運転開始直後は、ＬＮＧの気化の影響によって外部に吐出されるＬＮＧの流量を正確に制御することができないため、従来では、図６に示すように、ポンプの運転開始から所定時間（Ｔ１秒）経過後から運転台数として認識することで、流量の管理を行っていた。
【０００３】
従来から、複数の貯槽から並列運転でＬＮＧを払い出す貯槽繰り制御方法及びそのシステムに関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、貯槽に複数台のポンプと流量計と液位検出計とが備えられており、複数の貯槽の中で液位の高い順にポンプの運転台数と起動順位を優先させて運転するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図６に示すように、所定時間経過後から運転台数として管理する場合であっても、ポンプ内でＬＮＧが気化してしまった場合は、正確な流量制御をすることができず、払出量（吐出量）が変動してしまうおそれがある。また、ポンプ内でＬＮＧが気化するのを防止するために、ポンプを定期的に循環運転する方法があるが、周囲の環境や必要な時にすぐに循環運転できない可能性があり、問題が残る。
【０００６】
特許文献１に記載された技術は、複数の貯槽から並列運転でＬＮＧを払出す場合に、全体で効率の良い運転ができるものであるが、ポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことは難しい。
【０００７】
そこで、この発明は、ポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことが可能なＬＮＧポンプ制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システムであって、ＬＮＧタンクの液位を測定する液位測定手段と、前記ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力測定手段と、前記ＬＮＧの吸込温度を測定する温度測定手段と、前記液位測定手段で測定した液位と、前記圧力測定手段で測定した吐出圧力と、前記温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とするＬＮＧポンプ制御システムである。
【０００９】
この発明によれば、液位測定手段で測定した液位と、圧力測定手段で測定した吐出圧力と、温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のＬＮＧポンプ制御システムにおいて、前記判定手段によって、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合に、前記ＬＮＧポンプに配設された前記ＬＮＧを吐出する吐出弁を開操作する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御方法であって、ＬＮＧタンクの液位を測定し、前記ＬＮＧの吐出圧力を測定し、前記ＬＮＧの吸込温度を測定し、測定した液位と、測定した吐出圧力と、測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する、ことを特徴とするＬＮＧポンプ制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１または請求項３に記載の発明によれば、液位測定手段で測定した液位と、圧力測定手段で測定した吐出圧力と、温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定することができる。つまり、ＬＮＧポンプの運転者の熟練度によらず、吐出したＬＮＧが気化せず、かつ、ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上となるように、ＬＮＧポンプの流量を適切・安定に制御することができる。このため、ＬＮＧポンプの増設や、切替などによる流量変動を防止することができるため、ＬＮＧの吐出量を正確に制御することにより、ＬＮＧポンプ制御の信頼性を向上し、ＬＮＧ供給の信頼性を向上することができる。
【００１３】
また、ＬＮＧの吸込温度にもとづいて制御することによって、ＬＮＧポンプ内において、ＬＮＧが気化してしまった場合であっても、液化の有無を判断して高精度な制御を行うことができる。
【００１４】
さらにまた、ＬＮＧタンクの液位にもとづいて制御することによって、液位が低い場合であっても高精度な制御を行うことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合には、吐出弁を開操作するので、吐出弁を開けるまでにタイムラグが生じないため、ＬＮＧポンプの循環運転をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係るＬＮＧポンプ制御システムの概略構成ブロック図である。
【図２】複数のＬＮＧタンクで構成されるＬＮＧ供給ラインを示す概略構成図である。
【図３】図１のＬＮＧタンクを示す概略構成図である。
【図４】図１のＬＮＧポンプ制御システムの判定タスクによる処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の判定タスクの判定条件を示すチャート図である。
【図６】従来のＬＮＧポンプの制御における判定条件を示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
図1ないし図５は、この発明の実施の形態を示している。ＬＮＧポンプ制御システム１は、ＬＮＧタンクからＬＮＧポンプを介したＬＮＧの払い出しを制御するシステムであり、図１に示すように、主として、複数のＬＮＧポンプ１１０・・・と、液位測定手段としての液位計１１と、判定手段としての判定タスク１２と、記憶部１３およびこれらの制御を行う制御部１４とを備えている。このＬＮＧポンプ制御システム１はＬＮＧポンプ監視制御サーバ（図示略）に備えられている。
【００１９】
ここで、ＬＮＧ供給ラインは、図２に示すように、複数のＬＮＧタンク１００〜７００によって構成され、各ＬＮＧタンク１００〜７００は、ＬＮＧポンプ制御システム１を備えている。ＬＮＧは、輸送用のＬＮＧ船（図示略）から、パイプラインＱ、Ｑ１００〜Ｑ７００を介して、各ＬＮＧタンク１００〜７００に搬送され、貯蔵される。また、各ＬＮＧタンク１００〜７００には、ＬＮＧを吐出する複数のＬＮＧポンプが備えられている。そして、各ＬＮＧタンク１００〜７００に貯蔵されたＬＮＧは、ＬＮＧポンプ、パイプラインＰ１００〜Ｐ７００、Ｐを介して供給先の火力発電所などに払い出しされる。この実施の形態では、図３に示すように、ＬＮＧタンク１００に３台のＬＮＧポンプ１１０、１２０、１３０が配設されている場合を一例とし、ＬＮＧポンプ１１０が運転停止中で、ＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であり、運転台数を増加させるためにＬＮＧポンプ１１０を運転開始して新しく導入するものとする。以下の説明は、主としてＬＮＧポンプ１１０について説明し、ＬＮＧポンプ１２０、１３０は、ＬＮＧポンプ１１０と同等に構成されている。
【００２０】
ＬＮＧポンプ１１０には、図１、図３に示すように、主として、圧力測定手段としての圧力計１１１と、温度測定手段としての温度計１１２と、吐出弁１１３とを有している。ここで、ＬＮＧポンプの定格の吐出量（定格流量）は、複数台が同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。そして、運転されているＬＮＧポンプの定格流量の合計が、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量となる。つまり、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量を増減させるためには、各ＬＮＧポンプの定格流量にもとづいて運転台数を増減させたり、運転するＬＮＧポンプを切り替えたりすることで調節すればよい。
【００２１】
圧力計１１１は、ＬＮＧポンプ１１０内に配設され、ＬＮＧポンプ１１０におけるＬＮＧの出口側（吐出側）の圧力、すなわち、ＬＮＧの吐出圧力を測定して後述する制御部１４に伝送するものである。
【００２２】
温度計１１２は、ＬＮＧポンプ１１０内に配設され、ＬＮＧポンプ１１０におけるＬＮＧの温度、すなわち、ＬＮＧの吸込温度を測定して後述する制御部１４に伝送するものである。
【００２３】
ＬＮＧを吐出するための吐出弁１１３は、三方弁で構成され、ＬＮＧポンプ側から流入するＬＮＧを、パイプラインＰ１００、Ｐ側に吐出、または、ＬＮＧタンク１００に吐出（循環）するようになっている。吐出弁１１３は、ＬＮＧポンプ１１０が運転開始すると、ＬＮＧタンク１００との間で流路を形成するように開放されて、ＬＮＧポンプ１１０が循環運転を開始する。また、吐出弁１１３をパイプラインＰ１００側に開放すると、常に一定の流量（定格流量）のＬＮＧをパイプラインＰ１００に吐出するようになっている。この吐出弁１１３は、後述の判定タスク１２で流量制御が開始可能であると判定した場合に、パイプラインＰ１００、Ｐ側に吐出する流路を形成するように制御される。また、吐出弁１１３は、ＬＮＧポンプ１１０の循環運転時は、ＬＮＧタンク１００に吐出する流路を形成するように制御される。この吐出弁１１３は、後述する制御部１４からの制御信号によって、流路の切り替えが行われるようになっている。
【００２４】
液位計１１は、ＬＮＧタンク１００内に配設され、ＬＮＧタンク１００に貯蔵されているＬＮＧの液位、すなわち、ＬＮＧタンク１００の液位を測定して制御部１４に伝送するものである。
【００２５】
判定タスク１２は、液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、新しく導入したＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する機能を有するプログラム、タスクである。この判定タスク１２は、増設したり、切り替えたりして新しく導入されたＬＮＧポンプ１１０が運転開始すると、制御部１４によって起動される。
【００２６】
記憶部１３は、制御部１４に伝送された液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とを記憶したり、判定タスク１２を記憶したりしている。
【００２７】
制御部１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成され、判定タスク１２を起動したり、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３に対して、流路の切り替える制御信号を送信可能となっている。
【００２８】
次に、このような構成のＬＮＧポンプ制御システム１におけるＬＮＧポンプ制御方法および作用について説明する。ここでは、ＬＮＧの供給先である火力発電所において、発電量を増加するために、ＬＮＧの供給量を増加させるものとする。当該火力発電所に払い出し可能なＬＮＧは、図２に示すＬＮＧタンク１００〜７００の７つのタンクに貯蔵されている。この実施の形態では、ＬＮＧタンク１００からＬＮＧを払い出しすることとし、ＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であるものとする。
【００２９】
まず、ＬＮＧタンク１００の払い出し量を増加させるために、ＬＮＧポンプ１１０の運転を開始してＬＮＧポンプの運転台数を２台から３台に増やす。そして、ＬＮＧポンプ１１０が循環運転を開始するとともに、制御部１４によって判定タスク１２が起動される。このとき、ＬＮＧタンク１００に設置された液位計１１によって測定されたＬＮＧの液位と、ＬＮＧポンプ１１０に設置された圧力計１１１によって測定された吐出圧力と、温度計１１２によって測定された吸込温度とが、制御部１４に随時伝送される。
【００３０】
そして、判定タスク１２は、図４に示すように、ステップＳ１において、ＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能か否かを判定する。
【００３１】
ここで、流量制御が開始可能か否かは、次の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）のいずれかを満たす場合に流量制御が開始可能である（「ＹＥＳ」）と判定する。
【００３２】
（Ａ）に該当する場合は、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中で（Ａ−１）、かつ、ＬＮＧポンプ１１０の起動（運転開始）からＴ１秒が経過している（Ａ−２）、場合である。この場合は、他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であり、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されて気化しないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位（タンクレベル）にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する必要がない。また、（Ａ−１）では、他のＬＮＧポンプが複数備えられている場合は、いずれか１台が運転されていればよく、ここでは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０のいずれか一方が運転されていればよい。さらにまた、Ｔ１秒は、数１０秒程度、例えば２０秒に設定されている。
【００３３】
（Ｂ）に該当する場合は、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が停止中で（Ｂ−１）、ＬＮＧポンプ１１０の起動からＴ１秒が経過し（Ｂ−２）、ＬＮＧポンプ１１０の温度計１１２で測定した吸込温度が所定値以下ではなく、すなわち、所定値より高く（Ｂ−３）、ＬＮＧタンク１００の液位計１１で測定した液位が所定値以上である（Ｂ−４）、場合である。この場合は、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されていないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する。ここでは、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度が所定値より高いため、循環させて温度が下がるのを待つ必要がある。
【００３４】
（Ｄ）に該当する場合は、ＬＮＧポンプ１１０の起動からＴ２秒が経過し（Ｃ−１）、ＬＮＧポンプ１１０の圧力計１１１で測定した吐出圧力が正常、すなわち、所定値の範囲内である（Ｃ−２）、場合（（Ｃ）に該当する場合）であって、さらに、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が停止中で（Ｄ−１）、ＬＮＧタンク１００の液位計１１で測定した液位が所定値以上ではなく、すなわち、所定値より低く（Ｄ−２）、ＬＮＧポンプ１１０の温度計１１２で測定した吸込温度が所定値以下で（Ｄ−３）、ＬＮＧポンプ１１０の起動からさらにＴ３秒が経過している（Ｄ−４）、場合である。この場合は、（Ｂ）の場合と同様に、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されていないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する。ここでは、ＬＮＧタンクの液位が所定値より低く、さらに、吐出圧力が変動している（正常ではない）ため、圧力が安定するのを待つ必要がある。また、Ｔ２秒は、数分程度、例えば１分に設定され、Ｔ３秒は、数１０秒程度、例えば３０秒に設定されている。
【００３５】
このように（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）のいずれかを満たす場合に、ＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能であると判定する。
【００３６】
そして、ステップＳ１でＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能であると判定した場合（「ＹＥＳ」の場合）は、ステップＳ２に進んで、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３に対してパイプラインＰ１００側の流路を形成するように制御信号を送信して、このタスクの処理を終了する。これにより、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３が操作され、ＬＮＧを正確に流量制御して吐出することができる。
【００３７】
また、ステップＳ１でＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始不可であると判定した場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ３に進んで、当該ＬＮＧポンプ１１０の循環運転を継続する。
【００３８】
このようにして、ＬＮＧポンプ１１０を新しく導入した場合には、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上である場合に、当該ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３がＰ１００側に開放されて、流量制御が開始される。つまり、ＬＮＧタンク１００に新しく導入したＬＮＧポンプ１１０の運転開始直後であっても、流量制御を正確に行うことが可能である。つまり、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３がＰ１００側に開放された直後から正確な流量制御を行うことができるため、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量を正確に制御することができる。また、ＬＮＧポンプ１２０またはＬＮＧポンプ１３０が新しく導入された場合であっても、同様に判定タスク１２が起動されて、ＬＮＧポンプ１２０またはＬＮＧポンプ１３０の流量制御を適切に行うことができる。
【００３９】
以上のように、このＬＮＧポンプ制御システム１によれば、液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定することができる。つまり、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の運転者の熟練度によらず、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の流量を安定して制御することができる。このため、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の増設や、切替などによる流量変動を防止することができるので、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の制御の信頼性が向上し、ＬＮＧ供給の信頼性を向上することができる。
【００４０】
また、ＬＮＧの吸込温度にもとづいて制御することによって、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０内において、ＬＮＧが気化してしまった場合であっても、液化の有無を判断して高精度な制御を行うことができる。
【００４１】
また、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて制御することによって、液位が低い場合であっても高精度な制御を行うことができる。
【００４２】
さらにまた、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であると判定された場合には、吐出弁１１３がＰ１００側の流路を形成するように操作されるので、吐出弁１１３を操作するまでにタイムラグが生じないため、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の循環運転をより短縮することができる。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、ＬＮＧタンク１１０に、３台のＬＮＧポンプ１１０、１２０、１３０が備えられているものとしたが、ＬＮＧポンプの台数はこれに限定されるものではないことはもちろんである。また、上記の実施の形態では、ＬＮＧポンプの運転台数を２台から３台に増やす場合について説明したが、運転台数を変えずにＬＮＧポンプを切り替える場合であっても同様に適切な流量制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ ＬＮＧポンプ制御システム
１１ 液位計（液位測定手段）
１２ 判定タスク（判定手段）
１４ 制御部
１００ ＬＮＧタンク
１１０、１２０、１３０ ＬＮＧポンプ
１１１ 圧力計（圧力測定手段）
１１２ 温度計（温度測定手段）
１１３ 吐出弁
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＬＮＧタンクに貯蔵されているＬＮＧをポンプによってＬＮＧタンク外に吐出させるＬＮＧポンプ制御システムに関し、とくにポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことが可能なＬＮＧポンプ制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば火力発電所においては、燃料のＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）をＬＮＧタンクに貯蔵し、必要量をポンプによってタンク外に払い出し（吐出）している。ポンプは、消費先の使用量の増減や、ＬＮＧタンク内のＬＮＧの液位（液面レベル）の低下によって、運転台数を増減させたり、切り替えたりする必要がある。このようにＬＮＧポンプの運転台数の増加や切り替えを行った運転開始直後は、ＬＮＧの気化の影響によって外部に吐出されるＬＮＧの流量を正確に制御することができないため、従来では、図６に示すように、ポンプの運転開始から所定時間（Ｔ１秒）経過後から運転台数として認識することで、流量の管理を行っていた。
【０００３】
従来から、複数の貯槽から並列運転でＬＮＧを払い出す貯槽繰り制御方法及びそのシステムに関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、貯槽に複数台のポンプと流量計と液位検出計とが備えられており、複数の貯槽の中で液位の高い順にポンプの運転台数と起動順位を優先させて運転するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０７８００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、図６に示すように、所定時間経過後から運転台数として管理する場合であっても、ポンプ内でＬＮＧが気化してしまった場合は、正確な流量制御をすることができず、払出量（吐出量）が変動してしまうおそれがある。また、ポンプ内でＬＮＧが気化するのを防止するために、ポンプを定期的に循環運転する方法があるが、周囲の環境や必要な時にすぐに循環運転できない可能性があり、問題が残る。
【０００６】
特許文献１に記載された技術は、複数の貯槽から並列運転でＬＮＧを払出す場合に、全体で効率の良い運転ができるものであるが、ポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことは難しい。
【０００７】
そこで、この発明は、ポンプの運転開始直後の流量制御を正確に行うことが可能なＬＮＧポンプ制御システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システムであって、ＬＮＧタンクの液位を測定する液位測定手段と、前記ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力測定手段と、前記ＬＮＧの吸込温度を測定する温度測定手段と、前記液位測定手段で測定した液位と、前記圧力測定手段で測定した吐出圧力と、前記温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、を備えることを特徴とするＬＮＧポンプ制御システムである。
【０００９】
この発明によれば、液位測定手段で測定した液位と、圧力測定手段で測定した吐出圧力と、温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のＬＮＧポンプ制御システムにおいて、前記判定手段によって、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合に、前記ＬＮＧポンプに配設された前記ＬＮＧを吐出する吐出弁を開操作する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御方法であって、ＬＮＧタンクの液位を測定し、前記ＬＮＧの吐出圧力を測定し、前記ＬＮＧの吸込温度を測定し、測定した液位と、測定した吐出圧力と、測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する、ことを特徴とするＬＮＧポンプ制御方法である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１または請求項３に記載の発明によれば、液位測定手段で測定した液位と、圧力測定手段で測定した吐出圧力と、温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定することができる。つまり、ＬＮＧポンプの運転者の熟練度によらず、吐出したＬＮＧが気化せず、かつ、ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上となるように、ＬＮＧポンプの流量を適切・安定に制御することができる。このため、ＬＮＧポンプの増設や、切替などによる流量変動を防止することができるため、ＬＮＧの吐出量を正確に制御することにより、ＬＮＧポンプ制御の信頼性を向上し、ＬＮＧ供給の信頼性を向上することができる。
【００１３】
また、ＬＮＧの吸込温度にもとづいて制御することによって、ＬＮＧポンプ内において、ＬＮＧが気化してしまった場合であっても、液化の有無を判断して高精度な制御を行うことができる。
【００１４】
さらにまた、ＬＮＧタンクの液位にもとづいて制御することによって、液位が低い場合であっても高精度な制御を行うことができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合には、吐出弁を開操作するので、吐出弁を開けるまでにタイムラグが生じないため、ＬＮＧポンプの循環運転をより短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態に係るＬＮＧポンプ制御システムの概略構成ブロック図である。
【図２】複数のＬＮＧタンクで構成されるＬＮＧ供給ラインを示す概略構成図である。
【図３】図１のＬＮＧタンクを示す概略構成図である。
【図４】図１のＬＮＧポンプ制御システムの判定タスクによる処理を示すフローチャートである。
【図５】図４の判定タスクの判定条件を示すチャート図である。
【図６】従来のＬＮＧポンプの制御における判定条件を示すチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
図1ないし図５は、この発明の実施の形態を示している。ＬＮＧポンプ制御システム１は、ＬＮＧタンクからＬＮＧポンプを介したＬＮＧの払い出しを制御するシステムであり、図１に示すように、主として、複数のＬＮＧポンプ１１０・・・と、液位測定手段としての液位計１１と、判定手段としての判定タスク１２と、記憶部１３およびこれらの制御を行う制御部１４とを備えている。このＬＮＧポンプ制御システム１はＬＮＧポンプ監視制御サーバ（図示略）に備えられている。
【００１９】
ここで、ＬＮＧ供給ラインは、図２に示すように、複数のＬＮＧタンク１００〜７００によって構成され、各ＬＮＧタンク１００〜７００は、ＬＮＧポンプ制御システム１を備えている。ＬＮＧは、輸送用のＬＮＧ船（図示略）から、パイプラインＱ、Ｑ１００〜Ｑ７００を介して、各ＬＮＧタンク１００〜７００に搬送され、貯蔵される。また、各ＬＮＧタンク１００〜７００には、ＬＮＧを吐出する複数のＬＮＧポンプが備えられている。そして、各ＬＮＧタンク１００〜７００に貯蔵されたＬＮＧは、ＬＮＧポンプ、パイプラインＰ１００〜Ｐ７００、Ｐを介して供給先の火力発電所などに払い出しされる。この実施の形態では、図３に示すように、ＬＮＧタンク１００に３台のＬＮＧポンプ１１０、１２０、１３０が配設されている場合を一例とし、ＬＮＧポンプ１１０が運転停止中で、ＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であり、運転台数を増加させるためにＬＮＧポンプ１１０を運転開始して新しく導入するものとする。以下の説明は、主としてＬＮＧポンプ１１０について説明し、ＬＮＧポンプ１２０、１３０は、ＬＮＧポンプ１１０と同等に構成されている。
【００２０】
ＬＮＧポンプ１１０には、図１、図３に示すように、主として、圧力測定手段としての圧力計１１１と、温度測定手段としての温度計１１２と、吐出弁１１３とを有している。ここで、ＬＮＧポンプの定格の吐出量（定格流量）は、複数台が同一であっても、それぞれ異なっていてもよい。そして、運転されているＬＮＧポンプの定格流量の合計が、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量となる。つまり、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量を増減させるためには、各ＬＮＧポンプの定格流量にもとづいて運転台数を増減させたり、運転するＬＮＧポンプを切り替えたりすることで調節すればよい。
【００２１】
圧力計１１１は、ＬＮＧポンプ１１０内に配設され、ＬＮＧポンプ１１０におけるＬＮＧの出口側（吐出側）の圧力、すなわち、ＬＮＧの吐出圧力を測定して後述する制御部１４に伝送するものである。
【００２２】
温度計１１２は、ＬＮＧポンプ１１０内に配設され、ＬＮＧポンプ１１０におけるＬＮＧの温度、すなわち、ＬＮＧの吸込温度を測定して後述する制御部１４に伝送するものである。
【００２３】
ＬＮＧを吐出するための吐出弁１１３は、三方弁で構成され、ＬＮＧポンプ側から流入するＬＮＧを、パイプラインＰ１００、Ｐ側に吐出、または、ＬＮＧタンク１００に吐出（循環）するようになっている。吐出弁１１３は、ＬＮＧポンプ１１０が運転開始すると、ＬＮＧタンク１００との間で流路を形成するように開放されて、ＬＮＧポンプ１１０が循環運転を開始する。また、吐出弁１１３をパイプラインＰ１００側に開放すると、常に一定の流量（定格流量）のＬＮＧをパイプラインＰ１００に吐出するようになっている。この吐出弁１１３は、後述の判定タスク１２で流量制御が開始可能であると判定した場合に、パイプラインＰ１００、Ｐ側に吐出する流路を形成するように制御される。また、吐出弁１１３は、ＬＮＧポンプ１１０の循環運転時は、ＬＮＧタンク１００に吐出する流路を形成するように制御される。この吐出弁１１３は、後述する制御部１４からの制御信号によって、流路の切り替えが行われるようになっている。
【００２４】
液位計１１は、ＬＮＧタンク１００内に配設され、ＬＮＧタンク１００に貯蔵されているＬＮＧの液位、すなわち、ＬＮＧタンク１００の液位を測定して制御部１４に伝送するものである。
【００２５】
判定タスク１２は、液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、新しく導入したＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する機能を有するプログラム、タスクである。この判定タスク１２は、増設したり、切り替えたりして新しく導入されたＬＮＧポンプ１１０が運転開始すると、制御部１４によって起動される。
【００２６】
記憶部１３は、制御部１４に伝送された液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とを記憶したり、判定タスク１２を記憶したりしている。
【００２７】
制御部１４は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成され、判定タスク１２を起動したり、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３に対して、流路の切り替える制御信号を送信可能となっている。
【００２８】
次に、このような構成のＬＮＧポンプ制御システム１におけるＬＮＧポンプ制御方法および作用について説明する。ここでは、ＬＮＧの供給先である火力発電所において、発電量を増加するために、ＬＮＧの供給量を増加させるものとする。当該火力発電所に払い出し可能なＬＮＧは、図２に示すＬＮＧタンク１００〜７００の７つのタンクに貯蔵されている。この実施の形態では、ＬＮＧタンク１００からＬＮＧを払い出しすることとし、ＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であるものとする。
【００２９】
まず、ＬＮＧタンク１００の払い出し量を増加させるために、ＬＮＧポンプ１１０の運転を開始してＬＮＧポンプの運転台数を２台から３台に増やす。そして、ＬＮＧポンプ１１０が循環運転を開始するとともに、制御部１４によって判定タスク１２が起動される。このとき、ＬＮＧタンク１００に設置された液位計１１によって測定されたＬＮＧの液位と、ＬＮＧポンプ１１０に設置された圧力計１１１によって測定された吐出圧力と、温度計１１２によって測定された吸込温度とが、制御部１４に随時伝送される。
【００３０】
そして、判定タスク１２は、図４に示すように、ステップＳ１において、ＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能か否かを判定する。
【００３１】
ここで、流量制御が開始可能か否かは、次の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）のいずれかを満たす場合に流量制御が開始可能である（「ＹＥＳ」）と判定する。
【００３２】
（Ａ）に該当する場合は、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中で（Ａ−１）、かつ、ＬＮＧポンプ１１０の起動（運転開始）からＴ１秒が経過している（Ａ−２）、場合である。この場合は、他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が運転中であり、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されて気化しないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位（タンクレベル）にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する必要がない。また、（Ａ−１）では、他のＬＮＧポンプが複数備えられている場合は、いずれか１台が運転されていればよく、ここでは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０のいずれか一方が運転されていればよい。さらにまた、Ｔ１秒は、数１０秒程度、例えば２０秒に設定されている。
【００３３】
（Ｂ）に該当する場合は、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が停止中で（Ｂ−１）、ＬＮＧポンプ１１０の起動からＴ１秒が経過し（Ｂ−２）、ＬＮＧポンプ１１０の温度計１１２で測定した吸込温度が所定値以下ではなく、すなわち、所定値より高く（Ｂ−３）、ＬＮＧタンク１００の液位計１１で測定した液位が所定値以上である（Ｂ−４）、場合である。この場合は、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されていないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する。ここでは、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度が所定値より高いため、循環させて温度が下がるのを待つ必要がある。
【００３４】
（Ｄ）に該当する場合は、ＬＮＧポンプ１１０の起動からＴ２秒が経過し（Ｃ−１）、ＬＮＧポンプ１１０の圧力計１１１で測定した吐出圧力が正常、すなわち、所定値の範囲内である（Ｃ−２）、場合（（Ｃ）に該当する場合）であって、さらに、当該ＬＮＧタンク１００の他のＬＮＧポンプ１２０、１３０が停止中で（Ｄ−１）、ＬＮＧタンク１００の液位計１１で測定した液位が所定値以上ではなく、すなわち、所定値より低く（Ｄ−２）、ＬＮＧポンプ１１０の温度計１１２で測定した吸込温度が所定値以下で（Ｄ−３）、ＬＮＧポンプ１１０の起動からさらにＴ３秒が経過している（Ｄ−４）、場合である。この場合は、（Ｂ）の場合と同様に、ＬＮＧは他のＬＮＧポンプ１２０、１３０によって循環されていないため、ＬＮＧポンプ１１０の吸込温度や、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて流量制御が開始可能か否かを判定する。ここでは、ＬＮＧタンクの液位が所定値より低く、さらに、吐出圧力が変動している（正常ではない）ため、圧力が安定するのを待つ必要がある。また、Ｔ２秒は、数分程度、例えば１分に設定され、Ｔ３秒は、数１０秒程度、例えば３０秒に設定されている。
【００３５】
このように（Ａ）、（Ｂ）、（Ｄ）のいずれかを満たす場合に、ＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能であると判定する。
【００３６】
そして、ステップＳ１でＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始可能であると判定した場合（「ＹＥＳ」の場合）は、ステップＳ２に進んで、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３に対してパイプラインＰ１００側の流路を形成するように制御信号を送信して、このタスクの処理を終了する。これにより、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３が操作され、ＬＮＧを正確に流量制御して吐出することができる。
【００３７】
また、ステップＳ１でＬＮＧポンプ１１０の流量制御が開始不可であると判定した場合（「ＮＯ」の場合）は、ステップＳ３に進んで、当該ＬＮＧポンプ１１０の循環運転を継続する。
【００３８】
このようにして、ＬＮＧポンプ１１０を新しく導入した場合には、ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上である場合に、当該ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３がＰ１００側に開放されて、流量制御が開始される。つまり、ＬＮＧタンク１００に新しく導入したＬＮＧポンプ１１０の運転開始直後であっても、流量制御を正確に行うことが可能である。つまり、ＬＮＧポンプ１１０の吐出弁１１３がＰ１００側に開放された直後から正確な流量制御を行うことができるため、ＬＮＧタンク１００から吐出するＬＮＧの流量を正確に制御することができる。また、ＬＮＧポンプ１２０またはＬＮＧポンプ１３０が新しく導入された場合であっても、同様に判定タスク１２が起動されて、ＬＮＧポンプ１２０またはＬＮＧポンプ１３０の流量制御を適切に行うことができる。
【００３９】
以上のように、このＬＮＧポンプ制御システム１によれば、液位計１１で測定した液位と、圧力計１１１で測定した吐出圧力と、温度計１１２で測定した吸込温度とにもとづいて、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であるか否かを判定することができる。つまり、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の運転者の熟練度によらず、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の流量を安定して制御することができる。このため、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の増設や、切替などによる流量変動を防止することができるので、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の制御の信頼性が向上し、ＬＮＧ供給の信頼性を向上することができる。
【００４０】
また、ＬＮＧの吸込温度にもとづいて制御することによって、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０内において、ＬＮＧが気化してしまった場合であっても、液化の有無を判断して高精度な制御を行うことができる。
【００４１】
また、ＬＮＧタンク１００の液位にもとづいて制御することによって、液位が低い場合であっても高精度な制御を行うことができる。
【００４２】
さらにまた、ＬＮＧタンク１００から吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ１１０内の圧力が所定値以上であると判定された場合には、吐出弁１１３がＰ１００側の流路を形成するように操作されるので、吐出弁１１３を操作するまでにタイムラグが生じないため、ＬＮＧポンプ１１０〜１３０の循環運転をより短縮することができる。
【００４３】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、ＬＮＧタンク１１０に、３台のＬＮＧポンプ１１０、１２０、１３０が備えられているものとしたが、ＬＮＧポンプの台数はこれに限定されるものではないことはもちろんである。また、上記の実施の形態では、ＬＮＧポンプの運転台数を２台から３台に増やす場合について説明したが、運転台数を変えずにＬＮＧポンプを切り替える場合であっても同様に適切な流量制御を行うことができる。
【符号の説明】
【００４４】
１ ＬＮＧポンプ制御システム
１１ 液位計（液位測定手段）
１２ 判定タスク（判定手段）
１４ 制御部
１００ ＬＮＧタンク
１１０、１２０、１３０ ＬＮＧポンプ
１１１ 圧力計（圧力測定手段）
１１２ 温度計（温度測定手段）
１１３ 吐出弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システムであって、
ＬＮＧタンクの液位を測定する液位測定手段と、
前記ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力測定手段と、
前記ＬＮＧの吸込温度を測定する温度測定手段と、
前記液位測定手段で測定した液位と、前記圧力測定手段で測定した吐出圧力と、前記温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするＬＮＧポンプ制御システム。
【請求項２】
前記判定手段によって、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合に、前記ＬＮＧポンプに配設された前記ＬＮＧを吐出する吐出弁を開操作する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＬＮＧポンプ制御システム。
【請求項３】
ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御方法であって、
ＬＮＧタンクの液位を測定し、
前記ＬＮＧの吐出圧力を測定し、
前記ＬＮＧの吸込温度を測定し、
測定した液位と、測定した吐出圧力と、測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する、
ことを特徴とするＬＮＧポンプ制御方法。
【請求項１】
ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御システムであって、
ＬＮＧタンクの液位を測定する液位測定手段と、
前記ＬＮＧの吐出圧力を測定する圧力測定手段と、
前記ＬＮＧの吸込温度を測定する温度測定手段と、
前記液位測定手段で測定した液位と、前記圧力測定手段で測定した吐出圧力と、前記温度測定手段で測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするＬＮＧポンプ制御システム。
【請求項２】
前記判定手段によって、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であると判定された場合に、前記ＬＮＧポンプに配設された前記ＬＮＧを吐出する吐出弁を開操作する制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のＬＮＧポンプ制御システム。
【請求項３】
ＬＮＧタンクからＬＮＧを払い出しするＬＮＧポンプ制御方法であって、
ＬＮＧタンクの液位を測定し、
前記ＬＮＧの吐出圧力を測定し、
前記ＬＮＧの吸込温度を測定し、
測定した液位と、測定した吐出圧力と、測定した吸込温度とにもとづいて、前記ＬＮＧタンクから吐出したＬＮＧが気化しないで、当該ＬＮＧポンプ内の圧力が所定値以上であるか否かを判定する、
ことを特徴とするＬＮＧポンプ制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２３７３８４（Ｐ２０１２−２３７３８４Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６９７１（Ｐ２０１１−１０６９７１）
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１２日（２０１１．５．１２）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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