JP2004051049A

JP2004051049A - 液化ガス運搬船のｂｏｇ処理方法及び装置

Info

Publication number: JP2004051049A
Application number: JP2002214452A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shudo; 主藤　英樹
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2002-07-23
Filing date: 2002-07-23
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-23
Also published as: JP4048862B2

Abstract

【課題】ＢＯＧを無駄なく有効利用できるようにする。
【解決手段】ＬＮＧタンク１のＢＯＧ送出ライン２を改質器３に接続し、改質器３から水素５を導く水素供給ライン７を燃料電池６に接続する。燃料電池６の送電端１０を、ＬＮＧ船内の電力供給回路１１に接続する。水素供給ライン７の分岐ライン１２に水素貯蔵タンク１３を接続する。ＢＯＧ送出ライン２の分岐ライン１５に、ＣＮＧコンプレッサ１７を経てＣＮＧ貯蔵タンク１４を接続する。ＬＮＧタンク１内にて発生するＢＯＧ４は、改質器３にて水素５に転換し、燃料電池６に燃料として供給して船内電力の発電に消費させる。電力需要が少ないときには、水素５は水素貯蔵タンク１３に、又、ＢＯＧ４は圧縮しＣＮＧ１６としてＣＮＧ貯蔵タンク１４に、電力需要が多くなるまでそれぞれ一時貯蔵させる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＬＮＧ船等の液化ガス運搬船における液化ガスタンク内にて発生するＢＯＧを船内で処理するために用いる液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液化ガス運搬船として、たとえば、ＬＮＧ船におけるＬＮＧタンク内では、積載量に対して一日当り約０．１４％の割合でＢＯＧ（Ｂｏｉｌ　Ｏｆｆ　Ｇａｓ）が発生している。このため上記発生したＢＯＧを船内にて処理することが必要となる。特に、大型のＬＮＧ船ではＢＯＧの発生量も多く、この大量のＢＯＧをいかに効率よく消費するかが地球環境保護の観点からも重要になる。
【０００３】
上記ＬＮＧタンクで発生するＢＯＧを処理するための従来の手法としては、上記ＬＮＧタンク内にて発生したＢＯＧをボイラへ供給し、該ボイラにて燃焼させることにより焼却処理させるようにし、この際上記ボイラにて発生する蒸気を、出力軸側に推進用のプロペラが連結してある蒸気タービンに導いて該蒸気タービンを作動させ、これにより、プロペラを回転駆動させてＬＮＧ船の推進動力を得るようにした方式、すなわち、ＢＯＧをボイラと蒸気タービンとの組み合わせにより推進用燃料として消費させる方式が主として行われている。
【０００４】
又、近年では、ＬＮＧタンク内にて発生するＢＯＧを、出力軸側に推進用プロペラが連結してあるガス焚きディーゼル機関、たとえば、ＢＯＧとＡ重油を燃料とすることができる４サイクル（中速）のＤＦ（Ｄｕａｌ−ｆｕｅｌ）ディーゼル機関に燃料として供給することにより、該ディーゼル機関にて上記ＢＯＧを推進用燃料として燃焼させて焼却処理すると同時に、ＬＮＧ船の推進動力を得るようにする方式も考えられてきている。
【０００５】
更には、上記ＢＯＧを、再液化装置を用いて再液化することにより、ＬＮＧへと変態させてＬＮＧタンクへ戻す方法もある。
【０００６】
ところで、船級協会の規則では、いかなる場合においても直ちに航走を開始できるように、これらのＢＯＧ処理手段を２重化して備え、船舶のすべての運行状態で有効に機能できるようにすることが求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のＢＯＧ処理方法のうち、ボイラと蒸気タービンとの組み合わせによりＢＯＧを推進用燃料として消費させる方式では、熱効率が３０〜３３％程度と悪いという問題があり、したがって、推進に必要なＢＯＧの消費量が多くなるため、ＬＮＧタンク内にて自然発生するＢＯＧのみではＬＮＧ船の航走に不足する虞があり、航走時にＢＯＧの不足が生じ、ＬＮＧを加熱して強制的に気化させることによりＢＯＧを製造してボイラへ供給した場合には、輸送可能なＬＮＧ量が低下するという問題もある。
【０００８】
又、上記ＤＦディーゼルエンジンにてＢＯＧを推進用燃料として消費させる方式では、熱効率は４０％程度で、上記ボイラと蒸気タービンの組み合わせを用いる場合よりも熱効率を改善できるが、ＢＯＧを加圧するためのポンプ、スプレーノズル、燃焼室運転制御等の要素について、技術上の問題が多いことから、機関の信頼性、保守性の点で蒸気タービンより劣り、このため実現化が遅れているというのが実状である。更に、エンジンルームが大きくなった場合、ＬＮＧの積載量が制限されるという問題もある。更に又、ＤＦディーゼル機関の場合には、Ｃ重油の利用が困難なため、高価なＡ重油が必要であり、不足分を強制的にＬＮＧを気化させて消費する必要も生じることがある。
【０００９】
上記再液化装置に関しては、装置自体が複雑且つ高価であり、しかも、該再液化装置によるＢＯＧの再液化を行う場合には、再液化装置の動力として大きな電力を要するという問題もあることから、あまり採用されていないというのが実状である。
【００１０】
更に、上記ボイラと蒸気タービンとの組み合わせ、あるいは、ＤＦディーゼル機関では、いずれも、ＬＮＧ船の航走時には推進用燃料としてＢＯＧを消費することができるが、荷役時の如き停泊中は、推進力を必要としないために推進用燃料としてＢＯＧを消費することができないという問題がある。このため現状では、停泊中に発生したＢＯＧは、ボイラや焼却炉等で単に焼却して捨てているため、ＬＮＧ資源の無駄が大きいのみならず、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭ等の環境汚染物質や温室効果ガス（ＧＨＧ）が無駄に排出されることになるため、地球環境上の問題もある。
【００１１】
そこで、本発明は、ＢＯＧの利用効率を高めることができ、更には、停泊中におけるＢＯＧの無駄な消費を防止できて、地球環境対策の向上を図ることができる液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置を提供しようとするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、改質して燃料電池へ燃料として供給し、該燃料電池により発電させるようにする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法、及び、液化ガス運搬船における液化ガスタンクからＢＯＧを送出するためのＢＯＧ送出ラインを、燃料電池のアノード側に接続して発電に用いるようにした構成を有する液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置とする。
【００１３】
液化ガスタンクにて発生するＢＯＧは、熱効率の良い燃料電池に燃料として供給され、該燃料電池にて発電された電力は液化ガス運搬船の船内電力として供給されることにより、ＢＯＧの有するエネルギーの有効利用が図られる。
【００１４】
又、液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、燃料電池へ燃料として供給して該燃料電池により発電し、該発電された電力により上記液化ガス運搬船の推進動力用モータを駆動させる液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置とすることにより、ＢＯＧの保有するエネルギーを熱効率の良い燃料電池にて電力に変換し、この電力を液化ガス運搬船を航走させるための推進用の動力源とすることができるため、液化ガス運搬船の航走に要するＢＯＧの消費量を抑えることができて、ＬＮＧの強制気化を減らすことができ、輸送可能なＬＮＧの量を増加できる。
【００１５】
更に、燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、余剰のＢＯＧを圧縮して圧縮ガスとして圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵してある圧縮ガスを膨張させて燃料電池へ燃料として供給するようにした構成、及び又は、ＢＯＧを、改質器にて水素に転換した後、該水素を燃料電池に供給して発電を行わせるようにし、且つ上記燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、上記水素の余剰分を水素貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記水素貯蔵タンクに貯蔵してある水素を燃料電池に供給するようにした構成とすることにより、液化ガス運搬船の停泊時等、船内電力の需要量が低下しているときに発生するＢＯＧを有効に処理することができ、従来のＬＮＧ船の停泊時の如くＢＯＧを無駄に燃焼させて消費することをなくすことができて、液化ガス資源の有効利用を図ることができ、ＢＯＧの処理に伴う二酸化炭素の発生量を抑制できると同時に、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭ等の環境汚染物質の排出をも抑制できるため、地球環境保護に大きく貢献でき、今後船舶に規制が予測される大気関係の規制、すなわち、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭや温室効果ガスの排出規制の対応策として有効なものとすることが可能になり、更に、ＢＯＧを貯蔵するに当り、従来ＢＯＧをＬＮＧへ変態させるために要していた如き高価で且つ運転に大きな電力を要する再液化装置は不要とすることができる。
【００１６】
更に又、燃料電池を固体高分子型燃料電池又はリン酸型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とするようにする構成とすることにより、燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を有効利用することができる。
【００１７】
更に又、燃料電池を溶融炭酸塩型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とし、更に又、上記改質器における給熱反応用熱源に供した後の燃焼排ガスに残存する熱を、排熱ボイラにて熱回収して蒸気を発生させ、該蒸気により蒸気タービンを作動させて、該蒸気タービンの出力により発電を行わせるようにする構成とすることにより、ＢＯＤの有するエネルギーを更に有効利用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は本発明の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置の実施の一形態として、基本構成を示すもので、液化ガス運搬船としてのＬＮＧ船上にて、液化ガスタンクとしてのＬＮＧタンク１に一端を接続したＢＯＧ送出ライン２の他端を改質器３の改質室に接続し、上記ＬＮＧタンク１内にて発生して、ＢＯＧ送出ライン２を通して送出されるＢＯＧ４を、改質器３にて改質して水素（Ｈ_２）５を製造できるようにし、且つ上記改質器３の改質室の出口を水素供給ライン７を介して燃料電池６のアノード入口側に接続して、改質器３で改質された水素５を燃料ガスとして燃料電池６のアノードに供給できるようにすると共に、該燃料電池６のカソード入口側には、空気供給ライン９を接続して、図示しない空気供給部から空気８を供給できるようにし、上記燃料電池６のアノードに水素５を、又、カソードに空気８をそれぞれ供給することによりアノードとカソードで電池反応させて発電できるようにし、上記燃料電池６の送電端１０を、ＬＮＧ船内の各種機器へ電力を供給するための電力供給回路１１に接続することにより、上記燃料電池６にて発電した電力により、電力供給回路１１を経て船内の各種機器に給電が行えて必要電力を賄えるようにする。
【００２０】
上記において、船内における電力需要が少ない場合には、燃料電池６における発電量も少なくてよく、したがって、該燃料電池６における水素５の消費量も少なくてよいため、上記水素供給ライン７の途中位置より分岐させた分岐ライン１２を、水素５を出し入れ自在に貯蔵できるようにした水素貯蔵タンク１３に接続して、上記の如く船内電力需要が少なくて、改質器３にてＢＯＧ４から製造した水素５に余剰が生じる場合には、該余剰水素５を分岐ライン１２を通して水素貯蔵タンク１３へ導いて貯蔵させるようにし、その後、船内における電力需要が高まって燃料電池６における発電量を大とすべく水素５の消費量が増大するときに、上記水素貯蔵タンク１３より水素５を放出させて燃料電池６へ供給させるようにする。
【００２１】
更に、上記と同様に船内における電力需要が低くて燃料電池６における水素５の消費量が少ないときには、改質器３へのＢＯＧ４の供給量を減少させて該改質器３における水素５の製造量を減らしてもよいため、ＢＯＧ送出ライン２の途中位置より分岐させた分岐ライン１５を、ＢＯＧ４を可逆的に圧縮して圧縮ガスとしての圧縮天然ガス（以下、ＣＮＧ：Ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｇａｓ　という）１６とすることができるようにしてあるガスコンプレッサとしてのＣＮＧコンプレッサ１７に接続し、且つ該ＣＮＧコンプレッサ１７の圧縮ガス出口に、圧縮ガス貯蔵タンクとしてのＣＮＧ貯蔵タンク１４を、圧縮ガス配管としてのＣＮＧ配管１８を介して接続した構成として、上記改質器３へのＢＯＧ４の供給量を減少させることにより余剰のＢＯＧ４が生じる場合には、該余剰ＢＯＧ４を分岐ライン１５を通してＣＮＧコンプレッサ１７へ送り、該ＣＮＧコンプレッサ１７にて圧縮してＣＮＧ１６を製造すると共に、該ＣＮＧ１６の状態でＣＮＧ貯蔵タンク１４へ貯蔵させるようにし、その後、船内における電力需要が高まって燃料電池６における発電量を大とすべく水素５の消費量が増大するときには、上記ＣＮＧ貯蔵タンク１４よりＣＮＧ１６を放出させ、膨張させることによりＢＯＧ４に戻して、改質器３へ水素５製造用の原料として供給させるようにする。
【００２２】
したがって、本発明の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置によれば、ＬＮＧタンク１にて発生するＢＯＧ４は、ＬＮＧ船における船内の電力需要が多いときには、改質器３にて水素５に改質された後、該水素５が燃料電池６へ燃料として供給されることにより、船内電力の生成のために消費される。一方、船内の電力需要が低い場合には、改質器３にて既に改質された水素５は水素貯蔵タンク１３へ貯蔵させ、且つ改質以前のＢＯＧ４は、圧縮してＣＮＧ１６の状態としてＣＮＧ貯蔵タンク１４へ貯蔵させておき、その後、船内の電力需要が大となったときに、水素貯蔵タンク１３から貯蔵しておいた水素５を、又、ＣＮＧ貯蔵タンク１４から貯蔵しておいたＣＮＧ１６をそれぞれ放出させて、上記と同様にして船内電力の生成のために消費できるため、ＢＯＧ４の無駄をなくすことができる。又、ＢＯＧ４は、その保有するエネルギーを、従来のボイラと蒸気タービンとの組み合わせや、ＤＦディーゼルエンジンにて燃料として燃焼させる場合に比して熱効率の高い燃料電池６にて発電用燃料として使用しているためＢＯＧ４を有効利用することができ、このため温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を抑制することができる。
【００２３】
更に、ＢＯＧ４を一時貯蔵する際に、本発明ではＣＮＧコンプレッサ１７を用いてＣＮＧ１６の状態としてＣＮＧ貯蔵タンク１４へ貯蔵させるようにしていることから、従来ＢＯＧ４をＬＮＧへ変態させるために要していた如き高価で且つ運転に大きな電力を要する再液化装置を不要とすることができる。
【００２４】
更に又、燃料電池６は船内における配置上の制約が少ないため、改造等にも容易に対応することが可能になる。
【００２５】
次に、図２は本発明の実施の他の形態として、上記基本構成を基にしたＬＮＧ船への適用例を示すもので、図１に示した構成における、燃料電池６としてリン酸型燃料電池（ＰＡＦＣ）６ａを採用すると共に、該リン酸型燃料電池６ａの送電端１０に接続してある電力供給回路１１に、２基の推進動力用モータ２０を接続し、且つ該各推進動力用モータ２０は、出力側をギアボックス１９を介して並列に連結すると共に、該ギアボックス１９に、推進用プロペラ２１のプロペラシャフト２１ａの基端側を連結した構成として、上記リン酸型燃料電池６ａで発電する電力を上記推進動力用モータ２０へ供給し、該推進動力用モータ２０よりギアボックス１９、プロペラシャフト２１ａを介して伝達される回転駆動力により推進用プロペラ２１を回転駆動させてＬＮＧ船の推進力を得ることができるようにする。
【００２６】
更に、上記リン酸型燃料電池６ａのアノード出口側には、吸気２３を圧縮する圧縮機２４、圧縮された吸気２３で燃料２５を燃焼させて高温高圧の燃焼ガス２６を発生させる燃焼器２７、上記圧縮機２４にタービン軸２８を介し連結されていて燃焼ガス２６を膨張させて排気するタービン２９を有するガスタービン２２における上記燃焼器２７を、アノード排ガスライン３０を介して接続し、且つ上記ガスタービン２２のタービン軸２８には発電機３１を接続して、上記リン酸型燃料電池６ａのアノード排ガス３２中に残存する水素を、上記ガスタービン２２の燃焼器２７にて燃料２５と共に燃焼させ、この燃焼によりタービン軸２８に接続してある発電機３１を駆動して発電を行わせることができるようにする。該発電機３１の送電端３１ａは、上記電力供給回路１１に接続して、該発電機３１にて発電した電力も推進動力用モータ２０の駆動に利用できるようにしてある。
【００２７】
上記ガスタービン２２の燃焼器２７に供給する燃料２５としては、ＬＮＧタンク１にて発生するＢＯＧ４、灯油、Ａ重油等の各種燃料が使用できる。又、水素貯蔵タンク１３への分岐ライン１２とアノード排ガスライン３０の途中位置同士を、図示しない流量調整弁や逆止弁を備えたバイパスライン３３を介し接続して、ガスタービン２２の燃焼器２７へ、改質器３にて改質された水素５を直接供給するようにしてもよいし、水素貯蔵タンク１３からの水素５を供給するようにしてもよい。
【００２８】
更に、上記ガスタービン２２のタービン２９の下流側を、改質器３の加熱室に排ガスライン３４を介し接続して、上記タービン２９より排出される燃焼排ガス３５の保有する熱を、改質器３におけるＢＯＧ４から水素５を製造する時の吸熱反応用の熱源として供給できるようにする。上記固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａの作動温度は、固体高分子型の場合は７０〜９０℃、リン酸型の場合は１７０〜２２０℃程度であるため、上記改質器３の加熱室の下流側には、図示しない給水ＨＴＲや温水加熱器を設けて、改質器３における水素５製造用の熱源に供した後の燃焼排ガス３５に残存する熱を有効利用できるようにしてある。
【００２９】
本実施の形態によれば、ＬＮＧタンク１内にて発生するＢＯＧ４を、改質器３において、ガスタービン２２の燃焼排ガス３４の保有する熱を熱源とする吸熱反応により水素５へ転換させ、この製造される水素５を固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａのアノード側に燃料として供給することにより発電を行わせることができ、この固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａにて発電された電力を、ＬＮＧ船の航走時には、電力供給回路１１を経て推進動力用モータ２０へ供給することにより、該推進動力用モータ２０にて推進用プロペラ２１を回転駆動させてＬＮＧ船の推進力を得ることができる。
【００３０】
一方、ＬＮＧ船の停泊時には、推進力が不要となり、したがって推進動力用モータ２０が駆動されずに、該推進動力用モータ２０における電力消費がなくなるため、固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａにて発電する電力が余剰になる。この場合は、改質器３にて既に改質の行われた水素５は、水素貯蔵タンク１３に貯蔵しておき、又、ＬＮＧタンク１内にて発生するＢＯＧ４は、ＣＮＧコンプレッサ１７にて圧縮してＣＮＧ１６としてＣＮＧ貯蔵タンク１４へ貯蔵しておき、その後、ＬＮＧ船を再び航走させるときに、水素貯蔵タンク１３に貯蔵してある水素５を固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａへ燃料として供給すると共に、ＣＮＧ貯蔵タンク１４に貯蔵してあるＣＮＧ１６を膨張させて改質器３へ水素５製造用の原料として供給させるようにして、上記ＬＮＧ船の航走時にて示したように、上記貯蔵されていたＢＯＧ４及び水素５をＬＮＧ船の推進用動力を得るために消費させることができることから、ＬＮＧ船の停泊時であっても、ＬＮＧタンク１内にて発生するＢＯＧ４の無駄な消費は防止される。このため従来のＬＮＧ船停泊時の如くＢＯＧ４を無駄に燃焼させて消費することをなくすことができて、ＬＮＧ資源の有効利用を図ることができると共に、ＢＯＧ４の処理に伴う二酸化炭素の発生量を抑制でき、且つＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭ等の環境汚染物質の排出をも抑制できるため、地球環境保護に大きく貢献でき、今後船舶に規制が予測される大気関係の規制、すなわち、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭや温室効果ガスの排出規制の対応策として有効なものとすることが可能になる。
【００３１】
更に、固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａにて消費されずにアノード排ガス３２中に残存する水素は、ガスタービン２２の燃焼器２７にて燃料２５の一部として燃焼させ、この燃焼により駆動されるガスタービン２２の出力で発電機３１を駆動させて、該発電機３１にて発電される電力も上記推進動力用モータ２０へ供給してＬＮＧ船の推進に使用することができると共に、上記ガスタービン２２の排熱を改質器３におけるＢＯＧ４から水素５を製造するための吸熱反応の熱源として利用できるため、ＢＯＧ４の保有するエネルギーを更に有効利用することができる。
【００３２】
更に又、従来のボイラと上記タービンとの組み合わせやディーゼル機関に比して熱効率のよい固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａにて発電した電力により、推進動力用モータ２０を駆動してＬＮＧ船の推進力を得るようにしていることから、ＢＯＧ４の消費量を抑えることができて、ＬＮＧの強制気化を減らすことができ、輸送可能なＬＮＧの量を増加できる。
【００３３】
次に、図３は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図２に示した構成において、燃料電池として固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａに代えて溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）６ｂを使用し、更に、該溶融炭酸塩型燃料電池６ｂの作動温度は６００〜７００℃程度であり、このためガスタービン２２の燃焼排ガス３５は、改質器３に供給してＢＯＧ４から水素５への改質のための吸熱反応の熱源に供した後も６００℃程度の高温となるため、該燃焼排ガス３５に残存する熱を有効活用できるように、上記改質器３の下流側に、排熱ボイラ３７を排ガスライン３６を介して接続し、且つ該排熱ボイラ３７より発生する蒸気３８を送出する蒸気ライン４１の下流側に、蒸気タービン４０を接続し、且つ該蒸気タービン４０に、発電機３９を接続すると共に、該発電機３９の送電端３９ａに、推進動力用モータ２０へ電力を供給するための電力供給回路１１を接続した構成としたものである。
【００３４】
その他の構成は図２に示したものと同様であり、同一のものには同一符号が付してある。
【００３５】
本実施の形態によっても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができ、更に、改質器３におけるＢＯＧ４から水素５を製造する吸熱反応の熱源に供した後に燃焼排ガス３５に残存する熱を発電に利用して、発電された電力を推進動力用モータ２０へ供給して、ＬＮＧ船の推進力を得るために使用できることから、ＢＯＧ４のエネルギーをより有効に利用することが可能になる。
【００３６】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、ＬＮＧ船の船内における電力需要が少なくて余剰電力が発生する場合に、ＢＯＧ４の余剰分を貯蔵するための設備としては、水素貯蔵タンク１３のみを設けて、余剰ＢＯＧ４をすべて水素５に転換した状態で貯蔵させるようにしてもよく、又、ＣＮＧ貯蔵タンク１４のみを設けて、余剰ＢＯＧ４を水素５に転換することなくすべてＣＮＧ１６の状態として貯蔵させるようにしてもよいこと、図２の実施の形態及び図３の実施の形態では、固体高分子型又はリン酸型燃料電池６ａ、あるいは、溶融炭酸塩型燃料電池６ｂのアノード排ガス３２中に残存する水素を有効利用すべく燃焼させるための設備として、発電機３１を接続したガスタービン２２を設けた構成を示したが、ガスタービン２２に代えて発電機３１を接続したＤＦディーゼル機関等のディーゼル機関を用いるようにしてもよいこと、内部改質型の燃料電池を使用する場合には、燃料電池６，６ａ，６ｂと別体の改質器３を設けなくてもよく、この場合には、ＢＯＧ送出ライン２を改質器３を経ることなく内部改質型の燃料電池に直接接続して、ＢＯＧ４を内部改質型燃料電池にそのまま燃料として供給するようにしてもよいこと、ＬＮＧ以外の液化ガスを運搬する液化ガス運搬船のＢＯＧの処理にも適用でき、この場合、今後の代替推進機関や、ＣＮＧ、ＧＴＬ（天然ガス由来液体燃料）、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）等への応用が可能になること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明によれば、以下の如き優れた効果を発揮する。
（１）　液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、改質して燃料電池へ燃料として供給し、該燃料電池により発電させるようにする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法、及び、液化ガス運搬船における液化ガスタンクからＢＯＧを送出するためのＢＯＧ送出ラインを、燃料電池のアノード側に接続して発電に用いるようにした構成を有する液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置としてあるので、ＢＯＧの保有するエネルギーを、従来のボイラと蒸気タービンとの組み合わせや、ＤＦディーゼルエンジンにて燃料として燃焼させる場合に比して効率よく利用することができ、このため温室効果ガスである二酸化炭素の排出量を抑制することができ、更に、燃料電池は船内における配置上の制約が少ないため、改造等にも容易に対応することが可能になる。
（２）　液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、燃料電池へ燃料として供給して該燃料電池により発電し、該発電された電力を上記液化ガス運搬船の推進動力用モータの駆動に用いる液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置とすることにより、ＢＯＧの保有するエネルギーを熱効率の良い燃料電池にて電力に変換し、この電力を液化ガス運搬船を航走させるための推進用の動力源とすることができるため、液化ガス運搬船の航走に要するＢＯＧの消費量を抑えることができて、液化ガスの強制気化を減らすことができ、輸送可能な液化ガスの量を増加できる。
（３）　燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、余剰のＢＯＧを圧縮して圧縮ガスとして圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵してある圧縮ガスを膨張させて燃料電池へ燃料として供給するようにする構成、及び又は、ＢＯＧを、改質器にて水素に転換した後、該水素を燃料電池に供給して発電を行わせるようにし、且つ上記燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、上記水素の余剰分を水素貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記水素貯蔵タンクに貯蔵してある水素を燃料電池に供給するようにする構成とすることにより、液化ガス運搬船の停泊時等、船内電力の需要量が低下しているときに発生するＢＯＧを有効に処理することができ、従来のＬＮＧ船の停泊時の如くＢＯＧを無駄に燃焼させて消費することをなくすことができて、液化ガス資源の有効利用を図ることができ、ＢＯＧの処理に伴う二酸化炭素の発生量を抑制できると同時に、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭ等の環境汚染物質の排出をも抑制できるため、地球環境保護に大きく貢献でき、今後船舶に規制が予測される大気関係の規制、すなわち、ＮＯ_Ｘ、ＳＯ_Ｘ、ＰＭや温室効果ガスの排出規制の対応策として有効なものとすることが可能になり、更に、ＢＯＧを貯蔵するに当り、従来ＢＯＧをＬＮＧへ変態させるために要していた如き高価で且つ運転に大きな電力を要する再液化装置は不要とすることができる。
（４）　燃料電池を固体高分子型又はリン酸型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素ガスを、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する高温の燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とする構成とすることにより、燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を有効利用することができる。
（５）　燃料電池を溶融炭酸塩型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素ガスを、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する高温の燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とし、更に又、上記改質器における給熱反応用熱源に供した後の燃焼排ガスに残存する熱を、排熱ボイラにて熱回収して蒸気を発生させ、該蒸気により蒸気タービンを作動させて、該蒸気タービンの出力により発電を行わせるようにする構成とすることにより、ＢＯＤの有するエネルギーを更に有効利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法及び装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示す概要図である。
【図３】本発明の実施の更に他の形態を示す概要図である。
【符号の説明】
１　ＬＮＧタンク（液化ガスタンク）
２　ＢＯＧ送出ライン
３　改質器
４　ＢＯＧ
５　水素
６　燃料電池
６ａ　固体高分子型又はリン酸型燃料電池
６ｂ　溶融炭酸塩型燃料電池
７　水素供給ライン
１０　送電端
１１　電力供給回路
１３　水素貯蔵タンク
１５　分岐ライン
１６　ＣＮＧ（圧縮ガス）
１７　ＣＮＧコンプレッサ（ガスコンプレッサ）
１８　ＣＮＧ貯蔵タンク（圧縮ガス貯蔵タンク）
２０　推進動力用モータ
２２　ガスタービン
２７　燃焼器
３１　発電機
３２　アノード排ガス
３５　燃焼排ガス
３７　排熱ボイラ
３８　蒸気
３９　発電機
４０　蒸気タービン

Claims

液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、改質して燃料電池へ燃料として供給し、該燃料電池により発電させるようにすることを特徴とする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
液化ガス運搬船の液化ガスタンクにて発生するＢＯＧを、改質して燃料電池へ燃料として供給して該燃料電池により発電し、該発電された電力を上記液化ガス運搬船の推進動力用モータの駆動に用いるようにすることを特徴とする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、余剰のＢＯＧを圧縮して圧縮ガスとして圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記圧縮ガス貯蔵タンクに貯蔵してある圧縮ガスを膨張させて燃料電池へ燃料として供給するようにする請求項１又は２記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
ＢＯＧを、改質器にて水素に転換した後、該水素を燃料電池に供給して発電を行わせるようにし、且つ上記燃料電池による発電量が船内の電力需要を満たしたときに、上記水素の余剰分を水素貯蔵タンクに貯蔵しておき、船内の電力需要が高まるときに上記水素貯蔵タンクに貯蔵してある水素を燃料電池に供給するようにする請求項１、２又は３記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
燃料電池を固体高分子型又はリン酸型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とするようにする請求項４記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
燃料電池を溶融炭酸塩型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード排ガス中に残存する水素を、ガスタービン又はディーゼル機関にて燃焼させて、該ガスタービン又はディーゼル機関の出力により発電を行わせ、更に、上記燃焼により発生する燃焼排ガスを、改質器におけるＢＯＧから水素を生成させる吸熱反応用の熱源とし、更に又、上記改質器における吸熱反応用熱源に供した後の燃焼排ガスに残存する熱を、排熱ボイラにて熱回収して蒸気を発生させ、該蒸気により蒸気タービンを作動させて、該蒸気タービンの出力により発電を行わせるようにする請求項４記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理方法。
液化ガス運搬船における液化ガスタンクからＢＯＧを送出するためのＢＯＧ送出ラインを、燃料電池のアノード側に接続して発電に用いるようにした構成を有することを特徴とする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
液化ガス運搬船における液化ガスタンクからＢＯＧを送出するためのＢＯＧ送出ラインを、燃料電池のアノード側に接続し、且つ上記燃料電池の送電端を、上記液化ガス運搬船の推進動力用モータに接続してなる構成を有することを特徴とする液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
ＢＯＧ送出ラインの途中位置より分岐させた分岐ラインを、ＢＯＧを可逆的に圧縮して圧縮ガスとすることができるようにしたガスコンプレッサに接続すると共に、該ガスコンプレッサの圧縮ガス出口を圧縮ガス貯蔵タンクに接続した請求項７又は８記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
ＢＯＧを水素に改質するための改質器を燃料電池の外部に設けて、該改質器にＢＯＧ送出ラインを接続すると共に、該改質器の出口と、燃料電池のアノード入口側を、水素を出し入れ自在に貯蔵できるようにした水素貯蔵タンクに接続するようにした請求項７、８又は９記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
燃料電池を固体高分子型又はリン酸型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード出口側を、発電機が接続してあるガスタービンの燃焼器又はディーゼル機関に接続し、更に、上記ガスタービン又はディーゼル機関の燃焼排ガスを、改質器の吸熱反応用の熱源として改質器の加熱室に供給できるようにした請求項１０記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
燃料電池を溶融炭酸塩型燃料電池とすると共に、該燃料電池のアノード出口側を、発電機が接続してあるガスタービンの燃焼器又はディーゼル機関に接続し、更に、上記ガスタービン又はディーゼル機関の燃焼排ガスを、改質器の吸熱反応用の熱源として改質器の加熱室に供給できるようにし、更に又、上記改質器の加熱室の出口側を、排熱ボイラに接続するようにした請求項１０記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。
水素貯蔵タンクに貯蔵された水素をガスタービンの燃焼器又はディーゼル機関に導入するようにした請求項１１又は１２記載の液化ガス運搬船のＢＯＧ処理装置。