(57)【要約】【課題】ガスホルダ（タンク）内に貯蔵される燃料ガスを安定的に主機等の燃料として供給可能な液化ガス燃料供給システムを提供する。【解決手段】貨物タンク１４に液化ガスを貯蔵する。貨物タンク１４内のボイルオフガス（ＢＯＧ）を圧縮する高圧ガス圧縮機２２を設ける。高圧ガス圧縮機２２で圧縮されたガスをガス焚き可能な主機１２に燃料として主機ガス供給管２４を介して供給する。ガスホルダ２８に高圧ガス圧縮機２２で圧縮されたガスを貯留可能とする。ガスホルダ２８に貯留されたガスを、戻り管３０を介して高圧ガス圧縮機２２に再循環させて再圧縮可能とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵するタンクと、
前記タンク内のボイルオフガスを圧縮するガス圧縮手段と、
前記ガス圧縮手段で圧縮されたガスをガス焚き可能な主機に燃料として供給するための主機ガス燃料供給手段と、
前記ガス圧縮手段で圧縮されたガスを貯留するための圧縮ガス貯留手段と、
前記圧縮ガス貯留手段に貯留されたガスを前記ガス圧縮手段で再圧縮させるためのガス再循環手段と
を備えることを特徴とする液化ガス燃料供給システム。
【請求項２】
前記ガス圧縮手段が複数段の圧縮機を備え、前記ガス再循環手段が前記複数段の何れかの段にガスを再循環させることを特徴とする請求項１に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項３】
前記ガス再循環手段が、ガスを再循環させる段を切り換えるための切換手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項４】
前記切換手段が、前記圧縮ガス貯留手段内のガス圧に基づき再循環先の段を切り換えることを特徴とする請求項３に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項５】
前記ガス圧縮手段で圧縮されたガスを、ガス焚き可能な補機に供給するための補機ガス燃料供給手段を備えることを特徴とする請求項２〜４の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項６】
前記補機ガス燃料供給手段が、前記ガス圧縮手段の最終段よりも低い何れかの段から前記補機にガスを供給することを特徴とする請求項５に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項７】
前記ガス再循環手段が、前記圧縮ガス貯留手段に貯留されたガスを前記補機ガス燃料供給手段へ供給可能であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項８】
前記補機には、少なくとも発電機エンジン、ボイラ、ガス焼却装置の何れかが含まれることを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項９】
前記タンク内の液化ガスを強制気化させ、前記ガス圧縮手段に供給する強制気化手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項１０】
前記タンクには、複数の貨物タンクが含まれることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項１１】
前記ガス圧縮手段が複数段の圧縮機を備え、前記圧縮ガス貯留手段への圧縮ガスの供給は、無給油式の圧縮機を採用した段の吐出からとすることを特徴とする請求項１〜１０の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の液化ガス燃料供給システムを備えることを特徴とする船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貨物タンクまたは燃料タンク内に貯蔵される液化ガスを主機などの燃料として使用可能な液化ガス燃料船および液化ガス運搬船に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス焚きディーゼルエンジンを主機として採用する液化ガス燃料船として、燃料タンク内に貯えられた液化ガス燃料を気化して主機に供給する構成が知られている。同船においては、気化された燃料ガスのうち余剰分を耐圧タンクに貯え、燃料タンク内で発生するボイルオフガスとともに、ガス焚き可能な補機の燃料として使用している（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２７５１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし耐圧タンクに貯えられる燃料ガスの圧力は、タンク内に残存する燃料ガスの量が減少すると下がる。そのため特許文献１の構成では、耐圧タンクに貯えた燃料ガスを、主機が要求する圧力で安定的に主機に供給することはできない。
【０００５】
本発明は、ガスホルダ（タンク）内に貯留される燃料ガスを安定的に主機等の燃料として供給可能な液化ガス燃料供給システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液化ガス燃料供給システムは、液化ガスを貯蔵するタンクと、タンク内のボイルオフガスを圧縮するガス圧縮手段と、ガス圧縮手段で圧縮されたガスをガス焚き可能な主機に燃料として供給するための主機ガス燃料供給手段と、ガス圧縮手段で圧縮されたガスを貯留するための圧縮ガス貯留手段と、圧縮ガス貯留手段に貯留されたガスをガス圧縮手段で再圧縮させるためのガス再循環手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
ガス圧縮手段は複数段の圧縮機を備え、ガス再循環手段は複数段の何れかの段にガスを再循環させる。ガス再循環手段は、ガスを再循環させる段を切り換えるための切換手段を備える。切換手段は、圧縮ガス貯留手段内のガス圧に基づき再循環先の段を切り換える。
【０００８】
液化ガス燃料供給システムは、ガス圧縮手段で圧縮されたガスをガス焚き可能な補機に供給するための補機ガス燃料供給手段を更に備えてもよい。補機ガス燃料供給手段は、ガス圧縮手段の最終段よりも低い何れかの段から補機にガスを供給する。また、ガス再循環手段は、圧縮ガス貯留手段に貯留されたガスを補機ガス燃料供給手段へ供給可能である。補機には、少なくとも発電機エンジン、ボイラ、ガス焼却装置（Gas Combustion Unit:GCU）の何れかが含まれる。
【０００９】
液化ガス燃料供給システムは、タンク内の液化ガスを強制気化させ、ガス圧縮手段に供給する強制気化手段を更に備えてもよい。タンクには、例えば複数の貨物タンクが含まれる。ガス圧縮手段は複数段の圧縮機を備え、圧縮ガス貯留手段への圧縮ガスの供給は、無給油式の圧縮機を採用した段の吐出からとすることが好ましい。
【００１０】
本発明の船舶は、上記の何れかの液化ガス燃料供給システムを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガスホルダ（タンク）内に貯留される燃料ガスを安定的に主機等の燃料として供給可能な液化ガス燃料供給システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態である液化ガス燃料供給システムの構成を示すブロック図である。
【図２】変形例の液化ガス燃料供給システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である液化ガス燃料供給システムの構成を示すブロック図である。
【００１４】
本実施形態の液化ガス燃料供給システム１０は、例えばＬＮＧなどの液化ガスを主機１２の燃料とするとともに、液化ガスを複数の貨物タンク１４に貯蔵し運搬する液化ガス運搬船に搭載される。液化ガス燃料供給システム１０は、貨物タンク１４内で発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を、主機１２、ガス焚き発電機エンジン１６、ガス焚きボイラおよび／またはガス燃焼装置（ＧＣＵ）１８等の補機に供給可能であるとともに、貨物タンク１４内の液化ガスを強制気化させて、主機１２および補機１６、１８等に供給可能である。
【００１５】
貨物タンク１４内で発生したボイルオフガスは、貨物タンク１４の上方に接続されたＢＯＧ供給管２０を通して、一対の高圧ガス圧縮機２２、２２へと送られる。高圧ガス圧縮機２２は、複数の圧縮機が直列に接続される多段式の圧縮機であり、本実施形態では、圧縮機を５段備える。なお、高圧ガス圧縮機２２は並列に設置され、その一方は、予備として運用される。したがって運用時には一方のみが運転される。
【００１６】
高圧ガス圧縮機２２の最終段（５段目）の出口側には、主機１２へと連通する主機ガス供給管２４が接続される。主機ガス供給管２４は、途中で分岐され、ガスホルダ開閉弁２６を介してガスホルダ２８へと接続される。すなわち、高圧ガス圧縮機２２の最終段（５段目）で圧縮された燃料ガスは、主機１２へと供給されるとともに、ガスホルダ開閉弁２６を介してガスホルダ２８に供給・貯留可能である。
【００１７】
またガスホルダ２８には、貯留された圧縮ガスを高圧ガス圧縮機２２へと再循環させるための戻り管３０が接続される。本実施形態において、燃料ガス再循環用の戻り管３０は４本の分岐管３１、３２、３３、３４に分岐される。例えば、分岐管３１は減圧弁３１Ｖおよび配管３６を介して５段目の入口側（４段目の出口側）に接続され、分岐管３２は減圧弁３２Ｖおよび配管３８を介して３段目の入口側（２段目の出口側）に接続される。また、分岐管３３は減圧弁３３Ｖおよび配管４０を介して２段目の入口側（１段目の出口側）に接続され、分岐管３４は減圧弁３４Ｖを介して１段目（初段）の入口側へ接続される。
【００１８】
また配管３８には、発電機エンジン１６に連通される発電機ガス供給管４２が接続され、配管４０には、ボイラ／ＧＣＵ１８に連通されるボイラ／ＧＣＵガス供給管４４が接続される。すなわち、発電機エンジン１６には、高圧ガス圧縮機２２の２段目出口側圧力まで圧縮された燃料ガス、および／またはガスホルダ２８から減圧弁３２Ｖを介して供給された燃料ガスが供給可能であり、ボイラ／ＧＣＵ１８には、高圧ガス圧縮機２２の１段目出口側圧力まで圧縮された燃料ガス、および／またはガスホルダ２８から減圧弁３３Ｖを介して供給された燃料ガスが供給可能である。
【００１９】
更に、本実施形態では、貨物タンク１４内の底部近くに、液ポンプ４６が設けられ、貨物タンク１４に貯蔵された液化ガスは、液ポンプ４６により強制気化器４８へと送出可能である。なお液ポンプ４６には、専用の燃料ガスポンプを使用してもよいが、貨物タンク１４内のスプレー作業に用いられるスプレーポンプと兼用してもよい。強制気化器４８へ送られた液化ガスは、強制的に気化され、強制気化ガス供給管４９を通してＢＯＧ供給管２０へと供給可能である。すなわち、ＢＯＧのみでは燃料ガスが足りない場合、強制気化器４８を作動させて、気化された燃料ガスを高圧ガス圧縮機２２へと供給することができる。
【００２０】
本実施形態では、ガスホルダ２８のガス圧に応じて、減圧弁３１Ｖ〜３４Ｖの開度が調整される。ガスホルダ２８内の圧力が十分に高いときには、高圧段から低圧段の全ての段側へ燃料ガスを戻すことが可能で、低いときには低圧段側へのみ燃料ガスを戻すことができる。なお、減圧弁３１Ｖ〜３４Ｖの開度調整は、制御装置を用いて自動で行ってもよいが、手動で行ってもよい。
【００２１】
以上のように、本実施形態によれば、ガスホルダ（タンク）内のガス圧が変化しても、ガスホルダ（タンク）内に貯留される燃料ガスを適切な圧力で安定的に主機等の燃料として供給することができる。
【００２２】
次に図２のブロック図を参照して、本実施形態の変形例の液化ガス燃料供給システム５０について説明する。
【００２３】
上述した実施形態では、発電機エンジン１６およびボイラ／ＧＣＵ１８が要求する燃料ガスの圧力が異なっているが、変形例の液化ガス燃料供給システム５０では、発電機エンジン１６およびボイラ／ＧＣＵ１８が略同じレベルの燃料ガス圧力を要求する。したがって、変形例では、実施形態における分岐管３３および配管４０が省略され、発電機エンジン１６およびボイラ／ＧＣＵ１８には、配管３８に接続される補機ガス供給管５２を通して燃料ガスが供給される。なお、その他の構成および運用方法は、実施形態と同様であり、変形例において実施形態と同様の効果が得られる。
【００２４】
なお、本実施形態では、液化ガスを貨物とする液化ガス運搬船を例に説明を行なったが、液化ガスを主機燃料として利用可能な船舶であればどのような船舶であっても本発明を適用でき、その場合、貨物タンクは液化ガス燃料専用の燃料タンクとなる。また液化ガスもＬＮＧに限定されるものではなく、液化エタンなど、その他の液化ガスでも適用できる。
【００２５】
また、本実施形態では、ガスホルダ２８の圧力が高いときには、ガス圧縮機での再圧縮のための動力削減を目的にガスホルダ２８の圧力に応じて減圧弁３１Ｖ〜３４Ｖを使い分けた。しかし、システムを単純化するために減圧弁３１Ｖ〜３４Ｖの何れかのみを装備する構成や、これらの内の幾つかを限定して装備する構成としてもよい。
【００２６】
また、本実施形態では、５段圧縮機を例に説明したが、低圧段の圧縮機と高圧段の圧縮機に別けた構成としてもよい。その場合、低圧段の圧縮機は２台以上の構成とし、高圧段の圧縮機は予備を無くして１台のみの構成としてもよい。更に、本実施形態では５段圧縮機の最終段からガスホルダへ高圧ガスを送ってガスホルダ内に貯留したが、５段圧縮機の５段目は高圧のため、潤滑油給油式圧縮機となる場合がある。この場合、圧縮機５段吐出には少量の潤滑油が混入する。ガスホルダへ貯留するガスへの潤滑油の混入を避けるために、油フィルタを設置して、油分を除去してからガスホルダに導くか、１〜４段までは無給油式圧縮機を採用し、４段吐出からガスホルダに圧縮ガスを供給し貯留してもよい。また、本実施形態では、高圧ガス圧縮機は２台構成で説明したが、高圧ガス圧縮機の予備を無くして１台のみの構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０、５０  液化ガス燃料供給システム
１２  主機
１４  貨物タンク
１６  発電機エンジン
１８  ボイラ／ＧＣＵ
２０  ＢＯＧ供給管
２２  高圧ガス圧縮機
２４  主機ガス供給管
２６  ガスホルダ開閉弁
２８  ガスホルダ（タンク、圧縮ガス貯留手段）
３０  戻り管
３１〜３４  分岐管
３１Ｖ〜３４Ｖ  減圧弁
３６、３８、４０  配管
４２  発電機ガス供給管
４４  ボイラ／ＧＣＵガス供給管
４６  液ポンプ
４８  強制気化器
４９  強制気化ガス供給管
５２  補機ガス供給管
【図１】
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【図２】
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