(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024093885
(43)【公開日】2024-07-09
(54)【発明の名称】ボイラシステム
(51)【国際特許分類】
F22B 35/00 20060101AFI20240702BHJP
【ＦＩ】
F22B35/00 H
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022210517
(22)【出願日】2022-12-27
(71)【出願人】
【識別番号】000175272
【氏名又は名称】三浦工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100142022
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 一晃
(74)【代理人】
【識別番号】100196623
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 計介
(72)【発明者】
【氏名】棟田 祐司
(72)【発明者】
【氏名】松木 繁昌
(72)【発明者】
【氏名】佐伯 和洋
【テーマコード（参考）】
3L021
【Ｆターム（参考）】
3L021AA05
3L021CA10
3L021DA04
3L021DA26
3L021DA28
3L021FA12
3L021FA13
(57)【要約】
【課題】蒸気使用量と余剰のＢＯＧ燃料の発生量とに対して適切な制御モードによってＢＯＧ燃料の燃焼及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することにある。
【解決手段】蒸気圧力優先制御モードＭ１またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２のうち一方を設定可能なモード設定部１９と、ボイラ１０の燃焼を制御する制御部２０と、を有するボイラシステム１である。制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１が設定された場合、蒸気圧力検知部１４によって検知される蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように、気体燃料流量調整部３及び液体燃料流量調整部７のうち少なくとも一方を調整する。制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２が設定された場合、気体燃料圧力検知部１３によって検知されるＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｗｔよりも高いＢＯＧがボイラ１０に供給されるように、気体燃料流量調整部３を調整する。
【選択図】図１
【解決手段】蒸気圧力優先制御モードＭ１またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２のうち一方を設定可能なモード設定部１９と、ボイラ１０の燃焼を制御する制御部２０と、を有するボイラシステム１である。制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１が設定された場合、蒸気圧力検知部１４によって検知される蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように、気体燃料流量調整部３及び液体燃料流量調整部７のうち少なくとも一方を調整する。制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２が設定された場合、気体燃料圧力検知部１３によって検知されるＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｗｔよりも高いＢＯＧがボイラ１０に供給されるように、気体燃料流量調整部３を調整する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガス貯蔵タンクから排出されるボイルオフガスが流れるフリーフローラインとを備えた船舶に搭載されるボイラシステムであって、
前記ボイラシステムは、
ボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とを燃焼できるボイラと、
前記ボイラに供給されるボイルオフガスを含む気体燃料の圧力を検知する気体燃料圧力検知部と、
前記ボイラに供給されるボイルオフガスを含む気体燃料の流量を調整する気体燃料流量調整部と、
前記ボイラにおいて発生する蒸気の圧力を検知する蒸気圧力検知部と、
前記ボイラに供給される液体燃料の流量を調整する液体燃料流量調整部と、
前記ボイラにおける蒸気の発生を優先する蒸気圧力優先制御モード及び前記ボイラにおけるボイルオフガスを含む気体燃料の燃焼処理を優先するボイルオフガス燃焼制御モードのうちいずれか一つの制御モードを設定可能なモード設定部と、
前記ボイラの燃焼を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記蒸気圧力優先制御モードが設定された場合、前記蒸気圧力検知部によって検知される蒸気圧力が所定の蒸気圧力になるように、前記気体燃料流量調整部または前記液体燃料流量調整部のうち少なくとも一方を調整し、
前記モード設定部によって前記ボイルオフガス燃焼制御モードが設定された場合、前記気体燃料圧力検知部によって検知される圧力が所定のボイルオフガス圧力以上のボイルオフガスを含む気体燃料を前記ボイラに供給するように、前記気体燃料流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
前記ボイラシステムは、
ボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とを燃焼できるボイラと、
前記ボイラに供給されるボイルオフガスを含む気体燃料の圧力を検知する気体燃料圧力検知部と、
前記ボイラに供給されるボイルオフガスを含む気体燃料の流量を調整する気体燃料流量調整部と、
前記ボイラにおいて発生する蒸気の圧力を検知する蒸気圧力検知部と、
前記ボイラに供給される液体燃料の流量を調整する液体燃料流量調整部と、
前記ボイラにおける蒸気の発生を優先する蒸気圧力優先制御モード及び前記ボイラにおけるボイルオフガスを含む気体燃料の燃焼処理を優先するボイルオフガス燃焼制御モードのうちいずれか一つの制御モードを設定可能なモード設定部と、
前記ボイラの燃焼を制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記蒸気圧力優先制御モードが設定された場合、前記蒸気圧力検知部によって検知される蒸気圧力が所定の蒸気圧力になるように、前記気体燃料流量調整部または前記液体燃料流量調整部のうち少なくとも一方を調整し、
前記モード設定部によって前記ボイルオフガス燃焼制御モードが設定された場合、前記気体燃料圧力検知部によって検知される圧力が所定のボイルオフガス圧力以上のボイルオフガスを含む気体燃料を前記ボイラに供給するように、前記気体燃料流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
【請求項2】
請求項１に記載のボイラシステムであって、
前記モード設定部は、
液体燃料のみを前記ボイラで燃焼させる液体燃料燃焼モード、ボイルオフガスを含む気体燃料を前記ボイラで燃焼させる気体燃料燃焼モード及び液体燃料とボイルオフガスを含む気体燃料との両方の燃料を前記ボイラで混焼させる混焼モードのうちいずれか一つの燃焼モードを設定可能に構成され、
前記制御部は、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記液体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止し、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止し且つ前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給に切り替え、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替え、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記気体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替える、
ボイラシステム。
前記モード設定部は、
液体燃料のみを前記ボイラで燃焼させる液体燃料燃焼モード、ボイルオフガスを含む気体燃料を前記ボイラで燃焼させる気体燃料燃焼モード及び液体燃料とボイルオフガスを含む気体燃料との両方の燃料を前記ボイラで混焼させる混焼モードのうちいずれか一つの燃焼モードを設定可能に構成され、
前記制御部は、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記液体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止し、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止し且つ前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給に切り替え、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替え、
前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記気体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのボイルオフガスを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替える、
ボイラシステム。
【請求項3】
請求項２に記載のボイラシステムであって、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記混焼モードが設定された場合、液体燃料の供給量が所定値に維持されるように前記液体燃料流量調整部を調整し、且つ蒸気圧力が前記所定の蒸気圧力になるように前記気体燃料流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記混焼モードが設定された場合、液体燃料の供給量が所定値に維持されるように前記液体燃料流量調整部を調整し、且つ蒸気圧力が前記所定の蒸気圧力になるように前記気体燃料流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
【請求項4】
請求項１に記載のボイラシステムであって、
前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、
前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有し、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記ボイルオフガス燃焼制御モードが設定された場合、前記酸素濃度検知部によって検知される前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように、前記空気流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、
前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有し、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記ボイルオフガス燃焼制御モードが設定された場合、前記酸素濃度検知部によって検知される前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように、前記空気流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
【請求項5】
請求項１に記載のボイラシステムであって、
前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、
前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有し、
前記モード設定部は、
不活性ガスを含むボイルオフガスを前記ボイラで所定の空気比で燃焼処理する空気比制御モードを設定可能に構成され、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記空気比制御モードが設定された場合、
前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整すると共に前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように前記空気流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、
前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有し、
前記モード設定部は、
不活性ガスを含むボイルオフガスを前記ボイラで所定の空気比で燃焼処理する空気比制御モードを設定可能に構成され、
前記制御部は、
前記モード設定部によって前記空気比制御モードが設定された場合、
前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整すると共に前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように前記空気流量調整部を調整する、
ボイラシステム。
【請求項6】
請求項５に記載のボイラシステムであって、
前記制御部は、
ボイルオフガスに含まれる不活性ガスの混合程度を判定する不活性ガス混合判定部を、さらに有し、
前記空気比制御モードにおいて、
不活性ガス混合判定部によりボイルオフガスに含まれる不活性ガスの混合程度が所定値未満であると判定した場合、前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料のみが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整し、
不活性ガス混合判定部によりボイルオフガスを含む気体燃料に含まれる不活性ガスの混合程度が所定値以上であると判定した場合、前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整する、
ボイラシステム。
前記制御部は、
ボイルオフガスに含まれる不活性ガスの混合程度を判定する不活性ガス混合判定部を、さらに有し、
前記空気比制御モードにおいて、
不活性ガス混合判定部によりボイルオフガスに含まれる不活性ガスの混合程度が所定値未満であると判定した場合、前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料のみが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整し、
不活性ガス混合判定部によりボイルオフガスを含む気体燃料に含まれる不活性ガスの混合程度が所定値以上であると判定した場合、前記ボイラにボイルオフガスを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整する、
ボイラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フリーフローラインを流れるボイルオフガスを燃焼処理可能なボイラシステムに関連する。
【背景技術】
【0002】
天然ガスは、船舶によって輸送する場合、大気圧下において約－１６０℃に冷却することで液化した状態（液化ガス）で輸送されている。このような液化ガスを輸送する船舶は、内部を極低温状態に保持可能な断熱、防熱機能を有する液化ガス貯蔵タンク内に液化ガスを貯蔵して輸送する。しかし、前記液化ガス貯蔵タンク内の液化ガスは、前記液化ガス貯蔵タンク内に侵入した熱によってボイルオフガス（以下、単に「ＢＯＧ」と記載する。部材名、用語、名称等に含まれている「ボイルオフガス」ついても「ＢＯＧ」と記載するものとする。）が発生する。ＢＯＧの発生によりタンク圧が上昇した前記液化ガス貯蔵タンクは、許容タンク圧に到達する前にＢＯＧを処理する必要がある。特許文献１では、液化ガス貯蔵タンク内で発生したＢＯＧは、圧縮機へ導かれて圧縮され推進用の主ガスエンジン及び船内発電用の副ガスエンジンの燃料として利用されている。また、ＢＯＧは、ＧＣＵへ供給して燃焼することが可能である。
【0003】
一方、圧縮機を必要とする特許文献１の構成では、設備費用およびランニング費用が増大する。よって、液化ガス貯蔵タンクにおいて発生するＢＯＧをガス焼却装置にフリーフローラインによって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タンク圧力制御システムが特許文献２に開示されている。特許文献２では、余剰のＢＯＧ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に送るフリーフローガス供給ラインを通して燃焼装置に供給される。しかしながら、特許文献２には、ガス燃焼装置における余剰のＢＯＧの燃焼制御技術に関連する記載はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１８―４８６０７号公報
【特許文献2】特開２０１９―１６３８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
近年のＳＤＧｓ等への社会的要請の高まりにより、地球温暖化係数が高いメタンなどのＢＯＧを、大気に排出することなく余剰のＢＯＧの発生量に応じて効率的に燃焼処理するボイラシステムが求められている。しかも、ボイラシステムは、燃焼により発生する熱エネルギーを可能な限り有効に活用し、船内の蒸気需要に対して必要な蒸気量を確保しなければならない。
【0006】
本発明の目的は、フリーフローラインを流れる余剰のＢＯＧの発生量と蒸気需要とに対して適切な制御モードによって余剰のＢＯＧの燃焼処理及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一実施形態に係るボイラシステムは、液化ガス貯蔵タンクと、前記液化ガス貯蔵タンクから排出されるＢＯＧが流れるフリーフローラインとを備えた船舶に搭載されるボイラシステムである。前記ボイラシステムは、ＢＯＧを含む気体燃料と液体燃料とを燃焼できるボイラと、前記ボイラに供給されるＢＯＧを含む気体燃料の圧力を検知する気体燃料圧力検知部と、前記ボイラに供給されるＢＯＧを含む気体燃料の流量を調整する気体燃料流量調整部と、前記ボイラにおいて発生する蒸気の圧力を検知する蒸気圧力検知部と、前記ボイラに供給される液体燃料の流量を調整する液体燃料流量調整部と、前記ボイラにおける蒸気の発生を優先する蒸気圧力優先制御モード及び前記ボイラにおけるＢＯＧを含む気体燃料の燃焼処理を優先するＢＯＧ燃焼制御モードのうちいずれか一つの制御モードを設定可能なモード設定部と、前記ボイラの燃焼を制御する制御部と、を有する。
【0008】
前記制御部は、前記モード設定部によって前記蒸気圧力優先制御モードが設定された場合、前記蒸気圧力検知部によって検知される蒸気圧力が所定の蒸気圧力になるように、前記気体燃料流量調整部及び前記液体燃料流量調整部のうち少なくとも一方を調整する。前記制御部は、前記モード設定部によって前記ＢＯＧ燃焼制御モードが設定された場合、前記気体燃料圧力検知部によって検知される圧力が所定のＢＯＧ圧力以上のＢＯＧを含む気体燃料を前記ボイラに供給するように、前記気体燃料流量調整部を調整する。
【0009】
上述のボイラシステムは、ボイラの蒸気圧力を所定の蒸気圧力に維持する蒸気圧力優先制御モードと、前記ボイラにおいてＢＯＧを燃焼処理させるＢＯＧ燃焼制御モードとをモード設定部によって切り替え可能に構成されている。また、前記ボイラシステムは、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、液体燃料及びＢＯＧを含む気体燃料の少なくとも一方を燃焼可能に構成されている。前記ボイラシステムによれば、蒸気供給が必要な（蒸気供給の優先度が高い）場合は、蒸気圧力優先制御モードが設定されることで蒸気圧力を所定の蒸気圧力に維持しつつ、適宜にＢＯＧを燃焼処理することができる。一方、蒸気供給よりもＢＯＧ圧力を低下することが必要な（ＢＯＧ燃焼処理の優先度が高い）場合は、ＢＯＧ燃焼制御モードが設定されることで、ＢＯＧの燃焼量を増加することができる。これにより、フリーフローラインを流れる余剰のＢＯＧの発生量と蒸気需要とに対して適切な制御モードによってＢＯＧの燃焼処理及び前記船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することができる。
【0010】
なお、余剰のＢＯＧとは、主機や発電機等のボイラ以外の機器において燃料として利用されないＢＯＧ及び再液化によって液化ガス貯蔵タンクに回収されないＢＯＧを含む。
【0011】
他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記モード設定部は、液体燃料のみを前記ボイラで燃焼させる液体燃料燃焼モード、ＢＯＧを含む気体燃料を前記ボイラで燃焼させる気体燃料燃焼モード及び液体燃料とＢＯＧを含む気体燃料との両方の燃料を前記ボイラで混焼させる混焼モードのうちいずれか一つの燃焼モードを設定可能に構成される。
【0012】
前記制御部は、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記液体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止する。
【0013】
また、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記液体燃料流量調整部によって前記ボイラに液体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給を停止し且つ前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのＢＯＧを含む気体燃料の供給に切り替える。
【0014】
また、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにＢＯＧを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのＢＯＧを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替える。
【0015】
また、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、前記モード設定部によって前記気体燃料燃焼モードが設定されている際に、前記気体燃料流量調整部によって前記ボイラにＢＯＧを含む気体燃料が適切な状態で供給できない場合、前記気体燃料流量調整部による前記ボイラへのＢＯＧを含む気体燃料の供給を停止し且つ前記液体燃料流量調整部による前記ボイラへの液体燃料の供給に切り替える。
【0016】
上述の構成では、前記ボイラシステムは、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、ＢＯＧを含む気体燃料と液体燃料とを燃焼している際またはＢＯＧを含む気体燃料のみを燃焼処理している際に、例えば、前記液体燃料流量調整部または前記気体燃料流量調整部に異常が発生した場合、異常が発生した流量調整部による燃料の供給を停止するとともに流量の調整ができる他方の流量制御部による燃料の供給に切り替える。よって、前記ボイラシステムは、ＢＯＧを含む気体燃料または液体燃料によって前記ボイラの燃焼を継続することができる。これにより、液体燃料流量調整部によって適切な状態で液体燃料の供給ができない場合におけるＢＯＧを含む気体燃料の燃焼処理の中断、および気体燃料流量調整部によって適切な状態でＢＯＧを含む気体燃料の供給ができない場合における液体燃料の燃焼の中断を防ぐことができ、船内の蒸気供給と余剰のＢＯＧの処理においてより安全を確保した範囲で適切なボイラ燃焼を行うことができる。
【0017】
他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御部は、前記モード設定部によって前記混焼モードが設定された場合、液体燃料の供給量が所定値に維持されるよう前記液体燃料流量調整部を調整し、且つＢＯＧを含む気体燃料の供給量が変動するように前記気体燃料流量調整部を調整する。
【0018】
上述の構成では、前記ボイラシステムは、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて前記ボイラにＢＯＧを含む気体燃料と液体燃料とを供給する場合、前記ボイラに対する液体燃料の供給量を所定値に維持しつつ蒸気の供給量に応じて前記ボイラに対するＢＯＧを含む気体燃料の供給量を調整する。よって、前記ボイラシステムは、前記蒸気圧力優先制御モードにおいて、所定量の液体燃料の燃焼を確保することで安定した燃焼を維持する。また、蒸気圧力上昇による燃焼停止後の燃焼開始では、所定量の液体燃料の燃焼に達してからＢＯＧを含む気体燃料が供給量されるためボイラでの燃焼がより安定する。これにより、船内の蒸気使用量に応じた蒸気供給とＢＯＧを含む気体燃料の燃焼処理を同時に行い、且つＢＯＧの発生量が少ない状態でもＢＯＧの燃焼処理及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することができる。
【0019】
他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記ボイラシステムは、前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有する。前記制御部は、前記モード設定部によって前記気体燃料燃焼モードが設定された場合、前記酸素濃度検知部によって検知される前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように、前記空気流量調整部を調整する。
【0020】
ＢＯＧの炭化水素成分(メタン、エタン、プロパン)の組成が変化すればＢＯＧの理論空気量が変化する。ＢＯＧの理論空気量は、例えば、ＢＯＧのエタンおよびプロパンに対するメタン割合が大きくなれば減少する。よって、所定量のＢＯＧを燃焼処理した際の排ガスの酸素濃度は、燃焼用空気の供給量が一定の場合、ＢＯＧのメタン割合の増加に伴って上昇する。上述の構成では、前記ボイラシステムは、前記ＢＯＧ燃焼制御モードにおいて、排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように、前記空気流量調整部を調整する。よって、前記ボイラシステムは、ＢＯＧの組成に応じた適切な酸素量でＢＯＧを燃焼処理することができる。これにより、異なった組成のＬＮＧから発生したＢＯＧに対しても適切な空気比によってボイラ効率を維持しＢＯＧのより安定した燃焼処理が可能なボイラシステムを実現することができる。
【0021】
他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記ボイラシステムは、前記ボイラに供給される燃焼用空気の流量を調整する空気流量調整部と、前記ボイラの排ガスにおける酸素濃度を検知する酸素濃度検知部と、を更に有する。前記モード設定部は、不活性ガスを含むＢＯＧを前記ボイラで所定の空気比で燃焼処理する空気比制御モードを設定可能に構成される。前記制御部は、前記モード設定部によって前記空気比制御モードが設定された場合、前記ボイラにＢＯＧを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整すると共に前記ボイラの排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように前記空気流量調整部を調整する。
【0022】
上述のように、ボイラシステムは、蒸気圧力優先制御モード及びＢＯＧ燃焼制御モードに加えて空気比制御モードを切り替え可能に構成されている。よって、前記空気比制御モードに切り替えられた前記ボイラシステムは、ＢＯＧを含む気体燃料の不活性ガスの割合が増加しても、前記ボイラの排ガスの酸素濃度に基づいて、不活性ガスが含まれるＢＯＧの燃焼処理に必要な理論空気量に対する供給空気量の比率である空気比を所定値に制御する。よって、前記ボイラシステムは、ＢＯＧを含む気体燃料におけるＢＯＧ濃度が低下しても排ガスの酸素濃度が所定の酸素濃度になるように適切な空気量を制御するので、前記ボイラにおける燃焼処理をより安定して実施することができる。また、前記ボイラシステムは、前記空気比制御モードにおいて、空気比が過剰になることが無くボイラ効率の低下を抑制できる。これにより、船内の蒸気使用量の変化、余剰のＢＯＧの発生量の変化、及び不活性ガスの供給量の変化といった状況の変化に対応できる制御モードを有しているので、ＢＯＧの燃焼処理及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することができる。
【0023】
他の観点によれば、本発明のボイラシステムは、以下の構成を含むことが好ましい。前記制御部は、ＢＯＧに含まれる不活性ガスの混合程度を判定する不活性ガス混合判定部をさらに有する。前記制御部は、前記空気比制御モードにおいて、不活性ガス混合判定部によりＢＯＧを含む気体燃料に含まれる不活性ガスの混合程度が所定値未満であると判定した場合、前記ボイラにＢＯＧを含む気体燃料のみが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整する。また、前記制御部は、前記空気比制御モードにおいて、不活性ガス混合判定部によりＢＯＧを含む気体燃料に含まれる不活性ガスの混合程度が所定値以上であると判定した場合、前記空気比制御モードにおいて、前記ボイラに不活性ガスを含むＢＯＧを含む気体燃料と液体燃料とが供給されるように前記気体燃料流量調整部と前記液体燃料流量調整部とを調整する。
【0024】
上述のように、ボイラシステムの制御部は、不活性ガスの混合程度を判定する不活性ガス混合判定部をさらに有する。前記制御部は、前記不活性ガス混合判定部によってＢＯＧを含む気体燃料中の不活性ガスの混合程度を判定する。前記制御部は、ＢＯＧを含む気体燃料に不活性ガスが混合していると判定すると、空気比制御モードにおいて、ＢＯＧを含む気体燃料に含まれる不活性ガスの混合割合に応じてボイラに供給する前記液体燃料とＢＯＧを含む気体燃料との組み合わせを変更する。つまり、前記ボイラシステムは、ＢＯＧを含む気体燃料のみで前記ボイラの安定した燃焼が可能な不活性ガスの混合程度であると判定すると、液体燃料を供給することなくＢＯＧを含む気体燃料のみを供給する。よって、ボイラシステムは、液体燃料の消費量を抑制するとともにＢＯＧの燃焼処理量を増やし、ＢＯＧの燃焼処理時間を短縮できる。これにより、不活性ガスを含むＢＯＧの適切な燃焼処理が可能なボイラシステムを実現することができる。
【発明の効果】
【0025】
フリーフローラインを流れる余剰のＢＯＧの発生量と蒸気需要に対して適切な制御モードによって余剰のＢＯＧの燃焼処理及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【0027】
以下で、本発明に係るボイラシステムの各実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図において、同一部分には同一の符号を付して、その同一部分の説明は繰り返さない。なお、各図中の構成部材の寸法は、実際の構成部材の寸法及び各構成部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
【0028】
以下の説明において、上流とは、液化ガス貯蔵タンクＴ１からＢＯＧを含む気体燃料を燃焼等する機器に向かってＢＯＧを含む気体燃料が流通する配管において液化ガス貯蔵タンクＴ１側を意味し、液体燃料貯蔵タンクＴ２から液体燃料を燃焼する機器に向かって液体燃料が流通する配管において液体燃料貯蔵タンクＴ２側を意味する。下流とは、ＢＯＧを含む気体燃料または液体燃料が流通する配管においてＢＯＧを含む気体燃料または液体燃料を燃焼等する機器側を意味する。
【0029】
また以下の説明において、ＢＯＧ燃料とはフリーフローラインを流れる余剰のＢＯＧであって、主機や発電機等のボイラ以外の機器において燃料として利用されないＢＯＧ及び再液化によって液化ガス貯蔵タンクＴ１に回収されないＢＯＧを含む。また、液化ガスタンク等の不活性ガスパージが行われる場合、フリーフローラインを流れるＢＯＧ燃料は、不活性ガスを含む。つまり、ＢＯＧ燃料は、不活性ガスを含むＢＯＧ及び不活性ガスを含まないＢＯＧのいずれか一方であるＢＯＧを含む気体燃料である。
【0030】
また、以下の説明において、“固定”、“接続”及び“取り付ける”等（以下、固定等）の表現は、部材同士が直接、固定等されている場合だけでなく、他の部材を介して固定等されている場合も含む。すなわち、以下の説明において、固定等の表現には、部材同士の直接的及び間接的な固定等の意味が含まれる。
【0031】
（実施形態１）
（ボイラシステム）
図１及び図２を用いて本発明の実施形態１に係るボイラシステム１について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るボイラシステム１を含むＢＯＧ処理システム１００の概略構成を示す図である。図２は、ボイラシステム１における制御モードを示すブロック図である。なお、以下の実施形態において、ボイラシステム１は、液体燃料として重油を燃焼させているが、これに限定するものではない。ボイラシステム１は、例えば、灯油、ナフサ等を液体燃料として使用してもよい。なお、液体燃料には、ＬＮＧを含まない。
（ボイラシステム）
図１及び図２を用いて本発明の実施形態１に係るボイラシステム１について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係るボイラシステム１を含むＢＯＧ処理システム１００の概略構成を示す図である。図２は、ボイラシステム１における制御モードを示すブロック図である。なお、以下の実施形態において、ボイラシステム１は、液体燃料として重油を燃焼させているが、これに限定するものではない。ボイラシステム１は、例えば、灯油、ナフサ等を液体燃料として使用してもよい。なお、液体燃料には、ＬＮＧを含まない。
【0032】
図１に示すように、ＢＯＧ処理システム１００は、液化ガス貯蔵タンクＴ１で発生したＢＯＧ燃料が流れるフリーフローライン２Ａと、フリーフローライン２Ａにおける上流側に接続された圧縮機Ｃと、圧縮機Ｃにより昇圧されたＢＯＧ燃料を燃料とする発電機Ｇｅと、フリーフローライン２Ａの下流側に接続されるボイラシステム１とを有する。ＢＯＧ処理システム１００は、ＢＯＧ燃料を再液化させて液化ガス貯蔵タンクＴ１に回収する再液化ガス回収システム（図示せず）をフリーフローライン２Ａにおける上流側に備えても良い。また、ＢＯＧ処理システム１００は、圧縮機Ｃにより昇圧されたＢＯＧ燃料を後述するボイラシステム１のＢＯＧ供給ライン２Ｂに供給する構成でもよい。
【0033】
ＢＯＧ処理システム１００のフリーフローライン２Ａは、液化ガス貯蔵タンクＴ１の液化ガスが熱によって蒸発したＢＯＧ燃料を液化ガス貯蔵タンクＴ１の外部に排出する配管である。フリーフローライン２Ａは、液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧ燃料が流入可能に構成されている。
【0034】
ボイラシステム１は、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧ燃料を燃焼処理可能なボイラシステムである。本実施形態において、ＢＯＧ処理システム１００は、液化ガスを輸送する船舶に搭載されている。ボイラシステム１は、前記船舶において液化ガスを貯蔵している液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧ燃料のうち発電機Ｇｅでの使用量と、図示しない再液化ガス回収システムによる回収量を除いたＢＯＧ燃料を燃焼処理することができる。
【0035】
ボイラシステム１は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂと、気体燃料流量調整部３と、液体燃料流量調整部７と、ボイラ１０と、空気流量調整部１２と、ＢＯＧ圧力検知部１３と、蒸気圧力検知部１４と、酸素濃度検知部１６と、制御部２０と、を有す。
【0036】
ボイラシステム１のＢＯＧ供給ライン２Ｂは、フリーフローライン２Ａ内を流れるＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給する配管である。ＢＯＧ供給ライン２Ｂの上流側は、フリーフローライン２Ａに接続されている。ＢＯＧ供給ライン２Ｂの下流側は、気体燃料流量調整部３を介してボイラ１０に接続されている。ＢＯＧ供給ライン２Ｂには、液化ガス貯蔵タンクＴ１内で発生したＢＯＧ燃料の圧力によってフリーフローライン２Ａ内のＢＯＧ燃料が流れ込む。ＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧ燃料の圧力であるＢＯＧ圧力Ｐｂは、フリーフローライン２ＡからＢＯＧ供給ライン２Ｂ内に流れ込むＢＯＧ燃料の流量と気体燃料流量調整部３が下流側に流すＢＯＧ燃料の流量との関係によって増減する。ＢＯＧ供給ライン２Ｂは、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｂに有意な変化を起こすボイラ１０以外の機器と接続されないことが望ましい。
【0037】
また、図１のＢＯＧ処理システム１００では、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの圧力は、液化ガス貯蔵タンクＴ１で発生するＢＯＧ燃料の発生量と発電機Ｇｅ等において燃料として使用されるＢＯＧ燃料の流量との関係を反映して変動する。例えば、液化ガス貯蔵タンクＴ１のＢＯＧ燃料の発生量が変わらない場合でも、ＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｂは、発電機Ｇｅにおいて使用されるＢＯＧ燃料の増加により低下し、発電機Ｇｅにおいて使用されるＢＯＧ燃料の減少により上昇する。このように、ＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧ圧力Ｐｂは、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧ燃料の流量を反映して変動する。つまり、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの圧力は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂを介してボイラ１０に供給されるＢＯＧ燃料の流量と、フリーフローライン２Ａから発電機Ｇｅに供給されるＢＯＧ燃料の流量との関係によって変動する。
【0038】
気体燃料流量調整部３は、気体燃料であるＢＯＧ燃料の流量を調整するバルブユニットである。気体燃料流量調整部３は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに接続している。気体燃料流量調整部３は、減圧弁４Ａと、気体燃料遮断弁４Ｂと、気体燃料流量調整弁５とを有する。
【0039】
減圧弁４Ａは、ＢＯＧ圧力Ｐｂを減圧する弁である。減圧弁４Ａは、直動式ダイアフラムタイプの減圧弁、エア駆動の直動式減圧弁もしくはパイロット式減圧弁または電動弁等によって構成されている。減圧弁４Ａは、減圧弁４Ａよりも下流側のＢＯＧ圧力が一定の圧力以下になるようにＢＯＧ圧力Ｐｂを調整する。
【0040】
気体燃料遮断弁４Ｂは、ＢＯＧ燃料の流れを遮断する弁である。気体燃料遮断弁４Ｂは、エア駆動弁または電動弁等によって構成されている。気体燃料遮断弁４Ｂは、ＢＯＧ燃料の流通を遮断する。
【0041】
気体燃料流量調整弁５は、ＢＯＧ燃料の流量を調整する弁である。気体燃料流量調整弁５は、弁開度を任意の開度に変更可能なエア駆動弁または電動弁等である。気体燃料流量調整弁５は、気体燃料遮断弁４Ｂの下流側に配置される。
【0042】
液体燃料供給ライン６は、液体燃料である重油をボイラ１０に供給する配管である。液体燃料供給ライン６は、重油を貯蔵している液体燃料貯蔵タンクＴ２に接続され、液体燃料貯蔵タンクＴ２の重油が流入可能に構成されている。液体燃料供給ライン６は、発電機Ｇｅ、主機Ｅｇに接続され、発電機Ｇｅ、主機Ｅｇが重油を利用可能に構成されても良い。
【0043】
液体燃料流量調整部７は、重油の流量を調整するバルブユニットである。液体燃料流量調整部７は、ボイラ１０の上流側であって液体燃料供給ライン６の下流側に接続されている。液体燃料流量調整部７は、液体燃料遮断弁８と、液体燃料流量調整弁９とを有する。
【0044】
液体燃料遮断弁８は、重油の流れを遮断する弁である。液体燃料遮断弁８は、エア駆動弁または電動弁等によって構成されている。液体燃料遮断弁８は、液体燃料供給ライン６に接続されている。
【0045】
液体燃料流量調整弁９は、重油の流量を調整する。液体燃料流量調整弁９は、弁の開度を任意の開度に変更可能なエア駆動弁または電動弁等である。液体燃料流量調整弁９は、液体燃料遮断弁８の下流側に接続されている。
【0046】
ボイラ１０は、燃料の燃焼による熱によって水を温めて温水または蒸気を発生させる装置である。ボイラ１０は、ＢＯＧ燃料と重油との両方の燃料を燃焼可能なデュアルフューエルバーナを有するボイラである。ボイラ１０は、ＢＯＧ燃料、ＢＯＧ燃料と重油との混合燃料、及び重油の燃焼を可能に構成されている。ボイラ１０は、水を被加熱媒体として燃焼で発生した熱を回収し、温水または蒸気を発生させ、熱媒体ライン１０ａを通じて温水または蒸気を前記船舶の船内に供給する。ボイラ１０は、排気ライン１５を通じて排ガスを船外に排気する。
【0047】
なお、ボイラ１０は、前記船舶の主機関への動力の供給に使用されない補助ボイラである。よって、ボイラ１０の燃焼量の変動が前記主機関の運転に直接影響することが無い。ボイラ１０は、例えば、蒸気圧力が約０．３ＭＰａから１．０ＭＰａ程度のボイラである。好ましくは、ボイラ１０は、蒸気圧力が約０．５ＭＰａから０．７ＭＰａ程度のボイラである。ボイラ１０で発生させた蒸気は、熱媒体ライン１０ａを通して前記船舶の蒸気使用機器（液体燃料・積み荷の加熱、洗浄用等の温水供給、バイナリ発電システムの熱源、蒸気タービン発電機の蒸気供給）等に供給され、その後復水器等によって複水される。ボイラ１０は、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧ燃料の流量に応じた燃焼処理量でＢＯＧ燃料を直接燃焼処理することができる。
【0048】
また、熱媒体ライン１０ａは、余剰蒸気処理部１０ｂを有している。余剰蒸気処理部１０ｂは、ボイラ１０内の余剰蒸気を図示しない復水器に排出する。余剰蒸気処理部１０ｂは、ボイラ１０の燃焼停止圧力Ｐｗｓよりも高い開弁圧力の余剰蒸気処理部（図示せず）と燃焼停止圧力Ｐｗｓよりも低い開弁圧力の余剰蒸気処理部（図示せず）とから構成される。また、余剰蒸気処理部１０ｂは、それぞれ所定の圧力を超えると蒸気を排出する余剰蒸気処理弁とモータバルブ等の流路を開閉する弁とを含んでいる。
【0049】
例えば、ボイラの燃焼停止圧力Ｐｗｓが０．７ＭＰaである場合、低い開弁圧力の余剰蒸気処理部に含まれる余剰蒸気処理弁の開弁圧力を０．６５ＭＰaに設定し、高い開弁圧力の余剰蒸気処理部に含まれる余剰蒸気処理弁の開弁圧力を０．７５ＭＰaに設定する。ボイラ１０で発生させた蒸気の蒸気圧力Ｐｗを任意に設定された所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持する蒸気圧力優先制御モードＭ１において、制御部２０は、余剰蒸気処理部１０ｂにおける高い開弁圧力の余剰蒸気処理部に蒸気を流通させることで、蒸気圧力Ｐｗが燃焼停止圧力Ｐｗｓよりも高い０．７５ＭＰａに到達するまで蒸気を復水器に排出させない。よって、ボイラ１０は、発生させた蒸気の蒸気圧力Ｐｗが０．７５ＭＰａよりも低い燃焼停止圧力Ｐｗｓに到達すると燃焼を停止する。また、ボイラ１０でＢＯＧ燃料を燃焼処理させるＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、制御部２０は、余剰蒸気処理部１０ｂにおける低い開弁圧力の余剰蒸気処理部に蒸気を流通させることで、蒸気圧力Ｐｗが燃焼停止圧力Ｐｗｓよりも低い０．６５ＭＰａに到達すると蒸気を復水器に排出させる。よって、ボイラ１０は、発生させた蒸気の蒸気圧力Ｐｗが０．６５ＭＰａよりも高い燃焼停止圧力Ｐｗｓに到達しないので燃焼を継続する。
【0050】
空気流量調整部１２は、ボイラ１０に供給される燃焼用空気の流量を調整する装置である。空気流量調整部１２は、ボイラ１０に燃焼用空気を供給する空気供給ライン１１に位置している。空気流量調整部１２は、例えば、空気ダンパによって構成される。前記空気ダンパは、空気供給ライン１１の一部である燃焼用空気が通過する配管と、前記配管を流れる燃焼用空気の流量を調整する開閉板とを有する。前記空気ダンパは、モータ等のアクチュエータにより前記開閉板のダンパ開度を任意の開度に調整可能に構成される。前記空気ダンパは、空気供給ライン１１を通過してボイラ１０に供給される燃焼用空気の流量をダンパ開度の調整によって任意の流量に調整可能に構成される。また、燃焼用空気の流量調整は、燃焼用空気送風機のモータ回転数をインバータ（図示せず）によって調整してもよく、また、前記空気ダンパのダンパ開度調整と前記燃焼用空気送風機のモータ回転数調整とを組み合わせてもよい。
【0051】
ＢＯＧ圧力検知部１３は、ＢＯＧ燃料の圧力であるＢＯＧ圧力Ｐｂを検知する圧力センサである。ＢＯＧ圧力検知部１３は、気体燃料流量調整部３の上流側に位置している。ＢＯＧ圧力検知部１３は、気体燃料流量調整部３の上流側に接続されているＢＯＧ供給ライン２Ｂに位置している。ＢＯＧ圧力検知部１３は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂ内のＢＯＧ圧力Ｐｂを検知する。ＢＯＧ圧力検知部１３は、ＢＯＧ供給ライン２ＢにおけるＢＯＧ圧力Ｐｂの変動を定量的に検知することができれば、ＢＯＧ供給ライン２Ｂの上流側近傍のフリーフローライン２Ａに位置してもよい。
【0052】
蒸気圧力検知部１４は、ボイラ１０で発生させた蒸気の圧力である蒸気圧力Ｐｗを検知する圧力センサである。蒸気圧力検知部１４は、ボイラ１０が有する図示しない缶体に接続されている。蒸気圧力検知部１４は、ボイラ１０の缶体内の蒸気圧力Ｐｗを検知する。蒸気圧力検知部１４は、ボイラ１０において発生させた蒸気圧力Ｐｗの変動を定量的に検知可能な位置であればよい。
【0053】
酸素濃度検知部１６は、ボイラ１０の排気に含まれる酸素濃度Ｃｏを検出するセンサである。酸素濃度検知部１６は、ボイラ１０の排気を排出する排気ライン１５に位置している。
【0054】
モード設定部１９は、ボイラシステム１の制御モードを切り替える。モード設定部１９は、例えばタッチパネル等の入力操作具である。モード設定部１９は、ボイラシステム１が有する複数の制御モードからオペレータが任意の制御モードを設定可能に構成されている。モード設定部１９は、オペレータによって設定されたボイラシステム１の制御モードに関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。本実施形態において、モード設定部１９は、ボイラ１０で発生させた蒸気の蒸気圧力Ｐｗを任意に設定された所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持する蒸気圧力優先制御モードＭ１、またはＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔよりも高い場合にボイラ１０でＢＯＧ燃料を燃焼処理させるＢＯＧ燃焼制御モードＭ２のうちいずれか一方を設定可能に構成される。モード設定部１９は、蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する制御信号またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。
【0055】
更に、モード設定部１９は、ボイラシステム１の燃焼モードを切り替える。モード設定部１９は、各制御モードに設定されている少なくとも一つの燃焼モードからオペレータが所定の燃焼モードを設定可能に構成されている。モード設定部１９は、オペレータによって設定されたボイラシステム１の燃焼モードに関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。また、モード設定部１９は、制御モードが設定されると共に所定の燃焼モードが設定され、一定の条件が満たされると別の燃焼モードに切り替わる自動制御とすることもできる。本実施形態において、モード設定部１９は、液体燃料である重油のみをボイラ１０で燃焼させる液体燃料燃焼モードＭａ、ＢＯＧ燃料のみをボイラ１０で燃焼処理させる気体燃料燃焼モードＭｂ及び重油とＢＯＧ燃料との両方の燃料をボイラ１０で混焼させる混焼モードＭｃのうちいずれか一つの燃焼モードを設定可能に構成されている。
【0056】
モード設定部１９は、液体燃料燃焼モードＭａと混焼モードＭｃとを相互に切り替え可能に構成されている。また、モード設定部１９は、気体燃料燃焼モードＭｂと混焼モードＭｃとを相互に切り替え可能に構成されている。一方、モード設定部１９は、液体燃料燃焼モードＭａと気体燃料燃焼モードＭｂとを相互に切り替え不能に構成されている。モード設定部１９は、液体燃料燃焼モードＭａに関連する制御信号、気体燃料燃焼モードＭｂに関連する制御信号または混焼モードＭｃに関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。
【0057】
制御部２０は、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７、ボイラ１０及び空気流量調整部１２等を制御する制御装置である。また、制御部２０は、ＢＯＧ圧力検知部１３、蒸気圧力検知部１４及び酸素濃度検知部１６等が検知するデータを取得する。制御部２０は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続されている。または、制御部２０は、ＰＬＣあるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御部２０は、記憶部２１を有する。
【0058】
記憶部２１は、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７、ボイラ１０及び空気流量調整部１２の動作等を制御したり、ＢＯＧ圧力検知部１３、蒸気圧力検知部１４及び酸素濃度検知部１６等の検知データを取得したりするために種々のプログラムおよびデータが格納されている。
【0059】
記憶部２１は、モード設定部１９において設定可能な各制御モードおよび燃焼モードに関連する情報を記憶する。記憶部２１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する情報を記憶する蒸気圧力優先制御モード記憶部２１１、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する情報を記憶するＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２を有する。また、記憶部２１は、液体燃料（重油）燃焼モードＭａに関連する情報を記憶する液体燃料燃焼モード記憶部２１ａ、気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報を記憶する気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂ、混焼モードＭｃに関連する情報を記憶する混焼モード記憶部２１ｃを有する。
【0060】
記憶部２１は、各制御モード記憶部及び各燃焼モード記憶部において、所定の蒸気圧力Ｐｗｔ及び所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ等の各種設定値を記憶している。なお、記憶部２１は、前記各種設定値を記憶する設定値記憶部を有していてもよい。記憶部２１は、気体燃料燃焼モードＭｂ及び混焼モードＭｃにおける所定の酸素濃度Ｃｏｔを、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂ及び混焼モード記憶部２１ｃにおいて記憶している。なお、各燃焼モードにおける所定の酸素濃度Ｃｏｔは、ボイラ１０の燃焼モードに応じた所定の酸素濃度Ｃｏｔ（例えば、高燃焼時と低燃焼時とにおいてそれぞれ異なる所定の酸素濃度Ｃｏｔ）が設定されてもよい。
【0061】
制御部２０は、気体燃料流量調整部３の気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とに電気的に接続されている。制御部２０は、気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とがエア駆動弁である場合、気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とにエアを供給するそれぞれの電磁弁に制御信号を送信可能である。制御部２０は、気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とが直動式である場合、気体燃料遮断弁４Ｂと気体燃料流量調整弁５とに制御信号を送信可能である。
【0062】
制御部２０は、液体燃料流量調整部７の液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とに電気的に接続されている。制御部２０は、液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とがエア駆動弁である場合、液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とにエアを供給するそれぞれの電磁弁に制御信号を送信可能である。制御部２０は、液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とが直動式である場合、液体燃料遮断弁８と液体燃料流量調整弁９とに制御信号を送信可能である。
【0063】
制御部２０は、ボイラ１０に電気的に接続されている。制御部２０は、ボイラ１０からボイラ１０の稼働状態を検知するための各種測定データを取得可能である。制御部２０は、ボイラ１０を制御するための制御信号等をボイラ１０に送信可能である。また、制御部２０は、余剰蒸気処理部１０ｂがそれぞれ所定の圧力を超えると蒸気を排出する余剰蒸気処理弁とモータバルブでの流路を開閉する弁とを含んでいる場合、モータバルブを制御する信号を送信可能である。
【0064】
制御部２０は、空気流量調整部１２に電気的に接続されている。制御部２０は、空気流量調整部１２の調整として、例えば、空気ダンパのダンパ開度を変更する制御信号を送信可能である。
【0065】
制御部２０は、ＢＯＧ圧力検知部１３に電気的に接続されている。制御部２０は、ＢＯＧ圧力検知部１３が検知したＢＯＧ圧力Ｐｂを取得可能である。
【0066】
制御部２０は、蒸気圧力検知部１４に電気的に接続されている。制御部２０は、蒸気圧力検知部１４が検知した蒸気圧力Ｐｗを取得可能である。
【0067】
制御部２０は、酸素濃度検知部１６に電気的に接続されている。制御部２０は、酸素濃度検知部１６が検知したボイラ１０の排ガスに含まれる酸素濃度Ｃｏを取得可能である。
【0068】
制御部２０は、モード設定部１９に電気的に接続されている。制御部２０は、モード設定部１９が出力した制御モードに関連する制御信号を取得可能である。制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する制御信号またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する制御信号を取得すると、蒸気圧力優先制御モード記憶部２１１またはＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２が記憶している制御モードに関連する情報に基づいて、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７、ボイラ１０及び空気流量調整部１２に対して所定の制御信号を送信する。
【0069】
制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、モード設定部１９が出力した燃焼モードに関連する制御信号を取得可能である。制御部２０は、液体燃料燃焼モードＭａに関連する制御信号、気体燃料燃焼モードＭｂに関連する制御信号または混焼モードＭｃに関連する制御信号を取得すると、液体燃料燃焼モード記憶部２１ａ、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂ及び混焼モード記憶部２１ｃが記憶している各燃焼モードに関連する情報に基づいて気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７、ボイラ１０及び空気流量調整部１２に対して所定の制御信号を送信する。
【0070】
このように構成されるボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２のうちオペレータによるモード設定部１９の操作によって設定された制御モードによってボイラ１０を稼働させることができる。ボイラシステム１は、ボイラ１０によって重油またはＢＯＧ燃料のうち制御モードに適した燃料を燃焼する。ボイラシステム１は、気体燃料流量調整部３によってボイラ１０に供給されるＢＯＧ燃料の流量を制御モードに応じて調整する。また、ボイラシステム１は、液体燃料流量調整部７によってボイラ１０に供給される重油の流量を制御モードに応じて調整する。
【0071】
次に、ボイラシステム１における蒸気圧力優先制御モードＭ１及びＢＯＧ燃焼制御モードＭ２について説明する。なお、ＢＯＧ供給ライン２Ｂへの余剰のＢＯＧ燃料の流入は、ＢＯＧ燃料の発生量の変動を伴って継続しているものとする。
【0072】
図１と図２とに示すように、蒸気圧力優先制御モードＭ１は、ボイラ１０における蒸気の発生を優先する制御モードである。ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、船内からの要求に応じてボイラ１０が発生した蒸気を船内に供給しつつ、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するように蒸気を発生させる。よって、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、一定圧力の蒸気を安定して船内に供給可能である。つまり、蒸気圧力優先制御モードＭ１は、船内からの要求に応じた蒸気を安定して船内に供給することを優先する制御モードである。
【0073】
蒸気圧力優先制御モードＭ１において、ボイラシステム１は、液体燃料である重油のみをボイラ１０で燃焼させる液体燃料燃焼モードＭａ、ＢＯＧ燃料のみをボイラ１０で燃焼させる気体燃料燃焼モードＭｂまたは重油とＢＯＧ燃料との両方の燃料をボイラ１０において混焼させる混焼モードＭｃにおいて蒸気を発生させるように構成されている。また、ボイラシステム１は、オペレータによるモード設定部１９の操作によって燃焼モードを切り替え可能に構成されている。
【0074】
制御部２０は、オペレータがモード設定部１９によって蒸気圧力優先制御モードＭ１を設定した場合、蒸気圧力優先制御モード記憶部２１１が記憶している蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する情報に基づいて、ボイラ１０が発生した蒸気を船内に供給しつつ、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するように制御する。
【0075】
制御部２０は、オペレータがモード設定部１９によって液体燃料燃焼モードＭａを設定した場合、液体燃料燃焼モード記憶部２１ａが記憶している液体燃料燃焼モードＭａに関連する情報に基づいて、ＢＯＧ燃料がボイラ１０に供給されないように気体燃料遮断弁４Ｂを閉止するとともに、蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するために必要な量の重油がボイラ１０に供給されるように液体燃料遮断弁８を開放し液体燃料流量調整弁９を調整する。
【0076】
制御部２０は、オペレータがモード設定部１９によって気体燃料燃焼モードＭｂを設定した場合、ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２が記憶している気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報に基づいて、蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するために必要な量のＢＯＧ燃料がボイラ１０に供給されるように気体燃料遮断弁４Ｂを開放し気体燃料流量調整弁５を調整するとともに、重油がボイラ１０に供給されないように液体燃料遮断弁８を閉止する。
【0077】
制御部２０は、オペレータがモード設定部１９によって混焼モードＭｃを設定した場合、混焼モード記憶部２１ｃが記憶している混焼モードＭｃに関連する情報に基づいて、蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するために必要な量のＢＯＧ燃料と重油とがボイラ１０に供給されるように気体燃料流量調整部３及び液体燃料流量調整部７を調整する。制御部２０は、混焼モードＭｃにおいて、例えば、重油の供給量を所定値に制限する場合、重油の供給量が所定値に維持されるよう液体燃料流量調整部７を調整し且つ蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持するために必要なＢＯＧ燃料の供給量がボイラ１０に供給されるように気体燃料流量調整部３を調整する。
【0078】
このように、蒸気圧力優先制御モードＭ１は、船内からの要求に基づいて、ボイラ１０で燃焼する燃料をオペレータの操作によって切り替え可能な制御モードである。
【0079】
ボイラシステム１は、オペレータによるモード設定部１９の操作によって液体燃料燃焼モードＭａと混焼モードＭｃを相互に切り替え可能に構成されている。また、ボイラシステム１は、オペレータによるモード設定部１９の操作によって混焼モードＭｃと気体燃料燃焼モードＭｂとを相互に切り替え可能に構成されている。
【0080】
ボイラシステム１は、液体燃料燃焼モードＭａにおいて、液体燃料流量調整部７によって重油の供給量が適切に調整できない重油供給異常の場合、自動的にボイラ１０の燃焼を停止するように構成されている。また、ボイラシステム１は、混焼モードＭｃにおいて、液体燃料流量調整部７によって重油の供給量が適切に調整できない重油供給異常の場合、自動的に気体燃料燃焼モードＭｂに切り替えるように構成されている。ボイラシステム１は、重油供給異常によって自動的に気体燃料燃焼モードＭｂに切り替えた場合、液体燃料遮断弁８を閉止するとともに、重油供給量の全部または一部に相当するＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給するように気体燃料流量調整弁５を調整する。
【0081】
また、ボイラシステム１は、混焼モードＭｃまたは気体燃料燃焼モードＭｂにおいて、気体燃料流量調整部３によってＢＯＧ燃料の供給量が適切に調整できないＢＯＧ供給異常の場合、自動的に液体燃料燃焼モードＭａに切り替えるように構成されている。ボイラシステム１は、ＢＯＧ供給異常によって自動的に液体燃料燃焼モードＭａに切り替えた場合、気体燃料遮断弁４Ｂを閉止するとともに、ＢＯＧ燃料供給量の全部または一部に相当する重油をボイラ１０に供給するように液体燃料流量調整弁９を調整する。
【0082】
制御部２０は、蒸気圧力検知部１４が検知した蒸気圧力Ｐｗが入力される。制御部２０は、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔよりも低い場合、設定している燃焼モードに応じて、気体燃料流量調整部３または液体燃料流量調整部７のうち少なくとも一方を調整して、ボイラ１０に供給する燃料を増大させる。例えば、気体燃料燃焼モードＭｂが設定されている場合、制御部２０は、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように気体燃料流量調整弁５を調整してＢＯＧ燃料の流量が増加させる。
【0083】
制御部２０は、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔよりも高い場合、設定している燃焼モードに応じて、気体燃料流量調整部３または液体燃料流量調整部７のうち少なくとも一方を調整して、ボイラ１０に供給する燃料を減少させる。例えば、気体燃料燃焼モードＭｂが設定されている場合、制御部２０は、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように気体燃料流量調整弁５を調整してボイラ１０に供給するＢＯＧ燃料の流量を減少させる。
【0084】
ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２は、ボイラ１０におけるＢＯＧ燃料の燃焼処理を優先する制御モードである。ボイラシステム１は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ以上の場合、ＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給し、ボイラ１０が発生させた蒸気を船内に供給する。よって、ボイラシステム１では、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ以上のＢＯＧ燃料をボイラ１０で燃焼処理させる。つまり、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２は、ＢＯＧ圧力Ｐｂを低下させるためにＢＯＧ燃料の燃焼処理を優先する制御モードである。このように構成されるボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力Ｐｂを低下させることが必要な場合、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ＢＯＧ燃料のみの燃焼を行い燃焼能力の上限まで燃焼量を大きくすることができる。
【0085】
ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ボイラシステム１は、ＢＯＧ燃料のみをボイラ１０で燃焼処理させる気体燃料燃焼モードＭｂで蒸気を発生させるように構成されている。制御部２０は、オペレータがモード設定部１９によってＢＯＧ燃焼制御モードＭ２を設定した場合、ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２が記憶しているＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する情報に基づいて、気体燃料燃焼モードＭｂで燃焼処理させるように制御する。
【0086】
制御部２０は、蒸気圧力検知部１４が検知した蒸気圧力Ｐｗが入力される。制御部２０は、ＢＯＧ圧力検知部１３が検知したＢＯＧ圧力Ｐｂが入力される。制御部２０は、酸素濃度検知部１６が検知した酸素濃度Ｃｏが入力される。
【0087】
また、制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂが記憶している気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報に基づいて、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔを維持するために、気体燃料遮断弁４Ｂを開放し気体燃料流量調整弁５を調整してＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給するとともに、重油がボイラ１０に供給されないように液体燃料遮断弁８を閉止する。
【0088】
制御部２０は、一般的な制御では、船内の蒸気使用量の減少などによってボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗが燃焼停止圧力Ｐｗｓに到達するとボイラ１０の燃焼を停止させる。気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂは、気体燃料燃焼モードＭｂの燃焼処理を継続するために、所定の蒸気圧力Ｐｗｔよりも高く燃焼停止圧力Ｐｗｓより低い蒸気圧力で余剰蒸気を排出する制御の情報を記憶している。制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、所定の蒸気圧力Ｐｗｔよりも高く燃焼停止圧力Ｐｗｓより低い余剰蒸気排出圧力に達した場合、余剰蒸気処理部１０ｂを構成する燃焼停止圧力Ｐｗｓよりも低い開弁圧力の余剰蒸気処理部の余剰蒸気処理弁を開き、蒸気圧力Ｐｗを燃焼停止圧力Ｐｗｓ未満に維持し、ＢＯＧ燃料の燃焼処理を継続する。
【0089】
また、制御部２０は、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂが記憶している気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報に基づいて、ボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定の酸素濃度Ｃｏｔに維持するためにボイラ１０に燃焼用空気を供給する空気流量調整部１２を調整する。ボイラシステム１は、気体燃料流量調整部３によるＢＯＧ燃料の供給量が適切に調整できないＢＯＧ供給異常の場合、ＢＯＧ燃料がボイラ１０に供給されないように気体燃料遮断弁４Ｂを閉止する。
【0090】
制御部２０は、液化ガス貯蔵タンクＴ１、フリーフローライン２Ａ及びＢＯＧ供給ライン２ＢのＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ以上の場合、気体燃料遮断弁４Ｂを開放するとともに気体燃料流量調整弁５を調整して、ボイラ１０にＢＯＧ燃料を供給する。また、制御部２０は、排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定の酸素濃度Ｃｏｔに維持するために空気流量調整部１２を調整する。制御部２０は、ＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ未満の場合、気体燃料流量調整部３によって、ボイラ１０に対するＢＯＧ燃料の供給を停止する。
【0091】
次に、図２を用いて、ボイラシステム１における制御モードの切り替えについて説明する。ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１またはＢＯＧ燃焼制御モードＭ２で稼働しているものとする。
【0092】
ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２で稼働しているボイラシステム１において、オペレータが制御モードを蒸気圧力優先制御モードＭ１に切り替えた場合、モード設定部１９は、蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する制御信号が入力されると、蒸気圧力優先制御モード記憶部２１１に記憶されている蒸気圧力優先制御モードＭ１に関連する情報に基づいて、ボイラ１０に対するＢＯＧ燃料の供給を停止するために気体燃料流量調整部３を調整する。更に、制御部２０は、気体燃料遮断弁４Ｂを閉止するとともにＢＯＧ燃料の燃焼処理を停止するようにボイラ１０を制御する。このように、ボイラシステム１は、制御モードがＢＯＧ燃焼制御モードＭ２から蒸気圧力優先制御モードＭ１に切り替えられた場合、ボイラ１０での燃焼を停止する。
【0093】
制御部２０は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、オペレータがモード設定部１９によって設定した燃焼モードに関連する制御信号が入力されると、対応する燃焼モード記憶部に記憶されている燃焼モードに関連する情報に基づいて、ボイラ１０に燃料を供給するとともにボイラ１０での燃焼を開始する。制御部２０は、蒸気圧力検知部１４が検知した蒸気圧力Ｐｗを取得する。制御部２０は、取得した蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔよりも低い場合、設定された燃焼モードにおいて、蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように気体燃料流量調整部３または液体燃料流量調整部７のうち少なくとも一つを調整する。
【0094】
制御部２０は、液体燃料燃焼モードＭａが設定されている場合、液体燃料燃焼モード記憶部２１ａに記憶されている液体燃料燃焼モードＭａに関連する情報に基づいて、蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力Ｐｗｔになるように重油の供給量を調整する。制御部２０は、気体燃料燃焼モードＭｂが設定されている場合、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂに記憶されている気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報に基づいて、蒸気圧力Ｐｗが所定の蒸気圧力ＰｗｔになるようにＢＯＧ燃料の供給量を調整する。制御部２０は、混焼モードＭｃが設定されている場合、混焼モード記憶部２１ｃに記憶されている混焼モードＭｃに関連する情報に基づいて、ボイラ１０に対する重油の供給量を所定値に維持しつつボイラ１０に対するＢＯＧ燃料の供給量を調整する。
【0095】
蒸気圧力優先制御モードＭ１で稼働しているボイラシステム１において、オペレータが制御モードをＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に切り替えた場合、モード設定部１９は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する制御信号を制御部２０に対して出力する。制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する制御信号が入力されると、ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２に記憶されているＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に関連する情報に基づいて、ボイラ１０に対する燃料の供給を停止するために気体燃料流量調整部３または液体燃料流量調整部７の少なくとも一方を調整する。更に、制御部２０は、気体燃料遮断弁４Ｂ及び液体燃料遮断弁８を閉止するとともに燃料の燃焼を停止するようにボイラ１０を制御する。このように、ボイラシステム１は、制御モードが蒸気圧力優先制御モードＭ１からＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に切り替えられた場合、ボイラ１０での燃焼を停止する。
【0096】
制御部２０は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂが記憶している気体燃料燃焼モードＭｂに関連する情報に基づいて、ボイラ１０に燃料を供給するとともにボイラ１０での燃焼を開始する。制御部２０は、ＢＯＧ圧力検知部１３が検知したＢＯＧ圧力Ｐｂを取得する。更に、制御部２０は、酸素濃度検知部１６が検知した酸素濃度Ｃｏを取得する。制御部２０は、取得したＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ以上の場合、ボイラ１０にＢＯＧ燃料を供給するために気体燃料流量調整部３を調整する。更に、制御部２０は、取得した酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔでない場合、酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔになるように空気流量調整部１２を調整する。制御部２０は、取得したＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ未満の場合、ボイラ１０に対してＢＯＧ燃料を供給しないように気体燃料流量調整部３を調整する。つまり、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、制御部２０は、ＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ未満の場合、ボイラ１０での燃焼を停止する。
【0097】
上述のボイラシステム１は、ボイラ１０の蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持する蒸気圧力優先制御モードＭ１と、ボイラ１０で所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔよりも高いＢＯＧ圧力ＰｂのＢＯＧ燃料を燃焼処理させるＢＯＧ燃焼制御モードＭ２とをオペレータが任意に切り替え可能に構成されている。また、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、ボイラ１０で重油またはＢＯＧ燃料の少なくとも一方を燃焼する各燃焼モードをオペレータによるモード設定部１９の操作によって任意に切り替え可能に構成されている。
【0098】
ボイラシステム１は、蒸気供給の優先度が高い場合、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、ＢＯＧ燃料を燃焼処理する混焼モードＭｃまたは気体燃料燃焼モードＭｂでＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給することで、蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持しつつ、適宜にＢＯＧ燃料を燃焼処理することができる。また、ボイラシステム１は、ＢＯＧ燃料が供給できない場合、液体燃料燃焼モードＭａで重油をボイラ１０に供給することで、蒸気圧力Ｐｗを所定の蒸気圧力Ｐｗｔに維持可能である。一方、ＢＯＧ燃焼処理の優先度が高い場合、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ＢＯＧ燃料の燃焼処理量を増加可能である。これにより、フリーフローライン２Ａを流れるＢＯＧ燃料の発生量と蒸気需要に対して適切な制御モードによってＢＯＧ燃料の燃焼処理及び前記船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステム１を実現することができる。
【0099】
また、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、少なくともＢＯＧ燃料をボイラ１０に供給している際にＢＯＧ供給異常が生じた場合または重油供給異常が生じた場合、気体燃料流量調整部３または液体燃料流量調整部７のうち供給異常が生じた流量調整部による燃料の供給を停止するとともに燃料の供給異常が生じていない流量制御部によって燃料を供給する。よって、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、ＢＯＧ燃料または重油の供給異常が生じても蒸気の発生を継続することができる。
【0100】
また、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、混焼モードＭｃが設定されている場合、ボイラ１０に対する重油の供給量を所定値に維持しつつＢＯＧ燃料の発生量に応じてボイラ１０に対するＢＯＧ燃料の供給量を調整する。よって、ボイラシステム１は、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、所定量の重油の燃焼によってＢＯＧ燃料の燃焼処理を継続しつつボイラ１０における燃焼を安定させることができる。
【0101】
また、ボイラシステム１は、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ボイラ１０にＢＯＧ燃料を供給する場合、ボイラ１０に供給するＢＯＧ燃料の炭化水素成分の組成に応じてボイラ１０に供給する燃焼空気量を調整する。よって、ボイラシステム１は、空気流量調整部１２によってＢＯＧ燃料の炭化水素の組成に応じた適切な酸素量をボイラ１０に供給することができる。これにより、ＢＯＧ燃料の炭化水素の組成が変動した場合にも燃焼処理をより安定化させると共に過剰空気量または過少空気量によるボイラ効率の低下を抑制できる。
【0102】
（実施形態２）
次に、図３及び図４を用いて、本発明の実施形態２に係るボイラシステム１Ａについて説明する。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。図３は、本発明の実施形態２に係るボイラシステム１Ａを含むＢＯＧ処理システム１００Ａの概略構成を示す図である。図４は、ボイラシステム１Ａにおける制御モードおよび燃焼モードを示すブロック図である。
次に、図３及び図４を用いて、本発明の実施形態２に係るボイラシステム１Ａについて説明する。以下の説明において、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付して説明を省略し、実施形態１と異なる部分についてのみ説明する。図３は、本発明の実施形態２に係るボイラシステム１Ａを含むＢＯＧ処理システム１００Ａの概略構成を示す図である。図４は、ボイラシステム１Ａにおける制御モードおよび燃焼モードを示すブロック図である。
【0103】
図３に示すように、ＢＯＧ処理システム１００Ａは、実施形態１のＢＯＧ処理システム１００に加えて、液化ガス貯蔵タンクＴ１内のＢＯＧ燃料を排出するために液化ガス貯蔵タンクＴ１内に不活性ガスとして窒素を供給する窒素パージ機能を有する。ＢＯＧ処理システム１００Ａは、窒素貯蔵タンクＴ３と、窒素供給ラインＬと、窒素供給部Ｖと、ボイラシステム１Ａとを有する。
【0104】
窒素貯蔵タンクＴ３は、窒素を貯蔵するタンクである。窒素貯蔵タンクＴ３は、窒素供給ラインＬによって液化ガス貯蔵タンクＴ１に接続されている。窒素貯蔵タンクＴ３内の窒素は、窒素供給ラインＬを通じて液化ガス貯蔵タンクＴ１に供給可能である。
【0105】
窒素供給部Ｖは、窒素貯蔵タンクＴ３から窒素を液化ガス貯蔵タンクＴ１内に供給する開状態と液化ガス貯蔵タンクＴ１内に窒素を供給しない閉状態とに切り替える開閉弁である。窒素供給部Ｖは、弁を任意に開閉可能なエア駆動弁または電動弁等である。窒素供給部Ｖは、窒素貯蔵タンクＴ３と液化ガス貯蔵タンクＴ１とに接続されている窒素供給ラインＬに位置している。
【0106】
ボイラシステム１Ａは、ボイラシステム１の制御部２０に代えて、制御部２２を有する。また、ボイラシステム１Ａは、制御モードとして、蒸気圧力優先制御モードＭ１及びＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に加えて、液化ガス貯蔵タンクＴ１に窒素パージを実施した際に所定の空気比で燃焼させる空気比制御モードＭ３を有する。
【0107】
ボイラシステム１Ａのモード設定部１９は、蒸気圧力優先制御モードＭ１、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２及び窒素を含むＢＯＧ燃料をボイラ１０で所定の空気比で燃焼する空気比制御モードＭ３からオペレータが任意の制御モードを設定可能に構成されている。モード設定部１９は、空気比制御モードＭ３に関連する制御信号を制御部２２に対して出力する。
【0108】
制御部２２は、記憶部２１を有する。記憶部２１は、酸素濃度検知部１６が検知したボイラ１０の排ガスに含まれる酸素濃度Ｃｏに基づいて、酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔになるように空気流量調整部１２を調整するために種々のプログラムおよびデータが格納されている。
【0109】
記憶部２１は、モード設定部１９において設定可能な各制御モードおよび燃焼モードに関連する情報を記憶する。記憶部２１は、蒸気圧力優先制御モード記憶部２１１、ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部２１２に加えて、空気比制御モードＭ３に関連する情報を記憶する空気比制御モード記憶部２１３を有する。また、記憶部２１は、液体燃料燃焼モード記憶部２１ａ、気体燃料燃焼モード記憶部２１ｂ、混焼モード記憶部２１ｃを有する。さらに、記憶部２１は、各制御モード記憶部及び各燃焼モード記憶部において、所定の蒸気圧力Ｐｗｔ、所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ等を記憶している。
【0110】
制御部２２は、酸素濃度検知部１６が検知したボイラ１０の排ガスに含まれる酸素濃度Ｃｏに基づいて、酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔになるように空気流量調整部１２の調整として、例えば空気ダンパのダンパ開度を変更する制御信号を送信可能である。
【0111】
制御部２２は、空気比制御モードＭ３に関連する制御信号を取得すると、空気比制御モード記憶部２１３が記憶している空気比制御モードＭ３に関連する情報に基づいて、気体燃料流量調整部３、液体燃料流量調整部７、ボイラ１０及び空気流量調整部１２に対して所定の制御信号を送信する。
【0112】
制御部２２は、窒素供給部Ｖに電気的に接続されている。制御部２２は、窒素供給部Ｖに開閉弁の開閉状態に関連する信号を受信可能である。
【0113】
制御部２２は、酸素濃度検知部１６が検知したボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏ、空気流量調整部１２の調整量、気体燃料流量調整部３の調整量及び液体燃料流量調整部７の調整量が単位時間毎に入力される。
【0114】
次に、ボイラシステム１Ａにおける空気比制御モードＭ３について説明する。
【0115】
図３または図４に示すように、空気比制御モードＭ３は、ＢＯＧ処理システム１００Ａにおいて、液化ガス貯蔵タンクＴ１に窒素パージが実施された際、或いは窒素が充填された液化ガス貯蔵タンクＴ１にＬＮＧ充填が実施された際に、液化ガス貯蔵タンクＴ１から排出される窒素混合ＢＯＧ燃料をボイラシステム１で燃焼処理する制御モードである。ボイラシステム１は、空気比制御モードＭ３において、重油の燃焼により窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼を支燃すると共に、排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定濃度に制御することでＢＯＧ燃料に窒素が混合し過剰供給になった燃焼用空気を燃焼の適正範囲に調整する。
【0116】
制御部２２は、空気比制御モードＭ３において、窒素混合ＢＯＧ燃料に含まれるＢＯＧ燃料がボイラ１０で所定の空気比で燃焼処理されるように空気流量調整部１２を調整し、ボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定の酸素濃度Ｃｏｔに維持する。ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、重油の燃焼により窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼を支燃すると共に、排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定濃度に制御することでＢＯＧ燃料に窒素が混合し過剰供給になった燃焼用空気を燃焼の適正範囲に調整できる。さらに、ボイラシステム１Ａは、所定の空気比になるように窒素混合ＢＯＧ燃料と燃焼用空気とをボイラ１０に供給することで窒素混合ＢＯＧ燃料のより安定した燃焼ができる。また、空気比が過剰になることが無いのでボイラ効率の低下を抑制できる。つまり、空気比制御モードＭ３は、窒素混合ＢＯＧ燃料に含まれる大きな組成変化（大きなカロリー変化）が有る場合のＢＯＧ燃料の燃焼に特に効果を発揮する制御モードである。
【0117】
制御部２２は、オペレータがモード設定部１９によって空気比制御モードＭ３を設定した場合、空気比制御モード記憶部２１３が記憶している空気比制御モードＭ３に関連する情報に基づいて、ボイラに１０において窒素混合ＢＯＧ燃料と重油とを燃焼しつつボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏを所定の酸素濃度Ｃｏｔに維持するように制御する。
【0118】
次に、制御部２２は、酸素濃度検知部１６が検知したボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏを含む排ガスの酸素濃度情報を取得する。制御部２２は、排ガスの酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔになるように空気流量調整部１２を制御する。制御部２２は、酸素濃度検知部１６が検知した排ガスの酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔよりも高い場合、ボイラ１０に供給される燃焼用空気の流量が減少するように空気流量調整部１２を調整する。一方、制御部２２は、排ガスの酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔよりも低い場合、ボイラ１０に供給される燃焼用空気の流量が増加するように空気流量調整部１２を調整する。また、制御部２２は、排ガスの酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔと等しい場合、ボイラ１０に供給される燃焼用空気の流量を維持するように空気流量調整部１２を調整する。
【0119】
図３と図４とに示すように、制御部２２は、混焼モード記憶部２１ｃが記憶している混焼モードＭｃに関連する情報に基づいて、ボイラ１０に窒素混合ＢＯＧ燃料が供給されるように気体燃料遮断弁４Ｂを開放し気体燃料流量調整弁５を調整するとともに、重油がボイラ１０に供給されるように液体燃料遮断弁８を開放し液体燃料流量調整部７を調整する。つまり、制御部２２は、ボイラ１０にＢＯＧ燃料と重油とが供給されるように気体燃料流量調整部３と液体燃料流量調整部７とを調整する。更に、制御部２２は、酸素濃度検知部１６から排ガスの酸素濃度情報を取得し、排ガス中の酸素濃度Ｃｏが所定の酸素濃度Ｃｏｔになるように空気流量調整部１２を制御する。
【0120】
このように構成されるボイラシステム１Ａは、蒸気圧力優先制御モードＭ１及びＢＯＧ燃焼制御モードＭ２に加えて空気比制御モードＭ３を切り替え可能に構成されている。ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、窒素供給部Ｖによる窒素パージによって窒素混合ＢＯＧ燃料がボイラ１０に供給される場合、または窒素が充填された液化ガス貯蔵タンクＴ１にＬＮＧ充填が実施されることによって窒素混合ＢＯＧ燃料がボイラ１０に供給される場合、ボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏを指標として、窒素混合ＢＯＧ燃料に対する空気比が一定になるように燃焼用空気の流量を調整する。よって、ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、窒素混合ＢＯＧ燃料のＢＯＧ濃度が低下してもボイラ１０における燃焼処理をより安定して実施することができる。
【0121】
また、ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、空気比が過剰になることが無いのでボイラ効率の低下を抑制できる。このように、蒸気圧力優先制御モードＭ１、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２及び空気比制御モードＭ３を切り替えることで、船内の蒸気使用量、ＢＯＧ燃料の発生量及び窒素パージによる窒素供給量が変動しても、適切な制御モードによって窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼処理及び船内の要求に応じた蒸気供給が可能なボイラシステムを実現することができる。
【0122】
【0123】
図３に示すように、制御部２２は、不活性ガス混合判定部である窒素混合判定部２３を有する。窒素混合判定部２３は、空気流量調整部１２の調整により所定の空気比で燃焼する制御が行われている場合、燃料供給量（気体燃料流量調整部３の調整量及び液体燃料流量調整部７の調整量）と燃焼用空気量（空気流量調整部１２の調整量）と窒素混合率Ｃｎとの関係に基づいて、ボイラ１０に供給されている窒素混合ＢＯＧ燃料における窒素混合率Ｃｎを算出する。窒素混合判定部２３は、窒素の混合程度として、ボイラ１０に供給されている窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ以上であるか否か判定する（図５参照）。なお、制御部２０は、各調整量と窒素混合率Ｃｎとの関係のテーブルまたはグラフ（計算式）から窒素混合率Ｃｎを導いてもよい。
【0124】
記憶部２１は、窒素混合判定部２３が、空気流量調整部１２の調整量、気体燃料流量調整部３の調整量及び液体燃料流量調整部７の調整量に基づいてボイラ１０に供給されている窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎを算出するために種々のプログラムおよびデータが格納されている。記憶部２１は、窒素混合率Ｃｎの所定の窒素混合率Ｃｎｔを記憶している。
【0125】
制御部２２は、空気流量調整部１２の調整量、気体燃料流量調整部３の調整量及び液体燃料流量調整部７の調整量に基づいて、窒素混合判定部２３によって窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎを単位時間毎に算出する。また、制御部２２は、窒素混合判定部２３によって、ボイラ１０に供給されている窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ以上であるか否か単位時間毎に判定する。
【0126】
図５に示すように、ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎに基づいて、窒素混合ＢＯＧ燃料のみをボイラ１０で燃焼させる気体燃料燃焼モードＭｂまたは重油と窒素混合ＢＯＧ燃料との両方をボイラ１０で混焼させる混焼モードＭｃにおいて燃焼蒸気を発生させるように構成されてもよい。混焼モードＭｃは、重油の燃焼により窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼が支燃されるため窒素混合割合が高い場合でも燃焼を維持できる。さらに、混焼モードＭｃは、燃焼空気比が適正範囲に維持されるので燃焼を安定化できると共に、ボイラ効率の低下を抑制できる。
【0127】
制御部２２は、空気比制御モードＭ３において、窒素混合判定部２３（図３参照）によって算出した窒素混合ＢＯＧ燃料における窒素の混合程度に基づいて燃焼モードを切り替える。つまり、制御部２２は、窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔより小さい場合、窒素混合ＢＯＧ燃料を気体燃料燃焼モードＭｂで燃焼させる。また、ボイラシステム１Ａは、窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ以上の場合、窒素混合ＢＯＧ燃料を混焼モードＭｃで燃焼させる。
【0128】
制御部２２は、オペレータがモード設定部１９によって空気比制御モードＭ３を設定した場合、空気比制御モード記憶部２１３が記憶している空気比制御モードＭ３に関連する情報に基づいて、混焼モードＭｃによる制御を開始する。制御部２２は、窒素混合判定部２３によって算出した窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ以上である場合、混焼モードＭｃとしての制御を継続する。制御部２２は、混焼モードＭｃにおいて、ボイラ１０に対する重油の供給量を所定値に維持しつつＢＯＧ燃料の発生量に応じてボイラ１０に対するＢＯＧ燃料の供給量を調整する。一方、制御部２２は、窒素混合判定部２３によって算出した窒素混合ＢＯＧ燃料の窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ未満である場合、燃焼モードを気体燃料燃焼モードＭｂに切り替えて制御を開始する。
【0129】
制御部２２は、気体燃料燃焼モードＭｂによる制御中に、例えば液化ガス貯蔵タンクＴ１に窒素パージが実施されたことで、窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ以上になった場合、燃焼モードを混焼モードＭｃに切り替える。一方、制御部２２は、混焼モードＭｃによる制御中に、例えば窒素が充填された液化ガス貯蔵タンクＴ１にＬＮＧ充填が実施されたことで、窒素混合率Ｃｎが所定の窒素混合率Ｃｎｔ未満になった場合、燃焼モードを気体燃料燃焼モードＭｂに切り替える。
【0130】
このように構成されるボイラシステム１Ａは、窒素混合率Ｃｎに基づいて窒素混合ＢＯＧ燃料のみでボイラ１０の安定した燃焼が可能であると判定すると、重油を供給することなく窒素混合ＢＯＧ燃料のみを供給する。また、ボイラシステム１Ａは、窒素混合率Ｃｎに基づいて窒素混合ＢＯＧ燃料のみでボイラ１０の安定した燃焼が難しいと判定すると、窒素混合ＢＯＧ燃料に加えて重油の供給を開始する。よって、ボイラシステム１Ａは、重油の消費量を抑制するとともに窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼量を増やし、窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼時間を短縮できる。これにより、窒素混合ＢＯＧ燃料の適切な燃焼が可能なボイラシステム１Ａを実現することができる。
【0131】
（その他の実施形態）
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【0132】
上述の各実施形態において、ＢＯＧ燃料または窒素混合ＢＯＧ燃料が流れるＢＯＧ供給ライン２Ｂは、ＢＯＧ圧力Ｐｂを調整する圧力調整弁およびＢＯＧ燃料または窒素混合ＢＯＧ燃料の消費機器への分岐等を有していない。しかしながら、ＢＯＧ供給ラインは、ＢＯＧ圧力検知部が余剰のＢＯＧ圧力を速やかに検出できる構成であれば、圧力調整弁等を有していてもよく、ＢＯＧ燃料または窒素混合ＢＯＧ燃料の圧力値への影響が小さい分岐等を有してもよい。
【0133】
上述の各実施形態において、ボイラシステム１は、ＢＯＧ圧力検知部１３を備える。しかしながら、ＢＯＧ圧力検知部は、圧力値への換算可能な物理量を検出するものであればよい。例えばＢＯＧ燃料の流量は、所定の条件を設定することでＢＯＧ圧力に換算可能である。
【0134】
上述の各実施形態において、気体燃料流量調整部３は、気体燃料流量調整弁５が気体燃料遮断弁４Ｂの下流側に位置している。しかしながら、気体燃料流量調整部は、気体燃料流量調整弁が気体燃料遮断弁の上流側に位置していてもよい。
【0135】
上述の各実施形態において、液体燃料流量調整部７は、液体燃料流量調整弁９が液体燃料遮断弁８の下流側に位置している。しかしながら、液体燃料流量調整部は、液体燃料流量調整弁が液体燃料遮断弁の上流側に位置していてもよい。
【0136】
上述の各実施形態において、ボイラ１０は、ＢＯＧ燃料と重油との両方を燃焼可能なデュアルフューエルバーナを有するボイラである。しかしながら、ボイラは、ＢＯＧ燃料及び重油以外の燃料を燃焼可能なボイラでもよい。例えば、主機用の液化ガスの気化装置Ｈを備えた船舶において、ボイラは気化装置Ｈでガス化した燃料を燃焼しても良い。
【0137】
上述の各実施形態において、ＢＯＧ圧力検知部１３は、ＢＯＧ供給ライン２Ｂに位置している。しかしながら、ＢＯＧ圧力検知部は、気体燃料流量調整部の上流側に位置していればよい。
【0138】
上述の各実施形態において、気体燃料遮断弁４Ｂ、気体燃料流量調整弁５、液体燃料遮断弁８及び液体燃料流量調整弁９は、電動弁によって構成されている。しかしながら、気体燃料流量調整弁及び液体燃料流量調整弁は、電磁弁、エア駆動弁等の任意の動力によって駆動するアクチュエータを有する弁であればよい。
【0139】
上述の各実施形態において、ボイラシステム１、１Ａは、ボイラ１０の排ガスの酸素濃度Ｃｏに基づいて空気流量調整部１２を調整している。しかしながら、ボイラシステムは、窒素等の不活性ガスの濃度または不活性ガスの流量を検知する不活性ガス検知部の値に基づいて空気流量調整部１２を調整してもよい。
【0140】
上述の各実施形態において、ボイラシステム１、１Ａは、蒸気圧力優先制御モードＭ１において、燃焼モードをオペレータによるモード設定部１９の操作によって切り替えている。しかしながら、ボイラシステムは、蒸気圧力Ｐｗ、ＢＯＧ圧力Ｐｂまたは供給される燃料の量等に基づいて自動的に切り替える構成でもよい。
【0141】
上述の各実施形態において、ボイラシステム１、１Ａは、取得したＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔ以上の場合、ボイラ１０にＢＯＧ燃料を供給するように気体燃料流量調整部３を調整する。この際、ボイラ１０に供給されるＢＯＧ燃料の流量は、オペレータが任意に流量を設定できる構成でもよい。
【0142】
上述の各実施形態において、ボイラシステム１、１Ａは、ＢＯＧ燃焼制御モードＭ２において、ＢＯＧ圧力Ｐｂが所定のＢＯＧ圧力Ｐｂｔよりも高い場合にボイラ１０でＢＯＧ燃料を燃焼する。しかしながらボイラシステムは、ＢＯＧ圧力に基づいてＢＯＧ燃料の供給量を調整する構成でもよい。
【0143】
上述のボイラシステム１Ａは、混焼モードＭｃにおいて、ボイラ１０にＢＯＧ燃料と所定量の重油が供給される。しかしながら、ボイラシステム１Ａは、混焼モードＭｃにおいて、ボイラ１０にＢＯＧ燃料におけるＢＯＧ濃度に基づいて重油の供給量を算出してもよい。
【0144】
上述のボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、窒素混合判定部２３によって空気流量調整部１２の調整量に基づいてＢＯＧ燃料に含まれる不活性ガスの混合程度を算出している。しかしながら、不活性ガス混合判定部は、不活性ガスが含まれるＢＯＧ燃料における不活性ガスの混合程度を算出する構成であればよい。不活性ガス混合判定部は、例えばガス濃度計によって検知した不活性ガス濃度から不活性ガスの混合程度を算出する構成でもよい。また、不活性ガス混合判定部は、例えば不活性ガスを含むＢＯＧ燃料のガス密度から不活性ガスの混合程度を推定する構成でもよい。
【0145】
上述のボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、制御部２２が混焼モードＭｃと気体燃料燃焼モードＭｂとに切り替えている。しかしながら、ボイラシステムは、オペレータの操作によって混合燃焼モードと気体燃焼モードとを切り替える構成でもよい。例えば、ボイラシステムは、モード設定部１９に両モードを切換える切換え部を設けてもよい。
【0146】
上述のボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、重油（液体燃料）を所定の燃焼量（例えばボイラの最大燃焼量の２０％）に固定し、窒素混合ＢＯＧ燃料を変動（例えばボイラの最大燃焼量の２０％から８０％）させてもよい。また、ボイラシステム１Ａは、空気比制御モードＭ３において、重油（液体燃料）の燃焼量と窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼量とを所定割合（例えば重油の燃焼量を全体の２０％とし、窒素混合ＢＯＧ燃料の燃焼量を全体の８０％）に固定してもよい。
【符号の説明】
【0147】
１、１Ａ ボイラシステム
２Ａ フリーフローライン
２Ｂ ＢＯＧ供給ライン
３ 気体燃料流量調整部
４Ａ 減圧弁
４Ｂ 気体燃料遮断弁
５ 気体燃料流量調整弁
６ 液体燃料供給ライン
７ 液体燃料流量調整部
８ 液体燃料遮断弁
９ 液体燃料流量調整弁
１０ ボイラ
１０ａ 熱媒体ライン
１０ｂ 余剰蒸気処理部
１１ 空気供給ライン
１２ 空気流量調整部
１３ ＢＯＧ圧力検知部
１４ 蒸気圧力検知部
１５ 排気ライン
１６ 酸素濃度検知部
１９ モード設定部
２０、２２ 制御部
２１ 記憶部
２１１ 蒸気圧力優先制御モード記憶部
２１２ ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部
２１３ 空気比制御モード記憶部
２１ａ 液体燃料燃焼モード記憶部
２１ｂ 気体燃料燃焼モード記憶部
２１ｃ 混焼モード記憶部
２３ 窒素混合判定部
１００、１００Ａ ＢＯＧ処理システム
Ｔ１ 液化ガス貯蔵タンク
Ｔ２ 液体燃料貯蔵タンク
Ｔ３ 窒素貯蔵タンク
Ｍ１ 蒸気圧力優先制御モード
Ｍ２ ＢＯＧ燃焼制御モード
Ｍ３ 空気比制御モード
Ｍａ 液体燃料燃焼モード
Ｍｂ 気体燃料燃焼モード
Ｍｃ 混焼モード
Ｐｂ ＢＯＧ圧力
Ｐｂｔ 所定のＢＯＧ圧力
Ｐｗ 蒸気圧力
Ｐｗｔ 所定の蒸気圧力
Ｐｗｓ 燃焼停止圧力
Ｃｏ 酸素濃度
Ｃｏｔ 所定の酸素濃度
Ｃｎ 窒素混合率
Ｃｎｔ 所定の混合値
２Ａ フリーフローライン
２Ｂ ＢＯＧ供給ライン
３ 気体燃料流量調整部
４Ａ 減圧弁
４Ｂ 気体燃料遮断弁
５ 気体燃料流量調整弁
６ 液体燃料供給ライン
７ 液体燃料流量調整部
８ 液体燃料遮断弁
９ 液体燃料流量調整弁
１０ ボイラ
１０ａ 熱媒体ライン
１０ｂ 余剰蒸気処理部
１１ 空気供給ライン
１２ 空気流量調整部
１３ ＢＯＧ圧力検知部
１４ 蒸気圧力検知部
１５ 排気ライン
１６ 酸素濃度検知部
１９ モード設定部
２０、２２ 制御部
２１ 記憶部
２１１ 蒸気圧力優先制御モード記憶部
２１２ ＢＯＧ燃焼制御モード記憶部
２１３ 空気比制御モード記憶部
２１ａ 液体燃料燃焼モード記憶部
２１ｂ 気体燃料燃焼モード記憶部
２１ｃ 混焼モード記憶部
２３ 窒素混合判定部
１００、１００Ａ ＢＯＧ処理システム
Ｔ１ 液化ガス貯蔵タンク
Ｔ２ 液体燃料貯蔵タンク
Ｔ３ 窒素貯蔵タンク
Ｍ１ 蒸気圧力優先制御モード
Ｍ２ ＢＯＧ燃焼制御モード
Ｍ３ 空気比制御モード
Ｍａ 液体燃料燃焼モード
Ｍｂ 気体燃料燃焼モード
Ｍｃ 混焼モード
Ｐｂ ＢＯＧ圧力
Ｐｂｔ 所定のＢＯＧ圧力
Ｐｗ 蒸気圧力
Ｐｗｔ 所定の蒸気圧力
Ｐｗｓ 燃焼停止圧力
Ｃｏ 酸素濃度
Ｃｏｔ 所定の酸素濃度
Ｃｎ 窒素混合率
Ｃｎｔ 所定の混合値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】