JP2023105853A - Ammonia storage and supply base - Google Patents

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大輔 中原
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陽介 小林
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Abstract

To provide an ammonia storage and supply base capable of reducing discard of ammonia which is a fuel even if a thermal power station side which is a demand side is brought into non-stable operation, and capable of securing safe and stable operation at a fuel supply system side.SOLUTION: An ammonia storage and supply base 1 comprises: a cryogenic temperature storage tank 2 for storing liquid ammonia 100 therein; a vaporizer 3 for vaporizing the liquid ammonia 100 dispensed from the cryogenic temperature storage tank 2; a boiler 4 of a thermal power station where gas ammonia vaporized by the vaporizer 3 is burnt while being mixed with coal; a boil-off gas processing facility 5 by which boil-off gas generated in the cryogenic temperature storage tank 2 is re-liquefied and returned to the cryogenic temperature storage tank 2; and a recycle line 6 by which an excessive gas exceeding a consumption quantity of the boiler 4 in the gas ammonia supplied from the vaporizer 3 to the boiler 4 is supplied to the BOG processing facility 5, re-liquefied and returned to the cryogenic temperature storage tank 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、アンモニア貯蔵供給基地に関するものである。 The present invention relates to an ammonia storage supply base.

下記特許文献１には、火力発電所に天然ガスを供給するＬＮＧ基地が開示されている。このＬＮＧ基地は、ＬＮＧタンクに低温貯蔵されたＬＮＧ（液体燃料）を複数の気化器を用いて気化させて天然ガス（気体燃料）を生成し、該天然ガスを火力発電所の消費量に応じて送出している。 Patent Literature 1 listed below discloses an LNG terminal that supplies natural gas to a thermal power plant. This LNG terminal vaporizes LNG (liquid fuel) stored at low temperatures in LNG tanks using a plurality of vaporizers to generate natural gas (gaseous fuel). are sent out.

特開平９－１７８０９８号公報JP-A-9-178098

気化ＬＮＧの発生量は、火力発電所の消費量を満足するように設計されるが、火力発電所側の運転状況次第では、気化ＬＮＧの発生量に対して火力発電所の消費量が下回り余剰分が生じる場合がある。その場合、燃料供給系統の圧力上昇に対する機械的保護の観点から余剰分の気化ＬＮＧは、グランドフレアなどで廃棄処分しているのが一般的である。
ＬＮＧの場合は既知の通り極低温であるため、再液化することは困難なことから、上述の通り燃焼させて廃棄処分せざるを得ない。また設備の機械的保護を目的としており、いつ上述のような非定常運転になるか予測できないことから、グランドフレアでは絶えず連続してパイロットバーナーを点火している。パイロットバーナーの消費量自体は僅かであろうが、そういう意味でも燃料の一部を廃棄せざるを得ない状況である。
近年、地球温暖化対策として、燃焼時に二酸化炭素を発生しないアンモニアが注目されており、火力発電所のボイラの新規代替燃料として、液体アンモニアを大量に利用することが考えられている。
このような背景のもと、需要側である火力発電所側が非定常運転になっても、燃料であるアンモニアの廃棄を削減でき、且つ、燃料供給系統側では安全、安定した運転を確保できるアンモニア貯蔵供給基地が求められている。 The amount of vaporized LNG generated is designed to satisfy the consumption of the thermal power plant, but depending on the operating conditions of the thermal power plant, the consumption of the thermal power plant is less than the amount of vaporized LNG generated, resulting in a surplus. minutes may occur. In that case, from the viewpoint of mechanical protection against pressure rise in the fuel supply system, the surplus vaporized LNG is generally disposed of in a ground flare or the like.
In the case of LNG, as is known, the temperature is extremely low, so it is difficult to reliquefy it, so it has to be burned and disposed of as described above. In addition, the purpose is to mechanically protect the equipment, and since it is not possible to predict when the above-mentioned unsteady operation will occur, the ground flare ignites the pilot burner continuously. The consumption of the pilot burner itself may be small, but in that sense, we are in a situation where we have no choice but to discard part of the fuel.
In recent years, as a countermeasure against global warming, ammonia, which does not generate carbon dioxide when burned, has attracted attention, and the use of large amounts of liquid ammonia as a new alternative fuel for boilers in thermal power plants is being considered.
Against this background, even if the thermal power plant side, which is the demand side, is in an unsteady operation, it is possible to reduce the disposal of ammonia, which is a fuel, and to ensure safe and stable operation on the fuel supply system side. A storage supply base is required.

本発明の一態様に係るアンモニア貯蔵供給基地は、液体アンモニアを貯蔵する低温貯蔵タンクと、前記低温貯蔵タンクから払い出された液体アンモニアを気化する気化器と、前記気化器によって気化された気体アンモニアを燃焼させる火力発電所の燃焼器と、前記低温貯蔵タンクで生じたボイルオフガスを再液化し、前記低温貯蔵タンクに戻すボイルオフガス処理設備と、前記気化器から前記燃焼器に供給される気体アンモニアのうち、前記燃焼器の消費量を超える余剰ガスを前記ボイルオフガス処理設備に供給して再液化し、前記低温貯蔵タンクに戻すリサイクルラインと、を備える。 An ammonia storage supply base according to an aspect of the present invention includes a low-temperature storage tank that stores liquid ammonia, a vaporizer that vaporizes the liquid ammonia discharged from the low-temperature storage tank, and gaseous ammonia vaporized by the vaporizer. a combustor of a thermal power plant that burns a boil-off gas generated in the cold storage tank, a boil-off gas treatment facility that re-liquefies and returns to the cold storage tank, and gaseous ammonia supplied from the vaporizer to the combustor and a recycling line for supplying surplus gas exceeding the consumption of the combustor to the boil-off gas treatment facility, re-liquefying it, and returning it to the low-temperature storage tank.

また、本発明の一態様では、前記気化器から前記燃焼器に気体アンモニアを供給する気体アンモニア供給ラインと、前記気体アンモニア供給ラインの圧力に応じて、前記リサイクルラインを開閉する圧力制御を行う圧力制御装置と、を備えてもよい。 In one aspect of the present invention, a gaseous ammonia supply line that supplies gaseous ammonia from the vaporizer to the combustor, and a pressure that performs pressure control for opening and closing the recycle line according to the pressure of the gaseous ammonia supply line and a controller.

また、本発明の一態様では、前記低温貯蔵タンクから前記気化器に液体アンモニアを供給する液体アンモニア供給ラインと、前記燃焼器の消費量に応じて、前記液体アンモニア供給ラインの流量を制御する流量制御を行う流量制御装置と、を備えてもよい。 Further, in one aspect of the present invention, a liquid ammonia supply line that supplies liquid ammonia from the low-temperature storage tank to the vaporizer, and a flow rate that controls the flow rate of the liquid ammonia supply line according to the consumption amount of the combustor and a flow control device for controlling.

また、本発明の一態様では、前記気化器は、複数台設けられ、前記燃焼器の負荷に連動して稼働台数が増減してもよい。 Further, in one aspect of the present invention, a plurality of carburetors may be provided, and the number of operating carburetors may be increased or decreased in conjunction with the load of the combustor.

上記本発明の一態様によれば、需要側である火力発電所側が非定常運転になっても、燃料であるアンモニアの廃棄を削減でき、且つ、燃料供給系統側では安全、安定した運転を確保できる。 According to one aspect of the present invention, even if the thermal power plant, which is the demand side, is in unsteady operation, it is possible to reduce the disposal of ammonia, which is the fuel, and to ensure safe and stable operation on the fuel supply system side. can.

一実施形態に係るアンモニア貯蔵供給基地の構成図である。1 is a configuration diagram of an ammonia storage supply base according to one embodiment; FIG.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、一実施形態に係るアンモニア貯蔵供給基地１の構成図である。
図１に示すアンモニア貯蔵供給基地１は、図示しないタンカーから液体アンモニア１００を受け入れ、貯蔵及び気化などを行い、気化後の気体アンモニアを火力発電所のボイラ４（燃焼器）に供給する。アンモニア貯蔵供給基地１は、低温貯蔵タンク２と、気化器３と、ボイラ４と、ボイルオフガス処理設備（以下、ＢＯＧ処理設備５と称する）と、リサイクルライン６と、を備えている。また、アンモニア貯蔵供給基地１は、当該基地から排出されるアンモニアを処理する図示しない除害設備を備えている。除害設備は、通常は稼働しないが設備の安全性を担保するためのアンモニア廃棄処理設備である（後述）。 FIG. 1 is a configuration diagram of an ammonia storage supply base 1 according to one embodiment.
The ammonia storage supply base 1 shown in FIG. 1 receives liquid ammonia 100 from a tanker (not shown), stores and vaporizes it, and supplies the vaporized gaseous ammonia to a boiler 4 (combustor) of a thermal power plant. The ammonia storage supply base 1 includes a cold storage tank 2 , a vaporizer 3 , a boiler 4 , a boil-off gas treatment facility (hereinafter referred to as BOG treatment facility 5 ), and a recycling line 6 . In addition, the ammonia storage supply base 1 is equipped with an abatement facility (not shown) for treating the ammonia discharged from the base. The abatement facility is an ammonia waste treatment facility that normally does not operate but is intended to ensure the safety of the facility (described later).

低温貯蔵タンク２は、例えば、全高が５０メートル程ある大型の二重殻地上低温タンクであって、図示しない内槽と外槽との間に粒状のパーライト等の保冷材が充填されている。なお、低温貯蔵タンク２は、地下式低温タンクであっても構わない。低温貯蔵タンク２は、アンモニアタンカーから受け入れ配管（図示省略）を介して移送された液体アンモニア１００を貯蔵する。液体アンモニア１００の貯蔵温度は、例えば、－３３℃～－３４℃程である。 The cryogenic storage tank 2 is, for example, a large-sized double-shell above-ground cryogenic tank with a total height of about 50 meters, and a cooling material such as granular perlite is filled between an inner tank and an outer tank (not shown). The low-temperature storage tank 2 may be an underground low-temperature tank. The cold storage tank 2 stores liquid ammonia 100 transferred from an ammonia tanker through a receiving pipe (not shown). The storage temperature of the liquid ammonia 100 is, for example, about -33°C to -34°C.

低温貯蔵タンク２に貯蔵された液体アンモニア１００は、液体アンモニア供給ライン７を介して気化器３に供給される。液体アンモニア供給ライン７には、払出ポンプ８と、制御弁９と、が設けられている。液体アンモニア供給ライン７は、払出ポンプ８のアンモニア吐出口と気化器３のアンモニア入口とを接続する移送用配管である。払出ポンプ８は、低温貯蔵タンク２の内部に設置されたインタンク型ポンプであり、低温貯蔵タンク２に貯蔵されている液体アンモニア１００をタンク外へ払い出す。 Liquid ammonia 100 stored in the low-temperature storage tank 2 is supplied to the vaporizer 3 through the liquid ammonia supply line 7 . A payout pump 8 and a control valve 9 are provided in the liquid ammonia supply line 7 . The liquid ammonia supply line 7 is a transfer pipe that connects the ammonia discharge port of the payout pump 8 and the ammonia inlet of the vaporizer 3 . The dispensing pump 8 is an in-tank pump installed inside the low-temperature storage tank 2, and dispenses the liquid ammonia 100 stored in the low-temperature storage tank 2 to the outside of the tank.

制御弁９は、流量制御装置１０から入力される弁開度制御信号に応じてその弁開度が制御される。流量制御装置１０は、液体アンモニア供給ライン７の流量を計測する流量計を備え、その計測結果をメインの制御装置１６に出力すると共に、制御装置１６から動作指令を受けて制御弁９を動作させる。制御弁９は、液体アンモニア供給ライン７の途中に介挿され、気化器３に供給される液体アンモニア１００の流量を調整する。 The valve opening degree of the control valve 9 is controlled according to a valve opening degree control signal input from the flow control device 10 . The flow control device 10 includes a flow meter that measures the flow rate of the liquid ammonia supply line 7, outputs the measurement result to the main control device 16, and receives an operation command from the control device 16 to operate the control valve 9. . The control valve 9 is interposed in the middle of the liquid ammonia supply line 7 and adjusts the flow rate of the liquid ammonia 100 supplied to the vaporizer 3 .

気化器３は、液体アンモニア供給ライン７を介して移送される液体アンモニア１００を気化させて気体アンモニアを生成する。気化器３で発生した気体アンモニアは、気体アンモニア供給ライン１１を介して火力発電所のボイラ４に供給される。気体アンモニア供給ライン１１は、気化器３の気体アンモニア出口とボイラ４とを接続する移送用配管である。 The vaporizer 3 vaporizes the liquid ammonia 100 transferred through the liquid ammonia supply line 7 to generate gaseous ammonia. Gaseous ammonia generated in the vaporizer 3 is supplied to the boiler 4 of the thermal power plant through the gaseous ammonia supply line 11 . The gaseous ammonia supply line 11 is a transfer pipe that connects the gaseous ammonia outlet of the vaporizer 3 and the boiler 4 .

ボイラ４は、気化器３によって気化された気体アンモニアを石炭と混焼する。ボイラ４は、複数のバーナを備えており、バーナの稼働数は、石炭に対する気体アンモニアの混焼率あるいはボイラ負荷に応じて増減する。気体アンモニアの混焼率は、例えば、最大で２０％に設定されている。なお、気化器３も、複数台設けられ、気体アンモニアの混焼率に連動して稼働台数が増減する。 The boiler 4 co-combusts the gaseous ammonia vaporized by the vaporizer 3 with coal. The boiler 4 has a plurality of burners, and the number of burners in operation increases or decreases according to the co-firing ratio of gaseous ammonia to coal or the boiler load. The co-firing rate of gaseous ammonia is set to 20% at maximum, for example. A plurality of vaporizers 3 are also provided, and the number of units in operation increases or decreases in conjunction with the co-firing rate of gaseous ammonia.

ＢＯＧ処理設備５は、入熱などによって低温貯蔵タンク２で生じたボイルオフガス（以下、ＢＯＧと称する）を再液化し、低温貯蔵タンク２に戻す。低温貯蔵タンク２で生じたＢＯＧ（気体アンモニア）は、ＢＯＧ排出ライン１３を介してＢＯＧ処理設備５に供給される。ＢＯＧ排出ライン１３は、低温貯蔵タンク２の頂部のＢＯＧ排出口とＢＯＧ処理設備５のＢＯＧ入口とを接続する移送用配管である。 The BOG processing facility 5 re-liquefies the boil-off gas (hereinafter referred to as BOG) generated in the low-temperature storage tank 2 due to heat input or the like, and returns it to the low-temperature storage tank 2 . BOG (gaseous ammonia) produced in the cold storage tank 2 is supplied to the BOG treatment facility 5 via a BOG discharge line 13 . The BOG discharge line 13 is a transfer pipe that connects the BOG discharge port at the top of the cold storage tank 2 and the BOG inlet of the BOG treatment facility 5 .

ＢＯＧ処理設備５に供給されたＢＯＧは、ＢＯＧ圧縮機で所定の圧力まで昇圧され、ＢＯＧ凝縮器で冷却水により液化される。液化したアンモニアは、エコノマイザーで一部冷却後、膨張弁を介し、ＢＯＧ返送ライン１４を通り、低温貯蔵タンク２へ返送される。このように、ＢＯＧ処理設備５は、低温貯蔵タンク２から発生するＢＯＧを処理（再液化）し、低温貯蔵タンク２の圧力を一定に保つ。 The BOG supplied to the BOG treatment equipment 5 is pressurized to a predetermined pressure by the BOG compressor and liquefied by cooling water in the BOG condenser. The liquefied ammonia is partially cooled by an economizer and then returned to the low-temperature storage tank 2 via an expansion valve and a BOG return line 14 . In this way, the BOG treatment facility 5 treats (reliquefies) the BOG generated from the cold storage tank 2 and keeps the pressure of the cold storage tank 2 constant.

リサイクルライン６は、気化器３からボイラ４に供給される気体アンモニアのうち、ボイラ４の消費量を超える余剰ガスをＢＯＧ処理設備５に供給して再液化し、低温貯蔵タンク２に戻す。リサイクルライン６は、気体アンモニア供給ライン１１とＢＯＧ排出ライン１３とを接続する移送用配管である。つまり、リサイクルライン６を通った気体アンモニアは、気化器３の下流側（二次側）から、ＢＯＧ処理設備５の上流側（一次側）に戻される。 Of the gaseous ammonia supplied from the vaporizer 3 to the boiler 4 , the recycle line 6 supplies surplus gas exceeding the consumption of the boiler 4 to the BOG processing equipment 5 to reliquefy it and return it to the low-temperature storage tank 2 . The recycle line 6 is a transfer pipe that connects the gaseous ammonia supply line 11 and the BOG discharge line 13 . That is, the gaseous ammonia that has passed through the recycle line 6 is returned from the downstream side (secondary side) of the vaporizer 3 to the upstream side (primary side) of the BOG treatment facility 5 .

リサイクルライン６には、制御弁１５が設けられている。制御弁１５は、圧力制御装置１２から入力される弁開度制御信号に応じてその弁開度が制御される。圧力制御装置１２は、気体アンモニア供給ライン１１の圧力を計測する圧力計を備え、その計測結果をメインの制御装置１６に出力すると共に、制御装置１６から動作指令を受けて制御弁１５を動作させる。制御弁１５は、リサイクルライン６の途中に介挿され、リサイクルライン６を開閉することで、ＢＯＧ処理設備５に戻す気体アンモニアの流量を調整する。 A control valve 15 is provided in the recycle line 6 . The valve opening of the control valve 15 is controlled according to a valve opening control signal input from the pressure control device 12 . The pressure control device 12 includes a pressure gauge that measures the pressure of the gaseous ammonia supply line 11, outputs the measurement result to the main control device 16, and receives an operation command from the control device 16 to operate the control valve 15. . The control valve 15 is inserted in the middle of the recycle line 6 and adjusts the flow rate of gaseous ammonia to be returned to the BOG processing equipment 5 by opening and closing the recycle line 6 .

制御装置１６は、火力発電所のボイラ４の燃料の需要量に応じて、バーナ圧力制御とバーナ流量制御を切り替える。制御装置１６は、ボイラ４のバーナの稼働率（気体アンモニアの混焼率）が低い場合（ボイラ４の稼働初期）には、液体アンモニア供給ライン７の流量が少なく、流量制御装置１０の流量計での計測が不能若しくは困難になることからバーナ圧力制御を行う。 The control device 16 switches between burner pressure control and burner flow rate control according to the amount of fuel demanded by the boiler 4 of the thermal power plant. When the operating rate of the burner of the boiler 4 (co-firing rate of gaseous ammonia) is low (in the early stage of operation of the boiler 4), the control device 16 detects that the flow rate of the liquid ammonia supply line 7 is low and the flow meter of the flow control device 10 Burner pressure control is performed because it is impossible or difficult to measure

バーナ圧力制御は、ボイラ４側の気体アンモニアの要求圧力に応じて、リサイクルライン６の制御弁１５の弁開度を調整する制御である。例えば、気体アンモニア供給ライン１１の圧力が要求圧力になるまでは、リサイクルライン６の制御弁１５は閉じており（弁開度ゼロ）、気体アンモニア供給ライン１１の圧力が徐々に上昇したら、要求圧力との差に応じてリサイクルライン６の制御弁１５を開いていく。 The burner pressure control is control for adjusting the valve opening degree of the control valve 15 of the recycle line 6 according to the required pressure of gaseous ammonia on the boiler 4 side. For example, until the pressure of the gaseous ammonia supply line 11 reaches the required pressure, the control valve 15 of the recycle line 6 is closed (valve opening is zero). The control valve 15 of the recycle line 6 is opened according to the difference between .

また、制御装置１６は、ボイラ４のバーナの稼働率（気体アンモニアの混焼率）が高くなってきた場合（液体アンモニア供給ライン７の流量が十分になってきた場合）には、バーナ圧力制御からバーナ流量制御に切り替える。バーナ圧力制御は、ボイラ４側の気体アンモニアの需要量に応じて、液体アンモニア１００の制御弁９の弁開度を調整する制御である。 In addition, when the operation rate of the burner of the boiler 4 (mixed combustion rate of gaseous ammonia) increases (when the flow rate of the liquid ammonia supply line 7 becomes sufficient), the control device 16 starts the burner pressure control. Switch to burner flow rate control. The burner pressure control is control for adjusting the valve opening degree of the control valve 9 for the liquid ammonia 100 according to the demand amount of gaseous ammonia on the boiler 4 side.

ところで、火力発電所側の運転状況次第では、気化アンモニアの発生量に対して火力発電所の需要量が下回り余剰分が生じる場合がある。このとき、制御装置１６は、液体アンモニア供給ライン７の制御弁９の弁開度を絞り、気化器３に対する液体アンモニア１００の供給量を少なくすると共に、リサイクルライン６の制御弁１５を開き、気化器３で生成される余剰分の気体アンモニアをＢＯＧ処理設備５に返送する。ＢＯＧ処理設備５に返送された気体アンモニアは、廃棄されることなく再液化され、低温貯蔵タンク２に戻される。 By the way, depending on the operating conditions of the thermal power plant, the amount demanded by the thermal power plant may be less than the amount of vaporized ammonia generated, resulting in a surplus. At this time, the control device 16 narrows the valve opening degree of the control valve 9 of the liquid ammonia supply line 7 to reduce the amount of liquid ammonia 100 supplied to the vaporizer 3, and opens the control valve 15 of the recycle line 6 to vaporize Surplus gaseous ammonia produced in vessel 3 is returned to BOG treatment facility 5 . The gaseous ammonia returned to the BOG treatment facility 5 is reliquefied without being discarded and returned to the cold storage tank 2 .

このように、本実施形態のアンモニア貯蔵供給基地１は、液体アンモニア１００を貯蔵する低温貯蔵タンク２と、低温貯蔵タンク２から払い出された液体アンモニア１００を気化する気化器３と、気化器３によって気化された気体アンモニアを石炭と混焼する火力発電所のボイラ４と、低温貯蔵タンク２で生じたボイルオフガスを再液化し、低温貯蔵タンク２に戻すＢＯＧ処理設備５と、気化器３からボイラ４に供給される気体アンモニアのうち、ボイラ４の消費量を超える余剰ガスをＢＯＧ処理設備５に供給して再液化し、低温貯蔵タンク２に戻すリサイクルライン６と、を備える。 As described above, the ammonia storage supply base 1 of the present embodiment includes a low-temperature storage tank 2 that stores the liquid ammonia 100, a vaporizer 3 that vaporizes the liquid ammonia 100 discharged from the low-temperature storage tank 2, and a vaporizer 3 A boiler 4 of a thermal power plant that co-fires gaseous ammonia vaporized by with coal, a BOG treatment facility 5 that re-liquefies the boil-off gas generated in the low-temperature storage tank 2 and returns it to the low-temperature storage tank 2, and a boiler from the vaporizer 3. and a recycling line 6 for supplying surplus gas exceeding the consumption of the boiler 4 among the gaseous ammonia supplied to the boiler 4 to the BOG treatment facility 5 for re-liquefaction and returning it to the low-temperature storage tank 2 .

この構成によれば、火力発電用の燃料として大容量の液体アンモニア１００を気化させることができ、また、リサイクルライン６を設けることで、余剰分の気体アンモニアを廃棄処分する必要が無くなる。気体アンモニアは有毒であり、天然ガスのようにグランドフレアなどで燃焼させることができないため、仮にリサイクルライン６が無い場合、余剰分の気体アンモニアを安全に処理するために通常稼働する必要のない除害設備の稼働率を上昇させ、かつ除害設備としての容量の大型化が必要になる。除害設備は、気体アンモニアを溶解させる水を保有しており、アンモニアの溶解熱によりタンク内の水温が上昇し、また、アンモニア水は１０ｗｔ％を超えると毒劇物の取り扱いとなるため、大量の水を保有する必要がある。つまり、リサイクルライン６を設けることで、気体アンモニアを火力発電所側に安定供給するために除害設備の大型化をする必要が無くなる。 According to this configuration, a large amount of liquid ammonia 100 can be vaporized as a fuel for thermal power generation, and the provision of the recycling line 6 eliminates the need to dispose of surplus gaseous ammonia. Gaseous ammonia is toxic and cannot be burned in a ground flare or the like like natural gas. It is necessary to increase the operating rate of the pollution equipment and to increase the capacity of the abatement equipment. The abatement equipment holds water that dissolves gaseous ammonia, and the water temperature in the tank rises due to the heat of dissolution of ammonia. of water must be retained. In other words, by providing the recycling line 6, it is not necessary to increase the size of the abatement equipment in order to stably supply gaseous ammonia to the thermal power plant.

本実施形態のアンモニア貯蔵供給基地１は、従来のＬＮＧの気化供給設備の概念を利用しつつ、アンモニアの特性に鑑みて、一本のリサイクルライン６を追加することで設備全体の最適化を図りつつ、需要側となる火力発電所側の運転範囲全般にも安定的に満足させることができる。また、流量制御装置１０及び圧力制御装置１２を設け、気体アンモニアのリサイクル量も少量としていることから、追加する配管口径も小さいため、リサイクルライン６を設けるイニシャルコストは軽微であり、またＢＯＧ処理設備５も容量を見直す必要が無いことから、最適設計に繋げることができる。さらに、気化器３は、複数台設けられ、ボイラ４の気体アンモニアの混焼率に連動して稼働台数が増減させることで、気化器３の運転負荷許容範囲（ターンダウン範囲）を考慮しつつ、最適な構成台数の組み合わせを実現できる。 The ammonia storage and supply base 1 of the present embodiment utilizes the concept of a conventional LNG vaporization and supply facility, and in consideration of the characteristics of ammonia, adds one recycle line 6 to optimize the entire facility. At the same time, it is possible to stably satisfy the overall operating range of the thermal power plant on the demand side. In addition, since the flow control device 10 and the pressure control device 12 are provided and the amount of gaseous ammonia recycled is small, the diameter of the pipe to be added is also small, so the initial cost of installing the recycling line 6 is small, and the BOG processing equipment Since there is no need to review the capacity of 5, it can lead to an optimal design. Furthermore, a plurality of vaporizers 3 are provided, and the number of operating units is increased or decreased in conjunction with the mixed combustion ratio of gaseous ammonia in the boiler 4, so that the allowable operating load range (turndown range) of the vaporizers 3 is taken into consideration. An optimal combination of the number of components can be achieved.

このように、上述した本実施形態のアンモニア貯蔵供給基地１によれば、需要側である火力発電所側が非定常運転になっても、燃料であるアンモニアの廃棄を削減でき、且つ、燃料供給系統側では安全、安定した運転を確保できる。また、アンモニアの廃棄を削減できることから、除害設備の能力も最小化することできる。 As described above, according to the ammonia storage supply base 1 of the present embodiment described above, even if the thermal power plant side, which is the demand side, is in an unsteady operation, it is possible to reduce the disposal of ammonia as a fuel, and the fuel supply system It can ensure safe and stable driving on the side. Moreover, since the disposal of ammonia can be reduced, the capacity of abatement equipment can also be minimized.

以上、本発明の好ましい実施形態を記載し説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、特許請求の範囲によって制限されている。 While the preferred embodiments of the invention have been described and described, it is to be understood that they are illustrative of the invention and should not be considered limiting. Additions, omissions, substitutions, and other modifications may be made without departing from the scope of the invention. Accordingly, the invention should not be viewed as limited by the foregoing description, but rather by the claims appended hereto.

なお、上記実施形態では、燃焼器として、気化器３によって気化された気体アンモニアを石炭と混焼する火力発電所のボイラ４を例示したが、この構成に限定されない。燃焼器は、例えば、気体アンモニアのみを燃料とした火力発電所のボイラであってもよい。この場合、当該ボイラの負荷に連動して気化器３の稼働台を増減させてもよい。
また、燃焼器としては、気体アンモニアを燃料とした火力発電所のガスタービンであっても構わない。 In the above-described embodiment, the combustor is the boiler 4 of a thermal power plant that co-fires the gaseous ammonia vaporized by the vaporizer 3 with coal, but the combustor is not limited to this configuration. The combustor may be, for example, a boiler of a thermal power plant fueled solely by gaseous ammonia. In this case, the number of operating tables of the vaporizer 3 may be increased or decreased in conjunction with the load of the boiler.
Further, the combustor may be a gas turbine of a thermal power plant using gaseous ammonia as fuel.

１…アンモニア貯蔵供給基地、２…低温貯蔵タンク、３…気化器、４…ボイラ、５…ＢＯＧ処理設備、６…リサイクルライン、７…液体アンモニア供給ライン、８…払出ポンプ、９…制御弁、１０…流量制御装置、１１…気体アンモニア供給ライン、１２…圧力制御装置、１３…ＢＯＧ排出ライン、１４…ＢＯＧ返送ライン、１５…制御弁、１６…制御装置、１００…液体アンモニア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ammonia storage supply base, 2... Low-temperature storage tank, 3... Vaporizer, 4... Boiler, 5... BOG processing equipment, 6... Recycling line, 7... Liquid ammonia supply line, 8... Dispensing pump, 9... Control valve, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Flow controller, 11... Gaseous ammonia supply line, 12... Pressure controller, 13... BOG discharge line, 14... BOG return line, 15... Control valve, 16... Control device, 100... Liquid ammonia

Claims (4)

液体アンモニアを貯蔵する低温貯蔵タンクと、
前記低温貯蔵タンクから払い出された液体アンモニアを気化する気化器と、
前記気化器によって気化された気体アンモニアを燃焼させる火力発電所の燃焼器と、
前記低温貯蔵タンクで生じたボイルオフガスを再液化し、前記低温貯蔵タンクに戻すボイルオフガス処理設備と、
前記気化器から前記燃焼器に供給される気体アンモニアのうち、前記燃焼器の消費量を超える余剰ガスを前記ボイルオフガス処理設備に供給して再液化し、前記低温貯蔵タンクに戻すリサイクルラインと、を備える、アンモニア貯蔵供給基地。 a cryogenic storage tank for storing liquid ammonia;
a vaporizer for vaporizing the liquid ammonia discharged from the low-temperature storage tank;
a combustor of a thermal power plant for burning gaseous ammonia vaporized by the vaporizer;
A boil-off gas treatment facility that re-liquefies boil-off gas generated in the cold storage tank and returns it to the cold storage tank;
Of the gaseous ammonia supplied from the vaporizer to the combustor, a recycling line that supplies surplus gas exceeding the consumption of the combustor to the boil-off gas treatment facility, reliquefies it, and returns it to the low-temperature storage tank; An ammonia storage supply base, comprising: 前記気化器から前記燃焼器に気体アンモニアを供給する気体アンモニア供給ラインと、
前記気体アンモニア供給ラインの圧力に応じて、前記リサイクルラインを開閉し圧力制御を行う圧力制御装置と、を備える、請求項１に記載のアンモニア貯蔵供給基地。 a gaseous ammonia supply line for supplying gaseous ammonia from the vaporizer to the combustor;
2. The ammonia storage and supply base according to claim 1, further comprising a pressure control device that opens and closes said recycle line to control pressure according to the pressure of said gaseous ammonia supply line. 前記低温貯蔵タンクから前記気化器に液体アンモニアを供給する液体アンモニア供給ラインと、
前記燃焼器の消費量に応じて、前記液体アンモニア供給ラインの流量を制御する流量制御を行う流量制御装置と、を備える、請求項１または２に記載のアンモニア貯蔵供給基地。 a liquid ammonia supply line that supplies liquid ammonia from the cryogenic storage tank to the vaporizer;
3. The ammonia storage and supply base according to claim 1, further comprising a flow rate control device that controls the flow rate of the liquid ammonia supply line according to the consumption amount of the combustor. 前記気化器は、複数台設けられ、前記燃焼器の負荷に連動して稼働台数が増減する、請求項１～３のいずれか一項に記載のアンモニア貯蔵供給基地。 The ammonia storage and supply base according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of said vaporizers are provided, and the number of said vaporizers in operation increases or decreases in accordance with the load of said combustor.
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