(57)【要約】【課題】タンク内で発生するボイルオフガスによる圧力上昇を低コストな構成で抑制制御する。【解決手段】液化ガスを貯蔵する液化ガス貯蔵タンク１２のタンク内で発生するボイルオフガスをガス燃焼装置３８へフリーフローで供給するためのフリーフローガス供給ライン３６を設けるとともに、液化ガス貯蔵タンク１２から液ポンプ１４で汲み上げられた液化ガスを過冷却する液化ガス過冷却装置３０を設ける。液化ガス過冷却装置３０において過冷却された液化ガスを液化ガス貯蔵タンク１２に噴霧する噴霧装置３２を設ける。【選択図】図１
2019163804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液化ガスを貯蔵するタンクと、
前記タンク内で発生するボイルオフガスをガス焼却装置へフリーフローで供給するためのフリーフローガス供給手段と、
前記タンクから汲み上げた液化ガスを過冷却する液化ガス過冷却装置と、
前記過冷却された液化ガスを前記タンク内に戻す液化ガス噴霧手段と
を備えることを特徴とするタンク圧制御システム。
【請求項２】
前記液化ガス過冷却装置の容量は、前記液化ガス貯蔵タンクで発生するボイルオフガスにより上昇する圧力を抑制するのに必要な最小限の容量に設定されることを特徴とする請求項１に記載のタンク圧制御システム。
【請求項３】
前記過冷却された液化ガスの全てを前記タンク内に噴霧することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク圧制御システム。
【請求項４】
前記過冷却された液化ガスの一部を前記タンク内に噴霧するとともに、一部を前記タンク内の液相内に戻すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク圧制御システム。
【請求項５】
前記過冷却された液化ガスの全てを前記タンク内の液相内に戻すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタンク圧制御システム。
【請求項６】
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載のタンク圧制御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、液化ガス貯蔵タンク内で発生するナチュラルボイルオフガスによるタンク内圧力を調整するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液化ガス運搬船や液化ガスを燃料とする船舶では、液化ガス貯蔵タンク内への入熱によりボイルオフガス（ＢＯＧ）が発生し、液化ガス貯蔵タンク内の圧力が上昇する。そのため、タンク内の圧力上昇を抑制するために、タンク内に溜まるボイルオフガスをガス焚き可能な発電機や２元燃料焚きボイラの燃料として、あるいはガス焼却装置（ＧＣＵ）で焼却処理する方法や、ボイルオフガスを再液化して液化ガス貯蔵タンク内へと戻す方法なども知られている（特許文献１）。一方、タンク内の液化ガスをポンプで汲み上げ、過冷した後、上部ヘッダーからスプレー散布することでタンク内のボイルオフガスを冷却・凝縮させてタンク内圧力上昇を抑制するシステムが知られている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０７４４１８号公報
【特許文献２】特表２００７−５０４４１４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、特許文献１の構成では、何れもガスコンプレッサが必要となる。また、特許文献２の構成では、ガスコンプレッサを用いることなくタンク圧力を制御できるが、液化ガス貯蔵タンクの圧力制御システムとして冗長性を保つには、液化ガスを過冷するための装置を複数台設けるか、ガスコンプレッサを用いた別の処理方法を並行して設ける必要がある。これらのことから、特許文献１、２等の従来の構成では、コストが嵩むことなり、メンテナンス費用も増大する。
【０００５】
本発明は、タンク内で発生するボイルオフガスによる圧力上昇を低コストな構成で抑制制御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】
本発明のタンク圧制御システムは、液化ガスを貯蔵するタンクと、タンク内で発生するボイルオフガスをガス焼却装置へフリーフローで供給するためのフリーフローガス供給手段と、タンクから汲み上げた液化ガスを過冷却する液化ガス過冷却装置と、過冷却された液化ガスを前記タンク内に戻す液化ガス噴霧手段とを備えることを特徴としている。
【０００７】
また、液化ガス過冷却装置の容量は、例えば液化ガス貯蔵タンクで発生するボイルオフガスにより上昇する圧力を抑制するのに必要な最小限の容量に設定される。また、タンク圧制御システムは、過冷却された液化ガスをタンク内に全て噴霧する構成でもよく、あるいは過冷却された液化ガスの一部をタンク内に噴霧するとともに、一部をタンク内の液相内に戻す構成でもよい。また、過冷却された液化ガスの全てをタンク内の液相内に戻す構成でもよい。
【０００８】
本発明の船舶は、上記タンク圧制御システムの何れかを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、タンク内で発生するボイルオフガスによる圧力上昇を低コストな構成で抑制制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態のタンク圧制御システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態のタンク圧制御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】
【００１１】
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、本発明の第１実施形態である船舶に設けられるタンク圧制御システムの構成を示すブロック図である。
【００１２】
第１実施形態のタンク圧制御システム１０は、例えばＬＮＧなどの液化ガスを燃料あるいは貨物として貯蔵する液化ガス貯蔵タンク１２を備える船舶に設けられる。液化ガス貯蔵タンク１２の底面近くには、各々タンク内の液化ガスを汲み上げる液ポンプ１４が設けられる。液ポンプ１４において各々汲み上げられた液化ガスは、液化ガス供給ライン１６へと送られ、例えば２元燃料焚きディーゼルエンジンを用いたガス焚き可能な主機関１８や発電機エンジン（ＤＦ  ＧＥ）２０、２元燃料焚きボイラ（ＤＦ  ＢＬＲ）２２へ供給される。なお、液化ガス供給ライン１６に送られた液化ガスは、高圧液ポンプ２４で加圧後、ヒータ（ＨＴＲ）２６で加熱されて主機関１８へと供給され、発電機エンジン２０および２元燃料焚きボイラ２２には、燃料ガス気化器（Ｆ／Ｖ）２８を通して強制気化された後に供給される。
【００１３】
液化ガス供給ライン１６に供給された液化ガスは、分岐管２９を通して液化ガスの過冷却を行う１台の液化ガス過冷却装置３０に送液可能であり、液化ガス過冷却装置３０で過冷却された液化ガスは、液化ガス貯蔵タンク１２へ各々戻すことが可能である。液化ガス貯蔵タンク１２へ戻された液化ガスは、各液化ガス貯蔵タンク１２の上方（液面よりも上）に設けられた噴霧装置３２からタンク内へと噴霧される。なお、液化ガス過冷却装置３０から各液化ガス貯蔵タンク１２への液化ガスの供給量は、各々弁３４によって制御され、各タンクの温度が均一になる（ＢＯＧ発生量が均一になる）ように制御される。
【００１４】
また、液化ガス貯蔵タンク１２の上方には、入熱によりタンク１２内で発生するボイルオフガス（ＢＯＧ）を抽出するためのフリーフローガス供給ライン３６が接続される。フリーフローガス供給ライン３６へ送られたボイルオフガスは、フリーフローで運転可能なガス燃焼装置（ＧＣＵ）３８へ送られ焼却可能である。フリーフローガス供給ラインはガス圧縮機を用いずに、液化ガス貯蔵タンク内の圧力で燃料ガスをガス燃焼装置（ＧＣＵ）に送るラインのことである。
【００１５】
本実施形態では、ボイルオフガスの発生による圧力上昇を抑える必要があるときには、液化ガス過冷却装置３０を通して液化ガスを液化ガス貯蔵タンク１２内へスプレーし、ボイルオフガスの発生を抑え、圧力の上昇を抑える（または低下させる）。また液化ガス過冷却装置３０が故障するなどして使用できない場合には、フリーフローガス供給ライン３６を通して余剰ボイルオフガスをガス燃焼装置３８に供給し、焼却処分する。
【００１６】
以上のように本実施形態によれば、予備の液化ガス過冷却装置や、ガスコンプレッサを用いたボイルオフガスの別の処理方法を設けることなく、液化ガス過冷却装置に冗長性を持たせることができる。そのため液化ガス貯蔵タンクで発生するボイルオフガスにより上昇する圧力を抑制するのに必要な最小限の容量の液化ガス過冷却装置のみを設置すればよいので、初期コストおよびメンテナンスコストを抑えることができる。
【００１７】
図２は、第２実施形態のタンク圧制御システムの構成を示すブロック図である。第１実施形態では、主機関１８や発電機エンジン（ＤＦ  ＧＥ）２０、２元燃料焚きボイラ（ＤＦ  ＢＬＲ）２２へ液化ガスを供給する液化ガス供給ライン１６からの分岐管２９を通して液化ガス過冷却装置３０へ液化ガスを供給していたが、第２実施形態では、液化ガス過冷却装置３０を通してタンク内にスプレーする液化ガスの循環ラインを液化ガス供給ライン１６から独立して設ける。なお、その他の構成に関しては第１実施形態と同様であり、同様の構成に関しては同一参照符号を用いその一部の説明を省略する。
【００１８】
第２実施形態のタンク圧制御システム４０では、各液化ガス貯蔵タンク１２に設けられた液ポンプ１４で汲み上げられる液化ガスを液化ガス供給ライン１６、高圧液ポンプ２４、ヒータ（ＨＴＲ）２６を通して主機関１８へ供給するとともに、液化ガスを液化ガス供給ライン１６、燃料ガス気化器（Ｆ／Ｖ）２８を通して発電機エンジン２０および２元燃料焚きボイラ２２へと供給する。また、各液化ガス貯蔵タンク１２に連通されるフリーフローガス供給ライン３６を通してタンク内の余剰ボイルオフガスをガス燃焼装置３８に供給し、焼却処分可能である。
【００１９】
更に第２実施形態のタンク圧制御システム４０では、液化ガス貯蔵タンク１２の底面近くに各々タンク内の液化ガスを汲み上げる液ポンプ４２が設けられる。各液ポンプ４２で汲み上げられる液化ガスは、過冷却ライン４４を通して液化ガス過冷却装置３０へと送られる。液化ガス過冷却装置３０で過冷却された液化ガスは、液化ガス貯蔵タンク１２に設けられた噴霧装置３２からタンク内へと噴霧され、各液化ガス貯蔵タンク１２への液化ガスの供給量は、各々弁３４によって制御され、各タンクの温度が均一になる（ＢＯＧ発生量が均一になる）ように制御される。
【００２０】
以上のように第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００２１】
第１実施形態および第２実施形態では、燃料ガスの供給圧力が２００ｂａｒから４２０ｂａｒである２元燃料焚きディーゼルエンジンを用いたガス焚き可能な主機関を採用し、主機関への燃料ガスの供給は液化ガス貯蔵タンク内の液ポンプと高圧液ポンプによって、主機関の必要となる燃料ガス供給圧まで昇圧したが、低圧ガス燃焼方式の主機関を搭載した場合には、高圧液ポンプ２４は省略し、液化ガス貯蔵タンク内の液ポンプのみで昇圧して、主機関に燃料ガスを供給してもよい。
【００２２】
また、第１実施形態および第２実施形態では、過冷却装置で冷却されたＬＮＧを液化ガス貯蔵タンク内の上部に噴霧する構成としたが、配管を通して液化ガス貯蔵タンクの液相内に冷却されたＬＮＧを全て戻す構成としてもよく、また、一部を液化ガス貯蔵タンク内の上部に噴霧し一部（残り）を液化ガス貯蔵タンクの液相内に戻す構成としてもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１０、４０  タンク圧制御システム
１２  液化ガス貯蔵タンク
１４、４２  液ポンプ
１６  液化ガス供給ライン
１８  主機関
２０  発電機エンジン
２２  ２元燃料焚きボイラ
２４  高圧液ポンプ
２６  ヒータ
３０  液化ガス過冷却装置
３２  噴霧装置
３４  弁
３６  フリーフローガス供給ライン
３８  ガス燃焼装置
４４  過冷却ライン
【図１】
2019163804.tif 000003
【図２】
2019163804.tif 000004