JP2019014275A - ＳＯｘ規制対応船及びその燃料油混合方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】
従来から使用されるＣ重油(Ｓ３．５％以下)と、同様に従来から使用され安定的供給が可能な０．１％以下低硫黄燃料油を貯蔵する二種類の燃料タンクを備え、これらの二種類の燃料油を混合(ブレンド）する設備を船内に設け、船内において、前記ＳＯｘ規制に適合する０．５％以下低硫黄燃料油への調整を可能とするＳＯｘ規制対応船を提供する。
【解決手段】
ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、船舶排ガス管に設けられ、ＳＯ2／ＣＯ2を計測するセンサーと、当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなる。
【選択図】図１
従来から使用されるＣ重油(Ｓ３．５％以下)と、同様に従来から使用され安定的供給が可能な０．１％以下低硫黄燃料油を貯蔵する二種類の燃料タンクを備え、これらの二種類の燃料油を混合(ブレンド）する設備を船内に設け、船内において、前記ＳＯｘ規制に適合する０．５％以下低硫黄燃料油への調整を可能とするＳＯｘ規制対応船を提供する。
【解決手段】
ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、船舶排ガス管に設けられ、ＳＯ2／ＣＯ2を計測するセンサーと、当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなる。
【選択図】図１
Description
本発明は、ＳＯｘ規制対応船、特に、２０２０年より含有硫黄（Ｓ）分を０．５％以下の燃料油使用が義務づけられるＳＯｘ規制を満足するＳＯｘ規制対応船及びその燃料油混合方法に関する（以下、時として、含有硫黄成分を「Ｓ○○％」、「Ｓ成分」と示す。）。
２０２０年以降は一般海域においては、含有硫黄（Ｓ）成分０．５％以下の燃料油使用が義務つけられている外、北海、バルト海、北米沿岸、米国カリブ海の４海域（ＥＣＡ海域：Emission Control Area（排出規制海域））では、２０１５年以降は、含有Ｓ成分０．１％以下の燃料油の使用が強化される予定である(以下、これらを「ＳＯｘ規制」と称する。）。
このようなＳＯｘ規制の対策としては一般的に次の３種類の方法が考えられる。(a)低硫黄燃料（ＭＧＯ：Ｍａｒｉｎｅ Ｇａｓ Ｏｉｌ、ＵＬＳＦＯ：Ｕｌｔｏｒａ Ｌｏｗ Ｓｕｌｐｈｕｒ Ｆｕｅｌ Ｏｉ１等)の使用、(b)無硫黄燃料（ＬＮＧ）の使用、(c)排ガス後処理の実施（ＳＯｘスクラバーの設置) 。
しかしながら、上記の３種類の方策については、それぞれ以下の問題があげられる。
(a)低硫黄燃料（ＭＧＯ、ＵＬＳＦＯ等)の使用については、現時点での低硫黄燃料のコスト及び生産量が不透明である。
(b)無硫黄燃料（ＬＮＧ）の使用については、ＬＮＧ供給インフラが貧弱であり、かつ、その設置コストが高い。
(c)排ガス後処理の実施（ＳＯｘスクラバーの設置)については、設置コストが高い、将来的に現行Ｃ重油が生産され続けるのか不透明である。
上記(a)の対策が初期コストを抑えるという観点においては最も効果的とは考えられるが、低硫黄燃料の供給体制等が不透明である（２０１５年５月現在では、ＵＬＳＦＯについては、最小納入数量の制約や納入可能な港が限定され、採用されるかどうか不透明である。）。そのため、常に低硫黄燃料を確保出来るかという問題がある。
(a)低硫黄燃料（ＭＧＯ、ＵＬＳＦＯ等)の使用については、現時点での低硫黄燃料のコスト及び生産量が不透明である。
(b)無硫黄燃料（ＬＮＧ）の使用については、ＬＮＧ供給インフラが貧弱であり、かつ、その設置コストが高い。
(c)排ガス後処理の実施（ＳＯｘスクラバーの設置)については、設置コストが高い、将来的に現行Ｃ重油が生産され続けるのか不透明である。
上記(a)の対策が初期コストを抑えるという観点においては最も効果的とは考えられるが、低硫黄燃料の供給体制等が不透明である（２０１５年５月現在では、ＵＬＳＦＯについては、最小納入数量の制約や納入可能な港が限定され、採用されるかどうか不透明である。）。そのため、常に低硫黄燃料を確保出来るかという問題がある。
そこで、現時点で安定供給が不透明である低硫黄燃料の受け取り側の自由度を広げるために従来のＣ重油（Ｓ３．５％以下）に低硫黄燃料をブレンドするための設備を船内に設け、船内でＳ０．１％以下、ないしは、Ｓ０．５％以下の燃料をつくり船内各機関へ供給することで、燃料受け取りの柔軟性を持たせることが考えられる。なお、ここに低硫黄燃料とは、含有硫黄成分０．１％以下ないしは０．５％以下の低硫黄燃料をいい、このうち、０．１％以下のＭＧＯ（Ｍａｒｉｎｅ Ｇａｓ Ｏｉｌ）やＭＤＯ（Ｍａｒｉｎｅ Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｉｌ)、ＵＬＳＦＯ（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｓｕｌｐｈｕｒ Ｆｕｅｌ Ｏｉ１）等は、現時点では少量ながら生産されているため比較的入手し易いが、０．５％以下の低硫黄燃料油に関しては、２０２０年以降の運用となるため、現時点においては各石油会社が０．５％以下の低硫黄燃料油を生産しておらず、２０２０年以降に生産が行われるのかどうか不明な状況委にあることに加え、０．１％以下低硫黄燃料にについても、これまで、ＥＣＡ海域内での使用に対応した供給量であったものが、ＥＣＡ海域外でも使用されるとすると今後の需要に対して供給量が追いつくかどうかの懸念もある。
そして、この種の船内で二種類の燃料油を混合させる船舶の例としては、例えば、特開２００７-３３１６７０号公報に開示のものが知られている。
特開２００７-３３１６７０号公報の開示は、発明の名称「船舶の燃料供給装置」に係り、「機関室内に燃料油セットリングタンク等を追加することなく、複数の油種をディーゼル機関に供給することの出来る船舶の燃料供給装置を提供する」ことを目的とする発明解決課題において（同公報明細書段落番号００１３参照）、「燃料油貯蔵タンクと、燃料油セットリングタンクと、前記燃料油貯蔵タンクと前記燃料油セットリングタンクを連絡する移送管と、前記燃料油セットリングタンクから移送された燃料油を一時貯留して機関に供給する燃料油サービスタンクとを備える船舶の燃料供給装置において、前記燃料油セットリングタンク内の燃料油を排出して前記燃料油貯蔵タンクに帰還させる帰還手段を備える」とする構成により（同公報明細書特許請求の範囲の請求項１の記載等参照）、「燃料油セットリングタンク内の燃料油を燃料油貯蔵タンクに帰還させて、別の油種と入れ替えるので、複数の油種を切り替えて機関に供給する燃料供給装置を１組の燃料油セットリングタンクと燃料油サービスタンクの組み合わせで実現できるので、機関室の容積を小さくすることができる。そのため、船舶の船倉容積を損なうことがない」という効果を奏するものである（同公報明細書段落番号００２３参照）。
特開２００７-３３１６７０号公報の開示は、発明の名称「船舶の燃料供給装置」に係り、「機関室内に燃料油セットリングタンク等を追加することなく、複数の油種をディーゼル機関に供給することの出来る船舶の燃料供給装置を提供する」ことを目的とする発明解決課題において（同公報明細書段落番号００１３参照）、「燃料油貯蔵タンクと、燃料油セットリングタンクと、前記燃料油貯蔵タンクと前記燃料油セットリングタンクを連絡する移送管と、前記燃料油セットリングタンクから移送された燃料油を一時貯留して機関に供給する燃料油サービスタンクとを備える船舶の燃料供給装置において、前記燃料油セットリングタンク内の燃料油を排出して前記燃料油貯蔵タンクに帰還させる帰還手段を備える」とする構成により（同公報明細書特許請求の範囲の請求項１の記載等参照）、「燃料油セットリングタンク内の燃料油を燃料油貯蔵タンクに帰還させて、別の油種と入れ替えるので、複数の油種を切り替えて機関に供給する燃料供給装置を１組の燃料油セットリングタンクと燃料油サービスタンクの組み合わせで実現できるので、機関室の容積を小さくすることができる。そのため、船舶の船倉容積を損なうことがない」という効果を奏するものである（同公報明細書段落番号００２３参照）。
図４は、当該特開２００７-３３１６７０号公報に開示発明の実施例として示される舶用ディーゼル機関プラントの構成図である。図４において、符号１０１は、ディーゼル機関、１０３は、燃料油セットリングタンク、１０４は、燃料油サービスタンク、１０５は、ディーゼル油タンク、１０６は、切換弁、１０７は、推進器、１０８は、移送管、１０８ａ、１０８ｂは、枝管、１０９は、送油ポンプ、１１０は、加熱器、１１１は、油清浄機、１１２は、高硫黄燃料油タンク、１１３は、低硫黄燃料油タンク、１１４は、高硫黄燃料油選択弁、１１５は、低硫黄燃料油選択弁、１１６は、燃料移送弁、１１７は、排出管、１１８は、排出弁、１１９は、帰還管、１１９ａ、１１９ｂは、枝管、１２０は、帰還弁、１２１は、高硫黄燃料油帰還弁、１２２は、低硫黄燃料油帰還弁である（なお、符号は、先行技術であることを明らかにするために、本願出願人において、３桁に変更して説明した。）。
しかしながら、当該特開２００７-３３１６７０号公報に開示のものは、低硫黄燃料油と高硫黄燃料油の二種類の燃料油を使用するものではあるが、単に燃料油セットリングタンクから燃料油を燃料油貯蔵タンクに帰還させるだけのものであり、硫黄成分調整を行うものではない。
また、二種類の異なる燃料油タンクを備える船舶としては、現行でも運航されるＳ３．５％以下の燃料油を貯蔵する通常の燃料タンクの外にＳ０．１％以下の低硫黄燃料を貯蔵する低硫黄燃料タンクを備える船舶の例がある。現行運航の当該船舶においては、前記通常燃料タンク（Ｓ３．５％以下のＣ重油タンク）に予めＳ０．５％以下の低硫黄燃料油を貯蔵し、適宜に規制海域で使用燃料を切り替えて使用することが考えられる。
図５（ａ）は、現在でも使用される通常の燃料油（Ｓ３．５％以下のＣ重油燃料油）タンクの外に低硫黄燃料油（Ｓ０．１％以下の燃料油）タンクを備える船舶の例を示す概略図であり、図５（ｂ）は、規制が強化された場合に、当該通常燃料油タンクにＳ０．５％以下の低硫黄燃料油を貯蔵するタンクを設ける外、０．１％以下の低硫黄燃料油を貯蔵する例を示す概念図である。
図５（ａ）（ｂ）において、符号１０１は、ディーゼル機関（エンジン）、１０８は、移送管、１０８ａ、１０８ｂは、枝管、１０９は、送油ポンプ、１０９は、送油ポンプ、１１２は、高硫黄燃料油タンク、１１３は、低硫黄燃料油タンク、１１４は、高硫黄燃料油選択弁、１１５は、低硫黄燃料油選択弁、１２５は、排ガス管である（符号は、図４の例に倣った。）。すなわち、図５（ａ）（ｂ）に示す例は、従来から備える通常のＣ重油燃料油タンク１１２に低硫黄のＳ０．５％以下の低硫黄燃料油を貯蔵しておき、強化されるＳＯｘ規制に応急的に対応しようというものである。
しかしながら、上記のような単に通常燃料タンク１１２に０．５％以下の低硫黄燃料油の使用を前提とするとしても、問題は、前述するように、ここでの使用に適合する０．５％以下の低硫黄燃料油が、充分にかつ安定的に供給できる態勢にあるかどうかが不明であることである。
そこで、本発明は、従来から使用されるＣ重油(Ｓ３．５％以下)と、同様に従来から使用され安定的供給が可能な０．１％以下低硫黄燃料油を貯蔵する二種類の燃料タンクを備え、これらの二種類の燃料油を混合(ブレンド）する設備を船内に設け、船内において、前記ＳＯｘ規制に適合する０．５％以下低硫黄燃料油への調整を可能とするＳＯｘ規制対応船を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本願請求項１に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、船舶排ガス管に設けられ、ＳＯ2／ＣＯ2を計測するセンサーと、当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、当該燃料混合弁と船舶主機関との間の燃料移送管に設けられる硫黄成分を計測するセンサーと、当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
そして、本願請求項３に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、前記通常燃料油タンク及び前記低硫黄燃料油タンクと前記燃料混合弁との間の各枝管に設けられる２つの硫黄成分を計測するセンサーと、これらの２つの硫黄成分計測センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項４に係る発明は、入手が容易な３．５％の硫黄含有高硫黄燃料油タンクと、同様に入手が容易な０．１％の硫黄含有低硫黄燃料油タンクを備えた船舶のにおいて、船舶排ガス管に配置するＳＯ2／ＣＯ2センサーの計測結果及び／又は燃料供給管に配置する一又は二の液中硫黄成分センサーの計測結果に基づいて、船舶が航行するＳＯｘ規制海域に適合する０．５％又は０．１％の硫黄含有船舶燃料油を前記二種類の燃料油タンクからの燃料油を船舶内で混合することを特徴とするＳＯｘ規制対応船の燃料油混合方法である。
また、本願請求項２に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、当該燃料混合弁と船舶主機関との間の燃料移送管に設けられる硫黄成分を計測するセンサーと、当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
そして、本願請求項３に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、前記通常燃料油タンク及び前記低硫黄燃料油タンクと前記燃料混合弁との間の各枝管に設けられる２つの硫黄成分を計測するセンサーと、これらの２つの硫黄成分計測センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項４に係る発明は、入手が容易な３．５％の硫黄含有高硫黄燃料油タンクと、同様に入手が容易な０．１％の硫黄含有低硫黄燃料油タンクを備えた船舶のにおいて、船舶排ガス管に配置するＳＯ2／ＣＯ2センサーの計測結果及び／又は燃料供給管に配置する一又は二の液中硫黄成分センサーの計測結果に基づいて、船舶が航行するＳＯｘ規制海域に適合する０．５％又は０．１％の硫黄含有船舶燃料油を前記二種類の燃料油タンクからの燃料油を船舶内で混合することを特徴とするＳＯｘ規制対応船の燃料油混合方法である。
安定供給が不明確であり、又は限定される懸念がある０．５％以下の船舶低硫黄燃料油について、従来どおりの安定供給が可能なＣ重油（通常燃料油）と、同様に、従来から安定的に供給される０．１％以下の低硫黄燃料油を船内でブレンドし(混合して）、硫黄分調整を可能とするので、２０２０年ＳＯｘ規制に適合する燃料油とすることができ、２０２０年ＳＯｘ規制強化の場合にも、受け入れ燃料について燃料選択の幅が広がることとなる。
また、ＳＯｘ規制における一般海域のみならず異なる規制値をとる排出規制海域（ＥＣＡ）においても、瞬時に対応できる船舶とすることができ、今後予想される規制の強化や規制海域の変化に容易に対応できる船舶とすることができる。
さらに、調整された燃料油は、主機関のみならず各種使用機関にも供給することができるので、この面でもＳＯｘ規制に適合することとなり、この面においても経済性にも適合する船舶とすることとなる。
また、ＳＯｘ規制における一般海域のみならず異なる規制値をとる排出規制海域（ＥＣＡ）においても、瞬時に対応できる船舶とすることができ、今後予想される規制の強化や規制海域の変化に容易に対応できる船舶とすることができる。
さらに、調整された燃料油は、主機関のみならず各種使用機関にも供給することができるので、この面でもＳＯｘ規制に適合することとなり、この面においても経済性にも適合する船舶とすることとなる。
本発明に係るＳＯｘ規制対応船を実施するための一実施例を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係るＳＯｘ規制対応船の一実施例である実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１の燃料油混合の概略図である。
図１において、符号１は、本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船、２は、高硫黄燃料油が貯蔵される通常燃料油タンク、３は、低硫黄燃料油タンク、４は、高硫黄燃料油選択弁、５は、低硫黄燃料油選択弁、６は、 燃料混合弁、７は、演算器、８は、燃料を移送する移送管、８ａ、８ｂは、枝管、９は、送油ポンプ、１０は、主機関(エンジン）、１１は、排ガス管、１２は、ＳＯ2／ＣＯ2センサー、１３ａ、１３ｂは、通信ケーブルである。
図１において、符号１は、本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船、２は、高硫黄燃料油が貯蔵される通常燃料油タンク、３は、低硫黄燃料油タンク、４は、高硫黄燃料油選択弁、５は、低硫黄燃料油選択弁、６は、 燃料混合弁、７は、演算器、８は、燃料を移送する移送管、８ａ、８ｂは、枝管、９は、送油ポンプ、１０は、主機関(エンジン）、１１は、排ガス管、１２は、ＳＯ2／ＣＯ2センサー、１３ａ、１３ｂは、通信ケーブルである。
図１から明らかなように、本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１は、通常の燃料油（Ｓ３．５％以下Ｃ重油）を貯蔵する前記通常燃料油タンク２と、Ｓ０．１％以下の低硫黄燃料を貯蔵する前記低硫黄燃料タンク３を備える。
そして、各燃料タンク２、３は、それぞれの上記選択弁４、５を介して双方のタンク２、３からの燃料を適宜の割合で混合する前記燃料混合弁６に接続され、所定の硫黄分に調整された混合燃料油が前記移送管８及び送油ポンプ９を介して前記主機関(エンジン）１０に供給される。
そして、各燃料タンク２、３は、それぞれの上記選択弁４、５を介して双方のタンク２、３からの燃料を適宜の割合で混合する前記燃料混合弁６に接続され、所定の硫黄分に調整された混合燃料油が前記移送管８及び送油ポンプ９を介して前記主機関(エンジン）１０に供給される。
混合された燃料油は、当該主機関１０で燃焼し、その排ガスは、前記排ガス管１１から船外に排出される。前記排ガス管１１には、前記ＳＯ2／Ｃｏ2センサー１２が設けられ、常時、ＳＯｘ値、ＣＯ2値を測定する。測定されたＳＯｘ値は、前記通信ケーブル１３ａを介して前記演算器７に送られ、当該演算器７では、送られたＳＯｘ値に基づき、ＳＯｘ規制に適合する高硫黄燃料油と低硫黄燃料油の混合比を演算し、その演算結果に基づいて、前記燃料混合弁６の開度が決定される。つまり、前記ＳＯ2／Ｃｏ2センサー１２の検出結果に基づき、前記演算器７で、予め設定されたその海域のＳＯｘ規制に適合する硫黄成分の混合燃料とすることができる。
このとき、例えば、当該船舶が航行する海図情報と連動するようにして、一般海域を航行する場合には、前記混合燃料油の硫黄分比率が０．５％以下に、また、特定海域を航行する場合には、前記混合燃料油の硫黄分比率が０．１％以下に調整する（ちなみに、０．１％以下低硫黄燃料油とするときは、混合調整はなく、１００％０．１％以下低硫黄燃料油だけとなる。）。
なお、本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１に使用される前記ＳＯ2／Ｃｏ2センサー１２としては、例えば、富士電機社製ＳＯ2／ＣＯ2センサー(製品名「煙道排ガス濃度測定ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ、ＣＯ2、Ｏ2ガス分析装置（形式：ＺＳＪ）等が使用され、また、前記演算器７としては、市販のパーソナルコンピュータ等で代用しても良い。
なお、本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１に使用される前記ＳＯ2／Ｃｏ2センサー１２としては、例えば、富士電機社製ＳＯ2／ＣＯ2センサー(製品名「煙道排ガス濃度測定ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ、ＣＯ2、Ｏ2ガス分析装置（形式：ＺＳＪ）等が使用され、また、前記演算器７としては、市販のパーソナルコンピュータ等で代用しても良い。
このような構成からなる本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１においては、 前記通常燃料油タンク２の外に前記低硫黄燃料用タンク３を独立して設け、それらのタンク２，３からの燃料をブレンドする（混合する）ための前記燃料混合弁６を設ける。さらに、前記エンジン１０の排ガス管１１に装備した前記ＳＯ2センサー／ＣＯ2センサー１２により、エンジン１０等の排ガス中ＳＯ2濃度、ＣＯ2濃度を測定し、前記エンジン１０に供給する混合燃料油中の硫黄成分を予め記憶するＳＯ2濃度と燃料油含有硫黄成分との関係から演算し、混合する燃料の割合を前記演算器７にて決定し、前記燃料混合弁６の開度を制御することにより、船内で使用するエンジン１０等に供給する混合燃料油中の硫黄分０．５％以下、ないしは、適宜、０．１％以下とするものである。
本実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１は、使用する二種の燃料油としては、安定的に容易に入手し易い硫黄分３．５％の、例えば、Ｃ重油（高硫黄成分燃料油）と、同様に安定的に入手し易い硫黄分０．１％以下の低硫黄成分燃料油（例えば、上述したＬＳＭＧＯ あるいは、ＵＬＳＦＯの使用を前提とする。安定的な入手可能かどうかは、入手時のコストと生産量等に左右される性質でもあるが、それらの生産量、流通量等やコストを考慮して決定される。
このような前提において、前記排ガス管１１に設ける前記ＳＯ2／ＣＯ2センサー１２と、その検出結果に基づいて混合燃料油の含有硫黄成分を演算し、さらに、両燃料油の混合比率を決定して、その決定結果に基づいて、前記燃料混合弁６の開度を決定し、高硫黄成分燃料油と低硫黄成分燃料油について、予め定める比率に基づいて両燃料を混合すれば良いのであるから、構造上の大きな変更を伴うことなく、いわば応急的にＳＯｘ規制に対応できることとなる。
したがって、船内装備に大きな変更を伴うことなく、上記の装置を付加するだけで、船舶が一般海域ＳＯｘ規制のみならずより厳しい規制値の排出規制海域（ＥＣＡ）を航行する場合にも瞬時に、かつ、自動的にその海域のＳＯｘ規制に対応でき、また、今後一層厳しく又は細かく規制されることになるかも知れないＳＯｘ規制に柔軟、かつ、応急的に対応できることとなる。
次に、本発明に係るＳＯｘ規制対応船の実施例２について図面に基づいて説明する。
図２は、本実施例２に係るＳＯｘ規制対応船２０の概略図である。図２において、符号２０は、実施例２に係るＳＯｘ規制対応船、２１は、前記移送管８に設けられ、同移送管８内を流れる前記混合燃料の硫黄（Ｓ）成分を測定する液中センサーであり、２３ａは、その測定結果を送る通信ケーブルである。
図２は、本実施例２に係るＳＯｘ規制対応船２０の概略図である。図２において、符号２０は、実施例２に係るＳＯｘ規制対応船、２１は、前記移送管８に設けられ、同移送管８内を流れる前記混合燃料の硫黄（Ｓ）成分を測定する液中センサーであり、２３ａは、その測定結果を送る通信ケーブルである。
上述してきた実施例１に係るＳＯｘ規制対応船１が、前記排ガス管１１に設けられ、当該排ガス管１１内を流れる排ガス中のＳＯｘ値を測定し、その測定結果に基づいて、前記燃料混合弁６の開度を調整して、混合燃料の硫黄成分を０．１％以下、ないしは、０．５％以下等に調整するのに対し、本実施例２に係るＳＯｘ規制対応船２０においては、混合された燃料油が流れる前記移送管８に設けたセンサー２１により、混合燃料中の硫黄成分を測定し、その測定結果に基づいて、前記燃料混合弁６の開度を調整して、混合燃料の硫黄成分を０．１％以下、ないしは、０．５％以下等に適宜の硫黄成分の混合燃料油に調整する。この種の液中硫黄成分センサー２１としては、例えば、東亜ディーケーケー社製「高感度プロセス硫黄計（型番ＨＳＣＡー２０００）」等が使用できる。
次に、本発明に係るＳＯｘ規制対応船の実施例３について図面に基づいて説明する。
図３は、本実施例３に係るＳＯｘ規制対応船２５の概略図である。図３において、符号２５は、実施例３に係るＳＯｘ規制対応船、２６ａ、２６ｂは、前記高硫黄燃料油タンク２及び前記低硫黄燃料油タンク３にそれぞれ接続される前記枝管８ａ、８ｂに設けられ、これらの枝管８ａ、８ｂ内を流れる高硫黄燃料油及び低硫黄燃料油の硫黄（Ｓ）成分を測定するセンサー２６ａ、２６ｂであり、２７ａ、２７ｂは、それらの測定結果を送る通信ケーブルである。
図３は、本実施例３に係るＳＯｘ規制対応船２５の概略図である。図３において、符号２５は、実施例３に係るＳＯｘ規制対応船、２６ａ、２６ｂは、前記高硫黄燃料油タンク２及び前記低硫黄燃料油タンク３にそれぞれ接続される前記枝管８ａ、８ｂに設けられ、これらの枝管８ａ、８ｂ内を流れる高硫黄燃料油及び低硫黄燃料油の硫黄（Ｓ）成分を測定するセンサー２６ａ、２６ｂであり、２７ａ、２７ｂは、それらの測定結果を送る通信ケーブルである。
本実施例３に係るＳＯｘ規制対応船２５おいては、実施例２に係るＳＯｘ規制対応船２０の前記移送管８に設けるセンサー２１の代わりに、前記高硫黄燃料油が貯蔵される通常燃料油タンク２及び前記低硫黄燃料油タンク３にそれぞれ接続される前記枝管８ａ、８ｂに、当該枝管８ａ、８ｂ内を流れる各燃料油の含有硫黄成分を測定する２つの前記センサー２６ａ、２６ｂを設け、これらの各センサー２６ａ、２６ｂによって、各枝管８ａ、８ｂを流れる高硫黄燃料油及び低硫黄燃料油の各燃料油の含有硫黄成分を測定し、前記演算器７において、その測定結果に基づく所望とする混合燃料油の含有硫黄成分を決定し、その決定結果に基づいて、前記燃料混合弁６の開度調整せんとするものであり、最終的に所望とする混合燃料の硫黄成分を０．１％以下、ないしは、０．５％以下等に適宜の硫黄成分の混合燃料油となるように調整するものである。なお、液中硫黄成分センサー２６ａ。２６ｂとしては、実施例２で用いた東亜ディーケーケー社製「高感度プロセス硫黄計（型番ＨＳＣＡー２０００）」等が使用される。
なお、これら実施例１ないし実施例３に係るＳＯｘ規制対応船が必ず単独で装備されなければならないものではなく、実施例１ないし実施例３の適宜の組み合わせ、つまり、実施例１と実施例２、実施例２と実施例３、実施例１と実施例３、ないしは実施例１ないし実施例３のすべてを装備するＳＯｘ規制対応船であっても良いことは言うまでもない。。
すなわち、前記低硫黄燃料用タンク３及び(従来の)C重油タンク２を独立して設け、それらをブレンドするための混合弁６も設ける。そして、エンジン排ガス管１１やエンジン１０に燃料を供給する移送管８や、各タンク２、３に接続される枝管８ａ、８ｂに装備される硫黄成分を測定するＳＯ2センサー１２、２１、２６ａ、２６ｂにより、エンジン１０に供給する混合する燃料油の割合を制御し、含有硫黄成分を０．５％以下、ないしは、０．１％以下とする燃料油を船内の各使用エンジンへ供給することができるようにしたものである。このような組み合わせとすることにより、測定精度が向上し、ＳＯｘ規制に正確に適合することとなる。
本発明は、ＳＯｘ規制対応船、特に、２０２０年より含有硫黄（Ｓ）分を０．５％以下の燃料油使用が義務づけられるＳＯｘ規制を満足する船舶に応急的に利用される。
１ 実施例１に係るＳＯｘ規制対応船
２ 高硫黄燃料油を貯蔵する通常燃料油タンク
３ 低硫黄燃料油タンク
４ 高硫黄燃料油選択弁
５ 低硫黄燃料油選択弁
６ 燃料混合弁
７ 演算器
８ 燃料移送管
８ａ,８ｂ 枝管
９ 送油ポンプ
１０ エンジン(主機関）
１１ 排ガス管
１２ ＳＯ2／ＣＯ2センサー
１３ａ、１３ｂ 通信ケーブル
２０ 実施例２に係るＳＯｘ規制対応船
２１ 燃料油硫黄成分測定センサー
２５ 実施例３に係るＳＯｘ規制対応船
２６ａ、２６ｂ 燃料油硫黄成分測定センサー
２７ａ、２７ｂ 通信ケーブル
１０１ ディーゼル機関
１０３ 燃料油セットリングタンク
１０４ 燃料油サービスタンク
１０５ ディーゼル油タンク
１０６ 切換弁
１０７ 推進器
１０８ 移送管
１０８ａ、１０８ｂ 枝管
１０９ 送油ポンプ
１１０ 加熱器
１１１ 油清浄機
１１２ 高硫黄燃料油タンク
１１３ 低硫黄燃料油タンク
１１４ 高硫黄燃料油選択弁
１１５ 低硫黄燃料油選択弁
１１６ 燃料移送弁
１１７ 排出管
１１８ 排出弁
１１９ 帰還管
１１９ａ、１１９ｂ 枝管
１２０ 帰還弁
１２１ 高硫黄燃料油帰還弁
１２２ 低硫黄燃料油帰還弁
１２５ 排ガス管
２ 高硫黄燃料油を貯蔵する通常燃料油タンク
３ 低硫黄燃料油タンク
４ 高硫黄燃料油選択弁
５ 低硫黄燃料油選択弁
６ 燃料混合弁
７ 演算器
８ 燃料移送管
８ａ,８ｂ 枝管
９ 送油ポンプ
１０ エンジン(主機関）
１１ 排ガス管
１２ ＳＯ2／ＣＯ2センサー
１３ａ、１３ｂ 通信ケーブル
２０ 実施例２に係るＳＯｘ規制対応船
２１ 燃料油硫黄成分測定センサー
２５ 実施例３に係るＳＯｘ規制対応船
２６ａ、２６ｂ 燃料油硫黄成分測定センサー
２７ａ、２７ｂ 通信ケーブル
１０１ ディーゼル機関
１０３ 燃料油セットリングタンク
１０４ 燃料油サービスタンク
１０５ ディーゼル油タンク
１０６ 切換弁
１０７ 推進器
１０８ 移送管
１０８ａ、１０８ｂ 枝管
１０９ 送油ポンプ
１１０ 加熱器
１１１ 油清浄機
１１２ 高硫黄燃料油タンク
１１３ 低硫黄燃料油タンク
１１４ 高硫黄燃料油選択弁
１１５ 低硫黄燃料油選択弁
１１６ 燃料移送弁
１１７ 排出管
１１８ 排出弁
１１９ 帰還管
１１９ａ、１１９ｂ 枝管
１２０ 帰還弁
１２１ 高硫黄燃料油帰還弁
１２２ 低硫黄燃料油帰還弁
１２５ 排ガス管
上記課題を解決するために、本願請求項１に係る発明は、ＳＯｘ規制対応船において、通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を貯造する低硫黄燃料油タンクと、これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、船舶が航行する海図情報と連動し、一般海域を航行する場合には、混合燃料油の硫黄分比率が０．５％以下に、また、特定海域を航行する場合には、混合燃料油の硫黄分比率が０．１％以下に調整する演算器と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載のＳＯｘ規制対応船において、前記演算器は、海図情報に加えて、船舶排ガス管に設けられるＳＯ 2 ／ＣＯ 2 を計測するセンサーの計測結果、当該燃料混合弁と船舶主機関との間の燃料移送管に設けられる硫黄成分を計測するセンサーの計測結果、前記通常燃料油タンク及び前記低硫黄燃料油タンクと前記燃料混合弁との間の各枝管に設けられる２つの硫黄成分を計測するセンサーの計測結果のいずれかに基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
また、本願請求項２に係る発明は、前記請求項１に記載のＳＯｘ規制対応船において、前記演算器は、海図情報に加えて、船舶排ガス管に設けられるＳＯ 2 ／ＣＯ 2 を計測するセンサーの計測結果、当該燃料混合弁と船舶主機関との間の燃料移送管に設けられる硫黄成分を計測するセンサーの計測結果、前記通常燃料油タンク及び前記低硫黄燃料油タンクと前記燃料混合弁との間の各枝管に設けられる２つの硫黄成分を計測するセンサーの計測結果のいずれかに基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、からなることを特徴とする。
Claims (4)
- 通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、
当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、
これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、
船舶排ガス管に設けられ、ＳＯ2／ＣＯ2を計測するセンサーと、
当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、
からなることを特徴とするＳＯｘ規制対応船。 - 通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、
当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、
これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、
当該燃料混合弁と船舶主機関との間の燃料移送管に設けられる硫黄成分を計測するセンサーと、
当該センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、
からなることを特徴とするＳＯｘ規制対応船。 - 通常燃料油を貯蔵する通常燃料油タンクと、
当該通常燃料油タンクとは独立に設けられる低硫黄燃料油を肇造する低硫黄燃料油タンクと、
これらの両タンクからの燃料油を所定の比率で混合する燃料混合弁と、
前記通常燃料油タンク及び前記低硫黄燃料油タンクと前記燃料混合弁との間の各枝管に設けられる２つの硫黄成分を計測するセンサーと、
これらの２つの硫黄成分計測センサーの計測結果に基づいて前記燃料混合弁の混合比率を決定する演算器と、
からなることを特徴とするＳＯｘ規制対応船。 - 入手が容易な３．５％の硫黄含有高硫黄燃料油タンクと、同様に入手が容易な０．１％の硫黄含有低硫黄燃料油タンクを備えた船舶において、船舶排ガス管に配置するＳＯ2／ＣＯ2センサーの計測結果及び／又は燃料供給管に配置する一又は二の液中硫黄成分センサーの計測結果に基づいて、船舶が航行するＳＯｘ規制海域に適合する０．５％又は０．１％の硫黄含有船舶燃料油を前記二種類の燃料油タンクからの燃料油を船舶内で混合することを特徴とするＳＯｘ規制対応船の燃料油混合方法。
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