KR102633885B1 - 보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박 - Google Patents

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KR102633885B1
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류타 나카무라
에이지 사이토
다카즈미 데라하라
고이치 마츠시타
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미쓰비시주코마린마시나리 가부시키가이샤
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Abstract

보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 은, LNG 가 저류되어 있는 탱크 (3) 에서 발생한 보일 오프 가스를 연소 가능하고 증기를 생성하는 보일러 (15) 와, 탱크 (3) 에서 발생한 보일 오프 가스에 대하여 액화 처리를 실시하는 재액화 장치 (13) 와, 재액화 장치 (13) 에서 액화 처리가 실시된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기상과 액상으로 분리하는 기액 분리기 (14) 와, 기액 분리기 (14) 로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 유도하는 유로와, 기액 분리기 (14) 로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 보일러 (15) 로 유도하는 유로와, 기액 분리기 (14) 로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 유도할지, 보일러 (15) 로 유도할지를 전환하는 제 1 밸브 (19a), 제 2 밸브 (33a) 및 제 3 밸브 (36a) 를 구비하고 있다.

Description

보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박
본 발명은 보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박에 관한 것이다.
LNG (Liquefied Natural Gas) 나 LPG (Liquefied Petroleum Gas) 등의 액화 가스를 운반하는 선박에서는, 액화 가스를 저류하고 있는 탱크 내에서 액화 가스가 증발하여, 보일 오프 가스가 발생한다. 탱크 내에서 보일 오프 가스가 발생하면, 탱크 내의 압력이 높아져 소정의 압력을 초과해 버릴 가능성이 있다. 이 때문에, 액화 가스를 운반하는 선박에는, 탱크로부터 취출한 보일 오프 가스에 대하여 재액화 처리를 실시하는 재액화 장치가 형성되어 있다. 재액화 장치에서 액화 처리가 실시된 보일 오프 가스는, 모두 액화하지 않고 기액 혼합 상태가 되는 경우가 있다. 이 때문에, 액화 처리를 실시한 후의 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스에 대하여 기액 분리 처리를 실시하고, 기상과 액상으로 분리하는 경우가 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 및 특허문헌 2).
특허문헌 1 에는, LNG 탱크로부터 발생하는 BOG 가, BOG 컴프레서에 의해 압축된 후, 열교환기에 의해 냉각되어 재액화하도록 되어 있는 장치가 기재되어 있다. 이 장치에서는, 열교환기의 액화부에서, BOG 가 포화 상태까지 냉각되고, 그 하류측에 형성된 기액 분리 드럼에서, 포화 상태에 있는 액으로부터 비응축 성분이 분리된다. 그리고, 이에 따라 얻어진 질소 리치 가스는 적절히 발출되어, 보일러에서 처리된다.
특허문헌 2 에는, LNG 저류조로부터 발생하는 BOG 를 재액화 장치로 재액화하여 질소 분리기로 액화 메탄과 혼합 가스로 분리하는 장치가 기재되어 있다. 이 장치에서는, 질소 가스 함유율이 기준 범위 외가 될 때에만 질소 가스를 포함하는 혼합 가스가 계외로 배출되고, 보일러조에서 연소된다.
일본 특허공보 제3908881호 일본 공개특허공보 2000-338093호
특허문헌 1 및 특허문헌 2 에 기재된 장치에서는, 분리된 기상의 보일 오프 가스를 주기용 (主機用) 내연 기관에서 이용하는 것을 고려하고 있지 않다. 이와 같은 장치에 있어서, 분리 장치로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 주기용 내연 기관에서 이용하는 경우에는, 분리된 기상의 보일 오프 가스의 전량을 주기용 내연 기관에 공급하게 된다. 그러나, 분리된 기상의 보일 오프 가스의 성분이나, 주기용 내연 기관의 운전 상태에 따라서는, 분리된 기상의 보일 오프 가스를 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 경우가 있다.
본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 재액화된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스로부터 분리된 기상의 보일 오프 가스를 원하는 장치로 공급함으로써, 적합하게 연소시킬 수 있는 보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박은 이하의 수단을 채용한다.
본 발명의 일 양태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템은, 액화 가스가 저류되어 있는 탱크에서 발생한 보일 오프 가스를 연소 가능하고, 증기를 생성하는 보일러와, 상기 탱크에서 발생한 보일 오프 가스에 대하여 액화 처리를 실시하는 재액화 장치와, 상기 재액화 장치에서 액화 처리가 실시된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기상과 액상으로 분리하는 분리부와, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를, 보일 오프 가스를 연소 가능한 주기용 내연 기관으로 유도하는 제 1 배관과, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 상기 보일러로 유도하는 제 2 배관과, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 상기 주기용 내연 기관으로 유도할지, 상기 보일러로 유도할지를 전환하는 전환부를 구비하고 있다.
상기 구성에서는, 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스 (이하, 「분리 가스」 라고 한다.) 를 주기용 내연 기관으로 유도하는 제 1 배관과, 분리 가스를 보일러로 유도하는 제 2 배관을 구비하고 있다. 이에 따라, 분리 가스를, 주기용 내연 기관과 보일러 중 어느 쪽으로도 유도할 수 있다. 따라서, 분리 가스를, 연소 처리할 수 있음과 함께, 주기용 내연 기관 및/또는 보일러에서 연료로서 이용할 수 있다. 따라서, 분리 가스를 이용하지 않는 경우와 비교하여, 시스템 전체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 분리 가스를 주기용 내연 기관으로 유도할지, 보일러로 유도할지를 전환하는 전환부를 구비하고 있다. 이에 따라, 분리 가스를, 주기용 내연 기관 및 보일러의 어느 장치 중, 원하는 장치로 유도할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 주기용 내연 기관 및 보일러의 운전 상태나, 분리 가스의 성분 등에 따른 공급처로 분리 가스를 유도할 수 있다. 따라서, 주기용 내연 기관 및 보일러로 적합하게 분리 가스를 연소시킬 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템은, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 질소 함유량을 계측하는 질소 함유량 계측부와, 상기 질소 함유량 계측부가 계측한 질소 함유량에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스가, 상기 결정부가 결정한 공급처에 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에서는, 분리 가스의 질소 함유량을 계측하고, 계측한 질소 함유량에 기초하여 공급처를 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 공급처를, 질소 함유량의 관점에서 적절한 공급처로 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 분리 가스가, 질소 함유량의 관점에서 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 가스인 경우에, 분리 가스를 보일러로 유도함으로써, 분리 가스를 연소 처리할 수 있음과 함께, 연소 처리에 수반하여 발생한 에너지를 증기의 생성에 이용할 수 있다. 따라서, 연소 처리에 수반하여 발생한 에너지를 이용하지 않는 구성과 비교하여, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 구성에서는, 분리 가스를 질소 함유량에 따른 공급처로 유도할 수 있음과 함께, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 연소 처리하기 위해서, 분리 가스를 처리하기 위한 전용의 연소 장치 (이하, 「연소 처리 장치」 라고 한다.) 를 설치하는 것도 생각된다. 이와 같은 연소 처리 장치를 설치한 구성에서는, 증기를 생성할 필요가 있는 경우에, 연소 처리 장치 및 보일러의 양방을 설치할 필요가 있다. 한편, 상기 구성에서는, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 보일러로 연소시킴과 함께, 증기를 생성할 수 있다. 이에 따라, 연소 처리 장치를 형성하지 않는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 연소 처리 장치를 설치하는 경우와 비교하여, 구성을 간소화 할 수 있다.
또한, 결정부가 실시하는 질소 함유량에 기초하는 결정은, 질소 함유량이 소정의 임계값을 초과하는지 여부에 따라 실시되어도 된다. 즉, 결정부는, 질소 함유량 계측부가 계측한 질소 함유량이, 소정의 임계값을 초과했을 경우에, 분리 가스 (분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스) 의 공급처를 보일러로 결정해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 분리 가스의 공급처를, 질소 함유량의 관점에서 보다 적절한 공급처로 할 수 있다. 즉, 분리 가스의 질소 함유량이 많아, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 경우에, 분리 가스를 주기용 내연 기관으로 유도하지 않도록 할 수 있다. 소정의 임계값이란, 예를 들어, 주기용 내연 기관이, 적합하게 연소시킬 수 있는 연료의 질소 함유량의 상한값을 들 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템은, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 열량을 계측하는 열량 계측부와, 상기 열량 계측부가 계측한 열량에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스가, 상기 결정부가 결정한 공급처에 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고 있어도 된다.
상기 구성에서는, 분리 가스의 열량을 계측하고, 계측한 열량에 기초하여 공급처를 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 공급처를, 열량의 관점에서 적절한 공급처로 할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 분리 가스가, 열량의 관점에서 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 가스인 경우에, 분리 가스를 보일러로 유도함으로써, 분리 가스를 연소 처리할 수 있음과 함께, 연소 처리에 수반하여 발생한 에너지를 증기의 생성에 이용할 수 있다. 따라서, 연소 처리에 수반하여 발생한 에너지를 이용하지 않는 구성과 비교하여, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 상기 구성에서는, 분리 가스를 열량에 따른 공급처로 유도할 수 있음과 함께, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 연소 처리하기 위해서, 연소 처리 장치를 설치하는 것도 생각된다. 이와 같은 연소 처리 장치를 설치한 구성에서는, 증기를 생성할 필요가 있는 경우에, 연소 처리 장치 및 보일러의 양방을 설치할 필요가 있다. 한편, 상기 구성에서는, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 보일러로 연소시킴과 함께, 증기를 생성할 수 있다. 이에 따라, 연소 처리 장치를 형성하지 않는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 연소 처리 장치를 설치하는 경우와 비교하여, 구성을 간소화 할 수 있다.
즉, 결정부는, 열량 계측부가 계측한 열량이, 소정의 임계값을 초과했을 경우에, 분리 가스 (분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스) 의 공급처를 주기용 내연 기관으로 결정해도 된다. 이와 같이 구성함으로써, 분리 가스의 공급처를, 열량의 관점에서 보다 적절한 공급처로 할 수 있다. 즉, 분리 가스의 열량이 많아, 주기용 내연 기관으로 적합하게 연소시킬 수 있는 가스인 경우에, 당해 보일 오프 가스를 주기용 내연 기관으로 유도할 수 있다. 소정의 임계값이란, 예를 들어, 주기용 내연 기관이, 적합하게 연소를 실시할 수 있는 연료의 열량의 하한값을 들 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템은, 상기 보일러의 압력을 계측하는 압력 계측부와, 상기 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 상기 압력 계측부가 계측한 압력에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와, 상기 결정부가 결정한 공급처에 보일 오프 가스가 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고, 상기 결정부는, 상기 압력 계측부가 계측한 압력이, 소정의 임계값보다 낮은 경우에, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 상기 보일러로 결정해도 된다.
상기 구성에서는, 보일러의 압력이 소정의 임계값보다 낮은 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러로 결정하고 있다. 이에 따라, 보일러 내에 있어서 적합하게 증기가 생성되어 있지 않은 경우에, 분리 가스를 보일러로 유도할 수 있다. 따라서, 보일러에 있어서 적합하게 안정적으로 증기를 생성할 수 있다.
또, 본 발명의 일 양태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템은, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와, 상기 결정부가 결정한 공급처에 보일 오프 가스가 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고, 상기 결정부는, 상기 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 상기 보일러로 결정해도 된다.
상기 구성에서는, 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러로 결정하고 있다. 이에 따라, 보일러에 있어서 화염을 형성할 때에, 우선적으로 분리 가스를 연료로 할 수 있다. 따라서, 화염을 형성하기 위한 다른 연료의 사용량을 저감할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 관련된 선박은, 상기 어느 하나에 기재된 보일 오프 가스 처리 시스템을 구비하고 있다.
본 발명에 의하면, 재액화된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스로부터 분리된 기상의 보일 오프 가스를 원하는 장치로 유도함으로써, 적합하게 연소시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태에 관련된 선박의 개략을 나타낸 구성도이다.
도 2 는, 도 1 의 선박에 형성되는 보일 오프 가스 처리 시스템을 나타내는 블록도이다.
이하에, 본 발명에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템 및 선박의 일 실시형태에 대해서, 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시형태에 관련된 보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 은, LNG (Liquefied Natural Gas) 를 운반하는 선박 (1) 에 적용되고 있다. 또한, 선박 (1) 이 운반하는 대상은 LNG 에 한정되지 않고, 예를 들어, LPG (Liquefied Petroleum Gas) 등의 다른 액화 가스여도 된다.
선박 (1) 은, 주기용 엔진 (주기용 내연 기관) (2) 과, LNG (액화 가스) 를 저류하는 탱크 (3) 와, 탱크 (3) 에서 발생한 보일 오프 가스를 처리하는 보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 과, 선내에서 사용하는 전기를 발전하는 발전용 디젤 엔진 (5) 과, 발전용 디젤 엔진 (5) 으로부터 배출되는 배기 가스의 열을 이용하여 증기를 생성하는 이코노마이저 (6) 를 구비하고 있다.
주기용 엔진 (2) 은, 연료유 및 연료 가스의 양방을 연료로서 연소시킬 수 있는 2 스트로크의 엔진이다. 주기용 엔진 (2) 은, 연료유 (예를 들어, 중유 등) 또는 연소 가스 (예를 들어, LNG 등) 를 연소시킴으로써, 구동부 (도시 생략) 를 구동한다. 구동부는, 주기용 엔진 (2) 으로부터의 구동력에 의해, 선박 (1) 에 추진력을 부여하는 도시 생략한 추진기 (예를 들어, 스크루 등) 를 회전 구동한다.
탱크 (3) 는, 복수 (본 실시형태에서는, 일례로서 4 개) 형성되어 있다. 각 탱크 (3) 는, 예를 들어, 알루미늄제로서, 그 내부에, LNG 를 저류할 수 있도록 구성되어 있다. 각 탱크 (3) 의 상부에는, 보일 오프 가스를 외부로 배출하는 배출 배관 (3a) 이 형성되어 있다.
보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 은, 탱크 (3) 로부터 배출된 보일 오프 가스를 주기용 엔진 (2) 에 공급하는 공급 배관 (11) 과, 공급 배관 (11) 을 유통하는 보일 오프 가스를 압축하는 압축부 (12) 와, 보일 오프 가스에 대하여 액화 처리를 실시하는 재액화 장치 (13) 와, 액화 처리가 실시된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기액 분리하는 기액 분리기 (분리부) (14) 와, 증기를 생성하는 보일러 (15) 를 구비하고 있다.
공급 배관 (11) 은, 각 탱크 (3) 에 형성된 배출 배관 (3a) 을 통하여 유입한 보일 오프 가스를, 주기용 엔진 (2) 으로 공급하고 있다. 즉, 공급 배관 (11) 은, 탱크 (3) 와 주기용 엔진 (2) 을 접속하고 있다. 공급 배관 (11) 에는, 상기 서술하는 바와 같이, 공급 배관 (11) 내를 유통하는 보일 오프 가스를 압축하는 압축부 (12) 가 형성되어 있다.
공급 배관 (11) 은, 압축부 (12) 의 하류측으로부터 발전용 엔진 공급 배관 (16) 이 분기되어 있다. 발전용 엔진 공급 배관 (16) 은, 공급 배관 (11) 을 유통하는 보일 오프 가스의 일부를 발전용 디젤 엔진 (5) 에 공급하고 있다. 또, 공급 배관 (11) 은, 발전용 엔진 공급 배관 (16) 의 분기 위치보다 하류측으로부터 순환 배관 (17) 이 분기되어 있다. 순환 배관 (17) 에는, 순환 배관 밸브 (17a) 가 형성되어 있다. 순환 배관 밸브 (17a) 는, 개도 (開度) 를 조정함으로써, 순환 배관 (17) 내를 유통하는 보일 오프 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 순환 배관 밸브 (17a) 는, 전폐 (全閉) 상태 및 전개 (全開) 상태로 할 수도 있다.
공급 배관 (11) 은, 압축부 (12) 의 상류측으로부터 보일러 공급 배관 (19) 이 분기되어 있다. 보일러 공급 배관 (19) 은, 하류단이 보일러 (15) 에 설치된 버너 (도시 생략) 에 접속되어 있다. 보일러 공급 배관 (19) 은, 공급 배관 (11) 을 유통하는 보일 오프 가스의 일부를 보일러 (15) (상세하게는, 버너) 에 공급 가능하게 구성되어 있다. 보일러 공급 배관 (19) 에는, 제 1 밸브 (19a) 가 형성되어 있다. 제 1 밸브 (19a) 는, 개도를 조정함으로써, 보일러 공급 배관 (19) 내를 유통하는 보일 오프 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 제 1 밸브 (19a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
압축부 (12) 는, 공급 배관 (11) 을 유통하는 보일 오프 가스를 압축하는 복수 (본 실시형태에서는, 일례로서 5 대) 의 고압용 압축기 (12a) 를 가지고 있다. 5 대의 고압용 압축기 (12a) 는, 직렬로 나란히 형성되어 있다. 즉, 압축부 (12) 에서는 다단 압축을 실시하고 있으며, 이에 따라, 보일 오프 가스의 압력을 300 ㎏/㎠ 까지 승압하고 있다.
고압용 압축기 (12a) 끼리를 접속하는 배관으로부터는, 추기 (抽氣) 배관 (20) 이 분기되어 있다. 상세하게는, 추기 배관 (20) 은, 상류측부터 세어 2 대째의 고압용 압축기 (12a) 와, 3 대째의 고압용 압축기 (12a) 를 접속하는 배관으로부터 분기되어 있다. 추기 배관 (20) 은, 고압용 압축기 (12a) 끼리를 접속하는 배관 내를 유통하는 보일 오프 가스의 일부를 추기하고, 추기한 보일 오프 가스를 재액화 장치 (13) 에 공급한다. 추기 배관 (20) 에는, 추기 배관 밸브 (20a) 가 형성되어 있다. 추기 배관 밸브 (20a) 는, 개도를 조정함으로써, 추기 배관 (20) 내를 유통하는 보일 오프 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 추기 배관 밸브 (20a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
재액화 장치 (13) 는, 추기 배관 (20) 으로부터 보일 오프 가스가 공급되는 복수 (본 실시형태에서는, 일례로서 3 대) 의 액화용 압축기 (21) 와, 액화용 압축기 (21) 로 압축한 보일 오프 가스를 냉각시키는 열교환기 (22) 와, 열교환기 (22) 로 냉각시킨 보일 오프 가스의 일부를 팽창시키는 팽창 터빈 (23) 과, 액화용 압축기 (21) 및 팽창 터빈 (23) 을 구동하는 모터 (24) 를 가지고 있다.
액화용 압축기 (21) 끼리는, 배관 (21a) 에 의해 접속되어 있다. 또, 3 대의 액화용 압축기 (21) 는, 직렬로 나란히 형성되어 있다. 즉, 3 대의 액화용 압축기 (21) 는, 다단 압축을 실시하고, 보일 오프 가스를 승압하고 있다. 또, 3 대의 액화용 압축기 (21) 는, 1 개의 구동축 (25) 으로 연결되어 있다. 이 구동축 (25) 은, 팽창 터빈 (23) 및 모터 (24) 와 연결되어 있고, 모터 (24) 의 구동력에 의해 회전 구동한다. 가장 하류측의 액화용 압축기 (21) 로부터 배출된 보일 오프 가스는, 제 1 재액화 배관 (26) 을 통하여, 열교환기 (22) 에 공급된다.
열교환기 (22) 는, 액화용 압축기 (21) 로 압축된 보일 오프 가스와, 팽창 터빈 (23) 으로 팽창된 보일 오프 가스 및 기액 분리기 (14) 로 분리된 기상의 보일 오프 가스와, 열 교환한다. 액화용 압축기 (21) 로 압축된 보일 오프 가스는, 열교환에 의해 냉각되고, 일부가 응축 (액화) 하여, 기액 혼합 상태가 된다. 열교환기 (22) 로부터 배출된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스 (상세하게는, 보일 오프 가스와 재액화된 LNG 가 혼합한 유체) 는, 제 2 재액화 배관 (27) 을 통하여, 기액 분리기 (14) 에 공급된다. 제 2 재액화 배관 (27) 에는, 재액화 배관 밸브 (27a) 가 형성되어 있다. 재액화 배관 밸브 (27a) 는, 개도를 조정함으로써, 제 2 재액화 배관 (27) 내를 유통하는 보일 오프 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 재액화 배관 밸브 (27a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
열교환기 (22) 내에서는, 압축된 보일 오프 가스가 유통하는 배관으로부터, 추출 배관 (28) 이 분기되어 있다. 추출 배관 (28) 은, 어느 정도 열 교환을 끝내고 냉각된 보일 오프 가스의 일부를 추출하고, 팽창 터빈 (23) 에 공급한다.
팽창 터빈 (23) 은, 구동축 (25) 에 연결되어 있어, 구동축 (25) 을 통하여 전달되는 모터 (24) 의 구동력에 의해 회전한다. 또, 팽창 터빈 (23) 은, 공급된 보일 오프 가스를 단열 팽창시켜, 강온시킨다. 팽창 터빈 (23) 으로 팽창된 보일 오프 가스 (이하, 「냉각원 가스」 라고 한다.) 는, 제 1 냉각원 가스 배관 (29) 을 통하여, 열교환기 (22) 에 공급된다. 열교환기 (22) 에 공급된 냉각원 가스는, 액화용 압축기 (21) 로 압축된 보일 오프 가스와 열 교환함으로써, 압축된 보일 오프 가스를 냉각시킨다. 열교환기 (22) 로부터 배출된 냉각원 가스는, 제 2 냉각원 가스 배관 (30) 을 통하여, 추기 배관 (20) 에 유입한다. 즉, 제 2 냉각원 가스 배관 (30) 의 하류단은, 추기 배관 (20) 의 도중 위치에 접속되어 있다. 상세하게는, 제 2 냉각원 가스 배관 (30) 의 하류단은, 추기 배관 (20) 중, 추기 배관 밸브 (20a) 와 재액화 장치 (13) 의 사이에 접속되어 있다.
기액 분리기 (14) 는, 드럼 형상으로 구성되어 있고, 공급된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기상과 액상 (재액화된 LNG) 으로 분리한다.
기액 분리기 (14) 의 하부에는, LNG 배관 (31) 이 접속되어 있다. LNG 배관 (31) 은, 각 탱크 (3) 와 접속되어 있고, 기액 분리기 (14) 로 분리된 LNG 를 각 탱크 (3) 에 공급한다. 또, LNG 배관 (31) 에는, 도중 위치에 펌프 (31a) 가 형성되어 있고, 펌프 (31a) 의 구동력에 의해, LNG 가 유통한다. 또, LNG 배관 (31) 에는, 펌프 (31a) 를 바이패스 하도록, 재순환 배관 (32) 이 형성되어 있다. 재순환 배관 (32) 에서는, 펌프 (31a) 로부터 토출된 LNG 의 일부를 펌프 (31a) 의 상류측의 LNG 배관 (31) 으로 순환시킴으로써, 펌프 (31a) 내에 LNG 가 일정한 유량 이하가 되지 않도록 하고 있다. 재순환 배관 (32) 에는, 재순환 배관 밸브 (32a) 가 형성되어 있다. 재순환 배관 밸브 (32a) 는, 개도를 조정함으로써, 재순환 배관 (32) 내를 유통하는 LNG 의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 재순환 배관 밸브 (32a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
기액 분리기 (14) 의 상부에는, 분리 가스 배관 (33) 이 접속되어 있다. 분리 가스 배관 (33) 은, 내부에 기액 분리기 (14) 로 분리된 기상의 보일 오프 가스 (이하, 「분리 가스」 라고 한다.) 가 유통하고 있고, 분리 가스를 보일러 (15) 및 주기용 엔진 (2) 으로 유도하기 위한 배관이다. 분리 가스 배관 (33) 은, 기액 분리기 (14) 와 보일러 공급 배관 (19) 을 접속하고 있다. 즉, 분리 가스 배관 (33) 의 하류단은, 보일러 공급 배관 (19) 의 도중 위치에 접속되어 있다. 상세하게는, 분리 가스 배관 (33) 의 하류단은, 제 1 밸브 (19a) 와 보일러 (15) 의 사이에 접속되어 있다. 또, 분리 가스 배관 (33) 의 도중 위치에는, 열교환기 (22) 가 형성되어 있다. 열교환기 (22) 에 공급된 분리 가스는, 액화용 압축기 (21) 로 압축된 보일 오프 가스와 열 교환함으로써, 압축된 보일 오프 가스를 냉각시킨다. 분리 가스 배관 (33) 의 열교환기 (22) 보다 상류측에는, 분리 가스 배관 밸브 (34) 가 형성되어 있다. 분리 가스 배관 밸브 (34) 는, 개도를 조정함으로써, 분리 가스 배관 (33) 내를 유통하는 분리 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 분리 가스 배관 밸브 (34) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
또, 분리 가스 배관 (33) 에는, 열교환기 (22) 의 하류측에, 열량계 (35) (열량 계측부) 및 제 2 밸브 (33a) 가 형성되어 있다. 열량계 (35) 는, 제 2 밸브 (33a) 보다 상류측에 형성되어 있다. 열량계 (35) 는, 분리 가스 배관 (33) 은, 공급 배관 (11) 의 내부를 유통하는 보일 오프 가스의 열량을 계측한다. 열량계 (35) 는, 계측한 열량을 제어 장치 (50) 로 송신한다. 제 2 밸브 (33a) 는, 개도를 조정함으로써, 분리 가스 배관 (33) 내를 유통하는 분리 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 제 2 밸브 (33a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
또, 분리 가스 배관 (33) 의 도중 위치로부터는, 분기 배관 (36) 이 분기되어 있다. 상세하게는, 분리 가스 배관 (33) 중, 열량계 (35) 와 제 2 밸브 (33a) 의 사이로부터, 분기 배관 (36) 이 분기되어 있다. 분기 배관 (36) 은, 내부에 분기 가스가 유통하고, 분리 가스 배관 (33) 과 공급 배관 (11) 을 접속하고 있다. 즉, 분기 배관 (36) 의 하류단은, 공급 배관 (11) 에 접속되어 있다. 상세하게는, 분기 배관 (36) 의 하류단은, 공급 배관 (11) 중, 보일러 공급 배관 (19) 의 분기 위치보다 상류측에 접속되어 있다. 분기 배관 (36) 에는, 제 3 밸브 (36a) 가 형성되어 있다. 제 3 밸브 (36a) 는, 개도를 조정함으로써, 분기 배관 (36) 내를 유통하는 보일 오프 가스의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 제 3 밸브 (36a) 는, 전폐 상태 및 전개 상태로 할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시형태의 보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 에서는, 분리 가스 배관 (33) 및 보일러 공급 배관 (19) 의 일부에 의해, 분리 가스를 보일러 (15) 로 유도할 수 있다. 또, 분리 가스 배관 (33) 의 일부, 분기 배관 (36) 및 공급 배관 (11) 의 일부에 의해, 분리 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 유도할 수 있다. 또, 분리 가스 배관 (33) 에 형성되어 있는 제 2 밸브 (33a) 및 분기 배관 (36) 에 형성되어 있는 제 3 밸브 (36a) 의 개폐를 제어함으로써, 분리 가스를 보일러 (15) 로 유도할지, 주기용 엔진 (2) 으로 유도할지를 전환할 수 있다.
보일러 (15) 는, 화로 (38) 와, 화로 (38) 내에 화염을 형성하는 버너 (도시 생략) 와, 상방에 배치된 증기 드럼 (39) 과, 하방에 배치된 물 드럼 (40) 과, 증기 드럼 (39) 과 물 드럼 (40) 을 접속하는 배관 (도시 생략) 을 가지고 있다. 버너는, 연료유 및 연료 가스의 양방을 연료 가능하게 되어 있다. 버너에는, 보일러 공급 배관 (19) 을 통하여, 보일 오프 가스 또는 분리 가스가 공급된다. 또, 버너에는, 연료유 배관 (도시 생략) 을 통하여, 연료유가 공급된다. 버너는, 연료유나 연소 가스 (보일 오프 가스 등) 혹은 그 양방을 연소시킴으로써, 화로 (38) 내에 화염을 형성한다. 버너에 의해 화로 (38) 내에 화염이 형성되면, 보일러 (15) 내의 급수가 가열된다. 급수가 가열되면, 가열된 급수가 하방의 물 드럼 (40) 으로부터 보일러 배관 (도시 생략) 을 통하여, 상방의 증기 드럼 (39) 으로 상승한다. 증기 드럼 (39) 에서는, 기액이 분리된다. 분리된 증기는, 보일러 증기 공급관 (도시 생략) 을 통하여, 증기를 필요로 하는 각 기기에 공급된다. 증기 드럼 (39) 에는, 증기 드럼 (39) 내의 증기 압력을 계측하는 압력계 (압력 계측부) (41) 가 형성되어 있다. 압력계 (41) 는, 계측한 증기 드럼 (39) 내의 증기 압력을 제어 장치 (50) 로 송신한다.
이코노마이저 (6) 는, 발전용 디젤 엔진 (5) 으로부터 배출된 연소 배기 가스와 물을 열 교환시킴으로써 증기를 생성한다. 이코노마이저 (6) 와 증기 드럼 (39) 은 증기 배관 (42) 에 의해 접속되어 있다. 이코노마이저 (6) 에서 생성된 기액 혼합 상태의 유체는, 증기 배관 (42) 을 통하여 증기 드럼 (39) 에 공급되고, 증기 드럼 (39) 에서 기액 분리된다. 증기 드럼 (39) 에 있어서, 분리된 증기는, 보일러 증기 공급관 (도시 생략) 을 통하여 각 기기에 공급된다. 또, 물 드럼 (40) 과 이코노마이저 (6) 는, 급수 배관 (43) 에 의해 접속되어 있다. 물 공급관은, 도중 위치에 형성된 펌프 (44) 에 의해, 물 드럼 (40) 내의 물을 이코노마이저 (6) 에 공급하고 있다.
또, 선박 (1) 에는, 제어 장치 (50) 가 형성되어 있다.
제어 장치 (50) 는, 예를 들어, CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), 및 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체 등으로 구성되어 있다. 그리고, 각종 기능을 실현하기 위한 일련의 처리는, 일례로서, 프로그램의 형식으로 기억 매체 등에 기억되어 있고, 이 프로그램을 CPU가 RAM 등에 판독 출력하여, 정보의 가공·연산 처리를 실행함으로써, 각종 기능이 실현된다. 또한, 프로그램은, ROM 이나 그 밖의 기억 매체에 미리 인스톨해 두는 형태나, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체에 기억된 상태로 제공되는 형태, 유선 또는 무선에 의한 통신 수단을 통하여 배신 (配信) 되는 형태 등이 적용되어도 된다. 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체란, 자기 디스크, 광 자기 디스크, CD-ROM, DVD-ROM, 반도체 메모리 등이다.
제어 장치 (50) 는, 보일 오프 가스 처리 시스템 (4) 에 형성된 각 밸브 (제 1 밸브 (19a) 내지 제 3 밸브 (36a) 를 포함한다) 의 개도를 0 ％ 에서 100 ％ 의 사이에서 제어 가능하게 되어 있다. 제어 장치 (50) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 열량계 (35) 가 계측한 열량에 기초하여 분리 가스의 공급처를 결정하는 결정부 (51) 와, 결정부 (51) 가 결정한 공급처에 분리 가스가 공급되도록 제 2 밸브 (33a) 및 제 3 밸브 (36a) 를 제어하는 전환 제어부 (52) 와, 소정의 임계값을 기억하고 있는 기억부 (53) 를 가지고 있다. 기억부 (53) 가 기억하는 소정의 임계값이란, 예를 들어, 주기용 엔진 (2) 이, 적합하게 연소를 실시할 수 있는 연료의 열량의 하한값을 들 수 있다.
결정부 (51) 는, 분리 가스의 열량 (열량계 (35) 로 계측한 열량) 이, 기억부 (53) 가 기억하고 있는 소정의 임계값 이상인 경우에, 분리 가스의 공급처를 주기용 엔진 (2) 으로 결정하고, 소정의 임계값보다 적은 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정한다.
전환 제어부 (52) 는, 결정부 (51) 가 분리 가스의 공급처를 주기용 엔진 (2) 으로 결정하면, 분리 가스 배관 (33) 에 형성되어 있는 제 2 밸브 (33a) 를 전폐 상태 (개도 0 ％ 상태) 로 함과 함께, 분기 배관 (36) 에 형성되어 있는 제 3 밸브 (36a) 를 전개 상태 (개도 100 ％ 상태) 로 한다. 또, 이 때, 보일러 공급 배관 (19) 에 형성된 제 1 밸브 (19a) 를 전폐 상태로 한다.
전환 제어부 (52) 는, 결정부 (51) 가 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정하면, 분리 가스 배관 (33) 에 형성되어 있는 제 2 밸브 (33a) 를 전개 상태로 함과 함께, 분기 배관 (36) 에 형성되어 있는 제 3 밸브 (36a) 를 전폐 상태로 한다. 또, 이 때, 보일러 공급 배관 (19) 에 형성된 제 1 밸브 (19a) 를 전폐 상태로 한다.
다음으로, 본 실시형태에 관련된 보일 오프 가스의 처리 방법 및 보일 오프 가스의 흐름에 대해서 도 1 을 사용하여 설명한다.
각 탱크 (3) 에서 발생한 보일 오프 가스는, 각 탱크 (3) 내의 압력이 소정의 압력을 초과하면, 배출 배관 (3a) 을 통하여 공급 배관 (11) 에 유입한다. 공급 배관 (11) 에 유입한 보일 오프 가스는, 공급 배관 (11) 내를 유통한다. 이 때, 보일러 공급 배관 (19) 의 제 1 밸브 (19a) 가 열린 (開) 상태인 경우에는, 보일 오프 가스의 일부가 보일러 공급 배관 (19) 에 유입한다. 보일러 공급 배관 (19) 에 유입한 보일 오프 가스는, 보일러 (15) 에 공급되고, 연료로서 연소된다.
한편, 보일러 공급 배관 (19) 에 유입하지 않은 보일 오프 가스는, 공급 배관 (11) 내를 유통하고, 압축부 (12) 로 압축된다. 압축부 (12) 로 압축된 보일 오프 가스는, 공급 배관 (11) 내를 유통하고, 주기용 엔진 (2) 에 공급되고, 연료로서 연소된다. 압축부 (12) 로 압축된 보일 오프 가스의 일부는, 발전용 엔진 공급 배관 (16) 에 유입하고, 발전용 엔진에 공급된다. 또, 주기용 엔진 (2) 에서 보일 오프 가스를 필요로 하고 있지 않은 경우에는, 순환 배관 (17) 에 형성된 순환 배관 밸브 (17a) 를 열린 상태로 하고, 보일 오프 가스를, 순환 배관 (17) 을 통하여 공급 배관 (11) 으로 되돌린다.
보일 오프 가스를 재액화 할 때에는, 추기 배관 (20) 에 형성된 추기 배관 밸브 (20a) 를 열린 상태로 한다. 이에 따라, 압축부 (12) 로 소정의 압력까지 압축된 보일 오프 가스가, 추기 배관 (20) 을 통하여 재액화 장치 (13) 에 공급된다. 재액화 장치 (13) 에서는, 보일 오프 가스가 3 대의 액화용 압축기 (21) 로 압축된다. 압축된 보일 오프 가스는, 제 1 재액화 배관 (26) 을 통하여 열교환기 (22) 에 공급된다. 열교환기 (22) 에서는, 보일 오프 가스와, 냉각원 가스 및 분리 가스가 열 교환한다. 이에 따라, 보일 오프 가스는, 냉각되고 일부가 응축 (액화) 하여, 기액 혼합 상태가 된다. 열교환기 (22) 로부터 배출된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스 (상세하게는, 보일 오프 가스와 재액화된 LNG 가 혼합한 유체) 는, 제 2 재액화 배관 (27) 을 통하여, 기액 분리기 (14) 에 공급된다.
기액 분리기 (14) 에서는, 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기상 (분리 가스) 과 액상 (재액화된 LNG) 으로 분리한다. 또한, 보일 오프 가스에는 질소가 포함되어 있지만, 질소는 다른 성분 (메탄 등) 과 비교해서 액화하기 어렵기 때문에, 기액 분리된 기상 (분리 가스) 은 질소 함유량이 많은 기체가 된다.
재액화된 LNG 는, LNG 배관 (31) 을 통하여, 각 탱크 (3) 로 유도된다. 이와 같이 하여, 보일 오프 가스는 재액화 되고, 탱크 (3) 로 되돌려진다. 한편, 분리 가스는, 분리 가스 배관 (33) 을 통하여 열교환기 (22) 에 공급된다. 열교환기 (22) 에서 열 교환을 끝낸 분리 가스는, 분리 가스 배관 (33) 내를 유통한다. 분리 가스 배관 (33) 내를 유통하는 분리 가스는, 공급처가 보일러 (15) 인 경우 (즉, 제 2 밸브 (33a) 가 열린 상태이고, 제 3 밸브 (36a) 가 닫힌 (閉) 상태인 경우) 에는, 보일러 공급 배관 (19) 을 통하여, 보일러 (15) 에 공급되고, 연료로서 연소된다. 공급처가 주기용 엔진 (2) 인 경우 (즉, 제 2 밸브 (33a) 가 닫힌 상태이고, 제 3 밸브 (36a) 가 열린 상태인 경우) 에는, 분기 배관 (36) 을 통하여, 공급 배관 (11) 에 유입한다. 공급 배관 (11) 에 유입하면, 압축부 (12) 등을 통하여 주기용 엔진 (2) 으로 유도된다.
본 실시형태에 의하면, 이하의 작용 효과를 발휘한다.
본 실시형태에서는, 기액 분리기 (14) 로 분리된 분리 가스를, 주기용 엔진 (2) 과 보일러 (15) 중 어느 쪽으로도 유도할 수 있다. 따라서, 분리 가스를, 연소 처리할 수 있음과 함께, 주기용 엔진 (2) 및/또는 보일러 (15) 에서 연료로서 이용할 수 있다. 따라서, 분리 가스를 이용하지 않는 구성 (분리 가스를 GCU (Gas Combustion Unit) 등으로 연소 처리하는 구성) 과 비교하여, 시스템 전체의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 제 2 밸브 (33a) 및 제 3 밸브 (36a) 에 의해, 분리 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 유도할지, 보일러 (15) 로 유도할지를 전환할 수 있다. 이에 따라, 분리 가스를, 주기용 엔진 (2) 및 보일러 (15) 중 어느 장치 중, 원하는 장치로 유도할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 주기용 엔진 (2) 및 보일러 (15) 의 운전 상태나, 분리 가스의 성분 등에 따른 공급처로 분리 가스를 유도할 수 있다. 따라서, 주기용 엔진 (2) 및 보일러 (15) 로 적합하게 분리 가스를 연소시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 질소는 액화로 하기 어렵기 때문에, 분리 가스는, 질소 함유량이 커지는 경향이 있다. 따라서, 질소 함유량이 큰 가스는, 열량이 낮아짐과 함께, 주기용 엔진 (2) 으로 적합하게 연소시킬 수 없는 경우가 있다.
본 실시형태에서는, 열량계 (35) 로 분리 가스의 열량을 계측하고, 계측한 열량에 기초하여 공급처를 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 공급처를, 열량의 관점에서 적절한 공급처로 할 수 있다.
상세하게는, 본 실시형태에서는, 분리 가스의 열량 (열량계 (35) 로 계측한 열량) 이, 기억부 (53) 가 기억하는 소정의 임계값보다 많은 경우에, 분리 가스의 공급처를 주기용 엔진 (2) 으로 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 열량이 많고, 주기용 엔진 (2) 으로 분리 가스를 적합하게 연소시킬 수 있는 경우에는, 분리 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 유도하여 적합하게 연소시킬 수 있다.
한편, 분리 가스의 열량이 작고, 주기용 엔진 (2) 으로 분리 가스를 적합하게 연소시킬 수 없는 경우 (바꾸어 말하면, 분리 가스의 열량이, 기억부 (53) 가 기억하는 소정의 임계값보다 적은 경우) 에는, 분리 가스를 보일러 (15) 로 유도함으로써, 분리 가스를 연소 처리할 수 있음과 함께, 연소 처리에 수반하여 발생한 에너지를 증기 생성에 이용할 수 있다.
이와 같이, 본 실시형태에서는, 열량에 따른 공급처로 분리 가스를 유도할 수 있다. 또, 어느 쪽의 공급처에 분리 가스를 공급한 경우이더라도, 연소로 발생하는 에너지를 이용할 수 있기 때문에, 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 주기용 엔진 (2) 으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 연소 처리하기 위해서만 사용되는 GCU (Gas Combustion Unit) 등의 연소 처리 장치를 설치하는 것도 생각된다. 그러나, 선박 (1) 은, 선내에서 사용하는 증기를 생성할 필요가 있는 경우에는, 선내에서 사용하는 증기를 생성하기 위한 보일러를 설치하는 경우가 있다. 이와 같은 경우에, 연소 처리 장치를 설치한 구성에서는, 선박 (1) 에 연소 처리 장치 및 보일러의 양방을 설치할 필요가 있다. 한편, 본 실시형태에서는, 주기용 엔진 (2) 으로 적합하게 연소시킬 수 없는 분리 가스를 보일러 (15) 로 연소시킴과 함께, 증기를 생성할 수 있다. 이에 따라, 연소 처리 장치를 형성하지 않는 구성으로 할 수 있다. 따라서, 연소 처리 장치를 설치하는 구성과 비교하여, 구성을 간소화 할 수 있다.
[변형예]
다음으로, 본 실시형태의 변형예에 대해서 설명한다.
본 변형예에서는, 열량계 (35) 대신에, 분리 가스 배관 (33) 에 분리 가스의 질소 함유량을 계측하는 질소 함유량 계측기 (질소 함유량 계측부) 가 형성되어 있는 점, 및, 기억부 (53) 가 소정의 임계값으로서, 주기용 엔진 (2) 이, 적합하게 연소시킬 수 있는 연료의 질소 함유량의 상한값을 기억하고 있는 점에서, 상기 실시형태와 다르다. 또, 분리 가스의 질소 함유량이 소정의 임계값보다 적은 경우에, 결정부 (51) 가 분리 가스의 공급처를 주기용 엔진 (2) 으로 결정하고 있는 점에서 상기 실시형태와 다르다.
본 변형예에 의하면, 분리 가스의 공급처를, 질소 함유량의 관점에서 적절한 공급처로 할 수 있다. 상세하게는, 본 변형예에서는, 분리 가스의 질소 함유량이, 기억부 (53) 가 기억하는 소정의 임계값보다 많은 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 질소 함유량이 많고, 주기용 엔진 (2) 으로 분리 가스를 적합하게 연소시킬 수 없는 경우에는, 분리 가스를 보일러 (15) 로 적합하게 연소시킬 수 있다. 또, 분리 가스의 질소 함유량이, 기억부 (53) 가 기억하는 소정의 임계값보다 적은 경우에, 분리 가스의 공급처를 주기용 엔진 (2) 으로 결정하고 있다. 이에 따라, 분리 가스의 질소 함유량이 적고, 주기용 엔진 (2) 으로 분리 가스를 적합하게 연소시킬 수 있는 경우에는, 분리 가스를 주기용 엔진 (2) 으로 적합하게 연소시킬 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 질소는 액화로 하기 어렵고, 분리 가스는 질소 함유량이 커지는 경향이 있기 때문에, 질소 함유량의 관점에서 공급처를 결정함으로써, 보다 직접적으로 분리 가스의 성분에 따른 공급처에 분리 가스를 공급할 수 있다. 따라서, 분리 가스의 공급처를, 질소 함유량의 관점에서 보다 적절한 공급처로 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 적절히 변형이 가능하다.
예를 들어, 이코노마이저 (6) 에서 증기를 생성할 뿐만 아니라, 보일러 (15) 의 화로 (38) 로 화염을 형성하고, 보일러 (15) 에서도 증기를 생성하는 경우 (즉, 보일러 (15) 에서 재가열을 실시하는 경우) 에, 보일러 (15) 의 증기 드럼 (39) 내의 증기 압력을 계측하는 압력계 (41) 의 계측 결과에 기초하여, 분리 가스의 공급처를 결정해도 된다. 상세하게는, 결정부 (51) 는, 압력계 (41) 가 계측한 압력이, 소정의 임계값보다 낮은 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정해도 된다. 소정의 임계값이란, 예를 들어, 선내에서 요구되는 증기량을 조달할 수 있는 것으로 여겨지고 있는 설정값을 들 수 있다. 또, 소정의 임계값이 아니라, 선내에서 요구되고 있는 증기량을 축차 취득하고, 요구 증기량에 따른 압력보다 낮은 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정해도 된다.
이와 같이 구성함으로써, 보일러 (15) 내에 있어서 적합하게 증기가 생성되어 있지 않은 경우에, 분리 가스를 보일러 (15) 로 유도할 수 있다. 따라서, 보일러 (15) 에 있어서 적합하게 안정적으로 증기를 생성할 수 있다.
또, 보일러 (15) 에서 재가열을 실시하는 경우에, 분리 가스의 공급처를 보일러 (15) 로 결정해도 된다. 바꾸어 말하면, 보일러 (15) 의 재가열 시에는, 보일러 (15) 의 연료로서, 연료유 배관 (도시 생략) 을 통하여 공급되는 연료유 및 보일러 공급 배관 (19) 을 통하여 공급되는 보일 오프 가스보다, 우선적으로 분리 가스를 사용하도록 해도 된다.
이와 같이 구성함으로써, 화염을 형성하기 위한 다른 연료 (연료유나 보일러 공급 배관 (19) 을 통하여 공급되는 보일 오프 가스) 의 사용량을 저감할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 제어 장치 (50) 에 의해, 제 1 밸브 (19a) 로부터 제 3 밸브 (36a) 를 조작하는 예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 오퍼레이터의 조작에 의해, 제 1 밸브 (19a) 로부터 제 3 밸브 (36a) 의 개폐 상태를 전환해도 된다.
1 : 선박
2 : 주기용 엔진
3 : 탱크
3a : 배출 배관
4 : 보일 오프 가스 처리 시스템
5 : 발전용 디젤 엔진
6 : 이코노마이저
11 : 공급 배관
12 : 압축부
12a : 고압용 압축기
13 : 재액화 장치
14 : 기액 분리기
15 : 보일러
16 : 발전용 엔진 공급 배관
17 : 순환 배관
17a : 순환 배관 밸브
19 : 보일러 공급 배관
19a : 제 1 밸브
20 : 추기 배관
20a : 추기 배관 밸브
21 : 액화용 압축기
21a : 배관
22 : 열교환기
23 : 팽창 터빈
24 : 모터
25 : 구동축
26 : 제 1 재액화 배관
27 : 제 2 재액화 배관
27a : 재액화 배관 밸브
28 : 추출 배관
29 : 제 1 냉각원 가스 배관
30 : 제 2 냉각원 가스 배관
31 : LNG 배관
31a : 펌프
32 : 재순환 배관
32a : 재순환 배관 밸브
33 : 분리 가스 배관
33a : 제 2 밸브
34 : 분리 가스 배관 밸브
35 : 열량계
36 : 분기 배관
36a : 제 3 밸브
38 : 화로
39 : 증기 드럼
40 : 물 드럼
41 : 압력계
42 : 증기 배관
43 : 급수 배관
44 : 펌프
50 : 제어 장치
51 : 결정부
52 : 전환 제어부

Claims (7)

  1. 액화 가스가 저류되어 있는 탱크에서 발생한 보일 오프 가스를 연소 가능하고, 증기를 생성하는 보일러와,
    상기 탱크에서 발생한 보일 오프 가스에 대하여 액화 처리를 실시하는 재액화 장치와,
    상기 재액화 장치에서 액화 처리가 실시된 기액 혼합 상태의 보일 오프 가스를 기상과 액상으로 분리하는 분리부와,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를, 보일 오프 가스를 연소 가능한 주기용 (主機用) 내연 기관으로 연료로서 유도하는 제 1 배관과,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 상기 보일러로 연료로서 유도하는 제 2 배관과,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 상기 주기용 내연 기관으로 유도할지, 상기 보일러로 유도할지를 전환하는 전환부를 구비하고,
    상기 주기용 내연 기관과 상기 보일러의 운전 상태, 및 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 성분 중 적어도 하나에 따라, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스를 상기 주기용 내연 기관 또는 상기 보일러로 유도하고,
    상기 탱크와 상기 보일러를 접속하고, 상기 보일러에 보일 오프 가스를 공급하는 제 3 배관을 구비하고,
    상기 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 상기 제 3 배관을 통하여 공급되는 보일 오프 가스보다 상기 제 2 배관을 통하여 공급되는 보일 오프 가스를 우선적으로 사용하는 보일 오프 가스 처리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 질소 함유량을 계측하는 질소 함유량 계측부와,
    상기 질소 함유량 계측부가 계측한 질소 함유량에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스가, 상기 결정부가 결정한 공급처에 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하는 보일 오프 가스 처리 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 열량을 계측하는 열량 계측부와,
    상기 열량 계측부가 계측한 열량에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스가, 상기 결정부가 결정한 공급처에 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비한 보일 오프 가스 처리 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보일러의 압력을 계측하는 압력 계측부와,
    상기 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 상기 압력 계측부가 계측한 압력에 기초하여, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와,
    상기 결정부가 결정한 공급처에 보일 오프 가스가 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고,
    상기 결정부는, 상기 압력 계측부가 계측한 압력이, 상기 보일러에서 생성한 증기의 공급처에서 요구되는 증기량을 조달할 수 있는 것으로 여겨지고 있는 설정값보다 낮은 경우에, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 상기 보일러로 결정하는 보일 오프 가스 처리 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 결정하는 결정부와,
    상기 결정부가 결정한 공급처에 보일 오프 가스가 공급되도록 상기 전환부를 제어하는 전환 제어부를 구비하고,
    상기 결정부는, 상기 보일러에 있어서 화염을 형성하는 경우에, 상기 분리부로 분리된 기상의 보일 오프 가스의 공급처를 상기 보일러로 결정하는 보일 오프 가스 처리 시스템.
  6. 삭제
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 보일 오프 가스 처리 시스템을 구비한 선박.
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