KR101521065B1

KR101521065B1 - 선박, 연료공급장치, 추진용 주기(主機)로의 액화연료가스의 공급방법

Info

Publication number: KR101521065B1
Application number: KR1020147019982A
Authority: KR
Inventors: 도시노리 이시다; 가즈요시 히라오카; 류타 나카무라
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-14
Publication date: 2015-05-15
Also published as: CN104094060A; JP2013210148A; EP2833063A1; EP2833063B1; WO2013146314A1; JP5627628B2; EP2833063A4; KR20140107504A; CN104094060B

Abstract

이 선박은, 액화연료가스에 의한 항행 모드인 상태로, 정상 항행 상태로부터 항행 속도가 저하되어 저부하 항행 상태가 되었을 때에는, 액화연료가스 전소에 의한 항행 모드로부터 중유나 경유와의 혼소에 의한 항행 모드로 전환함에 앞서, LNG 공급라인(11A)에 있어서의 보일오프가스의 압력을 높여 두고, 전환을 행할 때에는, 공급압력조정밸브(32)를 개방하여 높은 압력의 보일오프가스를 주기(100)에 공급한다.

Description

선박, 연료공급장치, 추진용 주기(主機)로의 액화연료가스의 공급방법{MARINE VESSEL, FUEL-SUPPLYING DEVICE, AND METHOD FOR SUPPLYING LIQUEFIED FUEL GAS TO MAIN ENGINE FOR PROPULSION}

본 발명은, 선박, 연료공급장치, 추진용 주기로의 액화연료가스의 공급방법에 관한 것이다.

선박에 있어서는, 연료로서 중유가 널리 이용되어 왔지만, 환경보전의 관점에서, 연료 연소 후의 배출가스에 포함되는 황성분의 억제가 요구되고 있다. 따라서, 연료를, 중유로부터, 황성분을 포함하지 않는 액화 가스로 전환하는 움직임이 활발화되고 있다.

그런데, 액화천연가스(LNG) 운반선에 있어서는, 적하물로서 적재하고 있는 LNG를, 추진용의 증기터빈주기(이하, 간단히 "주기")의 연료로서 이용하는 것이 행해지고 있다.

그러나, LNG를 연료로 하는 경우, 연료의 공급에 지장이 발생한 경우 등에는, 연료를 중유나 경유로 자동적으로 전환하는 것이 법규에 의하여 정해져 있다.

따라서, 연료로서, LNG뿐만 아니라, 중유나 경유도 이용하여, 다양한 조건에 따라, LNG와 중유나 경유를 적절히 전환되도록 한 구성도 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.).

특허문헌1: 일본 특허공개공보 2006-177618호

그런데, LNG를 주기의 연료로서 공급하고 있는 상태에서는, 선박이 항만 외에서 정상 항행하고 있을 때와 비교하여, 선박이 항만 내에 들어가는 등 하여, 그 항행 속도가 저하된 저부하 항행 상태에서는, LNG의 공급량·공급압력은 낮아진다. 또, 항만 내 등에서 선박이 가감속하여, 추진용의 주기의 부하의 변동이 크면, LNG를 연료로서 이용하고 있는 경우에는, 실화(失火)의 우려가 있다. 따라서, 항만 내에서는, 연료를 LNG와 중유나 경유의 혼소(混燒) 상태로 전환하여 항행을 행하는 것이 행해지고 있다.

연료를 중유나 경유로 전환하려고 한 경우, LNG용의 버너와 중유나 경유용의 버너는 따로 설치되어 있으며, 중유나 경유용의 버너로의 점화는, LNG용의 버너의 연소염에 의하여 행해진다. 이 때에, 상기의 저부하 항행 상태에서는, LNG의 공급공급량·공급압력이 낮기 때문에 연소염이 작아, 점화를 행할 수 없을 가능성이 있다. 따라서, 연료를 중유나 경유로 전환할 때에는, 미리, LNG의 압력을, 압축기에 있어서 예를 들면 10kPaG라는 압력으로 승압하고 있다.

이와 같이 LNG의 압력을 높이는 것은, 주기의 제어장치에 있어서, 주기의 부하 상태 등을 모니터링함으로써 행해지고 있다.

따라서, 예를 들면, 항만 내에 들어갈 때에 항행 속도가 저하되어 저부하 항행 상태로 이행하면, 언제라도 연료를 LNG 전소(專燒)로부터 중유나 경유와의 혼소로 전환할 수 있도록, 주기의 제어장치에서는, 압축기를 작동시켜 LNG를 승압하여, 가스 버너의 화염을 강하게 하고 있다.

그러나 이것으로는, 연료를 실제로 중유나 경유와의 혼소로 전환할 때까지의 동안에, 승압하여 가스 버너의 화염을 강하게 한 만큼의 LNG는 유효하게 사용되는 일 없이, LNG 연료를 불필요하게 소비하고 있는 것이 된다. 연료의 연소에 의하여 발생한 증기도 유효 이용되는 일 없이 불필요하게 배기되고 있다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 불필요한 연료 소비를 억제하여, LNG로부터 중유나 경유와의 혼소로 연료의 전환을 확실히 행할 수 있는 선박, 연료공급장치, 추진용 주기로의 액화연료가스의 공급방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 선박은 이하의 수단을 채용한다.

즉, 본 발명의 제1 양태에 관한 선박은, 액화연료가스와 연료유를 연료로서 선택적으로 이용할 수 있는 추진용 주기와, 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하는 가스공급라인과, 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 연료유공급라인과, 상기 가스공급라인에 있어서의 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 승압수단과, 상기 가스공급라인 내의 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급할 때의 공급압력을 조정하는 공급압력조정밸브와, 상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 추진용 주기의 부하에 따라 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 압력을 높여 두고, 상기 공급압력조정밸브를 개방하여, 소정의 압력으로 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하는 제어장치를 구비한다.

이 제1 양태에 의하면, 가스공급라인에 의하여 추진용 주기에 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터

액화연료가스가 추진용 주기에 공급되기 때문에, 액화연료가스의 불필요한 소비를 억제할 수 있다.

승압수단으로서는 어떠한 구성을 이용해도 되지만, 예를 들면, 공급압력조정밸브의 상류측에 마련되어, 가스공급라인을 흐르는 액화연료가스를 가압하는 압축기와, 압축기와 공급압력조정밸브와의 사이의 분기부로부터, 압축기의 상류에 액화연료가스를 순환시키는 순환라인을 더욱 구비할 수 있다.

이와 같이, 공급압력조정밸브의 상류측에서 액화연료가스를 순환시킴으로써, 액화연료가스를 불필요하게 소비하는 일 없이, 액화연료가스를 가압해 둘 수 있다.

이 때, 순환라인에, 가스공급라인 내의 액화연료가스의 압력을 조정하는 라인 압력조정밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

그런데, 액화연료가스를 상기와 같이 순환시키면, 압축기를 몇 번이나 통과함으로써 액화연료가스의 온도가 상승한다.

따라서, 가스공급라인을 흐르는 액화연료가스를 냉각하는 냉각수단을 더욱 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 냉각수단으로서는, 예를 들면, 가스 상태의 액화연료가스에, 액상태의 액화연료가스를 분사할 수 있다. 물론, 이 이외의 수법을 이용해도 된다.

또, 상기 승압수단은, 상기 공급압력조정밸브의 상류측에 마련되어, 상기 가스공급라인을 흐르는 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 기화기를 구비하는 것이 바람직하다.

승압수단으로서는, 그 외에, 액화연료가스를 격납한 탱크로부터 취출한 당해 액화연료가스를 증발시켜 가스화시켜서, 가스공급라인에 공급할 수도 있다. 구체적으로는, 베이퍼라이저를 이용할 수 있다. 이로써, 압축기를 이용하지 않고 액화연료가스를 가압할 수 있다.

상기 제어장치는, 상기 추진용 주기의 부하가 제1 레벨에 있을 때에는, 상기 승압수단에 있어서의 상기 순환라인 혹은 상기 기화기에 의한 상기 액화연료가스의 가압을 실시하지 않고, 상기 추진용 주기의 부하가 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨에 있을 때에, 상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 순환라인 혹은 상기 기화기를 포함하는 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 가압을 실시할 수 있다.

본 발명의 제2 양태는, 액화연료가스와 연료유를 연료로서 선택적으로 이용할 수 있는 추진용 주기에 대해, 상기 액화연료가스를 공급하는 연료공급장치로서, 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하는 가스공급라인과, 상기 가스공급라인에 있어서의 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 승압수단과, 상기 가스공급라인 내의 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급할 때의 공급압력을 조정하는 공급압력조정밸브와, 상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 추진용 주기의 부하에 따라 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 압력을 높여 두고, 상기 공급압력조정밸브를 개방하여, 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하는 제어장치를 구비한다.

본 발명의 제3 양태는, 상기한 선박의 항행 방법으로서, 가스공급라인에 의하여 추진용 주기에 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 연료유공급라인보다 추진용 주기에 연료유를 공급하는 상태로 이행할 때에, 추진용 주기의 부하에 따라 승압수단에 의하여 액화연료가스의 압력을 높여 두는 스텝과, 공급압력조정밸브를 개방하여, 가압된 액화연료가스를 추진용 주기에 공급하고, 액화연료가스의 화염에 의하여 연료유에 착화하는 스텝을 가진다.

또, 본 발명의 제4 양태는, 상기한 선박의 구동 방법으로서, 상기 가스공급라인의 상기 공급압력조정밸브의 상류측에 위치하는 상기 액화연료가스의 압력을 미리 높여 두어, 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급한다.

가스공급라인에 의하여 추진용 주기에 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 연료유공급라인에 의하여 추진용 주기에 연료유를 공급하는 상태로 이행할 때에는, 공급압력조정밸브를 개방하면, 그 상류측의 액화연료가스가 가압된 상태에 있으므로, 추진용 주기 내에 있어서의 액화연료가스의 화염을 순식간에 크게 할 수 있다. 이로써, 확실한 착화가 행해진다.

게다가, 액화연료가스는, 공급압력조정밸브의 상류측에서 가압되어 있을 뿐이며, 연료유로 전환할 때까지의 동안은, 공급압력조정밸브로 감압된 액화연료가스가 추진용 주기에 공급되기 때문에, 액화연료가스의 불필요한 소비를 억제할 수 있다.

그 결과, 불필요한 연료 소비를 억제하면서, LNG로부터 중유나 경유로의 연료의 전환을 확실히 행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 연료공급장치의 전체 개략 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 관한 연료공급장치의 전체 개략 구성을 나타내는 블록도이다.

이하에, 본 발명에 관한 선박, 연료공급장치, 추진용 주기로의 액화연료가스로서 예를 들면 LNG(액화천연가스)를 이용한 경우의 공급방법의 일 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.

[제1 실시형태]

이하, 본 발명의 제1 실시형태에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1은, LNG선에 구비된 증기터빈식의 주기(추진용 주기)(100)에 연료를 공급하는 연료공급장치(10A)의 전체 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 연료공급장치(10A)에는, LNG를 저장하는 카고탱크(20)와, 카고탱크(20)에서 발생한 LNG의 보일오프가스를 주기(100)의 도시하지 않은 보일러로 공급하는 LNG 공급라인(가스공급라인)(11A)과, 도시하지 않은 연료탱크로부터 중유나 경유(연료유)를 주기(100)의 도시하지 않은 보일러로 공급하는 연료유공급라인(51)이 구비되어 있다.

LNG 공급라인(11A)에는, 보일오프가스의 흐름 방향을 따라, 압축기(30)와, 공급히터(31)와, 공급압력조정밸브(32)가 마련되어 있다.

압축기(30)는, LNG 공급라인(11A) 중의 보일오프가스를 승압 가온하여 하류측에 공급하는 승압수단 중 하나이다.

공급히터(31)는, 주기(100)의 보일러로 공급되는 보일오프가스의 온도를 승온시키는 것이다.

공급압력조정밸브(32)는, 주기(100)의 보일러로 공급되는 보일오프가스의 유량 및 압력을 조정하는 것이며, 그 입구측과 출구측에, 각각 압력계(33, 34)를 구비하고 있다. 이 공급압력조정밸브(32)는, 제어장치(50)가 압력계(33, 34)의 검출치를 모니터링하면서, 그 개방도를 제어한다.

LNG 공급라인(11A)에 있어서, 압축기(30)의 하류측으로서 공급히터(31)의 상류측의 분기부(12a)와, 압축기(30)의 상류측으로서 카고탱크(20)의 하류측의 합류부(12b)와의 사이에는, 승압수단의 하나인 복귀라인(순환라인)(12)이 병설되어 있다.

복귀라인(12)에는, LNG 공급라인(11A) 내에 있어서, 공급압력조정밸브(32)의 상류측에 있어서의 가스압력을 조정하는 라인압력제어밸브(35)가 마련되어 있으며, 그 개폐·개방도는, 제어장치(50)에 의하여 제어된다.

복귀라인(12)에 있어서는, 공급압력조정밸브(32)의 개방도에 따라 결정되는 공급압력조정밸브(32)의 상류측에 있어서의 가스압에 따라 잉여분이 되는 가스를, 압축기(30)의 하류측의 분기부(12a)로부터 카고탱크(20)의 출구측의 합류부(12b)에 순환시킨다.

LNG 공급라인(11A)에 있어서, 복귀라인(12)의 합류부(12b)의 하류측으로서, 압축기(30)의 상류측에는, 미스트 세퍼레이터(36)(냉각수단)가 마련되어 있다. 미스트 세퍼레이터(36)는, 카고탱크(20)에 저장된 LNG의 보일오프가스를 도시하지 않은 카고펌프에 의하여 LNG 공급라인(11A)으로 보냈을 때에, 보일오프가스 중에 혼입된 LNG의 액상성분을 회수하는 것이다.

이 미스트 세퍼레이터(36)에는, 용기(36a) 내에, LNG 공급라인(11A)의 보일오프가스를 냉각하기 위한 스프레이 노즐(도시하지 않음)이 마련되어 있다. 이 스프레이 노즐에는, LNG액공급라인(13)을 통하여, 카고탱크(20) 내의 액상에 배치된 스프레이 펌프(38)가 접속되어 있다. 이로써, 스프레이 펌프(38)로 카고탱크(20) 내로부터 퍼 올려진 LNG액이, LNG액공급라인(13)을 통하여, 스프레이 노즐로부터 용기(36a) 내의 보일오프가스로 분사 가능하게 되어 있다.

주기(100)는, 항행 및 구동 상태 등에 따라 LNG 공급라인(11A)으로부터 공급되는 보일오프가스와, 연료유공급라인(51)으로부터 공급되는 중유나 경유를, 연료로서 선택적으로 이용할 수 있다. 즉, 선박의 오퍼레이터에 의하여 선택된 운전 모드나, 각종 센서에 의하여 모니터링하는 다양한 모니터링값 등에 근거하여, 주기(100)의 부하 상태를 검출하고, 제어장치(50)가, 검출된 주기(100)의 부하 상태에 따라, 미리 정해진 컴퓨터 프로그램에 근거하여, 주기(100)에 대해, LNG 공급라인(11A)으로부터 보일오프가스를 공급할지, 연료유공급라인(51)으로부터 중유나 경유를 공급할지를 전환 제어한다.

(LNG전소에 의한 항행 모드)

항만 외를 정상 항행하는 경우 등에 있어서는, 주기(100)에 대해, 보일오프가스를 연료로서 공급한다. 이 경우, 연료공급장치(10A)에서는, LNG 공급라인(11A)에, 카고탱크(20)에서 발생한 보일오프가스가 공급된다. 이 보일오프가스는, 미스트 세퍼레이터(36)에 있어서, 가스 중에 포함되는 액상성분이 제거된 후, 압축기(30)로 보내진다.

압축기(30)에 있어서, 보일오프가스는 승압 가온되어, 공급히터(31)에 있어서 더욱 승온된다.

그리고, 이 보일오프가스는, 공급압력조정밸브(32)에 있어서 유량 및 압력이 조정된 후, 연료로서 주기(100)로 보내진다.

다만, 이 모드에 있어서는, 라인압력제어밸브(35)를 폐쇄해 두어, 복귀라인(12)을 통한 보일오프가스의 순환을 행하지 않는다.

(LNG와 중유나 경유와의 혼소에 의한 항행 모드)

항만 내를 저속 항행하는 경우 등에 있어서는, 보일오프가스와 중유나 경유와의 혼소상태로 항행을 행한다. 구체적으로는, 주기(100)에 대해, LNG 공급라인(11A)을 통하여 공급되는 보일오프가스와 함께, 도시하지 않은 연료탱크로부터, 연료유공급라인(51)을 통하여, 중유나 경유를 공급한다. 다만, 이 중유나 경유의 공급에 대해서는, 어떠한 구성을 이용해도 되며, 상세한 설명을 생략한다.

(저부하 항행 상태)

항만 외로부터 항만 내에 들어가, LNG에 의한 항행 모드인 상태에서, 주기(100)의 부하가 정상 항행 상태(제1 레벨)로부터, 항행 속도가 저하되어 주기(100)의 부하가 정상 항행 상태보다 낮은 저부하 항행 상태(제2 레벨)가 되었을 때에는, LNG에 의한 항행 모드로부터 LNG와 중유나 경유와의 혼소에 의한 항행 모드로 전환함에 앞서, LNG 공급라인(11A)에 있어서의 보일오프가스의 압력을 높이는 제어를 행한다.

이것에는, 제어장치(50)에 있어서, 항행 속도나, 압력계(34)에 있어서의 주기(100)로의 공급 가스압 등을 모니터링해 두고, 이들이 미리 정한 임계값을 하회한 것을 검지했을 때에, 공급압력조정밸브(32)를 조인다. 그렇게 하면, LNG 공급라인(11A) 내에 있어서의 보일오프가스의 가스압이 높아진다. 이 때의 LNG 공급라인(11A) 내에 있어서의 보일오프가스의 가스압은, 예를 들면 10~40kPaG가 되도록 한다. 이 상태로, 공급압력조정밸브(32)의 하류측, 즉 주기(100)에 공급되는 가스압은, 예를 들면 5kPaG가 된다.

그리고, 가스공급라인(11A)에 의하여 주기(100)에 보일오프가스를 공급하고 있는 항행 모드로부터, 보일오프가스와 함께 연료유공급라인(51)에 의하여 주기(100)에 중유나 경유를 공급하는 항행 모드로 이행할 때에는, 제어장치(50)에서는, 항행 모드의 전환 조작이 행해진 것을 나타내는 신호를 받는 즉시, 공급압력조정밸브(32)를 개방한다. 그렇게 하면, 공급압력조정밸브(32)의 상류측의 LNG 공급라인(11A) 내의 가스압은 10~40kPaG로 높아져 있기 때문에, 주기(100)에 공급되는 보일오프가스의 가스압이 순식간에 높아져, 보일러 내의 버너로부터의 연소염을 크게 형성할 수 있다. 이로써, 중유나 경유용의 버너의 확실한 착화, 확실한 연료의 전환을 행할 수 있다.

이 때, 상기의 공급압력조정밸브(32)를 조이는 동작과 병행하여, 라인압력제어밸브(35)를 개방한다. 그렇게 하면, 공급압력조정밸브(32)를 조인 상태로, 잉여의 보일오프가스가, 복귀라인(12)을 통하여 압축기(30)의 상류측으로 순환되기 때문에, 보일오프가스를 불필요하게 소비하는 경우가 없다.

이와 같이, 복귀라인(12)을 통하여 순환되는 보일오프가스는, 압축기(30)를 거쳐 승압되어, 온도가 상승하고 있다. 따라서, 순환을 반복하면, LNG 공급라인(11A) 내에 있어서의 보일오프가스 온도가 점점 상승해 버린다. 따라서, 이 미스트 세퍼레이터(36)에 있어서, 카고탱크(20) 내의 LNG액을 스프레이 노즐로부터 보일오프가스로 분사함으로써, 그 온도를 내릴 수 있어, 안정된 운전을 행할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성에 의하면, 불필요한 연료 소비를 억제하여, LNG로부터 중유나 경유로의 연료의 전환을 확실히 행할 수 있다.

또, 기존의 선박에 대해서도, 복귀라인(12), 라인압력제어밸브(35) 등을 추가 설치하거나, 제어장치(50)의 제어 프로그램의 변경 등, 최저한의 개변을 실시하면 되기 때문에, 저비용으로 상기 효과를 얻을 수 있다.

［제2 실시형태］

다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대하여 설명한다. 이하의 설명에 있어서는, 상기 제1 실시형태에서 나타낸 것과 공통되는 구성에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명을 생략한다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서의 연료공급장치(10B)에는, LNG를 저장하는 카고탱크(20)와, 카고탱크(20)에서 발생한 LNG의 보일오프가스를 주기(100)의 도시하지 않은 보일러로 공급하는 LNG 공급라인(가스공급라인)(11B)과, 연료유공급라인(51)이 구비되어 있다.

LNG 공급라인(11B)에는, 보일오프가스의 흐름 방향을 따라, 공급히터(31)와, 공급압력조정밸브(32)가 마련되어 있다.

LNG 공급라인(11B)에 있어서, 공급히터(31)의 상류측에는, 카고탱크(20) 내의 액상 중에 배치된 펌프(62)에 의하여 퍼 올려진 LNG액을 승압 가열하여 증발시키는 기화기(승압수단)(61)가 접속되어 있다. 기화기(61)는, 증기나 온수에 의한 가열 방식이 이용되고 있다.

이 기화기(61)에 의하여 가열되어 얻어진 LNG 가스는, 공급히터(31)의 상류측에 있어서 LNG 공급라인(11B) 내의 보일오프가스에 합류된다. 다만, 기화기로서 예를 들면 베이퍼라이저를 이용할 수 있다.

주기(100)는, 상기 제1 실시형태와 마찬가지로, 항행 및 구동 상태 등에 따라 LNG 공급라인(11B)으로부터 공급되는 보일오프가스와, 연료유공급라인(51)으로부터 공급되는 중유나 경유를, 연료로서 선택적으로 이용할 수 있다.

이러한 구성에 있어서, LNG에 의한 항행 모드인 상태로, 정상 항행 상태로부터 항행 속도가 저하되어 저부하 항행 상태가 되었을 때에는, LNG에 의한 항행 모드로부터 중유나 경유에 의한 항행 모드로 전환함에 앞서, LNG 공급라인(11B)에 있어서의 보일오프가스의 압력을 높이는 제어를 행한다.

이것에는, 제어장치(50)에 있어서, 항행 속도나, 압력계(34)에 있어서의 주기(100)로의 공급 가스압 등을 모니터링해 두고, 이들이 미리 정한 임계값을 하회한 것을 검지했을 때에, 베이퍼라이저(61)를 작동시킨다. 그렇게 하면, 베이퍼라이저(61)에 의하여 가열되어 얻어진 LNG 가스가, 공급히터(31)의 상류측에 있어서 LNG 공급라인(11B) 내의 보일오프가스에 합류된다. 이로써, 보일오프가스의 압력이 높아진다. 이 때의 LNG 공급라인(11B) 내에 있어서의 보일오프가스의 가스압은, 예를 들면 20~40kPaG가 되도록 한다. 이 상태로, 공급압력조정밸브(32)의 하류측, 즉 주기(100)에 공급되는 가스압은, 예를 들면 5kPaG가 된다.

이와 같이, 보일오프가스의 압력을 높여 두면, 연료가 LNG로부터 중유나 경유로 전환할 때에, 제어장치(50)에 의하여 공급압력조정밸브(32)를 개방하면, 점화를 위한 연소염을 순식간에 크게 형성할 수 있어, 확실한 착화, 확실한 연료의 전환을 행할 수 있다.

또, 기존의 선박에 있어서도, 하드웨어적으로는, 상기와 동일한 구성부품을 구비하고 있다. 따라서, 제어장치(50)의 제어 프로그램을 변경하여, 최저한의 개변을 실시하면 되기 때문에, 저비용으로 상기 효과를 얻을 수 있다.

다만, 본 발명은 상기 각 실시형태에 있어서, 예를 들면 본 발명에 관한 연료공급장치(10A, 10B)는, LNG선 이외에도 LPG선 등에도 적용할 수 있다. 선박에 있어서 연료공급장치(10A, 10B) 이외의 구성에는 어떠한 구성으로 해도 된다. 또, 연료공급장치(10A, 10B)의 각 부의 구성에 대하여, 동일한 기능을 실현할 수 있으면, 다른 부품을 이용해도 된다.

또한, 상기 제1 실시형태와, 제2 실시형태의 구성을 조합하는 것도 가능하다. 즉, 도 1에 나타낸 구성에, 도 2에 나타낸 베이퍼라이저(61)를 함께 구비하는 것이다.

이외에도, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내이면, 다른 어떠한 구성을 채용해도 된다.

10A, 10B 연료공급장치
11A, 11B LNG 공급라인(가스공급라인)
12 복귀라인(순환라인)
12a 분기부
12b 합류부
13 액공급라인
20 카고탱크
30 압축기
31 공급히터
32 공급압력조정밸브
35 라인압력제어밸브
36 미스트 세퍼레이터
36a 용기
38 스프레이 펌프
50 제어장치
51 연료유공급라인
61 베이퍼라이저(냉각수단)
100 주기(추진용 주기)

Claims

액화연료가스와 연료유를 연료로서 선택적으로 이용할 수 있는 추진용 주기와,
상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하는 가스공급라인과,
상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 연료유공급라인과,
상기 가스공급라인에 있어서의 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 승압수단과,
상기 가스공급라인 내의 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급할 때의 공급압력을 조정하는 공급압력조정밸브와,
상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 추진용 주기의 부하에 따라 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 압력을 높여 두고, 상기 공급압력조정밸브를 개방하여, 소정의 압력으로 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하는 제어장치를 구비하는 선박.
청구항 1에 있어서,
상기 승압수단은,
상기 공급압력조정밸브의 상류측에 마련되어, 상기 가스공급라인을 흐르는 상기 액화연료가스를 가압하는 압축기와,
상기 압축기와 상기 공급압력조정밸브와의 사이의 분기부로부터, 상기 압축기의 상류측에 상기 액화연료가스를 순환시키는 순환라인을 더욱 구비하는 선박.
청구항 2에 있어서,
상기 순환라인에, 상기 가스공급라인 내의 상기 액화연료가스의 압력을 조정하는 라인 압력조정밸브가 구비되어 있는 선박.
청구항 2에 있어서,
상기 압축기의 상류측에 마련되어, 상기 가스공급라인을 흐르는 상기 액화연료가스를 냉각하는 냉각수단을 더욱 구비하는 선박.
청구항 1에 있어서,
상기 승압수단은, 상기 공급압력조정밸브의 상류측에 마련되어, 상기 가스공급라인을 흐르는 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 기화기를 구비하는 선박.
청구항 1에 있어서,
상기 승압수단은, 상기 액화연료가스를 격납한 탱크로부터 상기 액화연료가스를 취출하고, 당해 액화연료가스를 증발시켜 가스화시켜서, 상기 가스공급라인에 공급하는 선박.
청구항 1에 있어서,
상기 제어장치는, 상기 추진용 주기의 부하가 제1 레벨에 있을 때에는, 상기 승압수단에 있어서의 상기 액화연료가스를 순환시키는 순환라인 혹은 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 기화기에 의한 상기 액화연료가스의 가압을 실시하지 않고,
상기 추진용 주기의 부하가 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨에 있을 때에, 상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 순환라인 혹은 상기 기화기를 포함한 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 가압을 실시하는 선박.
액화연료가스와 연료유를 연료로서 선택적으로 이용할 수 있는 추진용 주기에 대해, 상기 액화연료가스를 공급하는 연료공급장치로서,
상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하는 가스공급라인과,
상기 가스공급라인에 있어서의 상기 액화연료가스의 압력을 높이는 승압수단과,
상기 가스공급라인 내의 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급할 때의 공급압력을 조정하는 공급압력조정밸브와,
상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 추진용 주기의 부하에 따라 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 압력을 높여 두고, 상기 공급압력조정밸브를 개방하여, 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하는 제어장치를 구비하는 연료공급장치.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 선박의 항행 방법으로서,
상기 가스공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 액화연료가스를 공급하고 있는 상태로부터 상기 연료유공급라인에 의하여 상기 추진용 주기에 상기 연료유를 공급하는 상태로 이행함에 있어서, 미리 상기 추진용 주기의 부하에 따라 상기 승압수단에 의하여 상기 액화연료가스의 압력을 높여 두는 스텝과,
상기 공급압력조정밸브를 개방하여, 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하고, 상기 액화연료가스의 화염에 의하여 상기 연료유에 착화되는 스텝을 가지는 선박의 항행 방법.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 기재된 선박의 구동 방법으로서,
상기 가스공급라인의 상기 공급압력조정밸브의 상류측에 위치하는 상기 액화연료가스의 압력을 미리 높여 두고, 가압된 상기 액화연료가스를 상기 추진용 주기에 공급하는 선박의 구동 방법.