JP2018103954A - Ship - Google Patents

Ship Download PDF

Info

Publication number
JP2018103954A
JP2018103954A JP2016255505A JP2016255505A JP2018103954A JP 2018103954 A JP2018103954 A JP 2018103954A JP 2016255505 A JP2016255505 A JP 2016255505A JP 2016255505 A JP2016255505 A JP 2016255505A JP 2018103954 A JP2018103954 A JP 2018103954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
header
pressure
upstream
compressor
supply line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016255505A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
安藤 明洋
Akihiro Ando
明洋 安藤
豪文 飯坂
Takefumi Iizaka
豪文 飯坂
宏之 武田
Hiroyuki Takeda
宏之 武田
尚子 印藤
Naoko Into
尚子 印藤
崇嗣 安部
Takatsugu Abe
崇嗣 安部
直樹 成島
Naoki Narishima
直樹 成島
康平 橋本
Kohei Hashimoto
康平 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Heavy Industries Ltd filed Critical Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority to JP2016255505A priority Critical patent/JP2018103954A/en
Publication of JP2018103954A publication Critical patent/JP2018103954A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely keep a pressure of fuel gas supplied to an auxiliary gas engine within an allowable range.SOLUTION: A ship comprises: a compressor including a main flow passage, upstream side compression mechanisms, upstream side circulation passages, and upstream side bypass valves; an air feed line introducing BOG (Boil Off Gas), which is generated in a tank storing LNG, to the compressor; a first supply line introducing the BOG from the compressor to a main gas engine for propulsion; an extraction line that introduces extracted gas from the compressor to a header and is provided with an extraction valve; an auxiliary gas engine for an inboard power supply connected to a header through a second supply line; and a control device that controls the extraction valve so that a pressure in the header detected by a header pressure gauge becomes a target pressure, and while controlling the upstream side bypass valves by feedback control so that discharge pressures of the upstream side compression mechanisms detected by compression mechanism pressure gauges become target pressures, and controls the upstream side bypass valves prior to the feedback control on the basis of an opening degree of the extraction valve.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、推進用の主ガスエンジンと船内電源用の副ガスエンジンを含む船舶に関する。   The present invention relates to a ship including a main gas engine for propulsion and an auxiliary gas engine for inboard power.

従来から、推進用の主ガスエンジンと船内電源用の副ガスエンジンを含む船舶が知られている。例えば、特許文献1には、図3に示すような船舶100が開示されている。   Conventionally, a ship including a main gas engine for propulsion and an auxiliary gas engine for inboard power is known. For example, Patent Document 1 discloses a ship 100 as shown in FIG.

具体的に、船舶100では、液化天然ガスを貯留するタンク110内で発生するボイルオフガスが送気ライン121により圧縮機140へ導かれ、圧縮機140で高温高圧に圧縮される。圧縮機140から吐出されるボイルオフガスは、第1供給ライン122により推進用の主ガスエンジン(MEGIエンジン)へ導かれる。   Specifically, in the ship 100, boil-off gas generated in the tank 110 that stores liquefied natural gas is guided to the compressor 140 by the air supply line 121 and is compressed to high temperature and high pressure by the compressor 140. The boil-off gas discharged from the compressor 140 is guided to the propulsion main gas engine (MEGI engine) through the first supply line 122.

また、圧縮機140から圧縮途中で抽出された抽出ガスが、抽出ライン131および第2供給ライン132により船内電源用の副ガスエンジン(DFエンジン)へ導かれるとともに、抽出ライン131および第3供給ライン133によりGCU(Gas Combustion Unit:ガス燃焼装置)へ導かれる。   The extracted gas extracted from the compressor 140 during the compression is guided to the sub-gas engine (DF engine) for inboard power by the extraction line 131 and the second supply line 132, and the extraction line 131 and the third supply line. 133 leads to GCU (Gas Combustion Unit).

圧縮機140は、主流路150上に直列に並ぶ5つの圧縮機構161〜165を含む多段圧縮機である。図3では、抽出ライン131が、2番目の圧縮機構162と3番目の圧縮機構163の間で主流路150から分岐している。   The compressor 140 is a multistage compressor including five compression mechanisms 161 to 165 arranged in series on the main flow path 150. In FIG. 3, the extraction line 131 branches from the main flow path 150 between the second compression mechanism 162 and the third compression mechanism 163.

特表2015−505941号公報Special table 2015-505941 gazette

ところで、副ガスエンジンへ供給される燃料ガスの圧力は、副ガスエンジンから要求される許容範囲内に保たれる必要がある。   By the way, the pressure of the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine needs to be maintained within an allowable range required from the auxiliary gas engine.

そこで、本発明は、副ガスエンジンへ供給される燃料ガスの圧力を確実に許容範囲内に保つことができるようにすることを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to ensure that the pressure of the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine can be maintained within an allowable range.

前記課題を解決するために、本発明は、推進用の主ガスエンジンと、液化天然ガスを貯留するタンクと、前記タンク内で発生するボイルオフガスを圧縮機へ導く送気ラインと、前記圧縮機から吐出されるボイルオフガスを前記主ガスエンジンへ導く第1供給ラインと、前記圧縮機から圧縮途中で抽出された抽出ガスをヘッダーへ導く、抽出弁が設けられた抽出ラインと、前記ヘッダーと第2供給ラインにより接続された、船内電源用の副ガスエンジンと、前記ヘッダー内の圧力を検出するヘッダー圧力計と、前記ヘッダー圧力計で検出される圧力が目標圧力となるように前記抽出弁を制御する制御装置と、を備え、前記圧縮機は、吸入口から吐出口まで延びる、前記抽出ラインが分岐する主流路と、前記抽出ラインの分岐点よりも上流側で前記主流路に設けられた少なくとも1つの上流側圧縮機構と、前記少なくとも1つの上流側圧縮機構をバイパスする少なくとも1つの上流側循環路と、前記少なくとも1つの上流側循環路に設けられた少なくとも1つの上流側バイパス弁と、を含み、前記少なくとも1つの上流側圧縮機構の吐出圧を検出する少なくとも1つの圧縮機構圧力計をさらに備え、前記制御装置は、前記少なくとも1つの圧縮機構圧力計で検出される圧力が目標圧力となるようにフィードバック制御により前記少なくとも1つの上流側バイバス弁を制御しつつ、前記抽出弁の開度が増加する間は前記フィードバック制御に先行して前記少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が減少し、前記抽出弁の開度が減少する間は前記フィードバック制御に先行して前記少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が増加するように、前記少なくとも1つの上流側バイパス弁を制御する、船舶を提供する。   In order to solve the problems, the present invention provides a main gas engine for propulsion, a tank for storing liquefied natural gas, an air supply line for guiding boil-off gas generated in the tank to a compressor, and the compressor A first supply line for leading the boil-off gas discharged from the main gas engine, an extraction line provided with an extraction valve for guiding the extracted gas extracted during compression from the compressor to the header, the header and the first The auxiliary gas engine for ship power supply connected by two supply lines, a header pressure gauge for detecting the pressure in the header, and the extraction valve so that the pressure detected by the header pressure gauge becomes a target pressure. A control device for controlling the compressor, the compressor extending from the suction port to the discharge port, the main flow path where the extraction line branches, and the upstream side from the branch point of the extraction line At least one upstream compression mechanism provided in the main flow path; at least one upstream circulation path bypassing the at least one upstream compression mechanism; and at least one upstream path provided in the at least one upstream circulation path And at least one compression mechanism pressure gauge for detecting a discharge pressure of the at least one upstream compression mechanism, and the control device is detected by the at least one compression mechanism pressure gauge. The at least one upstream bypass valve is controlled prior to the feedback control while the opening degree of the extraction valve is increased while the at least one upstream bypass valve is controlled by feedback control so that the target pressure becomes the target pressure. While the opening of the valve is reduced and the opening of the extraction valve is reduced, the less Even so that the opening of one of the upstream bypass valve is increased, controlling said at least one upstream bypass valve, to provide a marine vessel.

上記の構成によれば、抽出弁の開度が増加する間は、その後の少なくとも1つの上流側圧縮機構の吐出圧の低下を打ち消すように少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が減少し、抽出弁の開度が減少する間は、その後の少なくとも1つの上流側圧縮機構の吐出圧の上昇を打ち消すように少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が増加する。従って、抽出弁を応答良く動作させたとしても少なくとも1つの上流側圧縮機構の吐出圧の変動を小さく抑えることができる。しかも、抽出弁を応答良く動作させることにより、副ガスエンジンへ供給される燃料ガスの圧力を確実に許容範囲内に保つことができる。   According to said structure, while the opening degree of an extraction valve increases, the opening degree of at least 1 upstream bypass valve reduces so that the fall of the discharge pressure of a subsequent at least 1 upstream compression mechanism may be canceled, While the opening degree of the extraction valve decreases, the opening degree of the at least one upstream bypass valve increases so as to cancel the subsequent increase in the discharge pressure of the at least one upstream compression mechanism. Therefore, even if the extraction valve is operated with good response, fluctuations in the discharge pressure of at least one upstream compression mechanism can be suppressed to a small level. In addition, by operating the extraction valve with good response, the pressure of the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine can be reliably maintained within the allowable range.

上記の船舶は、前記ヘッダーと第3供給ラインにより接続されたGCUをさらに備えてもよい。この構成によれば、副ガスエンジンの負荷の急変動とGCUの処理ガス量の急変動のどちらを原因とするヘッダー内の圧力の急変化にも対応することができる。   The ship may further include a GCU connected by the header and a third supply line. According to this configuration, it is possible to cope with a sudden change in the pressure in the header caused by either a sudden change in the load of the auxiliary gas engine or a sudden change in the processing gas amount of the GCU.

上記の船舶は、前記タンク内に配置されたポンプから吐出される液化天然ガスを強制気化器へ導く送液ラインと、前記強制気化器にて生成される気化ガスを前記ヘッダーへ導くヘッダー供給ラインと、をさらに備えてもよい。この構成によれば、副ガスエンジンへ燃料ガスを安定的に供給することができる。   The ship includes a liquid feed line that leads liquefied natural gas discharged from a pump disposed in the tank to a forced vaporizer, and a header supply line that leads vaporized gas generated by the forced vaporizer to the header. And may be further provided. According to this configuration, the fuel gas can be stably supplied to the auxiliary gas engine.

本発明によれば、副ガスエンジンへ供給される燃料ガスの圧力を確実に許容範囲内に保つことができる。   According to the present invention, the pressure of the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine can be reliably maintained within the allowable range.

本発明の一実施形態に係る船舶の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a ship concerning one embodiment of the present invention. 変形例の船舶の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the ship of a modification. 従来の船舶の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional ship.

図1に、本発明の一実施形態に係る船舶1を示す。この船舶1は、液化天然ガス(以下、LNGという)を貯留するタンク11と、推進用の主ガスエンジン13と、船内電源用の副ガスエンジン17を含む。   FIG. 1 shows a ship 1 according to an embodiment of the present invention. The ship 1 includes a tank 11 for storing liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), a main gas engine 13 for propulsion, and a sub gas engine 17 for inboard power.

図例では、タンク11が1つだけ設けられているが、タンク11は複数設けられてもよい(例えば、船舶1は、LNG運搬船であってもよい)。また、図例では、主ガスエンジン13および副ガスエンジン17が1つずつ設けられているが、主ガスエンジン13が複数設けられてもよいし、副ガスエンジン17が複数設けられてもよい。   In the illustrated example, only one tank 11 is provided, but a plurality of tanks 11 may be provided (for example, the ship 1 may be an LNG carrier). In the illustrated example, one main gas engine 13 and one sub gas engine 17 are provided, but a plurality of main gas engines 13 or a plurality of sub gas engines 17 may be provided.

主ガスエンジン13は、スクリュープロペラ(図示せず)を直接的に回転駆動してもよいし(機械推進)、スクリュープロペラを発電機およびモータを介して間接的に回転駆動してもよい(電気推進)。   The main gas engine 13 may directly rotate and drive a screw propeller (not shown) (mechanical propulsion), or may indirectly rotate and drive the screw propeller via a generator and a motor (electricity). Promotion).

本実施形態では、主ガスエンジン13が、燃料ガス噴射圧が高圧のレシプロエンジンである。主ガスエンジン13は、燃料ガスのみを燃焼させるガス専焼エンジンであってもよいし、燃料ガスと燃料油の一方または双方を燃焼させる二元燃料エンジンであってもよい(例えば、MEGIエンジン)。ただし、主ガスエンジン13は、燃料ガス噴射圧が中圧または低圧のレシプロエンジンであってもよい。あるいは、主ガスエンジン13は、ガスタービンエンジンであってもよい。   In the present embodiment, the main gas engine 13 is a reciprocating engine having a high fuel gas injection pressure. The main gas engine 13 may be a gas combustion engine that burns only fuel gas, or may be a dual fuel engine that burns one or both of fuel gas and fuel oil (for example, a MEGI engine). However, the main gas engine 13 may be a reciprocating engine whose fuel gas injection pressure is medium or low. Alternatively, the main gas engine 13 may be a gas turbine engine.

副ガスエンジン17は、燃料ガス噴射圧が低圧のレシプロエンジンであり、発電機(図示せず)と連結されている。副ガスエンジン17は、燃料ガスのみを燃焼させるガス専焼エンジンであってもよいし、燃料ガスと燃料油の一方または双方を燃焼させる二元燃料エンジンであってもよい。   The auxiliary gas engine 17 is a reciprocating engine having a low fuel gas injection pressure, and is connected to a generator (not shown). The auxiliary gas engine 17 may be a gas combustion engine that burns only fuel gas, or may be a dual fuel engine that burns one or both of fuel gas and fuel oil.

主ガスエンジン13へは、燃料ガスとして、自然入熱によりタンク11内で発生するボイルオフガス(以下、BOGという)が主に供給され、副ガスエンジン17へは、燃料ガスとして、LNGが強制的に気化された気化ガス(以下、VGという)が主に供給される。   The main gas engine 13 is mainly supplied with boil-off gas (hereinafter referred to as “BOG”) generated in the tank 11 by natural heat input as the fuel gas, and the sub-gas engine 17 is forcedly supplied with LNG as the fuel gas. Vaporized gas (hereinafter referred to as VG) is mainly supplied.

具体的に、タンク11は、送気ライン21により圧縮機12と接続されており、圧縮機12は、第1供給ライン22により主ガスエンジン13と接続されている。また、タンク11内には、ポンプ14が配置されており、ポンプ14は、送液ライン31により強制気化器15と接続されている。強制気化器15は、ヘッダー供給ライン32によりヘッダー16と接続されており、ヘッダー16は、第2供給ライン51により副ガスエンジン17と接続されているとともに、第3供給ライン52によりGCU18と接続されている。さらに、ヘッダー16は、抽出ライン43により圧縮機12と接続されている。   Specifically, the tank 11 is connected to the compressor 12 by an air supply line 21, and the compressor 12 is connected to the main gas engine 13 by a first supply line 22. Further, a pump 14 is disposed in the tank 11, and the pump 14 is connected to the forced vaporizer 15 by a liquid feed line 31. The forced vaporizer 15 is connected to the header 16 by a header supply line 32, and the header 16 is connected to the auxiliary gas engine 17 by a second supply line 51 and is connected to the GCU 18 by a third supply line 52. ing. Further, the header 16 is connected to the compressor 12 by an extraction line 43.

送気ライン21は、タンク11内で発生するBOGを圧縮機12へ導く。圧縮機12は、BOGを高圧に圧縮する。第1供給ライン22は、圧縮機12から吐出されるBOGを主ガスエンジン13へ導く。圧縮機12については、後述にて詳細に説明する。   The air supply line 21 guides BOG generated in the tank 11 to the compressor 12. The compressor 12 compresses the BOG to a high pressure. The first supply line 22 guides BOG discharged from the compressor 12 to the main gas engine 13. The compressor 12 will be described in detail later.

送液ライン31は、ポンプ14から吐出されるLNGを強制気化器15へ導く。強制気化器15は、LNGを強制的に気化し、VGを生成する。ヘッダー供給ライン32は、強制気化器15にて生成されるVGをヘッダー16へ導く。   The liquid feed line 31 guides LNG discharged from the pump 14 to the forced vaporizer 15. The forced vaporizer 15 forcibly vaporizes LNG to generate VG. The header supply line 32 guides the VG generated by the forced vaporizer 15 to the header 16.

ポンプ14は、強制気化器15にて生成されるVGの圧力(つまり、強制気化器15の出口圧力)が副ガスエンジン17の燃料ガス噴射圧よりも高くなるように、LNGを吐出する。ただし、ヘッダー供給ライン32に圧縮機が設けられ、ポンプ14の代わりにその圧縮機がVGの圧力を副ガスエンジン17の燃料ガス噴射圧よりも高くしてもよい。   The pump 14 discharges LNG such that the pressure of the VG generated by the forced vaporizer 15 (that is, the outlet pressure of the forced vaporizer 15) is higher than the fuel gas injection pressure of the auxiliary gas engine 17. However, a compressor may be provided in the header supply line 32, and the compressor may make the VG pressure higher than the fuel gas injection pressure of the auxiliary gas engine 17 instead of the pump 14.

ヘッダー供給ライン32には、上流側から順に、冷却器33、気液分離器34および加熱器35が設けられている。冷却器33は、強制気化器15にて生成されたVGを冷却する。VG中の重質分の多く(例えば、エタン、プロパン、ブタンなど)は、冷却器33での冷却によって液体となり、気液分離器34で除去されてタンク11へ戻される。これにより、メタン価の高いVGが副ガスエンジン17へ供給される。加熱器35は、気液分離器34を通過したVGを副ガスエンジン17への供給に適した温度に加熱する。   The header supply line 32 is provided with a cooler 33, a gas-liquid separator 34, and a heater 35 in order from the upstream side. The cooler 33 cools the VG generated by the forced vaporizer 15. Most of heavy components in VG (for example, ethane, propane, butane, etc.) become liquid by cooling in the cooler 33, removed by the gas-liquid separator 34, and returned to the tank 11. As a result, VG having a high methane number is supplied to the auxiliary gas engine 17. The heater 35 heats the VG that has passed through the gas-liquid separator 34 to a temperature suitable for supply to the auxiliary gas engine 17.

また、ヘッダー供給ライン32は、補給ライン41により送気ライン21と接続されている。図例では、補給ライン41が冷却器33と気液分離器34の間でヘッダー供給ライン32から分岐して送気ライン21に合流しているが、補給ライン41は、気液分離器34と加熱器35の間でヘッダー供給ライン32から分岐してもよい。補給ライン41には、補給弁42が設けられている。   The header supply line 32 is connected to the air supply line 21 by a supply line 41. In the illustrated example, the replenishment line 41 branches from the header supply line 32 between the cooler 33 and the gas-liquid separator 34 and merges with the air supply line 21, but the replenishment line 41 is connected to the gas-liquid separator 34. You may branch from the header supply line 32 between the heaters 35. The supply line 41 is provided with a supply valve 42.

ヘッダー16は、副ガスエンジン17およびGCU18へ供給される燃料ガスのバッファーとして機能する。ヘッダー16は、容器であってもよいし、配管のうちの拡径された部分で構成されてもよい。   The header 16 functions as a buffer for the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine 17 and the GCU 18. The header 16 may be a container, or may be constituted by a portion of the pipe having an enlarged diameter.

抽出ライン43は、圧縮機12から圧縮途中で抽出された抽出ガス(以下、BGという)をヘッダー16へ導く。抽出ライン43には、抽出弁44が設けられている。抽出弁44が閉じられるときはヘッダー16内の燃料ガスがVGのみとなり、抽出弁44が開かれるときはヘッダー16内の燃料ガスがVGとBGの混合ガスまたはBGのみとなる。   The extraction line 43 guides extracted gas (hereinafter referred to as BG) extracted during compression from the compressor 12 to the header 16. The extraction line 43 is provided with an extraction valve 44. When the extraction valve 44 is closed, the fuel gas in the header 16 is only VG, and when the extraction valve 44 is opened, the fuel gas in the header 16 is only a mixed gas of VG and BG or BG.

第2供給ライン51は、ヘッダー16から燃料ガスを副ガスエンジン17へ導き、第3供給ライン52は、ヘッダー16から燃料ガスをGCU18へ導く。第3供給ライン52には、供給量調整弁53が設けられている。   The second supply line 51 guides the fuel gas from the header 16 to the sub gas engine 17, and the third supply line 52 guides the fuel gas from the header 16 to the GCU 18. A supply amount adjustment valve 53 is provided in the third supply line 52.

上述した補給弁42、抽出弁44および供給量調整弁53は、制御装置6により制御される。ただし、図1では、図面の簡略化のために一部の信号線のみを描いている。例えば、制御装置6は、ROMやRAMなどのメモリとCPUを有し、ROMに格納されたプログラムがCPUにより実行される。制御装置6は、単一の機器であってもよいし、複数の機器に分割されてもよい。   The replenishment valve 42, the extraction valve 44, and the supply amount adjustment valve 53 described above are controlled by the control device 6. However, in FIG. 1, only a part of the signal lines is drawn for simplification of the drawing. For example, the control device 6 has a memory such as a ROM and a RAM and a CPU, and a program stored in the ROM is executed by the CPU. The control device 6 may be a single device or may be divided into a plurality of devices.

制御装置6は、送気ライン21に設けられたBOG圧力計61およびヘッダー16に設けられたヘッダー圧力計62と電気的に接続されている。BOG圧力計61は、送気ライン21内のBOGの圧力を検出し、ヘッダー圧力計62は、ヘッダー16内の圧力を検出する。   The control device 6 is electrically connected to a BOG pressure gauge 61 provided on the air supply line 21 and a header pressure gauge 62 provided on the header 16. The BOG pressure gauge 61 detects the pressure of the BOG in the air supply line 21, and the header pressure gauge 62 detects the pressure in the header 16.

制御装置6は、タンク11内のLNGの量およびBOG圧力計61で検出されるBOGの圧力に基づいてBOGの利用可能量Qaを算出する。具体的に、制御装置6は、BOG圧力計61で検出されるBOGの圧力に、送気ライン21の上流端である取込口からBOG圧力計61の位置までの圧力損失を加算して、タンク11内のBOGの圧力を算出する。ただし、BOG圧力計61は、タンク11に設けられ、タンク11内のBOGの圧力を直接的に検出してもよい。そして、制御装置6は、タンク11内のLNGの量およびタンク11内のBOGの圧力から、BOGの利用可能量Qaを算出する。例えば、タンク11がカーゴタンクであって、タンク11の容量が非常に大きい場合は、タンク11内のLNGの量は固定値として扱うことが可能である。一方、タンク11の容量が小さい場合には、タンク11にタンク11内のLNGの量を検出するレベル計が設けられ、タンク11内のLNGの量が変数として扱われてもよい。   The control device 6 calculates the available amount Qa of BOG based on the amount of LNG in the tank 11 and the BOG pressure detected by the BOG pressure gauge 61. Specifically, the control device 6 adds the pressure loss from the intake port at the upstream end of the air supply line 21 to the position of the BOG pressure gauge 61 to the pressure of the BOG detected by the BOG pressure gauge 61, The pressure of BOG in the tank 11 is calculated. However, the BOG pressure gauge 61 may be provided in the tank 11 and directly detect the pressure of the BOG in the tank 11. Then, the control device 6 calculates the usable amount Qa of BOG from the amount of LNG in the tank 11 and the pressure of BOG in the tank 11. For example, when the tank 11 is a cargo tank and the capacity of the tank 11 is very large, the amount of LNG in the tank 11 can be handled as a fixed value. On the other hand, when the capacity of the tank 11 is small, a level meter that detects the amount of LNG in the tank 11 may be provided in the tank 11, and the amount of LNG in the tank 11 may be treated as a variable.

BOGの利用可能量Qaを算出後、制御装置6は、主ガスエンジン13の燃料ガス消費量Q1とBOGの利用可能量Qaを比較する。そして、制御装置6は、Qa<Q1の場合に補給弁42を開き、Qa>Q1の場合に抽出弁44を開く。抽出弁44を開くとき、制御装置6は、ヘッダー圧力計62で検出される圧力が目標圧力となるようにフィードバック制御により抽出弁44を制御する。   After calculating the usable amount Qa of BOG, the control device 6 compares the fuel gas consumption amount Q1 of the main gas engine 13 with the usable amount Qa of BOG. Then, the control device 6 opens the supply valve 42 when Qa <Q1, and opens the extraction valve 44 when Qa> Q1. When opening the extraction valve 44, the control device 6 controls the extraction valve 44 by feedback control so that the pressure detected by the header pressure gauge 62 becomes the target pressure.

また、Qa>Q1の場合、制御装置6は、BOGの利用可能量Qaを、主ガスエンジン13の燃料ガス消費量Q1と副ガスエンジン17の燃料ガス消費量Q2の合計である燃料ガス総消費量Qtと比較する。そして、Qa>Qtの場合、制御装置6は、GCU18への燃料ガス供給量を算出し、供給量調整弁53を開く。このとき、制御装置6は、強制気化器15の運転を停止するとともに(図略の返送ラインを通じてポンプ14から吐出されるLNGをタンク11へ戻す)、補給弁42を全閉としてもよい。   When Qa> Q1, the control device 6 determines that the BOG usable amount Qa is the sum of the fuel gas consumption amount Q1 of the main gas engine 13 and the fuel gas consumption amount Q2 of the auxiliary gas engine 17. Compare with quantity Qt. When Qa> Qt, the control device 6 calculates the fuel gas supply amount to the GCU 18 and opens the supply amount adjustment valve 53. At this time, the control device 6 may stop the operation of the forced vaporizer 15 (return LNG discharged from the pump 14 to the tank 11 through a return line (not shown)) and fully close the supply valve 42.

次に、圧縮機12について詳細に説明する。   Next, the compressor 12 will be described in detail.

圧縮機12は、吸入口12aから吐出口12bまで延びる主流路7を含む。上述した抽出ライン43は、主流路7から分岐している。また、圧縮機12は、抽出ライン43の分岐点よりも上流側で主流路7に設けられた2つの上流側圧縮機構71,72と、抽出ライン43の分岐点よりも下流側で主流路7に設けられた3つの下流側圧縮機構73〜75を含む。ただし、上流側圧縮機構の数は、1つであってもよいし、3つ以上であってもよい。また、下流側圧縮機構の数は、1つまたは2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。   The compressor 12 includes a main flow path 7 extending from the suction port 12a to the discharge port 12b. The extraction line 43 described above branches off from the main flow path 7. The compressor 12 includes two upstream compression mechanisms 71 and 72 provided in the main flow path 7 on the upstream side of the branch point of the extraction line 43, and the main flow path 7 on the downstream side of the branch point of the extraction line 43. Includes three downstream compression mechanisms 73 to 75. However, the number of upstream compression mechanisms may be one, or may be three or more. Further, the number of downstream side compression mechanisms may be one or two, or may be four or more.

さらに、圧縮機12は、上流側圧縮機構71,72をそれぞれバイパスする2つの上流側循環路81,82と、下流側圧縮機構73〜75をそれぞれバイパスする3つの下流側循環路83〜85を含む。上流側循環路81,82には、上流側バイパス弁91,92がそれぞれ設けられ、下流側循環路83〜85には、下流側バイパス弁93〜95がそれぞれ設けられている。このため、圧縮機構71〜75のそれぞれから吐出されるBOGが当該圧縮機構の吸入側へ戻されて循環することが可能である。すなわち、バイパス弁91〜95のそれぞれは、対応する圧縮機構(71〜75)の循環量を規定する。   Further, the compressor 12 includes two upstream circulation paths 81 and 82 that bypass the upstream compression mechanisms 71 and 72, respectively, and three downstream circulation paths 83 to 85 that bypass the downstream compression mechanisms 73 to 75, respectively. Including. Upstream bypass valves 91 and 92 are provided in the upstream circulation paths 81 and 82, respectively, and downstream bypass valves 93 to 95 are provided in the downstream circulation paths 83 to 85, respectively. For this reason, the BOG discharged from each of the compression mechanisms 71 to 75 can be returned to the suction side of the compression mechanism and circulated. That is, each of the bypass valves 91 to 95 defines the circulation amount of the corresponding compression mechanism (71 to 75).

主流路7には、圧縮機構71〜75の吐出側に圧縮機構圧力計63〜67がそれぞれ設けられている。圧縮機構圧力計63〜67のそれぞれは、対応する圧縮機構(71〜75)の吐出圧を検出する。例えば、圧縮機構圧力計63は、上流側圧縮機構71の吐出圧を検出する。上述した制御装置6は、これらの圧縮機構圧力計63〜67と電気的に接続されている。制御装置6は、圧縮機構圧力計63〜67で検出される圧縮機構71〜75の吐出圧のそれぞれが目標圧力となるようにフィードバック制御によりバイパス弁91〜95を制御する。   The main flow path 7 is provided with compression mechanism pressure gauges 63 to 67 on the discharge side of the compression mechanisms 71 to 75, respectively. Each of the compression mechanism pressure gauges 63 to 67 detects the discharge pressure of the corresponding compression mechanism (71 to 75). For example, the compression mechanism pressure gauge 63 detects the discharge pressure of the upstream compression mechanism 71. The control device 6 described above is electrically connected to these compression mechanism pressure gauges 63 to 67. The control device 6 controls the bypass valves 91 to 95 by feedback control so that each of the discharge pressures of the compression mechanisms 71 to 75 detected by the compression mechanism pressure gauges 63 to 67 becomes the target pressure.

さらに、制御装置6は、上流側バイパス弁91,92に対しては、フィーバック制御を行いつつ、上述した抽出弁44の開度に基づいてフィードフォワード制御を行う。具体的に、制御装置6は、抽出弁44の開度が増加する間は、フィードバック制御に先行して上流側バイパス弁91,92の開度が減少するように、上流側バイパス弁91,92を制御する。つまり、制御装置6は、抽出弁44の開度が増加するにつれて、上流側バイパス弁91,92の開度を減少させる。   Furthermore, the control device 6 performs feedforward control on the upstream bypass valves 91 and 92 based on the opening degree of the extraction valve 44 described above while performing feedback control. Specifically, the control device 6 sets the upstream bypass valves 91 and 92 so that the upstream bypass valves 91 and 92 are decreased before the feedback control while the opening of the extraction valve 44 is increased. To control. That is, the control device 6 decreases the opening degree of the upstream bypass valves 91 and 92 as the opening degree of the extraction valve 44 increases.

逆に、抽出弁44の開度が減少する間は、制御装置6は、フィードバック制御に先行して上流側バイパス弁91,92の開度が増加するように、上流側バイパス弁91,92を制御する。つまり、制御装置6は、抽出弁44の開度が減少するにつれて、上流側バイパス弁91,92の開度を増加させる。   On the contrary, while the opening degree of the extraction valve 44 decreases, the control device 6 controls the upstream bypass valves 91 and 92 so that the opening degree of the upstream bypass valves 91 and 92 increases prior to the feedback control. Control. That is, the control device 6 increases the opening degrees of the upstream bypass valves 91 and 92 as the opening degree of the extraction valve 44 decreases.

フィードフォワード制御を行わない場合には、抽出弁44をヘッダー16内の圧力に対して応答良く動作させたときに、圧縮機構71〜75の吐出圧に基づくバイパス弁91〜95のフィードバック制御だけでは対応しきれずに、上流側圧縮機構71,72の吐出圧が大きく変動する。   When the feedforward control is not performed, when the extraction valve 44 is operated with good response to the pressure in the header 16, only the feedback control of the bypass valves 91 to 95 based on the discharge pressure of the compression mechanisms 71 to 75 is performed. Without being able to cope with this, the discharge pressures of the upstream compression mechanisms 71 and 72 vary greatly.

これに対し、本実施形態の船舶1では、抽出弁44の開度が増加する間は、その後の上流側圧縮機構71,72の吐出圧の低下を打ち消すように上流側バイパス弁91,92の開度が減少し、抽出弁44の開度が減少する間は、その後の上流側圧縮機構71,72の吐出圧の上昇を打ち消すように上流側バイパス弁91,92の開度が増加する。従って、抽出弁44をヘッダー16内の圧力に対して応答良く動作させたとしても上流側圧縮機構71,72の吐出圧の変動を小さく抑えることができる。しかも、抽出弁44を応答良く動作させることにより、副ガスエンジン17へ供給される燃料ガスの圧力を確実に許容範囲内に保つことができる。   On the other hand, in the ship 1 of this embodiment, while the opening degree of the extraction valve 44 is increased, the upstream bypass valves 91 and 92 are configured so as to cancel the subsequent decrease in the discharge pressure of the upstream compression mechanisms 71 and 72. While the opening degree decreases and the opening degree of the extraction valve 44 decreases, the opening degree of the upstream bypass valves 91 and 92 increases so as to cancel the subsequent increase in the discharge pressure of the upstream compression mechanisms 71 and 72. Therefore, even if the extraction valve 44 is operated with good response to the pressure in the header 16, fluctuations in the discharge pressures of the upstream compression mechanisms 71 and 72 can be suppressed. In addition, by operating the extraction valve 44 with good response, the pressure of the fuel gas supplied to the auxiliary gas engine 17 can be reliably maintained within the allowable range.

(変形例)
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、GCU18はなくてもよい。ただし、前記実施形態のように、第3供給ライン52によりGCU18がヘッダー16に接続されていれば、副ガスエンジン17の負荷の急変動とGCU18の処理ガス量の急変動(例えば、GCU18のトリップ)のどちらを原因とするヘッダー16内の圧力の急変化にも対応することができる。   For example, the GCU 18 may not be provided. However, if the GCU 18 is connected to the header 16 by the third supply line 52 as in the above-described embodiment, a sudden change in the load of the secondary gas engine 17 and a sudden change in the processing gas amount of the GCU 18 (for example, a trip of the GCU 18) It is possible to cope with a sudden change in pressure in the header 16 caused by either of the above.

また、図2に示すように、船舶1の種類によっては、ポンプ14、送液ライン31、強制気化器15およびヘッダー供給ライン32がなくてもよい。ただし、前記実施形態のようにそれらが在れば、副ガスエンジン17へ燃料ガスを安定的に供給することができる。   Further, as shown in FIG. 2, depending on the type of the ship 1, the pump 14, the liquid feeding line 31, the forced vaporizer 15, and the header supply line 32 may not be provided. However, if they are present as in the above-described embodiment, the fuel gas can be stably supplied to the auxiliary gas engine 17.

また、図示は省略するが、第1供給ライン22から分岐してタンク11へつながる、膨張装置が設けられたBOG返送ラインが採用されてもよい。   Although not shown, a BOG return line provided with an expansion device that branches from the first supply line 22 and connects to the tank 11 may be employed.

1 船舶
11 タンク
12 圧縮機
12a 吸入口
12b 吐出口
13 主ガスエンジン
14 ポンプ
15 強制気化器
16 ヘッダー
17 副ガスエンジン
18 GCU
21 送気ライン
22 第1供給ライン
31 送液ライン
32 ヘッダー供給ライン
51 第2供給ライン
52 第3供給ライン
6 制御装置
62 ヘッダー圧力計
63〜67 圧縮機構圧力計
7 主流路
71,72 上流側圧縮機構
81,82 上流側循環路
91,92 上流側バイパス弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ship 11 Tank 12 Compressor 12a Intake port 12b Discharge port 13 Main gas engine 14 Pump 15 Forced vaporizer 16 Header 17 Sub gas engine 18 GCU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Air supply line 22 1st supply line 31 Liquid supply line 32 Header supply line 51 2nd supply line 52 3rd supply line 6 Control apparatus 62 Header pressure gauge 63-67 Compression mechanism pressure gauge 7 Main flow path 71,72 Upstream compression Mechanism 81, 82 Upstream circulation path 91, 92 Upstream bypass valve

Claims (3)

推進用の主ガスエンジンと、
液化天然ガスを貯留するタンクと、
前記タンク内で発生するボイルオフガスを圧縮機へ導く送気ラインと、
前記圧縮機から吐出されるボイルオフガスを前記主ガスエンジンへ導く第1供給ラインと、
前記圧縮機から圧縮途中で抽出された抽出ガスをヘッダーへ導く、抽出弁が設けられた抽出ラインと、
前記ヘッダーと第2供給ラインにより接続された、船内電源用の副ガスエンジンと、
前記ヘッダー内の圧力を検出するヘッダー圧力計と、
前記ヘッダー圧力計で検出される圧力が目標圧力となるように前記抽出弁を制御する制御装置と、を備え、
前記圧縮機は、吸入口から吐出口まで延びる、前記抽出ラインが分岐する主流路と、前記抽出ラインの分岐点よりも上流側で前記主流路に設けられた少なくとも1つの上流側圧縮機構と、前記少なくとも1つの上流側圧縮機構をバイパスする少なくとも1つの上流側循環路と、前記少なくとも1つの上流側循環路に設けられた少なくとも1つの上流側バイパス弁と、を含み、
前記少なくとも1つの上流側圧縮機構の吐出圧を検出する少なくとも1つの圧縮機構圧力計をさらに備え、
前記制御装置は、前記少なくとも1つの圧縮機構圧力計で検出される圧力が目標圧力となるようにフィードバック制御により前記少なくとも1つの上流側バイバス弁を制御しつつ、前記抽出弁の開度が増加する間は前記フィードバック制御に先行して前記少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が減少し、前記抽出弁の開度が減少する間は前記フィードバック制御に先行して前記少なくとも1つの上流側バイパス弁の開度が増加するように、前記少なくとも1つの上流側バイパス弁を制御する、船舶。
A main gas engine for propulsion,
A tank for storing liquefied natural gas;
An air supply line for guiding boil-off gas generated in the tank to the compressor;
A first supply line for guiding boil-off gas discharged from the compressor to the main gas engine;
An extraction line provided with an extraction valve that guides the extracted gas extracted during compression from the compressor to the header;
A sub-gas engine for ship power connected to the header by a second supply line;
A header pressure gauge for detecting the pressure in the header;
A control device that controls the extraction valve so that the pressure detected by the header pressure gauge becomes a target pressure, and
The compressor includes a main flow path that branches from the suction port to the discharge port, where the extraction line branches, and at least one upstream compression mechanism that is provided in the main flow path upstream of the branch point of the extraction line; Including at least one upstream circulation path that bypasses the at least one upstream compression mechanism; and at least one upstream bypass valve provided in the at least one upstream circulation path;
And further comprising at least one compression mechanism pressure gauge for detecting a discharge pressure of the at least one upstream compression mechanism,
The control device increases the opening of the extraction valve while controlling the at least one upstream bypass valve by feedback control so that the pressure detected by the at least one compression mechanism pressure gauge becomes a target pressure. The opening of the at least one upstream bypass valve is reduced prior to the feedback control, and the at least one upstream bypass valve is prior to the feedback control while the opening of the extraction valve is reduced. A ship that controls the at least one upstream bypass valve so that the opening of the is increased.
前記ヘッダーと第3供給ラインにより接続されたGCUをさらに備える、請求項1に記載の船舶。   The ship according to claim 1, further comprising a GCU connected to the header by a third supply line. 前記タンク内に配置されたポンプから吐出される液化天然ガスを強制気化器へ導く送液ラインと、
前記強制気化器にて生成される気化ガスを前記ヘッダーへ導くヘッダー供給ラインと、をさらに備える、請求項1または2に記載の船舶。
A liquid feed line for guiding liquefied natural gas discharged from a pump disposed in the tank to a forced vaporizer;
The ship according to claim 1, further comprising a header supply line that guides the vaporized gas generated by the forced vaporizer to the header.
JP2016255505A 2016-12-28 2016-12-28 Ship Pending JP2018103954A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016255505A JP2018103954A (en) 2016-12-28 2016-12-28 Ship

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016255505A JP2018103954A (en) 2016-12-28 2016-12-28 Ship

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018103954A true JP2018103954A (en) 2018-07-05

Family

ID=62786493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016255505A Pending JP2018103954A (en) 2016-12-28 2016-12-28 Ship

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018103954A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112983789A (en) * 2020-06-29 2021-06-18 株式会社神户制钢所 Compressor unit
KR20210123721A (en) * 2020-04-03 2021-10-14 한국조선해양 주식회사 Fuel Supply System and Ship having the same
CN113653629A (en) * 2021-01-06 2021-11-16 株式会社神户制钢所 Compressor unit and compressor unit control program

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210123721A (en) * 2020-04-03 2021-10-14 한국조선해양 주식회사 Fuel Supply System and Ship having the same
KR102332936B1 (en) * 2020-04-03 2021-11-30 한국조선해양 주식회사 Fuel Supply System and Ship having the same
CN112983789A (en) * 2020-06-29 2021-06-18 株式会社神户制钢所 Compressor unit
CN113653629A (en) * 2021-01-06 2021-11-16 株式会社神户制钢所 Compressor unit and compressor unit control program
GR1010277B (en) * 2021-01-06 2022-08-05 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Compressor unit and control unit thereof
GR20210100621A (en) * 2021-01-06 2022-08-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.), Compressor unit and control unit thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6600247B2 (en) Ship
JP6600248B2 (en) Ship
JP6982439B2 (en) Ship
JP2019014335A (en) Ship
JP6678077B2 (en) Ship
JP2018103954A (en) Ship
JP2017110797A (en) Marine vessel
JP6821675B2 (en) Methods and equipment for processing boil-off gas for the purpose of supplying at least one engine
WO2017078155A1 (en) Ship
CN110944907B (en) Ship with a detachable cover
KR20180090369A (en) Ship
CN111065576B (en) Ship and liquefied petroleum gas temperature/pressure management method
JP6722074B2 (en) Ship
JP6757217B2 (en) Ship
JP2018103955A (en) Ship
JP2018047753A (en) Ship
JP6959805B2 (en) Ship
JP6448364B2 (en) Gas fuel supply system and control method thereof
JP2019056381A (en) Boil-off gas treatment system
JP2018103960A (en) Ship
JP2019055617A (en) Boil-off gas processing system
JP7189962B2 (en) gas supply assembly
JP2016124386A (en) Liquefied gas carrying vessel
JP2018103961A (en) Ship
KR20160094805A (en) Lng fuel supplying system able to reduce bog and ship having the system