(57)【要約】【課題】ガス処理システムにおいて、伝熱管の耐久性の向上を図ると共に構造の簡素化を図る。【解決手段】液体燃料を貯留する貯留タンク１１と、液体燃料から発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置３１と、燃焼装置３１に空気を供給する空気供給装置３３と、燃焼装置３１から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラ（熱交換器）３５と、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気により駆動する発電用タービン３７と、発電用タービン３７の駆動力により発電する発電機３８とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化水素を貯留するタンクと、
前記液化水素から発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、
前記燃焼装置に空気を供給する空気供給装置と、
前記燃焼装置から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する熱交換器と、
前記熱交換器により生成された蒸気により駆動するタービンと、
前記タービンの駆動力により発電する発電機と、
を備えることを特徴とするガス処理システム。
【請求項２】
前記熱交換器で熱を回収された排ガスを前記空気供給装置に供給する排ガス供給ラインが設けられることを特徴とする請求項１に記載のガス処理システム。
【請求項３】
前記排ガス供給ラインに水分分離装置が設けられることを特徴とする請求項２に記載のガス処理システム。
【請求項４】
前記空気供給装置は、機関室内の空気を空気供給ラインにより前記燃焼装置に供給するものであり、前記排ガス供給ラインは、先端部が前記空気供給ラインに接続されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガス処理システム。
【請求項５】
前記空気供給装置は、機関室内の空気を空気取込ラインから取り込んで前記燃焼装置に供給するものであり、前記排ガス供給ラインは、先端部が前記機関室または前記空気取込ラインに接続されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のガス処理システム。
【請求項６】
前記燃焼装置の起動時、前記空気供給装置は、機関室内の空気を前記燃焼装置に供給し、前記燃焼装置が起動して所定時間が経過した後、前記空気供給装置は、前記排ガス供給ラインからの排ガスを前記燃焼装置に供給することを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のガス処理システム。
【請求項７】
前記空気供給装置は、電動モータファンであり、前記発電機により発電した電力を前記電動モータファンの電力として使用することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガス処理システム。
【請求項８】
前記空気供給装置は、蒸気モータファンであり、前記熱交換器により生成された蒸気の一部を前記蒸気モータファンの動力として使用することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のガス処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温液体を輸送・貯蔵する場合に外部からの自然入熱などにより気化するガスであるＢＯＧ（Ｂｏｉｌ  ｏｆｆ  Ｇａｓ）などの余剰燃料ガスを燃焼させて処理するガス処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ＬＮＧ輸送船において、ＬＮＧタンクに貯留されているＬＮＧは、極低温状態で気液平衡状態に維持されているが、外部からの自然入熱などにより一部が気化してＢＯＧが発生する。このＢＯＧをＬＮＧタンクに留めておくと、内部圧力が増大することから、排出処理する必要がある。このようなＢＯＧの処理設備として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。
【０００３】
特許文献１に記載されたＢＯＧの処理設備は、ＬＮＧ貯留タンク内に発生したＢＯＧをＢＯＧ圧縮機により加圧し、加圧されたＢＯＧをＢＯＧ消費設備に供給すると共に、圧縮されたＢＯＧを原動機により燃焼して原動機の動力を電気に変換するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５７７８３５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＬＮＧに代えて液化水素を輸送する液化水素輸送船が提案されている。この液化水素は、ＬＮＧに比較しても気化しやすく、特に揺れの激しい海上では、揺動によるタンク内面への液化水素の付着による表面積の増加及び熱交換の促進により余剰燃料ガスの発生量が増加することが想定される。しかし、液化水素が気化した余剰燃料ガスは、定格出力以上の熱量を持つことから、この余剰燃料ガスを船外に排出しないで適正に処理する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、余剰燃料を効率良く処理すると共に設備の大型化を抑制するガス処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明のガス処理システムは、液化水素を貯留するタンクと、前記液化水素から発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、前記燃焼装置に空気を供給する空気供給装置と、前記燃焼装置から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する熱交換器と、前記熱交換器により生成された蒸気により駆動するタービンと、前記タービンの駆動力により発電する発電機と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
従って、タンクに貯留された液化水素から発生したボイルオフガスが燃焼装置に供給されると共に、空気供給装置からの空気が燃焼装置に供給され、燃焼装置はこのボイルオフガスと空気を燃焼する。この燃焼装置での燃焼によって発生した排ガスは、熱交換器に送られ、ここで熱が回収されることで水を加熱して蒸気が生成され、この蒸気によりタービンが駆動し、タービンの駆動力により発電機が発電する。そのため、液化水素から発生した余剰燃料であるボイルオフガスを燃焼して電力に変換することで、効率良く処理することができると共に、設備の大型化を抑制することができる。
【０００９】
この場合、液化水素は、硫黄分や重金属などの有毒物質を含まないことから、熱交換器の高温腐食や低温腐食の発生を防止することができ、長期間にわたる運転が可能となり、メンテナンスコストを低減することができる。そして、燃焼生成物が水だけであり、ガス処理装置が不要となり、大量の余剰燃料ガスを処理することができる。また、ボイルオフガス中に炭素を含まないことから煤などの発生がなく、熱交換器の伝熱管の汚れや摩耗の発生を抑制することができる。そして、伝熱管の汚れや摩耗の発生を抑制されることから、排ガス流路の閉塞がほとんどなく、伝熱管の配置ピッチを狭くして設備のコンパクト化が可能となる。
【００１０】
本発明のガス処理システムでは、前記熱交換器で熱を回収された排ガスを前記空気供給装置に供給する排ガス供給ラインが設けられることを特徴としている。
【００１１】
従って、熱交換器からの排ガスを空気供給装置に供給することから、空気供給装置の動力を低減することができ、また、排ガスは、窒素や酸素を含んでいることから、これを燃焼装置に供給することで、燃焼装置の燃焼温度を低減することができる。
【００１２】
本発明のガス処理システムでは、前記排ガス供給ラインに水分分離装置が設けられることを特徴としている。
【００１３】
従って、熱交換器で熱回収した排ガスから水分を分離して空気供給装置に供給することから、燃焼装置への水分の混入が抑制され、燃焼性を向上させることができる。
【００１４】
本発明のガス処理システムでは、前記空気供給装置は、機関室内の空気を空気供給ラインにより前記燃焼装置に供給するものであり、前記排ガス供給ラインは、先端部が前記空気供給ラインに接続されることを特徴としている。
【００１５】
従って、空気供給装置は、機関室内の空気または排ガス供給ラインからの排ガスを空気供給ラインにより燃焼装置に供給しており、既存の動力により排ガスを燃焼装置に供給することができ、簡単な構成で容易に空気供給装置の動力を低減することができる。
【００１６】
本発明のガス処理システムでは、前記空気供給装置は、機関室内の空気を空気取込ラインから取り込んで前記燃焼装置に供給するものであり、前記排ガス供給ラインは、先端部が前記機関室または前記空気取込ラインに接続されることを特徴としている。
【００１７】
従って、空気供給装置は、機関室内にある空気または排ガスを燃焼装置に供給しており、既存の動力により排ガスを燃焼装置に供給することができ、簡単な構成で容易に空気供給装置の動力を低減することができる。
【００１８】
本発明のガス処理システムでは、前記燃焼装置の起動時、前記空気供給装置は、機関室内の空気を前記燃焼装置に供給し、前記燃焼装置が起動して所定時間が経過した後、前記空気供給装置は、前記排ガス供給ラインからの排ガスを前記燃焼装置に供給することを特徴としている。
【００１９】
従って、排ガスを循環して有効利用することで、機関室に取り込む空気の量が減少し、動力コストを低減することができる。
【００２０】
本発明のガス処理システムでは、前記空気供給装置は、電動モータファンであり、前記発電機により発電した電力を前記電動モータファンの電力として使用することを特徴としている。
【００２１】
従って、発電機で発電した電力を電動モータファンに送って駆動することで、電動モータファンを駆動するために外部から供給する電力を減少することができ、運転コストを低減することができる。
【００２２】
本発明のガス処理システムでは、前記空気供給装置は、蒸気モータファンであり、前記熱交換器により生成された蒸気の一部を前記蒸気モータファンの動力として使用することを特徴としている。
【００２３】
従って、熱交換器で生成された蒸気を蒸気モータファンに送って駆動することで、電動モータファンを用いた空気供給装置に比べて、駆動するための電力を減少することができ、運転コストを低減することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のガス処理システムによれば、液化水素から発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置と、燃焼装置の排ガスの熱を回収して蒸気を生成する熱交換器と、生成された蒸気により駆動するタービンと、タービンの駆動力により発電する発電機とを設けるので、液化水素から発生した余剰燃料であるボイルオフガスを燃焼して電力に変換することで効率良く処理することができると共に、設備の大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、第１実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。
【図２】図２は、第２実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。
【図３】図３は、第３実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、本発明に係るガス処理システムの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２７】
以下に説明する実施形態のガス処理システムは、タンクに液体燃料としての液化水素を貯留して輸送する液化水素輸送船に搭載し、この液化水素から発生したボイルオフガス（余剰燃料ガス）を処理するものとして説明する。但し、液体燃料としては、液化窒素に限らず、例えば、液化天然ガスや液化石油ガスなどを適用してもよい。
【００２８】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。
【００２９】
第１実施形態のガス処理システムにおいて、図１に示すように、第１実施形態の輸送船は、液体燃料（液化水素）を貯留する貯留タンク１１を備えており、貯留タンク１１に貯留されている液体燃料は、主ボイラ１２の燃料として使用される。
【００３０】
貯留タンク１１は、底部に供給ポンプ１３が設けられており、第１燃料供給ラインＬ１の基端部が供給ポンプ１３に接続されており、この第１燃料供給ラインＬ１にヒータ１４が設けられている。また、貯留タンク１１は、上部に第２燃料供給ラインＬ２の基端部が接続されており、第２燃料供給ラインＬ２に第１燃料供給ラインＬ１の先端部が接続されている。また、第２燃料供給ラインＬ２は、第１燃料供給ラインＬ１との接続部より下流側に並列をなすコンプレッサ１５ａ，１５ｂ、ヒータ１６、電磁弁１７、シールバルブ１８、開閉弁１９が設けられている。
【００３１】
第２燃料供給ラインＬ２は、下流端部が複数（本実施形態では、３個）に分岐され、各分岐ラインＬ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃを介して主ボイラ１２のバーナ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに接続されている。そして、各分岐ラインＬ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃに電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃと開閉弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。
【００３２】
第１実施形態のガス処理システムは、この第２燃料供給ラインＬ２から分岐して設けられている。ガス処理ラインＬ１１は、基端部が第２燃料供給ラインＬ２における電磁弁１７とシールバルブ１８との間に接続されている。そして、このガス処理ラインＬ１１は、先端部が燃焼装置（ＧＣＵ：Ｇａｓ  Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）３１に接続され、切替弁３２が設けられている。空気供給ラインＬ１２は、基端部に空気供給装置（ＦＤＦ：Ｆｏｒｃｅｄ  Ｄｒａｆｔ  Ｆａｎ）３３に接続され、先端部が燃焼装置３１に接続されている。
【００３３】
空気供給装置３３は、空気取込ラインＬ１３が設けられており、機関室内の空気を空気取込ラインＬ３から取り込んで、空気供給ラインＬ１２を通して燃焼装置３１に供給するものである。この空気供給装置３３は、電動モータ３４により駆動するファンである。燃焼装置３１は、ガス処理ラインＬ１１から供給された余剰燃料ガス（ボイルオフガス）と空気供給ラインＬ１２から供給された空気とを混合して燃焼するものである。この場合、燃焼装置３１は、空気過剰状態で余剰燃料ガスを燃焼する。なお、機関室は、船底の近傍にあることから、外部の空気を機関室に取り入れる空気導入装置（図示略）が設けられている。
【００３４】
熱交換器としての排熱回収ボイラ３５は、燃焼装置３１から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成するものである。燃焼装置３１からの排熱回収ボイラ３５に向けて排ガスラインＬ１４が設けられている。排熱回収ボイラ３５は、給水ラインＬ１５と、気水分離ドラム３６と、循環ラインＬ１６と、蒸気ラインＬ１７とを備えており、排ガスが内部を上昇するとき、この排ガスと給水ラインＬ１５から供給された水が熱交換することで、水が加熱されて蒸気が生成され、蒸気ラインＬ１７から排出される。即ち、給水ラインＬ１５は、外部から排熱回収ボイラ３５内に導入され、下流端部に気水分離ドラム３６が接続されている。気水分離ドラム３６は、水を排ガスに接触される循環ラインＬ１６が設けられている。また、気水分離ドラム３６は、上部に蒸気ラインＬ１７の基端部が接続され、蒸気ラインＬ１７は、先端部が排熱回収ボイラ３５の外部に延出されている。
【００３５】
そのため、給水は、給水ラインＬ１５により気水分離ドラム３６に送られ、気水分離ドラム３６内の給水は、循環ラインＬ１６を介して循環することで加熱されて蒸気を生成する。気水分離ドラム３６で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して外部に送られる。
【００３６】
発電用タービン３７は、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気により駆動回転するものであり、同軸上に発電機３８が連結されている。排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して発電用タービン３７に供給され、発電用タービン３７がこの蒸気により駆動回転する。発電機３８は、この発電用タービン３７が駆動回転することで発電することができる。
【００３７】
発電機３８は、発電用タービン３７が駆動回転することで発電した電力を空気供給装置３３の電動モータ３４に供給する。発電機３８から電動モータ３４に対して給電ラインＬ１８が設けられており、発電機３８が発電した電力を電動モータ３４のファンの電力として使用する。なお、給電ラインＬ１８に蓄電装置を設けてもよい。
【００３８】
ここで、第１実施形態のガス処理システムの作動について説明する。
【００３９】
貯留タンク１１で発生した余剰燃料ガスをガス処理システムにより処理する必要がないとき、切替弁３２が閉止され、ガス処理ラインＬ１１に余剰燃料ガスとしてのボイルオフガスが供給されず、燃焼装置３１、空気供給装置３３、排熱回収ボイラ３５などが停止している。このとき、供給ポンプ１３が稼働すると共に、ヒータ１４とコンプレッサ１５ａ，１５ｂとヒータ１６が作動し、電磁弁１７、シールバルブ１８、開閉弁１９、電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、開閉弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃが開放すると、貯留タンク１１の液化燃料が加熱されて燃料ガスとなり、第１燃料供給ラインＬ１、第２燃料供給ラインＬ２、各分岐ラインＬ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃを通して主ボイラ１２の各バーナ２０ａ，２０ｂ，２０ｃに送られる。そして、各バーナ２０ａ，２０ｂ，２０ｃが燃料ガス（水素）を噴射して点火することで、主ボイラ１２が稼働する。
【００４０】
そして、主ボイラ１２が停止しているとき、貯留タンク１１に貯留されている液体燃料（液化水素）は、外部からの自然入熱などにより気化してボイルオフガスが発生する。このとき、主ボイラ１２が停止していることから、ガス処理システムにより余剰燃料ガスとしてのボイルオフガスを処理する必要がある。即ち、コンプレッサ１５ａ，１５ｂとヒータ１６を作動し、電磁弁１７と切替弁３２を開放する。なた、シールバルブ１８、開閉弁１９、電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、開閉弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃを閉止する。また、燃焼装置３１、空気供給装置３３、排熱回収ボイラ３５などを稼働する。
【００４１】
すると、貯留タンク１１で発生したボイルオフガスは、第２燃料供給ラインＬ２を流れ、コンプレッサ１５ａ，１５ｂで圧縮され、ヒータ１６で加熱された後、ガス処理ラインＬ１１を通して燃焼装置３１に供給される。また、空気供給装置３３は、機関室内の空気を空気取込ラインＬ１３から取り込み、空気供給ラインＬ１２を通して燃焼装置３１に供給する。燃焼装置３１は、供給されたボイルオフガスと空気とを混合して燃焼する。
【００４２】
燃焼装置３１は、ボイルオフガスと空気との混合気を燃焼すると、排ガスが発生し、この排ガスが排ガスラインＬ１４を通して排熱回収ボイラ３５に供給される。排熱回収ボイラ３５にて、給水が給水ラインＬ１５により気水分離ドラム３６に送られ、気水分離ドラム３６内の給水が循環ラインＬ１６を介して循環することで加熱されて蒸気を生成し、気水分離ドラム３６で生成された蒸気が蒸気ラインＬ１７に送られる。排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して発電用タービン３７に供給され、発電用タービン３７がこの蒸気により駆動回転し、発電機３８は、発電用タービン３７が駆動回転することで発電する。そして、発電機３８により発電された電力が給電ラインＬ１８を通して空気供給装置３３の電動モータ３４に供給され、空気供給装置３３を作動する。
【００４３】
このように第１実施形態のガス処理システムにあっては、液体燃料を貯留する貯留タンク１１と、液体燃料から発生するボイルオフガスを燃焼する燃焼装置３１と、燃焼装置３１に空気を供給する空気供給装置３３と、燃焼装置３１から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する排熱回収ボイラ（熱交換器）３５と、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気により駆動する発電用タービン３７と、発電用タービン３７の駆動力により発電する発電機３８とを設けている。
【００４４】
従って、貯留タンク１１に貯留された液体燃料から発生したボイルオフガスが燃焼装置３１に供給されると共に、空気供給装置３３からの空気が燃焼装置３１に供給され、燃焼装置３１はこのボイルオフガスと空気を燃焼する。この燃焼装置３１での燃焼によって発生した排ガスは、排熱回収ボイラ３５に送られ、ここで熱が回収されることで水を加熱して蒸気が生成され、この蒸気により発電用タービン３７が駆動し、発電用タービン３７の駆動力により発電機３８が発電する。そのため、液体燃料から発生した余剰燃料であるボイルオフガスを燃焼して電力に変換することで、効率良く処理することができると共に、設備の大型化を抑制することができる。
【００４５】
第１実施形態のガス処理システムでは、空気供給装置３３は、電動モータ３４によりファンを駆動するものであり、発電機３８により発電した電力を電動モータ３４の電力として使用している。従って、電動モータ３４を駆動するために外部から供給する電力を減少することができ、運転コストを低減することができる。
【００４６】
第１実施形態のガス処理システムでは、貯留タンク１１に貯留する液体燃料を液化水素としている。従って、液化水素は、硫黄分や重金属などの有毒物質を含まないことから、排熱回収ボイラ３５の高温腐食や低温腐食の発生を防止することができ、長期間にわたる運転が可能となり、メンテナンスコストを低減することができる。そして、燃焼生成物が水だけであり、ガス処理装置が不要となり、大量の余剰燃料ガスを処理することができる。また、ボイルオフガスは、炭素を含まないことから煤などの発生がなく、排熱回収ボイラ３５の伝熱管の汚れや摩耗の発生を抑制することができる。そして、伝熱管の汚れや摩耗の発生を抑制されることから、排ガス流路の閉塞がほとんどなく、伝熱管の配置ピッチ狭くして設備のコンパクト化が可能となる。
【００４７】
また、空気供給装置３３による吸い込み空気量を調整することで、燃焼装置３１の出口ガス温度を制御し、排熱回収ボイラ３５の仕様に応じた温度に調整することができる。また、燃焼装置３１が高い空気比で燃焼させることから、排ガス中の水蒸気分圧が低下して露点も下がることから、排熱回収ボイラ３５の伝熱管の表面での水の凝縮や腐食の心配もない。
【００４８】
［第２実施形態］
図２は、第２実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４９】
第２実施形態のガス処理システムは、図２に示すように、第２燃料供給ラインＬ２から分岐して設けられている。ガス処理システムは、燃焼装置３１と、空気供給装置３３と、排熱回収ボイラ３５と、発電用タービン３７と、発電機３８とを備えている。
【００５０】
空気供給装置３３は、空気供給ラインＬ１２を介して燃焼装置３１に接続されている。空気供給装置３３は、空気取込ラインＬ１３が設けられており、機関室内の空気を空気取込ラインＬ１３から取り込んで、空気供給ラインＬ１２を通して燃焼装置３１に供給する。この空気供給装置３３は、蒸気モータ４１により駆動するファンである。燃焼装置３１は、ガス処理ラインＬ１１から供給された余剰燃料ガス（ボイルオフガス）と空気供給ラインＬ１２から供給された空気とを混合して燃焼する。
【００５１】
排熱回収ボイラ３５は、燃焼装置３１から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する。排熱回収ボイラ３５は、給水ラインＬ１５と、気水分離ドラム３６と、循環ラインＬ１６と、蒸気ラインＬ１７とを備えている。発電用タービン３７は、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気により駆動回転するものであり、同軸上に発電機３８が連結されている。排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して発電用タービン３７に供給される。
【００５２】
この蒸気ラインＬ１７は、三方弁４２が設けられており、三方弁４２から空気供給装置３３の蒸気モータ４１に向けて分岐蒸気ラインＬ２１が設けられている。三方弁４２は、排熱回収ボイラ３５からの蒸気を蒸気ラインＬ１７により発電用タービン３７に供給すると共に、分岐蒸気ラインＬ２１により蒸気モータ４１に供給する。排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気の一部は、空気供給装置３３の蒸気モータ４１に送られ、蒸気モータ４１によりファンを駆動する。ここで、発電用タービン３７に供給する蒸気量と、蒸気モータ４１に供給される蒸気量との割合は、発電用タービン３７の容量と蒸気モータ４１の容量に応じて適宜設定される。
【００５３】
発電機３８は、給電ラインＬ１８を介して蓄電装置４３が接続されている。発電機３８は、発電用タービン３７の駆動力により発電した電力を給電ラインＬ１８から蓄電装置４３に送り、蓄電装置４３は蓄電する。
【００５４】
なお、第２実施形態のガス処理システムの作動は、第１実施形態とほぼ同様であることから省略する。
【００５５】
このように第２実施形態のガス処理システムにあっては、空気供給装置３３は、蒸気モータ４１でファンを駆動するものであり、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気の一部を蒸気モータ４１のファンの動力として使用している。従って、電動モータファンを用いた空気供給装置に比べて、駆動するための電力を減少することができ、運転コストを低減することができる。
【００５６】
［第３実施形態］
図３は、第３実施形態のガス処理システムを表す概略構成図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５７】
第３実施形態のガス処理システムは、図３に示すように、第２燃料供給ラインＬ２から分岐して設けられている。ガス処理システムは、燃焼装置３１と、空気供給装置３３と、排熱回収ボイラ３５と、発電用タービン３７と、発電機３８とを備えている。
【００５８】
空気供給装置３３は、空気供給ラインＬ１２を介して燃焼装置３１に接続されている。空気供給装置３３は、空気取込ラインＬ１３が設けられており、機関室内の空気を空気取込ラインＬ１３から取り込んで、空気供給ラインＬ１２を通して燃焼装置３１に供給する。燃焼装置３１は、ガス処理ラインＬ１１から供給された余剰燃料ガス（ボイルオフガス）と空気供給ラインＬ１２から供給された空気とを混合して燃焼する。
【００５９】
排熱回収ボイラ３５は、燃焼装置３１から排出された排ガスの熱を回収して蒸気を生成する。排熱回収ボイラ３５は、給水ラインＬ１５と、気水分離ドラム３６と、循環ラインＬ１６と、蒸気ラインＬ１７とを備えている。発電用タービン３７は、排熱回収ボイラ３５により生成された蒸気により駆動回転するものであり、同軸上に発電機３８が連結されている。排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して発電用タービン３７に供給される。発電機３８は、発電用タービン３７が駆動回転することで発電した電力を給電ラインＬ１８から空気供給装置３３の電動モータ３４に供給する。
【００６０】
排熱回収ボイラ３５は、熱回収した排ガスを排出するガス排出ラインＬ３１が設けられている。ガス排出ラインＬ３１は、基端部が排熱回収ボイラ３５の出口に接続され、先端部が水分分離装置５１に接続されている。水分分離装置５１は、排ガス中の水分（水蒸気）を分離するものであり、排ガス供給ラインＬ３２の基端部と水処理ラインＬ３３の基端部が接続されている。排ガス供給ラインＬ３２は、送風機５２が設けられ、先端部が空気供給ラインＬ１２に接続されている。一方、水処理ラインＬ３３は、先端部が図示しない水処理装置または船外に接続されている。
【００６１】
なお、排ガス供給ラインＬ３２を空気供給ラインＬ１２に接続したが、この構成に限定されるものではない。例えば、排ガス供給ラインＬ３２を空気取込ラインＬ１３に接続してもよく、または、空気供給装置３３が配置される機関室に接続してもよい。また、排ガス供給ラインＬ３２を空気供給ラインＬ１２、空気取込ラインＬ１３、機関室に接続することで、空気供給装置３３の動力により排ガスを吸引することができ、必要に応じて送風機５２をなくしてもよい。
【００６２】
また、ガス処理システム（燃焼装置３１）の起動時、空気供給装置３３は、機関室内の空気を燃焼装置３３に供給し、ガス処理システム（燃焼装置３１）が起動して所定時間が経過した定常運転時、空気供給装置３３は、排ガス供給ラインＬ３２からの排ガスを燃焼装置３１に供給する。
【００６３】
ここで、第３実施形態のガス処理システムの作動について説明する。
【００６４】
ガス処理システムにより余剰燃料ガスとしてのボイルオフガスを処理するとき、電磁弁１７と切替弁３２を開放し、シールバルブ１８、開閉弁１９、電磁弁２１ａ，２１ｂ，２１ｃ、開閉弁２２ａ，２２ｂ，２２ｃを閉止する。また、燃焼装置３１と空気供給装置３３と排熱回収ボイラ３５と送風機５２などを稼働する。
【００６５】
すると、貯留タンク１１で発生したボイルオフガスは、第２燃料供給ラインＬ２を流れ、ガス処理ラインＬ１１を通して燃焼装置３１に供給される。また、空気供給装置３３は、機関室内の空気を空気取込ラインＬ１３から取り込み、空気供給ラインＬ１２を通して燃焼装置３１に供給する。燃焼装置３１は、供給されたボイルオフガスと空気とを混合して燃焼する。
【００６６】
燃焼装置３１は、ボイルオフガスと空気との混合気を燃焼すると、排ガスが発生し、この排ガスが排ガスラインＬ１４を通して排熱回収ボイラ３５に供給される。排熱回収ボイラ３５にて、給水が給水ラインＬ１５により気水分離ドラム３６に送られ、気水分離ドラム３６内の給水が循環ラインＬ１６を介して循環することで加熱されて蒸気を生成し、気水分離ドラム３６で生成された蒸気が蒸気ラインＬ１７に送られる。排熱回収ボイラ３５で生成された蒸気は、蒸気ラインＬ１７を介して発電用タービン３７に供給され、発電用タービン３７がこの蒸気により駆動回転し、発電機３８は、発電用タービン３７が駆動回転することで発電する。そして、発電機３８により発電された電力が給電ラインＬ１８を通して空気供給装置３３の電動モータ３４に供給され、空気供給装置３３を作動する。
【００６７】
また、排熱回収ボイラ３５は、熱回収した排ガスがガス排出ラインＬ３１に排出され、水分分離装置５１により排ガス中の水蒸気が分離された後、排ガス供給ラインＬ３２を通して空気供給ラインＬ１２（または、空気取込ラインＬ１３）に供給される。そのため、空気供給装置３３は、機関室からの空気の取込量が減少する。機関室は、内部の空気が空気供給装置３３により吸入されて減少することから、図示しない外気取込装置により外部の空気を機関室内に取り込んでいる。そこで、排熱回収ボイラ３５で熱回収した排ガスを空気供給装置３３に供給することで、機関室からの空気の取込量が減少し、外気取込装置の駆動力が減少する。
【００６８】
このように第３実施形態のガス処理システムにあっては、排熱回収ボイラ３５で熱を回収された排ガスを空気供給装置３３に供給する排ガス供給ラインＬ３２を設けている。従って、空気供給装置３３の動力を低減することができ、また、排ガスは、窒素や酸素を含んでいることから、これを燃焼装置３１に供給することで、燃焼装置３１の燃焼温度を低減することができる。
【００６９】
第３実施形態のガス処理システムでは、排ガス供給ラインＬ３２に水分分離装置５１を設けている。従って、排熱回収ボイラ３５で熱回収した排ガスから水分を分離して空気供給装置３３に供給することから、燃焼装置３１への水分の混入が抑制され、燃焼性を向上させることができる。
【００７０】
第３実施形態のガス処理システムでは、排ガス供給ラインＬ３２を空気供給装置３３から燃焼装置３１への空気供給ラインＬ１２または空気供給装置３３の空気取込ラインＬ１３に接続している。従って、簡単な構成で容易に空気供給装置の動力を低減することができる。
【００７１】
第３実施形態のガス処理システムでは、空気供給装置３３は、機関室内の空気を空気供給ラインＬ１２により燃焼装置３１に供給するものであり、排ガス供給ラインＬ３２の先端部を空気供給ラインＬ１２に接続している。従って、既存の空気供給装置３３の動力により排ガスを燃焼装置３１に供給することができ、簡単な構成で容易に空気供給装置の動力を低減することができる。
【００７２】
第３実施形態のガス処理システムでは、空気供給装置３３は、機関室内の空気を空気取込ラインＬ１３から取り込んで燃焼装置３１に供給するものであり、排ガス供給ラインＬ３２の先端部を機関室または空気取込ラインＬ１３に接続している。既存の空気供給装置３３の動力により排ガスを燃焼装置３１に供給することができ、簡単な構成で容易に空気供給装置の動力を低減することができる。
【００７３】
第３実施形態のガス処理システムでは、ガス処理システム（燃焼装置３１）の起動時、空気供給装置３３が機関室内の空気を燃焼装置３３に供給し、ガス処理システム（燃焼装置３１）が起動して所定時間が経過した定常運転時、空気供給装置３３が排ガス供給ラインＬ３２からの排ガスを燃焼装置３１に供給する。従って、排ガスを循環して有効利用することで、機関室に取り込む空気の量が減少し、空気導入装置の動力コストを低減することができる。
【符号の説明】
【００７４】
１１  貯留タンク
１２  主ボイラ
１３  供給ポンプ
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  バーナ
３１  燃焼装置
３２  切替弁
３３  空気供給装置
３４  電動モータ
３５  排熱回収ボイラ（熱交換器）
３６  気水分離ドラム
３７  発電用タービン
３８  発電機
４１  蒸気モータ
４２  三方弁
４３  蓄電装置
５１  水分分離装置
５２  送風機
Ｌ１  第１燃料供給ライン
Ｌ２  第２燃料供給ライン
Ｌ３ａ，Ｌ３ｂ，Ｌ３ｃ  分岐ライン
Ｌ１１  ガス処理ライン
Ｌ１２  空気供給ライン
Ｌ１３  空気取込ライン
Ｌ１４  排ガスライン
Ｌ１５  給水ライン
Ｌ１６  循環ライン
Ｌ１７  蒸気ライン
Ｌ１８  給電ライン
Ｌ２１  分岐蒸気ライン
Ｌ３１  ガス排出ライン
Ｌ３２  排ガス供給ライン
Ｌ３３  水処理ライン
【図１】
2018096450.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018096450.tif 000005