JP2016128303A - Lng燃料船 - Google Patents

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Abstract

【課題】ボイルオフガスを高圧噴射エンジンに燃料として供給しながら、燃料消費量を適切に低減できる天然ガス式駆動システムを提供する。
【解決手段】燃料タンク10から排出されるボイルオフガスを圧縮して液化用設定圧に昇圧するボイルオフガス圧縮部20と、液化用設定圧に昇圧されたボイルオフガスを燃料タンク10から供給される液化天然ガスにて冷却して液化するボイルオフガス液化用熱交換器30と、燃料タンク10から供給される液化天然ガスを高圧噴射エンジンEに対する設定供給圧に昇圧する液化天然ガス用昇圧ポンプ40と、液化ボイルオフガスを設定供給圧に昇圧する液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50と、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化する燃料生成用熱交換部60と、が設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクと、当該燃料タンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする高圧噴射エンジンとが設けられたLNG燃料船に関する。
かかるLNG燃料船は、燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする高圧噴射エンジンが、推進用エンジンとして搭載されて、船舶を推進させることになる。
すなわち、近年では、船舶の推進用エンジンとして、高圧噴射エンジンが使用されることになり、高圧噴射エンジンとしては、一般に、熱効率が高い2サイクル(低速)のディーゼル式のエンジンが使用されている。つまり、2サイクルのディーゼル式の高圧噴射エンジンは、発電用として広く使用されている4サイクル(中速)のディーゼル式のエンジンよりも熱効率が高いものであるから、燃料(液化天然ガス)の消費量を低減する上で有利となるため、近年では、船舶の推進用エンジンとして広く使用される傾向にある。
高圧噴射エンジンは、高圧(例えば、20〜30MPaG)でガス燃料を噴出することになる。このため、燃料タンクに貯留されている液化天然ガス(LNG)を高圧エンジンに供給する際には、液化天然ガス(LNG)を、高圧に昇圧しかつガス状に気化して、高圧の天然ガスを生成し、その高圧の天然ガスを燃料として高圧噴射エンジンに供給することになる。
尚、発電用として広く使用されている4サイクルのディーゼル式エンジンは、高圧噴射エンジンよりも低い圧力(例えば、0.5〜1MPaG程度)でガス燃料を噴出して作動させることになる。
かかるLNG燃料船の従来例として、燃料タンクに貯留されている液化天然ガス(LNG)を、高圧噴射エンジンに供給するのに適する高圧に昇圧しかつガス状に気化して、高圧の天然ガスを生成し、その高圧の天然ガスを燃料として高圧噴射エンジンに供給するように構成され、そして、燃料タンクから排出されるボイルオフガス(BOG)を、ガス圧縮機にて発電用エンジンに供給するのに適する圧力に昇圧して、4サイクルのディーゼル式エンジンを用いて構成された発電用エンジンに供給するように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
つまり、燃料タンクは、外部と断熱する断熱構造を備えるように構成されて、低温(例えば、−163℃)の液化天然ガス(LNG)を貯留することになる。このように、燃料タンクは、外部に対して断熱する状態で液化天然ガス(LNG)を貯留するように構成されてはいるものの、外部からの温熱の伝導により液化天然ガス(LNG)が気化されて、メタンを主成分とするボイルオフガス(BOG)が発生することになる。
特許文献1の船舶は、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、4サイクルのディーゼル式エンジンを用いて構成された発電用エンジンにて消費するように構成されたものである。
ちなみに、特許文献1の船舶は、発電用エンジンにて発電された電力が、船内の電気設備と、高圧噴射エンジンにて駆動する推進装置(推進用翼)の駆動を補助する補助推進装置(電動モータ)によって消費されるように構成されている。
また、特許文献1には、発電用エンジンに供給するボイルオフガスの量が不足する場合についての説明が省略されているが、ボイルオフガスの量が不足する場合には、燃料タンクに貯留されている液化天然ガスを、発電用エンジンに供給するのに適する圧力(例えば0.5〜1MPaG程度)に昇圧しかつガス状に気化して、昇圧した天然ガスを生成し、その天然ガスを燃料として発電用エンジンに供給するものであると考えることができる。
尚、特許文献1には、運搬用の液化天然ガスを貯留するカーゴタンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする場合と、燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする場合とが記載されている(段落〔0036〕参照)が、本発明の従来例は、燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクを備える場合である。
特開2013−193503号公報
従来のLNG燃料船においては、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを発電用エンジンの燃料として用いるものであるが、4サイクルのディーゼル式エンジンを用いて構成された発電用エンジンの熱効率が、高圧噴射エンジンの熱効率に較べて低いことに起因して、燃料消費量が多くなる不利がある。
かかる不利を解消するために、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ガス圧縮機にて高圧噴射エンジンに供給するのに適する高圧(例えば、20〜30MPaG)に昇圧して、高圧噴射エンジンに対して燃料として供給することが考えられる(特許文献1の段落〔0052〕参照。)。
つまり、燃料タンクに貯留されている液化天然ガスを、高圧噴射エンジンに供給するのに適する高圧に昇圧しかつガス状に気化して、高圧の天然ガスを生成し、その高圧の天然ガスを、燃料として高圧噴射エンジンに供給するようにし、これに加えて、ガス圧縮機にて高圧に昇圧したボイルオフガスを、燃料として高圧噴射エンジンに供給するように構成することが考えられる。
尚、燃料タンクから発生するボイルオフガスの発生量は、高圧噴射エンジンが必要とする燃料量よりもかなり少ないものであるから、燃料タンクに貯留されている液化天然ガスが、主たる燃料として高圧噴射エンジンに供給されることになることは勿論である。
しかしながら、ボイルオフガスを、ガス圧縮機によって高圧噴射エンジンに供給するのに適する高圧(例えば、20〜30MPaG)に昇圧して、高圧噴射エンジンに燃料として供給する構成は、ボイルオフガスをガス圧縮機にて高圧に昇圧するための動力として、大きな動力を必要とする不利があり、実用し難いものである。
つまり、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンの燃料として用いる場合においては、通常、高圧噴射エンジンにて駆動される発電機にて発電された電力にて、ボイルオフガスを昇圧するガス圧縮機を駆動することになるが、ボイルオフガスをガス圧縮機にて高圧に昇圧するための動力が大きくなると、高圧噴射エンジンの燃料消費量が多くなるため、結果的に、燃料消費量を適切に低減できないものとなる。
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンに燃料として供給しながら、燃料消費量を適切に低減できるLNG燃料船を提供する点にある。
本発明のLNG燃料船は、燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクと、当該燃料タンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする高圧噴射エンジンとが設けられたものであって、その特徴構成は、
前記燃料タンクから排出されるボイルオフガスを圧縮して液化用設定圧に昇圧するボイルオフガス圧縮部と、
前記ボイルオフガス圧縮部にて前記液化用設定圧に昇圧されたボイルオフガスを前記燃料タンクから供給される液化天然ガスにて冷却して液化するボイルオフガス液化用熱交換器と、
前記燃料タンクから供給される液化天然ガスを前記高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧する液化天然ガス用昇圧ポンプと、
前記ボイルオフガス液化用熱交換器にて液化された液化ボイルオフガスを前記設定供給圧に昇圧する液化ボイルオフガス用昇圧ポンプと、
前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化する燃料生成用熱交換部と、が設けられ、
前記燃料生成用熱交換部にて気化された天然ガス及びボイルオフガスが、燃料として前記高圧噴射エンジンに供給されるように構成され、
前記液化用設定圧が、1〜1.1MPaGである点にある。
すなわち、燃料タンクから供給される液化天然ガスが、液化天然ガス用昇圧ポンプにて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧され、燃料生成用熱交換部にて気化されて天然ガスとなり、燃料として高圧噴射エンジンに供給されることになる。
燃料タンクから排出されるボイルオフガスが、ボイルオフガス液化用熱交換器に供給される前に、ボイルオフガス圧縮部にて、ボイルオフガス液化用熱交換器にて冷却して液化するのに適した液化用設定圧力に昇圧され、昇圧後のボイルオフガスが、ボイルオフガス液化用熱交換器において、燃料タンクから供給される液化天然ガスにて冷却して液化されることになる。
ボイルオフガス液化用熱交換器にて液化されたボイルオフガスが、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧され、次に、燃料生成用熱交換部にて液化ボイルオフガスが気化されて、気化されたボイルオフガスが、燃料として高圧噴射エンジンに供給されることになる。
このように、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを設定供給圧に昇圧して高圧噴射エンジンに対して燃料として供給するものであるが、本発明の上記特徴構成によれば、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧するにあたり、ボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて液化用設定圧に昇圧し、その後、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給される液化天然ガスが保有する多量の冷熱を利用して、ボイルオフガス液化用熱交換器による冷却によりボイルオフガスを液化し、液化されたボイルオフガスを、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて、高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧するものであるから、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧する動力を軽減させて、燃料消費量を適切に低減できる。
つまり、液化したボイルオフガスを設定単位量だけ昇圧するのに必要とする動力は、気体であるボイルオフガスを設定単位量だけ昇圧するのに必要とする動力よりも、十分に小さいものであるから、ボイルオフガス圧縮部によってボイルオフガスを液化用設定圧に昇圧するための動力と、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプによって液化されたボイルオフガスを設定供給圧に昇圧するための動力とを加えた動力が、気体であるボイルオフガスをガス圧縮機にて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧する動力よりも減少するため、燃料消費量を適切に低減できるのである。
また、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて、ボイルオフガス液化用熱交換器にて冷却して液化するのに適した液化用設定圧に昇圧するにあたり、液化用設定圧が、1〜1.1MPaGに設定されているから、ボイルオフガス圧縮部によってボイルオフガスを昇圧するための動力を極力削減できる。
つまり、本発明者は、鋭意研究により、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給される液化天然ガスの量に較べて、燃料タンクから排出されるボイルオフガスの量はかなり少ないものであるから、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて、1〜1.1MPaGに昇圧すれば、ボイルオフガスに較べて、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給される多量の液化天然ガスの冷熱を利用して、ボイルオフガス液化用熱交換器による冷却によりボイルオフガスを液化できることを見出したのである。
尚、運搬用の液化天然ガスを貯留するカーゴタンクを備えるLNG運搬船においては、運搬用の多量の液化天然ガスを貯留するカーゴタンクから多量のボイルオフガスが排出されることに起因して、カーゴタンクから高圧噴射エンジンに供給される液化天然ガスの冷熱量が、カーゴタンクから多量に排出されるボイルオフガスを冷却する冷熱量としては十分に大きくないため、カーゴタンクから高圧噴射エンジンに供給される液化天然ガスの冷熱を利用して、カーゴタンクから多量に排出されるボイルオフガスを冷却して液化するには、カーゴタンクから排出されるボイルオフガスを、例えば、1.2MPaG以上に昇圧する必要がある。
そして、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて、液化用設定圧としての1〜1.1MPaGに昇圧する構成とすることにより、液化用設定圧が1.1MPaGを超えた値に設定する場合に較べて、ボイルオフガス圧縮部によって、ボイルオフガスを昇圧するための動力を極力削減できるである。
その結果、液化用設定圧が、1〜1.1MPaGに設定される場合には、液化用設定圧が1.1MPaGを超えた値に設定される場合よりも、液化したボイルオフガスを液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧するのに必要とする動力は増えることになるものの、上述の如く、液化したボイルオフガスを設定単位量だけ昇圧するのに必要とする動力は、気体であるボイルオフガスを設定単位量だけ昇圧するのに必要とする動力よりも、十分に小さいものであるから、ボイルオフガス圧縮部の動力と液化ボイルオフガス用昇圧ポンプの動力とを加えた動力、つまり、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧するに必要とする動力を極力減少させて、燃料消費量を適切に低減できるのである。
要するに、本発明の特徴構成によれば、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンに燃料として供給しながら、燃料消費量を適切に低減できるLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを合流させる液化ガス合流部が設けられ、
当該合流部にて合流された液化天然ガス及び液化ボイルオフガスが前記燃料生成用熱交換部に供給されるように構成されている点にある。
すなわち、液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガスと、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスとが、液化ガス合流部にて合流され、合流された液化天然ガス及び液化ボイルガスが、燃料生成用熱交換部に供給されることになる。
このように、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガスと、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスとを合流させて、燃料生成用熱交換部に供給するものであるから、燃料生成用熱交換部の構成の簡素化を図ることができる。
つまり、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガスと、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスとを、合流させずに、各別に燃料生成用熱交換部に供給する場合には、燃料生成用熱交換部には、液化天然ガス用の熱交換部分と液化ボイルオフガス用の熱交換部分とを各別に備えさせることになる等に起因して、燃料生成用熱交換部の構成が複雑になる。
これに対して、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを合流部にて合流させて燃料生成用熱交換部に供給する場合には、燃料生成用熱交換部には、合流された液化天然ガス及び液化ボイルオフガスに対する熱交換部分を備えさせればよいため、燃料生成用熱交換部の構成の簡素化を図ることができるのである。
要するに、本発明の更なる特徴徴構成によれば、燃料生成用熱交換部の簡素化を図ることができるLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記燃料生成用熱交換部が、前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスにて、前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化するように構成されている点にある。
すなわち、燃料生成用熱交換部が、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されることにより昇温して高温になるボイルオフガスにて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化することになる。
換言すれば、燃料生成用熱交換部が、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部の駆動動力の低減等のために冷却しながら、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化することになる。
つまり、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化することと、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスを冷却することを、一挙に行えることになるので、全体構成の簡素化を図ることができる。
説明を加えると、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスが保有する熱を有効に利用することにより、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化するための海水や蒸気、温水等の熱源を不要にする。これにより、熱源を作り出すためのエネルギーの節約となる。また、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスが保有する冷熱を有効に利用することで、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスを冷却するための海水や清水等の冷熱源を不要とする。これにより冷熱源としての海水や清水を駆動するポンプ動力を節約することができる。
ちなみに、例えば、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスが保有する熱量では、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化するための熱量が不足する場合には、燃料生成用熱交換部に、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスとは別の熱源を用いて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化する熱交換器を備えさせるようにする等、燃料生成用熱交換部を、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスが保有する熱量以外の熱源をも用いて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを、加熱して気化させるように構成することができる。
また、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されて高温になるボイルオフガスを冷却することについても、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスが保有する冷熱量にて冷却することに加えて、別の熱源を用いて冷却する熱交換器にて冷却するように構成できる。
要するに、本発明の更なる特徴構成によれば、全体構成の簡素化を図ることができるLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記ボイルオフガス圧縮部が、複数の圧縮機をボイルオフガス流路の流路方向に並設する形態に構成され、
前記燃料生成用熱交換部が、前記ボイルオフガス流路における隣接する前記圧縮機の間の流路部分及び前記ボイルオフガス流路における最下流側の前記圧縮機の下流側の流路部分に配置される複数の熱交換器を備える形態に構成されている点にある。
すなわち、ボイルオフガス圧縮部が、ボイルオフガス流路の流路方向に並設された複数の圧縮機にてボイルオフガスを順次昇圧しながら、ボイルオフガスを液化用設定圧に昇圧することになる。
そして、ボイルオフガス流路における隣接する圧縮機の間の流路部分及びボイルオフガス流路における最下流側の圧縮機の下流側の流路部分に、燃料生成用熱交換部を構成する熱交換器が配置されているため、複数の圧縮機の夫々にて圧縮されて昇温するボイルオフガスの熱量を、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化させる熱量として有効に利用できるため、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを、複数の圧縮機の夫々にて圧縮されて昇温するボイルオフガスの熱量を用いて適切に加熱して気化させることができる。
また、隣接する圧縮機の間の流路部分に配置された熱交換器にて、下流側の圧縮機に流動して圧縮されるボイルオフガスを適切に冷却することができるため、下流側の圧縮機の駆動動力を低減させて、ボイルオフガス圧縮部の駆動動力の削減を図ることができる。
尚、高圧噴射エンジンが高負荷の場合には、燃料タンクから供給される液化天然ガスの量が多く、隣接する圧縮機の間の熱交換器にて利用できる冷熱量が多くなるので、海水や清水を冷熱源とする場合よりもボイルオフガスを低温にすることができ、ボイルオフガス圧縮部の駆動動力の削減効果が大きくなる。
要するに、本発明の更なる特徴構成によれば、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを隣接する圧縮機の間の熱交換器や最下流側の圧縮機の下流側の熱交換器を熱源として気化させることにより、海水、温水、蒸気などの熱源を不要とし、熱源を作るためのエネルギーを節約できる。また、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスの冷熱を有効に利用することで、隣接する圧縮機の間の熱交換器の冷熱源を不要とし、冷熱源としての海水や清水等のポンプの動力を節約したLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記設定供給圧に昇圧する昇圧用圧縮部と、
前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記ボイルオフガス液化用熱交換器に供給する熱交換器供給状態と前記昇圧用圧縮部に供給する圧縮部供給状態とに切換える供給切換部と、
前記供給切換部の前記圧縮部供給状態において、前記燃料生成用熱交換部にて気化された天然ガスと前記昇圧用圧縮部にて昇圧されたボイルオフガスを合流させるガス合流部とが設けられ、
前記供給切換部の前記圧縮部供給状態において、前記ガス合流部にて合流された天然ガスとボイルオフガスとが、燃料として前記高圧噴射エンジンに供給されるように構成されている点にある。
すなわち、高圧噴射エンジンに作用する負荷が大きな通常運転時には、供給切換部を熱交換器供給状態に切換え、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低い低負荷運転時には、供給切換部を、圧縮部供給状態に切換えることになる。
例えば、船舶の航海中等、高圧噴射エンジンに推進用の大きな負荷が作用する通常運転時には、供給切換部を熱交換器供給状態に切換え、また、船舶の停泊中等、高圧噴射エンジンに作用する負荷が小さい低負荷運転時には、供給切換部を圧縮部供給状態に切換えることになる。
供給切換部の熱交換器供給状態においては、上述の通り、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮した後、ボイルオフガス液化用熱交換器によって燃料タンクから供給される液化天然ガスにて冷却して液化し、液化ボイルオフガスを、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧し、その後、燃料生成用熱交換部にて気化して、設定供給圧に昇圧した高圧のボイルオフガスとし、この高圧のボイルオフガスを高圧噴射エンジンに対して燃料として供給することになる。
これに対して、供給切換部の圧縮部供給状態においては、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮した後、昇圧用圧縮部にて高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧して、高圧噴射エンジンに対して燃料として供給することになる。
つまり、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低い低負荷運転時には、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給する液化天然ガスの供給量が少なくなるため、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスを、ボイルオフガス液化用熱交換器によって燃料タンクから供給される液化天然ガスにて冷却しても、冷熱量の不足により、ボイルオフガスを適正通り液化することができない虞がある。
したがって、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低い低負荷運転時には、供給切換部を圧縮部供給状態に切換えることにより、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部及び昇圧用圧縮部にて、高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧して、高圧噴射エンジンに燃料として供給することにより、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低い低負荷運転時においても、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、高圧噴射エンジンに対して燃料として適切に供給できるのである。
要するに、本発明の更なる特徴構成によれば、高圧噴射エンジンに作用する負荷が大きな通常運転時に加えて、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低い低負荷運転時においても、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを、高圧噴射エンジンに対して燃料として適切に供給できるLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記高圧噴射エンジンの排熱により冷水を生成する吸収式冷凍機が設けられ、
前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記吸収式冷凍機にて生成された冷水にて冷却する冷却用熱交換部が設けられている点にある。
すなわち、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスが、高圧噴射エンジンの排熱により冷水を生成する吸収式冷凍機にて生成された冷水にて冷却作用する冷却用熱交換部にて冷却されることになる。
つまり、例えば、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給する液化天然ガスにて、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを冷却する場合において、高圧噴射エンジンに作用する負荷が低負荷になる等により、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給する液化天然ガスの供給量が少なくなった際に、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスを、燃料タンクから高圧噴射エンジンに供給する液化天然ガスにて冷却することに加えて、高圧噴射エンジンの排熱により冷水を生成する吸収式冷凍機にて生成された冷水にて冷却作用する冷却用熱交換部にても、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスを冷却する等、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスを、高圧噴射エンジンの排熱を利用しながら適切に冷却することができる。
要するに、本発明の更なる特徴構成によれば、高圧噴射エンジンの排熱を利用しながら、ボイルオフガス圧縮部にて圧縮したボイルオフガスを適切に冷却することができるLNG燃料船を提供できる。
本発明のLNG燃料船の更なる特徴構成は、
前記高圧噴射エンジンにて駆動される船内用発電機が設けられている点にある。
すなわち、高圧噴射エンジンにて駆動される船内用発電機にて発電された電力にて、操舵機器、照明機器、空調機器等の船内の電気設備機器を適切に駆動できる。
つまり、船舶の運航には、推進力に加えて、船内の電気設備機器を駆動する電力が必要となるが、高圧噴射エンジンを作動させることにより、船舶の推進力と船内の電気設備機器を駆動する電力とを得ることができるのである。
そして、燃料タンクから排出されるボイルオフガスを高圧噴射エンジンに燃料として供給しながら、燃料消費量を適切に低減できるものであるから、燃料消費量を低減させた状態で船舶の運航を良好に行うことができる。
要するに、本発明の更なる特徴構成によれば、燃料消費量を低減させた状態で船舶の運航を良好に行うことができるLNG燃料船を提供できる。
LNG燃料船の通常運転状態の概略構成を示す図 LNG燃料船の低負荷運転状態の概略構成を示す図 ボイルオフガス液化用熱交換器のボイルオフガスと液化天然ガスとのTQ線図
以下、本発明のLNG燃料船の実施形態を図面に基づいて説明する。
(全体構成)
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係るLNG燃料船は、種々の荷物を運搬する貨物船Fであって、この貨物船Fには、燃料用の液化天然ガス(LNG)を貯留する燃料タンク10と、この燃料タンク10からの液化天然ガスを燃料とする高圧噴射エンジンEとを備えた推進システムKSが装備されている。
推進システムKSには、燃料タンク10や高圧噴射エンジンEに加えて、ボイルオフガス圧縮部20、ボイルオフガス液化用熱交換器30、液化天然ガス用昇圧ポンプ40、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50、燃料生成用熱交換部60、及び、ボイルオフガス圧縮部20、液化天然ガス用昇圧ポンプ40、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50等の作動を制御しながら、推進システムKSの運転を管理する制御装置Hが設けられている。
ボイルオフガス圧縮部20は、燃料タンク10から排出するボイルオフガス(BOG)が流動するボイルオフガス流路L1に配設されて、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスの全量をボイルオフガス液化用熱交換器30にて冷却して液化するための液化用設定圧(例えば、1〜1.1MPaG)に、ボイルオフガスを圧縮して昇圧するように構成されている。
つまり、燃料タンク10は、外部と断熱する断熱構造を備えて、低温(例えば、−163℃)の液化天然ガスLNGを貯留可能に構成されている。このように、燃料タンク10は、外部に対して断熱する状態で液化天然ガスLNGを貯留するように構成されてはいるものの、外部から温熱が伝導されることにより液化天然ガスLNGが気化され、メタンを主成分とするボイルオフガス(BOG)が発生することになる。
そして、燃料タンク10にて発生したボイルオフガスが、ボイルオフガス流路L1を通して、ボイルオフガス圧縮部20へ導かれることになる。
液化天然ガス用昇圧ポンプ40は、燃料タンク10から供給される液化天然ガスが流動する液化天然ガス流路L2に配設されて、燃料タンク10から供給される液化天然ガスを高圧噴射エンジンEに対する設定供給圧(例えば、30MPaG)に昇圧するように構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、液化天然ガス用昇圧ポンプ40が、ボイルオフガス液化用熱交換器30よりも上流側に位置させる状態で、液化天然ガス流路L2に配設されている。
ボイルオフガス液化用熱交換器30は、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮された後、圧縮ボイルオフガス流路L3を流動するボイルオフガスを、燃料タンク10から供給される液化天然ガスにて冷却して液化するように構成されている。
本実施形態においては、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧された液化天然ガスにて、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスBOGを冷却することになるが、液化天然ガス用昇圧ポンプ40を、ボイルオフガス液化用熱交換器30よりも下流側に位置させる状態で、液化天然ガス流路L2に配設して、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧される前の液化天然ガスにて、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮された後のボイルオフガスを冷却する形態で実施するようにしてもよい。
ちなみに、液化用設定圧が、1〜1.1MPaG程度に設定される場合には、ボイルオフガス液化用熱交換器30によって、多量の液化天然ガスが保有する多量の冷熱量を用いて、ボイルオフガスの全量を的確に液化できる。
つまり、ボイルオフガスをボイルオフガス圧縮部20にて昇圧する液化用設定圧が、1〜1.1MPaG程度に設定される場合には、ボイルオフガス液化用熱交換器30において熱交換する液化天然ガス(LNG)とボイルオフガス(BOG)との熱交換量と温度との関係を示すTQ線図は、概ね、図3に示す状態となる。
図3に示す如く、液化天然ガス(LNG)のTQ線図が直線状であるのに対して、ボイルオフガス(BOG)のTQ線図が、液化天然ガス(LNG)のTQ線図から離間しかつ屈曲する線状であることから理解できるように、ボイルオフガス液化用熱交換器30における熱交換効率は、十分に高いとは言えないものであるが、多量の液化天然ガスが保有する多量の冷熱量を用いて、ボイルオフガスの全量を的確に液化できるのである。
液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50は、ボイルオフガス液化用熱交換器30にて液化された液化ボイルオフガスが流動する液化ボイルオフガス流路L4に配設されて、ボイルオフガス液化用熱交換器30にて液化された液化ボイルオフガスを高圧噴射エンジンEに対する設定供給圧(例えば、30MPaG)に昇圧するように構成されている。
燃料生成用熱交換部60は、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器30を経由した液化天然ガス及び液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化するものであって、本実施形態においては、ボイルオフガス圧縮部20に装備したインタークーラー20N、及び、ボイルオフガス圧縮部20の下流側に装備したアフタークーラー20Fを用いて構成されており、その詳細は後述する。
また、本実施形態においては、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧された液化天然ガス及び液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて昇圧された液化ボイルオフガスが、液化ガス合流部GLにて合流され、合流した液化ガスが、燃料生成用熱交換部60を経由する気化用流路L5を通して流動するように構成されている。
燃料生成用熱交換部60にて気化された天然ガスを高圧噴射エンジンEに導く燃料供給路L6が設けられて、燃料生成用熱交換部60にて気化された天然ガスが、燃料として高圧噴射エンジンEに供給されるように構成されている。
高圧噴射エンジンEは、ディーゼル式の2サイクル(低速)エンジンであって、設定供給圧(例えば、30MPaG)にて供給される天然ガスを、燃料として噴射して作動するよう構成され、そして、推進翼等の推進装置Aを駆動するように構成されている。
尚、本発明に適用する高圧噴射エンジンEは、比較的高圧の燃料を噴射するエンジンであればよく、ディーゼル式の2サイクルエンジンに限定されるものではない。
また、高圧噴射エンジンEの出力軸に装着されて、高圧噴射エンジンEにて駆動される船内用発電機Bが設けられ、この船内用発電機Bで発電された電力が、操舵機器、照明機器、空調機器等の船内の電気設備機器に供給されるように構成されている。
(低負荷用運転構成)
貨物船Fには、高圧噴射エンジンEを低負荷で運転するために、昇圧用圧縮部70、供給切換部80、及び、ガス合流部GGが設けられ、低負荷運転時には、ガス合流部GGにて合流された天然ガスとボイルオフガスとが、燃料として高圧噴射エンジンEに供給されるように構成されている(図2参照)。
すなわち、供給切換部80は、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスを、圧縮ボイルオフガス流路L3を通して、ボイルオフガス液化用熱交換器30に供給する熱交換器供給状態と、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスを、迂回用ボイルオフガス流路L7を通して、昇圧用圧縮部70に供給する圧縮部供給状態とに切換えるように構成されている。
昇圧用圧縮部70は、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスを、昇圧用圧縮機70Aにて設定供給圧(例えば、30MPaG)に昇圧するように構成されている。
尚、図1及び図2においては、図面を簡略化するために、二台の昇圧用圧縮機70Aを記載するが、昇圧用圧縮部70には、必要に応じて三台以上の昇圧用圧縮機70Aが備えられることになる。
また、図1及び図2においては、二台の昇圧用圧縮機70Aの間に、一台のインタークーラー70Cnを配設し、下流側の昇圧用圧縮機70Aの下流側箇所に、一台のアフタークーラー70Cfを配置する状態を例示している。
これらのインタークーラー70Cn及びアフタークーラー70Cfは、空冷部(図示せず)にて冷却された冷水(清水)又は海水を通流させるように構成されている。
ガス合流部GGは、供給切換部80の圧縮部供給状態において、燃料生成用熱交換部60にて気化された天然ガスと昇圧用圧縮部70にて昇圧されたボイルオフガスを合流させて、合流ガスを燃料供給路L6に供給するように構成されている。
したがって、供給切換部80の圧縮部供給状態において、ガス合流部GGにて合流された天然ガスとボイルオフガスとが、燃料として高圧噴射エンジンEに供給されるように構成されている。
(供給切換部の切換について)
貨物船Fの航海中等、高圧噴射エンジンEに推進用負荷が作用する通常運転時には、供給切換部80を熱交換器供給状態に切換えることになる。
この熱交換器供給状態においては、図1に示すように、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスBOGを、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮して液化用設定圧に昇圧した後、燃料タンク10から供給される液化天然ガスLNGにて冷却して液化し、液化ボイルオフガスを、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて設定供給圧(例えば、30MPaG)に昇圧し、その後、燃料タンク10から供給される液化天然ガスと合流させて流動させながら燃料生成用熱交換部60にて気化して、高圧の天然ガスとして高圧噴射エンジンEに供給することになる。
これに対して、貨物船Fの停泊中等において、高圧噴射エンジンEに作用する負荷が小さい低負荷運転時には、供給切換部80を圧縮部供給状態に切換えることになる。
この圧縮部供給状態においては、図2に示すように、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスBOGを、ボイルオフガス圧縮部20及び昇圧用圧縮部70にて設定供給圧(例えば、30MPaG)に昇圧し、その後、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧され且つ燃料生成用熱交換部60にて気化されることになる燃料タンク10から供給される天然ガスと合流させて、高圧噴射エンジンEに供給することになる。
(ボイルオフガス圧縮部の詳細)
ボイルオフガス圧縮部20が、ボイルオフガスBOGを順次圧縮する複数(当該実施形態では、3つ)の圧縮機20Aを、ボイルオフガス流路L1の流路方向に並設する形態に構成されている。
ボイルオフガス圧縮部20における1段目の圧縮機20Aと2段目の圧縮機20Aとの間に、インタークーラー20Nとして、圧縮により昇温したボイルオフガスBOGを冷却する第1インタークーラーC1が配置されている。
ボイルオフガス圧縮部20における2段目の圧縮機20Aと3段目の圧縮機20Aとの間に、インタークーラー20Nとして、圧縮により昇温したボイルオフガスBOGを冷却する第2インタークーラーC2、第3インタークーラーC3及び第4インタークーラーC4が、ボイルオフガス流路L1の流路方向に並ぶ状態で設けられている。
ボイルオフガス圧縮部20の下流側箇所(換言すれば、3段目の圧縮機20Aの下流側箇所)に、アフタークーラー20Fとして、第1アフタークーラーD1及び第2アフタークーラーD2が設けられている。
第1アフタークーラーD1及び第2アフタークーラーD2は、ボイルオフガス流路L1における3段目の圧縮機20Aと供給切換部80との間に配置されている。
(燃料生成用熱交換部の詳細)
図1に示すように、液化ガス合流部GLに接続された気化用流路L5が、第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4及び第2アフタークーラーD2を経由してガス合流部GGに接続される形態で設けられている。
したがって、供給切換部80を熱交換器供給状態に切換える通常運転時には、液化ガス合流部GLからの液化ガスを、第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4及び第2アフタークーラーD2を経由して流動させて、気化するように構成されている。尚、気化されたガス(天然ガス、ボイルオフガス)は、ガス合流部GGを経由して高圧噴射エンジンEに供給される。
すなわち、第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4及び第2アフタークーラーD2が、燃料生成用熱交換部60を構成する熱交換器とした機能するように構成されている。
つまり、燃料生成用熱交換部60が、ボイルオフガス流路L1における隣接する圧縮機20Aの間の流路部分に配置される第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4、及び、ボイルオフガス流路L1における最下流側の圧縮機20Aの下流側の流路部分に配置される第2アフタークーラーD2を、複数の熱交換器として備える形態に構成されている。
そして、燃料生成用熱交換部60が、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスBOGが保有する熱量を用いて、ボイルオフガス液化用熱交換器30を経由しかつ液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧された液化天然ガス及び液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化するように構成されている。
尚、気化用流路L5における第2アフタークーラーD2とガス合流との間の流路部分に、水蒸気を用いて加熱する蒸気式の加熱器Kが装備されている。
この加熱器Kは、燃料生成用熱交換部60を経由して気化された天然ガス及び気化されたボイルオフガスの温度が設定温度よりも低いときに、それらのガスを昇温させるために設けられている。
(低負荷運転時の詳細)
供給切換部80を圧縮部供給状態に切換える低負荷運転時には、図2に示すように、液化ガス合流部GLからの液化ガスを、燃料生成用熱交換部60を経由して流動させて、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスBOGにて、ボイルオフガス液化用熱交換器30を経由しかつ液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧された液化天然ガスを加熱して気化するように構成されている。尚、気化されたガス(天然ガス)は、ガス合流部GGを経由して高圧噴射エンジンEに供給される。
また、供給切換部80を圧縮部供給状態に切換える低負荷運転時には、第2インタークーラーC2及び第1アフタークーラーD1に対して、空冷部(図示せず)にて冷却された冷水(清水)又は海水を通流させるように構成されて、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスBOGを冷却するようになっている。
さらに、供給切換部80を圧縮部供給状態に切換える低負荷運転時には、第3インタークーラーC3に対して、高圧噴射エンジンEの排熱を回収して作動する吸収式冷凍機Mにて生成された冷水を通流させるように構成されて、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスBOGを冷却するようになっている。
すなわち、熱回収用熱媒を高圧噴射エンジンEと吸収式冷凍機Mとの間で循環される排熱回収用回路Rhが設けられて、高圧噴射エンジンEの排熱が吸収式冷凍機Mに供給されるように構成されている。
そして、冷水を吸収式冷凍機Mと第3インタークーラーC3との間で循環させる冷水循環路Rcが設けられて、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水が第3インタークーラーC3に供給されるように構成されている。
つまり、第3インタークーラーC3が、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水にてボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスを冷却する冷却用熱交換部として機能するように構成されている。
ちなみに、吸収式冷凍機Mが回収する高圧噴射エンジンEの排熱とは、エンジン冷却水の保有熱及びエンジン排ガスの保有熱とがあるが、少なくとも、エンジン排ガスの保有熱を回収することが好ましいものである。
尚、吸収式冷凍機Mの構成は周知であるので、本実施形態においては、詳細な説明を省略する。
(実施形態のまとめ)
上記したLNG燃料船としての貨物船Fは、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスを設定供給圧に昇圧して高圧噴射エンジンEに対して燃料として供給するにあたり、燃料タンク10から高圧噴射エンジンEに供給される液化天然ガスが保有する多量の冷熱を利用して、ボイルオフガス液化用熱交換器30による冷却によりボイルオフガスを液化し、液化されたボイルオフガスを、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて、高圧噴射エンジンEに対する設定供給圧に昇圧するものであるから、ボイルオフガスを高圧噴射エンジンEに対する設定供給圧に昇圧する動力を軽減させることができる。
そして、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスを、ボイルオフガス圧縮部20にて、ボイルオフガス液化用熱交換器30にて冷却して液化するのに適した液化用設定圧に昇圧して、昇圧したボイルオフガスを、ボイルオフガス液化用熱交換器30にて冷却して液化するものであるから、ボイルオフガスの全量を適切に液化することができる。
また、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス用昇圧ポンプ40にて昇圧されかつボイルオフガス液化用熱交換器30を経由した液化天然ガスと、液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ50にて昇圧された液化ボイルオフガスとを、液化ガス合流部GLにて合流させて、合流された液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを、燃料生成用熱交換部60に供給することにより、燃料生成用熱交換部60の構成の簡素化を図ることができる。
また、燃料生成用熱交換部60が、ボイルオフガス流路L1における隣接する圧縮機20Aの間の流路部分に配置される第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4、及び、ボイルオフガス流路L1における最下流側の圧縮機20Aの下流側の流路部分に配置される及び第2アフタークーラーD2を、複数の熱交換器として備える形態に構成されているから、ボイルオフガス圧縮部20が備える複数の圧縮機20Aの夫々にて圧縮されて昇温するボイルオフガスの熱量を、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化させる熱量として有効に利用できるため、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを、複数の圧縮機20Aの夫々にて圧縮されて昇温するボイルオフガスの熱量を用いて適切に加熱して気化させることができる。
また、隣接する圧縮機20Aの間の流路部分に配置された第1インタークーラーC1、第4インタークーラーC4にて、下流側の圧縮機20Aに流動して圧縮されるボイルオフガスを適切に冷却することができるため、下流側の圧縮機20Aの駆動動力を低減させて、ボイルオフガス圧縮部20の駆動動力の削減を図ることができる。
さらに、貨物船Fの航海中等、高圧噴射エンジンEに推進用の大きな負荷が作用する通常運転時には、供給切換部80を熱交換器供給状態に切換え、また、貨物船Fの停泊中等、高圧噴射エンジンEに作用する負荷が小さい低負荷運転時には、供給切換部80を圧縮部供給状態に切換えることができる。
そして、供給切換部80を熱交換器供給状態と圧縮部供給状態とに切換えることによって、高圧噴射エンジンEに作用する負荷が大きな通常運転時に加えて、高圧噴射エンジンEに作用する負荷が低い低負荷運転時においても、燃料タンク10から排出されるボイルオフガスを、高圧噴射エンジンEに対して燃料として適切に供給できる。
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態では、LNG燃料船として、荷物を運搬する貨物船Fを例示したが、客船やフェリー等の種々の船舶に適用できる。
(2)上記実施形態では、燃料生成用熱交換部60が、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスが保有する熱量を用いて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化する場合を例示したが、燃料生成用熱交換部60としては、海水等、ボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガス以外の他の熱源にて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガス及び液化ボイルオフガスを加熱して気化する形態に構成することができる。
(3)上記実施形態では、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガスと液化ボイルオフガスとを、液化ガス合流部GLにて合流させて、合流された液化天然ガス及び液化ボイルガスを、燃料生成用熱交換部60に供給する場合を例示したが、燃料生成用熱交換部60に、液化天然ガス用の熱交換部分と液化ボイルオフガス用の熱交換部分とを備えさせて、気化対象液化ガスとしての、液化天然ガスと液化ボイルオフガスとを、合流させずに、燃料生成用熱交換部60に供給する形態で実施してもよい。
(4)上記実施形態では、ボイルオフガス圧縮部20に、3台の圧縮機20Aを備えさせる場合を例示したが、ボイルオフガス圧縮部20に備えさせる圧縮機20Aの台数は、適宜変更可能である。
(5)上記実施形態では、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水にてボイルオフガス圧縮部20にて圧縮されたボイルオフガスを冷却する冷却用熱交換部として機能する第3インタークーラーC3が、供給切換部80の圧縮部供給状態にて冷却作用する場合を例示したが、供給切換部80の熱交換器供給状態において、冷却用熱交換部を冷却作用させるようにしてもよい。
(6)上記実施形態では、ボイルオフガス圧縮部20におけるインタークーラー20Nのうちの第3インタークーラーC3を、冷却用熱交換部として機能させる場合を例示したが他のインタークーラー20Nやアフタークーラー20Fを、冷却用熱交換部として機能させる形態で実施してもよい。
つまり、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水を通流させるインタークーラーは、上記実施形態とは異なる位置のインタークーラーを選択してもよく、また、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水を、アフタークーラーを通して流動させてもよく、さらには、吸収式冷凍機Mにて生成された冷水を分割して、全てのインタークーラー及びアフタークーラーを通して流動させるように構成してもよい。
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
10 貯留タンク
20 ボイルオフガス圧縮部
20A 圧縮機
30 ボイルオフガス液化用熱交換器
40 液化天然ガス用昇圧ポンプ
50 液化ボイルオフガス用昇圧ポンプ
60 燃料生成用熱交換部
70 昇圧用圧縮部
80 供給切換部
B 船内用発電機
C1 熱交換器
C2 熱交換器
C3 冷却用熱交換部
D1 熱交換器
E 高圧噴射エンジン
GG ガス合流部
GL 液化ガス合流部
M 吸収式冷凍機

Claims (7)

  1. 燃料用の液化天然ガスを貯留する燃料タンクと、当該燃料タンクに貯留した液化天然ガスを燃料とする高圧噴射エンジンとが設けられたLNG燃料船であって、
    前記燃料タンクから排出されるボイルオフガスを圧縮して液化用設定圧に昇圧するボイルオフガス圧縮部と、
    前記ボイルオフガス圧縮部にて前記液化用設定圧に昇圧されたボイルオフガスを前記燃料タンクから供給される液化天然ガスにて冷却して液化するボイルオフガス液化用熱交換器と、
    前記燃料タンクから供給される液化天然ガスを前記高圧噴射エンジンに対する設定供給圧に昇圧する液化天然ガス用昇圧ポンプと、
    前記ボイルオフガス液化用熱交換器にて液化された液化ボイルオフガスを前記設定供給圧に昇圧する液化ボイルオフガス用昇圧ポンプと、
    前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化する燃料生成用熱交換部と、が設けられ、
    前記燃料生成用熱交換部にて気化された天然ガス及びボイルオフガスが、燃料として前記高圧噴射エンジンに供給されるように構成され、
    前記液化用設定圧が、1〜1.1MPaGであるLNG燃料船。
  2. 前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを合流させる液化ガス合流部が設けられ、
    当該合流部にて合流された液化天然ガス及び液化ボイルオフガスが前記燃料生成用熱交換部に供給されるように構成されている請求項1記載のLNG燃料船。
  3. 前記燃料生成用熱交換部が、前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスにて、前記液化天然ガス用昇圧ポンプにて昇圧されかつ前記ボイルオフガス液化用熱交換器を経由した液化天然ガス及び前記液化ボイルオフガス用昇圧ポンプにて昇圧された液化ボイルオフガスを加熱して気化するように構成されている請求項1又は2記載のLNG燃料船。
  4. 前記ボイルオフガス圧縮部が、複数の圧縮機をボイルオフガス流路の流路方向に並設する形態に構成され、
    前記燃料生成用熱交換部が、前記ボイルオフガス流路における隣接する前記圧縮機の間の流路部分及び前記ボイルオフガス流路における最下流側の前記圧縮機の下流側の流路部分に配置される複数の熱交換器を備える形態に構成されている請求項3記載のLNG燃料船。
  5. 前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記設定供給圧に昇圧する昇圧用圧縮部と、
    前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記ボイルオフガス液化用熱交換器に供給する熱交換器供給状態と前記昇圧用圧縮部に供給する圧縮部供給状態とに切換える供給切換部と、
    前記供給切換部の前記圧縮部供給状態において、前記燃料生成用熱交換部にて気化された天然ガスと前記昇圧用圧縮部にて昇圧されたボイルオフガスを合流させるガス合流部とが設けられ、
    前記供給切換部の前記圧縮部供給状態において、前記ガス合流部にて合流された天然ガスとボイルオフガスとが、燃料として前記高圧噴射エンジンに供給されるように構成されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のLNG燃料船。
  6. 前記高圧噴射エンジンの排熱により冷水を生成する吸収式冷凍機が設けられ、
    前記ボイルオフガス圧縮部にて圧縮されたボイルオフガスを前記吸収式冷凍機にて生成された冷水にて冷却する冷却用熱交換部が設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載のLNG燃料船。
  7. 前記高圧噴射エンジンにて駆動される船内用発電機が設けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載のLNG燃料船。
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