JPH02109792A

JPH02109792A - 液化ガス運搬船

Info

Publication number: JPH02109792A
Application number: JP26273388A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Mori; 正彦森
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1988-10-20
Filing date: 1988-10-20
Publication date: 1990-04-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は液化ガス運搬船に関するもので、特に、荷液タ
ンクから発生するボイル・オフ・ガスを電力に変換して
その電力を利用できるようにした液化ガス運搬船に関す
るものである。

［従来の技術］液化ガス運搬船には、現在、冷凍式液化ガス運搬船、加
圧式液化ガス運搬船、半冷凍半加圧式液化ガス運搬船の
種類がある。

冷凍式液化ガス運搬船は、ガスを沸騰点以下に冷却して
液化させ、液化ガスを船内の荷液タンクに貯蔵して運搬
するものである。

加圧式液化ガス運搬船は、ガスを沸騰圧以上に加圧して
液化させ、液化ガスを船内の荷液タンクに貯蔵して運搬
するものでおる。

又、半冷凍半加圧式液化ガス運搬船は、上記冷凍式と加
圧式の組み合わせによってガスを液化させ、液化ガスを
船内の荷液タンクに貯蔵して運搬するものである。

上記３種類のうち、冷凍式の液化ガス運搬船の場合を例
にとって示すと、第７図に一例の概略を示す如く、船内
に複数の荷液タンク１を設置すると共に、機関室２には
、主機関３を設置して、推進軸４を介しプロペラ５を回
転させるようにすると共に、発電機６と該発電機６の駆
動用原動機７、給配電装置８等を設置し、発電機６から
給配電装置８を介して破線で示す如く居住区９ならびに
補機又は雑用機械３７へ供給するようにし、又、荷液タ
ンク１の頂部にボイル・オフ・ガス管１０を接続し、外
部からタンク１内への熱浸入あるいはタンク１内の圧力
の変化によりタンク１内の荷液が蒸発してボイル・オフ
・ガスになったときに、このボイル・オフ中ガスを取り
出せるようにしである。１１は煙突、１２は舵である。

しかし、上記タンク１内荷液が蒸発して生ずるボイル・
オフ・ガスの母は、荷液全量の比率で１日当り０．１〜
０．５％であり、これをそのまま大気中に放散してしま
うと荷液の損量となることから、現在、たとえば、ＬＰ
Ｇ船、ＬＰＧ／ＮＨ３船、エチレン船等においては、そ
の船内に、図示してないが、再液化装置（冷凍機、圧縮
機、あるいは両者を組み合わせたもの）を設置し、ボイ
ル・オフ・ガスを再液化してタンク１に戻すようにした
り、あるいは、沸騰点が低く船内での再液化が困難な場
合（ＬＮＧ船等の場合）には、ボイル・オフ・ガスを主
機関３に導いて混焼に利用するようにしである。

［発明が解決しようとする課題］ところが、上記した船内に再液化装置を設置して、該再
液化装置によってボイル・オフ・ガスを再液化し荷液タ
ンクに戻す場合には、再液化装置及び荷液戻し管装置が
複雑であると共に、システムが複雑なため制御機構が厄
介であり、又、再液化に際して船内電力が必要でおり、
且つ船内電力であるため給電効率はさほど良くない、等
の問題がある。

又、ボイル・オフ・ガスを再液化できない場合に主機関
へ導いてＣ重油と混焼させるようにするもので・は、主
機関としてタービン主機とディーゼル主機の２種類があ
るが、タービン主機の場合はボイラにてＣ重油との混焼
を行わせるので、エネルギー変換効率が極めて悪い。一
方、ディーゼル主機の場合は、Ｃ重油との混焼方式に技
術的課題と研究要素が多いため現在では実績がない。

又、上記両方式ともにガスを機関室内に導入するもので
あるため、厳重な危険防止策を講じることが必要である
。

そこで、本発明は、ボイル・オフ・ガスを再液化させた
り、主機関で混焼させたりすることなく、これを電力に
変換して、その電力を液化ガス運搬船の推進用、船内用
として利用できるようにしようとするものである。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するために、複数の荷液タン
クを塔載して該荷液タンクに液化ガスを貯蔵して運搬す
るようにしである液化ガス運搬船において、荷液タンク
から発生するボイル・オフ・ガスを導入して燃料電池の
アノードに燃料ガスとして供給させるようにすると共に
燃料電池のカンードに酸化ガスとして空気を供給させる
ことにより反応させて発電を行わせるようにした燃料電
池利用の発電装置を設置し、且つ該発電装置にボイル・
オフ・ガス管を接続すると共に、該発電装置を機関室内
の給配電装置に接続し、ボイル−オフ・ガスを電力に変
換し、電力として利用できるようにする。

［作　　用］荷液タンクから発生したボイル・オフ・ガスを燃料ガス
に改質して燃料電池のアノードに供給させることにより
燃料電池のアノードとカンードとの間で発電が行われる
ので、発電装置で得られた電力を給配電装置に供給して
おけば、その電力の全部又は一部をその船の推進動力に
利用したり、船内電力として利用することができる。

［実　施　例］以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例として、ｊｑられた電力を船
の推進動力と船内電力としてすべて利用するようにした
場合を示す。すなわち、第７図に示す従来の液化ガス運
搬船と同様に、複数個の荷液タンク１を搭載し且つ各荷
液タンク１から発生するボイル・オフ・ガスを取り出す
ボイル・オフ・ガス管１０を各荷液タンク１の頂部に接
続しである液化ガス運搬船において、燃料電池利用の発
電装置１３を設置し、該発電装置１３で得られた電力を
給配電装置８から受けてプロペラ５を回転させるように
する推進用電動機１４を、従来の主機関３に代えて機関
室２内に設置し、上記発電装置１３とボイル・オフ・ガ
ス管１０とを接続し、且つ発電装置１３と給配電装置８
とを接続する。

上記燃料電池利用の発電装置１３としては、たとえば、
第２図に示す如きシステムのものを用いる。すなわち、
第２図に示す発電システム例において、タイル１６をカ
ソード１７とアノード１８で挟み、カソード１７側に酸
化ガスを供給すると共にアノード１８側に燃料ガスを供
給することによりカソード１７とアノード１８との間で
発電が行われるようにしである燃料電池１５を構成し、
該燃料電池１５のアノード１８に供給するためのガスを
ライン１９により改質器２０に導入し、ここで改質して
アノード１８にライン２１により供給するようにし、上
記改質器２０の入口側のライン１９の途中には脱硫器２
２、ガス予熱器２３．２４を配置し、アノード１８から
排出されたガスは、上記ガス予熱器２４．２３の順に通
過する間に上記改質器２０へ導かれるガスと熱交換した
後、改質器２０の燃焼室に導入されるようにし、又、燃
料電池１５のカソード１７に供給する酸化ガスとして空
気へを圧縮機２５で圧縮した後、空気予熱器２６、ター
ビン２７、空気予熱器２８を経てライン２９によりカソ
ード１７に供給すると共に、一部を分岐ライン３０によ
り改質器２０の燃焼室内に供給するようにし、上記カソ
ード１７から排出されたガスは、分岐されて一方は空気
予熱器２６を通って排出され、他方は空気予熱器２８、
過熱器３１を通して排出されるようにしてあり、水Ｈ２
０は蒸発器３２で蒸気になり過熱器３１で過熱されて前
記ライン１９に供給し、該ライン１９のガスとともに改
質器２０に入るようにし、改質器２０の燃焼室出口から
排出された炭酸ガスを含むガスは、ライン２９を流れる
ガスとともにカソード１７に供給されるようにしてあり
、カソード１７とアノード１８に異なるガスが供給され
ることにより該カソード１７とアノード１８との間で発
生する電位差により発電が行われ、電力を燃料電池１５
より取り出すようにしである。

３３は圧縮機である。

荷液タンク１から発生したボイル・オフ・ガスは、各荷
液タンク１の頂部よりボイル・オフ・ガス管１０に入っ
て燃料電池利用の発電装置１３のライン１９に導かれ、
圧縮機３３で圧縮されて改質器２０へ供給されることに
なる。改質器２０に供給されたボイル・オフ・ガスは、
ここでアノード１８に供給される燃料ガスに改質され、
燃料ガスがアノード１８に供給され、又、カソードに酸
化ガスが供給されて燃料電池１５が運転されると、発電
が行われ、発電装＠１３から電力として取り出されて、
機関室２内の給配電装置８に給電される。

本実施例では、給配電装置８に給電されると、その電力
を推進用電動＠１４と居住区９に供給して、電力の全部
を推進動力及び船内電力として利用させるようにする。

これにより従来必要とされていた主機３、発電機６とそ
の発電機駆動用原動機７　（第７図参照）を省略できて
、機関室２内をすっきりさせることができ且つコンパク
トにすることができ、更に、主機３を省略できることか
ら煙突１１も不要にできる。

次に、第３図は本発明の第２の実施例を示すもので、第
７図に示す従来方式における主機３に代えて推進用電動
機１４を設置し、燃料電池利用の発電装置１３からの電
力を給配電装置８を介して推進用電動機１４に供給する
ようにして、電力の全部を推進動力に利用するようにし
たものである。

この第２・の実施例では、船内電力は従来と同様により
発電機６からの電力によりまかなうが、推進動力は、ボ
イル・オフ・ガスを電力に変換してその電力の全部を利
用するので、第７図に示す従来方式における主機３を不
要にできて機関室２をコンパクトにすることができると
共に、主機３の排ガスのための煙突１１も不要にできる
。

第４図は本発明の第３の実施例を示すもので、第７図に
示す従来方式において、燃料電池利用の発電装置１３と
、推進軸４を駆動するための軸駆動用電動機３４を設置
し、推進軸４に取り付けたギヤ３５に、軸駆動用電動ｇ
１４３４の出力軸に設けたギヤ３６を噛合させ、発電装
置１３でボイル・オフ・ガスが電力に変換されると、そ
の電力の一部を軸駆動用電動機３４に供給して推進動力
の一部に利用するようにしたものである。

この第３の実施例によれば、軸駆動用電動機３４により
推進軸４に回転動力を伝えることができるので、第７図
に示す従来方式における主機３を小馬力のものにするこ
とができて、機関室２をそれだけ小さくすることができ
る。

第５図は本発明の第４の実施例を示すもので、第７図に
示す従来方式において、補機又は雑用機械３７を適宜設
置し、燃料電池利用の発電装置１３でボイル・オフ・ガ
スを電力に変換して、その電力の全部を上記補機又は雑
用機械３７のほか船内照明、航海用機器等に供する船内
電力として利用するようにしたものである。

この第４の実施例によれば、従来方式における発電機６
とその駆動用原動機７を不要にすることができる。

更に、第６図は本発明の第５の実施例を示すもので、第
７図に示す従来方式において、燃料電池利用の発電装置
１３を設置して、ボイル・オフ・ガスを該発電装置１３
で電力に変換し、その電力の一部を船内電力として利用
するようにしたものである。

この第５の実施例によれば、従来の発電機６を小音量の
ものにすることができる。

次に、本発明の液化ガス運搬船として、１２５、０００
ｍ３型冷凍式ＬＮＧ船を例にとり、上記した各実施例の
適用状況について示すと、次のとおりである。

上記１２５，０００ｍ３型冷凍式ＬＮＧ船について試算
すると、ＬＮＧ荷液タンク全容ｔｉ：　　１２５，０００ｍ３荷
液全重量（比重＝約０．４２５として）　：５３，０Ｏ
Ｏｔボイル・オフ率　二０．１％／１日ボイル・オフ量　：５３ｔ／１日ボイル・オフ・ガス発熱量（１５°Ｃ）　：　１３，２５０Ｋｃａｌ／Ｋｇ
（高位）燃料電池出力　：約１８，０ＯＯＫＷ　（約２
４，５００ＰＳ）（但し、燃料電池用補機駆動動力弁を差引いた正味の発電比力を示す）最大出力１８，０００囮（２４，５００ＰＳ　）とした
ときの１２５，０００ｍ３型冷凍式ＬＮＧ船の満載航海速カニ約１７．５ノットであ
る。

したがって、満載航海速力が１７．５ノツトの場合は、
第３図に示した第２の実施例の如きボイル・オフ・ガス
からの変換電力をすべて推進動力として利用する例を適
用することが可能である。

又、＠載航海速力が１７．５ノツトも要らない場合は、
船主要求速力次第では第１図に示した第１の実施例の如
き電力の全部を推進動力と船内電力に利用する例の適用
が可能である。

上記満載航海速力が１７．５ノツトを超える場合は、第
４図に示す第３の実施例の適用が可能である。

又、ＬＮＧ船が小型となり、１日当りのボイル・オフ量
が少量となった場合には、第５図に示した第４の実施例
、あるいは第６図に示した第５の実施例の適用が可能で
ある。

なお、上述した各実施例における燃料電池利用の発電装
置１３としては、第２図に示す構成以外のシステムのも
のとしてもよく、又、各実施例における荷液タンク１は
冷凍式液化ガス運搬船の一例をとって角形タンク４個を
例示したが、球形タンク、あるいは加圧式及び半冷凍半
和圧式となった場合の高圧シリンダ形タンクについても
同様に適用できること、更に、燃料電池で発電された電
源は通常直流でおるが、必要に応じて直流−交流変換の
インバータを設ける等により交流電源とし１ｑること、
等は勿論である。

［発明の効果］以上述べた如く、本発明の液化ガス運搬船によれば、荷
液タンクから発生するボイル・オフ・ガスを燃料電池利
用の発電装置で電力に変換し、この変換された電力を、
推進動力の全部あるいは一部に利用するか、あるいは船
内用電力の全部あるいは一部に利用するようにしである
ので、推進動力として利用する場合は従来船の主機を省
略もしくは小馬力のものにでき、又、船内用電力として
利用する場合は従来船の発電機を省略もしくは小音量の
ものにすることができる、等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すもので、荷液タン
クや機関室内の機器の設置例を示す概略側面図、第２図
は燃料電池利用の発電装置の一例を示す系統図、第３図
は本発明の第２の実施例を示す概略側面図、第４図は本
発明の第３の実施例を示す概略側面図、第５図は本発明
の第４の実施例を示す概略側面図、第６図は本発明の第
５の実施例を示す概略側面図、第７図は従来の液化ガス
運搬船の一例を示す概略側面図である。１・・・荷液タンク、２・・・機関室、８・・・給配電
装置、１０・・・ボイル・オフ・ガス管、１３・・・燃
料電池利用の発電装置、１４・・・推進用電動機、１５
・・・燃料電池、１７・・・カソード、１８・・・アノ
ード、２０・・・改質器、３４・・・軸駆動用電動機。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数の荷液タンクを搭載して該荷液タンクに液化
ガスを貯蔵して運搬する液化ガス運搬船において、上記
荷液タンクから発生するボイル・オフ・ガスを外部に取
り出すボイル・オフ・ガス管と、燃料電池のアノード側
に燃料ガスを供給すると共にカソード側に酸化ガスを供
給することにより発電を行わせるようにした燃料電池利
用の発電装置とを接続して備え、且つ上記発電装置を機
関室の給配電装置に接続してなり、上記ボイル・オフ・
ガスを発電装置で電力に変換して利用するようにしたこ
とを特徴とする液化ガス運搬船。