JP6638146B2 - 燃料供給システム及び燃料供給方法 - Google Patents
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Description
推進用の内燃機関へのボイルオフガスの供給のために、輸送船に専用のコンプレッサを設置する他、また、ボイルオフガスの再液化のために、あるいは、発電や熱利用や焼却のために専用の装置を設置する場合もある。
また、統一された形式のガスコンプレッサを複数台並列に設置した燃料供給システムも提案されている(非特許文献1)。この燃料供給システムは、船舶に搭載される。
また、加圧した過剰なボイルオフガスを再液化し、また、発電・熱利用及び焼却処分する対策も考えられるが、船舶に専用装置を設置しなければならす、設置スペースに問題が生じ、また設備費用が増大する。
前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された複数の第1燃料供給ユニットと、
前記連続最大負荷100%における前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量との差分を少なくとも補充することができるような最大燃料供給量を特性として有し、前記第1燃料供給ユニットに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された第2燃料供給ユニットと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量以下であるとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは駆動しないように、前記第1燃料供給ユニット及び第2燃料供給ユニットを制御し、前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量より多いとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、前記最大燃料供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは、前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するように、前記第1燃料供給ユニット及び前記第2燃料供給ユニットを制御する制御装置と、
を備える。
前記高圧加圧装置は、前記第1燃料供給ユニット及び前記第2燃料供給ユニットを含む、ことが好ましい。
前記低圧加圧装置と前記高圧加圧装置の間に設けられ、前記低圧加圧装置で前記第1圧力に加圧された燃料を一時貯留する低圧ヘッダと、
前記吸引ヘッダと前記低圧ヘッダの間を接続する第1配管と、
前記第1配管に設けられ、前記低圧ヘッダと前記吸引ヘッダの間の燃料の流れを制御する第1流量調整バルブと、を備える、ことが好ましい。
前記低圧加圧装置が受ける燃料の最大量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、お互いに並列に配置された複数の第3燃料供給ユニットと、
前記貯留タンク内の圧力に応じて前記吸引ヘッダから燃料を吸引し加圧して前記低圧ヘッダに吐出する、前記第3燃料供給ユニットと並列に配置された第4燃料供給ユニットと、を備え、
前記制御装置は、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲内にあるとき、前記第3燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ量の燃料を前記低圧ヘッダに吐出し、前記第4燃料供給ユニットは駆動しないように、前記第3燃料供給ユニット及び前記第4燃料供給ユニットを制御し、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲外にあるとき、前記第3燃料供給ユニットのそれぞれは、前記第3燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の燃料を前記低圧ヘッダに吐出し、前記第4燃料供給ユニットは、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲内になるように前記吸引ヘッダから燃料を吸引し加圧して前記低圧ヘッダに吐出するように、前記第3燃料供給ユニット及び前記第4燃料供給ユニットを制御する、ことが好ましい。
前記第2配管を介して前記低圧ヘッダと接続された燃料消費・回収ユニットと、
前記第2配管に設けられ、前記燃料消費・回収ユニットへの燃料の供給量を調整する第2流量調整バルブと、を備える、ことが好ましい。
前記高圧ヘッダと前記低圧ヘッダの間を接続する第3配管と、
前記第3配管に設けられ、前記高圧ヘッダと前記低圧ヘッダの間の燃料の流れを制御する第3流量調整バルブと、を備える、ことが好ましい。
前記第1燃料供給ユニットは、前記燃料ガスを加圧する往復式のコンプレッサであって、前記コンプレッサのうち、少なくとも2つ以上は、前記コンプレッサからの燃料ガスの吐出量を調整する容量調整装置を備える、ことが好ましい。
最大燃料供給量がお互いに同じであり、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成されたN個(Nは3以上の自然数)の燃料供給ユニットと、
前記燃料供給ユニットの駆動の制御を行う制御装置と、を備える。
前記最大燃料供給量は、前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を(N−1)で割った量であり、
前記制御装置は、前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量以下であるとき、(N−1)個の燃料供給ユニットAがお互いに同じ燃料供給量の燃料を供給し、1個の燃料供給ユニットBを駆動しないように、前記N個の燃料供給ユニットを制御し、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、前記(N−1)個の燃料供給ユニットAのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記1個の燃料供給ユニットBは、前記内燃機関の燃料要求量と前記燃料供給ユニットAの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するように、前記燃料供給ユニットを制御する。
前記制御装置は、前記1個の燃料供給ユニットBを時間をあけて複数回選択する時、前記N個の燃料供給ユニットの中から順番に選択した1つの燃料供給ユニットを、前記1個の燃料供給ユニットBとして定める、ことが好ましい。
当該燃料供給方法で用いる前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムは、
前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された複数の第1燃料供給ユニットと、
前記連続最大負荷100%における前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量との差分を少なくとも補充することができるような最大燃料供給量を特性として有し、前記第1燃料供給ユニットに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された第2燃料供給ユニットと、を備える。
前記燃料供給方法は、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量以下であるとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ燃料供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは駆動しないステップと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量より多いとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは、前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するステップ、とを備える。
当該燃料供給方法で用いる前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムは、
最大燃料供給量が互いに同じであり、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成されたN個(Nは3以上の自然数)の燃料供給ユニットと、
前記燃料供給ユニットの駆動の制御を行う制御装置と、を備え、
前記最大燃料供給量は、前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を(N−1)で割った量である。
前記燃料供給方法は、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量以下であるとき、(N−1)個の燃料供給ユニットAがお互いに同じ燃料供給量の燃料を供給し、1個の燃料供給ユニットBは駆動しないステップと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、前記(N−1)個の燃料供給ユニットAのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記1個の燃料供給ユニットBは、前記内燃機関の燃料要求量と前記所定の負荷率における燃料要求量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するステップと、を備える。
前記1個の燃料供給ユニットBを時間をあけて複数回選択する時、前記N個の燃料供給ユニットの中から順番に選択した1つの燃料供給ユニットを、前記1個の燃料供給ユニットBとして定める、こが好ましい。
前記内燃機関の燃料要求量が、前記燃料供給システムが供給できる燃料供給量の合計量より多いとき、前記燃料供給システムが供給する燃料の不足分を、別の燃料供給システムが異なる燃料で補充するステップ、を備える、ことが好ましい。
図1は、本実施形態の燃料供給システムの概略の構成の例を説明する図である。
2つの燃料供給ユニットAのそれぞれは、内燃機関11の連続最大負荷100%(負荷率100%)に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率、例えば負荷率75%における内燃機関11の燃料要求量を均等に2つに分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有する。ここで、最大連続負荷とは、内燃機関11の定格出力の状態をいい、内燃機関11が連続して最大出力を維持する状態をいう。したがって負荷率70〜80%は、定格出力の70〜80%の出力状態をいう。
各燃料供給ユニットAの最大燃料供給量を、負荷率70〜80%の範囲内の負荷率における内燃機関11の燃料要求量を均等に分けた量とするのは、船舶の推進用エンジンとして内燃機関11を用いた場合、負荷率70〜80%において、内燃機関11は最大頻度で使用されるためである。例えば、船舶が外洋を航行する場合、内燃機関11は、負荷率70〜80%で駆動される。したがって、2つの燃料供給ユニットAの燃料供給量の合計量が、内燃機関11が高頻度で要求する燃料要求量に対応することになる。図1では、負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における内燃機関11の燃料要求量をMとし、2つの燃料供給ユニットAのそれぞれが燃料供給量M/2を供給していることを示している。燃料供給ユニットBは駆動せず、燃料供給ユニットBからの燃料の供給はない。内燃機関11の燃料要求量がM以下である場合、この燃料要求量を2等分した量の燃料を、2つの燃料供給ユニットAが供給するように制御装置16が制御する。燃料供給ユニットBは駆動しないように制御装置16は制御する。したがって、この場合も、燃料供給ユニットBからの燃料の供給はない。
ここで、燃料供給ユニットBは、連続最大負荷100%における内燃機関11の燃料要求量と2つの燃料供給ユニットAの最大燃料供給量の合計量との差分を少なくとも補充することができるような最大燃料供給量を特性として有するものであることが好ましい。
このような燃料の供給形態を実現するには、一実施形態では、内燃機関11は、二元燃料内燃機関(少なくとも2種類の異なる燃料で駆動可能な内燃機関)であることが好ましい。例えば、燃料供給ユニットA,Bは、メタンやエタン等のガスを燃料ガスとして供給し、他の燃料供給システム20は、重油等のオイルを燃料として供給してもよい。
図2に示す燃料供給ユニットA,Bの燃料の供給形態では、内燃機関11の燃料要求量が、2つの燃料供給ユニットAの最大燃料供給量の合計量(内燃機関11の上記所定負荷率における燃料要求量)より多いとき、燃料供給ユニットAのそれぞれは、最大燃料供給量を内燃機関11に供給し、燃料供給ユニットBは、内燃機関11の燃料要求量と2つの燃料供給ユニットAの最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を内燃機関11に供給するように、燃料供給ユニットA,Bを制御するように構成される。
さらに、図3に示す燃料供給ユニットA,Bの燃料の供給形態では、内燃機関11の燃料要求量が、2つの燃料供給ユニットA及び1つの燃料供給ユニットBが供給できる燃料供給量の合計量より多いとき、燃料の不足分を、別の燃料供給システム20が異なる燃料で補充することができるように、別の燃料供給システム20を制御するように構成される。したがって、燃料供給ユニットBは、燃料供給ユニットAに対する補充・予備ユニットとして機能する。
すなわち、燃料供給ユニットA,Bは、最大燃料供給量がお互いに同じであり、互いに並列に配置されたN個の燃料供給ユニットである。なお、Nは3以上の自然数である。
このとき、上記最大燃料供給量は、内燃機関11の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における内燃機関11の燃料要求量を(N−1)で割った量である。
制御装置16は、内燃機関11の燃料要求量が、上記所定の負荷率における燃料要求量以下であるとき、図1に示すように、1個の燃料供給ユニットBを駆動せず、(N−1)個の燃料供給ユニットAがお互いに同じ燃料供給量の燃料を供給するように、N個の燃料供給ユニットを制御する。
制御装置16は、内燃機関11の燃料要求量が、上記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、図2に示すように、(N−1)個の燃料供給ユニットAのそれぞれは、最大燃料供給量を内燃機関11に供給し、1個の燃料供給ユニットBは、内燃機関11の燃料要求量と上記所定の負荷率における燃料要求量の差分の量の燃料を内燃機関11に供給するように、燃料供給ユニットA,Bを制御する。
高圧加圧装置105A〜105Cは、第1圧力の燃料ガスを第2圧力(>第1圧力)に加圧する。高圧加圧装置105A〜105Cは、例えば、往復式のコンプレッサである。
高圧加圧装置105A〜105Cのそれぞれは、図1に示す燃料供給ユニットA及び第2燃料供給ユニットBに対応し、燃料供給ユニットA及び第2燃料供給ユニットBとして機能する。したがって、制御装置150は、制御装置16が燃料供給ユニットA,Bに対して行う制御と同様の制御を行うので、高圧加圧装置105A〜105Cの説明は省略する。
低圧加圧装置103A〜103Dの残りの1つの低圧加圧装置は、貯留タンク101内の圧力に応じて吸引ヘッダ102(図4参照)から燃料ガスを吸引し加圧して低圧ヘッダ104(図4参照)に吐出する。この1つの低圧加圧装置(第4燃料供給ユニット)を以降、低圧加圧装置Bという。低圧加圧装置103A〜103Dは、互いに並列に配置されている。なお、一実施形態によれば、低圧加圧装置103A〜103Dの最大燃料供給量は、互いに同じであることが好ましい。
貯留タンク101内の燃料ガス(ボイルオフガス)の圧力が予め定めた範囲内にあるとき、低圧加圧装置Aのそれぞれは、互いに同じ供給量の燃料を低圧ヘッダ104に吐出し、低圧加圧装置Bは駆動しないように、制御装置150は低圧加圧装置A,Bを制御するように構成されている。また、貯留タンク101内の燃料ガスの圧力が予め定めた範囲外にあるとき、低圧加圧装置Aのそれぞれは、低圧加圧装置Aの最大燃料供給量の燃料を低圧ヘッダ104に吐出し、低圧加圧装置Bは、貯留タンク101内の燃料ガスの圧力が予め定めた範囲内になるように吸引ヘッダ102から燃料ガスを吸引し加圧して低圧ヘッダ104に吐出するように、制御装置150は低圧加圧装置A,Bを制御するように構成されている。したがって、低圧加圧装置Bは、低圧加圧装置Aに対する補充・予備加圧装置として機能する。
低圧ヘッダ104は、低圧加圧装置103A〜103Dと高圧加圧装置105A〜105Cの間に設けられ、低圧加圧装置103A〜103Dで第1圧力に加圧された燃料ガスを一時貯留する。
高圧ヘッダ106は、高圧加圧装置105A〜105Cと推進機関107の間に設けられ、高圧加圧装置105A〜105Cで第2圧力に加圧された燃料を一時貯留する。
流量調整バルブ121の開度の制御により、低圧ヘッダ104から吸引ヘッダ102に流れる燃料ガスの流量を制御することができる。これにより、吸引ヘッダ102の圧力、すなわち、貯留タンク101内の燃料ガスの圧力を制御することができる。
流量調整バルブ122の開度の制御により、高圧ヘッダ106から低圧ヘッダ104に流れる燃料ガスの流量を制御することができる。これにより、高圧ヘッダ106から供給される燃料ガスの圧力を、推進エンジン107の負荷率に応じた燃料ガスの目標圧力に制御することができる。
再液化装置110は、低圧ヘッダ104から延びる配管と接続されている。この配管には、流量調整バルブ124が設けられ、低圧ヘッダ104に設けられた圧力センサ143で計測した計測圧力が低圧ヘッダ104の目標圧力として設定された圧力になるように、制御装置150の制御により、流量調整バルブ124の開度が制御される。この制御により、低圧ヘッダ104の圧力を制御することができる。
したがって、流量調整バルブ121は、貯留タンク101内の燃料ガスの圧力、すなわち、吸引ヘッダ102の圧力に応じて開度が制御されることが好ましい。
したがって、流量調整バルブ123,124は、低圧ヘッダ104内の燃料ガスの圧力に応じて開度が制御されることが好ましい。
したがって、流量調整バルブ122は、高圧ヘッダ106内の燃料の圧力に応じて、制御装置150により開度が制御されることが好ましい。
貯留タンク101から発生する燃料ガスに適切に対応できるように、並列配置した低圧加圧装置103A〜103Dについても、低圧加圧装置103A〜103Dの少なくとも3つは、低圧加圧装置103A〜103Dからの燃料ガスの吐出量を調整する上述した容量調整装置が設けられることが好ましい。
このように、高圧加圧装置105A〜105Cを燃料供給ユニットA,Bとして機能させることができ、低圧加圧装置103A〜103Dを低圧加圧装置A,Bとすることができるので、高圧加圧装置及び低圧加圧装置の1つを補充・予備ユニットあるいは補充・予備加圧装置として機能させることができる。したがって、上述した燃料供給ユニットA,Bを含む燃料供給システム10と同様に、高圧加圧装置105A〜105C及び低圧加圧装置103A〜103Dの装置サイズを小さくすることができる。したがって、推進機関107に燃料を供給する高圧加圧装置105A〜105C及び低圧加圧装置103A〜103Dの供給能力が過大とならず、経済的で設備費用を抑えた燃料供給システム100を提供することができる。
貯留タンク101の容量が20万m3で毎時4トンのボイルオフガスが燃料ガスとして発生する。船舶における推進機関107の運用で最も頻繁に利用される推進速度は18ノット(負荷率70%)であり、このときの推進機関107に供給される燃料ガスに設定される圧力は30MPaであり、燃料ガスの燃料要求量が毎時2.1トン(負荷率70%)である。負荷率100%(連続最大負荷)における燃料要求量は、毎時3トンとする。
また、動力装置108及び焼却器109に、1.8MPaの燃料ガスが毎時0.8トン利用され、再液化装置110に、1.8MPaの燃料ガスが毎時1.1トン液化される。
低圧加圧装置103A〜103Dのうち、3個の低圧加圧装置を上述した低圧加圧装置Aとし、残りの1個の低圧加圧装置を上述した低圧加圧装置Bとするので、毎時4トンを3で等分割した値で若干の余裕を考慮した値である毎時1.35トンを低圧加圧装置Aの最大燃料供給量とする。したがって、3個の低圧加圧装置Aが加圧して低圧ヘッダ104に供給する燃料ガスの最大燃料供給量の合計量は毎時4.05トンである。
低圧加圧装置103A〜103C及び高圧加圧装置105A,105Bのそれぞれが最大燃料供給量の燃料ガスを吐出する場合、流量調整バルブ121,122の燃料ガスの流量は、毎時0.05トン(=毎時4.05トン−毎時4トン)、毎時0.06トン(=毎時2.16トン−毎時2.1トン)と少ないので、低圧加圧装置103A〜103D及び高圧加圧装置105A〜105Cの駆動エネルギーは有効に活用される。
貯留タンク101の圧力が上昇しはじめると、制御装置150は、焼却器109及び再液化装置110の処理量を増大させる指示を行う。さらに、低圧加圧装置Bとして停止していた1個の低圧加圧装置Bの駆動を開始するように指示し、低圧加圧装置103A〜103Dによる吸引ヘッダ102からの燃料ガスの吸引量を増加させる。これによって低圧ヘッダ104の圧力が上昇し始める。このとき、制御装置150は、短期的には流量調整バルブ123を開き、焼却器109に流れる燃料ガスを増大させる。さらに、低圧ヘッダ104の圧力が増大すると、応答の遅い再液化装置110が立ち上がり、このとき、流量調整バルブ124が開くように制御される。
一方、船体の動揺や気象が回復して、ボイルオフガスの発生が減少した場合、低圧加圧装置Bの駆動は停止される。これに伴って、流量調整バルブ123,124の開度も、制御装置150の指示により調整される。
内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量が、燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する高圧加圧装置の最大燃料供給量の合計量以下であるとき、燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する高圧加圧装置のそれぞれは、互いに同じ供給量の燃料を内燃機関11あるいは推進機関107に供給する。燃料供給ユニットBあるいは燃料供給ユニットBとして機能する高圧加圧装置は駆動しない。
内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量が、燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する高圧加圧装置の最大燃料供給量の合計量より多いとき、燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する高圧加圧装置のそれぞれは、最大燃料供給量を内燃機関11あるいは推進機関107に供給し、燃料供給ユニットBあるいは燃料供給ユニットBとして機能する残りの高圧加圧装置は、内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量と、燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する高圧加圧装置の最大燃料供給量の合計量との差分の量の燃料を内燃機関11あるいは推進機関107に供給する。
燃料供給システム10,100は、N個(Nは3以上の自然数)の燃料供給ユニットA,B、あるいはN個の高圧加圧装置を有する。
N個の燃料供給ユニットA,B、あるいはN個の高圧加圧装置のそれぞれの最大燃料供給量は、内燃機関11あるいは推進機関107の負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量を(N−1)で割った量である。
一方、内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量が、上記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、(N−1)個の燃料供給ユニットAあるいは燃料供給ユニットAとして機能する(N−1)個の高圧加圧装置のそれぞれは、最大燃料供給量の燃料を内燃機関11あるいは推進機関107に供給し、1個の燃料供給ユニットBあるいは燃料供給ユニットBとして機能する1個の高圧加圧装置は、内燃機関11あるいは推進機関107の燃料要求量と上記所定の負荷率における燃料要求量の差分の量の燃料を内燃機関11あるいは推進機関107に供給する。
11 内燃機関
16 制御装置
20 その他の燃料供給システム
101 貯留タンク
102 吸引ヘッダ
103A〜103D 低圧加圧装置
104 低圧ヘッダ
105A〜105C 高圧加圧装置
106 高圧ヘッダ
107 推進機関
108 動力装置
109 焼却器
110 再液化装置
111 プロペラ
112 発電機
121,122,123,124,127 流量調整バルブ
125 制御バルブ
126 圧力制御バルブ
141,142,143,146 圧力センサ
145,147 回転計
150 制御装置
156 ECU
Claims (16)
- 内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムであって、
前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された複数の第1燃料供給ユニットと、
前記連続最大負荷100%における前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量との差分を少なくとも補充することができるような最大燃料供給量を特性として有し、前記第1燃料供給ユニットに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された第2燃料供給ユニットと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量以下であるとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは駆動しないように、前記第1燃料供給ユニット及び第2燃料供給ユニットを制御し、前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量より多いとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、前記最大燃料供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは、前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するように、前記第1燃料供給ユニット及び前記第2燃料供給ユニットを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料供給システム。 - 前記燃料供給システムは、燃料を貯蔵する貯留タンクと、前記貯留タンク内の燃料を吸引して第1圧力に加圧する低圧加圧装置と、前記第1圧力の燃料を第2圧力に加圧する高圧加圧装置と、を備え、
前記高圧加圧装置は、前記第1燃料供給ユニット及び前記第2燃料供給ユニットを含む、請求項1に記載の燃料供給システム。 - 前記貯留タンクと前記低圧加圧装置の間に設けられ、前記貯留タンクから取り出された燃料を一時貯留し、貯留した燃料が前記低圧加圧装置に吸引される吸引ヘッダと、
前記低圧加圧装置と前記高圧加圧装置の間に設けられ、前記低圧加圧装置で前記第1圧力に加圧された燃料を一時貯留する低圧ヘッダと、
前記吸引ヘッダと前記低圧ヘッダの間を接続する第1配管と、
前記第1配管に設けられ、前記低圧ヘッダと前記吸引ヘッダの間の燃料の流れを制御する第1流量調整バルブと、を備える、請求項2に記載の燃料供給システム。 - 前記第1流量調整バルブは、前記貯留タンク内の圧力に応じて開度を調整する、請求項3に記載の燃料供給システム。
- 前記低圧加圧装置は、
前記低圧加圧装置が受ける燃料の最大量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、お互いに並列に配置された複数の第3燃料供給ユニットと、
前記貯留タンク内の圧力に応じて前記吸引ヘッダから燃料を吸引し加圧して前記低圧ヘッダに吐出する、前記第3燃料供給ユニットと並列に配置された第4燃料供給ユニットと、を備え、
前記制御装置は、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲内にあるとき、前記第3燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ量の燃料を前記低圧ヘッダに吐出し、前記第4燃料供給ユニットは駆動しないように、前記第3燃料供給ユニット及び前記第4燃料供給ユニットを制御し、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲外にあるとき、前記第3燃料供給ユニットのそれぞれは、前記第3燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の燃料を前記低圧ヘッダに吐出し、前記第4燃料供給ユニットは、前記貯留タンク内の圧力が予め定めた範囲内になるように前記吸引ヘッダから燃料を吸引し加圧して前記低圧ヘッダに吐出するように、前記第3燃料供給ユニット及び前記第4燃料供給ユニットを制御する、請求項4に記載の燃料供給システム。 - 前記低圧ヘッダから延びる第2配管と、
前記第2配管を介して前記低圧ヘッダと接続された燃料消費・回収ユニットと、
前記第2配管に設けられ、前記燃料消費・回収ユニットへの燃料の供給量を調整する第2流量調整バルブと、を備える、請求項3〜5のいずれか1項に記載の燃料供給システム。 - 前記第2流量調整バルブは、前記低圧ヘッダ内の燃料の圧力に応じて開度を調整する、請求項6に記載の燃料供給システム。
- 前記高圧加圧装置と前記内燃機関の間に設けられ、前記高圧加圧装置で前記第2圧力に加圧された燃料を一時貯留する高圧ヘッダと、
前記高圧ヘッダと前記低圧ヘッダの間を接続する第3配管と、
前記第3配管に設けられ、前記高圧ヘッダと前記低圧ヘッダの間の燃料の流れを制御する第3流量調整バルブと、を備える、請求項3〜7のいずれか1項に記載の燃料供給システム。 - 前記第3流量調整バルブは、前記高圧ヘッダ内の燃料の圧力に応じて開度を調整する、請求項8に記載の燃料供給システム。
- 前記燃料は、燃料ガスであり、
前記第1燃料供給ユニットは、前記燃料ガスを加圧する往復式のコンプレッサであって、前記コンプレッサのうち、少なくとも2つ以上は、前記コンプレッサからの燃料ガスの吐出量を調整する容量調整装置を備える、請求項1〜9のいずれか1項に記載の燃料供給システム。 - 内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムであって、
最大燃料供給量がお互いに同じであり、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成されたN個(Nは3以上の自然数)の燃料供給ユニットと、
前記燃料供給ユニットの駆動の制御を行う制御装置と、を備え、
前記最大燃料供給量は、前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を(N−1)で割った量であり、
前記制御装置は、前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量以下であるとき、(N−1)個の燃料供給ユニットAがお互いに同じ燃料供給量の燃料を供給し、1個の燃料供給ユニットBを駆動しないように、前記N個の燃料供給ユニットを制御し、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、前記(N−1)個の燃料供給ユニットAのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記1個の燃料供給ユニットBは、前記内燃機関の燃料要求量と前記燃料供給ユニットAの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するように、前記燃料供給ユニットを制御する、ことを特徴とする燃料供給システム。 - 前記1個の燃料供給ユニットBは、前記N個の燃料供給ユニットの中から選択されるものであり、
前記前記制御装置は、前記1個の燃料供給ユニットBを時間をあけて複数回選択する時、前記N個の燃料供給ユニットの中から順番に選択した1つの燃料供給ユニットを、前記1個の燃料供給ユニットBとして定める、請求項11に記載の燃料供給システム。 - 内燃機関に燃料を供給する燃料供給方法であって、
前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムは、
前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を均等に分けた量をそれぞれ最大燃料供給量とする特性を有し、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された複数の第1燃料供給ユニットと、
前記連続最大負荷100%における前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量との差分を少なくとも補充することができるような最大燃料供給量を特性として有し、前記第1燃料供給ユニットに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成された第2燃料供給ユニットと、を備え、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量以下であるとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、互いに同じ燃料供給量の燃料を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは駆動しないステップと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量より多いとき、前記第1燃料供給ユニットのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記第2燃料供給ユニットは、前記内燃機関の燃料要求量と前記第1燃料供給ユニットの前記最大燃料供給量の合計量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するステップ、とを備える、ことを特徴とする燃料供給方法。 - 内燃機関に燃料を供給する燃料供給方法であって、
前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給システムは、
最大燃料供給量が互いに同じであり、互いに並列に配置され、燃料を加圧して吐出するように構成されたN個(Nは3以上の自然数)の燃料供給ユニットと、
前記燃料供給ユニットの駆動の制御を行う制御装置と、を備え、
前記最大燃料供給量は、前記内燃機関の連続最大負荷100%に対する負荷率70〜80%の範囲内の所定の負荷率における前記内燃機関の燃料要求量を(N−1)で割った量であり、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量以下であるとき、(N−1)個の燃料供給ユニットAがお互いに同じ燃料供給量の燃料を供給し、1個の燃料供給ユニットBは駆動しないステップと、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記所定の負荷率における燃料要求量より多いとき、前記(N−1)個の燃料供給ユニットAのそれぞれは、前記最大燃料供給量を前記内燃機関に供給し、前記1個の燃料供給ユニットBは、前記内燃機関の燃料要求量と前記所定の負荷率における燃料要求量の差分の量の燃料を前記内燃機関に供給するステップと、を備えることを特徴とする燃料供給方法。 - 前記1個の燃料供給ユニットBは、前記N個の燃料供給ユニットの中から選択されるものであり、
前記1個の燃料供給ユニットBを時間をあけて複数回選択する時、前記N個の燃料供給ユニットの中から順番に選択した1つの燃料供給ユニットを、前記1個の燃料供給ユニットBとして定める、請求項14に記載の燃料供給方法。 - 前記内燃機関は、2種類の異なる燃料で駆動可能な二元燃料内燃機関であり、
前記内燃機関の燃料要求量が、前記燃料供給システムが供給できる燃料供給量の合計量より多いとき、前記燃料供給システムが供給する燃料の不足分を、別の燃料供給システムが異なる燃料で補充するステップ、を備える、請求項13〜15のいずれか1項に記載の燃料供給方法。
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