WO2018159245A1 - ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法 - Google Patents

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WO2018159245A1
WO2018159245A1 PCT/JP2018/004249 JP2018004249W WO2018159245A1 WO 2018159245 A1 WO2018159245 A1 WO 2018159245A1 JP 2018004249 W JP2018004249 W JP 2018004249W WO 2018159245 A1 WO2018159245 A1 WO 2018159245A1
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steam
gas
boiler
boil
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PCT/JP2018/004249
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貴澄 寺原
健太 高本
英輝 天野
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三菱重工業株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/001—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space spraying nozzle combined with forced draft fan in one unit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F22B35/06—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type
    • F22B35/14—Control systems for steam boilers for steam boilers of forced-flow type during the starting-up periods, i.e. during the periods between the lighting of the furnaces and the attainment of the normal operating temperature of the steam boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2204/00—Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply
    • F23D2204/10—Burners adapted for simultaneous or alternative combustion having more than one fuel supply gaseous and liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2207/00—Ignition devices associated with burner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23Q—IGNITION; EXTINGUISHING-DEVICES
    • F23Q3/00—Igniters using electrically-produced sparks
    • F23Q3/008—Structurally associated with fluid-fuel burners

Definitions

  • the present invention relates to a boiler, a boiler system, and a method of operating a boiler.
  • the LNG carrier carries and transports LNG (Liquefied Natural Gas) into an LNG tank. Since the LNG filled in the LNG tank has a low vaporization temperature, a large amount of vaporized gas (boil off gas) is generated in the LNG tank during the voyage of the LNG carrier under the influence of the outside air temperature and the like.
  • boil off gas When boil off gas is generated in the LNG tank, the pressure in the LNG tank rises, but the pressure in the LNG tank is maintained appropriately by mainly consuming the boil off gas with the main engine of the LNG carrier.
  • the boil-off gas is burned by a gas combustion unit (GCU) or the like to prevent an increase in pressure in the LNG tank.
  • GCU gas combustion unit
  • Patent Document 1 discloses an LNG carrier equipped with a gas burner downstream of an LNG storage tank.
  • the pressure of the LNG storage tank is set up by the evaporative gas (boil off gas) generated inside the LNG storage tank.
  • the evaporative gas (boil off gas) is sent to a gas burner (GCU) for burning and burning.
  • Patent Document 2 discloses a conventional boiler for burning a boil-off gas.
  • Patent No. 4563420 Unexamined-Japanese-Patent No. 4-46892
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and provides a boiler, a boiler system, and a boiler operating method that can process boil-off gas and simultaneously utilize energy of the boil-off gas.
  • the purpose is to
  • a boiler according to an aspect of the present invention is a boiler to which a boil-off gas generated by a fuel tank storing fuel is supplied, comprising a burner for burning the boil-off gas, the burner comprising a first igniter, And a second igniter having a frequency of sparking at the time of ignition more than the first igniter.
  • the boil-off gas generated in the fuel tank is supplied to the boiler.
  • the boil-off gas generated in the fuel tank can be burned by the boiler. Therefore, the boil-off gas can be processed without providing a dedicated device (such as a GCU) for burning the boil-off gas, and at the same time, the energy of the boil-off gas can generate steam.
  • the burner includes the first igniter and the second igniter having a higher frequency of sparking at the time of ignition than the first igniter. Since the second igniter has a higher frequency of sparking at the time of ignition than the first igniter, the load at the time of ignition is large, and the second igniter is easily consumed more than the first igniter. That is, the first igniter is less likely to be consumed than the second igniter because the opposite is true and the frequency of sparks at the time of ignition is lower than that of the second igniter.
  • the burner is provided with an igniter having different characteristics. Therefore, it is possible to burn the boil-off gas appropriately and to generate steam by using different igniters having different characteristics according to the conditions in the boiler and the fuel tank, and prolong the product life of the igniters. Can.
  • the second igniter may be used when starting combustion by the boil-off gas in the burner.
  • Boil-off gas is generated in the fuel tank, and if the pressure in the fuel tank becomes high, the fuel tank may be damaged. For this reason, when the pressure in the fuel tank is lowered by burning the boil-off gas, if the pressure in the fuel tank becomes a threshold pressure which is smaller by a predetermined value than the pressure at which the fuel tank may be damaged It is necessary to burn off the boil off gas. Therefore, when burning the boil-off gas, it is preferable that the time to ignition of the burner be short.
  • the second igniter is used when burning the boil-off gas. The second igniter can perform ignition in a shorter time than the first igniter, so that the boil-off gas can be burned quickly. Therefore, in the boiler, the boil-off gas can be subjected to combustion processing to preferably maintain the pressure in the fuel tank at a predetermined value or less.
  • a boiler according to an aspect of the present invention includes a steam drum in which steam is contained, and the first igniter is used to start boosting the steam pressure in the steam drum by the combustion of the burner.
  • the boiler may be overloaded.
  • the amount of combustion treatment of the boil off gas in the boiler may be limited due to the overload of the boiler, and a desired amount of boil off gas may not be burnt. Therefore, when the boil off gas is burned in the boiler, if the steam pressure in the steam drum is not sufficient, it is necessary to increase the steam pressure in the steam drum.
  • the first igniter is used.
  • the second igniter which is more easily damaged than the first igniter, when boosting the steam pressure in the steam drum. Therefore, the frequency of use of the second igniter can be reduced, and the product life of the second igniter can be extended.
  • a boiler system is a boiler system including the above-described boiler, comprising: drum pressure detection means for detecting steam pressure in the steam drum; and tank pressure for detecting pressure in the fuel tank Based on the detecting means, the steam pressure in the steam drum detected by the drum pressure detecting means, and the target steam pressure in the steam drum, which is the steam pressure for burning the boil-off gas, the inside of the steam drum
  • a target pressure arrival time calculating unit that calculates a time until the steam pressure reaches the target steam pressure, the pressure in the fuel tank detected by the tank pressure detection unit, and the boil-off gas supplied to the fuel tank Calculating the time until the pressure in the fuel tank reaches the predetermined pressure, based on the predetermined pressure in the fuel tank, which is The pressure in the fuel tank is calculated based on the predetermined pressure arrival time calculation unit, the target pressure arrival time calculated by the target pressure arrival time calculation unit, and the predetermined pressure arrival time calculated by the predetermined pressure arrival time calculation unit.
  • An ignition timing calculation unit that calculates an ignition timing so that the steam pressure in the steam drum becomes the target steam pressure when the predetermined pressure is reached, and the ignition timing calculated by the ignition timing calculation unit Ignition control means for igniting the burner by the first igniter and starting pressure increase of the steam pressure in the steam drum.
  • the burner when the pressure in the fuel tank reaches a predetermined pressure for supplying the boil-off gas to the boiler, the burner is ignited so that the steam pressure in the steam drum becomes the target pressure. Therefore, when the boil-off gas is burned in the boiler, the steam pressure in the steam drum can be set to a steam pressure sufficient to burn the boil-off gas, and the boiler steam pressure has not reached the target steam pressure. It is possible to prevent the boiler from being overloaded and to burn the boil off gas suitably.
  • the amount of boil-off gas generated in the fuel tank that is, the tendency of the pressure increase in the fuel tank fluctuates depending on the conditions such as sea conditions, so the boiler pressure increase was started based only on the predetermined pressure in the fuel tank.
  • the combustion of the boil-off gas may not be ready.
  • the ignition timing is calculated such that the steam pressure in the steam drum becomes the target steam pressure when the pressure in the fuel tank reaches a predetermined pressure. ing. Therefore, when the pressure in the fuel tank reaches a predetermined pressure, the pressure in the steam drum in the steam drum is completed to the target pressure, so boil-off gas is promptly supplied to the boiler for combustion, and the inside of the fuel tank Pressure can be reduced.
  • the predetermined pressure is, for example, a threshold pressure smaller by a predetermined value than a pressure at which the fuel tank may be damaged.
  • the time taken for the pressure in the fuel tank to reach a predetermined pressure is calculated, and the burner in the steam drum is preliminarily made to match the time for the pressure in the fuel tank to reach a predetermined pressure.
  • the pressure in the steam drum is raised by ignition to the target pressure state.
  • the steam pressure in the steam drum is increased according to the pressure increase rate in the fuel tank, and the steam pressure in the steam drum is constantly maintained at a high pressure in order to burn the boil-off gas. There is no need.
  • the time during which the boiler operates at high pressure can be shortened compared to a boiler system that maintains a high pressure state so that the boil off gas can always be processed, and fuel in the boiler (MGO (Marine Gas Oil) etc.) Consumption can be reduced.
  • MGO Marine Gas Oil
  • the operating method of a boiler is an operating method of a boiler to which a boil-off gas generated in a fuel tank storing fuel is supplied, and a burner provided in the boiler is ignited by a first igniter. And the second igniter, wherein the second igniter has a higher frequency of sparks during ignition than the first igniter, after the step of pressurizing the vapor pressure in the steam drum by the combustion of the burner and the step of pressurizing the second igniter. And a combustion step of performing combustion by the boil-off gas in the burner.
  • a boiler can process boil-off gas, and at the same time, energy of the boil-off gas can be utilized.
  • the boiler system according to the present embodiment is applied to, for example, an LNG carrier 2 equipped with a gas-fired main engine 10.
  • the LNG carrier 2 recovers the heat of the LNG tank (fuel tank) 3 for storing LNG, the boiler 4 for burning the boil off gas generated in the LNG tank 3 to generate steam, and the exhaust gas generated by the main engine 10 And an economizer 5 for generating steam, and a control device 6 for controlling the boiler 4.
  • Boil-off gas generated in the LNG tank 3 is supplied by the first supply compressor 13 provided in the boil-off gas supply pipe 12 to the main engine 10, the mixed combustion engine (not shown) for power generation, the reliquefaction device 15 and the like. .
  • the main engine 10 and the mixed combustion engine for power generation burn the supplied boil-off gas to obtain driving force.
  • the boil off gas is reliquefied by compressing and cooling the boil off gas, and the reliquefied boil off gas is returned to the LNG tank 3 through the return pipe 16.
  • a part of the boil-off gas generated in the LNG tank 3 is supplied to the boiler 4 via the boil-off gas supply pipe 17 connecting the LNG tank 3 and the boiler 4.
  • the boil-off gas supply pipe 17 is provided with a second supply compressor 18 used to supply the boil-off gas to the boiler 4 and a vent pipe 19 discharging the boil-off gas to the atmosphere.
  • an in-tank pressure gauge (tank pressure detection means) 20 for detecting the pressure in the LNG tank 3 is provided in the LNG tank 3.
  • the in-tank pressure gauge 20 transmits the acquired pressure in the LNG tank 3 to the cargo tank control device 40.
  • the boiler 4 includes a furnace (not shown), a steam drum 21 disposed on the upper side, and a water drum 22 disposed on the lower side.
  • the furnace is provided with a burner 23 (see FIG. 2A) and performs combustion in the furnace.
  • the burner 23 is ignited in the furnace and the feed water is heated in the boiler 4, the water rises from the lower water drum 22 to the upper steam drum 21, and the gas and liquid are separated by the steam drum 21.
  • the steam drum 21 is provided with an in-drum pressure gauge (drum pressure detection means) 24 that measures the steam pressure in the steam drum 21.
  • the in-drum pressure gauge 24 transmits the acquired steam pressure in the steam drum 21 to the control device 6.
  • the steam drum 21 is connected to a boiler steam supply pipe 28 for supplying the steam separated by the steam drum 21 to a power generation turbine 26, a condenser 27, steam-using equipment and the like.
  • a generator 29 is connected to the rotation shaft of the power generation turbine 26, and the generator 29 generates electric power by the rotational force of the power generation turbine 26.
  • the steam discharged from the power generation turbine 26 is supplied to the condenser 27 via the steam discharge pipe 30.
  • Two economizers 5 are provided and respectively generate steam by heat exchange between the flue gas discharged from the main engine 10 and water.
  • the economizer 5 and the steam drum 21 are connected by an economizer steam supply pipe 32.
  • the economizer steam supply pipe 32 supplies the gas and liquid generated by the economizer 5 to the steam drum 21.
  • the separated steam is supplied to each device such as the power generation turbine 26 via the boiler steam supply pipe 28.
  • the water drum 22 and the economizer 5 are connected by a water supply pipe 33.
  • the water supply pipe 33 supplies the water in the water drum 22 to the economizer 5 by a pump 34 provided at an intermediate position.
  • the steam separator 35 may be separately provided to separate the gas and liquid produced by the economizer 5 in the steam separator 35.
  • the economizer 5 and the brackish water separator 35 are connected by the economizer steam supply pipe 36 and the water supply pipe 37.
  • the steam generated in the economizer 5 is supplied to the steam separator 35 by the economizer steam supply pipe 36.
  • the water supply pipe 37 supplies the water in the steam separator 35 to the economizer 5 by a pump 38 provided at an intermediate position.
  • the number of economizers 5 may be one, or three or more.
  • a boiler system is configured by the boiler 4, the control device 6, the in-tank pressure gauge 20, the in-drum pressure gauge 24, and the like.
  • the burner 23 provided in the furnace of the boiler 4 will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 4.
  • the burner 23 includes a main burner 41 that forms a flame in the furnace, a pilot burner 42 that ignites the main burner 41, and an intermittent discharge igniter (second igniter) 43. And have.
  • the main burner 41 includes an oil supply unit that supplies oil, a gas supply unit that supplies boil-off gas, and an air passage that supplies combustion air.
  • the oil supply unit includes an oil supply pipe 47 for distributing oil supplied from an oil supply device (not shown) via the oil supply passage 11 (see FIG. 1).
  • the oil supply pipe 47 is formed of a cylindrical member extending in the vertical direction substantially at the center of the burner 23, and oil flows downward from the inside.
  • the oil supply pipe 47 is disposed such that the lower end portion thereof is located in the furnace.
  • a tip 48 is provided at the lower end of the oil supply pipe 47, and the oil passing through the tip 48 is sprayed into the furnace. Examples of the oil to be supplied include light oil and heavy oil.
  • the gas supply unit has a gas supply chamber 49 connected to a boil-off gas supply pipe 17 through which boil-off gas from the LNG tank 3 flows, and five gas distribution pipes 50 extending downward from the gas supply chamber 49.
  • the five gas distribution pipes 50 are arranged at equal intervals so as to surround the oil supply pipe 47, as shown in FIG. Moreover, as shown to FIG. 2A and FIG. 2B, the gas distribution piping 50 is arrange
  • a nozzle 51 is provided at the lower end of the gas distribution pipe 50, and the nozzle 51 ejects a boil-off gas into the furnace.
  • the air passage is provided to cover the oil supply pipe 47 and the gas distribution pipe 50.
  • the air passage includes a cylindrical air passage 52 extending vertically, a cylindrical burner tile 53 extending downward from the lower end of the air passage 52, and a plurality of swirlers 54 provided in the burner tile 53. ing.
  • the air passage 52 distributes the combustion air supplied from the air supply device (not shown) to the inside as shown by the arrows in FIGS. 2A and 2B.
  • a cylindrical burner tile 53 is attached to the lower portion of the air passage portion 52, the upper portion of the inner peripheral surface of the burner tile 53 extends in a substantially vertical direction, and the lower portion of the inner peripheral surface has a diameter toward the center of the furnace. Is formed to expand.
  • the lower part of the burner tile 53 is a truncated cone-shaped hollow part.
  • the plurality of swirl vanes 54 are interposed between the gas distribution pipe 50 and the outer peripheral surface of the oil supply pipe 47, and are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the oil supply pipe 47.
  • the pilot burner 42 extends parallel to the oil supply pipe 47 of the main burner 41 near the main burner 41 as shown in FIGS. 2A and 2B, and the lower end is the lower end of the oil supply pipe 47 and the gas distribution pipe 50 It is arranged to be positioned above the other. Further, as shown in FIG. 4, the pilot burner 42 extends in the vertical direction and an oil supply pipe 55 through which oil flows, and a continuous discharge igniter (first ignition device) extending substantially in parallel with the oil supply pipe 55. And a pilot burner main body 57 provided so as to cover the oil supply pipe 55 and the continuous discharge igniter 56.
  • the oil supply pipe 55 internally distributes the oil supplied from an oil supply pump (not shown).
  • a tip 58 is provided at the lower end of the oil supply pipe 55, and the oil passing through the tip 58 is sprayed.
  • the continuous discharge igniter 56 is connected to the igniter cable 59 and is continuously discharged by the electricity from the igniter cable 59.
  • the lower end portion of the continuous discharge igniter 56 is bent so as to be disposed vertically below the lower end of the oil supply pipe 55. That is, the pilot burner 42 is ignited by discharging the oil sprayed from the oil supply pipe 55 from the lower end portion of the continuous discharge igniter 56.
  • a flame is formed from the pilot burner 42 downward.
  • the formed flame is formed such that the lower end of the flame is located below the lower ends of the oil supply pipe 47 and the gas distribution pipe 50. That is, the formed flame ignites the oil or gas discharged from the oil supply pipe 47 or the gas distribution pipe 50.
  • the intermittent discharge igniter 43 extends vertically in the vicinity of the main burner 41, and is inclined so that the lower portion approaches the main burner 41.
  • the lower end portion of the intermittent discharge igniter 43 is intermittently discharged by electricity.
  • the intermittent discharge igniter 43 is supported so as to be movable up and down by a predetermined distance.
  • the lower end portion of the intermittent discharge igniter 43 is disposed below the lower ends of the oil supply pipe 47 and the gas distribution pipe 50, as shown in FIG. 2A, when the ignition is performed.
  • the lower end portion of the intermittent discharge igniter 43 discharges the oil or gas sprayed from the oil supply pipe 47 or the gas distribution pipe 50 to perform ignition. After ignition, as shown in FIG.
  • the lower end is pulled upward so as to be positioned above the lower ends of the oil supply pipe 47 and the gas distribution pipe 50.
  • the lower end of the intermittent discharge igniter 43 is prevented from being damaged by the flame of the main burner 41.
  • the intermittent discharge igniter 43 has a higher frequency of sparking at the time of ignition than the continuous discharge igniter 56 that ignites the pilot burner 42.
  • the intermittent discharge igniter 43 discharges at a voltage of about 1500 V, intermittently performs sparking until the ignition of the main burner 41 is completed, and continuously performs 20 times of sparks for one second until the ignition is completed.
  • the continuous discharge igniter 56 discharges at a voltage of about 10000 V and maintains the ignition state until the ignition of the pilot burner 42 is completed. That is, the continuous discharge igniter 56 sparks only once.
  • Ignition to the main burner 41 by the intermittent discharge igniter 43 is performed by discharging the oil sprayed from the oil supply pipe 47 of the main burner 41 or the gas sprayed from the gas distribution pipe 50 from the intermittent discharge igniter 43 Directly by the sparks.
  • ignition to the main burner 41 by the pilot burner 42 is performed by the flame of the pilot burner 42 ignited by the discharge of the continuous discharge igniter 56. That is, the continuous discharge igniter 56 indirectly ignites the main burner 41 via the flame of the pilot burner 42.
  • the ignition to the main burner 41 by the continuous discharge igniter 56 drives the oil supply device for sending the oil to the oil supply pipe 55, and the oil is circulated in the oil supply pipe 55, and then the continuous discharge igniter A number of procedures are required such as ignition of the pilot burner 42 by 56 and confirmation of ignition of the pilot burner 42 and then ignition of the main burner 41. For this reason, indirect ignition to the main burner 41 by the continuous discharge igniter 56 takes longer time than direct ignition to the main burner 41 by the intermittent discharge igniter 43.
  • the control device 6 calculates a time required for the steam pressure in the steam drum 21 to reach the target steam pressure Pb2, and a time for the pressure in the LNG tank 3 to reach the predetermined pressure Pset. And the ignition timing for the main burner 41 so that the steam pressure in the steam drum 21 becomes the target steam pressure Pb2 when the pressure in the LNG tank 3 reaches the predetermined pressure Pset.
  • An ignition timing calculation unit that calculates Ts, and an ignition control unit that ignites the main burner 41 at the ignition timing Ts calculated by the ignition timing calculation unit and starts boosting the steam pressure in the steam drum 21.
  • control device 6 may be, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access) Memory), a ROM (Read Only Memory), a computer readable storage medium, and the like. Then, a series of processes for realizing various functions are stored in the form of a program, for example, in a storage medium or the like in the form of a program, and the CPU reads this program into a RAM or the like to execute information processing and arithmetic processing. Thus, various functions are realized.
  • the program may be installed in advance in a ROM or other storage medium, may be provided as stored in a computer-readable storage medium, or may be distributed via a wired or wireless communication means. Etc. may be applied.
  • the computer readable storage medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory or the like.
  • the target pressure arrival time calculation unit calculates the steam pressure Pb1 in the steam drum 21 acquired by the pressure gauge in the drum 24 and the target steam in the steam drum 21 which is a steam pressure at which the boiler 4 can burn the boil-off gas. Based on the pressure Pb2, a target pressure arrival time Tr which is a time until the steam pressure Pb1 in the steam drum reaches the target steam pressure Pb2 is calculated. Specifically, first, a graph (see FIG. 5) indicating the time until the steam pressure in the steam drum 21 stored in the control device 6 reaches a predetermined steam pressure from the state of 0 bar is read.
  • the time Tb2 to reach the target steam pressure Pb2 and the time Tb1 to reach the steam pressure Pb1 in the steam drum 21 acquired by the in-drum pressure gauge 24 are obtained. Then, the time Tb1 until the steam pressure Pb1 in the steam drum 21 acquired by the in-drum pressure gauge 24 is subtracted from the time Tb2 until the target steam pressure Pb2 is reached, and the target pressure reaching time Tr is calculated.
  • the target steam pressure Pb2 is 16 bar. Therefore, time Tb2 until it becomes target vapor pressure Pb2 will be set to 2.5 h. At this time, when the steam pressure Pb1 in the steam drum 21 acquired by the in-drum pressure gauge 24 is 3 bar, the time Tb1 until the steam pressure Pb1 is reached is 1.8 h, so the target pressure reaching time Tr is Calculates 2.5 (Tb2) -1.8 (Tb1) and is calculated as 0.7 h.
  • the control is one example, and the method of calculating the target pressure arrival time Tr may be based on the vapor pressure Pb1 acquired by the pressure gauge in the drum 24 and the target vapor pressure Pb2, and this method may be used. It is not limited. For example, another graph may be used as the graph showing the time required for the steam pressure in the steam drum to reach a predetermined steam pressure from 0 bar.
  • the predetermined pressure arrival time calculation unit calculates the pressure in the LNG tank 3 detected by the in-tank pressure gauge 20 and the predetermined pressure in the LNG tank 3 which is a pressure for supplying boil-off gas to the LNG tank 3. Based on Pset, a predetermined pressure arrival time Tpset, which is a time until the pressure in the LNG tank 3 reaches the predetermined pressure Pset, is calculated.
  • the predetermined pressure Pset is, for example, a threshold pressure smaller by a predetermined value than the pressure at which the fuel tank may be damaged. In this embodiment, it is 10 kPa. Specifically, first, when the pressure in the LNG tank 3 starts to rise from the in-tank pressure gauge 20, the information is acquired.
  • the pressure P1 in the LNG tank 3 is obtained from the in-tank pressure gauge 20 again.
  • the pressure increase rate Pt in the LNG tank 3 per hour is defined as P1.
  • the predetermined pressure arrival time Tpset is calculated by dividing the predetermined pressure Pset by the pressure increase rate Pt.
  • the predetermined pressure Pset is divided by 0.5, and the predetermined pressure arrival time Tpset is It is calculated as 20h (T1 shown in FIG. 6).
  • the predetermined pressure Pset is divided by 0.75, and the predetermined pressure arrival time Tpset is 15 h (T2 shown in FIG. 6). Is calculated.
  • the control is one example, and the method of calculating the predetermined pressure arrival time Tpset may be based on the steam pressure Pb1 in the steam drum 21 and the target steam pressure Pb2 in the steam drum 21. It is not limited to the method.
  • the interval for acquiring the pressure in the LNG tank 3 may be shorter than one hour or longer than one hour.
  • the ignition timing calculation unit is based on the target pressure arrival time Tr in the steam drum 21 calculated by the target pressure arrival time calculation unit and the predetermined pressure arrival time Tpset in the LNG tank 3 calculated by the predetermined pressure arrival time calculation unit.
  • the ignition timing Ts is calculated so that the steam pressure in the steam drum 21 becomes the target steam pressure Pb2 when the pressure in the LNG tank 3 becomes the predetermined pressure Pset.
  • the ignition timing Ts is the time from the present time until pressure increase of the steam drum 21 of the boiler 4 is started. That is, it indicates that boosting is started after Tsh from the present time. Specifically, it is calculated by subtracting the target pressure arrival time Tr in the steam drum 21 from the predetermined pressure arrival time Tpset in the LNG tank 3. For example, when the predetermined pressure reaching time Tpset is 15 h and the target pressure reaching time Tr is 0.7 h, the ignition timing Ts is 14.3 h.
  • the ignition control means compares the time T from the present time to the predetermined pressure arrival time Tpset and the ignition timing Ts, and when Ts reaches T, sends a signal to the continuous discharge igniter 56 etc., and the pilot burner 42 Ignite 41 Then, the pressure increase of the steam pressure of the steam drum 21 is started.
  • the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 2A and 2B.
  • the boiler 4 When the boiler 4 is not generating steam, the steam is circulated through the heating coil 61 in the water drum 22 so as to maintain the pressure in the steam drum 21 at about 3 bar, thereby performing the warm-up operation.
  • the in-tank pressure gauge 20 detects an increase in pressure in the LNG tank, the in-tank pressure gauge 20 transmits a signal to the cargo tank control device 40.
  • the cargo tank control device 40 sends a signal to start the boil-off gas processing mode to the control device 6.
  • the control device 6 When receiving the signal from the cargo tank control device 40, the control device 6 starts the boil off gas processing mode. When the boil-off gas processing mode is started, the control device 6 performs the above-described control to calculate the ignition timing Ts. The time T from the present time to the predetermined pressure arrival time Tpset is compared with the ignition timing Ts, and the ignition control means sends a signal to the pilot burner 42 at the timing when Ts becomes larger than T.
  • the pilot burner 42 receiving the signal drives the oil supply device for supplying the oil to the oil supply pipe 55, spouts the oil from the oil supply pipe 55, drives the continuous discharge igniter 56, and starts the discharge.
  • the pilot burner 42 is ignited to form a flame.
  • the control unit confirms that a flame is formed by the pilot burner 42
  • the main burner 41 drives an oil supply device that supplies oil to the oil supply pipe 47, and ejects oil from the oil supply pipe 47.
  • the ejected oil is ignited by the flame of the pilot burner 42, whereby the main burner 41 forms a flame.
  • the oil supply to the pilot burner 42 is stopped, and the pilot burner 42 extinguishes.
  • boosting of the boiler 4 is started, and the pressure in the boiler 4 is boosted (boosting step).
  • oil but boil off gas can also be used as a fuel.
  • the boil-off gas is ejected from the gas distribution pipe 50, and ignition is performed by the flame of the pilot burner.
  • the intermittent discharge igniter 43 is moved so that the lower end is located below the lower end of the gas distribution pipe 50 (see FIG. 2A).
  • the intermittent discharge type igniter 43 discharges intermittently to ignite the boil-off gas ejected from the gas distribution pipe 50.
  • the main burner 41 forms a flame.
  • the intermittent discharge igniter 43 stops the discharge, and the lower end moves so as to be positioned above the lower end of the gas distribution pipe 50 (see FIG. 2B). Steam is generated by the combustion gas generated by the flame of the main burner 41.
  • the boiler 4 burns the boil-off gas and generates steam (combustion step).
  • the boil-off gas generated in the LNG tank 3 is supplied to the boiler 4.
  • the boil-off gas generated in the LNG tank 3 can be burned by the boiler 4. Therefore, the boil-off gas can be processed without providing a dedicated device (eg, GCU (Gas combustion unit) etc.) for burning the boil-off gas, and at the same time, the energy of the boil-off gas can be used to generate steam. it can.
  • the generated steam is used for power generation by the power generation turbine 26 and use in steam-using equipment and the like, so that the energy efficiency of the entire LNG carrier 2 can be improved.
  • the burner 23 includes a continuous discharge igniter 56 and an intermittent discharge igniter 43 having a higher frequency of sparking at the time of ignition than the continuous discharge igniter 56. Since the intermittent discharge igniter 43 directly ignites the main burner 41, it takes less time than the pilot burner 42 equipped with the continuous discharge igniter 56 indirectly ignites the main burner 41. Ignition can be performed. On the other hand, since the intermittent discharge igniter 43 has a higher spark frequency at the time of ignition than the continuous discharge igniter 56, the load at the time of ignition is large, and the damage is more likely to occur than the continuous discharge igniter 56.
  • the intermittent discharge igniter 43 since the intermittent discharge igniter 43 has a large number of sparks during one ignition, the intermittent discharge igniter 43 is more easily consumed than the continuous discharge igniter 56 that performs only one spark during one ignition. Further, since the frequency of sparks at the time of ignition is smaller than that of the intermittent discharge igniter 43, the continuous discharge igniter 56 is less damaged and consumed than the intermittent discharge igniter 43.
  • the ignition to the main burner 41 using the continuous discharge igniter 56 is an indirect one requiring many procedures such as igniting the pilot burner 42 by the continuous discharge igniter 56, the intermittent discharge igniter 43 It takes a longer time to ignition than direct ignition.
  • the burner 23 is provided with an igniter having different characteristics. Therefore, it is possible to burn the boil-off gas appropriately and to generate steam by using the igniter having different characteristics according to the conditions in the boiler 4 and the LNG tank 3, and the igniter has redundancy. Can extend the product life.
  • the LNG tank 3 may be damaged. Therefore, when the boil-off gas is burnt to reduce the pressure in the LNG tank 3, the pressure in the LNG tank 3 is lower than the pressure at which the LNG tank 3 may be damaged by a threshold value which is smaller by a predetermined value. When the pressure reaches a predetermined pressure Pset, it is necessary to burn the boil-off gas promptly. Therefore, when burning the boil-off gas, it is preferable that the time until ignition of the main burner 41 be short. In the present embodiment, the intermittent discharge igniter 43 is used when the boil off gas is burned.
  • the intermittent discharge igniter 43 can perform ignition in a shorter time than the pilot burner 42 using the continuous discharge igniter 56, the boil-off gas can be burned rapidly. Therefore, in the boiler 4, the boil-off gas can be burnt-processed, and the pressure in the LNG tank 3 can be suitably maintained below the predetermined pressure Pset.
  • the boiler 4 When boil off gas is burned by the boiler 4 in a state where the steam pressure in the steam drum 21 is low, the boiler 4 may be overloaded. In addition, due to the boiler 4 being overloaded, the amount of combustion processing of the boil off gas in the boiler 4 is limited, and there is a possibility that the desired amount of boil off gas can not be burned. Therefore, when the boil-off gas is burned in the boiler 4, if the steam pressure in the steam drum 21 is not sufficient, it is necessary to increase the steam pressure in the steam drum 21. In such a case, it is not necessary to igniter the main burner 41 particularly quickly. In the present embodiment, when the pressure in the steam drum 21 is increased, a pilot burner 42 using a continuous discharge igniter 56 is used.
  • the intermittent discharge igniter 43 which is more easily damaged than the continuous discharge igniter 56 when boosting the vapor pressure in the steam drum 21. Therefore, the frequency of use of the intermittent discharge igniter 43 can be reduced, and the product life of the intermittent discharge igniter 43 can be extended.
  • the pressure of the steam pressure in the steam drum 21 is increased, it is not particularly necessary to rapidly ignite the main burner 41. Even if ignition is performed by the pilot burner 42 using the long time continuous discharge igniter 56, there is no problem.
  • the main burner 41 is ignited so that the steam pressure in the steam drum 21 becomes the target steam pressure Pb2. doing. Therefore, when the boil-off gas is burned in the boiler 4, the steam pressure in the steam drum 21 can be set to a steam pressure sufficient to burn the boil-off gas, thereby preventing the boiler 4 from being overloaded. Preferably, the boil-off gas can be burned. Further, when the pressure in the LNG tank 3 reaches the predetermined pressure Pset, the steam pressure in the steam drum 21 is in the state of the target steam pressure Pb2, so boil-off gas is promptly supplied to the boiler 4 for combustion. Pressure in the LNG tank 3 can be reduced.
  • the steam pressure in the steam drum 21 is boosted to a target steam pressure Pb2 state, so that the steam drum 21 is burned to burn the boil-off gas. It is not necessary to maintain the internal steam pressure constantly at high pressure. Therefore, the energy consumption of the boiler 4 can be reduced.
  • the present invention is not limited to the invention according to the above-described embodiments, and appropriate modifications can be made without departing from the scope of the invention.
  • the ignition may be performed by the pilot burner 42 when the intermittent discharge igniter 43 breaks down.
  • the main burner may be ignited by the intermittent discharge igniter 43 to boost the pressure of the steam drum 21 of the boiler 4.
  • the ignition device of the main burner 41 can have redundancy.
  • the boiler 4 may be operated at a low load to compensate for the required steam of the LNG carrier 2.
  • the low-load auxiliary boiler such as a donkey boiler

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Abstract

ボイルオフガスを処理することができ、同時に、ボイルオフガスのエネルギーを利用することを目的とする。ボイラは、ＬＮＧを貯留したＬＮＧタンクで発生したボイルオフガスが供給されるボイラであって、ボイルオフガスを燃焼するバーナ（２３）を備える。バーナ（２３）は、連続放電式イグナイタと、連続放電式イグナイタ（５６）よりも点火の際のスパークの頻度が多い間欠放電式イグナイタ（４３）とを有している。間欠放電式イグナイタ（４３）は、ボイラにおいて、ボイルオフガスを処理する際に用いられる。

Description

ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法
　本発明は、ボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法に関するものである。
　ＬＮＧ運搬船は、ＬＮＧ（Liquefied　Natural　Gas）をＬＮＧタンク内に充填して運搬を行う。ＬＮＧタンク内に充填されたＬＮＧは、気化温度が低いので、ＬＮＧ運搬船の航海中に、外気温等の影響を受けて、ＬＮＧタンク内では大量の気化ガス（ボイルオフガス）が発生する。ＬＮＧタンク内でボイルオフガスが発生すると、ＬＮＧタンクの圧力が上昇するが、ボイルオフガスを、主に、ＬＮＧ運搬船の主機エンジン等で消費することで、ＬＮＧタンク内の圧力を適切に保っている。また、ＬＮＧ運搬船の主機等で、ボイルオフガスを処理しきれない場合には、ＧＣＵ（Gas　Combustion　Unit）等によって、ボイルオフガスを燃焼し、ＬＮＧタンク内の圧力の上昇を防止している。このような、装置を備えたものに、特許文献１に記載されたＬＮＧ運搬船がある。
　特許文献１では、ＬＮＧ貯蔵タンクの下流にガス燃焼器を備えたＬＮＧ運搬船が開示されている。特許文献１に記載されたＬＮＧ運搬船では、蒸発ガス再液化装置の作動の停止時、ＬＮＧ貯蔵タンクの内部で発生した蒸発ガス（ボイルオフガス）によりＬＮＧ貯蔵タンクの圧力が上昇し、設定されている安全圧力以上になった時、蒸発ガス（ボイルオフガス）をガス燃焼器（ＧＣＵ）に送って燃焼し焼却させる。
　また、ＬＮＧタンク内で発生するボイルオフガスをボイラで燃焼させるＬＮＧ運搬船も存在する。特許文献２には、ボイルオフガスを燃焼させる従来のボイラが開示されている。
特許第４５６３４２０号公報 特開平４－４６８９２号公報
　しかしながら、特許文献１の構成では、ＧＣＵで、ボイルオフガスを燃焼し、焼却しているだけなので、ボイルオフガスのエネルギーを有効に利用できていなかった。
　また、特許文献２のようなボイルオフガスを燃焼させる従来のボイラでは、ボイラに設けられたバーナに対して点火を行う点火装置が１種類しか設けられていない。ボイラでボイルオフガスを燃焼させるためには、バーナの点火に関して、ボイラ及びＬＮＧタンク内の状況に応じた使い分けが必要である。しかしながら、従来のボイラでは、１種類の点火装置しか設けられていなかったので、点火装置の冗長性が低く、ボイラ及びＬＮＧタンク内の状況に応じた点火装置の使い分けができなかった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ボイルオフガスを処理することができ、同時に、ボイルオフガスのエネルギーを利用することができるボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、本発明のボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法は以下の手段を採用する。
　本発明の一態様に係るボイラは、燃料を貯留した燃料タンクで発生したボイルオフガスが供給されるボイラであって、前記ボイルオフガスを燃焼するバーナを備え、前記バーナは、第１点火装置と、該第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多い第２点火装置とを有する。
　上記構成では、燃料タンクで発生したボイルオフガスがボイラに供給されている。これにより、燃料タンクで発生したボイルオフガスをボイラで燃焼させることができる。したがって、ボイルオフガスを燃焼させるための専用の装置（ＧＣＵ等）を設けることなく、ボイルオフガスを処理することができ、同時に、ボイルオフガスのエネルギーで蒸気を生成することができる。
　上記構成では、バーナが、第１点火装置と、第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多い第２点火装置とを有している。第２点火装置は、第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多いので、点火の際の負荷が大きく、第１点火装置よりも消耗しやすい。すなわち、第１点火装置は、その逆であり、第２点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が少ないので、第２点火装置よりも消耗しにくい。このように、バーナが、特徴の異なる点火装置を設けている。したがって、特徴の異なる点火装置を、ボイラ及び燃料タンク内の状況に応じて使い分けることで、ボイルオフガスを適切に燃焼させるとともに蒸気を生成することができ、かつ、点火装置の製品寿命を長くすることができる。
　本発明の一態様に係るボイラでは、前記第２点火装置は、前記バーナにおいて前記ボイルオフガスによる燃焼を開始させる際に使用されてもよい。
　燃料タンク内でボイルオフガスが発生し、燃料タンク内の圧力が高くなると、燃料タンクが破損する可能性がある。このため、ボイルオフガスを燃焼処理して燃料タンク内の圧力を低下させる場合には、燃料タンク内の圧力が、燃料タンクが損傷するおそれのある圧力よりも所定値だけ小さい閾値圧力となると、速やかにボイルオフガスを燃焼させる必要がある。よって、ボイルオフガスを燃焼処理する際には、バーナの点火までの時間が短い方が好適である。上記構成では、ボイルオフガスを燃焼させる際に、第２点火装置が使用される。第２点火装置は、第１点火装置よりも短い時間で点火を行うことができるので、速やかにボイルオフガスを燃焼させることができる。したがって、ボイラにおいて、ボイルオフガスを燃焼処理して、好適に燃料タンク内の圧力を所定の値以下に維持することができる。
　本発明の一態様に係るボイラは、内部に蒸気が収容される蒸気ドラムを備え、前記第１点火装置は、前記バーナの燃焼による前記蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を開始する際に使用されてもよい。
　蒸気ドラム内の蒸気圧力が低い状態で、ボイラでボイルオフガスを燃焼させた場合、ボイラが過負荷となってしまう可能性がある。また、ボイラが過負荷になることに起因して、ボイラにおいてボイルオフガスを燃焼処理する量が制限され、所望の量のボイルオフガスを燃焼処理することができない可能性がある。よって、ボイラでボイルオフガスを燃焼させる際に、蒸気ドラム内の蒸気圧力が十分でない場合には、蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を行う必要がある。上記構成では、蒸気ドラム内の圧力の昇圧を行う際には、第１点火装置を使用する。これにより、第１点火装置よりも損傷しやすい第２点火装置を蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を行う際に使用しなくてよい。したがって、第２点火装置の使用頻度を低減させて、第２点火装置の製品寿命を長くすることができる。
　本発明の一態様に係るボイラシステムは、上述のボイラを備えたボイラシステムであって、前記蒸気ドラム内の蒸気圧力を検出するドラム圧力検出手段と、前記燃料タンク内の圧力を検出するタンク圧力検出手段と、前記ドラム圧力検出手段が検出した前記蒸気ドラム内の蒸気圧力と、前記ボイルオフガスの燃焼を行う蒸気圧力である前記蒸気ドラム内の目標蒸気圧力と、に基づいて、前記蒸気ドラム内の蒸気圧力が前記目標蒸気圧力に到達するまでの時間を算出する目標圧力到達時間算出部と、前記タンク圧力検出手段が検出した前記燃料タンク内の圧力と、前記ボイルオフガスを前記燃料タンクに供給する圧力である前記燃料タンク内の所定圧力と、に基づいて、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力に到達するまでの時間を算出する所定圧力到達時間算出部と、前記目標圧力到達時間算出部が算出した目標圧力到達時間と、前記所定圧力到達時間算出部が算出した所定圧力到達時間とに基づいて、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力となったときに前記蒸気ドラム内の蒸気圧力が前記目標蒸気圧力となっているように、点火時期を算出する点火時期算出部と、前記点火時期算出部が算出した前記点火時期に、前記第１点火装置によって前記バーナに点火し、前記蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を開始する点火制御手段と、を備えている。
　上記構成では、燃料タンク内の圧力が、ボイラにボイルオフガスを供給する所定圧力となったときに、蒸気ドラム内の蒸気圧力が目標圧力となっているように、バーナに点火している。したがって、ボイルオフガスをボイラで燃焼する際に、蒸気ドラム内の蒸気圧力を、ボイルオフガスを燃焼するのに十分な蒸気圧力とすることができ、ボイラ蒸気圧力が目標蒸気圧力に到達していない為にボイラが過負荷になることを防止し、好適にボイルオフガスを燃焼させることができる。また、海象等の状況により、燃料タンク内で発生するボイルオフガスの発生量、すなわち、燃料タンクの圧力上昇の傾向が変動するため、燃料タンク内の所定圧力のみに基づいてボイラの昇圧を開始した場合、ボイルオフガスの燃焼開始までに間に合わない場合がある。上記構成では、検出した燃料タンク内の圧力に基づいて、燃料タンク内の圧力が所定圧力となったときに蒸気ドラム内の蒸気圧力が目標蒸気圧力となっているように、点火時期を算出している。したがって、燃料タンク内の圧力が所定圧力に到達した際に、蒸気ドラム内の蒸気圧力が目標圧力へ昇圧が完了しているので、速やかにボイルオフガスをボイラに供給して燃焼させ、燃料タンク内の圧力を低減させることができる。所定圧力とは、例えば、燃料タンクが損傷するおそれのある圧力よりも所定値だけ小さい閾値圧力である。
　また、上記構成では、燃料タンク内の圧力が所定の圧力に到達するまでの時間を算出し、燃料タンク内の圧力が所定の圧力に到達する時間に合わせるように、事前に蒸気ドラム内のバーナに点火して蒸気ドラム内の蒸気圧力を昇圧し、目標圧力の状態としている。このように、燃料タンク内の圧力の上昇速度に応じて、蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を行っているのでボイルオフガスを燃焼するために、蒸気ドラム内の蒸気圧力を常に高圧状態で維持する必要がない。したがって、常にボイルオフガスを処理可能なように高圧状態を維持するボイラシステムと比較して、ボイラが高圧で運転する時間を短くすることができ、ボイラでの燃料（ＭＧＯ（Marine　Gas　Oil）等）の消費量を低減することができる。
　本発明の一態様に係るボイラの運転方法は、燃料を貯留した燃料タンクで発生したボイルオフガスが供給されるボイラの運転方法であって、第１点火装置によって前記ボイラに設けられたバーナに点火し、前記バーナの燃焼による蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を行う昇圧工程と、前記昇圧工程の後に、前記第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多い第２点火装置によって前記バーナに点火し、前記バーナにおいて前記ボイルオフガスによる燃焼を行う燃焼工程とを備えている。
　本発明によれば、ボイラで、ボイルオフガスを処理することができ、同時に、ボイルオフガスのエネルギーを利用することができる。
本発明の実施形態に係る船舶に搭載されるシステムの全体構成図である。 本発明の実施形態に係るバーナを示す縦断面図である。 本発明の実施形態に係るバーナを示す縦断面図であって間欠放電式イグナイタを引き上げた状態を示す図である。 図２Ａのバーナを示す底面図である。 図２Ａのバーナの要部を示す縦断面図である。 図１の水蒸気ドラム内の圧力の上昇を示すグラフである。 図１のＬＮＧタンク内の圧力の上昇を示すグラフである。
　以下に、本発明に係るボイラ及びボイラシステム並びにボイラの運転方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係るボイラシステムは、例えば、ガス焚きの主機エンジン１０を備えたＬＮＧ運搬船２に適用される。ＬＮＧ運搬船２は、ＬＮＧを貯留するＬＮＧタンク（燃料タンク）３と、ＬＮＧタンク３内で発生したボイルオフガスを燃焼して蒸気を生成するボイラ４と、主機エンジン１０で発生した排ガスの熱を回収して蒸気を生成するエコノマイザ５と、ボイラ４を制御する制御装置６とを搭載している。
　ＬＮＧタンク３内で発生したボイルオフガスは、ボイルオフガス供給管１２に設けられた第１供給用コンプレッサ１３によって、主機エンジン１０、発電用混焼エンジン（図示省略）及び再液化装置１５等に供給される。主機エンジン１０及び発電用混焼エンジンでは、供給されたボイルオフガスを燃焼し、駆動力を得ている。再液化装置１５では、ボイルオフガスを圧縮・冷却することでボイルオフガスを再液化し、再液化したボイルオフガスを、戻し管１６を介してＬＮＧタンク３に戻している。
　また、ＬＮＧタンク３内で発生したボイルオフガスの一部は、ＬＮＧタンク３とボイラ４とを接続するボイルオフガス供給管１７を介してボイラ４に供給される。ボイルオフガス供給管１７には、ボイルオフガスをボイラ４に供給する際に用いる第２供給用コンプレッサ１８と、ボイルオフガスを大気に放出するベント管１９とが設けられている。また、ＬＮＧタンク３には、ＬＮＧタンク３内の圧力を検出するタンク内圧力計（タンク圧力検出手段）２０が設けられている。タンク内圧力計２０は、取得したＬＮＧタンク３内の圧力をカーゴタンク制御装置４０に送信する。
　ボイラ４は、火炉（図示省略）と、上方に配置された蒸気ドラム２１と、下方に配置された水ドラム２２とを備えている。火炉は、バーナ２３（図２Ａ参照）を備えており、火炉内で燃焼を行う。火炉にてバーナ２３が着火され、ボイラ４内で給水が加熱されると、水が下方の水ドラム２２から上方の蒸気ドラム２１へと上昇し、気液が蒸気ドラム２１にて分離される。蒸気ドラム２１には、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を計測するドラム内圧力計（ドラム圧力検出手段）２４が設けられている。ドラム内圧力計２４は、取得した蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を制御装置６に送信する。また、蒸気ドラム２１には、蒸気ドラム２１で分離した蒸気を、発電用タービン２６、復水器２７、蒸気使用機器類等に供給するボイラ蒸気供給管２８が接続されている。発電用タービン２６の回転軸には発電機２９が連結され、発電機２９は発電用タービン２６の回転力によって発電する。発電用タービン２６から排出された蒸気は、蒸気排出管３０を介して復水器２７に供給される。
　エコノマイザ５は、２台設けられ、それぞれ、主機エンジン１０から排出された燃焼排ガスと水とを熱交換することで蒸気を生成する。エコノマイザ５と蒸気ドラム２１とはエコノマイザ蒸気供給管３２によって接続されている。エコノマイザ蒸気供給管３２は、エコノマイザ５で生成された気液を蒸気ドラム２１に供給する。蒸気ドラム２１において、分離された蒸気は、ボイラ蒸気供給管２８を介して発電用タービン２６等の各機器に供給される。また、水ドラム２２とエコノマイザ５とは、水供給管３３によって接続されている。水供給管３３は、途中位置に設けられたポンプ３４によって、水ドラム２２内の水をエコノマイザ５に供給している。なお、別途、汽水分離器３５を設けて、汽水分離器３５においてエコノマイザ５で生成された気液を分離してもよい。この場合、図１に破線で示すように、エコノマイザ５と、汽水分離器３５とは、エコノマイザ蒸気供給管３６及び水供給管３７によって接続される。エコノマイザ蒸気供給管３６によってエコノマイザ５で生成した蒸気を汽水分離器３５に供給する。水供給管３７は、途中位置に設けられたポンプ３８によって、汽水分離器３５内の水をエコノマイザ５に供給する。また、本実施形態では、エコノマイザ５を２台設けているが、エコノマイザ５の台数は１台でもよく、３台以上でもよい。
　本実施形態おいて、ボイラ４、制御装置６、タンク内圧力計２０及びドラム内圧力計２４などによってボイラシステムが構成されている。
　次に、ボイラ４の火炉に設けられるバーナ２３について図２Ａから図４を用いて詳細に説明する。
　図２Ａ及び図２Ｂに示すように、バーナ２３は、火炉内に火炎を形成するメインバーナ４１と、メインバーナ４１に対して点火を行うパイロットバーナ４２及び間欠放電式イグナイタ（第２点火装置）４３とを備えている。
　メインバーナ４１は、油を供給する油供給部と、ボイルオフガスを供給するガス供給部と、燃焼用空気を供給する空気通路とを備えている。
　油供給部は、油供給装置（図示省略）から、油供給路１１（図１参照）を介して供給された油を流通させる油供給管４７を備える。油供給管４７は、バーナ２３の略中央で上下方向に延びる筒状部材で形成され、内部を上方から下方に油が流通する。また、油供給管４７は、下端部が火炉内に位置するように配置される。油供給管４７の下端にはチップ４８が設けられ、チップ４８を通過した油が火炉内に噴霧される。供給される油としては、例えば、軽油や重油等がある。
　ガス供給部は、ＬＮＧタンク３からのボイルオフガスが流通するボイルオフガス供給管１７と接続するガス供給室４９と、ガス供給室４９から下方に延びる５本のガス分配管５０とを有する。５本のガス分配管５０は、図３に示すように、油供給管４７を囲うように、等間隔で配置されている。また、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、ガス分配管５０は、それぞれ、下端部が火炉内に位置するように配置される。ガス分配管５０の下端にはノズル５１が設けられ、ノズル５１により、火炉内にボイルオフガスが噴出される。
　空気通路は、油供給管４７及びガス分配管５０の周囲を覆うように設けられている。空気通路は、上下に延びる円筒状の空気通路部５２と、空気通路部５２の下端から下方に延びる円筒状のバーナタイル５３と、バーナタイル５３内に設けられる複数の旋回翼５４と、を備えている。空気通路部５２は、空気供給装置（図示省略）から供給される燃焼用空気を、図２Ａ及び図２Ｂの矢印に示すように、内部に流通させる。空気通路部５２の下部には、円筒状のバーナタイル５３が取り付けられており、バーナタイル５３の内周面の上部は略鉛直方向に延び、内周面の下部は火炉中心側に進むにつれて径が拡大するように形成されている。すなわち、バーナタイル５３の下部は、円錐台形状の中空部となっている。複数の旋回翼５４は、ガス分配管５０と油供給管４７の外周面との間に介設され、油供給管４７の周方向に等間隔に配設されている。
　パイロットバーナ４２は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、メインバーナ４１の近傍で、メインバーナ４１の油供給管４７と平行するように延び、下端が油供給管４７及びガス分配管５０の下端よりも上方に位置するように配置される。また、パイロットバーナ４２は、図４に示すように、上下方向に延びて内部を油が流通する油供給管５５と、油供給管５５と略平行に延びる連続放電式イグナイタ（第１点火装置）５６と、油供給管５５及び連続放電式イグナイタ５６を覆うように設けられるパイロットバーナ本体部５７とを有する。油供給管５５は、油供給ポンプ（図示省略）から供給される油を内部に流通させる。また、油供給管５５の下端にはチップ５８が設けられ、チップ５８を通過した油が噴霧される。連続放電式イグナイタ５６は、イグナイタ用ケーブル５９に連結され、イグナイタ用ケーブル５９からの電気によって連続的に放電する。連続放電式イグナイタ５６の下端部は、油供給管５５の下端の鉛直下方に配置されるように、曲折している。すなわち、油供給管５５から噴霧された油に対して、連続放電式イグナイタ５６の下端部から放電することにより、パイロットバーナ４２の点火を行う。パイロットバーナ４２から下方に火炎が形成される。形成される火炎は、火炎の下端が油供給管４７及びガス分配管５０の下端よりも下方に位置するように形成される。すなわち、形成された火炎によって、油供給管４７またはガス分配管５０から排出された油またはガスに点火する。
　間欠放電式イグナイタ４３は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、メインバーナ４１の近傍で、上下方向に延び、下方がメインバーナ４１に近づくように傾斜して配置される。間欠放電式イグナイタ４３の下端部は、電気によって間欠的に放電する。また、間欠放電式イグナイタ４３は、上下に所定距離移動可能に支持されている。間欠放電式イグナイタ４３の下端部は、点火を行う際には、図２Ａに示すように、油供給管４７及びガス分配管５０の下端よりも下方に位置するように配置される。これにより、油供給管４７またはガス分配管５０から噴霧された油またはガスに対して、間欠放電式イグナイタ４３の下端部が放電することにより、点火を行う。点火後には、図２Ｂに示すように、下端が油供給管４７及びガス分配管５０の下端よりも上方に位置するように上方に引き上げられる。このように、点火後に引き上げることで、間欠放電式イグナイタ４３の下端がメインバーナ４１の火炎によって損傷することを防止している。
　間欠放電式イグナイタ４３は、パイロットバーナ４２に対して点火を行う連続放電式イグナイタ５６よりも、点火の際のスパークの頻度が多い。詳細には、間欠放電式イグナイタ４３は、１５００Ｖ程度の電圧で放電し、メインバーナ４１の点火完了まで間欠的にスパークを行い、点火完了まで１秒間に２０回のスパークを継続して行う。連続放電式イグナイタ５６は、１００００Ｖ程度の電圧で放電し、パイロットバーナ４２の点火完了まで点火状態を維持する。すなわち、連続放電式イグナイタ５６のスパークは１回のみである。
　間欠放電式イグナイタ４３によるメインバーナ４１への点火は、メインバーナ４１の油供給管４７から噴霧される油また、ガス分配管５０から噴霧されるガスに対して、間欠放電式イグナイタ４３から放電される火花によって直接行われる。一方、パイロットバーナ４２によるメインバーナ４１への点火は、連続放電式イグナイタ５６の放電により点火したパイロットバーナ４２の火炎によって行われる。すなわち、連続放電式イグナイタ５６は、メインバーナ４１に対して、パイロットバーナ４２の火炎を介して、間接的に点火を行っている。具体的には、連続放電式イグナイタ５６によるメインバーナ４１への点火は、油供給管５５へ油を送る油供給装置を駆動し、油供給管５５内に油を流通させてから連続放電式イグナイタ５６によってパイロットバーナ４２に点火し、パイロットバーナ４２の点火を確認してからメインバーナ４１への点火を行う等の多くの手順が必要である。このため、連続放電式イグナイタ５６によるメインバーナ４１への間接的な点火は、間欠放電式イグナイタ４３によるメインバーナ４１への直接的な点火よりも、長い時間を要することになる。
　制御装置６は、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が目標蒸気圧力Ｐｂ２に到達するまでの時間を算出する目標圧力到達時間算出部と、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定圧力Ｐｓｅｔに到達するまでの時間を算出する所定圧力到達時間算出部と、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定圧力Ｐｓｅｔとなったときに蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が目標蒸気圧力Ｐｂ２となっているようにメインバーナ４１に対する点火時期Ｔｓを算出する点火時期算出部と、点火時期算出部が算出した点火時期Ｔｓに、メインバーナ４１に点火し、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力の昇圧を開始する点火制御手段を有する。
　また、制御装置６は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access
Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及びコンピュータ読み取り可能な記憶媒体等から構成されている。そして、各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で記憶媒体等に記憶されており、このプログラムをＣＰＵがＲＡＭ等に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、ＲＯＭやその他の記憶媒体に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等である。
　目標圧力到達時間算出部は、ドラム内圧力計２４が取得した蒸気ドラム２１内の蒸気圧力Ｐｂ１と、ボイラ４においてボイルオフガスの燃焼を行うことが可能な蒸気圧力である蒸気ドラム２１内の目標蒸気圧力Ｐｂ２とに基づいて、蒸気ドラム内の蒸気圧力Ｐｂ１が目標蒸気圧力Ｐｂ２に到達するまでの時間である目標圧力到達時間Ｔｒを算出する。
　詳細には、まず、制御装置６に記憶された蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が０ｂａｒの状態から所定の蒸気圧力となるまでの時間を示したグラフ（図５参照）を読みだす。次に、このグラフを用いて、目標蒸気圧力Ｐｂ２となるまでの時間Ｔｂ２及びドラム内圧力計２４が取得した蒸気ドラム２１内の蒸気圧力Ｐｂ１となるまでの時間Ｔｂ１を取得する。そして、目標蒸気圧力Ｐｂ２となるまでの時間Ｔｂ２からドラム内圧力計２４が取得した蒸気ドラム２１内の蒸気圧力Ｐｂ１となるまでの時間Ｔｂ１を減算し、目標圧力到達時間Ｔｒを算出する。
　具体的には、本実施形態では、目標蒸気圧力Ｐｂ２を１６ｂａｒとしている。したがって、目標蒸気圧力Ｐｂ２となるまでの時間Ｔｂ２は、２．５ｈとなる。このとき、ドラム内圧力計２４が取得した蒸気ドラム２１内の蒸気圧力Ｐｂ１が３ｂａｒであった場合には、蒸気圧力Ｐｂ１となるまでの時間Ｔｂ１は１．８ｈであるので、目標圧力到達時間Ｔｒは、２．５（Ｔｂ２）－１．８（Ｔｂ１）を計算し、０．７ｈと算出される。
　なお、当該制御は、一例であって、目標圧力到達時間Ｔｒを算出する方法は、ドラム内圧力計２４が取得した蒸気圧力Ｐｂ１と、目標蒸気圧力Ｐｂ２とに基づいていればよく、この方法に限られない。例えば、蒸気ドラム内の蒸気圧力が０ｂａｒの状態から所定の蒸気圧力となるまでの時間を示したグラフは、他のグラフを用いてもよい。
　所定圧力到達時間算出部は、図６に示すように、タンク内圧力計２０が検出したＬＮＧタンク３内の圧力と、ボイルオフガスをＬＮＧタンク３に供給する圧力であるＬＮＧタンク３内の所定圧力Ｐｓｅｔと、に基づいて、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定圧力Ｐｓｅｔに到達するまでの時間である所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔを算出する。所定圧力Ｐｓｅｔは、例えば、燃料タンクが損傷するおそれのある圧力よりも所定値だけ小さい閾値圧力である。本実施形態では、１０ｋＰａとしている。
　詳細には、まず、タンク内圧力計２０からＬＮＧタンク３内の圧力が上昇し始めた際には、その情報を取得する。次に、１時間後に再び、タンク内圧力計２０からＬＮＧタンク３内の圧力Ｐ１を取得する。このＰ１を１時間当たりのＬＮＧタンク３内の圧力上昇率Ｐｔとする。次に、所定圧力Ｐｓｅｔを圧力上昇率Ｐｔで割ることで、所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔを算出する。
　具体的には、ＬＮＧタンク３内の圧力上昇が緩やかで、Ｐｔが０．５（図６に示すＰｔ１）の場合には、所定圧力Ｐｓｅｔを０．５で割り、所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔは、２０ｈ（図６に示すＴ１）と算出される。また、圧力上昇が急激で、Ｐｔが０．７５（図６に示すＰｔ２）の場合には、所定圧力Ｐｓｅｔを０．７５で割り、所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔは、１５ｈ（図６に示すＴ２）と算出される。
　なお、当該制御は、一例であって、所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔを算出する方法は、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力Ｐｂ１と、蒸気ドラム２１内の目標蒸気圧力Ｐｂ２とに基づいていればよく、この方法に限られない。例えば、ＬＮＧタンク３内の圧力を取得する間隔は、１時間より短くてもよく、１時間より長くてもよい。
　点火時期算出部は、目標圧力到達時間算出部が算出した蒸気ドラム２１内の目標圧力到達時間Ｔｒと、所定圧力到達時間算出部が算出したＬＮＧタンク３内の所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔとに基づいて、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定圧力Ｐｓｅｔとなったときに蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が目標蒸気圧力Ｐｂ２となっているように、点火時期Ｔｓを算出する。点火時期Ｔｓとは、現時点からボイラ４の蒸気ドラム２１の昇圧を開始するまでの時間である。すなわち、現時点からＴｓｈ後に昇圧を開始することを示す。
　詳細には、ＬＮＧタンク３内の所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔから蒸気ドラム２１内の目標圧力到達時間Ｔｒを減算することで算出される。例えば、所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔが１５ｈで目標圧力到達時間Ｔｒが０．７ｈである場合には、点火時期Ｔｓは１４．３ｈとなる。
　点火制御手段は、現時点から所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔまでの時間Ｔと、点火時期Ｔｓとを比較し、ＴｓがＴに到達したら、連続放電式イグナイタ５６等に信号を送り、パイロットバーナ４２によりメインバーナ４１に点火を行う。そして、蒸気ドラム２１の蒸気圧力の昇圧を開始する。
　次に、本実施形態の動作について図１、図２Ａ及び図２Ｂを用いて説明する。
　まず、ボイルオフガスを燃焼処理する場合（ボイルオフガス処理モード）について説明する。ボイラ４は、蒸気を生成していないときには、蒸気ドラム２１内の圧力が約３ｂａｒを維持するように水ドラム２２内のヒーティングコイル６１に蒸気を流通させて暖機運転を行っている。タンク内圧力計２０がＬＮＧタンク内の圧力の上昇を検出すると、タンク内圧力計２０からカーゴタンク制御装置４０に信号を送信する。タンク内圧力計２０からの信号を受けると、カーゴタンク制御装置４０は、ボイルオフガス処理モードを開始する信号を制御装置６に送る。カーゴタンク制御装置４０からの信号を受けると制御装置６は、ボイルオフガス処理モードを開始する。ボイルオフガス処理モードが開始されると、制御装置６が上述の制御を行い、点火時期Ｔｓを算出する。現時点から所定圧力到達時間Ｔｐｓｅｔまでの時間Ｔと、点火時期Ｔｓとを比較し、ＴｓがＴよりも大きくなったタイミングで、点火制御手段が、パイロットバーナ４２に信号を送る。
　信号を受けたパイロットバーナ４２は、油供給管５５に油を供給する油供給装置を駆動し、油供給管５５から油を噴出するとともに、連続放電式イグナイタ５６の駆動し、放電を開始する。このように、パイロットバーナ４２に点火し、火炎を形成する。制御部がパイロットバーナ４２で火炎が形成されたことを確認すると、メインバーナ４１は、油供給管４７に油を供給する油供給装置を駆動し、油供給管４７から油を噴出する。噴出した油は、パイロットバーナ４２の火炎によって、点火され、これにより、メインバーナ４１が火炎を形成する。メインバーナ４１が点火したことを確認すると、パイロットバーナ４２への油の供給は停止され、パイロットバーナ４２は消火する。このようにして、ボイラ４の昇圧が開始され、ボイラ４内の圧力が昇圧される（昇圧工程）。なお、メインバーナ４１で火炎を形成する際には、油でなくボイルオフガスを燃料とすることもできる。この場合には、油供給管４７から油を噴出するかわりに、ガス分配管５０からボイルオフガスを噴出し、パイロットバーナ４２の火炎によって点火が行われる。
　ボイラ４の圧力が目標蒸気圧力Ｐｂ２である１６ｂａｒまで昇圧されると、メインバーナ４１への油の供給が停止され、メインバーナ４１は、一旦消火し、ボイラ４は、ボイルオフガスを燃焼処理する待機状態となる。カーゴタンク制御装置４０からボイルオフガスの処理量（例えば、１２００ｋｇ／ｈ）の信号が制御装置６に送られた後に、ＬＮＧタンク３からボイルオフガスがボイルオフガス供給管１７を介してガス供給室４９に流入する。ガス供給室４９に流入したボイルオフガスは、５つのガス分配管５０に分配され、それぞれのガス分配管５０の下端から噴出される。このとき、略同時に、間欠放電式イグナイタ４３が、下端がガス分配管５０の下端よりも下方に位置するように、移動する（図２Ａ参照）。移動を終えると、間欠放電式イグナイタ４３は、間欠的に放電を行い、ガス分配管５０から噴出されるボイルオフガスに点火する。これにより、メインバーナ４１が火炎を形成する。メインバーナ４１が点火したことを確認すると、間欠放電式イグナイタ４３は、放電を停止し、下端が、ガス分配管５０の下端よりも上方に位置するように、移動する（図２Ｂ参照）。メインバーナ４１の火炎により生成された燃焼ガスによって蒸気が生成される。このようにして、ボイラ４において、ボイルオフガスを燃焼処理するとともに、蒸気を生成する（燃焼工程）。
　次に、ボイルオフガス処理モード以外でボイラ４にて蒸気を生成する場合（ノーマルモード）には、パイロットバーナ４２でメインバーナ４１に点火を行い、ボイラ４内で蒸気を生成する。また、ボイラ４の停止時には、水ドラム２２内のヒーティングコイル６１に蒸気を流通させて暖機運転を行う。
　本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
　本実施形態では、ＬＮＧタンク３で発生したボイルオフガスがボイラ４に供給されている。これにより、ＬＮＧタンク３で発生したボイルオフガスをボイラ４で燃焼させることができる。したがって、ボイルオフガスを燃焼させるための専用の装置（例えば、ＧＣＵ（Ｇａｓ　ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ）等）を設けることなく、ボイルオフガスを処理することができ、同時に、ボイルオフガスのエネルギーで蒸気を生成することができる。生成した蒸気を、発電用タービン２６での発電や、蒸気使用機器類等での使用に利用しているのでＬＮＧ運搬船２全体としてのエネルギー効率を向上させることができる。
　また、バーナ２３が、連続放電式イグナイタ５６と、連続放電式イグナイタ５６よりも点火の際のスパークの頻度が多い間欠放電式イグナイタ４３とを有している。間欠放電式イグナイタ４３は、直接的にメインバーナ４１に対して点火を行うので、連続放電式イグナイタ５６を備えたパイロットバーナ４２で間接的にメインバーナ４１に対して点火を行うよりも短い時間で点火を行うことができる。
　一方で、間欠放電式イグナイタ４３は、連続放電式イグナイタ５６よりも点火の際のスパーク頻度が多いので、点火の際の負荷が大きく、連続放電式イグナイタ５６よりも損傷しやすい。また、間欠放電式イグナイタ４３は、１回の点火の際にスパークを行う回数が多いので、１回の点火の際にスパークを１度しか行わない連続放電式イグナイタ５６よりも消耗しやすい。また、連続放電式イグナイタ５６は、点火の際のスパークの頻度が間欠放電式イグナイタ４３よりも少ないので、間欠放電式イグナイタ４３よりも損傷及び消耗しにくい。しかしながら、連続放電式イグナイタ５６を用いたメインバーナ４１に対する点火は、連続放電式イグナイタ５６によってパイロットバーナ４２に点火する等の多くの手順が必要である間接的なものなので、間欠放電式イグナイタ４３によって直接的に点火するよりも、点火までに長い時間を要する。
　このように、バーナ２３が、特徴の異なる点火装置を設けている。したがって、特徴の異なる点火装置を、ボイラ４及びＬＮＧタンク３内の状況に応じて使い分けることで、ボイルオフガスを適切に燃焼させるとともに蒸気を生成することができ、かつ、点火装置に冗長性を持たせ製品寿命を長くすることができる。
　ＬＮＧタンク３内でボイルオフガスが発生し、ＬＮＧタンク３内の圧力が高くなると、ＬＮＧタンク３が破損する可能性がある。このため、ボイルオフガスを燃焼処理してＬＮＧタンク３内の圧力を低下させる場合には、ＬＮＧタンク３内の圧力が、ＬＮＧタンク３が損傷するおそれのある圧力よりも所定値だけ小さい閾値圧力である所定圧力Ｐｓｅｔとなると、速やかにボイルオフガスを燃焼させる必要がある。よって、ボイルオフガスを燃焼処理する際には、メインバーナ４１の点火までの時間が短い方が好適である。本実施形態では、ボイルオフガスを燃焼させる際に、間欠放電式イグナイタ４３が使用される。間欠放電式イグナイタ４３は、連続放電式イグナイタ５６を用いたパイロットバーナ４２よりも短い時間で点火を行うことができるので、速やかにボイルオフガスを燃焼させることができる。したがって、ボイラ４において、ボイルオフガスを燃焼処理して、好適にＬＮＧタンク３内の圧力を所定圧力Ｐｓｅｔ以下に維持することができる。
　蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が低い状態で、ボイラ４でボイルオフガスを燃焼させた場合、ボイラ４が過負荷となってしまう可能性がある。また、ボイラ４が過負荷になることに起因して、ボイラ４においてボイルオフガスを燃焼処理する量が制限され、所望の量のボイルオフガスを燃焼処理することができない可能性がある。よって、ボイラ４でボイルオフガスを燃焼させる際に、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が十分でない場合には、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力の昇圧を行う必要がある。このような場合には、特段、速やかにメインバーナ４１に対して点火を行う必要はない。本実施形態では、蒸気ドラム２１内の圧力の昇圧を行う際には、連続放電式イグナイタ５６を用いたパイロットバーナ４２を使用する。これにより、連続放電式イグナイタ５６よりも損傷しやすい間欠放電式イグナイタ４３を蒸気ドラム２１内の蒸気圧力の昇圧を行う際に使用しなくてよい。したがって、間欠放電式イグナイタ４３の使用頻度を低減させて、間欠放電式イグナイタ４３の製品寿命を長くすることができる。なお、上述のように、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力の昇圧を行う場合には、特段、速やかにメインバーナ４１に対して点火を行う必要はないので、間欠放電式イグナイタ４３よりも点火までの時間が長い連続放電式イグナイタ５６を用いたパイロットバーナ４２によって点火を行ったとしても、問題はない。
　また、ＬＮＧタンク３内の圧力がボイラ４にボイルオフガスを供給する所定圧力Ｐｓｅｔとなったときに、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力が目標蒸気圧力Ｐｂ２となっているように、メインバーナ４１に点火している。したがって、ボイルオフガスをボイラ４で燃焼する際に、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を、ボイルオフガスを燃焼するのに十分な蒸気圧力とすることができ、ボイラ４が過負荷になることを防止し、好適にボイルオフガスを燃焼させることができる。また、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定圧力Ｐｓｅｔに到達した際に、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を目標蒸気圧力Ｐｂ２の状態となっているので、速やかにボイルオフガスをボイラ４に供給して燃焼させ、ＬＮＧタンク３内の圧力を低減させることができる。
　また、ＬＮＧタンク３内の圧力が所定の圧力に到達する際に、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を昇圧して目標蒸気圧力Ｐｂ２の状態としているので、ボイルオフガスを燃焼するために、蒸気ドラム２１内の蒸気圧力を常に高圧状態で維持する必要がない。したがって、ボイラ４のエネルギー消費を低減することができる。
　なお、本発明は、上記各実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、間欠放電式イグナイタ４３でボイルオフガスに点火する例について説明したが、間欠放電式イグナイタ４３の故障時等には、パイロットバーナ４２で点火を行ってもよい。また、パイロットバーナ４２の故障時等には、間欠放電式イグナイタ４３でメインバーナに点火を行い、ボイラ４の蒸気ドラム２１の昇圧を行ってもよい。このような構成とすることで、メインバーナ４１の点火装置に冗長性を持たせることができる。
　また、エコノマイザ５での蒸気の生成が十分でない場合には、ボイラ４を低負荷で運転し、ＬＮＧ運搬船２の必要蒸気を補ってもよい。この構成では、通常ＬＮＧ運搬船２に搭載される低負荷の補助用ボイラ（ドンキーボイラ等）を、ＬＮＧ運搬船２に搭載しなくてよいので、ＬＮＧ運搬船２内のスペースを省スペース化することができる。
３　　　ＬＮＧタンク（燃料タンク）
４　　　ボイラ
６　　　制御装置
１７　　ボイルオフガス供給管
２０　　タンク内圧力計（タンク圧力検出手段）
２１　　蒸気ドラム
２３　　バーナ
２４　　ドラム内圧力計（ドラム圧力検出手段）
４１　　メインバーナ
４２　　パイロットバーナ
４３　　間欠放電式イグナイタ（第２点火装置）
４７　　油供給管
５０　　ガス分配管
５５　　油供給管
５６　　連続放電式イグナイタ（第１点火装置）

Claims (5)

  1. 　燃料を貯留した燃料タンクで発生したボイルオフガスが供給されるボイラであって、
    　前記ボイルオフガスを燃焼するバーナを備え、
    　前記バーナは、第１点火装置と、該第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多い第２点火装置とを有するボイラ。
  2. 　前記第２点火装置は、前記バーナにおいて前記ボイルオフガスによる燃焼を開始させる際に使用される請求項１に記載のボイラ。
  3. 　内部に蒸気が収容される蒸気ドラムを備え、
    　前記第１点火装置は、前記バーナの燃焼による前記蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を開始する際に使用される請求項２に記載のボイラ。
  4. 　請求項３に記載のボイラを備えたボイラシステムであって、
    　前記蒸気ドラム内の蒸気圧力を検出するドラム圧力検出手段と、
    　前記燃料タンク内の圧力を検出するタンク圧力検出手段と、
    　前記ドラム圧力検出手段が検出した前記蒸気ドラム内の蒸気圧力と、前記ボイルオフガスの燃焼を行う蒸気圧力である前記蒸気ドラム内の目標蒸気圧力と、に基づいて、前記蒸気ドラム内の蒸気圧力が前記目標蒸気圧力に到達するまでの時間を算出する目標圧力到達時間算出部と、
    　前記タンク圧力検出手段が検出した前記燃料タンク内の圧力と、前記ボイルオフガスを前記燃料タンクに供給する圧力である前記燃料タンク内の所定圧力と、に基づいて、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力に到達するまでの時間を算出する所定圧力到達時間算出部と、
    　前記目標圧力到達時間算出部が算出した目標圧力到達時間と、前記所定圧力到達時間算出部が算出した所定圧力到達時間とに基づいて、前記燃料タンク内の圧力が前記所定圧力となったときに前記蒸気ドラム内の蒸気圧力が前記目標蒸気圧力となっているように、点火時期を算出する点火時期算出部と、
    　前記点火時期算出部が算出した前記点火時期に、前記第１点火装置によって前記バーナに点火し、前記蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を開始する点火制御手段と、を備えたボイラシステム。
  5. 　燃料を貯留した燃料タンクで発生したボイルオフガスが供給されるボイラの運転方法であって、
    　第１点火装置によって前記ボイラに設けられたバーナに点火し、前記バーナの燃焼による蒸気ドラム内の蒸気圧力の昇圧を行う昇圧工程と、
    　前記昇圧工程の後に、前記第１点火装置よりも点火の際のスパークの頻度が多い第２点火装置によって前記バーナに点火し、前記バーナにおいて前記ボイルオフガスによる燃焼を行う燃焼工程と、を備えたボイラの運転方法。
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