CN110267872A - 船舶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种船舶，在将从辅助锅炉导入的废气作为内部气体而向储藏罐内供给时，能够尽可能地减少辅助锅炉的负荷。船舶具备：原油罐(4)，该原油罐储藏原油；辅助锅炉(10)；烟囱(12)，该烟囱将在辅助锅炉(10)中生成的废气排出到船外；内部气体用风扇(13)，该内部气体用风扇从烟囱(12)的中途的抽气位置(39)取出废气，并向原油罐(4)供给；以及废气风门(18)，该废气风门控制废气流量，以使通过烟囱(12)向船外流动的废气流量为0以上。

Description

船舶
技术领域
本发明涉及具备向储藏有原油等燃料的储藏罐内供给内部气体的设备的船舶。
背景技术
公知有在搭载于油船等船舶、FPSO/FSO(浮体式石油、气体生产/储藏设备)的原油罐等储藏罐中，在其内部产生包含挥发性有机化合物(Volatile Organic Compounds)的气体(以下，称为“VOC气体”)。
以往，在原油罐内产生的VOC气体通过排气口而放出到大气中。然而，VOC气体成为浮游粒子状物质以及光化学氧化剂等引起的大气污染的原因，因此近年来，提出了使VOC气体不向大气放出而可靠地进行氧化处理的技术(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中，使VOC气体在火炉内滞留规定的时间以上，并且维持在规定的温度以上。而且，公开如下的技术：通过使该规定的时间以及规定的温度采用充分地进行VOC气体的氧化处理的值，即使是极低浓度的VOC气体，也在充分地进行了氧化处理的状态下排出。
专利文献1：日本特开2015－152238号公报
然而，为了将在储藏罐内产生的VOC气体、H2S(硫化氢)置换成内部气体，而向储藏罐内供给内部气体。作为内部气体，使用在辅助锅炉中生成的废气。通过内部气体用风扇而将该废气从辅助锅炉的烟囱抽出，向储藏罐内供给。
此时，在辅助锅炉中生成相对于内部气体用风扇的容量充分大的容量(例如内部气体用风扇的容量的约2倍的容量)的废气。该理由是为了在由于辅助锅炉的负荷变动等而导致废气不足的情况下，防止船外空气从烟囱流入(逆流)。
然而，若在辅助锅炉中生成相对于内部气体用风扇的容量充分大的容量的废气，则辅助锅炉的负荷上升，由此，辅助锅炉的燃料消耗量增大。除此之外，锅炉燃烧空气送风用风扇的电力消耗也增大。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而完成的，目的在于提供一种船舶，在将从辅助锅炉导入的废气作为内部气体而向储藏罐内供给时，使辅助锅炉的负荷尽可能地减少。
为了解决上述课题，本发明的船舶采用以下的手段。
即，本发明的一个方式的船舶具备：储藏罐，该储藏罐储藏燃料；锅炉；排出部，该排出部将在该锅炉中生成的废气排出到船外；废气供给部，该废气供给部从该排出部的中途的抽气位置取出废气，并向所述储藏罐供给；以及废气流量控制部，该废气流量控制部控制废气流量，以使通过所述排出部向所述船外流动的废气流量为0以上。
在锅炉中生成的废气在排出部中流动而排出到船外，另一方面，从排出部的中途位置的抽气位置抽出的废气作为内部气体通过废气供给部而向储藏罐引导。此时，通过废气流量控制部而控制为向船外流动的废气流量为0以上。由此，能够避免空气从船外朝向抽气位置逆流，因此能够防止船外的空气通过废气供给部向储藏罐引导。因此，不需要为了防止船外空气的逆流而在锅炉中过度地生成废气，只要生成与储藏罐中所需的废气量匹配的废气即可，因此能够减少锅炉的燃料消耗量。
此外，作为锅炉，列举例如辅助锅炉。辅助锅炉与用于对船舶的主机进行驱动的主锅炉不同，是指进行辅机的驱动的锅炉。
并且，在本发明的一个方式的船舶中，所述废气流量控制部在所述抽气位置的废气流动方向下游侧具备废气风门，该废气风门对向所述船外流动的废气流量进行变更。
通过在抽气位置的废气流动方向下游侧设置对向所述船外流动的废气流量进行变更的废气风门，而控制从抽气位置向废气供给部流动的废气流量。具体而言，若将废气风门向关闭的方向控制而减少向船外流动的废气流量，则相对地向废气供给部流动的废气流量增大，若将废气风门向打开的方向控制而增大向船外流动的废气流量，则相对地向废气供给部流动的废气流量减少。通过像这样变更废气风门的开度，能够避免空气从船外朝向抽气位置逆流，并且向储藏罐供给适当量的废气。
并且，在本发明的一个方式的船舶中，所述废气流量控制部具备压力传感器，该压力传感器对所述废气风门的所述抽气位置侧的压力以及所述船外侧的压力进行测量，所述废气流量控制部基于该压力传感器的测量值而控制所述废气风门的开度，以使所述抽气位置侧的压力比所述船外侧的压力高。
通过以使废气风门的抽气位置侧的压力比该废气风门的船外侧的压力高的方式控制所述废气风门的开度，从而能够使废气从抽气位置侧向船外侧流动。
此外，作为压力传感器，可以在废气风门的上下游分别设置压力传感器，也可以设置对废气风门的上下游间的差压进行测量的差压计。
并且，在本发明的一个方式的船舶中，所述废气流量控制部在所述抽气位置的废气流动方向下游侧具备逆止阀，该逆止阀允许从所述抽气位置朝向所述船外侧的流动，并且阻止从所述船外侧朝向所述抽气位置的流动。
在抽气位置的废气流动方向下游侧设置逆止阀，该逆止阀允许从抽气位置朝向船外侧的流动，并且阻止从船外侧朝向抽气位置的流动。由此，能够避免从船外侧朝向抽气位置的空气流动。另外，不需要采用对上述的废气风门进行控制的结构，因此能够简单地构成。
发明效果
在将从锅炉导入的废气作为内部气体而向储藏罐内供给时，能够尽可能地减少锅炉的负荷。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的船舶的概况的纵剖视图。
图2是表示图1的船舶的变形例的纵剖视图。
具体实施方式
以下，使用图1对本发明的船舶的一个实施方式进行说明。
如图1所示，船舶1是具备船体2、架桥3、具有从船首朝向船尾排列的多个储藏部5的原油罐4、以及作为船舶用锅炉的辅助锅炉10的油船。此外，船舶1分别具备：作为未图示的主机的柴油发动机、在对储藏部5内的油进行装卸时使用的蒸气驱动的货物油泵以及发电机等。在辅助锅炉10中生成的蒸气例如是为了加热作为主机的柴油发动机和辅助锅炉10、其他的辅机等使用的燃料油(C重油等在室温下粘度较大的油)而使用的，用于使货物油泵运动、或者作为一般用途的蒸气而使用。
辅助锅炉10具备：辅助锅炉主体部11、烟囱(排出部)12、内部气体用风扇(废气供给部)13、流量计14、内部气体用洗涤器15、以及挥发性气体用风扇16。并且，辅助锅炉10具备：燃烧空气用风扇17、废气风门(废气流量控制部)18、对废气风门18的前后的差压进行测定的差压计19、对辅助锅炉主体部11内的压力进行测量的压力传感器20、以及对废气风门18的开度进行控制的控制部主体(废气流量控制部)21。
在规定的储藏部5(在本实施方式中最靠船首侧的储藏部5)连通连接有送给线22，该送给线22用于通过未图示的货物油泵而向船外送给油50。原油罐4的各储藏部5分别被连通连接，因此将油50均匀地储藏。此外，在各储藏部5被独立地设置的情况下，送给线22与各储藏部5分别连通连接。
辅助锅炉主体部11在火炉23的上部设置有多个燃烧器25。向燃烧器25供给经由未图示的燃料线而供给的锅炉燃料、通过空气管道26而由燃烧空气用风扇17导入的燃烧用空气。燃烧空气用风扇17的转速由控制部主体21控制。
辅助锅炉主体部11具备：设置在蒸发管组27的下方的水鼓28、以及设置在蒸发管组27的上方的蒸气鼓29。辅助锅炉主体部11内的压力即火炉内压力由压力传感器20进行测量。压力传感器20所测量出的压力信息由控制部主体21获取。控制部主体21通过对从压力传感器20得到的测定值进行运算而以火炉23内的压力不超过设定值的方式控制废气风门18的开度。若火炉23内的压力上升，接近压力设定值，则使废气风门18的开度增加，以将火炉23内的压力下降的方式进行控制。
在挥发性气体用风扇16的上游侧连通连接有挥发性气体导入线30。挥发性气体导入线30与在各储藏部5的上部连接的各个吸引线31连通连接。另外，挥发性气体导入线30与排气线36连通连接。
在挥发性气体用风扇16的下游侧连通连接有挥发性气体送给线37。挥发性气体送给线37与燃烧器25连通连接。
挥发性气体用风扇16从各储藏部5内吸引挥发性气体而向燃烧器25送给。
另一方面，在内部气体用风扇13的上游侧连通连接有废气吸引线(废气供给部)38。废气吸引线38的上游侧与烟囱12的废气风门18的上游侧的抽气位置39连通连接。
内部气体用风扇13的下游侧通过对废气的流量进行测量的流量计14、内部气体用洗涤器15而与原油罐4内连通连接。流量计14的测定值被发送给控制部主体21。内部气体用洗涤器15进行从废气除去煤的清洗处理。进行清洗处理后的废气作为内部气体而在各储藏部5向油50的上方空间送给。
废气风门18例如是安装在圆筒形状的烟囱12的内部的蝶形阀。废气风门18由来自控制部主体21的控制信号进行开闭驱动而变更烟囱12内的流路剖面积。若将废气风门18向关闭的方向控制而减少向船外流动的废气流量，则相对地向原油罐4侧流动的废气流量增大，若将废气风门18向打开的方向控制而增大向船外流动的废气流量，则相对地向原油罐4侧流动的废气流量减少。此外，废气风门18也可以与内置有减速机构的未图示的致动器机械式连结。
对废气风门18的前后(上下游侧)的差压进行测定的差压计19设置在烟囱12的包含废气风门18的前后的位置。基于差压计19的差压的测定值被向控制部主体21发送。此外，也可以取代差压计19，在废气风门18的上游侧和下游侧分别设置压力传感器，通过采用这些压力传感器的差值而得到差压。
控制部主体21是信息处理装置，例如由CPU(Central Proceessing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、以及计算机能够读取的存储介质等构成。而且，用于实现各种功能的一系列的处理作为一例，以程序的形式存储于存储介质等，通过CPU将该程序读出到RAM等，执行信息的加工、运算处理，由此实现各种功能。此外，程序也可以应用预先安装于ROM和其他的存储介质的方式、以存储于计算机能够读取的存储介质的状态提供的方式、经由有线或者无线的通信单元而分发的方式等。计算机能够读取的存储介质是磁盘、光磁盘、CD－ROM、DVD－ROM、半导体存储器等。
控制部主体21对流量计14所得到的测定值、差压计19所得到的测定值、压力传感器20的测定值进行检测。而且，控制部主体21控制辅助锅炉10的负荷以使火炉23内的火炉压不超过设定值。另外，控制部主体21控制废气风门18的开度，以使差压计19所得到的测定值为恒定值以上、即废气风门18的上游侧(辅助锅炉10侧)的压力比废气风门18的下游侧(船外侧)的压力高。
控制部主体21在将内部气体用风扇13的容量、即恒定转速运转时的送风流量设为Q1，将从抽气位置39向内部气体用风扇13侧流动的废气流量设为Q2的情况下，以下式成立的方式控制废气风门18的开度和辅助锅炉10的负荷。
Q1＜Q2×α···(1)
这里，α为1以上的数值，根据各种运转条件而适当地设定。
通过上式(1)，通过与以恒定转速运转的内部气体用风扇13的送风流量Q1相比，增多从抽气位置39向内部气体用风扇13导入的废气量Q2，而防止空气从船外通过烟囱12逆流。
对以上说明的本实施方式的船舶1起到的作用和效果进行说明。
根据本实施方式的船舶1，控制部主体21对差压计19所得到的测定值和压力传感器20的测定值进行检测，并将火炉23内的火炉压控制为不超过设定值，并且以差压计19所得到的测定值为恒定值以上的方式控制废气风门18的开度。而且，控制部主体21以上式(1)成立的方式控制废气风门18的开度。
通过像这样控制，能够使从废气风门18向船外流动的废气流量为0以上。即，废气不会从船外向废气风门18逆流。由此，能够避免废气从船外朝向辅助锅炉10侧在烟囱12内逆流，因此能够防止船外的空气通过内部气体用风扇13而向原油罐4导入。
因此，不需要为了防止船外空气的逆流，而在辅助锅炉10中过度地生成废气，只要生成与原油罐4中所需的内部气体量匹配的废气即可，因此能够减少辅助锅炉10的燃料消耗量。
例如，在不采用本实施方式的废气风门18等的结构中，以生成内部气体用风扇13的容量的2倍的废气的方式使辅助锅炉10运转，但通过本实施方式能够将废气生成量减少到内部气体用风扇13的容量的1.1倍～1.2倍。
通过在抽气位置39的废气流动方向下游侧设置对向船外流动的废气流量进行变更的废气风门18，而控制从抽气位置39向原油罐4侧流动的废气流量。通过像这样变更废气风门18的开度，能够避免空气从船外朝向抽气位置39逆流，并且向原油罐4供给适当量的内部气体。
使用差压计19而以废气风门18的抽气位置39侧的压力比废气风门18的船外侧的压力高的方式控制废气风门18的开度，因此能够使废气从抽气位置39侧向船外侧可靠地流动。
〔变形例〕
接下来，对上述实施方式的变形例进行说明。
如图2所示，本变形例的船舶40在取代废气风门18而安装逆止阀(废气流量控制部)41的方面与船舶1不同。
逆止阀41设置在抽气位置39的废气流动方向下游侧。逆止阀41以允许从抽气位置39朝向船外侧的流动并且阻止从船外侧朝向抽气位置39的流动的方式进行动作。
根据本变形例，也可以不需要上述实施方式的废气风门18和差压计19，不需要流量计14。
另外，通过采用逆止阀41这样的简单的结构，能够避免从船外侧朝向抽气位置39的空气流动。
另外，通过使用逆止阀41，能够不需要阀的开度控制。
附号说明
1 船舶
4 原油罐(储藏罐)
10 辅助锅炉(锅炉)
12 烟囱(排出部)
13 内部气体用风扇(废气供给部)
18 废气风门(废气流量控制部)
19 差压计(废气流量控制部)
21 控制部主体(废气流量控制部)
23 火炉
25 燃烧器
40 船舶
41 逆止阀(废气流量控制部)

Claims (4)

1.一种船舶，其特征在于，具备：
储藏罐，该储藏罐储藏燃料；
锅炉；
排出部，该排出部将在该锅炉中生成的废气排出到船外；
废气供给部，该废气供给部从该排出部的中途的抽气位置取出废气，并向所述储藏罐供给；以及
废气流量控制部，该废气流量控制部控制废气流量，以使通过所述排出部向所述船外流动的废气流量为0以上。
2.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，
所述废气流量控制部在所述抽气位置的废气流动方向下游侧具备废气风门，该废气风门对向所述船外流动的废气流量进行变更。
3.根据权利要求2所述的船舶，其特征在于，
所述废气流量控制部具备压力传感器，该压力传感器对所述废气风门的所述抽气位置侧的压力以及所述船外侧的压力进行测量，所述废气流量控制部基于该压力传感器的测量值而控制所述废气风门的开度，以使所述抽气位置侧的压力比所述船外侧的压力高。
4.根据权利要求1所述的船舶，其特征在于，
所述废气流量控制部在所述抽气位置的废气流动方向下游侧具备逆止阀，该逆止阀允许从所述抽气位置朝向所述船外侧的流动，并且阻止从所述船外侧朝向所述抽气位置的流动。
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