JP2024002780A - boiler system - Google Patents

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JP2024002780A JP2022102187A JP2022102187A JP2024002780A JP 2024002780 A JP2024002780 A JP 2024002780A JP 2022102187 A JP2022102187 A JP 2022102187A JP 2022102187 A JP2022102187 A JP 2022102187A JP 2024002780 A JP2024002780 A JP 2024002780A
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繁昌 松木
Shigemasa Matsuki
和洋 佐伯
Kazuhiro Saeki
大 武田
Masaru Takeda
脩平 松田
Shuhei Matsuda
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a boiler system for burning BOG discharged from a free flow line depending on a discharge amount while enabling heat recovery.
SOLUTION: A boiler system 1 is mounted on a vessel including a liquefied gas storage tank T1, and a free flow line 2A for distributing BOG generated in the liquefied gas storage tank T1. The boiler system 1 includes at least, a boiler 10 for burning the BOG flowing in the free flow line 2A, a gas fuel flow amount adjustment part 3 for adjusting the flow amount of gas fuel to be supplied to the boiler 10, a BOG supply line 2B connected to the downstream side of the free flow line 2A for supplying the BOG to the boiler 10, a BOG pressure detection part 11 arranged on the upstream side of the gas fuel flow amount adjustment part 3 for detecting a BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B, and a control part 14 for controlling the gas fuel flow amount adjustment part 3 on the basis of the detection result of the BOG pressure detection part 11.
SELECTED DRAWING: Figure 1
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本発明は、フリーフローラインを流れるボイルオフガスを燃焼可能なボイラシステムに関する。 The present invention relates to a boiler system capable of burning boil-off gas flowing through a free flow line.

天然ガスは、船舶によって輸送する場合、大気圧下において約－１６０℃に冷却することで液化した状態（液化ガス）で輸送されている。このような液化ガスを輸送する船舶は、内部を極低温状態に保持可能な断熱、防熱機能を有する液化ガス貯蔵タンク内に液化ガスを貯蔵して輸送する。しかし、前記液化ガス貯蔵タンク内の液化ガスは、前記液化ガス貯蔵タンク内に侵入した熱によってボイルオフガス（以下、単に「ＢＯＧ」と記載する）が発生する。ＢＯＧの発生によりタンク圧が上昇した前記液化ガス貯蔵タンクは、許容タンク圧に到達する前にＢＯＧを処理する必要がある。特許文献１では、液化ガス貯蔵タンク内で発生したＢＯＧは、圧縮機へ導かれて圧縮され推進用の主ガスエンジン及び船内発電用の副ガスエンジンの燃料として利用されている。また、ＢＯＧは、ＧＣＵへ供給して燃焼することが可能である。 When natural gas is transported by ship, it is transported in a liquefied state (liquefied gas) by cooling it to about -160° C. under atmospheric pressure. Ships that transport such liquefied gas store and transport the liquefied gas in liquefied gas storage tanks that have heat insulation and heat insulation functions that can maintain the interior at extremely low temperatures. However, the liquefied gas in the liquefied gas storage tank generates boil-off gas (hereinafter simply referred to as "BOG") due to the heat that has entered the liquefied gas storage tank. The liquefied gas storage tank whose tank pressure has increased due to the generation of BOG needs to be treated with BOG before reaching an allowable tank pressure. In Patent Document 1, BOG generated in a liquefied gas storage tank is guided to a compressor, compressed, and used as fuel for a main gas engine for propulsion and a auxiliary gas engine for onboard power generation. BOG can also be supplied to the GCU and burned.

一方、圧縮機を必要とする特許文献１の構成では、設備費用およびランニング費用が増大する。よって、液化ガス貯蔵タンクにおいて発生するＢＯＧをガス焼却装置にフリーフローラインによって供給するためのフリーフローガス供給手段と、タンクから汲み上げた液化ガスを過冷却する液化ガス過冷却装置と、過冷却された液化ガスを前記タンク内に戻す液化ガス噴霧手段とを備えるタンク圧力制御システムが特許文献２に開示されている。特許文献２では、余剰ＢＯＧは、ガス圧縮機を用いずに、液化ガス貯蔵タンク内の圧力で燃料ガスをガス燃焼装置に送るフリーフローガス供給ラインを通して燃焼装置に供給される。しかしながら、特許文献２には、ガス燃焼装置における余剰ＢＯＧの燃焼制御技術に関する記載はない。 On the other hand, in the configuration of Patent Document 1 that requires a compressor, equipment costs and running costs increase. Therefore, a free flow gas supply means for supplying BOG generated in a liquefied gas storage tank to a gas incinerator via a free flow line, a liquefied gas supercooling device for supercooling the liquefied gas pumped from the tank, and a liquefied gas supercooling device for supercooling the liquefied gas pumped from the tank; Patent Document 2 discloses a tank pressure control system including a liquefied gas spraying means for returning the liquefied gas into the tank. In Patent Document 2, surplus BOG is supplied to the combustion device through a free flow gas supply line that delivers fuel gas to the gas combustion device at the pressure in the liquefied gas storage tank, without using a gas compressor. However, Patent Document 2 does not include any description regarding a technology for controlling combustion of surplus BOG in a gas combustion device.

特開２０１８―４８６０７号公報Japanese Patent Application Publication No. 2018-48607 特開２０１９―１６３８０４号公報Japanese Patent Application Publication No. 2019-163804

近年のＳＤＧｓ等への社会的要請の高まりにより、地球温暖化係数が高いメタンなどのＢＯＧを、大気に排出することなく余剰のＢＯＧの発生量に応じて効率的に処理すること、また、その燃焼により発生する熱エネルギーを可能な限り有効に活用できるボイラシステムが求められていた。 Due to the increasing social demand for SDGs in recent years, there is a need to efficiently process BOG such as methane, which has a high global warming potential, according to the amount of surplus BOG generated without emitting it into the atmosphere. There was a need for a boiler system that could utilize the thermal energy generated by combustion as effectively as possible.

本発明の目的は、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収が可能なボイラシステムを実現することにある。 An object of the present invention is to realize a boiler system capable of recovering heat by burning surplus BOG discharged from a free flow line in accordance with the discharge amount.

本発明の一実施形態に係るボイラシステムは、液化ガス貯蔵タンクと、液化ガス貯蔵タンク内で発生したＢＯＧ（ボイルオフガス）を流通するフリーフローラインと、を備えた船舶に搭載されるボイラシステムである。前記ボイラシステムは、少なくとも前記フリーフローラインを流れるＢＯＧを燃焼するボイラと、前記ボイラに供給されるＢＯＧの流量を調整する気体燃料流量調整部と、前記フリーフローラインの下流側に接続し前記ボイラにＢＯＧを供給するＢＯＧ供給ラインと、前記気体燃料流量調整部の上流側に配置され、前記ボイルオフガス供給ラインのＢＯＧの圧力を検知するＢＯＧ圧力検知部と、前記ボイルオフガス圧力検知部の検知結果に基づいて前記気体燃料流量調整部を制御する制御部と、を有する。 A boiler system according to an embodiment of the present invention is a boiler system mounted on a ship that includes a liquefied gas storage tank and a free flow line through which BOG (boil-off gas) generated in the liquefied gas storage tank flows. be. The boiler system includes at least a boiler that burns BOG flowing through the free flow line, a gaseous fuel flow rate adjustment section that adjusts the flow rate of BOG supplied to the boiler, and a gaseous fuel flow rate adjustment section that is connected to the downstream side of the free flow line and that is connected to the boiler. A BOG supply line that supplies BOG to the boil-off gas supply line, a BOG pressure detection section that is arranged upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment section and detects the pressure of BOG in the boil-off gas supply line, and detection results of the boil-off gas pressure detection section. and a control section that controls the gaseous fuel flow rate adjustment section based on.

上述のボイラシステムでは、ＢＯＧ圧力検知部が前記気体燃料流量調整部の上流側に配置され、フリーフローラインの下流側に接続するＢＯＧ供給ラインにおけるＢＯＧの圧力であるＢＯＧ圧力を検知する。ＢＯＧ供給ラインのＢＯＧ圧力は、フリーフローラインのＢＯＧの圧力を反映している。よって、前記ボイラシステムは、前記フリーフローラインを流れるＢＯＧの増減に応じて、燃焼量を制御することができる。また、ボイラは、前記フリーフローラインの下流側に位置しているので、前記フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 In the above-described boiler system, the BOG pressure detection section is arranged upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment section, and detects the BOG pressure that is the pressure of BOG in the BOG supply line connected to the downstream side of the free flow line. The BOG pressure in the BOG supply line reflects the BOG pressure in the free flow line. Therefore, the boiler system can control the amount of combustion depending on the increase or decrease in BOG flowing through the free flow line. Moreover, since the boiler is located downstream of the free flow line, the excess BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the amount of discharge and heat can be recovered.

なお、余剰のＢＯＧとは、主機や発電機等のボイラ以外の機器において燃料として利用されないＢＯＧ及び再液化によって液化ガス貯蔵タンクに回収されないＢＯＧを含む。また、船内の蒸気需要等に対してボイラを運転する場合など、ボイラで回収された熱量を有効利用する場合に燃料として利用されるＢＯＧは、余剰のＢＯＧに含むものとする。 Note that surplus BOG includes BOG that is not used as fuel in equipment other than the boiler, such as the main engine or generator, and BOG that is not collected into the liquefied gas storage tank by reliquefaction. In addition, BOG used as fuel when effectively utilizing the heat recovered by the boiler, such as when operating the boiler to meet the demand for steam onboard the ship, is included in the surplus BOG.

他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。制御部は、ＢＯＧの複数の圧力範囲毎にＢＯＧの目標圧力を記憶する記憶部を有する。前記制御部は、ＢＯＧ圧力検知部の検知結果に基づいて前記記憶部から選択した前記目標圧力になるように、前記気体燃料流量調整部を制御する。 According to another aspect, the boiler system of the present invention preferably includes the following configuration. The control unit includes a storage unit that stores target pressures of the BOG for each of the plurality of pressure ranges of the BOG. The control section controls the gaseous fuel flow rate adjustment section so that the target pressure is set to the target pressure selected from the storage section based on the detection result of the BOG pressure detection section.

上述の構成では、制御部は、ＢＯＧ圧力の圧力範囲毎に前記ＢＯＧ圧力の目標圧力を記憶部において記憶している。前記制御部は、ＢＯＧ圧力がＢＯＧ圧力に応じた目標圧力になるように、ボイラに供給される余剰のＢＯＧの流量を気体燃料流量調整部によってＢＯＧの圧力変動に応じて逐次制御する。更に、前記制御部は、気体燃料流量調整部によってＢＯＧの目標圧力をＢＯＧ圧力に応じて多段階に制御するので、余剰のＢＯＧの発生量の変動に対して柔軟に対応し、ＢＯＧの燃焼量を増減させることができる。これにより、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 In the above configuration, the control unit stores the target pressure of the BOG pressure in the storage unit for each pressure range of the BOG pressure. The control section sequentially controls the flow rate of surplus BOG supplied to the boiler according to the BOG pressure fluctuation using the gaseous fuel flow rate adjustment section so that the BOG pressure becomes a target pressure corresponding to the BOG pressure. Furthermore, since the control section controls the target pressure of BOG in multiple stages according to the BOG pressure by the gaseous fuel flow rate adjustment section, it can flexibly respond to fluctuations in the amount of surplus BOG generated, and adjust the amount of BOG burned. can be increased or decreased. Thereby, surplus BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the discharge amount, and heat can be recovered.

他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御部は、ＢＯＧの複数の圧力範囲毎に前記ボイラの目標燃焼量を記憶する記憶部を有する。前記制御部は、前記ＢＯＧ圧力検知部の検知結果に基づいて前記記憶部から選択した前記ボイラの目標燃焼量になるように、前記気体燃料流量調整部を制御する。 According to another aspect, the boiler system of the present invention preferably includes the following configuration. The control unit includes a storage unit that stores a target combustion amount of the boiler for each of a plurality of pressure ranges of BOG. The control section controls the gaseous fuel flow rate adjustment section so that the target combustion amount of the boiler is selected from the storage section based on the detection result of the BOG pressure detection section.

上述の構成では、制御部は、ＢＯＧ圧力の圧力範囲毎に前記ボイラの目標燃焼量を記憶部において記憶している。前記制御部は、ボイラの燃焼量がＢＯＧ圧力に応じた目標燃焼量になるように、気体燃料流量調整部によって前記ボイラに供給される余剰のＢＯＧの流量を制御する。前記ボイラには、ＢＯＧ圧力検知部が検知したＢＯＧ圧力が所定の圧力範囲内において変動している場合、一定量のＢＯＧが供給される。よって、前記ボイラは、ＢＯＧ圧力が変動しても安定した燃焼状態で燃焼する。さらに、前記制御部は、複数のＢＯＧの圧力範囲毎にそれぞれ設定されている目標燃焼量に応じて、前記ボイラに供給される余剰のＢＯＧの流量を前記気体燃料流量調整部によって制御する。つまり、前記制御部は、気体燃料流量調整部によって前記ボイラに供給する余剰のＢＯＧの流量をＢＯＧ圧力に応じて多段階に制御するので、余剰のＢＯＧの流量の変動に柔軟に対応した燃焼処理が可能である。これにより、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 In the above configuration, the control unit stores the target combustion amount of the boiler for each pressure range of the BOG pressure in the storage unit. The control section controls the flow rate of surplus BOG supplied to the boiler by the gaseous fuel flow rate adjustment section so that the combustion amount of the boiler becomes a target combustion amount according to BOG pressure. A certain amount of BOG is supplied to the boiler when the BOG pressure detected by the BOG pressure detection section is fluctuating within a predetermined pressure range. Therefore, the boiler burns in a stable combustion state even if the BOG pressure fluctuates. Further, the control section controls the flow rate of surplus BOG supplied to the boiler by the gaseous fuel flow rate adjustment section according to target combustion amounts set for each pressure range of a plurality of BOGs. In other words, the control section controls the flow rate of excess BOG supplied to the boiler in multiple stages according to the BOG pressure by the gaseous fuel flow rate adjustment section, so that the combustion process can flexibly respond to fluctuations in the flow rate of excess BOG. is possible. Thereby, surplus BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the discharge amount, and heat can be recovered.

他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記ボイラは、液体燃料を燃焼可能に構成される。前記ボイラシステムは、前記ボイラに液体燃料を供給する液体燃料流量調整部を有する。前記制御部は、前記ボイラが液体燃料を燃焼中の場合、前記ボイラに対するＢＯＧの供給を開始してから所定時間後に前記ボイラに対する液体燃料の供給を停止するように、液体燃料流量調整部を制御する。 According to another aspect, the boiler system of the present invention preferably includes the following configuration. The boiler is configured to be able to burn liquid fuel. The boiler system includes a liquid fuel flow rate adjustment section that supplies liquid fuel to the boiler. The control unit controls a liquid fuel flow rate adjustment unit to stop supplying liquid fuel to the boiler after a predetermined time after starting supply of BOG to the boiler, when the boiler is burning liquid fuel. do.

上述の構成では、制御部は、ボイラにおいて燃焼する燃料を任意のタイミングで液体燃料である重油等から気体燃料であるＢＯＧに変更することができる。前記ボイラは、液体燃料と余剰のＢＯＧとが同時に供給されている状態から余剰のＢＯＧのみが供給されている状態に切り替わることで、余剰のＢＯＧの燃焼量を増大させることができる。また、前記制御部は、前記ボイラに対する余剰のＢＯＧの供給を開始してから所定時間後に前記ボイラに対する液体燃料の供給を停止する。これにより、前記ボイラは、液体燃料のみを燃焼している状態から余剰のＢＯＧのみを燃焼している状態に切り替わる際に、液体燃料と余剰のＢＯＧとが共に供給されている状態を経て切り替わるので、燃焼状態が安定する。また、前記制御部は、前記ボイラに液体燃料が供給されている状態において余剰のＢＯＧを供給するので余剰のＢＯＧの燃焼処理遅れ等によるＢＯＧの大気への放出を防止することができる。これにより、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 In the above configuration, the control unit can change the fuel combusted in the boiler from heavy oil, which is a liquid fuel, to BOG, which is a gaseous fuel, at any timing. The boiler can increase the amount of surplus BOG burned by switching from a state in which liquid fuel and surplus BOG are simultaneously supplied to a state in which only surplus BOG is supplied. Further, the control unit stops supplying liquid fuel to the boiler after a predetermined time has elapsed after starting supply of surplus BOG to the boiler. As a result, when the boiler switches from a state in which only liquid fuel is being combusted to a state in which only surplus BOG is being combusted, the boiler is switched through a state in which both liquid fuel and surplus BOG are supplied. , the combustion condition becomes stable. Further, since the control unit supplies surplus BOG while liquid fuel is being supplied to the boiler, it is possible to prevent BOG from being released into the atmosphere due to a delay in the combustion process of surplus BOG. Thereby, surplus BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the discharge amount, and heat can be recovered.

他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記ボイラに供給される余剰のＢＯＧ中の不活性ガスの混合割合を検知する不活性ガス検知部を有する。前記制御部は、前記不活性ガス検知部が検知した前記混合割合が基準値以下の場合、余剰のＢＯＧのみを燃焼するように前記気体燃料流量調整部を制御する。 According to another aspect, the boiler system of the present invention preferably includes the following configuration. It has an inert gas detection section that detects the mixing ratio of inert gas in the surplus BOG supplied to the boiler. The control unit controls the gaseous fuel flow rate adjustment unit to burn only surplus BOG when the mixture ratio detected by the inert gas detection unit is below a reference value.

上述のように、制御部は、気体燃料流量調整部によってＢＯＧに含まれる不活性ガスの混合割合に応じてボイラに対する燃料の供給を制御する。前記ボイラは、供給されるＢＯＧ中の不活性ガスの混合割合が基準値よりも大きい場合、燃焼状態が不安定になる。よって、前記制御部は、ＢＯＧ中の不活性ガスの混合割合が前記ボイラの安定した燃焼を維持可能な基準値以下の場合に、不活性ガスが含まれるＢＯＧのみを前記ボイラにおいて燃焼するように前記気体燃料流量調整部を制御する。これにより、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 As described above, the control unit controls the supply of fuel to the boiler according to the mixing ratio of the inert gas contained in the BOG by the gaseous fuel flow rate adjustment unit. In the boiler, when the mixing ratio of inert gas in the supplied BOG is larger than a reference value, the combustion state becomes unstable. Therefore, the control unit controls the boiler to burn only the BOG containing inert gas when the mixing ratio of the inert gas in the BOG is below a reference value that allows stable combustion of the boiler to be maintained. The gaseous fuel flow rate adjustment section is controlled. Thereby, surplus BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the discharge amount, and heat can be recovered.

他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。ボイラシステムは、前記ボイラで燃焼した燃焼ガスを排出する排気路と、前記排気路を流通する燃焼ガスの酸素濃度を検知する排ガス酸素濃度検知部と、を有する。前記制御部は、排ガス酸素濃度検知部が検知した前記酸素濃度に基づいてＢＯＧ中の不活性ガスの混合割合を算出し、前記混合割合が基準値以下の場合、前記ＢＯＧのみを燃焼するように前記気体燃料流量調整部を制御する。 According to another aspect, the boiler system of the present invention preferably includes the following configuration. The boiler system includes an exhaust path that discharges combustion gas burned in the boiler, and an exhaust gas oxygen concentration detection section that detects the oxygen concentration of the combustion gas flowing through the exhaust path. The control unit calculates a mixing ratio of inert gas in BOG based on the oxygen concentration detected by the exhaust gas oxygen concentration detection unit, and when the mixing ratio is below a reference value, burns only the BOG. The gaseous fuel flow rate adjustment section is controlled.

上述のように、制御部は、排ガス酸素濃度検知部が検知した排ガスの酸素濃度からＢＯＧ中の不活性ガスの混合割合を算出することができる。よって、不活性ガス検知器を備えて不活性ガスを検知する必要がない。これにより、フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧを排出量に応じて燃焼し、熱回収することができる。 As described above, the control unit can calculate the mixing ratio of inert gas in the BOG from the oxygen concentration of the exhaust gas detected by the exhaust gas oxygen concentration detection unit. Therefore, there is no need to provide an inert gas detector to detect inert gas. Thereby, surplus BOG discharged from the free flow line can be burned in accordance with the discharge amount, and heat can be recovered.

フリーフローラインから排出される余剰のＢＯＧの発生量に応じたＢＯＧの燃焼処理を行うことができるボイラシステムを実現することができる。 It is possible to realize a boiler system that can perform BOG combustion processing according to the amount of surplus BOG discharged from a free flow line.

図１は、本発明に係るボイラシステムを含むＢＯＧ処理システム１００の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a BOG processing system 100 including a boiler system according to the present invention. 図２は、本発明に係るボイラシステムにおける圧力範囲／目標圧力マップを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a pressure range/target pressure map in the boiler system according to the present invention. 図３は、本発明に係るボイラシステムの目標圧力を維持する燃焼制御においてＢＯＧ圧力に対するＢＯＧの燃焼量を表すグラフを示す図である。FIG. 3 is a graph showing the amount of BOG combustion versus BOG pressure in combustion control for maintaining the target pressure of the boiler system according to the present invention. 図４は、本発明に係るボイラシステムにおける圧力範囲／目標燃焼量マップを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a pressure range/target combustion amount map in the boiler system according to the present invention. 図５は、本発明に係るボイラシステムの目標燃焼量を維持する燃焼制御においてＢＯＧ圧力に対するＢＯＧの燃焼量を表すグラフを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a graph representing the BOG combustion amount with respect to the BOG pressure in combustion control for maintaining the target combustion amount of the boiler system according to the present invention.

以下で、ボイラシステムの各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一の符号を付して、その同一部分の説明は繰り返さない。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。 Each embodiment of the boiler system will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same parts are given the same reference numerals, and the description of the same parts will not be repeated. Note that the dimensions of the constituent members in each figure do not faithfully represent the actual dimensions of the constituent members and the dimensional ratios of each constituent member.

以下の説明において、上流とは、液化ガス貯蔵タンクＴ１からＢＯＧを燃焼処理等する機器に向かってＢＯＧが流通する配管において液化ガス貯蔵タンクＴ１側を意味し、液体燃料貯蔵タンクＴ２から液体燃料を燃焼処理等する機器に向かって液体燃料が流通する配管において液体燃料貯蔵タンクＴ２側を意味する。下流とは、ＢＯＧまたは液体燃料が流通する配管においてＢＯＧまたは液体燃料を燃焼処理等する機器側を意味する。 In the following description, upstream means the side of the liquefied gas storage tank T1 in the piping through which BOG flows from the liquefied gas storage tank T1 toward the equipment that burns and processes the BOG, and refers to the side of the liquefied gas storage tank T1 that carries the liquid fuel from the liquid fuel storage tank T2. This means the side of the liquid fuel storage tank T2 in piping through which liquid fuel flows toward equipment that performs combustion processing and the like. Downstream means the side of equipment that performs combustion processing or the like on BOG or liquid fuel in piping through which BOG or liquid fuel flows.

また、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。 In addition, in the following explanation, expressions such as "fixing", "connecting", and "attaching" (hereinafter referred to as "fixing, etc.") are used not only when members are directly fixed to each other, but also when they are connected through other members. This includes cases where it is fixed. That is, in the following description, expressions such as fixation include direct and indirect fixation of members.

（実施形態１）
（ボイラシステム）
図１から図５を用いて本発明の実施形態１に係るボイラシステムについて説明する。図１は、本発明に係るボイラシステム１を含むＢＯＧ処理システム１００の概略構成を示す図である。図２は、ＢＯＧ圧力検知部１１で検知される圧力範囲Ｐｒ毎の気体燃料流量調整弁５の制御目標値となるＢＯＧの目標圧力Ｐｔを示した図（圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１）である。図３は、図２に示した圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１に基づいて、ボイラシステム１を制御した場合のＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｇに対するＢＯＧ燃焼量を表すグラフを示す図である。図４は、ＢＯＧ圧力検知部１１で検知される圧力範囲Ｐｒ毎の気体燃料流量調整弁５の制御目標値となる目標燃焼量Ｃｔを示した図（圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１）である。図５は、図４に示した圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１に基づいて、所定のＢＯＧの圧力範囲Ｐｒ毎に目標燃焼量Ｃｔを維持する燃焼制御を行った場合のＢＯＧ圧力Ｐｇに対するＢＯＧ燃焼量を表すグラフを示す図である。 (Embodiment 1)
(boiler system)
A boiler system according to Embodiment 1 of the present invention will be described using FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a BOG processing system 100 including a boiler system 1 according to the present invention. FIG. 2 is a diagram (pressure range/target pressure map Mp1) showing the BOG target pressure Pt that is the control target value of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 for each pressure range Pr detected by the BOG pressure detection unit 11. . FIG. 3 is a diagram showing a graph showing the BOG combustion amount with respect to the BOG pressure Pg of the BOG supply line 2B when the boiler system 1 is controlled based on the pressure range/target pressure map Mp1 shown in FIG. 2. FIG. 4 is a diagram (pressure range/target combustion amount map Mc1) showing the target combustion amount Ct that is the control target value of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 for each pressure range Pr detected by the BOG pressure detection unit 11. . FIG. 5 shows the BOG combustion for the BOG pressure Pg when combustion control is performed to maintain the target combustion amount Ct for each predetermined BOG pressure range Pr based on the pressure range/target combustion amount map Mc1 shown in FIG. It is a figure which shows the graph showing quantity.

図１は、液化ガス貯蔵タンクＴ１で発生したＢＯＧが流れるフリーフローライン２Ａと、フリーフローライン２Ａにおける上流側に接続された圧縮機Ｃと、圧縮機Ｃにより昇圧されたＢＯＧを燃料とする発電機Ｇｅと、フリーフローライン２Ａの下流側に接続されるボイラシステム１とを有するＢＯＧ処理システム１００の一例を示す。ＢＯＧ処理システム１００は、ＢＯＧを再液化させて液化ガス貯蔵タンクＴ１に回収する再液化ガス回収システム（図示せず）をフリーフローライン２Ａにおける上流側に備えても良い。 Figure 1 shows a free flow line 2A through which BOG generated in a liquefied gas storage tank T1 flows, a compressor C connected to the upstream side of the free flow line 2A, and power generation using BOG pressurized by the compressor C as fuel. An example of a BOG processing system 100 having a boiler system 1 connected to the downstream side of a free flow line 2A is shown. The BOG processing system 100 may include a reliquefied gas recovery system (not shown) that reliquefies BOG and recovers it in the liquefied gas storage tank T1 on the upstream side of the free flow line 2A.

ＢＯＧ処理システム１００のフリーフローライン２Ａは、液化ガス貯蔵タンクＴ１の液化ガスが熱によって蒸発したＢＯＧを液化ガス貯蔵タンクＴ１の外部に排出する配管である。フリーフローライン２Ａは、液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧが流入可能に構成されている。 The free flow line 2A of the BOG processing system 100 is a pipe that discharges BOG, which is evaporated by heat from the liquefied gas in the liquefied gas storage tank T1, to the outside of the liquefied gas storage tank T1. The free flow line 2A is configured to allow BOG generated within the liquefied gas storage tank T1 to flow therein.

ボイラシステム１は、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧを昇圧することなく燃焼できるボイラシステムである。本実施形態において、ＢＯＧ処理システム１００は、液化ガスを輸送する船舶に搭載されている。ボイラシステム１は、前記船舶において液化ガスを貯蔵している液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧのうち発電機Ｇｅでの使用量と、図示しない再液化ガス回収システムによる回収量を除いた余剰のＢＯＧを燃焼処理することができる。なお、以下の説明において、ＢＯＧは、ＢＯＧまたは余剰のＢＯＧを示すものとする。 The boiler system 1 is a boiler system that can burn BOG flowing through the free flow line 2A without increasing the pressure. In this embodiment, the BOG processing system 100 is mounted on a ship that transports liquefied gas. The boiler system 1 is configured to generate surplus BOG generated in the liquefied gas storage tank T1 storing liquefied gas in the ship, excluding the amount used by the generator Ge and the amount recovered by the re-liquefied gas recovery system (not shown). BOG can be burned. In addition, in the following description, BOG shall refer to BOG or surplus BOG.

ボイラシステム１は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂと、気体燃料流量調整部３と、液体燃料流量調整部７と、ボイラ１０と、ＢＯＧ圧力検知部１１と、不活性ガス検知部１２と、排気路１３と、制御部１４と、を有す。 The boiler system 1 includes a BOG supply line 2B, a gaseous fuel flow rate adjustment section 3, a liquid fuel flow rate adjustment section 7, a boiler 10, a BOG pressure detection section 11, an inert gas detection section 12, and an exhaust path 13. , and a control unit 14.

ボイラシステム１のＢＯＧ供給ライン２Ｂは、フリーフローライン２Ａ内を流れるＢＯＧをボイラ１０に供給する配管である。ＢＯＧ供給ライン２Ｂの上流側は、フリーフローライン２Ａに接続されている。ＢＯＧ供給ライン２Ｂの下流側は、気体燃料流量調整部３を介してボイラ１０に接続されている。ＢＯＧ供給ライン２Ｂには、液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧの圧力によってフリーフローライン２Ａ内のＢＯＧが流れ込む。ＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧの圧力であるＢＯＧ圧力Ｐｇは、フリーフローライン２ＡからＢＯＧ供給ライン２Ｂ内に流れ込むＢＯＧの流量と気体燃料流量調整部３が下流側に流すＢＯＧの流量との関係によって増減する。ＢＯＧ供給ライン２Ｂは、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｇに有意な変化を起こすボイラ１０以外の機器と接続されないことが望ましい。 The BOG supply line 2B of the boiler system 1 is a pipe that supplies BOG flowing in the free flow line 2A to the boiler 10. The upstream side of the BOG supply line 2B is connected to a free flow line 2A. The downstream side of the BOG supply line 2B is connected to the boiler 10 via the gaseous fuel flow rate adjustment section 3. BOG in the free flow line 2A flows into the BOG supply line 2B due to the BOG pressure generated in the liquefied gas storage tank T1. The BOG pressure Pg, which is the pressure of BOG in the BOG supply line 2B, is determined by the relationship between the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B from the free flow line 2A and the flow rate of BOG flowing downstream by the gaseous fuel flow rate adjustment section 3. Increase or decrease. It is desirable that the BOG supply line 2B is not connected to equipment other than the boiler 10 that would cause a significant change in the BOG pressure Pg of the BOG supply line 2B.

また、図１のＢＯＧ処理システム１００では、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの圧力は、液化ガス貯蔵タンクＴ１で発生するＢＯＧの発生量と発電機Ｇｅ等において燃料として使用されるＢＯＧの流量との関係を反映して変動する。例えば、液化ガス貯蔵タンクＴ１の余剰のＢＯＧの発生量が変わらない場合でも、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｇは、発電機Ｇｅにおいて使用されるＢＯＧの増加により低下し、発電機Ｇｅにおいて使用されるＢＯＧの減少により上昇する。このように、ＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧ圧力Ｐｇは、フリーフローライン２Ａを流れる余剰のＢＯＧの流量を反映して変動する。このように、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの圧力は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂを介してボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量と、フリーフローライン２Ａから発電機Ｇｅに供給されるＢＯＧの流量との関係によって変動する。 In addition, in the BOG processing system 100 of FIG. 1, the pressure of the BOG supply line 2B reflects the relationship between the amount of BOG generated in the liquefied gas storage tank T1 and the flow rate of BOG used as fuel in the generator Ge etc. and fluctuate. For example, even if the amount of surplus BOG generated in the liquefied gas storage tank T1 does not change, the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B decreases due to an increase in the amount of BOG used in the generator Ge. It increases due to the decrease in BOG. In this way, the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B varies reflecting the flow rate of excess BOG flowing through the free flow line 2A. In this way, the pressure in the BOG supply line 2B varies depending on the relationship between the flow rate of BOG supplied to the boiler 10 via the BOG supply line 2B and the flow rate of BOG supplied to the generator Ge from the free flow line 2A. do.

気体燃料流量調整部３は、ＢＯＧの流量を調整するバルブユニットである。気体燃料流量調整部３は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに接続している。気体燃料流量調整部３は、減圧弁４Ａと、気体燃料遮断弁４Ｂと、気体燃料流量調整弁５とを有する。 The gaseous fuel flow rate adjustment section 3 is a valve unit that adjusts the flow rate of BOG. The gaseous fuel flow rate adjustment section 3 is connected to the BOG supply line 2B. The gaseous fuel flow rate adjustment section 3 includes a pressure reducing valve 4A, a gaseous fuel cutoff valve 4B, and a gaseous fuel flow rate adjustment valve 5.

減圧弁４Ａは、ＢＯＧ圧力Ｐｇを減圧する弁である。減圧弁４Ａは、エア駆動の直動式減圧弁もしくはパイロット式減圧弁または電動弁等によって構成されている。減圧弁４Ａは、減圧弁４Ａよりも下流側のＢＯＧ圧力Ｐｇが一定の圧力以下になるようにＢＯＧ圧力Ｐｇを調整する。 The pressure reducing valve 4A is a valve that reduces the BOG pressure Pg. The pressure reducing valve 4A is configured by an air-driven direct acting pressure reducing valve, a pilot type pressure reducing valve, an electric valve, or the like. The pressure reducing valve 4A adjusts the BOG pressure Pg so that the BOG pressure Pg on the downstream side of the pressure reducing valve 4A is below a certain pressure.

気体燃料遮断弁４Ｂは、ＢＯＧの流れを遮断する弁である。気体燃料遮断弁４Ｂは、エア駆動弁または電動弁等によって構成されている。気体燃料遮断弁４Ｂは、ＢＯＧの流通を遮断する。 The gaseous fuel cutoff valve 4B is a valve that cuts off the flow of BOG. The gaseous fuel cutoff valve 4B is configured by an air-driven valve, an electric valve, or the like. The gas fuel cutoff valve 4B cuts off the flow of BOG.

気体燃料流量調整弁５は、ＢＯＧの流量を調整する弁である。気体燃料流量調整弁５は、弁開度を任意の開度に変更可能なエア駆動弁または電動弁等である。気体燃料流量調整弁５は、気体燃料遮断弁４Ｂの下流側に配置される。 The gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 is a valve that adjusts the flow rate of BOG. The gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 is an air-driven valve, an electric valve, or the like that can change the valve opening degree to an arbitrary opening degree. The gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 is arranged downstream of the gaseous fuel cutoff valve 4B.

液体燃料供給ライン６は、液体燃料である重油をボイラ１０に供給する配管である。液体燃料供給ライン６は、重油を貯蔵している液体燃料貯蔵タンクＴ２に接続され、液体燃料貯蔵タンクＴ２の重油が流入可能に構成されている。液体燃料供給ライン６は、発電機Ｇｅ、主機Ｅｇに接続され、発電機Ｇｅ、主機Ｅｇが重油を利用可能に構成されても良い。 The liquid fuel supply line 6 is a pipe that supplies heavy oil, which is liquid fuel, to the boiler 10. The liquid fuel supply line 6 is connected to a liquid fuel storage tank T2 storing heavy oil, and is configured to allow the heavy oil in the liquid fuel storage tank T2 to flow therein. The liquid fuel supply line 6 may be connected to the generator Ge and the main engine Eg, so that the generator Ge and the main engine Eg can utilize heavy oil.

液体燃料流量調整部７は、重油の流量を調整するバルブユニットである。液体燃料流量調整部７は、ボイラ１０の上流側であって液体燃料供給ライン６の下流側に接続されている。液体燃料流量調整部７は、液体燃料遮断弁８と、液体燃料流量調整弁９とを有する。 The liquid fuel flow rate adjustment section 7 is a valve unit that adjusts the flow rate of heavy oil. The liquid fuel flow rate adjustment section 7 is connected to the upstream side of the boiler 10 and the downstream side of the liquid fuel supply line 6. The liquid fuel flow rate adjustment section 7 includes a liquid fuel cutoff valve 8 and a liquid fuel flow rate adjustment valve 9.

液体燃料遮断弁８は、重油の流れを遮断する弁である。液体燃料遮断弁８は、エア駆動弁または電動弁等によって構成されている。液体燃料遮断弁８は、液体燃料供給ライン６に接続されている。 The liquid fuel cutoff valve 8 is a valve that cuts off the flow of heavy oil. The liquid fuel cutoff valve 8 is configured by an air-driven valve, an electric valve, or the like. Liquid fuel cutoff valve 8 is connected to liquid fuel supply line 6 .

液体燃料流量調整弁９は、重油の流量を調整する電動弁である。液体燃料流量調整弁９は、弁の開度を任意の開度に変更可能なエア駆動弁または電動弁等である。液体燃料流量調整弁９は、液体燃料遮断弁８の下流側に接続されている。 The liquid fuel flow rate adjustment valve 9 is an electric valve that adjusts the flow rate of heavy oil. The liquid fuel flow rate adjustment valve 9 is an air-driven valve, an electric valve, or the like that can change the opening degree of the valve to an arbitrary opening degree. The liquid fuel flow rate adjustment valve 9 is connected to the downstream side of the liquid fuel cutoff valve 8.

ボイラ１０は、燃料の燃焼による熱によって水を温めて温水または蒸気を生成する装置である。ボイラ１０は、ＢＯＧと重油との両方の燃料を燃焼可能なデュアルフューエルボイラである。ボイラ１０は、ＢＯＧ、ＢＯＧと重油との混合燃料、及び重油の燃焼を可能に構成されている。ボイラ１０は、前記船舶の船内から供給された水を被加熱媒体として燃焼で発生した熱を回収し、温水または蒸気を生成する。ボイラ１０は、熱媒体ライン１５を通じて温水または蒸気を前記船舶の船内に供給する。ボイラ１０は、排気路１３を通じて熱回収後の燃焼ガスを船外に排気する。 The boiler 10 is a device that generates hot water or steam by heating water using heat generated by combustion of fuel. The boiler 10 is a dual fuel boiler that can burn both BOG and heavy oil. The boiler 10 is configured to be capable of burning BOG, a mixed fuel of BOG and heavy oil, and heavy oil. The boiler 10 uses water supplied from inside the ship as a heated medium, recovers heat generated by combustion, and generates hot water or steam. The boiler 10 supplies hot water or steam into the ship through a heat medium line 15. The boiler 10 exhausts the combustion gas after heat recovery to the outside of the ship through the exhaust passage 13 .

なお、ボイラ１０は、前記船舶の主機関への動力の供給に使用されない補助ボイラである。よって、ボイラ１０の燃焼量の変動が前記主機関の運転に直接影響することが無い。ボイラ１０は、例えば、定格蒸気圧力が約０．３ＭＰａから１．０ＭＰａ程度のボイラである。好ましくは、ボイラ１０は、定格出力が約０．５から０．７ＭＰａ程度のボイラである。ボイラ１０において生成された蒸気は、熱媒体ライン１５を通して前記船舶の蒸気使用機器（液体燃料・積み荷の加熱、洗浄用等の温水供給、バイナリ発電システムの熱源、蒸気タービン発電機の蒸気供給）等に供給され、その後復水器等によって複水される。ボイラ１０は、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧ（ガス圧力は低く、変動する）の発生量に応じた燃焼量でＢＯＧを直接燃焼することができる。また、ボイラ１０は、発生した蒸気を有効利用することも可能である。 Note that the boiler 10 is an auxiliary boiler that is not used to supply power to the main engine of the ship. Therefore, fluctuations in the combustion amount of the boiler 10 do not directly affect the operation of the main engine. The boiler 10 is, for example, a boiler with a rated steam pressure of approximately 0.3 MPa to 1.0 MPa. Preferably, the boiler 10 is a boiler with a rated output of about 0.5 to 0.7 MPa. The steam generated in the boiler 10 passes through the heat medium line 15 to the steam-using equipment of the ship (heating liquid fuel and cargo, supplying hot water for cleaning, etc., heat source for a binary power generation system, steam supply for a steam turbine generator), etc. The water is then supplied to a condenser, etc., and then double water is generated using a condenser, etc. The boiler 10 can directly burn BOG with a combustion amount corresponding to the amount of BOG (gas pressure is low and fluctuates) flowing through the free flow line 2A. Moreover, the boiler 10 can also effectively utilize the generated steam.

ＢＯＧ圧力検知部１１は、ＢＯＧ圧力Ｐｇを検知する圧力センサである。ＢＯＧ圧力検知部１１は、気体燃料流量調整部３の上流側に位置している。ＢＯＧ圧力検知部１１は、気体燃料流量調整部３の上流側に接続されているＢＯＧ供給ライン２Ｂに位置している。ＢＯＧ圧力検知部１１はＢＯＧ供給ライン２ＢにおけるＢＯＧ圧力Ｐｇの変動を定量的に検知することができれば、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの上流側近傍のフリーフローライン２Ａに位置してもよい。 The BOG pressure detection unit 11 is a pressure sensor that detects the BOG pressure Pg. The BOG pressure detection section 11 is located upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment section 3. The BOG pressure detection section 11 is located in the BOG supply line 2B connected to the upstream side of the gaseous fuel flow rate adjustment section 3. The BOG pressure detection unit 11 may be located in the free flow line 2A near the upstream side of the BOG supply line 2B, as long as it can quantitatively detect fluctuations in the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B.

不活性ガス検知部１２は、窒素等の不活性ガスの濃度を検出するセンサである。不活性ガス検知部１２は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂまたはフリーフローライン２Ａに位置している。 The inert gas detection unit 12 is a sensor that detects the concentration of an inert gas such as nitrogen. The inert gas detection section 12 is located on the BOG supply line 2B or the free flow line 2A.

制御部１４は、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７及びボイラ１０を制御する制御装置である。制御部１４は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続されている。または、制御部１４は、ＰＬＣあるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。 The control unit 14 is a control device that controls the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3, the liquid fuel flow rate adjustment unit 7, and the boiler 10. The control unit 14 is actually connected to a CPU, ROM, RAM, HDD, etc. via a bus. Alternatively, the control unit 14 may be configured using a PLC, a one-chip LSI, or the like.

制御部１４は、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７及びボイラ１０の動作を制御したり検知データを取得したりするために種々のプログラムおよびデータが格納されている。制御部１４は、記憶部１４ａを有している。記憶部１４ａは、ボイラ１０の稼働条件、ＢＯＧ圧力検知部１１の検知結果等に応じてＢＯＧの目標圧力Ｐｔを算出する圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１、Ｍｐ２・・・（図２参照）を記憶する。圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１、Ｍｐ２・・・は、複数の圧力範囲Ｐｒ及び圧力範囲Ｐｒ毎のボイラ１０の目標圧力Ｐｔがそれぞれ設定されている。記憶部１４ａは、単一の圧力範囲／目標圧力マップを備えてもよい。 The control unit 14 stores various programs and data for controlling the operations of the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3, the liquid fuel flow rate adjustment unit 7, and the boiler 10 and acquiring detection data. The control section 14 has a storage section 14a. The storage unit 14a stores pressure range/target pressure maps Mp1, Mp2, etc. (see FIG. 2) for calculating the BOG target pressure Pt according to the operating conditions of the boiler 10, the detection results of the BOG pressure detection unit 11, etc. do. In the pressure range/target pressure maps Mp1, Mp2..., a plurality of pressure ranges Pr and a target pressure Pt of the boiler 10 for each pressure range Pr are set, respectively. The storage unit 14a may include a single pressure range/target pressure map.

制御部１４は、気体燃料流量調整部３の気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とに電気的に接続されている。制御部１４は、気体燃料遮断弁４Ｂに弁を開閉する制御信号を送信することができる。制御部１４は、気体燃料流量調整弁５に調整弁の開度を変更する制御信号を送信することができる。 The control unit 14 is electrically connected to the gas fuel cutoff valve 4B and the gas fuel flow rate adjustment valve 5 of the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3. The control unit 14 can transmit a control signal to open and close the gaseous fuel cutoff valve 4B. The control unit 14 can transmit a control signal to the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 to change the opening degree of the regulating valve.

制御部１４は、液体燃料流量調整部７の液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とに電気的に接続されている。制御部１４は、液体燃料遮断弁８に弁を開閉する制御信号を送信することができる。制御部１４は、液体燃料流量調整弁９に調整弁の開度を変更する制御信号を送信することができる。 The control unit 14 is electrically connected to the liquid fuel cutoff valve 8 and the liquid fuel flow rate adjustment valve 9 of the liquid fuel flow rate adjustment unit 7 . The control unit 14 can send a control signal to the liquid fuel cutoff valve 8 to open and close the valve. The control unit 14 can send a control signal to the liquid fuel flow rate regulating valve 9 to change the opening degree of the regulating valve.

制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１に電気的に接続されている。制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１からＢＯＧ圧力Ｐｇを取得することができる。 The control section 14 is electrically connected to the BOG pressure detection section 11. The control unit 14 can acquire the BOG pressure Pg from the BOG pressure detection unit 11.

制御部１４は、不活性ガス検知部１２に電気的に接続されている。制御部１４は、不活性ガス検知部１２からＢＯＧに含まれる不活性ガスの混合割合である不活性ガスの濃度を取得することができる。また、制御部１４は、不活性ガスが含まれるＢＯＧがボイラ１０によって適切に燃焼可能な不活性ガスの濃度の基準値（ＢＯＧが燃焼可能な不活性ガスの濃度の上限値）を有している。 The control section 14 is electrically connected to the inert gas detection section 12. The control unit 14 can acquire the concentration of the inert gas, which is the mixing ratio of the inert gases contained in the BOG, from the inert gas detection unit 12. The control unit 14 also has a reference value for the concentration of inert gas that allows the BOG containing inert gas to be appropriately combusted by the boiler 10 (an upper limit value for the concentration of inert gas that the BOG can combust). There is.

制御部１４は、ボイラ１０に電気的に接続されている。制御部１４は、ボイラ１０からボイラ１０の稼働状態を検知するための各種測定データを取得することができる。制御部１４は、ボイラ１０を稼働させるためにＢＯＧの供給量を示す気体燃料流量調整弁５に対する制御信号、ボイラ１０の各装置を制御するための制御信号等をボイラ１０に送信することができる。 The control unit 14 is electrically connected to the boiler 10. The control unit 14 can acquire various measurement data from the boiler 10 for detecting the operating state of the boiler 10. The control unit 14 can transmit to the boiler 10 a control signal for the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 indicating the amount of BOG supplied in order to operate the boiler 10, a control signal for controlling each device of the boiler 10, etc. .

このように構成されるボイラシステム１は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂを通じて液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧをボイラ１０に供給する。ボイラシステム１は、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量を調整する。また、ボイラシステム１は、液体燃料流量調整部７によってボイラ１０に供給される重油の流量を調整する。ボイラシステム１は、ボイラ１０によってＢＯＧを燃焼処理する。 The boiler system 1 configured in this manner supplies BOG generated in the liquefied gas storage tank T1 to the boiler 10 through the BOG supply line 2B. Boiler system 1 adjusts the flow rate of BOG supplied to boiler 10 by gaseous fuel flow rate adjustment section 3 . In addition, the boiler system 1 adjusts the flow rate of heavy oil supplied to the boiler 10 by the liquid fuel flow rate adjustment section 7. The boiler system 1 burns BOG using the boiler 10.

次に、ボイラシステム１におけるＢＯＧの燃焼制御について説明する。ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力検知部１１のＢＯＧ圧力Ｐｇが目標圧力ＰｔになるようにＢＯＧの燃焼量を調整する。なお、ＢＯＧ供給ライン２Ｂへの余剰のＢＯＧの流入は、ＢＯＧの発生量の変動を伴って継続しているものとする。 Next, BOG combustion control in the boiler system 1 will be explained. The boiler system 1 adjusts the combustion amount of BOG so that the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 becomes the target pressure Pt. It is assumed that the inflow of surplus BOG into the BOG supply line 2B continues with fluctuations in the amount of BOG generated.

図１と図２とに示すように、制御部１４は、記憶部１４ａに記憶されている複数の圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１、Ｍｐ２・・・（図２にはＭｐ１のみを記載）からボイラ１０の稼働条件、液化ガス貯蔵タンクＴ１の状態等に基づいて、または予め設定されている圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１を選択する。圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１、Ｍｐ２・・・は、複数の圧力範囲Ｐｒ及び圧力範囲Ｐｒ毎のＢＯＧの目標圧力Ｐｔがそれぞれ設定されている。圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１は、圧力範囲Ｐｒ１において目標圧力Ｐｔ１、圧力範囲Ｐｒ２において目標圧力Ｐｔ２、圧力範囲Ｐｒ３において目標圧力Ｐｔ３、圧力範囲Ｐｒ４において目標圧力Ｐｔ４が設定されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the control unit 14 selects a boiler from a plurality of pressure range/target pressure maps Mp1, Mp2... (only Mp1 is shown in FIG. 2) stored in the storage unit 14a. 10, the state of the liquefied gas storage tank T1, etc., or a preset pressure range/target pressure map Mp1 is selected. In the pressure range/target pressure maps Mp1, Mp2, etc., a plurality of pressure ranges Pr and a target pressure Pt of BOG for each pressure range Pr are set, respectively. In the pressure range/target pressure map Mp1, a target pressure Pt1 is set in the pressure range Pr1, a target pressure Pt2 is set in the pressure range Pr2, a target pressure Pt3 is set in the pressure range Pr3, and a target pressure Pt4 is set in the pressure range Pr4.

本実施形態において、圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１は、０．１２ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ１において目標圧力Ｐｔ１が０ＭＰａに設定され、０．１２ＭＰａよりも高く０．１８ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ２において目標圧力Ｐｔ２が０．１５ＭＰａに設定され、０．１８ＭＰａよりも高く０．２５ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ３において目標圧力Ｐｔ３が０．２２ＭＰａに設定され、０．２５ＭＰａよりも高く０．３０ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ４において目標圧力Ｐｔ４が０．２７ＭＰａに設定されているものとする。なお、圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１の圧力範囲Ｐｒ及び目標圧力Ｐｔは、前述の値に限定されるものではない。 In the present embodiment, the pressure range/target pressure map Mp1 has a target pressure Pt1 set to 0 MPa in a pressure range Pr1 having a range of 0.12 MPa or less, and a pressure range higher than 0.12 MPa and a range of 0.18 MPa or less. In the range Pr2, the target pressure Pt2 is set to 0.15 MPa, and in the pressure range Pr3, which is higher than 0.18 MPa and below 0.25 MPa, the target pressure Pt3 is set to 0.22 MPa, which is higher than 0.25 MPa and 0. It is assumed that the target pressure Pt4 is set to 0.27 MPa in a pressure range Pr4 of .30 MPa or less. Note that the pressure range Pr and target pressure Pt of the pressure range/target pressure map Mp1 are not limited to the above-mentioned values.

制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１から、検知結果であるＢＯＧ圧力Ｐｇを単位時間毎に取得する。制御部１４は、選択した圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１に基づいて、取得したＢＯＧ圧力Ｐｇが含まれる圧力範囲Ｐｒにおける目標圧力Ｐｔを決定する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇが決定した目標圧力Ｐｔになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１から取得するＢＯＧ圧力Ｐｇをフィードバック信号とするフィードバック制御により、気体燃料流量調整弁５の開度を制御する。 The control unit 14 acquires the BOG pressure Pg, which is a detection result, from the BOG pressure detection unit 11 every unit time. The control unit 14 determines a target pressure Pt in a pressure range Pr that includes the acquired BOG pressure Pg based on the selected pressure range/target pressure map Mp1. The control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 so that the BOG pressure Pg becomes the determined target pressure Pt. The control unit 14 controls the opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 through feedback control using the BOG pressure Pg acquired from the BOG pressure detection unit 11 as a feedback signal.

次に、図１から図３を用いて、ＢＯＧ処理システム１００におけるＢＯＧ圧力Ｐｇと燃焼量の変化について説明する。 Next, changes in BOG pressure Pg and combustion amount in the BOG processing system 100 will be explained using FIGS. 1 to 3.

制御部１４は、時間ｔ１、時間ｔ２において、ＢＯＧ圧力検知部１１から圧力範囲Ｐｒ１に含まれるＢＯＧ圧力Ｐｇを取得すると、圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１に基づいて目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ１の目標圧力Ｐｔ１である０ＭＰａに決定する。時間ｔ１から時間ｔ２においてＢＯＧ圧力Ｐｇが安定して燃焼できない圧力範囲（０．１２ＭＰａ以下）であるため、気体燃料流量調整弁５は、閉状態に維持される。この結果、ボイラ１０には、時間ｔ１から時間ｔ２までＢＯＧが供給されない。一方、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｇは上昇する。 When the control unit 14 acquires the BOG pressure Pg included in the pressure range Pr1 from the BOG pressure detection unit 11 at time t1 and time t2, the control unit 14 sets the target pressure Pt to the target pressure range Pr1 based on the pressure range/target pressure map Mp1. The pressure Pt1 is determined to be 0 MPa. Since the BOG pressure Pg is within a pressure range (0.12 MPa or less) in which stable combustion is not possible from time t1 to time t2, the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is maintained in the closed state. As a result, BOG is not supplied to the boiler 10 from time t1 to time t2. On the other hand, the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B increases.

制御部１４は、時間ｔ３においてＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１２ＭＰａを上回ると、目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ２の目標圧力Ｐｔ２である０．１５ＭＰａに決定する。制御部１４は、時間ｔ３から時間ｔ５にかけて、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１５ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。制御部１４は、時間ｔ４（ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１５ＭＰａ）の気体燃料流量調整弁５の弁開度を基準にすると、時間ｔ３（０．１２ＭＰａ）では相対的に小さな弁開度、時間ｔ５（０．１８ＭＰａ）では相対的に大きな弁開度に制御される。この間、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量が増加している。よって、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｇは上昇する。よって、ボイラ１０の燃焼量が増加する。 When the BOG pressure Pg exceeds 0.12 MPa at time t3, the control unit 14 determines the target pressure Pt to be 0.15 MPa, which is the target pressure Pt2 in the pressure range Pr2. The control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 becomes 0.15 MPa from time t3 to time t5. Based on the valve opening of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 at time t4 (BOG pressure Pg is 0.15 MPa), the control unit 14 controls the valve opening to be relatively small at time t3 (0.12 MPa) and at time t5. (0.18 MPa), the valve opening is controlled to be relatively large. During this time, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time is increasing. Therefore, the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B increases. Therefore, the amount of combustion in the boiler 10 increases.

制御部１４は、時間ｔ６において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａを上回ると、目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ３の目標圧力Ｐｔ３である０．２２ＭＰａに決定する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが目標圧力Ｐｔ３である０．２２ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。制御部１４は、時間ｔ６から時間ｔ７にかけて、ＢＯＧ圧力Ｐｇの上昇に伴い、気体燃料流量調整弁５の開度をさらに増大させる。時間ｔ７を過ぎるとＢＯＧ流量は低下し、時間ｔ８から時間ｔ１０において、０．２２ＭＰａ近傍に維持される。時間ｔ９では、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量が一時的に増加する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇを目標圧力Ｐｔ３に調整するために気体燃料流量調整弁５の弁開度が大きくなるように制御する。よって、ボイラ１０における燃焼量が一時的に増加する。 When the BOG pressure Pg exceeds 0.18 MPa at time t6, the control unit 14 determines the target pressure Pt to be 0.22 MPa, which is the target pressure Pt3 in the pressure range Pr3. The control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 so that the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 becomes 0.22 MPa, which is the target pressure Pt3. The control unit 14 further increases the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 from time t6 to time t7 as the BOG pressure Pg increases. After time t7, the BOG flow rate decreases and is maintained at around 0.22 MPa from time t8 to time t10. At time t9, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time temporarily increases. The control unit 14 controls the valve opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 to increase in order to adjust the BOG pressure Pg to the target pressure Pt3. Therefore, the amount of combustion in the boiler 10 increases temporarily.

時間ｔ１０から時間ｔ１１において、ＢＯＧ流量は、目標圧力Ｐｔ３における気体燃料流量調整弁５の単位時間当たりに通過可能な流出量を下回ってさらに低下し、ボイラ１０の燃料量は減少する。制御部１４は、時間ｔ１１において、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａに低下すると、目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ２の目標圧力Ｐｔ２である０．１５ＭＰａに決定する。 From time t10 to time t11, the BOG flow rate further decreases below the outflow amount that can pass through the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 per unit time at the target pressure Pt3, and the amount of fuel in the boiler 10 decreases. At time t11, when the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 decreases to 0.18 MPa, the control unit 14 determines the target pressure Pt to be 0.15 MPa, which is the target pressure Pt2 in the pressure range Pr2.

制御部１４は、時間ｔ１２、時間ｔ１３、時間ｔ１４及び時間ｔ１５において、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１５ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。時間ｔ１２から時間ｔ１５にかけて、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量は、気体燃料流量調整弁５によって目標圧力Ｐｔ２に調整できる範囲内で推移している。時間ｔ１４では、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量が減少する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇを目標圧力Ｐｔ２に調整するために気体燃料流量調整弁５の弁開度が小さくなるように制御する。よって、ボイラ１０における燃焼量が一時的に減少する。 The control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 becomes 0.15 MPa at time t12, time t13, time t14, and time t15. From time t12 to time t15, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time remains within a range that can be adjusted to the target pressure Pt2 by the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. At time t14, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time decreases. The control unit 14 controls the valve opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 to become small in order to adjust the BOG pressure Pg to the target pressure Pt2. Therefore, the amount of combustion in the boiler 10 is temporarily reduced.

制御部１４は、時間ｔ１６において、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａを上回ると、目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ３の目標圧力Ｐｔ３である０．２２ＭＰａに決定し、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．２２ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。時間ｔ１５から時間ｔ１７の間において、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量は、目標圧力Ｐｔ２における気体燃料流量調整弁５の単位時間当たりに通過可能な流出量を上回っている。よって、ＢＯＧ圧力Ｐｇは上昇し、ボイラ１０における燃焼量が増加する。 At time t16, when the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 exceeds 0.18 MPa, the control unit 14 determines the target pressure Pt to be 0.22 MPa, which is the target pressure Pt3 in the pressure range Pr3, and increases the BOG pressure. The opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is adjusted so that the BOG pressure Pg detected by the detection unit 11 becomes 0.22 MPa. Between time t15 and time t17, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time exceeds the flow rate that can pass through the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 per unit time at the target pressure Pt2. Therefore, the BOG pressure Pg increases and the amount of combustion in the boiler 10 increases.

制御部１４は、時間ｔ１８において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．２５ＭＰａを上回ると、目標圧力Ｐｔを圧力範囲Ｐｒ４の目標圧力Ｐｔ４である０．２７ＭＰａに決定し、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．２７ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。時間ｔ１７において、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量は、目標圧力Ｐｔ３における気体燃料流量調整弁５の単位時間当たりに通過可能な流出量を上回っている。 When the BOG pressure Pg exceeds 0.25 MPa at time t18, the control unit 14 determines the target pressure Pt to be 0.27 MPa, which is the target pressure Pt4 in the pressure range Pr4, and increases the BOG pressure detected by the BOG pressure detection unit 11. The opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is adjusted so that Pg becomes 0.27 MPa. At time t17, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time exceeds the flow rate that can pass through the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 per unit time at the target pressure Pt3.

制御部１４は、時間ｔ１８、時間ｔ１９及び時間ｔ２０において、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇが０．２７ＭＰａになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流入量は、気体燃料流量調整弁５によって調整できる範囲内で推移する。よって、ＢＯＧ圧力Ｐｇは、０．２７ＭＰａに安定する。時間ｔ１９では、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに流入するＢＯＧの単位時間当たりの流量が増加する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇを目標値圧力に調整するために気体燃料流量調整弁５の弁開度が大きくなるように制御する。よって、ボイラ１０における燃焼量が一時的に増加する。 The control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 becomes 0.27 MPa at time t18, time t19, and time t20. The amount of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time changes within a range that can be adjusted by the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. Therefore, the BOG pressure Pg is stabilized at 0.27 MPa. At time t19, the flow rate of BOG flowing into the BOG supply line 2B per unit time increases. The control unit 14 controls the valve opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 to increase in order to adjust the BOG pressure Pg to the target value pressure. Therefore, the amount of combustion in the boiler 10 increases temporarily.

制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１の検知結果に基づいて選択される目標圧力Ｐｔが複数の圧力範囲Ｐｒ毎に設定されているため、ＢＯＧ圧力Ｐｇが大きく変動した場合でも、気体燃料流量調整弁５の開度の調整によって安定したボイラ１０の燃焼を維持しつつ余剰のＢＯＧ量の変動に対応してボイラ１０での燃焼量を制御することができる。さらに、制御部１４は、其々の圧力範囲Ｐｒ内においては目標圧力Ｐｔとなるように気体燃料流量調整弁５の開度の調整によってボイラ１０での燃焼量を制御する。例えば、制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇが目標圧力Ｐｔより高圧の場合にボイラ１０での燃焼量を増加し、ＢＯＧ圧力Ｐｇが目標圧力Ｐｔより低圧の場合にボイラ１０での燃焼量を減少するように気体燃料流量調整弁５の開度を制御する。このような制御によって、ＢＯＧの圧力変動に対する追随性を高めることができる。 Since the target pressure Pt selected based on the detection result of the BOG pressure detection unit 11 is set for each of a plurality of pressure ranges Pr, the control unit 14 can adjust the gaseous fuel flow rate even when the BOG pressure Pg fluctuates greatly. By adjusting the opening degree of the valve 5, the amount of combustion in the boiler 10 can be controlled in response to fluctuations in the amount of surplus BOG while maintaining stable combustion in the boiler 10. Furthermore, the control unit 14 controls the combustion amount in the boiler 10 by adjusting the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 so that the target pressure Pt is achieved within each pressure range Pr. For example, the control unit 14 increases the amount of combustion in the boiler 10 when the BOG pressure Pg is higher than the target pressure Pt, and decreases the amount of combustion in the boiler 10 when the BOG pressure Pg is lower than the target pressure Pt. The opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is controlled as follows. Such control can improve the BOG's ability to follow pressure fluctuations.

このように構成されるボイラシステムの制御部１４は、ＢＯＧ圧力ＰｇがＢＯＧの所定の圧力範囲Ｐｒ毎に記憶部１４ａに記憶されている目標圧力Ｐｔになるように、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量をＢＯＧの圧力変動に応じて逐次制御する。更に、制御部１４は、気体燃料流量調整部３によって、ＢＯＧの目標圧力ＰｔをＢＯＧ圧力Ｐｇに応じて多段階に制御するので、ＢＯＧの余剰量の変動に柔軟に対応し、ＢＯＧの燃焼量を調整することができる。これにより、フリーフローライン２Ａから排出されるＢＯＧの発生量に応じたＢＯＧの燃焼処理を行うことができる。また、ＢＯＧの大気への放出を防止することができる。 The control unit 14 of the boiler system configured in this manner controls the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3 so that the BOG pressure Pg becomes the target pressure Pt stored in the storage unit 14a for each predetermined pressure range Pr of the BOG. The flow rate of BOG supplied to the boiler 10 is sequentially controlled according to the pressure fluctuation of BOG. Furthermore, the control unit 14 controls the BOG target pressure Pt in multiple stages according to the BOG pressure Pg by the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3, so that it can flexibly respond to fluctuations in the surplus amount of BOG and adjust the combustion amount of BOG. can be adjusted. Thereby, the BOG combustion process can be performed in accordance with the amount of BOG discharged from the free flow line 2A. Furthermore, it is possible to prevent BOG from being released into the atmosphere.

次に、図１、図４及び図５を用いて、ボイラシステム１におけるＢＯＧの燃焼制御の別実施形態について説明する。ボイラシステム１は、ボイラ１０の燃焼量が目標燃焼量ＣｔになるようにＢＯＧの流量を調整する。 Next, another embodiment of BOG combustion control in the boiler system 1 will be described using FIGS. 1, 4, and 5. The boiler system 1 adjusts the flow rate of BOG so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct.

図１及び図４に示すように、制御部１４は、記憶部１４ａに記憶されている複数の圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１、Ｍｃ２・・・（図４にはＭｃ１のみを記載）からボイラ１０の稼働条件、液化ガス貯蔵タンクＴ１の状態等に基づいて、または予め設定されている圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１を選択する。図４に示す圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１は、目標燃焼量Ｃｔとして気体燃料流量調整弁５の弁開度の割合を設定する例を示す。目標燃焼量Ｃｔは燃焼量として質量流量等により設定しても良い。 As shown in FIGS. 1 and 4, the control unit 14 selects a boiler from a plurality of pressure range/target combustion amount maps Mc1, Mc2... (only Mc1 is shown in FIG. 4) stored in the storage unit 14a. 10, the state of the liquefied gas storage tank T1, etc., or a preset pressure range/target combustion amount map Mc1 is selected. The pressure range/target combustion amount map Mc1 shown in FIG. 4 shows an example in which the ratio of the valve opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is set as the target combustion amount Ct. The target combustion amount Ct may be set as the combustion amount using a mass flow rate or the like.

圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１は、圧力範囲Ｐｒ１において目標燃焼量Ｃｔ１、圧力範囲Ｐｒ２において目標燃焼量Ｃｔ２、圧力範囲Ｐｒ３において目標燃焼量Ｃｔ３、圧力範囲Ｐｒ４において目標燃焼量Ｃｔ４が設定されている。なお、燃焼量はボイラ１０の最大燃焼熱量を１００％とした場合の百分率の表示とする。制御部１４は、目標圧力Ｐｔになるように制御する場合と同様に、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知するＢＯＧ圧力Ｐｇに基づいて、圧力範囲Ｐｒ毎に所定の目標燃焼量Ｃｔになるように気体燃料流量調整弁５の弁開度を制御する。なお、本実施形態において、燃焼量の百分率を気体燃料流量調整弁５の弁開度の百分率で示すものとする。 In the pressure range/target combustion amount map Mc1, a target combustion amount Ct1 is set in the pressure range Pr1, a target combustion amount Ct2 is set in the pressure range Pr2, a target combustion amount Ct3 is set in the pressure range Pr3, and a target combustion amount Ct4 is set in the pressure range Pr4. . Note that the combustion amount is expressed as a percentage when the maximum combustion heat amount of the boiler 10 is taken as 100%. The control unit 14 controls the gas so that it reaches a predetermined target combustion amount Ct for each pressure range Pr, based on the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11, similarly to the case where the control unit 14 controls the target pressure Pt. The valve opening degree of the fuel flow rate regulating valve 5 is controlled. In this embodiment, the percentage of the combustion amount is expressed as a percentage of the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5.

本実施形態において、圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１は、０．１２ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ１において目標燃焼量Ｃｔ１が気体燃料流量調整弁５の弁開度０％に設定され、０．１２ＭＰａよりも高く０．１８ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ２において気体燃料流量調整弁５の弁開度３０％に設定され、０．１８ＭＰａよりも高く０．２５ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ３において気体燃料流量調整弁５の弁開度６０％に設定され、０．２５ＭＰａよりも高く０．３０ＭＰａ以下を範囲とする圧力範囲Ｐｒ４において目標燃焼量Ｃｔ４が気体燃料流量調整弁５の弁開度1００％に設定されているものとする。なお、圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１の圧力範囲Ｐｒ及び目標燃焼量Ｃｔは、前述の値に限定されるものではない。 In the present embodiment, in the pressure range/target combustion amount map Mc1, the target combustion amount Ct1 is set to 0% of the valve opening of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 in the pressure range Pr1 having a range of 0.12 MPa or less, and 0. The valve opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 is set to 30% in a pressure range Pr2 that is higher than 12 MPa and lower than or equal to 0.18 MPa, and in a pressure range Pr3 that is higher than 0.18 MPa and lower than or equal to 0.25 MPa. The valve opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 is set to 60%, and the target combustion amount Ct4 is set to the valve opening degree of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 of 100% in a pressure range Pr4 that is higher than 0.25 MPa and less than or equal to 0.30 MPa. Assume that it is set to %. Note that the pressure range Pr and target combustion amount Ct of the pressure range/target combustion amount map Mc1 are not limited to the above-mentioned values.

制御部１４は、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知したＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧ圧力Ｐｇを単位時間毎に取得し、選択した圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１に基づいて、取得したＢＯＧ圧力Ｐｇから目標燃焼量Ｃｔを決定する。制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇを取得する度に、圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１に対応する目標燃焼量Ｃｔを決定する。 The control unit 14 acquires the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B detected by the BOG pressure detection unit 11 every unit time, and calculates the BOG pressure Pg from the acquired BOG pressure Pg based on the selected pressure range/target combustion amount map Mc1. Determine the target combustion amount Ct. Each time the control unit 14 acquires the BOG pressure Pg, it determines the target combustion amount Ct corresponding to the pressure range/target combustion amount map Mc1.

図５に示すように、制御部１４は、時間ｔ１、時間ｔ２において、ボイラ１０の燃焼量が目標燃焼量Ｃｔ１（０％）になるように気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ３から時間ｔ５及び時間ｔ１１から時間ｔ１５において、ボイラ１０の燃焼量が目標燃焼量Ｃｔ２（３０％）になるように気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ６から時間ｔ１０及び時間ｔ１６と時間ｔ１７において、ボイラ１０の燃焼量が目標燃焼量Ｃｔ３（６０％）になるように気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ１８から時間ｔ２０において、ボイラ１０の燃焼量が目標燃焼量Ｃｔ４（１００％）になるように気体燃料流量調整弁５を制御する。 As shown in FIG. 5, the control unit 14 controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct1 (0%) at time t1 and time t2. The control unit 14 controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct2 (30%) from time t3 to time t5 and from time t11 to time t15. The control unit 14 controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct3 (60%) from time t6 to time t10 and from time t16 to time t17. The control unit 14 controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct4 (100%) from time t18 to time t20.

また、制御部１４は、時間ｔ３において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１２ＭＰａを上回ると、ボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔ１を目標燃焼量Ｃｔ２に切り替えて、気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ６において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａを上回ると、ボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔ２を目標燃焼量Ｃｔ３に切り替えて、気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ１１においてＢＯＧ圧力が０．１８ＭＰａに低下するので、ボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔ３を目標燃焼量Ｃｔ２に切り替えて、気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ１６において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａを上回るので、ボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔ２を目標燃焼量Ｃｔ３に切り替えて気体燃料流量調整弁５を制御する。制御部１４は、時間ｔ１８において、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．２５ＭＰａを上回るので、ボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔ３を目標燃焼量Ｃｔ４に切り替えて気体燃料流量調整弁５を制御する。ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力Ｐｇが圧力範囲Ｐｒの範囲から外れると、対応する圧力範囲Ｐｒにおける目標燃焼量ＣｔになるようにＢＯＧの供給量を変更する。 Further, when the BOG pressure Pg exceeds 0.12 MPa at time t3, the control unit 14 switches the target combustion amount Ct1 of the boiler 10 to the target combustion amount Ct2 and controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. When the BOG pressure Pg exceeds 0.18 MPa at time t6, the control unit 14 switches the target combustion amount Ct2 of the boiler 10 to the target combustion amount Ct3 and controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. Since the BOG pressure decreases to 0.18 MPa at time t11, the control unit 14 switches the target combustion amount Ct3 of the boiler 10 to the target combustion amount Ct2 and controls the gaseous fuel flow rate regulating valve 5. Since the BOG pressure Pg exceeds 0.18 MPa at time t16, the control unit 14 switches the target combustion amount Ct2 of the boiler 10 to the target combustion amount Ct3 and controls the gaseous fuel flow rate regulating valve 5. Since the BOG pressure Pg exceeds 0.25 MPa at time t18, the control unit 14 switches the target combustion amount Ct3 of the boiler 10 to the target combustion amount Ct4 and controls the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. When the BOG pressure Pg deviates from the pressure range Pr, the boiler system 1 changes the BOG supply amount so as to reach the target combustion amount Ct in the corresponding pressure range Pr.

このように、ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力Ｐｇが圧力範囲Ｐｒの範囲内で変動すると目標燃焼量Ｃｔを維持する。一方、ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力Ｐｇが一の圧力範囲Ｐｒから外れて他の圧力範囲に含まれると、ボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量が新たな圧力範囲Ｐｒの目標燃焼量Ｃｔになるように気体燃料流量調整弁５を調整する。 In this way, the boiler system 1 maintains the target combustion amount Ct when the BOG pressure Pg fluctuates within the pressure range Pr. On the other hand, in the boiler system 1, when the BOG pressure Pg deviates from one pressure range Pr and is included in another pressure range, the flow rate of BOG supplied to the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct of the new pressure range Pr. Adjust the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 as follows.

上述の構成では、制御部１４は、ボイラ１０の燃焼量がＢＯＧ圧力Ｐｇの所定の圧力範囲Ｐｒ毎に記憶部１４ａに記憶されているボイラ１０の目標燃焼量Ｃｔになるように、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量を制御する。ボイラ１０には、ＢＯＧ圧力検知部１１が検知したＢＯＧ圧力Ｐｇが所定の圧力範囲Ｐｒ内で変動している場合、所定量のＢＯＧが供給される。よって、ボイラ１０は、ＢＯＧ圧力Ｐｇの変動に対して燃焼量の変動が少なく、安定した燃焼状態を維持しやすい。さらに、制御部１４は、複数のＢＯＧの圧力範囲Ｐｒ毎にそれぞれ設定されている目標燃焼量Ｃｔに応じて、ボイラ１０に供給されるＢＯＧの流量を気体燃料流量調整部３によって制御する。つまり、制御部１４は、気体燃料流量調整部３によって、ボイラ１０に供給するＢＯＧの流量をＢＯＧ圧力Ｐｇに応じて多段階に制御するので、余剰のＢＯＧの発生量の変動に柔軟に対応した燃焼処理が可能である。これにより、ＢＯＧ供給ライン２Ｂから排出されるＢＯＧの発生量に応じたＢＯＧの燃焼処理を行うことができる。 In the above configuration, the control section 14 controls the gaseous fuel flow rate so that the combustion amount of the boiler 10 becomes the target combustion amount Ct of the boiler 10 stored in the storage section 14a for each predetermined pressure range Pr of the BOG pressure Pg. The flow rate of BOG supplied to the boiler 10 is controlled by the adjustment unit 3. A predetermined amount of BOG is supplied to the boiler 10 when the BOG pressure Pg detected by the BOG pressure detection unit 11 fluctuates within a predetermined pressure range Pr. Therefore, in the boiler 10, there is little variation in combustion amount with respect to variation in BOG pressure Pg, and it is easy to maintain a stable combustion state. Further, the control unit 14 controls the flow rate of BOG supplied to the boiler 10 by the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3 according to the target combustion amount Ct set for each pressure range Pr of the plurality of BOGs. In other words, since the control unit 14 controls the flow rate of BOG supplied to the boiler 10 in multiple stages according to the BOG pressure Pg by the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3, it can flexibly respond to fluctuations in the amount of surplus BOG generated. Combustion treatment is possible. Thereby, the BOG combustion process can be performed in accordance with the amount of BOG discharged from the BOG supply line 2B.

制御部１４は、其々の圧力範囲Ｐｒ内においては、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０の燃焼量を目標燃焼量Ｃｔとなるように制御する。よって、制御部１４は、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０での燃焼量の変動を抑えつつ、ＢＯＧの発生量に応じてボイラ１０での燃焼量を制御することができる。このため、ボイラ１０は、燃焼が不安定になりやすいＢＯＧの性状或いは供給条件である場合に、燃焼量の変動が少ないため安定した燃焼を行いやすい。
（実施形態２） The control unit 14 controls the combustion amount of the boiler 10 to reach the target combustion amount Ct by the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3 within each pressure range Pr. Therefore, the control unit 14 can control the amount of combustion in the boiler 10 according to the amount of BOG generated while suppressing fluctuations in the amount of combustion in the boiler 10 using the gaseous fuel flow rate adjustment unit 3. For this reason, the boiler 10 tends to perform stable combustion because there is little variation in combustion amount when the BOG properties or supply conditions are such that combustion tends to become unstable.
(Embodiment 2)

次に、図１を用いて、本発明に係るボイラシステムの実施形態２であるボイラシステム１について説明する。実施形態２は、液体燃料の供給を制御する液体燃料流量調整部７を備えたボイラシステム１において、ボイラ１０の運転状態に応じてＢＯＧの燃焼処理を開始する制御に関するものである。 Next, a boiler system 1, which is a second embodiment of the boiler system according to the present invention, will be described using FIG. 1. Embodiment 2 relates to control for starting BOG combustion processing according to the operating state of the boiler 10 in a boiler system 1 including a liquid fuel flow rate adjustment section 7 that controls the supply of liquid fuel.

制御部１４は、液体燃料遮断弁８および液体燃料流量調整弁９の開閉状態を検出する等により、ボイラ１０の運転状況を判定する。例えば、制御部１４は、液体燃料流量調整部７の液体燃料遮断弁８が閉状態である場合、ボイラ１０の燃焼が停止中であると判定する。ボイラ１０の燃焼が停止状態である場合、制御部１４は、液体燃料流量調整部７を低燃焼状態（例えば、最大燃焼量の２０％の燃焼量供給）に制御し、ボイラ１０に対して重油の供給を行う。制御部１４は、重油の供給後に着火手段によって重油に着火し、ボイラ１０において燃焼を開始する。 The control unit 14 determines the operating status of the boiler 10 by detecting the open/close states of the liquid fuel cutoff valve 8 and the liquid fuel flow rate adjustment valve 9. For example, the control unit 14 determines that combustion in the boiler 10 is stopped when the liquid fuel cutoff valve 8 of the liquid fuel flow rate adjustment unit 7 is in the closed state. When the combustion of the boiler 10 is in a stopped state, the control unit 14 controls the liquid fuel flow rate adjustment unit 7 to a low combustion state (for example, supplies a combustion amount of 20% of the maximum combustion amount), and supplies heavy oil to the boiler 10. supply. After the heavy oil is supplied, the control unit 14 ignites the heavy oil using the ignition means and starts combustion in the boiler 10 .

制御部１４は、ボイラ１０が重油を燃焼中であり、液体燃料流量調整弁９の弁開度からボイラ１０が低燃焼状態でないと判定した場合、液体燃料流量調整弁９を低燃焼状態の弁開度に調整し、低燃焼状態での重油の燃焼を継続するようにボイラ１０を制御する。 When the boiler 10 is burning heavy oil and determines that the boiler 10 is not in a low combustion state based on the valve opening degree of the liquid fuel flow rate adjustment valve 9, the control unit 14 sets the liquid fuel flow rate adjustment valve 9 to a valve in a low combustion state. The boiler 10 is controlled to adjust the opening degree and continue burning heavy oil in a low combustion state.

その後、制御部１４は、閉状態である気体燃料遮断弁４Ｂを開状態に切り替え、気体燃料流量調整弁５を低燃焼状態の弁開度として、ボイラ１０にＢＯＧを供給する。制御部１４は、気体燃料遮断弁４Ｂを開状態に切り替えてから所定時間経過後に、開状態である液体燃料遮断弁８を閉状態に切り替えてボイラ１０に対して重油の供給を停止し、ＢＯＧのみの燃焼に移行する。制御部１４は、実施形態１に記載の燃焼制御によってボイラ１０に対するＢＯＧ供給量を制御する。 After that, the control unit 14 switches the gaseous fuel cutoff valve 4B from the closed state to the open state, sets the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 to the valve opening of the low combustion state, and supplies BOG to the boiler 10. After a predetermined period of time has passed since switching the gaseous fuel cutoff valve 4B to the open state, the control unit 14 switches the open state of the liquid fuel cutoff valve 8 to the closed state to stop the supply of heavy oil to the boiler 10, and the BOG Shift to only combustion. The control unit 14 controls the amount of BOG supplied to the boiler 10 by the combustion control described in the first embodiment.

このように構成されるボイラシステム１は、ボイラ１０の運転状態に応じてＢＯＧの燃焼制御を開始するので、ボイラ１０に対するＢＯＧの供給を速やかに開始し、ＢＯＧを優先的に燃焼処理できる。また、ボイラシステム１は、内に熱要求がある場合にボイラ１０による熱供給を継続することができる。 Since the boiler system 1 configured in this manner starts BOG combustion control according to the operating state of the boiler 10, the supply of BOG to the boiler 10 can be promptly started and BOG can be preferentially burned. Further, the boiler system 1 can continue supplying heat by the boiler 10 when there is a demand for heat within the boiler system 1 .

（実施形態３）
実施形態３は、液体燃料の供給を制御する液体燃料流量調整部７と不活性ガスを含むＢＯＧ（以降、不活性ガス混合ガスとする）における不活性ガスの割合を検知する不活性ガス検知部１２（図１）と、を備えたボイラシステム１における不活性ガスの燃焼制御に関するものである。 (Embodiment 3)
Embodiment 3 includes a liquid fuel flow rate adjustment section 7 that controls the supply of liquid fuel and an inert gas detection section that detects the proportion of inert gas in BOG containing inert gas (hereinafter referred to as inert gas mixed gas). 12 (FIG. 1), and relates to inert gas combustion control in a boiler system 1 equipped with.

ドライドックでの船舶の検査等の際には、液化ガス貯蔵タンクＴ１内のＢＯＧを液化ガス貯蔵タンクＴ１内からフリーフローライン２Ａに安全に排出するために液化ガス貯蔵タンクＴ１の不活性ガスのパージが行われる。窒素等の不活性ガスは、液化ガス貯蔵タンクＴ１に接続された不活性ガスパージライン（図示せず）から、液化ガスを荷下ろし後の可燃性ガスによって満たされた液化ガス貯蔵タンクＴ１に供給される。これにより、不活性ガスとＢＯＧとを含む混合ガスが液化ガス貯蔵タンクＴ１に接続されているフリーフローライン２Ａに排出される。 When inspecting a ship in a dry dock, etc., the inert gas in the liquefied gas storage tank T1 is removed in order to safely discharge the BOG in the liquefied gas storage tank T1 from inside the liquefied gas storage tank T1 to the free flow line 2A. A purge is performed. An inert gas such as nitrogen is supplied from an inert gas purge line (not shown) connected to the liquefied gas storage tank T1 to the liquefied gas storage tank T1 filled with combustible gas after unloading the liquefied gas. Ru. Thereby, the mixed gas containing the inert gas and BOG is discharged to the free flow line 2A connected to the liquefied gas storage tank T1.

フリーフローライン２Ａに排出された不活性ガス混合ガスは、ＢＯＧ供給ライン２Ｂを通じてボイラ１０によって燃焼処理される。不活性ガス混合ガスは、ＢＯＧに対する不活性ガスの割合が増加すると不活性ガス混合ガスの発熱量（ｋＪ／Ｎｍ３）が低下する。ボイラ１０は、不活性ガス混合ガスにおける不活性ガスの割合が一定以上になると、不活性ガス混合ガスだけでの燃焼が困難になる。 The inert gas mixture discharged to the free flow line 2A is combusted by the boiler 10 through the BOG supply line 2B. The calorific value (kJ/Nm 3 ) of the inert gas mixture decreases as the ratio of the inert gas to BOG increases. In the boiler 10, when the proportion of inert gas in the inert gas mixture exceeds a certain level, combustion with only the inert gas mixture becomes difficult.

不活性ガス検知部１２は、ガス熱量計、或いは窒素ガス検知器などの検出装置を使用できる。また、不活性ガス混合ガス量に対する燃焼用空気量が所定値に制御される場合、不活性ガス混合ガス中の不活性ガス割合の増加（不活性ガス混合ガス中のＢＯＧ割合の減少）により、燃焼ガス中の酸素濃度は増加することから、燃焼ガス中の酸素濃度から不活性ガス割合を推定できる。 The inert gas detection section 12 can use a detection device such as a gas calorimeter or a nitrogen gas detector. Furthermore, when the amount of combustion air relative to the amount of inert gas mixture is controlled to a predetermined value, due to an increase in the proportion of inert gas in the inert gas mixture (a decrease in the proportion of BOG in the inert gas mixture), Since the oxygen concentration in the combustion gas increases, the inert gas ratio can be estimated from the oxygen concentration in the combustion gas.

制御部１４は、不活性ガス検知部１２から取得した不活性ガスの検出結果に基づいて、気体燃料流量調整弁５の開度の調整によってボイラ１０の燃焼を制御する。制御部１４は、不活性ガス検知部１２から取得した不活性ガスの検出結果に基づいて、重油の燃焼の要否を判定する。制御部１４は、不活性ガスの検出結果に基づいて重油の要否を判断するので、ボイラ１０の稼働状態に関わらず不活性ガス混合ガスの燃焼制御を適用することができる。 The control unit 14 controls combustion in the boiler 10 by adjusting the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 based on the inert gas detection result obtained from the inert gas detection unit 12. The control unit 14 determines whether or not heavy oil combustion is necessary based on the inert gas detection result obtained from the inert gas detection unit 12. Since the control unit 14 determines whether heavy oil is necessary based on the detection result of the inert gas, the combustion control of the inert gas mixture gas can be applied regardless of the operating state of the boiler 10.

不活性ガスの検出結果から不活性ガス濃度が基準値よりも低いまたは不活性ガスが含まれないと判定された場合、制御部１４は、実施形態２に記載の燃焼制御によってボイラ１０におけるＢＯＧの燃焼処理を行い、実施形態１に記載の燃焼制御によってボイラ１０に対するＢＯＧ供給量を制御する。 If it is determined from the inert gas detection result that the inert gas concentration is lower than the reference value or that inert gas is not included, the control unit 14 controls the BOG in the boiler 10 by the combustion control described in the second embodiment. A combustion process is performed, and the amount of BOG supplied to the boiler 10 is controlled by the combustion control described in the first embodiment.

一方、制御部１４は、不活性ガス検知部１２から取得した不活性ガスの検出結果から不活性ガス濃度が基準値よりも高いと判定された場合、実施形態２に記載の燃焼制御によってボイラ１０におけるＢＯＧの燃焼処理を開始するものの、ＢＯＧの供給開始後も重油の燃焼処理を継続する。さらに、制御部１４は、ボイラ１０におけるＢＯＧの燃焼量が決定した目標燃焼量Ｃｔになるように気体燃料流量調整弁５の開度を調整する。また、制御部１４は、ボイラ１０の燃焼状態が安定するように液体燃料流量調整弁９の開度を調整する。つまり、制御部１４は、ボイラ１０への重油の供給を継続するとともにＢＯＧの供給を継続する。 On the other hand, if it is determined from the inert gas detection result obtained from the inert gas detection unit 12 that the inert gas concentration is higher than the reference value, the control unit 14 controls the boiler 10 by the combustion control described in the second embodiment. Although the combustion process of BOG is started at , the combustion process of heavy oil is continued even after the start of BOG supply. Furthermore, the control unit 14 adjusts the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 so that the combustion amount of BOG in the boiler 10 becomes the determined target combustion amount Ct. Further, the control unit 14 adjusts the opening degree of the liquid fuel flow rate regulating valve 9 so that the combustion state of the boiler 10 is stabilized. In other words, the control unit 14 continues to supply heavy oil to the boiler 10 and also continues to supply BOG.

ボイラシステム１は、ＢＯＧの不活性ガス割合が基準値よりも高い場合、ボイラ１０への重油の供給を継続することにより、ボイラ１０におけるＢＯＧの燃焼を安定させると共に、不活性ガス混合ガスの供給量を最大化できる。なお、不活性ガスを含むＢＯＧを燃焼するボイラ１０では、重油の供給から重油とＢＯＧとの供給に移行する際、および重油とＢＯＧとの供給からＢＯＧのみの供給に移行する際、ボイラ１０の燃焼状態が安定するように移行後の所定時間はボイラ１０の燃焼状態を維持することが望ましい。 When the inert gas ratio of BOG is higher than the standard value, the boiler system 1 stabilizes the combustion of BOG in the boiler 10 by continuing to supply heavy oil to the boiler 10, and also supplies an inert gas mixture gas. quantity can be maximized. In addition, in the boiler 10 that burns BOG containing inert gas, when shifting from supplying heavy oil to supplying heavy oil and BOG, and when shifting from supplying heavy oil and BOG to supplying only BOG, It is desirable to maintain the combustion state of the boiler 10 for a predetermined period of time after the transition so that the combustion state is stabilized.

このように構成されるボイラシステム１は、気体燃料流量調整弁５よりも上流側に配置されているＢＯＧ圧力検知部１１によってＢＯＧ供給ライン２ＢにおけるＢＯＧ圧力Ｐｇの変動を検知する。ＢＯＧ圧力検知部１１がフリーフローライン２Ａに接続されているＢＯＧ供給ライン２Ｂに設けられているので、制御部１４は、ＢＯＧ圧力Ｐｇに基づいて気体燃料流量調整弁５の開度の調整によってフリーフローライン２Ａを流れる余剰のＢＯＧの増減に応じて、燃焼量を制御することができる。また、ボイラシステム１は、ＢＯＧを圧縮機等によって圧縮することなく、ＢＯＧ圧力Ｐｇに基づいた流量のＢＯＧをボイラ１０に供給する。 The boiler system 1 configured in this manner detects fluctuations in the BOG pressure Pg in the BOG supply line 2B by the BOG pressure detection section 11 disposed upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. Since the BOG pressure detection unit 11 is provided in the BOG supply line 2B connected to the free flow line 2A, the control unit 14 controls the free flow by adjusting the opening degree of the gaseous fuel flow rate regulating valve 5 based on the BOG pressure Pg. The amount of combustion can be controlled according to the increase or decrease of surplus BOG flowing through the flow line 2A. Further, the boiler system 1 supplies BOG to the boiler 10 at a flow rate based on the BOG pressure Pg without compressing the BOG using a compressor or the like.

また、ＢＯＧ処理システム１００は、供給されるＢＯＧに含まれる不活性ガスの濃度が基準値よりも低い場合、ＢＯＧによってボイラ１０が安定して燃焼を維持可能であるとしてＢＯＧのみをボイラ１０に供給する。ＢＯＧ処理システム１００は、ボイラ１０に重油が供給されている場合、ボイラ１０にＢＯＧの供給を開始してから所定時間後にＢＯＧのみが供給されている状態に切り替える。よって、ボイラ１０は、重油のみを燃焼している状態からＢＯＧのみを燃焼している状態に切り替わる際に、重油とＢＯＧとが燃焼されている状態を経て切り替わるので、ボイラ１０への燃料の供給が中断することなく燃焼状態が安定する。これにより、ボイラ１０の燃焼状態を良好に維持し、フリーフローライン２Ａから排出されるＢＯＧの発生量に応じてＢＯＧの燃焼処理を行うことができる。 In addition, when the concentration of inert gas contained in the supplied BOG is lower than the standard value, the BOG treatment system 100 supplies only BOG to the boiler 10, assuming that the boiler 10 can maintain stable combustion with the BOG. do. When heavy oil is being supplied to the boiler 10, the BOG processing system 100 starts supplying BOG to the boiler 10 and then switches to a state where only BOG is being supplied after a predetermined time. Therefore, when the boiler 10 switches from a state in which only heavy oil is being burned to a state in which only BOG is being burned, the state is changed through a state in which heavy oil and BOG are being combusted, so that the supply of fuel to the boiler 10 is The combustion condition is stabilized without interruption. Thereby, the combustion state of the boiler 10 can be maintained well, and the BOG combustion process can be performed according to the amount of BOG discharged from the free flow line 2A.

（実施形態４）
次に、本発明に係るボイラシステムの実施形態４であるボイラシステム（図示せず）について説明する。ボイラシステムは、不活性ガス検知部１２（図１参照）に代えて排気路１３（図１参照）に排ガス酸素濃度検知部（図示せず）を有する。排ガス酸素濃度検知部は、ボイラ１０から排出される燃焼ガス中の酸素濃度を検出するセンサである。制御部１４は、排ガス酸素濃度検知部が検知した燃焼ガス中の酸素濃度を単位時間毎に取得する。制御部１４は、排ガス酸素濃度検知部に電気的に接続され、排ガス酸素濃度検知部が検知した燃焼ガスに含まれる酸素濃度を取得することができる。制御部１４は、排ガス中の酸素濃度に基づいて、一般的な燃焼制御として空気比を適正範囲に調整するだけでなく、不活性ガス混合ガスを単独で燃焼可能か否かを判定することができる。 (Embodiment 4)
Next, a boiler system (not shown) which is Embodiment 4 of the boiler system according to the present invention will be described. The boiler system includes an exhaust gas oxygen concentration detection section (not shown) in the exhaust passage 13 (see FIG. 1) instead of the inert gas detection section 12 (see FIG. 1). The exhaust gas oxygen concentration detection section is a sensor that detects the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the boiler 10. The control unit 14 acquires the oxygen concentration in the combustion gas detected by the exhaust gas oxygen concentration detection unit every unit time. The control unit 14 is electrically connected to the exhaust gas oxygen concentration detection unit and can acquire the oxygen concentration contained in the combustion gas detected by the exhaust gas oxygen concentration detection unit. The control unit 14 not only adjusts the air ratio to an appropriate range as a general combustion control based on the oxygen concentration in the exhaust gas, but also determines whether or not the inert gas mixture can be combusted alone. can.

制御部１４は、ボイラ１０において適切に燃焼可能な不活性ガスの濃度であるＢＯＧの燃焼ガス中の酸素濃度の上限値を基準値として有している。前記基準値は、ボイラ１０において不活性ガス混合ガスを単独で燃焼可能か否かを判定する基準である。 The control unit 14 has an upper limit value of the oxygen concentration in the BOG combustion gas, which is the concentration of inert gas that can be appropriately combusted in the boiler 10, as a reference value. The reference value is a reference for determining whether or not the inert gas mixture gas can be burned independently in the boiler 10.

不活性ガス混合ガスがボイラシステムに供給される場合、制御部１４は、ボイラ１０から排出された燃焼ガス中の酸素濃度が前記基準値以下かどうか判定する。制御部１４は、燃焼ガス中の酸素濃度が前記基準値以下の場合、液体燃料による支燃が必要でない不活性ガス割合の不活性ガス混合ガスであると判定する。一方、制御部１４は、燃焼ガス中の酸素濃度が前記基準値よりも高い場合、液体燃料による支燃が必要な不活性ガス割合の不活性ガス混合ガスであると判定する。 When the inert gas mixture gas is supplied to the boiler system, the control unit 14 determines whether the oxygen concentration in the combustion gas discharged from the boiler 10 is below the reference value. When the oxygen concentration in the combustion gas is less than or equal to the reference value, the control unit 14 determines that the combustion gas is an inert gas mixed gas with an inert gas proportion that does not require combustion support by liquid fuel. On the other hand, when the oxygen concentration in the combustion gas is higher than the reference value, the control unit 14 determines that the inert gas mixture gas has an inert gas proportion that requires combustion support by liquid fuel.

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。 (Other embodiments)
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments described above are merely examples for implementing the present invention. Therefore, without being limited to the embodiments described above, the embodiments described above can be modified and implemented as appropriate without departing from the spirit thereof.

上述の各実施形態において、ＢＯＧが流れるＢＯＧ供給ライン２Ｂは、ＢＯＧ圧力Ｐｇを調整する圧力調整弁およびＢＯＧの消費機器への分岐等を有していない。しかしながら、ＢＯＧ供給ラインは、ＢＯＧ圧力検知部が余剰のＢＯＧ圧力を速やかに検出できる構成であれば、圧力調整弁等を有していてもよく、ＢＯＧの圧力値への影響が小さい分岐等を有してもよい。 In each of the embodiments described above, the BOG supply line 2B through which BOG flows does not have a pressure regulating valve for regulating the BOG pressure Pg, a branch to a BOG consumer device, or the like. However, the BOG supply line may have a pressure regulating valve, etc., as long as the BOG pressure detection section can quickly detect excess BOG pressure. May have.

また、ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力検知部１１を備える。しかしながら、ＢＯＧ圧力検知部は、圧力値への換算可能な物理量を検出するものであればよい。例えばＢＯＧの流量は、所定の条件を設定することでＢＯＧ圧力に換算することができる。 Further, the boiler system 1 includes a BOG pressure detection section 11. However, the BOG pressure detection unit may be any type as long as it detects a physical quantity that can be converted into a pressure value. For example, the BOG flow rate can be converted into BOG pressure by setting predetermined conditions.

上述の実施形態において、制御部１４は、圧力範囲／目標圧力マップＭｐ１、Ｍｐ２・・・または圧力範囲／目標燃焼量マップＭｃ１、Ｍｃ２・・・に設定した圧力範囲Ｐｒにより、目標圧力Ｐｔまたは目標燃焼量ＣｔをＢＯＧ圧力Ｐｇに応じた値に移行する。しかしながら、目標圧力または目標燃焼量をＢＯＧ圧力Ｐｇに応じた値に移行する際にディファレンシャルを設けてもよい。 In the embodiment described above, the control unit 14 sets the target pressure Pt or the target pressure based on the pressure range Pr set in the pressure range/target pressure maps Mp1, Mp2... or the pressure range/target combustion amount maps Mc1, Mc2... The combustion amount Ct is shifted to a value corresponding to the BOG pressure Pg. However, a differential may be provided when shifting the target pressure or target combustion amount to a value corresponding to the BOG pressure Pg.

例えば、制御部１４は、圧力範囲Ｐｒが０．１２ＭＰａ＜Ｐｒ２≦０．１８ＭＰａにおける目標圧力Ｐｔ２から圧力範囲Ｐｒが０．１８ＭＰａ＜Ｐｒ３≦０．２５ＭＰａのＰｔ３に移行する場合、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａを上回る状態が所定時間継続した後に目標圧力Ｐｔ２から目標圧力Ｐｔ３に移行する。また、目標圧力Ｐｔ３から目標圧力Ｐｔ２に移行する場合、ＢＯＧ圧力Ｐｇが０．１８ＭＰａ以下の状態が所定時間継続した後に目標圧力Ｐｔ２に移行する。 For example, when the pressure range Pr shifts from the target pressure Pt2 in which the pressure range Pr is 0.12MPa<Pr2≦0.18MPa to Pt3 in which the pressure range Pr is 0.18MPa<Pr3≦0.25MPa, the BOG pressure Pg is set to 0. After the state of exceeding .18 MPa continues for a predetermined period of time, the target pressure Pt2 shifts to the target pressure Pt3. Moreover, when shifting from target pressure Pt3 to target pressure Pt2, the BOG pressure Pg shifts to target pressure Pt2 after a state of 0.18 MPa or less continues for a predetermined time.

上述の各実施形態において、気体燃料流量調整部３は、気体燃料流量調整弁５が気体燃料遮断弁４Ｂの下流側に位置している。しかしながら、気体燃料流量調整部は、気体燃料流量調整弁が気体燃料遮断弁の上流側に位置していてもよい。 In each of the embodiments described above, in the gaseous fuel flow rate adjustment section 3, the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5 is located downstream of the gaseous fuel cutoff valve 4B. However, in the gaseous fuel flow rate adjustment section, the gaseous fuel flow rate adjustment valve may be located upstream of the gaseous fuel cutoff valve.

上述の各実施形態において、液体燃料流量調整部７は、液体燃料流量調整弁９が液体燃料遮断弁８の下流側に位置している。しかしながら、液体燃料流量調整部は、液体燃料流量調整弁が液体燃料遮断弁の上流側に位置していてもよい。 In each of the embodiments described above, in the liquid fuel flow rate adjustment section 7 , the liquid fuel flow rate adjustment valve 9 is located downstream of the liquid fuel cutoff valve 8 . However, in the liquid fuel flow rate adjustment section, the liquid fuel flow rate adjustment valve may be located upstream of the liquid fuel cutoff valve.

上述の各実施形態において、ボイラ１０は、ＢＯＧと重油との両方を燃焼可能なデュアルフューエルボイラである。しかしながら、ボイラは、ＢＯＧ及び重油以外の燃料を燃焼可能なボイラでもよい。例えば、主機用の液化ガスの気化装置Ｈを備えた船舶において、ボイラは気化装置Ｈでガス化した燃料を燃焼しても良い。 In each of the embodiments described above, the boiler 10 is a dual fuel boiler that can burn both BOG and heavy oil. However, the boiler may be a boiler capable of burning fuel other than BOG and heavy oil. For example, in a ship equipped with a liquefied gas vaporizer H for the main engine, the boiler may burn the fuel gasified by the vaporizer H.

上述の各実施形態において、ＢＯＧ圧力検知部１１は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに位置している。しかしながら、ＢＯＧ圧力検知部は、気体燃料流量調整部の上流側に位置していればよい。 In each of the embodiments described above, the BOG pressure detection section 11 is located in the BOG supply line 2B. However, the BOG pressure detection section only needs to be located upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment section.

上述の各実施形態において、気体燃料遮断弁４Ｂ、気体燃料流量調整弁５、液体燃料遮断弁８及び液体燃料流量調整弁９は、電動弁によって構成されている。しかしながら、気体燃料流量調整弁及び液体燃料流量調整弁は、電磁弁、エア駆動弁等の任意の動力によって駆動するアクチュエータを有する弁であればよい。 In each of the embodiments described above, the gaseous fuel cutoff valve 4B, the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5, the liquid fuel cutoff valve 8, and the liquid fuel flow rate adjustment valve 9 are configured by electric valves. However, the gaseous fuel flow rate adjustment valve and the liquid fuel flow rate adjustment valve may be any valve having an actuator driven by arbitrary power, such as a solenoid valve or an air-driven valve.

上述のボイラシステム１において、不活性ガス検知部１２は、気体燃料流量調整弁５よりも上流側のＢＯＧ供給ライン２Ｂに位置している。しかしながら、不活性ガス検知部は、ＢＯＧが通過する管路に位置していればよい。不活性ガス検知部は、例えばフリーフローラインに位置していてもよい。 In the boiler system 1 described above, the inert gas detection section 12 is located in the BOG supply line 2B upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment valve 5. However, the inert gas detection section only needs to be located in the conduit through which the BOG passes. The inert gas detection section may be located, for example, in the free flow line.

１ ボイラシステム
２Ａ フリーフローライン
２Ｂ ＢＯＧ供給ライン
３ 気体燃料流量調整部
４Ａ 減圧弁
４Ｂ 気体燃料遮断弁
５ 気体燃料流量調整弁
６ 液体燃料供給ライン
７ 液体燃料流量調整部
８ 液体燃料遮断弁
９ 液体燃料流量調整弁
１０ ボイラ
１１ ＢＯＧ圧力検知部
１２ 不活性ガス検知部
１３ 排気路
１４ 制御部
１５ 熱媒体ライン 1 Boiler system 2A Free flow line 2B BOG supply line 3 Gaseous fuel flow rate adjustment section 4A Pressure reducing valve 4B Gaseous fuel cutoff valve 5 Gaseous fuel flow rate adjustment valve 6 Liquid fuel supply line 7 Liquid fuel flow rate adjustment section 8 Liquid fuel cutoff valve 9 Liquid fuel Flow rate adjustment valve 10 Boiler 11 BOG pressure detection section 12 Inert gas detection section 13 Exhaust path 14 Control section 15 Heat medium line

Claims (6)

液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガス貯蔵タンク内で発生したボイルオフガスが流れるフリーフローラインとを備えた船舶に搭載されるボイラシステムであって、
前記ボイラシステムは、
少なくとも前記フリーフローラインを流れるボイルオフガスを燃焼するボイラと、
前記ボイラに供給されるボイルオフガスの流量を調整する気体燃料流量調整部と、
前記フリーフローラインの下流側に接続し前記ボイラにボイルオフガスを供給するボイルオフガス供給ラインと、
前記気体燃料流量調整部の上流側に配置され、前記ボイルオフガス供給ラインのボイルオフガスの圧力を検知するボイルオフガス圧力検知部と、
前記ボイルオフガス圧力検知部の検知結果に基づいて前記気体燃料流量調整部を制御する制御部と、
を有するボイラシステム。 A boiler system mounted on a ship, comprising a liquefied gas storage tank and a free flow line through which boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank flows,
The boiler system includes:
a boiler that burns boil-off gas flowing through at least the free flow line;
a gaseous fuel flow rate adjustment section that adjusts the flow rate of boil-off gas supplied to the boiler;
a boil-off gas supply line connected to the downstream side of the free flow line and supplying boil-off gas to the boiler;
a boil-off gas pressure detection section that is arranged upstream of the gaseous fuel flow rate adjustment section and detects the pressure of the boil-off gas in the boil-off gas supply line;
a control unit that controls the gaseous fuel flow rate adjustment unit based on the detection result of the boil-off gas pressure detection unit;
A boiler system with 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
前記制御部は、
ボイルオフガスの複数の圧力範囲毎にボイルオフガスの目標圧力を記憶する記憶部を有し、前記ボイルオフガス圧力検知部の検知結果に基づいて前記記憶部から選択した前記目標圧力になるように、前記気体燃料流量調整部を制御する、
ボイラシステム。 The boiler system according to claim 1,
The control unit includes:
a storage unit that stores target pressures of boil-off gas for each of a plurality of pressure ranges of boil-off gas; controlling the gaseous fuel flow rate adjustment section;
boiler system. 請求項１に記載のボイラシステムにおいて、
前記制御部は、
ボイルオフガスの複数の圧力範囲毎に前記ボイラの目標燃焼量を記憶する記憶部を有し、前記ボイルオフガス圧力検知部の検知結果に基づいて前記記憶部から選択した前記ボイラの目標燃焼量になるように、前記気体燃料流量調整部を制御する、
ボイラシステム。 The boiler system according to claim 1,
The control unit includes:
It has a storage section that stores a target combustion amount of the boiler for each of a plurality of pressure ranges of boil-off gas, and the target combustion amount of the boiler is selected from the storage section based on the detection result of the boil-off gas pressure detection section. controlling the gaseous fuel flow rate adjustment section so as to
boiler system. 請求項１から３のいずれか一項に記載のボイラシステムであって、
前記ボイラは、
液体燃料を燃焼可能に構成され、
前記ボイラに液体燃料を供給する液体燃料流量調整部を有し、
前記制御部は、
前記ボイラが液体燃料を燃焼中の場合、前記ボイラに対するボイルオフガスの供給を開始してから所定時間後に前記ボイラに対する液体燃料の供給を停止するように、液体燃料流量調整部を制御する、
ボイラシステム。 The boiler system according to any one of claims 1 to 3,
The boiler is
Constructed to be able to burn liquid fuel,
a liquid fuel flow rate adjustment unit that supplies liquid fuel to the boiler;
The control unit includes:
When the boiler is burning liquid fuel, controlling a liquid fuel flow rate adjustment unit so as to stop the supply of liquid fuel to the boiler after a predetermined time after starting the supply of boil-off gas to the boiler;
boiler system. 請求項１から３のいずれか一項に記載のボイラシステムであって、
前記ボイラに供給されるボイルオフガス中の不活性ガスの混合割合を検知する不活性ガス検知部を有し、
前記制御部は、
前記不活性ガス検知部が検知した前記混合割合が基準値以下の場合、ボイルオフガスのみを燃焼するように前記気体燃料流量調整部を制御する、
ボイラシステム。 The boiler system according to any one of claims 1 to 3,
an inert gas detection unit that detects a mixing ratio of inert gas in the boil-off gas supplied to the boiler;
The control unit includes:
If the mixture ratio detected by the inert gas detection unit is below a reference value, controlling the gaseous fuel flow rate adjustment unit to combust only the boil-off gas;
boiler system. 請求項１から３のいずれか一項に記載のボイラシステムであって、
前記ボイラで燃焼した燃焼ガスを排出する排気路と、
前記排気路を流通する燃焼ガスの酸素濃度を検知する排ガス酸素濃度検知部と、を有し、
前記制御部は、
前記排ガス酸素濃度検知部が検知した前記酸素濃度に基づいてボイルオフガス中の不活性ガスの混合割合を算出し、前記混合割合が基準値以下の場合、ボイルオフガスのみを燃焼するように前記気体燃料流量調整部を制御する、
ボイラシステム。 The boiler system according to any one of claims 1 to 3,
an exhaust path for discharging combustion gas burned in the boiler;
an exhaust gas oxygen concentration detection unit that detects the oxygen concentration of the combustion gas flowing through the exhaust passage,
The control unit includes:
A mixing ratio of inert gas in the boil-off gas is calculated based on the oxygen concentration detected by the exhaust gas oxygen concentration detection section, and when the mixing ratio is less than a reference value, the gaseous fuel is adjusted so that only the boil-off gas is combusted. Controls the flow rate adjustment section,
boiler system.
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