JP2018141585A - ボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法 - Google Patents

ボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法 Download PDF

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Abstract

【課題】イナートガスを生成する際のエネルギーによって蒸気を生成することを目的とする。【解決手段】ボイラ3は、火炉16と、蒸気生成部17と、火炉16内の上部に設けられて燃料を燃焼する上部バーナ18と、火炉16内の下部に設けられて燃料を燃焼し、可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされた酸素含有率1%以下のイナートガスを生成する下部バーナ20と、を備えている。火炉16の炉底及び火炉16の下部の側壁に沿うように側部水冷壁32及び底部水冷壁33が設けられ、側部水冷壁32及び底部水冷壁33と下部バーナ20が形成する火炎との間には、底部耐火材35及び側部耐火材36が設けられている。【選択図】図2

Description

本発明は、ボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法に関するものである。
LNG(Liquefied Natural Gas)運搬船に搭載されるLNGタンクの点検や修理を行う前には、タンク内で作業者が作業を行えるように、タンク内の燃料ガスを排除し、タンク内の環境を大気と同程度にする作業が必要である。タンク内の環境を大気と同程度にする際には、イナートガスが利用される。これは、燃料ガスを排除するために空気を直接タンク内に供給すると、燃料ガスと空気とが燃焼反応する可能性があるので、タンク内に一度イナートガスを充満させて燃料ガスを排除してから、タンク内に空気を供給するためである。このため、LNG運搬船には、イナートガスを生成する専用の装置(IGG(Inert gas generator)等)を搭載するものがある。また、原油タンカーなどでは、ボイラ等の燃焼排ガスをイナートガスとして利用するものがある。
ボイラ等の燃焼排ガスをイナートガスとして利用するものには、例えば、特許文献1のものがある。特許文献1には、スクラバで洗浄したボイラからの排ガス(硫黄成分等を除去したガス)をイナートガスとして利用するVOCガス処理システムが開示されている。
また、LNG運搬船で利用されるイナートガスは、酸素含有率が1%程度と厳しい条件でなければならないため、通常LNG運搬船ではボイラ等の燃焼排ガスをイナートガスとして利用することはできず、イナートガスを生成する専用の装置を搭載している。
特許第5916777号公報
しかしながら、イナートガスを生成する専用の装置を搭載した場合には、専用の装置で軽油等を燃焼するだけなので、イナートガスを生成する際に生じるエネルギーを有効に利用できていなかった。
また、特許文献1の構成では、ボイラにバーナが一つしか設けられていないので、ボイラで蒸気を生成する機能と、イナートガスを生成する機能とを、一つのバーナで賄うことになる。通常の舶用ボイラに設けられたバーナは、蒸気を生成する機能を満たさなければならないという制約から、燃焼排ガスの酸素含有率を十分に低下させることができず、生成したイナートガスが燃料タンク内の可燃性ガスと反応してしまう可能性があった。
また、舶用ボイラ用のバーナでは所定の蒸気を発生させる目的で大容量であり、イナートガス生成を目的とした場合、必要以上の燃焼ガスを生成してしまう可能性があった。その為、小容量のバーナを追加設置する必要がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、イナートガスを生成する際のエネルギーによって蒸気を生成することができるボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明のボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法は以下の手段を採用する。
本発明の一態様に係るボイラは、火炉と、前記火炉内で燃料を燃焼する第1バーナと、前記第1バーナと別に設けられ、前記火炉内で燃料を燃焼してイナートガスを生成する第2バーナと、を備える。
上記構成では、第1バーナに加えて、火炉内でイナートガスを生成する第2バーナを備えている。したがって、イナートガスを生成する専用の装置(IGG(Inert gas generator)等)を設けることなく、可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされたイナートガスを生成することができる。また、イナートガスを生成する際のエネルギーによって蒸気を生成することができる。
イナートガスとは、可燃性ガスと反応しない酸素含有率のガスである。可燃性ガスと反応しない酸素含有率としては、空気中(例えば、大気圧等)において着火しない酸素含有率を意味し、例えば1%以下とされる。
本発明の一態様に係るボイラでは、前記第1バーナは、前記火炉の上部に配置され、下方に向けて火炎を形成し、前記第2バーナは、前記火炉の下部に配置されてもよい。
上記構成では、第1バーナが火炉の上部に配置され、第2バーナが火炉の下部に配置されている。これにより、第1バーナと第2バーナとを離れた位置に配置することができる。したがって、第1バーナが第2バーナの火炎の輻射熱で損傷することを抑制することができ、同時に、第2バーナが第1バーナの火炎の輻射熱で損傷することを抑制することができる。また、第1バーナは、下方に向けて火炎を形成しているので、火炉の下部では、第1バーナの火炎の熱流束が低下する。したがって、第2バーナを火炉の下部に配置することで、第2バーナが第1バーナの火炎により損傷することをさらに抑制することができる。
また、第2バーナは、第1バーナから離れて配置されているので、第1バーナの配置スペースに影響を与えない。したがって、第1バーナの設置スペースを十分に確保することができる。
本発明の一態様に係るボイラは、前記火炉の炉底及び前記火炉の下部の側壁に沿うように設けられる水冷壁と、前記水冷壁と前記第2バーナが形成する火炎との間に設けられる耐火材と、を備えてもよい。
上記構成では、水冷壁と第2バーナが形成する火炎との間に耐火材が設けられている。これにより、火炎と水冷壁との熱交換を抑制することができるので、第2バーナが形成する火炎が水冷壁によって冷却されにくくなる。よって、第2バーナが形成する火炎の燃焼温度を高く維持することができるので、第2バーナによる燃料の燃焼が促進される。したがって、第2バーナの燃焼によって生じる排ガスの酸素含有率が低下するので、第2バーナによって、より酸素含有率が低いイナートガスを生成することができる。また、水冷壁と火炎とが直接接触しないので、火炎の急冷に起因した一酸化炭素の発生を抑制することができる。
また、第2バーナを火炉の下部に配置している。これにより、第2バーナが形成する火炎の範囲を限定的にすることができるので、耐火材を設ける範囲を少なくすることができる。また、火炉の底部と、火炉の下部周囲に耐火材を設けているので、耐火材を設置する作業を容易にすることができる。
本発明の一態様に係るボイラは、前記第2バーナに燃焼空気を供給する風箱と、前記第1バーナの運転中であって前記第2バーナの停止中に、前記風箱の内部にシールガスを供給するファンと、を備えてもよい。
上記構成では、第1バーナの運転中であって第2バーナの停止中に、第2バーナを囲う風箱の内部にシール空気を供給している。第1バーナの運転中は、第1バーナが形成する火炎によって、火炉内に高温の燃焼ガスが充満する。このとき、第2バーナを囲う風箱の内部には、シールガスが供給されているので、火炉から風箱の内部に流入しようとする高温の燃焼ガスが、シールガスによって妨げられる。したがって、第2バーナの停止中に、第2バーナを囲う風箱内に高温の燃焼ガスが流入せず、第2バーナが高温の燃焼ガスに曝されない。この結果、第1バーナの運転中であって第2バーナの停止中に、第1バーナが形成する火炎の熱によって、第2バーナが損傷するのを防止することができる。
本発明の一態様に係る船舶は、上述のいずれかに記載のボイラと、前記ボイラで生成した前記イナートガスが供給される燃料タンクと、を備える。
上記構成では、ボイラで生成したイナートガスを燃料タンクに供給している。すなわち、ボイラの排ガスをイナートガスとして使用することができる。したがって、別途イナートガスを生成する装置を設ける必要がないので、船内のスペースを省スペース化することができる。また、ボイラにおいて、可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされたイナートガスを生成しているので、ボイラから排出されたイナートガスに対して、さらに酸素含有率を低下させる処理を行うことなく、燃料タンクに供給することができる。したがって、別途酸素含有率を低下させる装置を設ける必要がないので、船舶の構造を簡素化することができ、船内スペースを省スペース化することができる。
本発明の一態様に係る船舶は、前記ボイラとは別に設けられ、前記燃料タンクから燃料ガスが供給される他のボイラを備えていてもよい。
上記構成では、イナートガスを生成するボイラとは別に、燃料タンクから燃料ガスが供給される他のボイラが設けられている。これにより、イナートガスを生成するボイラから燃料タンクにイナートガスを供給した際に、燃料タンク内から排出されるイナートガスを含む燃料ガスを、他のボイラで燃焼・酸化処理することができる。イナートガスを含む燃料ガスを燃焼・酸化処理することで、燃料ガスを大気放出することなく、かつガス燃料器(例えばGCU(Gas combustion unit))などの機器を設置する必要が無くなる。また、燃料タンク内から排出される燃料ガスを、他のボイラで燃焼処理するとともに、蒸気を生成することができるので、生成された蒸気を船内で利用した場合や、生成された蒸気で発電機タービンを駆動して発電した場合には、船舶全体のエネルギー効率を向上させることができる。
本発明の一態様に係るイナートガスの生成方法は、火炉と、前記火炉内で燃料を燃焼する第1バーナと、前記第1バーナと別に設けられ、前記火炉内で燃料を燃焼して可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされたイナートガスを生成する第2バーナと、前記火炉で発生した燃焼排ガスによって蒸気を生成する蒸気生成部と、を有するボイラを備え、前記第2バーナのみで燃料を燃焼する第2バーナ燃焼工程と、前記蒸気生成部で蒸気を生成する蒸気生成工程と、を備える。
上記構成では、イナートガスを生成する専用の装置(IGG(Inert gas generator)等)を設けることなく、イナートガスを生成することができる。また、生成したイナートガスのエネルギーによって蒸気を生成することができる。
本発明によれば、イナートガスを生成する際のエネルギーによって蒸気を生成することができる。
本発明の第1実施形態に係るボイラを搭載した船舶を示す概略構成図である。 図1の船舶に搭載されるボイラの模式的な側面図である。 図2のボイラの模式的な平面図である。 本発明の第2実施形態に係る船舶を示す概略構成図である。
以下に、本発明に係るボイラ及びボイラを備えた船舶並びにイナートガスの生成方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
以下、本発明の第1実施形態について、図1から図3を用いて説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る船舶は、例えば、LNGを運搬するLNG運搬船1である。LNG運搬船1は、運搬時にLNGを貯留するLNGタンク(燃料タンク)2と、LNGタンク2の点検・修理時等にLNGタンク2内に供給するイナートガスを生成するボイラ3とを搭載している。
ボイラ3は、LNGタンク2に、イナートガス供給管4を介して接続されている。イナートガス供給管4の内部にはイナートガスが流通し、ボイラ3で生成された燃焼ガスは、イナートガス供給管4を介してLNGタンク2に供給される。イナートガス供給管4には、燃焼ガス流れの上流側から順番に、スクラバー5、クーラー6、ドライヤ7及びブースターファン8が設けられている。イナートガス供給管4内を流通する燃焼ガスは、スクラバー5によって硫黄成分や、すす等を除去し、洗浄処理される。洗浄処理された燃焼ガスは、クーラー6によって冷却処理され、さらにその後、ドライヤ7によって、乾燥処理される。乾燥処理をされた燃焼ガスは、イナートガスとして、ブースター8によりLNGタンク2内に供給される。また、イナートガス供給管4のボイラ3とスクラバー5との間からは、燃焼ガス排出管9が分岐している。ボイラ3で生成された燃焼ガスの一部は、燃焼排出管9内を介して、煙突(図示省略)から排出される。
LNGタンク2には、ベント管10が接続される。LNGタンク2内にイナートガスが供給されることで排出される燃料ガスは、ベント管10を介して大気へ排出される。また、イナートガス充填後に、LNGタンク2内に空気を供給する際には、ベント管10を介してイナートガスが大気に排出される。
ボイラ3は、図2に示すように、燃焼ガスを燃焼する火炉16と、火炉16で発生した燃焼ガスによって蒸気を生成する蒸気生成部17とを有する。火炉16は、側部水冷壁32、天井部水冷壁22、底部水冷壁33に囲まれた空間である。側部水冷壁32は、火炉の側方を構成する側壁に沿うように設けられ、底部水冷壁33は、火炉16の下方を構成する炉底に沿うように設けられ、天井部水冷壁22は、火炉16の上方を構成する天井部に沿うように設けれている。また、側部水冷壁32は、火炉16の前面(図3でいう紙面上方向の面)を構成する前面水冷壁23と、火炉16の後面を構成する後面水冷壁43と、火炉16の前面及び後面以外の面を構成する側面水冷壁44とを含んでいる。側部水冷壁32は、それぞれ、上下方向に延びて所定の間隔を存して並列に配置された複数の水冷管34を備え、水冷管34の内部には水または蒸気が流通している。天井部水冷壁22及び底部水冷壁33も、側部水冷壁32と略同一の構成とされている。ただし、天井部水冷壁22及び底部水冷壁33を構成する複数の水冷管34は、水平方向に延びている。なお、図2では、図示の関係上、水冷管34を省略して図示している。
図2及び図3に示すように、火炉16は、火炉16の上部に設置される上部バーナ(第1バーナ)18と、上部バーナ18を囲う上部風箱19と、火炉16の下部に設置される下部バーナ(第2バーナ)20と、下部バーナ20を囲うよう下部風箱21とを有する。上部バーナ18は、天井部水冷壁22に設けられ、下方に火炎を形成する。上部バーナ18は、LNGタンク2内のLNGまたは油供給装置から供給される油を燃料として、燃焼を行う。
下部バーナ20は、前面水冷壁23に設けられ、水平方向であって、且つ、蒸気生成部17が設けられていない方向に火炎を形成する。すなわち、下部バーナ20は、火炉16の前面から後面に向かって火炎を形成している。このように火炎を形成することで、火炎が蒸気生成部17を構成する部品等に直接触れないため、蒸気生成部17を構成する部品の破損を防止することができる。下部バーナ20は、油供給装置から供給される油を燃料として、燃焼を行う。下部バーナ20は、上部バーナ18よりも単位燃料あたりより少ない燃焼用空気によって火炎を形成することができる小容量のバーナである。また、下部バーナ20は、火炎の長さを確保できるように配置されている。なお、図2及び図3では、上部バーナ18及び下部バーナ20を1つずつ設けた例を図示しているが、上部バーナ18及び下部バーナ20は、複数個ずつ設けられてもよい。
蒸気生成部17は、火炉16との境界に配置されるフロントバンクチューブ28と、フロントバンクチューブ28の燃焼ガス流れの下流側に配置され、上下方向に延びる蒸発管群29と、蒸発管群29の上下方向の略中心位置に設けられる仕切板41と、蒸発管群29の下方に設けられた水ドラム30と、蒸発管群29の上方に設けられた蒸気ドラム31と、イナートガス供給管4に接続する燃焼ガス排出ダクト38とを有する。
さらに、火炉16内には、底部水冷壁を上方から覆うように底部耐火材(耐火材)35が設けられている。また、火炉16の下部に位置する側部水冷壁32のうち、下部バーナ20が設けられている前面水冷壁23以外の後面水冷壁43及び側面水冷壁44には、後面水冷壁43及び側面水冷壁44を火炉16中心方向から覆うように側部耐火材36(耐火材)が設けられている。すなわち、底部耐火材35及び側部耐火材36は、底部水冷壁33及び側部水冷壁32と下部バーナ20が形成する火炎との間に設けられている。また、燃焼ガス流れを確保するために、フロントバンクチューブ28と天井部22との間に天井部耐火材37が設けられている。
また、ボイラ3の外部には、上部バーナ18及び下部バーナ20に燃焼用空気を供給するFDファン24と、FDファン24からの燃焼用空気を上部風箱19を介して上部バーナ18に供給するための上部バーナ空気供給路25と、上部バーナ空気供給路25から分岐してFDファン24からの燃焼用空気を下部風箱21を介して下部バーナ20に供給するための下部バーナ空気供給路26とを有する。下部バーナ空気供給路26には、流通する燃焼用空気の流量を調整する流量調整弁27が設けられている。なお、FDファンを複数設けて、上部バーナ18に燃焼用空気を供給するFDファンと、下部バーナ20に燃焼用空気を供給するFDファンとを別としてもよい。ボイラ3の外部には、ボイラ3で生成された蒸気を蒸気タービン(図示省略)や蒸気使用機器類に供給する蒸気供給管39(図1参照)と、燃料供給装置(図示省略)から上部バーナ18及び下部バーナ20に軽油等の燃料を供給する燃料供給管40(図1参照)と、上部バーナ18及び下部バーナ20にLNGタンク2内から燃料を供給する燃料ガス供給管11とが設けられている。
次に、本実施形態のイナートガスの生成方法等について説明する。
下部バーナ20が、下部バーナ空気供給路26を介して供給される燃焼用空気を用いて、燃料供給管40を介して供給された燃料を燃焼して、火炎を形成する(第2バーナ燃焼工程)。下部バーナ20は、単位燃料あたり少ない燃焼用空気によって火炎を形成する小容量のバーナであって、かつ、火炎の長さを確保できるように配置されているので、火炉内のスペースを有効に使用でき、下部バーナ20の燃焼によって生成される燃焼ガスは、酸素含有率が低い。したがって、蒸気生成部17に導入される燃焼ガスの酸素含有率は低い状態となる。具体的には、蒸気生成部17に導入される燃焼ガスは、酸素含有率が1%以下となっている。なお、下部バーナ20で燃焼を行い酸素含有率の低い燃焼ガスを生成する際には、上部バーナ18では燃焼を行わない。
蒸気生成部17に導入された燃焼ガスは、図2矢印で示されるように、フロントバンクチューブ28及び蒸発管群29を順番に通過してフロントバンクチューブ28及び蒸発管群29の内部を流れる水または水蒸気と熱交換して蒸気を生成する(蒸気生成工程)。蒸発管群29を通過する際には、仕切板41を折り返すように流れる。熱交換を終えた燃焼ガスは、燃焼ガス排出孔38から、イナートガスとしてイナートガス供給管4に流入する。イナートガス供給管4に流入したイナートガスは、スクラバー5、クーラー6及びドライヤ7を介して、ブースター8によってLNGタンク2内に供給される。
ボイラ3で、イナートガスを生成せずに、蒸気のみを生成する場合には、上部バーナ18のみに燃料を供給し、下部バーナ20には燃料を供給しない。すなわち、上部バーナ18のみで燃焼を行い、下部バーナ20では燃焼を行わない。なお、下部バーナ20で燃焼を行わない場合でも、上部バーナ18で燃焼を行う場合には、下部バーナ空気供給路26に設けられた流量調整弁27の開度を調整し、少量の空気を下部風箱21内に供給する。下部風箱21内に供給された空気は、下部風箱21内を介して火炉16内に流入するので、火炉16の高温の燃焼ガス等が下部風箱21内に流入するのを防止するシールエアおよび冷却エアの役割を果たす。すなわち、下部バーナ空気供給路26を流通する空気は、下部バーナ20の燃焼を行う場合(すなわち、イナートガスを生成する場合)には燃焼用空気の役割を果たし、上部バーナ18のみで燃焼を行い下部バーナ20では燃焼を行わない場合(すなわち、蒸気のみを生成する場合)にはシールエア及び冷却エアの役割を果たす。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、上部バーナ18に加えて、火炉16内でイナートガスを生成するためのバーナである下部バーナ20を備えている。したがって、イナートガスを生成する専用の装置(IGG(Inert gas generator)等)を設けることなく、ボイラ3において、可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされた酸素含有率1%以下のイナートガスを生成することができる。また、イナートガスを生成する際のエネルギーによって蒸気を生成することができる。
また、上部バーナ18が火炉16の上部に配置され、下部バーナ20が火炉16の下部に配置されている。これにより、上部バーナ18と下部バーナ20とを離れた位置に配置することができる。したがって、上部バーナ18が下部バーナ20の火炎の輻射熱で損傷することを抑制することができ、同時に、下部バーナ20が上部バーナ18の火炎の輻射熱で損傷することを抑制することができる。また、上部バーナ18は、下方に向けて火炎を形成しているので、火炉16の下部では、上部バーナ18の火炎の熱流束が低下する。したがって、下部バーナ20を火炉16の下部に配置することで、下部バーナ20が上部バーナ18の火炎により損傷することをさらに抑制することができる。
また、下部バーナ20は、上部バーナ18から離れて配置されているので、上部バーナ18の配置スペースに影響を与えない。したがって、上部バーナ18の設置スペースを十分に確保することができる。
また、側部水冷壁32及び底部水冷壁33と、下部バーナ20が形成する火炎との間に側部耐火材36及び底部耐火材35が設けられている。これにより、下部バーナ20が形成する火炎と、側部水冷壁32及び底部水冷壁33との熱交換を抑制することができるので、下部バーナ20が形成する火炎が、側部水冷壁32及び底部水冷壁33によって冷却されにくくなる。よって、下部バーナ20が形成する火炎の燃焼温度を高く維持することができるので、下部バーナ20による燃料の燃焼が促進される。したがって、下部バーナ20の燃焼によって生じる燃焼ガスの酸素含有率が低下するので、火炉16内で、より酸素含有率が低いイナートガスを生成することができる。また、下部バーナ20が形成する火炎と、側部水冷壁32及び底部水冷壁33とが直接接触しないので、火炎の急冷に起因した一酸化炭素の発生を抑制することができる。また、火炉16の側部水冷壁32の全面を覆うように耐火材を設けていない。詳細には、下部バーナ20が設けられている前面水冷壁23には耐火材を設けていない。このような構成とすることで、火炉16での吸熱を確保することができる。
また、下部バーナ20を火炉16の下部に配置している。これにより、下部バーナ20が形成する火炎の範囲を限定的にすることができるので、耐火材を設ける範囲を少なくすることができる。また、火炉16の底部と、火炉16の下部に耐火材を設けているので、耐火材を設置する作業を容易にすることができる。
また、上部バーナ18の運転中であって下部バーナ20の停止中に、下部バーナ20を囲う下部風箱21の内部にシールガスを供給している。上部バーナ18の運転中は、上部バーナ18が形成する火炎によって、火炉16内に高温の燃焼ガスが充満する。このとき、下部バーナ20を囲う下部風箱21の内部には、シールガスが供給されているので、火炉16から下部風箱21の内部に流入しようとする高温の燃焼ガスが、シールガスによって妨げられる。したがって、下部バーナ20の停止中に、下部風箱21内に高温の燃焼ガスが流入せず、下部バーナ20が高温の燃焼ガスに曝されない。この結果、上部バーナ18の運転中であって下部バーナ20の停止中に、上部バーナ18が形成する火炎の熱によって、下部バーナ20が損傷するのを防止することができる。また、シールガスは低温であるので、下部バーナ20を冷却することができ、これによっても下部バーナ20が損傷するのを防止することができる。
ボイラ3で生成したイナートガスを燃料タンクに供給している。すなわち、ボイラ3の燃焼排ガスをイナートガスとして使用することができる。したがって、別途イナートガスを生成する装置を設ける必要がないので、LNG運搬船1内のスペースを省スペース化することができる。また、ボイラ3において、可燃性ガスと反応しない酸素含有率とされた酸素含有率1%以下のイナートガスを生成しているので、ボイラ3から排出されたイナートガスに対して、さらに酸素含有率を低下させる処理を行うことなく、LNGタンク2に供給することができる。
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について、図4を用いて説明する。
本実施形態では、基本的に第1実施形態と同様の構造を有し、主に、LNG運搬船60が、特徴の異なるボイラを2台設けている点が第1実施形態と相違している。したがって、第1実施形態と同一の構成については同一符号を付しその説明を省略する。
本実施形態に係るLNG運搬船60は、ベント管10から分岐する可燃性ガス供給管51を有する。第1可燃性ガス供給管51は、ボイラ50に接続され、途中位置に設けられた供給用コンプレッサ52によって、LNGタンク2内の可燃性の燃料ガスがボイラ50に供給される。また、第1可燃性ガス供給管51の途中位置からは、LNGタンク2からボイラ56へと可燃性ガスを供給する第2可燃性ガス供給管54が分岐している。なお、第2可燃性ガス供給管54は、可燃性ガス供給管51の途中位置から分岐させずに、LNGタンク2とボイラ56とを直接結ぶように設けられてもよい。
ボイラ56は、第1実施形態で説明したボイラ3とほぼ同一の構成を有するが、備えられるバーナがボイラ3とは異なっている。具体的には、ボイラ56は、酸素含有率の低いイナートガスを生成するバーナ55のみが設けられていて、このバーナ55がボイラ56の上部に設けられている。
また、ボイラ50は、第1実施形態で説明したボイラ3とほぼ同一の構成を有するが、酸素含有率の低いイナートガスを生成する下部バーナ20、下部風箱21、側部耐火材36及び底部耐火材35を備えていない点がボイラ3と相違する。
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
本実施形態では、イナートガスを生成するボイラ56とは別に、LNGタンク2から可燃性の燃料ガスが供給されるボイラ50が設けられている。これにより、イナートガスを生成するボイラ56からLNGタンク2にイナートガスを供給した際に、LNGタンク2内から排出される可燃性の燃料ガス及びイナートガスを、ボイラ50で燃焼処理することができる。したがって、LNGタンク2内から排出される可燃性の燃料ガス及びイナートガスを、ボイラ50で燃焼処理するとともに、蒸気を生成することができ、この蒸気をLNG運搬船1内の機器で利用することで、LNG運搬船1全体のエネルギー効率を向上させることができる。
なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、第2実施形態では、ボイラ56とボイラ50とを第1実施形態で説明したボイラ3とは別の構造のボイラとしたが、ボイラ56及びボイラ50は、ボイラ3と同じ構造であってもよい。
また、上記各実施形態では、火炉16の全面には耐火材を設けずに、下部バーナ20が設けられている面には耐火材を設けていないが、火炉16の側壁23の全面に耐火材を設けてもよい。このような構成とすることで、下部バーナ20が形成する火炎と側部水冷壁32との熱交換をより抑制し、下部バーナ20が形成する火炎の燃焼温度をより高く維持することができる。また、下部バーナ20が形成する火炎と側部水冷壁32とが直接接触することをより抑制し、一酸化炭素の発生をより抑制することができる。
1 LNG運搬船
2 LNGタンク(燃料タンク)
3 ボイラ
4 イナートガス供給管
16 火炉
17 蒸気生成部
18 上部バーナ(第1バーナ)
19 上部風箱
20 下部バーナ(第2バーナ)
21 下部風箱
22 天井部水冷壁
23 前面水冷壁
25 上部バーナ空気供給路
26 下部バーナ空気供給路
27 流量調整弁
29 蒸発管群
32 側部水冷壁(水冷壁)
33 底部水冷壁(水冷壁)
34 水冷管
35 底部耐火材(耐火材)
36 側部耐火材(耐火材)
50 ボイラ

Claims (7)

  1. 火炉と、
    前記火炉内で燃料を燃焼する第1バーナと、
    前記第1バーナと別に設けられ、前記火炉内で燃料を燃焼してイナートガスを生成する第2バーナと、を備えたボイラ。
  2. 前記第1バーナは、前記火炉の上部に配置され、下方に向けて火炎を形成し、
    前記第2バーナは、前記火炉の下部に配置される請求項1に記載のボイラ。
  3. 前記火炉の炉底及び前記火炉の下部の側壁に沿うように設けられる水冷壁と、
    前記水冷壁と前記第2バーナが形成する火炎との間に設けられる耐火材と、を備えた請求項2に記載のボイラ。
  4. 前記第2バーナを囲う風箱と、
    前記第1バーナの運転中であって前記第2バーナの停止中に、前記風箱の内部にシールガスを供給するファンと、を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載のボイラ。
  5. 請求項1から請求項4のいずれかに記載のボイラと、
    前記ボイラで生成した前記イナートガスが供給される燃料タンクと、を備えた船舶。
  6. 前記ボイラとは別に設けられ、前記燃料タンクから燃料ガスが供給される他のボイラを備えた請求項5に記載の船舶。
  7. 火炉と、前記火炉内で燃料を燃焼する第1バーナと、前記第1バーナと別に設けられて前記火炉内で燃料を燃焼してイナートガスを生成する第2バーナと、前記火炉で発生した燃焼排ガスによって蒸気を生成する蒸気生成部と、を有するボイラを備え、
    前記第2バーナのみで燃料を燃焼する第2バーナ燃焼工程と、
    前記蒸気生成部で蒸気を生成する蒸気生成工程と、を備えたイナートガス生成方法。
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