JP6401544B2 - Gas supply system and ship equipped with the same - Google Patents
Gas supply system and ship equipped with the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6401544B2 JP6401544B2 JP2014162856A JP2014162856A JP6401544B2 JP 6401544 B2 JP6401544 B2 JP 6401544B2 JP 2014162856 A JP2014162856 A JP 2014162856A JP 2014162856 A JP2014162856 A JP 2014162856A JP 6401544 B2 JP6401544 B2 JP 6401544B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- pressure
- valve
- pump
- diesel engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/30—Use of alternative fuels, e.g. biofuels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Description
本発明は、ガスを燃料として使用するディーゼルエンジンへのガス供給システム及びそれを備える船舶に関する。 The present invention relates to a gas supply system to a diesel engine that uses gas as fuel, and a ship including the same.
近年、舶用の主推進機関として、ガスを燃料として使用するディーゼルエンジンであるガス焚きディーゼルエンジンが知られている。ガス焚きディーゼルエンジンには、例えば、ガス専焼のディーゼルエンジンや、油とガスの両方を燃料として利用でき、油運転とガス運転との切り換えや、油とガスを任意の割合で使用することのできる二元燃料ディーゼルエンジンがある。 In recent years, gas-fired diesel engines that are diesel engines that use gas as fuel have been known as marine main propulsion engines. For gas-fired diesel engines, for example, gas-fired diesel engines, both oil and gas can be used as fuel, switching between oil operation and gas operation, and oil and gas can be used in any ratio There is a dual fuel diesel engine.
ガス焚きディーゼルエンジンには、圧縮空気中への噴射を可能にするために、例えば15〜30MPaと高圧の燃料ガスを供給する必要がある。例えば、特許文献1には、LNGを気化させたガスを燃料としてディーゼルエンジンへ供給するガス供給システムが開示されている。このガス供給システムは、LNGを貯蔵するLNGタンクと、LNGタンクから導かれたLNGを昇圧するLNGポンプと、LNGポンプから導かれた高圧LNGを気化する気化器と、気化器にて気化された圧縮天然ガスをエンジンへと導く主配管とを備える。主配管には圧力調整弁が設けられている。特許文献1に開示されたガス供給システムでは、LNGポンプによって圧力調整弁の上流側の圧力が常に高圧に保たれ、圧力調整弁でエンジンへ供給されるガスの圧力が調整されている。 A gas-fired diesel engine needs to be supplied with a high-pressure fuel gas such as 15 to 30 MPa in order to enable injection into compressed air. For example, Patent Document 1 discloses a gas supply system that supplies a gas obtained by vaporizing LNG to a diesel engine as a fuel. This gas supply system includes an LNG tank that stores LNG, an LNG pump that boosts LNG guided from the LNG tank, a vaporizer that vaporizes high-pressure LNG guided from the LNG pump, and a vaporizer that is vaporized by the vaporizer And main piping for guiding compressed natural gas to the engine. The main piping is provided with a pressure regulating valve. In the gas supply system disclosed in Patent Document 1, the pressure on the upstream side of the pressure regulating valve is always kept high by the LNG pump, and the pressure of the gas supplied to the engine is regulated by the pressure regulating valve.
通常、ガス供給システムには、ディーゼルエンジンの制御部とは別に制御装置が設けられる。そして、ディーゼルエンジンの制御部からガス供給システムの制御装置へ、エンジンの負荷に応じた要求ガス圧が出力される。
ところで、特許文献1には、ガス運転中のエンジンへの供給ガス圧の制御方法については記載されているが、ガス運転開始時にどのようにして供給ガス圧を上昇させるかは記載されていない。例えば、特許文献1のガス供給システムでは、ガス運転開始時に、主配管がつながるエンジンの燃料噴射弁を閉じておいて、ポンプを起動することが考えられる。しかしながら、ポンプの稼働によって気化したガスを15〜30MPaに加圧するには、かなりの時間(例えば、5〜10分)を要する。しかも、燃料噴射弁を閉じている間は圧力調整弁を通過するガスの流量はほぼゼロであるので、圧力調整弁で供給ガス圧を調整することはできない。
Usually, the gas supply system is provided with a control device separately from the control unit of the diesel engine. Then, the required gas pressure corresponding to the engine load is output from the control unit of the diesel engine to the control device of the gas supply system.
By the way, Patent Document 1 describes a method of controlling the supply gas pressure to the engine during gas operation, but does not describe how to increase the supply gas pressure at the start of gas operation. For example, in the gas supply system of Patent Document 1, it is conceivable to start a pump by closing a fuel injection valve of an engine to which main piping is connected at the start of gas operation. However, considerable time (for example, 5 to 10 minutes) is required to pressurize the gas vaporized by the operation of the pump to 15 to 30 MPa. In addition, while the fuel injection valve is closed, the flow rate of the gas passing through the pressure adjustment valve is substantially zero, so the supply gas pressure cannot be adjusted with the pressure adjustment valve.
そこで、本発明は、ガス運転開始時に、気化したガスを速やかに要求ガス圧に調整することができるガス供給システムとそれを備える船舶を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a gas supply system capable of quickly adjusting a vaporized gas to a required gas pressure at the start of gas operation, and a ship including the same.
前記課題を解決するために、本発明に係るガス供給システムは、燃料としてガスを使用するディーゼルエンジンにガスを供給するガス供給システムであって、液化ガスを貯留する貯留器と、前記液化ガスを気化させる気化器と、前記貯留器から前記気化器へ液化ガスを導く第1供給ラインと、前記気化器から前記ディーゼルエンジンへ気化したガスを導く第2供給ラインと、前記第1供給ラインに設けられたポンプと、前記第2供給ラインに設けられ、前記ディーゼルエンジンのガス運転時以外は閉じられた切換弁と、前記第2供給ラインにおける前記切換弁の上流側部分の圧力を計測するための圧力計測器と、前記ポンプよりも下流側で前記第1供給ラインから分岐して前記貯留器へつながる還流ラインと、前記還流ラインに設けられた流量制御弁と、前記ポンプおよび前記流量制御弁を制御する制御装置であって、ディーゼルエンジンの制御部からガス運転開始の指示を受ける制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記ガス運転開始の指示を受ける前は、前記流量制御弁の開度を全閉にして前記ポンプを起動し、その後は前記圧力計測器で計測される圧力が設定圧力に保たれるように、前記流量制御弁の開度を調整し、前記ガス運転開始の指示を受けた後であって、前記切換弁が開かれた後は、前記圧力計測器で計測される圧力が前記ディーゼルエンジンの制御部からの要求ガス圧に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a gas supply system according to the present invention is a gas supply system that supplies gas to a diesel engine that uses gas as a fuel, and includes a reservoir that stores liquefied gas, and the liquefied gas. A vaporizer to be vaporized; a first supply line for introducing liquefied gas from the reservoir to the vaporizer; a second supply line for introducing vaporized gas from the vaporizer to the diesel engine; and the first supply line. And a switching valve provided in the second supply line and closed except during gas operation of the diesel engine, and for measuring the pressure in the upstream portion of the switching valve in the second supply line A pressure measuring device, a reflux line branched from the first supply line downstream of the pump and connected to the reservoir, and a flow provided in the reflux line A control device for controlling the pump and the flow rate control valve, the control device receiving an instruction to start gas operation from a control unit of a diesel engine, and the control device is configured to start the gas operation. Before receiving the instruction, the opening of the flow control valve is fully closed to start the pump, and thereafter, the pressure of the flow control valve is maintained so that the pressure measured by the pressure measuring instrument is maintained at the set pressure. After the opening degree is adjusted and the gas operation start instruction is received and the switching valve is opened, the pressure measured by the pressure measuring instrument is the required gas from the control unit of the diesel engine. It is characterized in that at least one of the rotation speed of the pump and the opening degree of the flow control valve is adjusted so as to coincide with the pressure.
本発明によれば、ポンプの回転数と流量制御弁の開度を制御して、ポンプで昇圧された液化ガスの一部を還流ラインから戻してポンプ下流側の圧力を一定に維持することが可能になるため、ガス運転が開始される前であっても燃料ガスの圧力を設定圧力(例えば、15MPa)に調整して維持することができる。このため、ガス運転開始時に燃料ガスの圧力を要求ガス圧まで上昇させる時間を短縮して速やかに要求ガス圧まで調整することができる。さらに、本発明によれば、エンジンでのガス噴射が開始される前であり、ガス流量が僅かである場合であっても、エンジンへの供給ガス圧をエンジンからの要求ガス圧に調整することができる。 According to the present invention, the rotation speed of the pump and the opening degree of the flow rate control valve are controlled, and a part of the liquefied gas boosted by the pump is returned from the reflux line to maintain the pressure downstream of the pump constant. Therefore, even before the gas operation is started, the pressure of the fuel gas can be adjusted and maintained at a set pressure (for example, 15 MPa). For this reason, it is possible to quickly adjust the required gas pressure by shortening the time for increasing the pressure of the fuel gas to the required gas pressure at the start of gas operation. Furthermore, according to the present invention, the gas pressure supplied to the engine is adjusted to the required gas pressure from the engine even before the gas injection in the engine is started and even when the gas flow rate is small. Can do.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ガス運転開始の指示を受ける前は、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整してもよい。
この構成によれば、ポンプの回転数を最低回転数に固定して流量制御弁の開度のみを調節するため、ポンプを起動してから燃料ガスが設定圧力に維持されるまでにおいて、還流ラインから貯留器に戻される液化ガスの量を最小限に抑えて、燃料ガスを設定圧力に調整することができる。還流ラインから貯留器に戻される液化ガスの量を最小限に抑えることにより、貯留器に戻される液化ガスに起因する貯留器への入熱を最小限に抑えることができる。
In the gas supply system described above, the control device may adjust the opening of the flow control valve while maintaining the rotation speed of the pump at the minimum rotation speed before receiving the instruction to start the gas operation. Good.
According to this configuration, since the rotation speed of the pump is fixed to the minimum rotation speed and only the opening degree of the flow control valve is adjusted, the recirculation line is maintained after the pump is started until the fuel gas is maintained at the set pressure. The amount of liquefied gas returned to the reservoir can be minimized and the fuel gas can be adjusted to the set pressure. By minimizing the amount of liquefied gas returned from the reflux line to the reservoir, heat input to the reservoir due to the liquefied gas returned to the reservoir can be minimized.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ガス運転開始の指示を受けてから前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されるまでの間、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整してもよい。
この構成によれば、ポンプの回転数を最低回転数に固定して流量制御弁の開度のみを調節するため、エンジンへの供給ガス圧が設定圧力に維持された状態からエンジンでのガス噴射開始までにおいて、還流ラインから貯留器に戻される液化ガスの量を最小限に抑えて、燃料ガスをエンジンの要求ガス圧に調整することができる。還流ラインから貯留器に戻される液化ガスの量を最小限に抑えることにより、貯留器に戻される液化ガスに起因する貯留器への入熱を最小限に抑えることができる。
In the gas supply system described above, the control device keeps the rotation speed of the pump at the minimum rotation speed from when the gas operation start instruction is received until gas injection is started by the diesel engine. The opening degree of the flow control valve may be adjusted.
According to this configuration, since the rotation speed of the pump is fixed to the minimum rotation speed and only the opening degree of the flow control valve is adjusted, the gas injection in the engine is performed from the state where the supply gas pressure to the engine is maintained at the set pressure. By the time the fuel gas can be adjusted to the required gas pressure of the engine by minimizing the amount of liquefied gas returned to the reservoir from the reflux line. By minimizing the amount of liquefied gas returned from the reflux line to the reservoir, heat input to the reservoir due to the liquefied gas returned to the reservoir can be minimized.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ガス運転開始の指示を受けた後、前記要求ガス圧から前記圧力計測器で計測される圧力を引いた圧力差が基準値よりも大きい場合には、前記圧力差が所定の値以下になるまで、前記ポンプの回転数を前記最低回転数よりも大きい回転数に設定するとともに、前記流量制御弁を全閉にし、前記圧力差が基準値よりも小さい場合には、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整してもよい。
この構成によれば、圧力計測器で計測される圧力から要求ガス圧を引いた圧力差が基準値よりも大きい場合には、圧力差が所定の範囲の値以下になるまで、ポンプの回転数を最低回転数よりも大きい回転数に設定し、流量制御弁を全閉にするため、燃料ガスの昇圧時間を短縮することができる。また、前記圧力差が基準値よりも小さい場合には、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整するため、オーバーシュートを最小限とすることができる。
In the gas supply system described above, when the control device receives an instruction to start the gas operation, the pressure difference obtained by subtracting the pressure measured by the pressure measuring instrument from the required gas pressure is larger than a reference value. Until the pressure difference becomes equal to or less than a predetermined value, the pump rotation speed is set to a rotation speed greater than the minimum rotation speed, the flow control valve is fully closed, and the pressure difference is less than a reference value. If it is smaller, the opening degree of the flow rate control valve may be adjusted while keeping the rotational speed of the pump at the minimum rotational speed.
According to this configuration, when the pressure difference obtained by subtracting the required gas pressure from the pressure measured by the pressure measuring instrument is larger than the reference value, the number of rotations of the pump until the pressure difference becomes a predetermined range or less. Is set to a rotational speed larger than the minimum rotational speed, and the flow rate control valve is fully closed, so that the fuel gas pressurization time can be shortened. Further, when the pressure difference is smaller than a reference value, the opening degree of the flow rate control valve is adjusted while keeping the pump rotation speed at the minimum rotation speed, so that overshoot is minimized. Can do.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、前記圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に維持されるか前記要求ガス圧よりも大きくなるように、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を小さくし、前記流量制御弁が全閉になった場合に、前記ポンプの回転数を上昇させてもよい。
この構成によれば、ポンプの回転数を最低回転数に固定して流量制御弁の開度のみを調節するため、ポンプでの消費電力を最小限に抑えることができる。
In the gas supply system, the control device may determine whether the pressure measured by the pressure measuring instrument is maintained at the required gas pressure or less than the required gas pressure after gas injection is started in the diesel engine. If the opening of the flow control valve is reduced while the pump rotation speed is kept at the minimum rotation speed so as to increase, the rotation speed of the pump is reduced when the flow control valve is fully closed. It may be raised.
According to this configuration, since the rotation speed of the pump is fixed to the minimum rotation speed and only the opening degree of the flow control valve is adjusted, power consumption in the pump can be minimized.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、前記ディーゼルエンジンの制御部から送られるガス消費量がポンプ増速許容値を超えるまでは、前記ポンプの回転数を前記最低回転数に保持させてもよい。
この構成によれば、実質的にディーゼルエンジンでのガス消費がゼロに近い状態でも、安定的に燃料ガスの圧力を制御することができる。
In the gas supply system described above, the control device is configured such that after the gas injection is started in the diesel engine, the pump until the gas consumption amount sent from the control unit of the diesel engine exceeds a pump acceleration allowable value. May be maintained at the minimum number of rotations.
According to this configuration, the pressure of the fuel gas can be stably controlled even when the gas consumption in the diesel engine is substantially close to zero.
上記のガス供給システムにおいて、前記第2供給ラインにおける前記切換弁よりも上流側部分に設けられた圧力調整弁を更に備えてもよい。 The gas supply system may further include a pressure adjustment valve provided in a portion upstream of the switching valve in the second supply line.
上記のガス供給システムにおいて、前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始される前は、前記圧力調整弁を全開にしてもよく、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、ガス消費量が閾値を超えるまでは、前記圧力調整弁を全開にしてもよい。
エンジンへの供給ガス圧を調整するための圧力調整弁が設けられたガス供給システムでは、エンジンでのガス噴射が開始される前は、圧力調整弁を通過するガスの流量はほぼゼロであるので、圧力調整弁で供給ガス圧を調整することはできない。また、エンジンでのガス消費量が少なく、圧力調整弁を通過するガスの流量が僅かであるときは、圧力調整弁での圧力調整は不安定になる。しかしながら、この構成によれば、圧力調整弁が設けられたガス供給システムであっても、圧力調整弁を通過するガスの流量がほぼゼロである場合や僅かである場合には、エンジンへの供給ガス圧の調整を圧力調整弁で行なわずに、ポンプの回転数と流量制御弁の開度を制御することにより行うことができる。一方、圧力調整弁を通過する流量が十分な場合には圧力調整弁を使用して圧力調整をすることができる。
In the gas supply system described above, the control device may fully open the pressure regulating valve before gas injection is started in the diesel engine, and after the gas injection is started in the diesel engine, Until the consumption exceeds the threshold, the pressure regulating valve may be fully opened.
In a gas supply system provided with a pressure adjustment valve for adjusting the supply gas pressure to the engine, the flow rate of gas passing through the pressure adjustment valve is almost zero before gas injection in the engine is started. The supply gas pressure cannot be adjusted with the pressure control valve. Further, when the gas consumption in the engine is small and the flow rate of the gas passing through the pressure regulating valve is small, the pressure regulation with the pressure regulating valve becomes unstable. However, according to this configuration, even in a gas supply system provided with a pressure regulating valve, when the flow rate of the gas passing through the pressure regulating valve is almost zero or small, the gas is supplied to the engine. Gas pressure can be adjusted by controlling the number of rotations of the pump and the opening degree of the flow rate control valve without performing the pressure adjustment valve. On the other hand, when the flow rate passing through the pressure regulating valve is sufficient, the pressure can be regulated using the pressure regulating valve.
上記のガス供給システムにおいて、前記圧力計測器は、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁の上流側部分に設けられた第1圧力計測器であって、前記ガス供給システムは、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁と前記切換弁との間の部分に設けられた第2圧力計測器を更に備え、前記制御装置は、前記ガス消費量が前記閾値を超えてからは、前記第1圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、前記第2圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に一致するように、前記圧力調整弁の開度を調整してもよい。
この構成によれば、圧力調整弁の上流側の圧力を要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力にすることにより、圧力調整弁を用いて圧力調整弁の下流側の圧力を要求ガス圧に調整することができる。また、圧力調整弁で過大な圧力差を生じさせる必要がないため、ポンプの吐出圧を低下させることが可能であり、ポンプの負荷を下げることができる。
In the gas supply system, the pressure measuring device is a first pressure measuring device provided in an upstream portion of the pressure regulating valve in the second supply line, and the gas supply system includes the second supply. And further comprising a second pressure measuring device provided in a portion of the line between the pressure regulating valve and the switching valve, and the control device includes the first pressure after the gas consumption exceeds the threshold value. The second pressure measurement is performed by adjusting at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve so that the pressure measured by the measuring instrument matches a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value. The degree of opening of the pressure regulating valve may be adjusted so that the pressure measured by the vessel matches the required gas pressure.
According to this configuration, the pressure on the upstream side of the pressure regulating valve is set to a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value, and the pressure on the downstream side of the pressure regulating valve is adjusted to the required gas pressure using the pressure regulating valve. can do. Further, since it is not necessary to cause an excessive pressure difference with the pressure regulating valve, the discharge pressure of the pump can be reduced and the load on the pump can be reduced.
上記のガス供給システムにおいて、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁の上流側部分から前記圧力調整弁の下流側部分へとつながるバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられたバイパス弁と、を更に備え、前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始される前は、前記バイパス弁を開き、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、ガス消費量が閾値を超えるまでは、前記バイパス弁を開いてもよい。
この構成によれば、圧力調整弁が設けられたガス供給システムであっても、第2供給ラインを流れるガスの流量がほぼゼロである場合や僅かである場合には、エンジンへの供給ガス圧の調整を圧力調整弁で行なわずに、ポンプの回転数と流量制御弁の開度を制御することにより行うことができる。一方、第2供給ラインを流れるガスの流量が十分な場合には圧力調整弁を使用して圧力調整をすることができる。また、バイパス弁を開いてガスを通過させることにより、圧力調整弁を全開にしてガスを通過させる場合に比べて、圧力損失が少ないため、ポンプの負荷を下げることができる。
In the above gas supply system, a bypass line connected from the upstream portion of the pressure adjustment valve to the downstream portion of the pressure adjustment valve in the second supply line, and a bypass valve provided in the bypass line, The control device opens the bypass valve before gas injection is started in the diesel engine, and after gas injection is started in the diesel engine, until the gas consumption exceeds a threshold value, The bypass valve may be opened.
According to this configuration, even in a gas supply system provided with a pressure regulating valve, if the flow rate of the gas flowing through the second supply line is almost zero or slight, the supply gas pressure to the engine This adjustment can be performed by controlling the rotational speed of the pump and the opening degree of the flow control valve without performing the adjustment with the pressure regulating valve. On the other hand, when the flow rate of the gas flowing through the second supply line is sufficient, the pressure can be adjusted using the pressure adjusting valve. Further, by opening the bypass valve and allowing the gas to pass therethrough, there is less pressure loss than when the pressure regulating valve is fully opened and the gas is allowed to pass, so the load on the pump can be reduced.
上記のガス供給システムにおいて、前記圧力計測器は、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁の上流側部分に設けられた第1圧力計測器であって、前記ガス供給システムは、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁と前記切換弁との間の部分に設けられた第2圧力計測器を更に備え、前記制御装置は、前記ガス消費量が前記閾値を超えてからは、前記バイパス弁を閉めるとともに、前記第1圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、前記第2圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に一致するように、前記圧力調整弁の開度を調整してもよい。
この構成によれば、圧力調整弁の上流側の圧力を要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力にすることにより、圧力調整弁を用いて圧力調整弁の下流側の圧力を要求ガス圧に調整することができる。また、圧力調整弁で過大な圧力差を生じさせる必要がないため、ポンプの吐出圧を低下させることが可能であり、ポンプの負荷を下げることができる。
In the gas supply system, the pressure measuring device is a first pressure measuring device provided in an upstream portion of the pressure regulating valve in the second supply line, and the gas supply system includes the second supply. A second pressure measuring device provided in a portion of the line between the pressure regulating valve and the switching valve, and the control device sets the bypass valve after the gas consumption exceeds the threshold value. At the same time, at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve is adjusted so that the pressure measured by the first pressure measuring instrument matches a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value. Then, the opening of the pressure regulating valve may be adjusted so that the pressure measured by the second pressure measuring device matches the required gas pressure.
According to this configuration, the pressure on the upstream side of the pressure regulating valve is set to a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value, and the pressure on the downstream side of the pressure regulating valve is adjusted to the required gas pressure using the pressure regulating valve. can do. Further, since it is not necessary to cause an excessive pressure difference with the pressure regulating valve, the discharge pressure of the pump can be reduced and the load on the pump can be reduced.
例えば、前記ディーゼルエンジンは、油のみを燃料として使用する油運転と油とガスの両方を燃料として使用するガス運転とで切り換え可能である二元燃料ディーゼルエンジンである。この構成によれば、油運転からガス運転に速やかに切り換えることができる。 For example, the diesel engine is a dual fuel diesel engine that can be switched between an oil operation that uses only oil as a fuel and a gas operation that uses both oil and gas as fuel. According to this configuration, it is possible to quickly switch from oil operation to gas operation.
例えば、前記ディーゼルエンジンは、2サイクルディーゼルエンジンである。 For example, the diesel engine is a two-cycle diesel engine.
上記ガス供給システムは、例えば船舶に備えられる。 The gas supply system is provided in a ship, for example.
本発明によれば、ガス運転開始時に、気化したガス圧力を速やかに要求ガス圧に調整することができる。 According to the present invention, the vaporized gas pressure can be quickly adjusted to the required gas pressure at the start of gas operation.
<第1実施形態>
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1には、LNGタンクを備えたLNG運搬船に適用した第1実施形態に係るガス供給システム10Aが示されている。この実施形態に係るガス供給システム10Aを適用されたLNG運搬船1Aは、プロペラ61を駆動する推進用主機としてガス焚きディーゼルエンジン6(以下、単に「エンジン6」という)を搭載している。ガス供給システム10Aは、LNGタンク2のLNGを昇圧及び気化し、気化したガスを燃料ガスとしてエンジン6に供給する。エンジン6は、油とガスの両方を燃料として利用できる二元燃料ディーゼルエンジンである。エンジン6は、油も燃料として使用できるため、LNG運搬船1Aには油供給システム(図示せず)も設けられているが、以下ではガス供給システム10Aについて説明し、油供給システムについては説明を省略する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a
エンジン6は、油とガスの噴射を電子制御することができる電子制御式ガスインジェクション(ME−GI)方式の二元燃料2サイクル低速ディーゼルエンジンである。エンジン6は、電子制御により油のみを燃料として使用する油運転と油及びガスを燃料とするガス運転とを切り換えることができる。エンジン6は、複数のシリンダを有しており、各シリンダは、燃料油噴射弁と燃料ガス噴射弁を備える(何れも図示せず)。燃料油は、油供給システムから油供給配管11を通じて導かれて、燃料油噴射弁を介してシリンダの燃焼室に供給され、燃料ガスは、ガス供給システム10Aにより燃料ガス噴射弁を介してシリンダの燃焼室に供給される。エンジン6は、燃料ガスを15〜30MPa程度の高圧でシリンダ内に直接噴射して着火・燃焼させる。
The
ガス供給システム10Aは、LNGを貯留するLNGタンク2と、LNGを気化させる気化器5とを備える。また、ガス供給システム10Aは、LNGタンク2から気化器5へLNGを導く第1供給ライン31と、気化器5から前記エンジン6へ気化したガスを導く第2供給ライン32とを備える。
The
LNGタンク2は、LNG運搬船1Aの船長方向に配列された大型の輸送タンクの少なくとも1つである。LNGタンク2は、LNGを大気圧下の約−162℃の液体状態で保持できるように、極低温状態を保持可能な防熱性能を有する。
The
気化器5は、例えば、蛇行したチューブがシェル内に配置された熱交換器であり、チューブの両端が第1供給ライン31及び第2供給ライン32に接続される。シェルは、図略の循環ラインに接続されており、シェル及び循環ラインを通じて、例えばグリコールなどの熱媒体が循環させられる。
The
第1供給ライン31には、LNGポンプ41が設けられている。このLNGポンプ41は、気化器5で気化されたガスがエンジン6の噴射圧(例えば15〜30MPa)となるようにLNGを昇圧するピストンポンプである。LNGポンプ41は、油圧モータ又は電動モータによって駆動されてLNGをシリンダから押し出す複数のピストンを含む。LNGポンプ41は、その回転数(正確には、モータの回転数)を後述する制御装置8によって変更可能に構成されており、LNGポンプ41の回転数にほぼ比例するポンプ吐出流量を変更することができる。
The
ガス供給システム10Aは、LNGポンプ41よりも下流側で第1供給ライン31から分岐してLNGタンク2へつながる還流ライン7と、前記還流ライン7に設けられた流量制御弁71とを更に備えている。LNGポンプ41で昇圧されたLNGは、その一部をこの還流ライン7を介してLNGタンク2に戻すことができ、流量制御弁71の開度を変更することによって還流ラインを通過するLNGの流量を調整することができる。
The
第2供給ライン32には、切換弁42が設けられており、切換弁42よりも下流側に第2の切換弁としての遮断弁43が設けられている。切換弁42及び遮断弁43は、共に開閉弁である。第2供給ライン32には、切換弁42と遮断弁43との間の圧力を解放する圧力解放ライン33が接続されている。また、第2供給ライン32には、遮断弁43よりも下流側に、アキュムレータ44が設けられている。さらに、第2供給ライン32には、切換弁42の上流側部分の圧力、すなわち、気化器5により気化されたガスの圧力を計測するための圧力計測器82が設けられている。
The
ガス供給システム10Aは、制御装置8を更に備えている。制御装置8は、上述のLNGポンプ41の回転数及び流量制御弁71の開度を制御する。制御装置8は、圧力計測器82に接続されている。また、制御装置8は、操船者から各種の操作が入力される入力装置81に接続されている。入力装置81からは、例えば、ガス供給システム10Aが、ガス運転開始前にエンジン6への供給ガス圧を一定の高圧に維持した状態であるスタンバイ状態に入るように、スタンバイの開始を操作することができる。
The
第2供給ライン32の下流側末端に配置されるエンジン6は、エンジン制御部62に接続されている。さらに、エンジン制御部62は、制御装置8に接続されており、また、エンジン制御部62を操作するための操作装置63に接続されている。ガス運転と油運転との切り換えは、例えば操船者が操作装置63により油運転とガス運転のどちらかの選択を操作することにより行うことができる。操作装置63と上述の入力装置81とは、一つの操作パネルに組み込まれていてもよい。ガス運転の選択は、上述のスタンバイ状態が一定時間保たれたことがエンジン制御部62で判定されることにより、自動的に選択されてもよい。ガス運転と油運転とでは、シリンダへのガス及び油の全噴射量に対するガス噴射量の比率(以下、「ガス比率」という)が異なる。油運転におけるガス比率は、0%(ガス:油=0:100)である。ガス運転におけるガス比率は、エンジン制御部62に予めセットされた設定値(例えば75%(ガス:油=75:25))に基づく。
The
ガス運転と油運転との切り換えは、エンジン制御部62によりガス比率を徐々に変更するように制御することにより行われる。例えば、ガス比率の変更は、燃料油噴射弁から噴射される燃料油噴射の継続時間と燃料ガス噴射弁から噴射される燃料ガス噴射の継続時間とを徐々に変更することによって行われる。例えば油運転からガス運転に切り換える途中において、エンジン制御部62は、エンジン出力を一定に維持したままで、燃料油噴射の継続時間を短くしていくとともに、燃料ガス噴射の継続時間を長くしていき、ガス比率を0%から設定値に達するまで上昇させる。そうして、エンジン制御部62は、ガス比率が設定値に達したところで維持するようにエンジン6を制御する。ガス比率の設定値は、操作装置63で変更することもできる。
Switching between gas operation and oil operation is performed by controlling the
操作者が操作装置63によりガス運転の選択を入力した場合、ガス運転選択の入力を受けたエンジン制御部62は、制御装置8にガス運転開始の指示を送るとともに、エンジン6への供給ガス圧(例えば噴射圧)としてガス供給システム10Aに要求する圧力値(以下、「要求ガス圧Pr」という)を制御装置8に送り始める。ただし、要求ガス圧Prとは別にガス運転開始の指示を送らずに、要求ガス圧Prを送られたことをガス運転開始の指示としてもよい。また、エンジン制御部62は、ガス運転開始の指示を受ける前から要求ガス圧Prを制御装置8に送っていてもよく、この場合、例えば制御装置が受けている要求ガス圧Prが閾値を超えたことをガス運転開始の指示としてもよい。要求ガス圧Prは、例えば図3に示すようにエンジン6の負荷などに応じてエンジン制御部62で予め設定されている。このLNG運搬船1Aでは、エンジン制御部62でエンジン負荷を算出し、そのエンジン負荷に応じた要求ガス圧Prを算出している。その他の方法として、エンジン制御部62から制御装置8に対して、エンジンの負荷率や回転数を出力し、制御装置8で要求ガス圧Prを算出してもよい。切換弁42及び遮断弁43は、ディーゼルエンジンのガス運転時以外は閉じられており、エンジン制御部62は、エンジン6への供給ガス圧が要求ガス圧に達すると、切換弁42及び遮断弁43を開く。エンジン制御部62は、制御装置8にガス運転開始の指示を送るとともに、切換弁42及び遮断弁43を開いてもよい。切換弁42及び遮断弁43の開閉を制御するものは、エンジン制御部62に限られず、制御装置8であってもよい。例えば、切換弁42及び遮断弁43は、エンジン6への供給ガス圧が要求ガス圧に達したことを知らせる信号を制御装置8に送った後に、制御装置8によって開かれてもよい。
When the operator inputs a gas operation selection using the
また、エンジン6のシリンダへのガス噴射が始まると、エンジン制御部62は、エンジン6でのガス消費量を制御装置8に送り始める。エンジン6でのガスの消費量、すなわちガス噴射量は、エンジン出力とガス比率に依存する。例えば、エンジン6の定格出力に対する現在のエンジン出力の割合にガス比率を乗じたもの(以下、「ガスロードGL」という)は、エンジン6でのガス消費量におおよそ比例する。このLNG運搬船1Aでは、ガス消費量として、ガスロードGLがエンジン制御部62から制御装置8に送られる。エンジン制御部62から制御装置8に送られるガスの消費量は、ガス消費量を算出するための複数のパラメータであってもよく、例えばエンジン出力を示すパラメータとガス比率の両方であってもよい。
Further, when the gas injection into the cylinder of the
LNGポンプの稼働からエンジンの要求ガス圧まで昇圧するのには、かなりの時間を要する。この実施形態に係るガス供給システム10Aでは、ガス運転を開始する前に、LNGポンプ41を稼働させて、気化したガスを一定の高圧に維持した状態であるスタンバイ状態をとることにより、ガス運転開始時に要求ガス圧Prまで昇圧する時間の短縮を図っている。以下では、この実施形態に係るガス供給システム10Aを用いた、ガス運転開始前からガス運転に移行するためのエンジン6への供給ガス圧の制御方法について、図2を参照して説明する。図2は、LNG運搬船1Aの航海中における油運転からガス運転に切り換えられる場合における各値の経時的変化であり、以下では、ガス運転開始前の一例として、油運転からガス運転に切り換えられる前のガス圧制御方法について説明する。本願において、「ガス運転開始時」とは、ガス運転開始の指示が制御装置8に送られた時点をいい、「ガス運転」とは、ガス運転開始の指示が制御装置8に送られた後の運転をいう。
It takes a considerable time to raise the pressure from the operation of the LNG pump to the required gas pressure of the engine. In the
(ポンプ起動からスタンバイ状態までのガス圧制御方法)
ガス運転に入るための準備段階である上記スタンバイ状態に入るために、入力装置81においてスタンバイ状態開始が入力される。例えば、スタンバイ状態開始の入力は、航海中における油運転からガス運転に切り換えられる前、または出港当初からガス運転を行う場合は出港する前に行われる。スタンバイ状態開始が入力されると、制御装置8は、スタンバイ状態を達成するためにLNGポンプ41を起動させる。
(Gas pressure control method from pump start to standby state)
In order to enter the standby state, which is a preparation stage for entering the gas operation, the standby state start is input in the
具体的に、切換弁42及び遮断弁43が閉じられた状態で、制御装置8は、まず、図2に示すように、流量制御弁71を全閉にし、LNGポンプ41を最低回転数r0で稼働させる。ここで、「全閉」とは、流量制御弁71の開度が0%だけでなく、流量制御弁71の開度がLNGの流通が実質的に禁止される程度(例えば、5%以下)であることをいう。また、「最低回転数」とは、LNGポンプ41内部が十分に潤滑され、かつ、キャビテーションの発生を防止するのに最低限必要な回転数である。
Specifically, in a state in which the switching
LNGポンプが起動されると、LNGポンプ41から吐出されるLNGが気化器5で気化されて、図2(a)に示すように、第2供給ライン32中の気化したガスの圧力(すなわち、圧力計測器82での計測圧力P0)が次第に上昇する。その後、圧力計測器82で計測される圧力P0が、制御装置8に予めセットされた設定圧力Psに近づくと、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71の開度を大きくしていく。そうして、計測圧力P0が設定圧力Psに保たれるように、流量制御弁71の開度は自動制御され、スタンバイ状態が維持される。設定圧力Psは、例えば低負荷運転中における要求ガス圧である。
When the LNG pump is activated, the LNG discharged from the
(スタンバイ状態からガス噴射開始までのガス圧制御方法)
圧力計測器82での計測圧力P0が設定圧力Psに(例えば一定時間)保たれていること、すなわちスタンバイ状態にあることが制御装置8で判定されると、スタンバイ状態に入ったことを知らせる信号が制御装置8からエンジン制御部62を介して操作装置63に送られる。操作装置63は、スタンバイ状態に入ってからでなければガス運転の選択を操作できないように構成されていてもよい。
(Gas pressure control method from standby state to gas injection start)
When the
操作装置63においてガス運転が選択されると、ガス運転選択の入力を受けたエンジン制御部62は、上述したように、ガス運転開始の指示とともに、油運転中のエンジン負荷に応じた要求ガス圧Pr(図3参照)を制御装置8に送り始める。
When the gas operation is selected in the
制御装置8は、ガス運転開始の指示を受けた後は、圧力計測器82で計測される圧力P0が要求ガス圧Prに一致するように、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度の少なくとも一方を調整する。
After receiving the instruction to start the gas operation, the
具体的に、制御装置8は、設定圧力Psが要求ガス圧Prより小さい場合、まず、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71を全閉にする。LNGポンプ41から吐出されたLNGは気化器5で気化され続ける一方で、還流ライン7からLNGタンク2に戻るLNGはほぼゼロであるため、図2(a)に示すように、第2供給ライン32中の気化したガスの圧力(すなわち、圧力計測器82での計測圧力P0)が次第に上昇する。その後、前記圧力計測器82で計測される圧力P0が、要求ガス圧Prに近づくと、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71の開度を大きくしていく。
Specifically, the
計測圧力P0が要求ガス圧Prに達すると、エンジン制御部62は、切換弁42及び遮断弁43を開き、これにより、アキュムレータ44に気化したガスが流れて図2に示すように計測圧力P0は降下する。また、設定圧力Psと要求ガス圧Prとが等しかった場合にも同様に、ガス運転開始の指示を受けた後、制御装置8は、切換弁42及び遮断弁43を開き、計測圧力P0は降下する。計測圧力P0と要求ガス圧Prが乖離したため、制御装置8は、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、再び流量制御弁71を全閉にする。
When the measured pressure P 0 reaches the required gas pressure Pr, the
この実施形態に係るガス供給システム10Aは、要求ガス圧Prに対して計測圧力P0が一定以上低い場合には、高速昇圧モードをとることができる。高速昇圧モードでは、制御装置8は、より速やかに計測圧力P0を昇圧するように、LNGポンプ41と流量制御弁71を制御する。
具体的には、制御装置8は、要求ガス圧Prから圧力計測器82で計測される圧力P0を引いた圧力差ΔPが基準値(例えば5MPa)よりも大きい場合には、圧力差ΔPが所定の値(例えば2MPa)以下になるまで、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0よりも大きい回転数(例えば2r0)に設定し、流量制御弁71を全閉する。そして、前記圧力差ΔPが上述の所定の値以下になった後は、流量制御弁71を全閉のまま、再び最低回転数r0に戻す。これにより、燃料ガスの圧力P0をより速やかに要求ガス圧Prに近づけることができる。ただし、ガス供給システム10Aは、上記高速昇圧モードを必ずしもとる必要はなく、図2(a)及び図2(b)の二点鎖線で示すように、要求ガス圧Prを受けてからエンジン6でガス噴射が開始されるまでの間、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71の開度のみを調整してもよい。LNGポンプ41の回転数を上昇させると、LNGポンプ41の消費電力が増加してしまうが、回転数を最低回転数r0に保持することにより、消費電力を抑えることができる。
Specifically, when the pressure difference ΔP obtained by subtracting the pressure P 0 measured by the
また、上記実施形態に係るガス供給システム10Aは、エンジンがガス噴射していない状態において、要求ガス圧Prに対して計測圧力P0が一定以上高い場合(例えば、エンジンの高負荷運転中にガス運転が中断された場合など)には、より速やかに計測圧力P0を減圧する高速減圧モードをとってもよい。高速減圧モードでは、制御装置8は、より速やかに計測圧力P0を減圧するように、LNGポンプ41と流量制御弁71を制御する。
The
具体的には、制御装置8は、圧力計測器82で計測される圧力P0から要求ガス圧Prを引いた圧力差ΔPが基準値(例えば2MPa)よりも大きい場合には、圧力差ΔPが所定の値(例えば1MPa)以下になるまで、LNGポンプ41を停止させるとともに、流量制御弁71の開度を大きくする。そして、前記圧力差ΔPが所定の値以下になった後は、計測圧力P0が要求ガス圧Prに近づくように、再びLNGポンプ41の回転数を最低回転数r0で稼働させ、流量制御弁71の開度を調整する。これにより、燃料ガスの圧力P0をより速やかに要求ガス圧Prに近づけることができる。
Specifically, when the pressure difference ΔP obtained by subtracting the required gas pressure Pr from the pressure P 0 measured by the
その後、圧力計測器82で計測される圧力P0が要求ガス圧Prに近づくと、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したまま、流量制御弁71の開度を調整する。そうして、計測圧力P0が要求ガス圧Prに保たれるように、流量制御弁71の開度を調整する。
Thereafter, when the pressure P 0 measured by the
(ガス噴射開始からガス比率が設定値に達するまでのガス圧制御方法)
圧力計測器82での計測圧力P0が要求ガス圧Prに一定時間保たれていることが制御装置8で判定されると、エンジン供給圧が要求ガス圧Prすなわち噴射圧に達したことを知らせる信号が制御装置8からエンジン制御部62に送られ、エンジン6ではシリンダへのガス噴射が始まる。また、エンジン制御部62は、ガス噴射の開始とともに、上述のガスロードGLをガス消費量として制御装置8に送り始める。
(Gas pressure control method from the start of gas injection until the gas ratio reaches the set value)
When the
エンジン制御部62は、ガス噴射を開始するとともに、エンジン6の出力を一定に(例えば、エンジン6の定格出力に対する現在のエンジン出力の割合を20%に)維持したまま、ガス比率を0%から設定値(例えば75%)に達するまで徐々に上昇させる。これに伴い、ガスロードGL、すなわち、気化器5で気化したガスのエンジン6での消費量も徐々に上昇する(図2(a)及び図4参照)。一方、エンジン制御部62は、ガス比率の上昇に伴い、油比率を徐々に低下させる(図4参照)。
The
制御装置8は、圧力計測器82で計測される圧力P0が要求ガス圧Prに維持されるように、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71の開度を小さくしていく。そうして、ガス比率が設定値に達したところで、要求ガス圧Prに維持されるように流量制御弁71の開度を自動制御する。流量制御弁が全閉になった後も、圧力P0が要求ガス圧Prに満たない場合には、LNGポンプ41の回転数を上昇させていく(図2(b)参照)。そうして、ガス比率が設定値に達したところで、要求ガス圧Prに維持されるようにLNGポンプ41の回転数を自動制御する。このように、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に固定して流量制御弁71の開度のみを調節するため、LNGポンプ41での消費電力を最小限に抑えることができる。
The
なお、この実施形態に係るガス供給システム10Aでは、上述のように、前記制御装置8は、流量制御弁71が全閉になった場合にLNGポンプ41の回転数を上昇させるように制御するが、流量制御弁71が全閉になる前にLNGポンプ41の回転数を上昇させてもよい。ただし、制御装置8は、エンジン6でガス噴射が開始されてからは、エンジン制御部62から送られるガスロードGLが、ポンプ増速許容値(例えば3%)を超えるまでは、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持する、換言すれば、LNGポンプ41の回転数の上昇を禁止することが望ましい。これにより、ガスロードGLが低く実質的にガス消費量がゼロに近い状態でも、安定的に燃料ガスの圧力を制御することができる。
In the
以上説明したように、この実施形態に係るガス供給システム10Aでは、制御装置8がLNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度を調整して、LNGポンプ41で昇圧されたLNGの一部を還流ライン7から戻してLNGポンプ41の下流側の圧力を一定に維持することが可能になるため、ガス運転が開始される前であっても燃料ガスの圧力を設定圧力Psに維持されたスタンバイ状態をとることができる。このため、ガス運転開始時には、既にポンプ下流側圧力が一定の高圧状態に保たれているため、燃料ガスを要求ガス圧Prまで上昇させる時間を短縮して速やかに要求ガス圧まで調整することができる。
また、エンジン6でのガス噴射が開始されていないために、ガス流量がほぼゼロである場合であっても、エンジン6からの要求ガス圧Prに調整することができる。
さらに、ガス運転が開始されるまでは、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に固定して流量制御弁71の開度のみを調節するため、還流ライン7からLNGタンク2に戻されるLNGの量を最小限に抑えて、燃料ガスを設定圧力Psに調整することができる。還流ライン7からLNGタンク2に戻されるLNGの量を最小限に抑えることにより、LNGタンクに戻されるLNGに起因するLNGタンク2への入熱を最小限に抑えることができる。
As described above, in the
Further, since the gas injection in the
Further, until the gas operation is started, the rotational speed of the
<第2実施形態>
次に、図5を参照して、本発明の第2実施形態に係るガス供給システム10Bについて説明する。なお、本実施形態及び次に説明する第3実施形態において、第1実施形態と同一構成要素には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a
第2実施形態に係るガス供給システム10Bは、第1実施形態の構成要素に加えて、第2供給ライン32における切換弁42よりも上流側部分に設けられた圧力調整弁9を更に備えている。また、第2実施形態に係るガス供給システム10Bは、第1実施形態の上述の圧力計測器82の代わりに、圧力調整弁9より上流側の圧力P1を計測するための第1圧力計測器83と、圧力調整弁9より下流側の圧力P2を計測するための第2圧力計測器84とを備える。圧力調整弁9、第1圧力計測器83及び第2圧力計測器84は、いずれも制御装置8に接続されており、制御装置8は、圧力調整弁9の開度を制御する。
The
以下では、この実施形態に係るガス供給システム10Bを用いた、ガス運転開始前からガス運転に移行するためのエンジン6への供給ガス圧の制御方法について、図6を参照して説明する。図6は、ガス供給システム10Bを適用されたLNG運搬船1Bの航海中における油運転からガス運転に切り換えられる場合における各値の経時的変化であり、以下では、ガス運転開始前の一例として、油運転からガス運転に切り換えられる前のガス圧制御方法について説明する。
Below, the control method of the supply gas pressure to the
LNGポンプ41を起動してからスタンバイ状態を経てエンジン6でガス噴射が開始するまで、LNGポンプ41、流量制御弁71などの制御方法は、第1実施形態における制御方法と同じである。制御装置8は、エンジン6でガス噴射が開始するまで、圧力調整弁9を全開にするように制御する。ここで、「全開」とは、圧力調整弁9の開度が100%だけでなく、圧力調整弁9の開度が気化器5で気化されたガスの流通を阻害しない程度(例えば95%以上)であることをいう。図6(a)では、第1圧力計測器83で計測される圧力P1を実線で、第2圧力計測器84で計測される圧力P2を破線で示し、また、計測圧力P1と計測圧力P2が重なった部分は実線で示す。エンジン6でガス噴射が開始するまでにおいて、圧力調整弁9をガスが僅かながら通過するため圧力調整弁9では圧力損失が生じる。しかしながら、設定圧力Ps又は要求ガス圧Prを維持しているときには、圧力調整弁9を通過するガス流量がほぼゼロであり、計測圧力P1と計測圧力P2は一致する。このため、第1圧力計測器83と第2圧力計測器84のいずれもが、本発明の圧力計測器になり得る。すなわち、ガス運転開始前は、第1圧力計測器83と第2圧力計測器84のどちらに基づいてLNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度を制御してもよい。
The control method for the
エンジン6でガス噴射が開始されてからは、ガス比率が設定値に達するまでガスロードGLが徐々に上昇する。制御装置8は、図6(c)に示すように、ガス消費量を示すガスロードGLが所定の閾値GL1(例えばGL=20%)を超えるまでは、圧力調整弁9を全開にしたままにする。また、制御装置8は、ガスロードGLが閾値GL1を超えるまでは、第2供給ライン32における圧力調整弁9の下流側部分の圧力、すなわち計測圧力P2が要求ガス圧Prに一致するように、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度の少なくとも一方を調整する。例えば、制御装置8は、第2圧力計測器84に基づいて、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度について第1実施形態と同様の制御を行う。ガスロードGLが所定の閾値GL1以下である場合、すなわち圧力調整弁9を通過するガスの流量が僅かである場合には、圧力調整弁9を全開にして圧力調整弁9での圧力調整を行わない。この閾値GL1は、例えば圧力調整弁9を通過するガス流量が、圧力調整することのできる最低流量である場合のガスロードである。
After gas injection is started by the
ガスロードGLが閾値GL1を超えてからは、制御装置8は、第2供給ライン32における圧力調整弁9の上流側部分の圧力、すなわち計測圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値(例えば1MPa)だけ大きい圧力に一致するように、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度の少なくとも一方を調整する。また、制御装置8は、第2供給ライン32における圧力調整弁9の下流側部分の圧力、すなわち計測圧力P2が要求ガス圧Prに一致するように、圧力調整弁9の開度を調整する。これにより、圧力調整弁9を用いて圧力調整弁9の下流側の圧力を調整することができる。
After the gas load GL exceeds the threshold GL 1 , the
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この実施形態は、圧力調整弁9を設けたガス供給システム10Bであるが、圧力調整弁9を通過するガスの流量がほぼゼロである場合や僅かである場合には、エンジン6への供給ガス圧の調整を圧力調整弁9で行なわずに、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度を制御することにより行うことができる。一方、圧力調整弁9を通過する流量が十分な場合には圧力調整弁9を使用して圧力調整をすることができる。
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. In addition, this embodiment is a
<第3実施形態>
次に、図7を参照して、本発明の第3実施形態に係るガス供給システム10Cについて説明する。本実施形態では、第2実施形態の構成要素に加えて、第2供給ライン32における圧力調整弁9の上流側部分から圧力調整弁9の下流側部分へとつながるバイパスライン91と、バイパスライン91に設けられたバイパス弁92を更に備えている。バイパス弁92は、開閉弁であり、制御装置8に接続されている。制御装置8は、バイパス弁92の開閉を制御する。
<Third Embodiment>
Next, a
以下では、この実施形態に係るガス供給システム10Cを用いた、ガス運転開始前からガス運転に移行するためのエンジン6への供給ガス圧の制御方法について、図8を参照して説明する。図8は、ガス供給システム10Cを適用されたLNG運搬船1Cの航海中における油運転からガス運転に切り換えられる場合における各値の経時的変化であり、以下では、ガス運転開始前の一例として、油運転からガス運転に切り換えられる前のガス圧制御方法について説明する。
Below, the control method of the supply gas pressure to the
LNGポンプ41を起動してからスタンバイ状態を経てエンジン6でガス噴射が開始するまで、LNGポンプ41、流量制御弁71などの制御方法は、第1実施形態における制御方法と同じである。制御装置8は、エンジン6でガス噴射が開始するまで、バイパス弁92を開くように制御する。エンジン6でガス噴射が開始するまで、圧力調整弁9の開度はいずれでもよい。
The control method for the
エンジン6でガス噴射が開始されてからは、ガス比率が設定値に達するまでガスロードGLが徐々に上昇する。制御装置8は、図8(c)に示すように、ガス消費量を示すガスロードGLが所定の閾値GL1(例えばGL=20%)を超えるまでは、バイパス弁92を開いたままにする。このため、第1圧力計測器83の計測圧力P1と第2圧力計測器84の計測圧力P2との圧力差はほとんどない。このため、第1圧力計測器83と第2圧力計測器84のいずれもが、本発明の圧力計測器になり得る。すなわち、第1圧力計測器83と第2圧力計測器84のどちらに基づいてLNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度を制御してもよい。ガスロードGLが所定の閾値GL1を超えるまでは、LNGポンプ41、流量制御弁71などの制御方法は、第1実施形態における制御方法と同じである。
After gas injection is started by the
ガスロードGLが閾値GL1を超えてからは、制御装置8は、バイパス弁92を閉めるとともに、第2供給ライン32における圧力調整弁9の上流側部分の圧力、すなわち計測圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値(例えば1MPa)だけ大きい圧力に一致するように、LNGポンプ41の回転数と流量制御弁71の開度の少なくとも一方を調整する。例えば、ガスロードGLが閾値GL1を超えたときに流量制御弁71が全閉でなければ、制御装置8は、計測圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値だけ大きい前記圧力に一致するように、LNGポンプ41の回転数を最低回転数r0に保持したままで、流量制御弁71の開度を小さくしていき、計測圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値だけ大きい前記圧力に維持されるように流量制御弁71の開度を自動制御する。例えば、ガスロードGLが閾値GL1を超えたときに流量制御弁が全閉であった場合には、制御装置8は、計測圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値(例えば1MPa)だけ大きい圧力に一致するように、LNGポンプ41の回転数を上昇させていき、圧力P1が要求ガス圧Prより所定の値だけ大きい圧力に達したところで、圧力P1が一定に保たれるようにLNGポンプ41の回転数を自動制御する(図8(a)参照)。また、ガスロードGLが閾値GL1を超えてからは、制御装置8は、第2供給ライン32における圧力調整弁9の下流側部分の圧力、すなわち計測圧力P2が要求ガス圧Prに一致するように、圧力調整弁9の開度を調整する。
After the gas load GL exceeds the threshold GL 1 , the
本実施形態でも、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この実施形態は、圧力調整弁9を設けたガス供給システム10Cであるが、第2供給ライン32を流れるガスの流量がほぼゼロである場合や僅かである場合には、エンジン6への供給ガス圧の調整を圧力調整弁9で行なわずに、LNGポンプの回転数と流量制御弁71の開度を制御することにより行うことができる。一方、第2供給ライン32を流れるガスの流量が十分な場合には圧力調整弁9を使用して圧力調整をすることができる。また、開閉弁であるバイパス弁92を開いてガスを通過させることにより、圧力調整弁9を全開にしてガスを通過させる第2実施形態に比べて、圧力損失が少ないため、LNGポンプ41の負荷を下げることができる。さらに、圧力調整弁9の上流側の圧力P1を要求ガス圧Prより所定の値だけ大きい圧力にすることにより、圧力調整弁9を用いて圧力調整弁9の下流側の圧力P2を調整することができる。
Also in this embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained. In addition, this embodiment is a
<その他の実施形態>
上記実施形態では、LNG運搬船に適用したガス供給システムが説明されたが、本発明のガス供給システムが適用される船舶は、LNG運搬船に限定されず、LNG燃料船などその他の用途の船舶であってもよいし、貯留器は、燃料専用タンクであってもよい。また、液化ガスは、LNGに限定されず、LPGや液体水素LH2であってもよい。また、本発明に係るガス供給システムは、船舶に適用されたものに限定されず、例えば陸上の発電用ディーゼルエンジンに適用されてもよい。
また、上記実施形態では、エンジン6は、二元燃料エンジンに限定されず、ガス専焼エンジンであってもよく、また、2サイクルエンジンに限定されず、4サイクルエンジンであってもよい。
<Other embodiments>
In the above embodiment, the gas supply system applied to the LNG carrier has been described. However, the ship to which the gas supply system of the present invention is applied is not limited to the LNG carrier, and is a ship for other uses such as an LNG fuel ship. Alternatively, the reservoir may be a fuel-dedicated tank. Further, the liquefied gas is not limited to LNG, but may be LPG or liquid hydrogen LH 2 . Further, the gas supply system according to the present invention is not limited to the one applied to the ship, and may be applied to, for example, an onshore power generation diesel engine.
In the above embodiment, the
本発明は、ガスを燃料として使用するディーゼルエンジンへのガス供給システム及びそれを備える船舶に適用することができる INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a gas supply system to a diesel engine that uses gas as fuel and a ship equipped with the same.
1A,1B,1C LNG運搬船
10A,10B,10C ガス供給システム
2 LNGタンク
31 第1供給ライン
32 第2供給ライン
41 LNGポンプ
42 切換弁
5 気化器
6 エンジン
62 エンジン制御部
7 還流ライン
71 流量制御弁
8 制御装置
82 圧力計測器
83 第1圧力計測器
84 第2圧力計測器
9 圧力調整弁
91 バイパスライン
92 バイパス弁
Pr 要求ガス圧
Ps 設定圧力
1A, 1B,
Claims (12)
液化ガスを貯留する貯留器と、
前記液化ガスを気化させる気化器と、
前記貯留器から前記気化器へ液化ガスを導く第1供給ラインと、
前記気化器から前記ディーゼルエンジンへ気化したガスを導く第2供給ラインと、
前記第1供給ラインに設けられたポンプと、
前記第2供給ラインに設けられ、前記ディーゼルエンジンのガス運転時以外は閉じられた切換弁と、
前記第2供給ラインにおける前記切換弁の上流側部分の圧力を計測するための圧力計測器と、
前記ポンプよりも下流側で前記第1供給ラインから分岐して前記貯留器へつながる還流ラインと、
前記還流ラインに設けられた流量制御弁と、
前記ポンプおよび前記流量制御弁を制御する制御装置であって、ディーゼルエンジンの制御部からガス運転開始の指示を受ける制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ガス運転開始の指示を受ける前は、前記流量制御弁の開度を全閉にして前記ポンプを起動し、その後は前記圧力計測器で計測される圧力が設定圧力に保たれるように、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整し、
前記ガス運転開始の指示を受けた後であって、前記切換弁が開かれた後は、前記圧力計測器で計測される圧力が前記ディーゼルエンジンの制御部からの要求ガス圧に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、
前記圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に到達した後であって、前記ポンプの回転数を前記最低回転数に保持された状態で前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、ガス噴射の開始とともに徐々に上昇する前記ディーゼルエンジンの制御部から送られるガス消費量がポンプ増速許容値を超えるまでは、前記ポンプの回転数の上昇を禁止して、前記ポンプの回転数を前記最低回転数に保持する、ガス供給システム。 A gas supply system for supplying gas to a diesel engine that uses gas as fuel,
A reservoir for storing liquefied gas;
A vaporizer for vaporizing the liquefied gas;
A first supply line for directing liquefied gas from the reservoir to the vaporizer;
A second supply line for directing vaporized gas from the vaporizer to the diesel engine;
A pump provided in the first supply line;
A switching valve provided in the second supply line and closed except during gas operation of the diesel engine;
A pressure measuring instrument for measuring the pressure in the upstream portion of the switching valve in the second supply line;
A reflux line that branches from the first supply line downstream of the pump and leads to the reservoir;
A flow control valve provided in the reflux line;
A control device for controlling the pump and the flow rate control valve, the control device receiving an instruction to start gas operation from a control unit of a diesel engine,
The control device includes:
Before receiving the instruction to start the gas operation, fully open the flow control valve and start the pump, and then the pressure measured by the pressure measuring instrument is kept at the set pressure, While maintaining the rotation speed of the pump at the minimum rotation speed, the opening degree of the flow control valve is adjusted,
After receiving the instruction to start the gas operation and after the switching valve is opened, the pressure measured by the pressure measuring instrument is made to match the required gas pressure from the control unit of the diesel engine. Adjusting at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve ;
After the pressure measured by the pressure measuring instrument reaches the required gas pressure and the gas injection is started in the diesel engine with the pump speed maintained at the minimum speed. Until the gas consumption sent from the control unit of the diesel engine, which gradually rises with the start of gas injection, exceeds the allowable pump speed increase, the pump speed is prohibited from increasing, and the pump speed A gas supply system that maintains the minimum rotation speed .
前記要求ガス圧から前記圧力計測器で計測される圧力を引いた圧力差が基準値よりも大きい場合には、前記圧力差が所定の値以下になるまで、前記ポンプの回転数を前記最低回転数よりも大きい回転数に設定するとともに、前記流量制御弁を全閉にし、
前記圧力差が基準値よりも小さい場合には、前記ポンプの回転数を最低回転数に保持したままで、前記流量制御弁の開度を調整する、請求項1に記載のガス供給システム。 After receiving the instruction to start the gas operation, the control device,
When the pressure difference obtained by subtracting the pressure measured by the pressure measuring instrument from the required gas pressure is larger than a reference value, the rotation speed of the pump is reduced to the minimum rotation until the pressure difference becomes a predetermined value or less. And set the rotational speed larger than the number, fully closing the flow control valve,
2. The gas supply system according to claim 1, wherein when the pressure difference is smaller than a reference value, the opening degree of the flow control valve is adjusted while maintaining the rotation speed of the pump at the minimum rotation speed.
液化ガスを貯留する貯留器と、
前記液化ガスを気化させる気化器と、
前記貯留器から前記気化器へ液化ガスを導く第1供給ラインと、
前記気化器から前記ディーゼルエンジンへ気化したガスを導く第2供給ラインと、
前記第1供給ラインに設けられたポンプと、
前記第2供給ラインに設けられ、前記ディーゼルエンジンのガス運転時以外は閉じられた切換弁と、
前記第2供給ラインにおける前記切換弁の上流側部分の圧力を計測するための圧力計測器と、
前記ポンプよりも下流側で前記第1供給ラインから分岐して前記貯留器へつながる還流ラインと、
前記還流ラインに設けられた流量制御弁と、
前記ポンプおよび前記流量制御弁を制御する制御装置であって、ディーゼルエンジンの制御部からガス運転開始の指示を受ける制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ガス運転開始の指示を受ける前は、前記流量制御弁の開度を全閉にして前記ポンプを起動し、その後は前記圧力計測器で計測される圧力が設定圧力に保たれるように、前記流量制御弁の開度を調整し、
前記ガス運転開始の指示を受けた後であって、前記切換弁が開かれた後は、前記圧力計測器で計測される圧力が前記ディーゼルエンジンの制御部からの要求ガス圧に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、
前記第2供給ラインにおける前記切換弁よりも上流側部分に設けられた圧力調整弁を更に備え、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始される前は、前記圧力調整弁を全開にし、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、ガス消費量が閾値を超えるまでは、前記圧力調整弁を全開にし、
前記圧力計測器は、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁の上流側部分に設けられた第1圧力計測器であって、
前記ガス供給システムは、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁と前記切換弁との間の部分に設けられた第2圧力計測器を更に備え、
前記制御装置は、前記ガス消費量が前記閾値を超えてからは、前記第1圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、前記第2圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に一致するように、前記圧力調整弁の開度を調整する、ガス供給システム。 A gas supply system for supplying gas to a diesel engine that uses gas as fuel,
A reservoir for storing liquefied gas;
A vaporizer for vaporizing the liquefied gas;
A first supply line for directing liquefied gas from the reservoir to the vaporizer;
A second supply line for directing vaporized gas from the vaporizer to the diesel engine;
A pump provided in the first supply line;
A switching valve provided in the second supply line and closed except during gas operation of the diesel engine;
A pressure measuring instrument for measuring the pressure in the upstream portion of the switching valve in the second supply line;
A reflux line that branches from the first supply line downstream of the pump and leads to the reservoir;
A flow control valve provided in the reflux line;
A control device for controlling the pump and the flow rate control valve, the control device receiving an instruction to start gas operation from a control unit of a diesel engine,
The control device includes:
Before receiving the instruction to start the gas operation, fully open the flow control valve and start the pump, and then the pressure measured by the pressure measuring instrument is kept at the set pressure, Adjusting the opening of the flow control valve,
After receiving the instruction to start the gas operation and after the switching valve is opened, the pressure measured by the pressure measuring instrument is made to match the required gas pressure from the control unit of the diesel engine. Adjusting at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve;
A pressure regulating valve provided in an upstream portion of the switching valve in the second supply line;
The control device fully opens the pressure regulating valve before gas injection is started in the diesel engine, and after the gas injection is started in the diesel engine, until the gas consumption exceeds a threshold value, Fully open the pressure adjustment valve,
The pressure measuring instrument is a first pressure measuring instrument provided in an upstream portion of the pressure regulating valve in the second supply line,
The gas supply system further includes a second pressure measuring instrument provided in a portion of the second supply line between the pressure regulating valve and the switching valve,
After the gas consumption exceeds the threshold value, the control device is configured so that the pressure measured by the first pressure measuring device coincides with a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value. Adjusting at least one of the rotational speed and the opening of the flow control valve, and adjusting the opening of the pressure adjustment valve so that the pressure measured by the second pressure measuring device matches the required gas pressure ; gas supply system.
液化ガスを貯留する貯留器と、
前記液化ガスを気化させる気化器と、
前記貯留器から前記気化器へ液化ガスを導く第1供給ラインと、
前記気化器から前記ディーゼルエンジンへ気化したガスを導く第2供給ラインと、
前記第1供給ラインに設けられたポンプと、
前記第2供給ラインに設けられ、前記ディーゼルエンジンのガス運転時以外は閉じられた切換弁と、
前記第2供給ラインにおける前記切換弁の上流側部分の圧力を計測するための圧力計測器と、
前記ポンプよりも下流側で前記第1供給ラインから分岐して前記貯留器へつながる還流ラインと、
前記還流ラインに設けられた流量制御弁と、
前記ポンプおよび前記流量制御弁を制御する制御装置であって、ディーゼルエンジンの制御部からガス運転開始の指示を受ける制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記ガス運転開始の指示を受ける前は、前記流量制御弁の開度を全閉にして前記ポンプを起動し、その後は前記圧力計測器で計測される圧力が設定圧力に保たれるように、前記流量制御弁の開度を調整し、
前記ガス運転開始の指示を受けた後であって、前記切換弁が開かれた後は、前記圧力計測器で計測される圧力が前記ディーゼルエンジンの制御部からの要求ガス圧に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、
前記第2供給ラインにおける前記切換弁よりも上流側部分に設けられた圧力調整弁を更に備え、
前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁の上流側部分から前記圧力調整弁の下流側部分へとつながるバイパスラインと、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁と、を更に備え、
前記制御装置は、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始される前は、前記バイパス弁を開き、前記ディーゼルエンジンでガス噴射が開始されてからは、ガス消費量が閾値を超えるまでは、前記バイパス弁を開く、ガス供給システム。 A gas supply system for supplying gas to a diesel engine that uses gas as fuel,
A reservoir for storing liquefied gas;
A vaporizer for vaporizing the liquefied gas;
A first supply line for directing liquefied gas from the reservoir to the vaporizer;
A second supply line for directing vaporized gas from the vaporizer to the diesel engine;
A pump provided in the first supply line;
A switching valve provided in the second supply line and closed except during gas operation of the diesel engine;
A pressure measuring instrument for measuring the pressure in the upstream portion of the switching valve in the second supply line;
A reflux line that branches from the first supply line downstream of the pump and leads to the reservoir;
A flow control valve provided in the reflux line;
A control device for controlling the pump and the flow rate control valve, the control device receiving an instruction to start gas operation from a control unit of a diesel engine,
The control device includes:
Before receiving the instruction to start the gas operation, fully open the flow control valve and start the pump, and then the pressure measured by the pressure measuring instrument is kept at the set pressure, Adjusting the opening of the flow control valve,
After receiving the instruction to start the gas operation and after the switching valve is opened, the pressure measured by the pressure measuring instrument is made to match the required gas pressure from the control unit of the diesel engine. Adjusting at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve;
A pressure regulating valve provided in an upstream portion of the switching valve in the second supply line;
A bypass line connected from the upstream side portion of the pressure regulating valve to the downstream side portion of the pressure regulating valve in the second supply line;
A bypass valve provided in the bypass line,
The control device opens the bypass valve before gas injection is started in the diesel engine, and after the gas injection is started in the diesel engine, until the gas consumption exceeds a threshold value, the bypass valve is opened. opening the, gas supply system.
前記ガス供給システムは、前記第2供給ラインにおける前記圧力調整弁と前記切換弁との間の部分に設けられた第2圧力計測器を更に備え、
前記制御装置は、前記ガス消費量が前記閾値を超えてからは、前記バイパス弁を閉めるとともに、前記第1圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧より所定の値だけ大きい圧力に一致するように、前記ポンプの回転数と前記流量制御弁の開度の少なくとも一方を調整し、前記第2圧力計測器で計測される圧力が前記要求ガス圧に一致するように、前記圧力調整弁の開度を調整する、請求項8に記載のガス供給システム。 The pressure measuring instrument is a first pressure measuring instrument provided in an upstream portion of the pressure regulating valve in the second supply line,
The gas supply system further includes a second pressure measuring instrument provided in a portion of the second supply line between the pressure regulating valve and the switching valve,
The control device closes the bypass valve after the gas consumption exceeds the threshold, and the pressure measured by the first pressure measuring device coincides with a pressure larger than the required gas pressure by a predetermined value. And adjusting at least one of the rotational speed of the pump and the opening of the flow control valve so that the pressure measured by the second pressure measuring device matches the required gas pressure. The gas supply system of Claim 8 which adjusts the opening degree of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014162856A JP6401544B2 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Gas supply system and ship equipped with the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014162856A JP6401544B2 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Gas supply system and ship equipped with the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016037935A JP2016037935A (en) | 2016-03-22 |
JP6401544B2 true JP6401544B2 (en) | 2018-10-10 |
Family
ID=55529212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014162856A Active JP6401544B2 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Gas supply system and ship equipped with the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6401544B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6959804B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-11-05 | 川崎重工業株式会社 | Vessel and LPG temperature / pressure control method |
JP6959805B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-11-05 | 川崎重工業株式会社 | Ship |
JP6959806B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-11-05 | 川崎重工業株式会社 | Ship |
JP6982439B2 (en) * | 2017-09-08 | 2021-12-17 | 川崎重工業株式会社 | Ship |
JP7030671B2 (en) * | 2018-10-23 | 2022-03-07 | 三菱電機株式会社 | Purification equipment and purification method |
CN116293423A (en) * | 2023-03-10 | 2023-06-23 | 深圳高发气体股份有限公司 | Air supply control method, device and equipment for air storage tank and storage medium |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08261399A (en) * | 1995-03-22 | 1996-10-11 | Nippon Steel Corp | Parallel operation device and control method for gas holder |
JP2003083172A (en) * | 2001-09-12 | 2003-03-19 | Toyota Motor Corp | Liquefied gas fuel supply device |
JP4570130B2 (en) * | 2004-04-23 | 2010-10-27 | 岩谷産業株式会社 | Equipment-linked low temperature liquefied gas supply equipment |
JP2008181768A (en) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Equos Research Co Ltd | Fuel cell system |
JP6012140B2 (en) * | 2011-02-25 | 2016-10-25 | 三菱重工業株式会社 | GAS FUEL SUPPLY DEVICE, HIGH PRESSURE GAS INJECTION DIESEL ENGINE, AND LIQUID GAS FUEL SUPPLY METHOD FOR HIGH PRESSURE GAS INJECTION DIESEL ENGINE |
JP5627628B2 (en) * | 2012-03-30 | 2014-11-19 | 三菱重工業株式会社 | Method of supplying liquefied fuel gas to ship, fuel supply device, main engine for propulsion |
DK177623B1 (en) * | 2012-06-29 | 2013-12-16 | Man Diesel & Turbo Deutschland | An internal combustion engine with variable fuel gas injection pressure and duration |
-
2014
- 2014-08-08 JP JP2014162856A patent/JP6401544B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016037935A (en) | 2016-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6401544B2 (en) | Gas supply system and ship equipped with the same | |
JP6600247B2 (en) | Ship | |
US11441736B2 (en) | Multi-vessel fluid storage and delivery system | |
JP6600248B2 (en) | Ship | |
JP6982439B2 (en) | Ship | |
JP6389404B2 (en) | Gas supply system and ship equipped with the same | |
WO2019008923A1 (en) | Ship | |
JP3969454B1 (en) | Diesel engine diesel engine | |
WO2016031211A1 (en) | Ship | |
WO2017078155A1 (en) | Ship | |
JP6457760B2 (en) | Ship | |
CN111065576B (en) | Ship and liquefied petroleum gas temperature/pressure management method | |
JP6102152B2 (en) | Liquefied gas fuel supply system and liquefied gas fuel supply method | |
JP4818962B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
JP6959806B2 (en) | Ship | |
KR200492594Y1 (en) | Fuel Supply System of Engine | |
WO2019049789A1 (en) | Ship | |
JP6354611B2 (en) | Fuel supply system and control device | |
JP2018048608A (en) | Vessel | |
JP6423652B2 (en) | Ship | |
WO2017077719A1 (en) | Ship | |
JP2016124386A (en) | Liquefied gas carrying vessel |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170616 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180322 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180410 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180528 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180814 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6401544 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |