JP2020514649A - 燃料ガス供給システム - Google Patents

Abstract

燃料ガス供給システムが開示される。本発明の実施形態に係る燃料ガス供給システムは液化ガスとそれから発生される蒸発ガスを収容する貯藏ユニットと、前記貯藏ユニットで発生された蒸発ガスを加圧して移送する圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを前記貯藏ユニットの過冷却された液化ガスを利用して再凝縮させる再凝縮ユニットと、前記再凝縮ユニットで需要処に繋がる需要処供給ラインに設置されて前記再凝縮ユニットの液化ガスを前記需要処の要求圧力以上に加圧する高圧ポンプユニットと、前記高圧ポンプユニットで加圧された液化ガスを加熱して再気化させる気化器を具備する熱交換ユニットと、を含む。前記再凝縮ユニットは前記貯藏ユニットで移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを混合して蒸発ガスを再凝縮させる第１凝縮部と、前記高圧ポンプユニットで加圧されて移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを熱交換して蒸発ガスを再凝縮させる第２凝縮部と、を含む。

Description

本発明は燃料ガス供給システムに係り、さらに詳細には液化ガスやその蒸発ガスを利用して燃料ガスを供給する燃料ガス供給システムに係る。

温室ガス及び各種大気汚染物質の排出に対する国際海事機関（ＩＭＯ）の規制が強化されることによって、造船や海運業界では既存燃料である重油、ディーゼル油を利用する代わりに、清浄エネルギー源天然ガス（Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）を船舶の燃料ガスとして利用する場合が大きくなる。

通常的に貯藏及び輸送の容易さのために、天然ガスを約摂氏−１６２°に冷却してその体積を１／６００に減らした無色透明な超低温液体である液化天然ガス（ＬＮＧ；Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ）に相変化して管理及び運用を遂行している。

このような液化天然ガスは船体に断熱処理されて設置される貯藏タンク収容されて貯藏及び輸送される。しかし、液化天然ガスを完全に断熱させて収容することは実質的に不可能であるので、外部の熱が貯藏タンクの内部に持続的に伝達されて液化天然ガスが自然的に気化して発生される蒸発ガスが貯藏タンクの内部に蓄積されることになる。蒸発ガスは貯藏タンクの内部圧力を上昇させて貯藏タンクの変形及び毀損を誘発することができるので、蒸発ガスを処理及び除去する必要がある。

したがって、従来には貯藏タンクの上側に設けるベントマスト（Ｖｅｎｔ ｍａｓｔ）に蒸発ガスを流されるか、或いはＧＣＵ（Ｇａｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）を利用して蒸発ガスを燃やしてしまう方案等が利用された。しかし、これはエネルギー効率面で望ましくないため、蒸発ガスを液化天然ガスと共に、又は各々船舶のエンジンに燃料ガスとして供給するか、或いは冷凍サイクル等からなる再液化装置を利用して蒸発ガスを再液化させて活用する方案が利用されている。

液化天然ガス等の液化ガスを燃料として使用する発電設備は主に陸上に設置されるが、そのために敷地を買い入れなければならず、送電線等を設置する必要があるので、過渡な設置費用が発生した。したがって、最近には原料需給が容易であり、敷地の確保費用が低廉な海岸に浮遊式発電システムを設置する事例が増えている。

一般的に浮遊式発電システムは液化ガスが貯藏される貯藏タンクから液化ガスが気化されて発生される蒸発ガスを発電システムの電気を生産するガスタービン等の燃料として使用するために再凝縮させる再凝縮器を含む。しかし、液化ガスを移送する液化ガス運搬船から貯藏タンクに液化ガスを船積する等の場合、移送される途中に受ける熱等によって一般的な状態に比べて多い量の蒸発ガスが発生される。このように、一般的な状態に比べて多い量の蒸発ガスが発生される場合、蒸発ガスの発生量が一般的な再凝縮器の容量を超過する問題が発生しうる。

一般的に、浮遊式発電システムは液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンに液化ガスを供給する前に液化ガスを気化させる気化器を含む。また、浮遊式発電システムはガスタービンの効率を向上させるためにガスタービンに供給される空気を冷却する空気冷却器を含むことができる。気化器及び空気冷却器で使用される熱流体又は冷却流体及びこれを循環させるシステムは一般的に浮遊式発電システムが設置された船舶等の浮遊体又は浮遊式発電システムの冷却が要求される他の構成を冷却させる冷却システムと別に提供される。

本発明の目的は運転モードに応じて大きな差を示し、発生する蒸発ガスを少ない蒸発ガスの供給量でも効果的に再凝縮することができる燃料ガス供給システムを提供することにある。

また、本発明の目的は蒸発ガスの発生量を減らすことができる燃料ガス供給システムを提供することにある。

また、本発明の目的は大量の蒸発ガスを活用することができる燃料ガス供給システムを提供することにある。

また、本発明の目的は気化器に流れ込まれる熱源の温度を調節することができる燃料ガス供給システムを提供することにある。

また、本発明の目的は冷却及び加熱効率を高めることができる燃料ガス供給システムを提供することにある。

本発明の一側面によれば、液化ガスとそれから発生される蒸発ガスを収容する貯藏ユニットと、前記貯藏ユニットで発生された蒸発ガスを加圧して移送する圧縮ユニットと、前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを前記貯藏ユニットの過冷却された液化ガスを利用して再凝縮させる再凝縮ユニットと、前記再凝縮ユニットで需要処に繋がる需要処供給ラインに設置されて前記再凝縮ユニットの液化ガスを前記需要処の要求圧力以上に加圧する高圧ポンプユニットと、前記高圧ポンプユニットで加圧された液化ガスを加熱して再気化させる気化器を具備する熱交換ユニットと、を含み、前記再凝縮ユニットは前記貯藏ユニットで移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを混合して蒸発ガスを再凝縮させる第１凝縮部と、前記高圧ポンプユニットで加圧されて移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを熱交換して蒸発ガスを再凝縮させる第２凝縮部と、を含む燃料ガス供給システムが提供されることができる。

前記圧縮ユニットは前記貯藏ユニットで移送される蒸発ガスを圧縮して第１凝縮部に送る第１圧縮部と、蒸発ガスが前記第１凝縮部の再凝縮容量以上に発生の時に蒸発ガスを圧縮して第２凝縮部に移送させる第２圧縮部と、を含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは前記高圧ポンプユニットの後端で分岐されて前記第１凝縮部に循環される最小流量ラインをさらに含み、前記第２凝縮部は前記最小流量ラインで分岐されて再び前記高圧ポンプユニットの後端に連結される凝縮ラインに設置されて、前記凝縮ラインを通る液化ガスと前記圧縮ユニットで前記第１凝縮部に向かう蒸発ガス間の熱交換を遂行することができる。

前記第２凝縮部で再凝縮された蒸発ガスは前記第１凝縮部に回収されることができる。

前記第１凝縮部は前記貯藏ユニットの供給ポンプによって加圧される液化ガスと前記圧縮ユニットの第１圧縮部で圧縮される蒸発ガスを混合して、蒸発ガスの全部又は一部を再凝縮させることができる。

前記圧縮ユニットは前記貯藏ユニットで発生する蒸発ガスの一部を高圧に圧縮して前記気化器の後端の需要処供給ラインに移送する高圧圧縮部をさらに含むことができる。

前記熱交換ユニットは前記気化器の後端でそれを通過する流体を需要処で要求する温度に加熱するヒーターをさらに含むことができる。

本発明の他の側面によれば、貯藏ユニットに収容された液化ガスを第１凝縮部に移送する液化ガス供給ラインと、前記貯藏ユニットに収容された蒸発ガスを第１圧縮部を経て前記第１凝縮部に移送する蒸発ガス第１供給ラインと、前記貯藏ユニットに収容された蒸発ガスを第２圧縮部を経て第２凝縮部に移送する蒸発ガス第２供給ラインと、前記第１凝縮部に貯藏された液化ガスを高圧ポンプユニットと気化器を経て需要処に移送する需要処供給ラインと、前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端で分岐された後、再合流して前記高圧ポンプユニットで加圧された液化ガスを迂回させる凝縮ラインと、を含み、前記第２凝縮部は前記蒸発ガス第２供給ラインの蒸発ガスと前記凝縮ラインの液化ガスを熱交換して前記蒸発ガス第２供給ラインの蒸発ガスを再凝縮させる燃料ガス供給システムが提供されることができる。

前記液化ガス供給ラインは液化ガス第１供給ラインと液化ガス第２供給ラインを含み、前記第１凝縮部は内部に貯藏される蒸発ガスを前記液化ガス第２供給ラインで供給される液化ガスを噴射して再凝縮することができる。

前記燃料ガス供給システムは前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端で前記第１凝縮部に連結される最小流量ラインをさらに含み、前記凝縮ラインは前記最小流量ラインで分岐されて前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端に再合流されることができる。

前記燃料ガス供給システムは最小流量運転の時には前記蒸発ガス第２供給ライン、前記凝縮ライン、及び前記需要処供給ラインから前記需要処ヘの流体流れを遮断し、前記第１凝縮部に貯藏された液化ガスを前記最小流量ラインを通じて前記高圧ポンプユニットを経て循環されるようにして、前記高圧ポンプユニットの持続的な作動を可能であるようにすることができる。

前記燃料ガス供給システムは正常運転の時には前記蒸発ガス第２供給ライン及び前記凝縮ラインへの流体流れを遮断し、前記第２凝縮部の稼動を中断し、船積運転の時には前記蒸発ガス第２供給ライン及び前記凝縮ラインへの流体流れを開放し、前記第２凝縮部を稼動させて、運転モードに応じて異なり運用されることができる。

前記燃料ガス供給システムは前記船積運転の時に前記第１凝縮部と前記第２凝縮部で再凝縮させることができる量以上に前記貯藏ユニットで発生される蒸発ガスの量が過多な場合、超過分の蒸発ガスを高圧圧縮部に加圧して前記気化器の後端に直接供給する蒸発ガス高圧供給ラインをさらに含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは前記需要処に供給される燃料ガスの温度を調節するヒーターが設けられ、前記需要処供給ラインで分岐される熱交換ラインをさらに含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは前記貯藏ユニット内で液化ガスの蒸発量を減少させる蒸発減量モジュールをさらに含み、前記蒸発減量モジュールは前記貯藏ユニットの貯藏タンクを冷却させる冷却ユニットを含むことができる。

前記冷却ユニットは、前記貯藏タンクの内部に貯藏された液化ガスを前記貯藏タンクの内部に噴射する噴射部材と、前記貯藏タンクの内部に貯藏された液化ガスを前記噴射部材に供給する噴射ポンプと、前記噴射部材及び前記噴射ポンプを連結する噴射ラインと、を含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは液化ガス運搬船から前記貯藏タンク液化ガスを移送する船積ユニットをさらに含み、前記蒸発減量モジュールは前記船積ユニットが液化ガスを移送する前に前記貯藏タンクを冷却させるように前記冷却ユニットを制御する制御器をさらに含むことができる。

前記制御器は前記船積ユニットが液化ガスを移送する間に前記貯藏タンクを冷却させるように前記冷却ユニットを制御することができる。

前記蒸発減量モジュールは前記貯藏タンク内の圧力を調節する圧力調節ユニットをさらに含むことができる。

前記制御器は、前記船積ユニットが液化ガス移送を開始する前又は後、第１時間の間前記貯藏タンクの内部を加圧し、前記第１時間の後、第２時間の間に前記貯藏タンクの内部の圧力を維持するように前記圧力調節ユニットを制御することができる。

前記制御器は前記第２時間の後、第３時間の間に前記貯藏タンクの内部を減圧するように前記圧力調節ユニットを制御することができる。

前記燃料ガス供給システムは前記貯藏タンクから前記再凝縮ユニットに蒸発ガスが移送される蒸発ガス供給ラインをさらに含み、前記圧力調節ユニットは前記蒸発ガス供給ラインの開放率を調節する圧力調節バルブを含むことができる。

前記需要処は液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、前記燃料ガス供給システムは前記蒸発ガス供給ライン内の蒸発ガスの中で一部を圧縮して前記ガスタービンに供給する超過ガス供給ユニットをさらに含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは前記貯藏タンクで発生された蒸発ガスの中で一部を前記液化ガス運搬船に搬送する蒸発ガス搬送ユニットをさらに含むことができる。

前記蒸発ガス搬送ユニットは、前記貯藏タンクで発生された蒸発ガスの一部が前記液化ガス運搬船に搬送されるように提供された搬送ラインと、前記搬送ライン内の蒸発ガスを前記液化ガス運搬船方向に加圧する搬送ガス加圧器と、を含むことができる。

前記蒸発ガス搬送ユニットは蒸発ガスが前記貯藏タンクから前記搬送ガス加圧器を迂回して前記液化ガス運搬船に移送されるように提供された迂回ラインをさらに含むことができる。

前記蒸発ガス搬送ユニットは前記液化ガス運搬船の液化ガスが貯藏された液化ガス貯藏タンクの圧力を調節する圧力調節部材をさらに含むことができる。

前記燃料ガス供給システムは冷却流体を循環させる循環モジュールをさらに含み、前記循環モジュールは、冷却対象を冷却するように前記冷却流体を循環させる主循環モジュールと、前記気化器で液化ガスと熱交換されるように、前記主循環モジュールによって循環される前記冷却流体を分枝して前記気化器に流れ込まれるように前記冷却流体を循環させる補助循環モジュールと、を含むことができる。

前記需要処は液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、前記ガス発電モジュールは前記ガスタービンに流れ込まれる外部空気を冷却させる空気冷却器を含み、前記補助循環モジュールは前記気化器で液化ガスと熱交換された後の前記冷却流体が前記空気冷却器に流れ込まれて前記外部空気と熱交換されるように前記冷却流体を循環させることができる。

前記主循環モジュールは、前記冷却流体を冷却させる冷却ユニットと、前記冷却流体が前記冷却ユニット及び前記冷却対象の間に循環されるように流れる主循環管と、前記冷却流体が前記主循環管に沿って流れるように前記冷却流体に圧力を加えるメーンポンプと、を含むことができる。

前記補助循環モジュールは前記気化器内に流れ込まれる前記冷却流体の温度を調節する温度調節ユニットを含み、前記温度調節ユニットは、前記冷却ユニットから前記冷却対象に流れる前記冷却流体である第１流体及び前記冷却対象から前記冷却ユニットに流れる前記冷却流体である第２流体が混合される混合部材と、外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて、前記第１流体及び前記第２流体の間の混合比率を調節するように前記混合部材を制御する制御器をと、を含むことができる。

前記混合部材では前記気化器で前記液化ガスと熱交換が完了された冷却流体である第３流体が前記第１流体及び前記第２流体と混合され、前記制御器は外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて、前記第１流体、前記第２流体、及び前記第３流体の間の混合比率を調節するように前記混合部材を制御することができる。

前記補助循環モジュールは前記冷却流体が前記空気冷却器を迂回して流れるように提供された迂回流路を含むことができる。

前記補助循環モジュールは前記空気冷却器又は前記迂回流路を経た冷却流体が前記第１流体と混合されて前記冷却対象に供給されるように前記冷却流体を循環させることができる。

前記制御器は外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて、前記気化器に流れ込まれる冷却流体の流量を調節することができる。

前記燃料ガス供給システムは冷却流体と中間熱媒を循環させる循環モジュールをさらに含み、前記循環モジュールは、冷却対象を冷却するように前記冷却流体を循環させる主循環モジュールと、前記気化器で液化ガスを気化させるように前記中間熱媒を循環させる補助循環モジュールと、前記主循環モジュールによって循環される前記冷却流体と前記補助循環モジュールによって循環される中間熱媒を熱交換させて前記中間熱媒を加熱する加熱器を含むことができる。

前記需要処は液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、前記ガス発電モジュールは前記ガスタービンに流れ込まれる外部空気を冷却させる空気冷却器を含み、前記補助循環モジュールは前記気化器で液化ガスと熱交換された後の前記中間熱媒が前記空気冷却器に流れ込まれて前記外部空気と熱交換されるように前記中間熱媒を循環させることができる。

前記補助循環モジュールは前記気化器内に流れ込まれる前記中間熱媒の温度を調節する温度調節ユニットを含み、前記温度調節ユニットは、前記中間熱媒が前記加熱器を迂回して流れるように提供される迂回管と、前記迂回管に迂回する中間熱媒の流れを制御するための調節バルブと、外部空気の温度及び前記加熱器によって加熱されて前記気化器内に流れ込まれる中間熱媒の温度に応じて、前記調節バルブを制御して前記中間熱媒の流れを制御する制御器と、を含むことができる。

本発明に係る燃料ガス供給システムは液化ガスを再気化して需要処（ＨＰ Ｆｕｅｌ Ｇａｓ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ）に供給することができるので、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排出が少なく、排気ガス処理装備費用を節減することができる。

また、運転モードに応じて大きな差を示し、発生する蒸発ガスを少ない液化ガスの供給量にも効果的に再凝縮することができる。

また、運転中に発生する蒸発ガスを回収して燃料として使用することができる。例えば、多様な運転で発生する蒸発ガス、特に船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の時に、過度に発生する蒸発ガスを第２圧縮部（Ａｕｘ． ＬＰ ＢＯＧ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）及び第２凝縮部（Ａｕｘ． ＢＯＧ Ｒｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を利用して再凝縮させて回収することができる。

また、船積運転の時に、第２凝縮部を通過する液化ガスは高圧ポンプユニット（ＨＰ ＬＮＧ Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｐｕｍｐ）で加圧されて十分に過冷却された状態であるので、第２圧縮部から第１凝縮部まで移送される蒸発ガス（ＢＯＧ）と熱交換しても蒸発ガスを発生させないので、効率的な燃料ガス供給が可能である。

また、高圧ポンプユニットを通過した液化ガスの一部が第２凝縮部で蒸発ガスを凝縮するようにすることによって、蒸発ガスを追加エネルギー源無しで再凝縮して使用するので、別の再液化装置等が必要としない。又、これを通じて再液化に必要であるエネルギーも最小化することができる。

また、船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の時に発生する過剰蒸発ガスを再凝縮するために第２凝縮部（Ａｕｘ． ＢＯＧ Ｒｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を設置し、最小流量ライン（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｆｌｏｗ Ｌｉｎｅ）から分岐された凝縮ラインに設置して配管物量を最小化することができる。

また、船積運転の時に発生する過剰蒸発ガスを再凝縮させるにおいて、高圧ポンプユニット（ＨＰ ＬＮＧ Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｐｕｍｐ）で加圧された液化ガスの全量を使用しなく、凝縮ラインを通じて液化に必要とする量のみを調節して供給使用することによって、配管物量を減らし、第２凝縮部（Ａｕｘ． ＢＯＧ Ｒｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）のサイズも最小化することができる。

また、船積運転の時のみに過剰蒸発ガスが第２凝縮部を通過するようになるので、正常運転の時に圧力降下によるエネルギー損失が発生する問題がない。

また、圧縮ユニットを第１圧縮部（第１低圧圧縮部）と、第２圧縮部（第２低圧圧縮部）、及び高圧圧縮部を３つ設けられることによって、運転状態に応じて区分して利用することができる。例えば、船積運転の時のように正常運転の時とは異なり過剰蒸発ガスが発生する場合、第１圧縮部が処理することができる容量以上の残りの蒸発ガスに対しては第２圧縮部を使用することによって、蒸発ガス移送を第１低圧圧縮部と第２低圧圧縮部が共に担当するようになる。さらに、第１低圧圧縮部と第２低圧圧縮部が担当することができる容量以上に蒸発ガスが発生する場合に残りの蒸発ガスに対しては高圧圧縮部が適用及び使用されることができる。

また、第２凝縮部（Ａｕｘ． ＢＯＧ Ｒｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）を通じて再凝縮された蒸発ガスを貯藏タンクではない第１凝縮部（Ｍａｉｎ ＢＯＧ Ｒｅｃｏｎｄｅｎｓｅｒ）に移送してエネルギー浪費を節減することができる。即ち、再凝縮された蒸発ガスを低圧の貯藏タンクにリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）させれば、低圧（５ｋＰａｇ）環境で再び供給ポンプに加圧して第１凝縮部に移送しなければならないので、それほどのエネルギーの無駄を減らすことができる。

また、蒸発ガスの発生量を減らすことができ、多量の蒸発ガスを活用することができる。

また、液化ガスを気化させる気化器に流れ込まれる熱源の温度を調節することができ、冷却及び加熱効率を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムの正常運転状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムの最小流量運転状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムの船積運転状態を示す。 本発明の第３実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第４実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第５実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第６実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 図９の温度調節ユニットを示したブロック構成図である。 本発明の第７実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 本発明の第８実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。 図１２の温度調節ユニットを示したブロック構成図である。 本発明の第９実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。

以下では本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。本発明を明確に説明するために説明と関係ない部分は図面で省略し、図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は便宜のために誇張されて表現されることができる。明細書の全体にわたって同一な参照番号は同一な構成要素を示す。

以下では本発明に対する理解を助けるための一例として、液化天然ガス及びこれから発生する蒸発ガスを適用して説明したが、これに限定されることではなく、液化エタンガス、液化炭化水素ガス等多様な液化ガス及びこれから発生する蒸発ガスが適用される場合にも同一な技術的思想として同様に理解されなければならない。

図１は本発明の第１実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。これを参照すれば、第１実施形態では液化ガスとそれから発生される蒸発ガスを収容する貯藏ユニット１００、貯藏ユニット１００で発生された蒸発ガスを加圧して移送する圧縮ユニット２００、圧縮ユニット２００で圧縮された蒸発ガスを貯藏ユニット１００の過冷却された液化ガスを利用して再凝縮させる再凝縮ユニット３００、再凝縮ユニット３００で需要処１０に繋がる需要処供給ラインＬ３０に設置されて再凝縮ユニット３００の液化ガスを需要処１０の要求圧力以上に加圧する高圧ポンプユニット４００、及び高圧ポンプユニット４００で加圧された液化ガスを加熱して再気化させる気化器５１０を具備する熱交換ユニット５００を含み、再凝縮ユニット３００は貯藏ユニット１００で移送される液化ガスと圧縮ユニット２００で圧縮された蒸発ガスを混合して蒸発ガスを再凝縮させる第１凝縮部３１０、及び高圧ポンプユニット４００で加圧されて移送される液化ガスと圧縮ユニット２００で圧縮された蒸発ガスを熱交換して蒸発ガスを再凝縮させる第２凝縮部３２０を含むことができる。

言い換えれば、本発明の第１実施形態に係る燃料ガス供給システムは、貯藏ユニット１００に収容された液化ガスを第１凝縮部３１０に移送する液化ガス供給ラインＬ１０、貯藏ユニット１００に収容された蒸発ガスを第１圧縮部２１０を経て第１凝縮部３１０に移送する蒸発ガス第１供給ラインＬ２１、貯藏ユニット１００に収容された蒸発ガスを第２圧縮部２２０を経て第１凝縮部３１０に移送する蒸発ガス第２供給ラインＬ２２、第１凝縮部３１０に貯藏された液化ガスを高圧ポンプユニット４００と気化器５１０を経て需要処１０に移送する需要処供給ラインＬ３０、需要処供給ラインＬ３０の高圧ポンプユニット４００の後端で分岐された後、再合流して高圧ポンプユニット４００で加圧された液化ガスを迂回させる凝縮ラインＬ４１、及び蒸発ガス第２供給ラインＬ２２の蒸発ガスと凝縮ラインＬ４１の液化ガスを熱交換して蒸発ガス第２供給ラインＬ２２の蒸発ガスを再凝縮させる第２凝縮部３２０を含むことができる。以下ではこのような燃料ガス供給システムをなす各部分を詳細に説明する。

先ず、需要処１０は後述する蒸発ガス供給ラインＬ２０又は液化ガス供給ラインＬ１０を通じて、貯藏ユニット１００に収容された液化ガスが気化されるか、或いは自然蒸発された蒸発ガス等に成される気体状態の燃料ガスが供給されて船舶の推進力を発生させるエンジンである。一例としてエンジンは高温・高圧の燃焼ガスで稼動される回転型熱機関であるガスタービンであるか、或いはＭＥ−ＧＩエンジンのような高圧ガス噴射エンジン、又は約１５乃至１７ｂａｒ水準の中圧の燃料ガス、具体的に燃料ガスが供給されて出力を発生させることができるＸ−ＤＦエンジンが利用されるが、これに限定されることではなく、気体状態の燃料ガスが供給されて出力を発生させることができれば、多様な形式のエンジンからなされる場合を含む。

ＧＣＵ（２０、Ｇａｓ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｕｎｉｔ）は蒸発ガス第１供給ラインＬ２１から第１圧縮部２１０によって加圧された流体が供給されて、それを焼却する方式に燃料ガスを消費することができる。

貯藏ユニット１００を説明する。貯藏ユニット１００は並列に配置される多数の貯藏タンク１０１を含むことができる。この時、各々の貯藏タンク１０１は天然ガスの生産地等から液化燃料が供給されて収容及び貯藏して、目的地に至って荷役するまで液化燃料を安定的に保管する。また、貯藏タンク１０１は外部の熱侵入による液化燃料の気化を最小化できるように断熱処理されたメンブレンタイプの貨物窓で設けられることができる。貯藏タンク１０１に貯藏される液化燃料は後述するように船舶の推進用エンジン、発電用エンジン、及びＧＣＵ等の燃料ガスとして利用されることができる。

供給ポンプ１１０は貯藏タンク１０１の内部の液化ガス供給ラインＬ１０の入口側の端部に設けられ、作動効率性を向上させるように貯藏タンク１０１内側の底面に隣接するように設けられることができる。供給ポンプ１１０は貯藏タンク１０１に収容された液化ガスを液化ガス供給ラインＬ１０に送出させることができる。

循環ライン１２０は供給ポンプ１１０を通じて液化ガス供給ラインＬ１０に供給される液化ガスの一部を再び貯藏タンク１０１に復帰させることによって、第１凝縮部３１０の内部の液化ガス量又は需要処１０で要求する燃料の量に応じて第１凝縮部３１０に供給される液化ガス量を調節することができる。

次に圧縮ユニット２００を説明する。圧縮ユニット２００は貯藏ユニット１００から移送される蒸発ガスを圧縮して第１凝縮部３１０に送る第１圧縮部２１０、及び蒸発ガスが第１凝縮部３１０の再凝縮容量以上に発生する時に、蒸発ガスを第２凝縮部３２０に移送させる第２圧縮部２２０を含むことができる。

第１圧縮部２１０は蒸発ガス第１供給ラインＬ２１に、第２圧縮部２２０は蒸発ガス第２供給ラインＬ２２上に各々設けられることができる。この時、本燃料ガス供給システムの運転モードに応じて第１圧縮部２１０は常に稼動され、第２圧縮部２２０は船積運転の時のみに稼動されることができる。船積運転の時には貯藏ユニット１００に多い蒸発ガスが発生されるようにされるので、第２圧縮部２２０と第１圧縮部２１０が共に稼動される。

再凝縮ユニット３００を説明する。再凝縮ユニット３００は大きく第１凝縮部３１０と第２凝縮部３２０を含む。

第１凝縮部３１０は液化ガス供給ラインＬ１０から供給される液化ガスを一時的に貯藏する貯藏庫の役割をすることができる。さらに、第１凝縮部３１０は貯藏ユニット１００の供給ポンプ１１０によって加圧される液化ガスと圧縮ユニット２００の第１圧縮部２１０で圧縮される蒸発ガスを混合して、蒸発ガスの全部又は一部を再凝縮させることができる。この時、流れ込まれる蒸発ガスの再凝縮は液化ガス第２供給ラインＬ１２を通じて供給される液化ガスの噴射によって具現されることができる。

第２凝縮部３２０は後述する凝縮ラインＬ４１に設けられて、蒸発ガス第１供給ラインＬ２１及び第２供給ラインＬ２２との熱交換を通じて需要処供給ラインＬ３０で高圧ポンプユニット４００によって加圧される液化ガスを利用して蒸発ガス第２供給ラインＬ２２を経て第１凝縮部３１０に向かう蒸発ガスを再凝縮させることができる。

高圧ポンプユニット４００は第１凝縮部３１０に収容された液化ガスを需要処供給ラインＬ３０に送出させることと同時に、需要処１０が要求する燃料ガスの圧力条件に相応する圧力水準に液化ガスを加圧することができる。一例として、需要処１０がガスタービンから成される場合、高圧ポンプユニット４００は液化ガスを約３０乃至４０ｂａｒｇに加圧して気化器５１０の方に送出することができる。

熱交換ユニット５００は気化器５１０を具備して、第１圧縮部２１０で需要処供給ラインＬ３０を通じて需要処１０の方に供給される液化ガスを気化させる。また、熱交換ユニット５００は気化器５１０のみならず、気化器５１０の後端でそれを通過する流体を需要処１０で要求する温度に加熱するヒーター５２０をさらに含むことができる。言い換えれば、需要処供給ラインＬ３０には熱交換ラインＬ３１が追加的に設けられ、熱交換ラインＬ３１の上にはヒーター５２０が設けられて、需要処供給ラインＬ３０を通じて需要処１０に供給される燃料ガスの温度を調節することができる。このような熱交換ラインＬ３１は需要処供給ラインＬ３０を通じて需要処１０に供給される燃料を需要処１０が要求する温度に一定に供給することができる。

液化ガス供給ラインＬ１０は上述した貯藏ユニット１００と再凝縮ユニット３００を連結する。具体的に、液化ガス供給ラインＬ１０は一側端部に設けられた供給ポンプ１１０から送出される燃料ガスを第１凝縮部３１０に供給する。そして、液化ガス供給ラインＬ１０は液化ガス第１供給ラインＬ１１と液化ガス第２供給ラインＬ１２を含むことができる。

液化ガス第１供給ラインＬ１１は液化ガス供給ラインＬ１０で分岐されて第１凝縮部３１０の下部に連結され、液化ガス第２供給ラインＬ１２は液化ガス供給ラインＬ１０で分岐されて第１凝縮部３１０の上部に連結され、第１凝縮部３１０の上側に液化ガスを噴射して第１凝縮部３１０の内部に供給される蒸発ガスを再凝縮することができる。

蒸発ガス供給ラインＬ２０は貯藏ユニット１００に貯藏された蒸発ガスを圧縮ユニット２００に供給し、後端で蒸発ガス第１供給ラインＬ２１と蒸発ガス第２供給ラインＬ２２に分岐されることができる。

蒸発ガス第１供給ラインＬ２１は蒸発ガス供給ラインＬ２０でＧＣＵ２０の方に延長されることができる。この時、蒸発ガス第１供給ラインＬ２１にはＧＣＵ２０の方に蒸発ガスを加圧及び供給する第１圧縮部２１０が設けられることができる。

そして、蒸発ガス第１供給ラインＬ２１はＧＣＵ２０の方に延長され、第１分岐ラインＬ２１ａと第２分岐ラインＬ２１ｂに蒸発ガスの一部を移送することができる。この時、第１分岐ラインＬ２１ａは蒸発ガス第１供給ラインＬ２１と蒸発ガス第２供給ラインＬ２２を連結し、第２分岐ラインＬ２１ｂは蒸発ガス第１供給ラインＬ２１と第１凝縮部３１０を連結して、蒸発ガスを各々蒸発ガス第２供給ラインＬ２２や第１凝縮部３１０に移送することができる。

蒸発ガス第２供給ラインＬ２２は蒸発ガス供給ラインＬ２０で第２圧縮部２２０と第２凝縮部３２０を経て第１凝縮部３１０の方に延長されることができる。このような蒸発ガス第２供給ラインＬ２２は蒸発ガス第１供給ラインＬ２１で処理する過多な程度の蒸発ガスが貯藏タンク１０１に発生される時のみに利用されて、蒸発ガス第１供給ラインＬ２１に比べて相対的にそれを通過する流体移送量が少ない。又、蒸発ガス第２供給ラインＬ２２を通る蒸発ガスは第２凝縮部３２０で再凝縮されて第１凝縮部３１０に回収されることができる。

需要処供給ラインＬ３０は第１凝縮部３１０を粗い液化ガスを高圧ポンプユニット４００を経て加圧し、加圧された液化ガスを気化器５１０に気化して需要処１０に供給する。

需要処供給ラインＬ３０の高圧ポンプユニット４００の後端には第１凝縮部３１０に連結される最小流量ラインＬ４０が設けられ、凝縮ラインＬ４１はこのような最小流量ラインＬ４０で分岐されて需要処供給ラインＬ３０の高圧ポンプユニット４００の後端に再合流されることができる。

最小流量ラインＬ４０は需要処供給ラインＬ３０の高圧ポンプユニット４００の後端で再び第１凝縮部３１０に液化ガスを復帰させるラインである。高圧ポンプユニット４００が故障等の問題発生無しで持続的に移送することができる最小流量があるが、これを流す最小流量ラインＬ４０を確保して高圧ポンプユニット４００が正常運転状態の前や待機状態で無理無しで駆動することができるようになる。

凝縮ラインＬ４１は後述する船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）モードで発生される過剰蒸発ガスを再凝縮するために第２凝縮部３２０が設置され、既存に確保されている最小流量ラインＬ４０（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｆｌｏｗ Ｌｉｎｅ）で分岐されて設置されることができる。

図２は本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。以下で説明する第２実施形態に対する説明の中で別の図面符号を付して追加的に説明する場合以外には前述した第１実施形態による燃料ガス供給システムに対する説明と同一なものとして内容の重複を防止するために説明を省略する。

図面を参照すれば、蒸発ガス供給ラインＬ２０には貯藏タンク１０１に蒸発ガスが過度に発生する場合、これを高圧圧縮部２３０に加圧して需要処供給ラインＬ３０の気化器５１０の後端に供給する蒸発ガス高圧供給ラインＬ２３が設けられることができる。これは後述する船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）モードで蒸発ガスが過多に発生される場合、蒸発ガスを需要処１０に直接供給するための手段として機能する。

図３は本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムのノーマルオペレーション状態を示し、図４は本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムの最小流量運転状態を示し、図５は本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムの船積運転状態を示す。

これを参照すれば、本発明の第２実施形態に係る燃料ガス供給システムは大きく正常運転（ＮｏｒｍａｌＯｐｅｒａｔｉｏｎ）モードと、最小流量運転モードと、船積運転モードとの３つの運転モードに稼動されることができる。

最小流量運転モードでは蒸発ガス第２供給ラインＬ２２、凝縮ラインＬ４１、及び需要処供給ラインＬ３０から需要処１０ヘの流体流れを遮断し、第１凝縮部３１０に貯藏された液化ガスを最小流量ラインＬ４０を通じて高圧ポンプユニット４００を経て循環されるようにして、高圧ポンプユニット４００の持続的な作動を可能であるようにすることができる。

正常運転モードでは蒸発ガス第２供給ラインＬ２２及び凝縮ラインＬ４１ヘの流体流れを遮断し、第２凝縮部３２０の稼動を中断し、船積運転の時には蒸発ガス第２供給ラインＬ２２及び凝縮ラインＬ４１ヘの流体流れを開放し、第２凝縮部３２０を稼動させて、運転モードに応じて異なり運用されることができる。以下ではこれらの各モードの作動方式に対して詳細に説明する。

Ａ．正常運転（Ｎｏｒｍａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）モード
貯藏タンク１０１で供給ポンプ１１０によって液化ガスを一定圧に加圧して第１凝縮部３１０に移送させる。この時、液化ガスは加圧されたので、該当圧力で過冷却された状態であり、ある程度温度がさらに上昇しても液体状態を維持することができる。

蒸発ガス（Ｂｏｉｌ−ｏｆｆ Ｇａｓ）は液化ガスを貯藏する貯藏タンク１０１で発生されるが、貯藏タンク１０１に設ける断熱材（ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）の厚さ及び貯藏タンク１０１のサイズ、外気条件、液化ガス貯藏容量等に応じて蒸発ガス発生量が変わる。この時、最大蒸発ガス発生量（Ｍａｘ． ＮＢＯＧ）は断熱材（Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ）の厚さ及び貯藏タンク１０１のサイズと外気条件は設計の時に固定される値であるので、貯藏状態に応じる液化ガス貯藏容量にしたがって保守的な条件で算定されることができる。

蒸発ガスは蒸発ガス第１供給ラインＬ２１で第１圧縮部２１０によって加圧されて第１凝縮部３１０に移送される。そして、第１凝縮部３１０で貯藏タンク１０１で供給ポンプ１１０を通じて移送される過冷却された液化ガスによって蒸発ガスは再凝縮される。

第１凝縮部３１０内の液化ガス及び再凝縮された蒸発ガスは需要処１０の要求圧力を満足させるため、高圧ポンプユニット４００で十分に加圧する。高圧に加圧された液化ガスは気化器５１０で気相に再気化される。この時の熱源は海水、加熱された冷却水等である。又、必要の際に、ヒーター５２０（Ｆｕｅｌ Ｇａｓ Ｈｅａｔｅｒ）で再気化された燃料ガスの温度を需要処１０で要求する温度に加熱する。この時の熱源はスチーム（Ｓｔｅａｍ）等である。

Ｂ．最小流量運転（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｆｌｏｗ Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）モード
初期運転及び待機状態で高圧ポンプユニット４００を切られていない状態で運転をすることができるが、これは第１凝縮部３１０に貯藏された液化ガスの一部を高圧ポンプユニット４００と最小流量ラインＬ４０を経て再び第１凝縮部３１０に循環させることによって可能である。この場合、第１凝縮部３１０は再凝縮をさせる役割ではなく、サクションドラム（Ｓｕｃｔｉｏｎ Ｄｒｕｍ）のように臨時的に液化ガスを貯藏し、蒸発ガスを分離させる役割を遂行することができる。

このモードでは液化ガスが蒸発ガスを再凝縮できるほど、移送量が大きくなく、最小流量ラインＬ４０を通じた再循環を繰り返すので、再凝縮役割をすることができなく、蒸発ガスは全量ＧＣＵ２０に移送及び焼却されるか、或いは不可能な場合、これをベント（Ｖｅｎｔ）させることができる。

Ｃ．船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）モード
基本的に正常運転（Ｎｏｒｍａｌ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）モードと同一な運転を遂行する。この船積運転モードでは、正常運転モードに比べて過渡な量の蒸発ガスが発生されるようになる。発生する蒸発ガスの量は船積（Ｌｏａｄｉｎｇ）方法及びシステム構成によって差があるが、以下のような３つの場合に対して各々異なり適用される。

１）蒸発ガス発生量＜第２凝縮部３２０の容量
第１凝縮部３１０の圧力及びレベル（Ｌｅｖｅｌ）を制御できる程度の蒸発ガスのみが第１低圧圧縮部（Ｍａｉｎ ＬＰ蒸発ガス Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）を利用して第１凝縮部３１０に送り、残りは第１低圧圧縮部（Ｍａｉｎ ＬＰ蒸発ガス Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）及び第２低圧圧縮部（Ａｕｘ． ＬＰ蒸発ガス Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ）を利用して第２凝縮器３２０に移送して全量を再凝縮させる。この時の冷源は高圧ポンプユニット４００で加圧された液化ガスであり、最小流量ラインＬ４０で分岐されて第２凝縮器３２０に供給される。

２）第２凝縮部３２０容量＜蒸発ガス発生量＜第２凝縮部３２０＋第１凝縮部３１０容量
第２凝縮器３２０で再凝縮させることができる蒸発ガス量を優先的に第２凝縮器３２０に移送させ、その残りに対して第１凝縮部３１０に移送して再凝縮させる。

３）第２凝縮部３２０＋第１凝縮部３１０容量＜蒸発ガス発生量
基本的に２）の場合のように運転をし、２つの凝縮部３１０、３２０で再凝縮させることができる量以上に対しては高圧圧縮部２３０を利用して直接高圧に加圧して気化器５１０の後端に連結して需要処１０に移送されることができるようにする。

以上に本発明に係る燃料ガス供給システムの作動方式に対して説明した。このように本発明では液化ガスを再気化して需要処１０（ＨＰ Ｆｕｅｌ Ｇａｓ Ｃｏｎｓｕｍｅｒ）に供給することができるので、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排出が少なく、排気ガス処理装備費用を節減することができる。

また、運転モードに応じて大きな差を示し、発生する蒸発ガスを少ない液化ガスの供給量でも効果的に再凝縮することができる。

また、運転中に発生する蒸発ガスを回収して燃料として使用することができる。例えば、多様な運転で発生する蒸発ガス、特に船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の時に過度に発生する蒸発ガスを第２圧縮部２２０及び第２凝縮部３２０を利用して再凝縮させて回収することができる。

言い換えれば、多様な運転で発生する蒸発ガス、特に船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の時に過度に発生する蒸発ガスを第２圧縮部２２０及び第２凝縮部３２０を利用して再凝縮させて回収することができる。仮に再凝縮しなく、高圧に直ちに加圧して燃料として供給する時に圧縮に必要であるエネルギー消耗が増加するので、エネルギー効率の側面で長所が大きい。液体を加圧した後、気化させることが気体を加圧することよりエネルギー消耗が少ないことは熱力学的に自明であるためである。

また、船積運転の時に、第２凝縮部を通過する液化ガスは高圧ポンプユニット４００（ＨＰ ＬＮＧ Ｂｏｏｓｔｅｒ Ｐｕｍｐ）で加圧されて十分に過冷却された状態であるので、第２圧縮部２２０から第１凝縮部３１０まで移送される蒸発ガス（ＢＯＧ）と熱交換しても蒸発ガスを発生させないので、効率的な燃料ガス供給が可能である。

また、高圧ポンプユニット４００を通過した液化ガス一部が第２凝縮部３２０で蒸発ガスを凝縮するようにすることによって、蒸発ガスを追加エネルギー源無しで再凝縮して使用別の再液化装置等が必要としない。又、これを通じて再液化に必要であるエネルギーも最小化することができる。

また、船積運転（Ｌｏａｄｉｎｇ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）の時に発生する過剰蒸発ガスを再凝縮するために第２凝縮部３２０を設置し、最小流量ラインＬ４０（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｆｌｏｗ Ｌｉｎｅ）で分岐された凝縮ラインＬ４１に設置して配管物量を最小化することができる。

また、船積運転の時に発生する過剰蒸発ガスを液化させる際において、高圧ポンプユニット４００で加圧された液化ガスの全量を使用しなく、凝縮ラインＬ４１を通じて液化に必要である量のみを調節して供給し、使用することによって、配管物量を減らし、第２凝縮部３２０のサイズも最小化することができる。

また、船積運転の時のみに過剰蒸発ガスが第２凝縮部３２０を通過するので、正常運転の時に圧力降下によるエネルギー損失が発生する問題がない。

また、圧縮ユニット２００を第１圧縮部２１０と、第２圧縮部２２０と、高圧圧縮部２３０との３つを設けることによって、運転状態に応じて区分して利用することができる。例えば、船積運転の時のように正常運転の時とは異なり過剰蒸発ガスが発生する場合、第１圧縮部２１０（第１低圧圧縮部）が処理することができる容量以上の残りの蒸発ガスに対しては第２圧縮部２２０（第２低圧圧縮部）を使用することによって、蒸発ガス移送を第１圧縮部２１０と第２圧縮部２２０が共に担当する。さらに、第１圧縮部２１０と第２圧縮部２２０が担当することができる容量以上に蒸発ガスが発生する場合に残りの蒸発ガスに対しては高圧圧縮部２３０が適用及び使用されることができる。

また、第２凝縮部３２０を通じて再凝縮された蒸発ガスを貯藏タンクではない第１凝縮部３１０に移送してエネルギー浪費を節減することができる。即ち、仮に再凝縮された蒸発ガスを低圧の貯藏タンク１０１にリターン（Ｒｅｔｕｒｎ）させれば、低圧（５ｋＰａｇ）環境で再び供給ポンプ１１０に加圧して第１凝縮部に移送させなければならないので、その分のエネルギー浪費を減らすことができる。

図６は本発明の第３実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。以下で、浮遊式発電システムに適用される場合を例として挙げて本発明の実施形態に係る燃料ガス供給システムに対して説明する。図６の実施形態に係る燃料ガス供給システムは船積ユニット５０と、蒸発減量モジュール５０００、及び蒸発ガス搬送ユニット６０００をさらに含んで構成される点で、先に説明した実施形態と差異がある。

図６を参照すれば、浮遊式発電システムは浮遊体に設置されて液化ガスを利用して電気を生産する。浮遊体は海上又は江水等の水上に浮遊され、浮遊式発電システムが設置される船舶又は海洋構造物として提供されることができる。一実施形態によれば、浮遊式発電システムは貯藏タンク３０、ガス発電モジュール２０００、ガス供給モジュール３０００、船積ユニット５０、蒸発減量モジュール５０００、及び蒸発ガス搬送ユニット６０００を含む。説明を簡易にするために図面及び明細書には記載されなかったが、浮遊式発電システムは浮遊式発電システムの運用に当然に要求されるポンプ、圧縮器、及びバルブ等の必須構成を含むことと仮定する。

貯藏タンク３０には液化ガスが貯藏される。貯藏タンク３０は液化ガスとその蒸発ガスを収容する貯藏ユニットに該当する。液化ガスは常温では気体状態であるガスが液体状態に凝縮された可燃性物質である。例えば、液化ガスは液化天然ガス（ＬＮＧ）として提供される。

ガス発電モジュール２０００は燃料ガスの需要処に該当する。ガス発電モジュール２０００は貯藏タンク３０から供給された液化ガスを利用して電気を生産する。一実施形態によれば、ガス発電モジュール２０００はガスタービン２１００を有する。

ガスタービン２１００は貯藏タンク３０から気体状態に供給された液化ガスを燃焼してタービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）を回転させることによって電気を生産する。ガスタービン２１００が液化ガスを利用して動作するためには一般的に一定ＲＰＭ以上のタービンの回転が要求される。したがって、一般的に、ガス発電モジュール２０００にはガスタービン２１００が液化ガスを燃焼して自体的に動作される前にガスタービン２１００のタービンを前記一定ＲＰＭ以上に回転させるスターター（図示せず）が提供される。これと異なり、ガス発電モジュール２０００はガスタービン２１００の代わりに、エンジン（Ｅｎｇｉｎｅ）を含むことができる。エンジンはガスタービン２１００と同様に気化された液化ガスを燃料として使用して電気を発生させるが、作動条件においてガスタービン２１００と異なる。ガスタービン２１００の代わりにエンジンが提供される場合、ガス供給モジュール３０００は貯藏タンク３０に貯藏された液化ガスをエンジンに供給する。

ガス発電モジュール２０００は空気冷却器（図示せず）をさらに含むことができる。空気冷却器はガスタービン２１００に液化ガスの燃焼のために流れ込まれる外部空気を冷却する。ガスタービン２１００に流れ込まれる空気の温度を下げるほど、ガスタービンに同一時間の間に供給される空気の質量が増加してガスタービンの出力を高くすることができる。ガスタービン２１００が供給される外部空気の温度に敏感でない機種として提供される場合、空気冷却器は選択的に提供されないことがあり得る。

ガス供給モジュール３０００は貯藏タンク３０に貯藏された液化ガスをガスタービン２１００に供給する。一実施形態によれば、ガス供給モジュール３０００は再凝縮ユニット３１００、需要処供給ライン３２００、気化器３３００、供給ポンプ３４００、液化ガス供給ライン３５００、及び蒸発ガス供給ライン３６００を含む。

再凝縮ユニット３１００は貯藏タンク３０内の液化ガスから発生された蒸発ガスを再凝縮させる。再凝縮ユニット３１００の内部には上部から貯藏タンク３０で液化ガスが蒸発された蒸発ガスが供給され、液体状態の液化ガスが貯藏タンク３０から供給される。再凝縮ユニット３１００に供給された蒸発ガスは高圧状態で液体状態の液化ガスとの熱交換を通じて冷却されて液体状態に凝縮される。一実施形態によれば、再凝縮ユニット３１００内に供給される液体状態の液化ガスの中で一部は再凝縮ユニット３１００内でスプレー方式に噴射されて供給される。したがって、蒸発ガスとの接触面積が増加されて液体状態の液化ガスと蒸発ガスとの間の熱交換がより容易になる。

需要処供給ライン３２００は再凝縮ユニット３１００とガスタービン２１００を連結する。したがって、再凝縮ユニット３１００で凝縮された液化ガスは需要処供給ライン３２００を通じて気化器３３００で気化された後、ガスタービン２１００に供給される。需要処供給ライン３２００には高圧ポンプユニット３２１０が設置されることができる。高圧ポンプユニット３２１０は再凝縮ユニット３１００内の液化ガスがガスタービン２１００に移送されるように液化ガスに圧力を印加する。

気化器３３００はガスタービン２１００で燃料として使用されることができるようにガスタービン２１００に供給される前に液化ガスを気化させる。気化器３３００は需要処供給ライン３２００に設置される。

供給ポンプ３４００は貯藏タンク３０内の液化ガスを再凝縮ユニット３１００に移送させる。即ち、供給ポンプ３４００は貯藏タンク３０内の液体状態の液化ガスが液化ガス供給ライン３５００に沿って再凝縮ユニット３１００に移動されるように液化ガスに圧力を印加する。

液化ガス供給ライン３５００は供給ポンプ３４００と再凝縮ユニット３１００を連結する。したがって、供給ポンプ３４００によって圧力が加えられた液化ガスは液化ガス供給ライン３５００に沿って再凝縮ユニット３１００に移送される。

蒸発ガス供給ライン３６００は貯藏タンク３０及び再凝縮ユニット３１００を連結する。貯藏タンク３０で発生された蒸発ガスは貯藏タンク３０内の圧力によって蒸発ガス供給ライン３６００に沿って再凝縮ユニット３１００に移送される。蒸発ガス供給ライン３６００には圧縮ユニット３７００が提供されることができる。圧縮ユニット３７００は貯藏タンク３０で発生された蒸発ガスが再凝縮ユニット３１００に供給される前に貯藏タンク３０から再凝縮ユニット３１００に移送される蒸発ガスを圧縮する。蒸発ガスが圧縮ユニット３７００で圧縮されることによって、再凝縮ユニット３１００内で蒸発ガスがより容易に凝縮されることができ、再凝縮ユニット３１００内部の圧力を維持するのに容易である。

ガス供給モジュール３０００はガス温度調節器（図示せず）をさらに含むことができる。ガス温度調節器はガスタービン２１００の効率を高めるために、気化器３３００で気化された液化ガスをガスタービン２１００の効率が最適化される温度に加熱してガスタービン２１００に供給する。

船積ユニット５０は液化ガス運搬船４０から貯藏タンク３０に液化ガスを移送する。液化ガス運搬船４０は浮遊式発電システムで液化ガスを運搬する船舶である。船積ユニット５０は液化ガス運搬船４０から貯藏タンク３０に液化ガスが移送される移送ラインを含む。船積ユニット５０は移送ラインを開閉するバルブ（図示せず）と、船積中であるか否かの信号を制御器５３００に伝達するセンサー（図示せず）をさらに含むことができる。

蒸発減量モジュール５０００は貯藏タンク３０内で液化ガスの蒸発量を減少させる。例えば、蒸発減量モジュール５０００は貯藏タンク３０を冷却させ、貯藏タンク３０の内部圧力を加圧させることによって、貯藏タンク３０内での液化ガスの蒸発量を減少させることができる。一実施形態によれば、蒸発減量モジュール５０００は冷却ユニット５１００、圧力調節ユニット５２００、及び制御器５３００を含む。

冷却ユニット５１００は貯藏タンク３０を冷却させる。一般的に、供給ポンプ３４００に移送するためには最小限の液化ガス量が要求されるので、貯藏タンク３０には供給ポンプ３４００に移送が可能な最小量より多い量の液化ガスが残留することができる。冷却ユニット５１００は貯藏タンク３０内に貯藏された液体状態の液化ガスを貯藏タンク３０の内部に噴射して貯藏タンク３０を冷却させることができる。一実施形態によれば、冷却ユニット５１００は噴射部材５１１０、噴射ポンプ５１２０、噴射ライン５１３０、及び温度測定器５１４０を含む。

噴射部材５１１０は貯藏タンク３０に貯藏された液体状態の液化ガスを貯藏タンク３０の内部に噴射する。

噴射ポンプ５１２０は貯藏タンク３０の内部に貯藏された液化ガスが噴射部材５１１０に供給されるように貯藏タンク３０の内部の液化ガスに圧力を加える。

噴射ライン５１３０は噴射部材５１１０及び噴射ポンプ５１２０を連結する。したがって、噴射ポンプ５１２０によって加圧された液化ガスは噴射ライン５１３０を通じて噴射部材５１１０に移送される。

温度測定器５１４０は貯藏タンク３０の内部の温度を測定する。温度測定器５１４０は貯藏タンク３０の温度を測定した測定値を実時間に制御器５３００に伝達する。

圧力調節ユニット５２００は貯藏タンク３０内の圧力を調節する。圧力調節ユニット５２００は貯藏タンク３０から再凝縮ユニット３１００に移送される蒸発ガスの流量を調節することによって貯藏タンク３０内の圧力を調節することができる。一実施形態によれば、圧力調節ユニット５２００は圧力調節バルブ５２１０及び圧力測定器５２２０を含む。

圧力調節バルブ５２１０は蒸発ガス供給ライン３６００の開放率を調節する。例えば、圧力調節バルブ５２１０の開放率を低くする場合、発生される蒸発ガスが貯藏タンク３０の外部へ排出される量が減少するので、貯藏タンク３０の内部圧力が上昇することができる。また、圧力調節バルブ５２１０の開放率を高める場合、発生される蒸発ガスが貯藏タンク３０の外部へ排出される量が増加するので、貯藏タンク３０の内部圧力が減少することができる。

圧力測定器５２２０は貯藏タンク３０の内部の圧力を測定する。圧力測定器５２２０は貯藏タンク３０の圧力を測定した測定値を実時間に制御器５３００に伝達する。

制御器５３００は冷却ユニット５１００及び圧力調節ユニット５２００を制御する。

制御器５３００は貯藏タンク３０の内部を冷却させるように冷却ユニット５１００を制御する。制御器５３００は船積ユニット５０が液化ガスを液化ガス運搬船４０から貯藏タンク３０に移送を開始する前に貯藏タンク３０を冷却させるように冷却ユニット５１００を制御する。一実施形態によれば、制御器５３００は貯藏タンク３０内で噴射部材５１１０を通じて液化ガスを噴射するように噴射ポンプ５１２０を作動させ、噴射ライン５１３０を開放する。制御器５３００は貯藏タンク３０の温度が予め設定された温度まで冷却されるように充分な時間の間に液化ガスを噴射するように冷却ユニット５１００を制御する。例えば、液化ガスが液化天然ガス（ＬＮＧ）に提供される場合、制御器は貯藏タンク３０が−１６０℃まで冷却される時まで液化ガスを噴射するように冷却ユニット５１００を制御する。また、制御器５３００は船積ユニット５０が液化ガスを液化ガス運搬船４０から貯藏タンク３０に移送する間に、貯藏タンク３０を冷却させるように冷却ユニット５１００を制御することができる。船積ユニット５０が貯藏タンク３０に移送を開始する前のみならず、移送する間にも貯藏タンクを持続的に冷却させることによって、船積ユニット５０が液化ガスを移送する間に貯藏タンク３０の液化ガスと接触しない領域の温度が上昇することを防止する。貯藏タンク３０に液化ガスを移送する間に、貯藏タンク３０を冷却する時に、制御器５３００が冷却ユニット５１００を制御する具体的な例は液化ガスの移送を開始する前に貯藏タンク３０を冷却させる場合と同一である。

制御器５３００は貯藏タンク３０内の圧力を調節するように圧力調節ユニット５２００を制御する。例えば、制御器は船積ユニット５０が液化ガス移送を開始する前又は後、第１時間の間に貯藏タンク３０の内部を加圧し、前記第１時間後、第２時間の間に貯藏タンク３０の内部の圧力を維持するように圧力調節ユニット５２００を制御する。また、制御器５３００は第２時間後、第３時間の間に貯藏タンクの内部を減圧するように圧力調節ユニット５２００を制御することができる。第１時間は船積ユニット５０が液化ガス移送を開始する前又は後、貯藏タンク３０の圧力が設定された圧力に到達するまでの時間である。例えば、設定された圧力は１５ｋＰａＧ以上の値である。第２時間は第１時間後、船積ユニット５０が液化ガス移送を終了した時点までの時間である。制御器５３００は第３時間の間に貯藏タンク３０内の圧力を再凝縮ユニット３１００及びガスタービン２１００等発電に要求される構成に液化ガスを供給して発電するのに適切な圧力に減圧するように圧力調節ユニット５２００を制御することができる。一実施形態によれば、制御器５３００は圧力調節バルブ５２１０の開放率を制御して、貯藏タンク３０内で発生される蒸発ガスが蒸発ガス供給ライン３６００を通じて再凝縮ユニット３１００に移送される量を調節することによって、貯藏タンク３０内の圧力を調節する。例えば、制御器５３００が圧力調節バルブ５２１０の開放率を低くする場合、貯藏タンク３０内の蒸発ガスが再凝縮ユニット３１００に移送される量が減少されることによって、貯藏タンク３０の圧力は高くなることができる。これと異なり、制御器５３００が圧力調節バルブ５２１０の開放率を高くする場合、貯藏タンク３０内の蒸発ガスが再凝縮ユニット３１００に移送される量が増加することによって貯藏タンク３０の圧力は低くなる。

上述したように、蒸発減量モジュール５０００によって貯藏タンク３０が冷却され、加圧されることによって、貯藏タンク３０内での蒸発ガスの発生量を減少させることができる。

蒸発ガス搬送ユニット６０００は貯藏タンク３０で発生された蒸発ガスの中で一部を液化ガス運搬船４０に搬送する。蒸発ガス搬送ユニット６０００によって貯藏タンク３０で発生された蒸発ガスの一部が液化ガス運搬船４０に搬送されることによって、浮遊式発電システムで処理しなければならない蒸発ガスの量を減少させることができる。また、液化ガスを貯藏タンク３０に船積させることによって低くなる液化ガス運搬船４０の液化ガス貯藏タンクの圧力を維持させることができる。選択的に、蒸発ガス搬送ユニット６０００は提供されないことがあり得る。

蒸発ガス搬送ユニット６０００は搬送ライン６１００を含む。搬送ライン６１００は貯藏タンク３０で発生された蒸発ガスの一部が液化ガス運搬船４０に搬送されるように提供される。例えば、搬送ライン６１００は蒸発ガス供給ライン３６００の圧力調節バルブ５２１０及び圧縮ユニット３７００の間の領域と、液化ガス運搬船４０を連結するように提供されることができる。

図７は本発明の第４実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図７を参照すれば、図６の場合と異なり、蒸発ガス搬送ユニット６０００は搬送ガス加圧器６２００、迂回ライン６３００、及び圧力調節部材６４００をさらに含むことができる。

搬送ガス加圧器６２００は搬送ライン６１００内の蒸発ガスを液化ガス運搬船４０の方向に加圧する。貯藏タンク３０内の圧力が搬送ライン６１００を通じて液化ガス運搬船４０に蒸発ガスを容易に移送するのに十分でない場合、搬送ガス加圧器６２００によって蒸発ガスに圧力を印加することによって、搬送ライン６１００を通じて蒸発ガスが液化ガス運搬船により容易に搬送されることができる。

迂回ライン６３００は蒸発ガスが貯藏タンク３０から搬送ガス加圧器６２００を迂回して液化ガス運搬船４０に移送されるように提供される。例えば、迂回ライン６３００は両終端が搬送ライン６１００の蒸発ガス供給ライン３６００から分枝された地点及び搬送ガス加圧器６２００の間の領域と搬送ライン６１００の搬送ガス加圧器６２００及び液化ガス運搬船４０の間の領域に連結される。貯藏タンク３０内の圧力が搬送ライン６１００を通じて液化ガス運搬船４０に蒸発ガスを容易に移送するのに充分である場合、搬送ライン６１００を通る蒸発ガスは迂回ライン６３００を通じて液化ガス運搬船４０に搬送され、搬送ガス加圧器６２００が不必要に作動されることを防止することによって、不必要なエネルギー消費を減少させることができる。

圧力調節部材６４００は液化ガス運搬船４０の液化ガス貯藏タンクの圧力を調節する。一実施形態によれば、圧力調節部材６４００は、搬送ガス加圧器６２００によって加圧された蒸発ガスの中で一部が蒸発ガス供給ライン３６００を通じて再凝縮ユニット３１００に移送されるように、両終端が蒸発ガス供給ライン３６００及び搬送ライン６１００に連結されたガスラインの開放率を調節するバルブ６４００に提供されることができる。蒸発ガス搬送ユニット６０００は液化ガス運搬船の運搬船タンクの圧力を測定する圧力測定器６５００をさらに含むことができる。一実施形態によれば、制御器５３００は圧力測定器６５００によって測定された運搬船タンクの圧力にしたがってバルブ６４００を制御することによって、運搬船タンクの圧力を調節することができる。バルブ６４００によって圧力が調節されることによって、運搬船タンクの内部の圧力が過度に上昇することを防止することができる。図７に図示された燃料ガス供給システムのその他の構成、構造、及び機能等は図６の燃料ガス供給システムと類似である。

図８は本発明の第５実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図８を参照すれば、ガス供給モジュール３０００ａは超過ガス供給ユニット３８００をさらに含むことができる。超過ガス供給ユニット３８００は蒸発ガス供給ライン３６００内の蒸発ガスの中で一部を圧縮してガスタービン２１００に供給する。一実施形態によれば、超過ガス供給ユニット３８００は超過ガス供給管３８１０及び超過ガス圧縮器３８２０を含む。

一実施形態によれば、超過ガス供給管３８１０は両終端が蒸発ガス供給ライン３６００と、需要処供給ライン３２００のガスタービン２１００及び気化器３３００との間の領域に連結されることができる。圧縮ユニット３７００が提供される場合、超過ガス供給管３８１０の蒸発ガス供給ライン３６００に連結される一端は蒸発ガス供給ライン３６００の圧縮ユニット３７００及び圧力調節バルブ５２１０の間の領域に連結される。

超過ガス圧縮器３８２０は蒸発ガス供給ライン３６００内の蒸発ガスの中で一部をガスタービン２１００に使用されることができる圧力に圧縮させる。超過ガス圧縮器３８２０は超過ガス供給管３８１０に設置される。一実施形態によれば、制御器５３００は貯藏タンク３０で発生される蒸発ガスの量が再凝縮ユニット３１００で凝縮することができる量を超過する場合、蒸発ガス供給ライン３６００内の前記超過される量の蒸発ガスを圧縮させて気化器３３００で気化された液化ガスと混合されてガスタービン２１００に供給されるように超過ガス供給管３８１０を開放し、超過ガス圧縮器３８２０が作動されるように制御する。したがって、超過ガス供給管３８１０及び超過ガス圧縮器３８２０が提供されることによって、再凝縮ユニット３１００で凝縮することができる量を超過する蒸発ガスが発生される場合にも、蒸発ガスをガスタービン２１００の燃料として使用することによって処理することができる。図８に図示された燃料ガス供給システムのその他の構成、構造、及び機能等は図６の燃料ガス供給システムと類似である。また、図８に図示された燃料ガス供給システムの蒸発ガス搬送ユニット６０００は図７の燃料ガス供給システムのように搬送ガス加圧器６２００、迂回ライン６３００、圧力調節部材６４００、及び圧力測定器５２２０をさらに含むことができる。

上述したように、本発明の実施形態に係る燃料ガス供給システムは貯藏タンクを冷却させ、加圧させることによって蒸発ガスの発生量を減少させることができる。本発明の実施形態に係る燃料ガス供給システムは蒸発ガスの一部を液化ガス運搬船に搬送するか、或いは圧縮してガスタービンに直接供給することによって、大量の蒸発ガスを活用することができる。

図９は本発明の第６実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図９の実施形態に係る燃料ガス供給システムは冷却流体を循環させる循環モジュール４０００をさらに含んで構成される点で、先に説明した実施形態と差異がある。図９を参照すれば、浮遊式発電システムは貯藏タンク１０００、ガス発電モジュール２０００、ガス供給モジュール３０００、及び循環モジュール４０００を含む。

貯藏タンク１０００には液化ガスが貯藏される。貯藏タンク１０００は液化ガスとその蒸発ガスを収容する貯藏ユニットに該当する。

ガス発電モジュール２０００は貯藏タンク１０００から供給された液化ガスを利用して電気を生産する。一実施形態によれば、ガス発電モジュール２０００はガスタービン２１００及び空気冷却器２２００を含む。

ガスタービン２１００は貯藏タンク１０００から気体状態に供給された液化ガスを燃焼してタービン（Ｔｕｒｂｉｎｅ）を回転させることによって電気を生産する。

空気冷却器２２００はガスタービン２１００に液化ガスの燃焼のために流れ込まれる外部空気を冷却する。ガスタービンに流れ込まれる空気の温度を下げるほど、ガスタービンに同一時間の間に供給される空気の質量が増加してガスタービンの出力を高くすることができる。

ガス発電モジュール２０００は迂回管２３００をさらに含むことができる。迂回管２３００は外部空気が空気冷却器２２００を迂回して流れるように提供される。例えば、ガスタービン２１００に供給される外部空気の温度が十分に低いので、別の冷却が要求されない場合、外部空気は空気冷却器２２００に流れ込まなく、迂回管２３００を通じてガスタービン２１００に供給される。ガスタービン２１００が供給される外部空気の温度に敏感でない機種として提供される場合、空気冷却器２２００は選択的に提供されないことがあり得る。

ガス供給モジュール３０００は貯藏タンク１０００に貯藏された液化ガスをガスタービン２１００に供給する。ガス供給モジュール３０００は気化器３３００を有する。

気化器３３００はガスタービン２１００で燃料として使用されることができるようにガスタービン２１００に供給される前に液化ガスを気化させる。選択的に、気化器３３００と貯藏タンク１０００との間には圧縮ユニット（図１乃至図５の図面符号２００、又は図６乃至図８の図面符号３７００）及び再凝縮ユニット（図１乃至図５の図面符号３００、又は図６乃至図８の図面符号３１００）が提供されることができる。

ガス供給モジュール３０００はガス温度調節器３９００をさらに含むことができる。ガス温度調節器３９００はガスタービン２１００の効率を高めるために、気化器３３００で気化された液化ガスをガスタービン２１００の効率が最適化される温度に加熱してガスタービン２１００に供給する。

循環モジュール４０００は冷却流体を循環させる。循環モジュール４０００は主循環モジュール４１００と補助循環モジュール４２００を含む。

主循環モジュール４１００は浮遊体及び／又は浮遊式発電システムの構成の中で冷却が要求される冷却対象７０００を冷却するように冷却流体を循環させる。ここで、冷却対象７０００は浮遊体又は浮遊式発電システムの冷却が要求される一般的な構成として、以下に説明される補助冷却モジュールによって冷却流体が循環される空気冷却器２２００は含まない。例えば、冷却対象７０００は浮遊体に提供された船舶の冷房施設及び各種電気装備の冷却装置等である。一実施形態によれば、主循環モジュール４１００は冷却ユニット４１１０、主循環管４１２０、及びメーンポンプ４１３０を含む。

冷却ユニット４１１０は冷却対象７０００を冷却させることによって加熱された冷却流体を冷却させる。冷却ユニット４１１０は冷却流体を冷却させる冷却源として浮遊体が浮遊された海水又は江水を使用することができる。

主循環管４１２０は冷却ユニット４１１０及び冷却対象７０００の間に冷却流体が循環される流路として提供される。

メーンポンプ４１３０は冷却流体が主循環管４１２０に沿って流れるように冷却流体に圧力を加える。

補助循環モジュール４２００は主循環モジュール４１００によって循環される冷却流体を分枝して冷却流体が気化器３３００及び空気冷却器２２００に流れ込まれるように冷却流体を循環させる。補助循環モジュール４２００によって気化器３３００に流れ込まれた冷却流体は液化ガスと熱交換される。気化器３３００で冷却流体と熱交換された液化ガスはガスタービン２１００で燃料として使用されることができるように気化される。補助循環モジュール４２００は気化器３３００で液化ガスとの熱交換が完了された冷却流体が空気冷却器２２００に流れ込まれて外部空気と熱交換されるように冷却流体を循環させる。空気冷却器２２００で冷却流体と熱交換された外部空気はガスタービン２１００に供給される前に冷却される。冷却流体は気化器３３００で熱源として使用されることによって空気冷却器２２００で外部空気を冷却させるのに充分な温度に冷却される。一実施形態によれば、補助循環モジュール４２００は温度調節ユニット４２１０を含む。

温度調節ユニット４２１０は気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度を調節する。気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度が低く提供されるほど、液化ガスを気化するための充分な熱量を供給するためには気化器３３００に時間当たり供給される冷却流体の要求される量が増加される。しかし、空気冷却器２２００が提供される場合、冷却流体が気化器３３００及び空気冷却器２２００を順次的に通過するので、気化器３３００に供給される冷却流体の温度が高いほど、空気冷却器２２００に供給される冷却流体の温度もまた高くなる。したがって、空気冷却器２２００に流れ込まれる冷却流体の温度が一定温度以上になれば、ガスタービン２１００に供給される外部空気を十分に冷却させることができなくなる。したがって、気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度を調節する温度調節ユニット４２１０を提供することによって、気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度を適切な一定範囲の温度に調節して、気化器３３００に時間当たり供給される冷却流体の量及び空気冷却器２２００で冷却される空気の温度を適切な範囲に調節することができる。一実施形態によれば、温度調節ユニット４２１０は混合部材４２１１及び制御器４２１２を含む。

図１０は図９の温度調節ユニットを示したブロック構成図である。図９及び図１０を参照すれば、混合部材４２１１では第１流体、第２流体、及び第３流体が混合される。混合部材４２１１で混合された冷却流体は気化器３３００及び空気冷却器２２００を順次的に流れる。第１流体は冷却ユニット４１１０から冷却対象７０００に流れる冷却流体である。即ち、第１流体は主循環管４１２０の冷却ユニット４１１０で冷却対象７０００に冷却流体が流れる領域から分枝されて混合部材４２１１に流れ込まれる。第２流体は冷却対象７０００から冷却ユニット４１１０に流れる冷却流体である。即ち、第２流体は主循環管４１２０の冷却対象７０００で冷却ユニット４１１０に冷却流体が流れる領域から分枝されて混合部材４２１１に流れ込まれる。第３流体は気化器３３００で液化ガスと熱交換が完了された冷却流体である。一実施形態によれば、第３流体は気化器３３００で熱交換された後、以下に説明される迂回流路４２２０又は空気冷却器２２００を経て冷却対象７０００に流れ込まれる前の冷却流体である。したがって、液体状態の液化ガスと熱交換された第３流体の温度は一般的に冷却ユニット４１１０で使用される海水等の冷媒と熱交換された第２流体の温度より低く、冷却対象と熱交換された第１流体の温度は冷却ユニットで冷却された第２流体の温度より高い。

制御器４２１２は気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度及び外部空気の温度に応じて、第１流体、第２流体、及び第３流体の間の混合比率を調節するように混合部材４２１１を制御する。

一実施形態によれば、温度調節ユニット４２１０は外気温度測定器４２１３、冷却流体温度測定器４２１４、及び流量測定器４２１５をさらに含むことができる。外気温度測定器４２１３は浮遊体及び浮遊式発電システムの外部の外部空気の温度を測定する。冷却流体温度測定器４２１４は混合部材４２１１で混合された後、気化器３３００に流れ込まれる冷却流体の温度を測定する。流量測定器４２１５は混合部材４２１１で混合された後、気化器３３００に流れ込まれる冷却流体の流量を測定する。制御器４２１２は外気温度測定器４２１３、冷却流体温度測定器４２１４、及び流量測定器４２１５で測定された値に応じて混合部材４２１１を制御する。

制御器４２１２は外部空気の温度及び気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて気化器３３００に流れ込まれる冷却流体の流量を調節することができる。例えば、混合部材４２１１によって混合された冷却流体が気化器３３００に流れる流路に流量を調節する流量調節バルブ４２１６が提供され、制御器４２１２は外部空気の温度及び気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて気化器３３００に流れ込まれる冷却流体の量を増加させなければならない場合、流量調節バルブ４２１６の開放率が高くなるように流量調節バルブ４２１６を制御する。また、制御器４２１２は外部空気の温度及び気化器３３００内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて気化器３３００に流れ込まれる冷却流体の量を減少させなければならない場合、流量調節バルブ４２１６の開放率が低くなるように流量調節バルブ４２１６を制御する。

補助循環モジュール４２００は迂回流路４２２０をさらに含むことができる。迂回流路４２２０は冷却流体が空気冷却器を迂回して流れるように提供される。例えば、空気冷却器２２００に吸入される外部空気の温度が十分に低く提供されて別の冷却が要求されない場合、気化器３３００を経た冷却流体は空気冷却器２２００に流れ込まれなく、迂回流路４２２０を通じて冷却対象７０００に供給される。

補助循環モジュール４２００は空気冷却器２２００又は迂回流路４２２０を経た冷却流体が第１流体と混合されて冷却対象７０００に供給されるように冷却流体を循環させる。

図１１は本発明の第７実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図１１を参照すれば、空気冷却器２２００が提供されない場合、空気冷却器２２００に供給される冷却流体の温度を低くすることが要求されないので、温度調節ユニット４２１０は提供されない。この場合、冷却流体は冷却対象７０００、冷却ユニット４１１０、気化器３３００を順次的に循環するように提供される。即ち、気化器３３００には前記第１流体のみが流れ込まれる。図１１に図示された燃料ガス供給システムのその他の構成、構造、及び機能等は図９の浮遊式発電システムと類似である。

図１２は本発明の第８実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図１３は図１２の温度調節ユニットを示したブロック構成図である。図１２及び図１３を参照すれば、図１１の場合と異なり、気化器３３００に供給される冷却流体の温度をより高めるために、第１流体及び第１流体より高い温度に提供される第２流体の一部を混合できるように温度調節ユニット４２１０が提供されることができる。この場合、冷却流体の温度をよりさらに低くするために提供される第３流体を混合部材４２１１に流れ込まれる構成は提供されないことがあり得る。図１２及び図１３に図示された燃料ガス供給システムのその他の構成、構造、及び機能等は図９の浮遊式発電システムと類似である。

図１４は本発明の第９実施形態に係る燃料ガス供給システムを図示する。図１４に図示された燃料ガス供給システムは循環モジュール４０００の補助循環モジュール４２００に中間熱媒が循環するようにし、主循環モジュール４１００に流れる冷却流体と補助循環モジュール４２０に流れる中間熱媒を加熱器４３００によって熱交換させて、主循環モジュール４１００の冷却流体と熱交換を通じて加熱器４３００で加熱された補助循環モジュール４２００の中間熱媒の熱エネルギーを利用して気化器３３００で液化ガスを気化させるように、循環モジュールが構成される点で先に説明した実施形態と差異がある。補助循環モジュール４２００で循環する中間熱媒としては、例えば海水、江水、又はグリコール（ｇｌｙｃｏｌ）等の流体が使用されることができる。

循環モジュール４０００は主循環モジュール４１００と、補助循環モジュール４２００、及び加熱器４３００を含む。主循環モジュール４１００で冷却対象７０００を冷却させる過程で温度が上昇した冷却流体の中で一部は冷却ユニット４１１０に供給されて冷却され、残りの一部は移送ラインＬ８０を通じて加熱器４３００に移送される。移送ラインＬ８０を通じて加熱器４３００に移送された冷却流体は補助循環モジュール４２００で循環する中間熱媒と熱交換される過程で冷却された後、メーンポンプ４１３０を通じて再び冷却対象７０００に供給される。

補助循環モジュール４２００で循環する中間熱媒は加熱器４３００で主循環モジュール４１００の冷却流体と熱交換されて、主循環モジュール４１００の冷却流体を冷却させる反対給付によって加熱される。加熱器４３００に加熱された中間熱媒は循環ポンプ４２３０によって中間熱媒管Ｌ７０を通じて気化器３３００に供給される。液化ガスは気化器３３００で中間熱媒の熱エネルギーによって気化され、それに対する反対給付として中間熱媒は液化ガスによって冷却された後、空気冷却器２２００に供給される。気化器３３００で冷却された中間熱媒はガスタービン２１００に供給される外部空気を空気冷却器２２００で冷却させた後、中間熱媒ラインＬ５０を通じて加熱器４３００に供給され、再び加熱器４３００で主循環モジュール４１００の冷却流体と熱交換される過程で加熱されて気化器３３００に供給される。

補助循環モジュール４２００の温度調節ユニット４２１０は気化器３３０内に流れ込まれる中間熱媒の温度を調節する。温度調節ユニット４２１０は迂回管Ｌ６０、調節バルブ４２１７、及び制御器４２１２を含む。

迂回管Ｌ６０は中間熱媒が加熱器４３００を迂回して流れるように中間熱媒ラインＬ５０に連結される。調節バルブ４２１７は迂回管Ｌ６０に迂回する中間熱媒の流量を制御する。一実施形態として、調節バルブ４２１７は中間熱媒ラインＬ５０と迂回管Ｌ６０との接点に設置される３方バルブに提供されることができる。他の実施形態として、調節バルブ４２１７は中間熱媒ラインＬ５０及び／又は迂回管Ｌ６０に設置されるバルブに提供されることができる。

制御器４２１２は外気温度測定器４２１３によって測定される外部空気の温度、中間熱媒温度測定器４２１４によって測定される気化器の流入側の中間熱媒温度に応じて調節バルブ４２１７を制御して、加熱器４３００を通過する中間熱媒の流量を調節する。

図１４の実施形態によれば、図９乃至図１３の実施形態によって得ることができる効果のみならず、気化器３３００で液化天然ガス又は天然ガスの漏洩の時、安全性を高める効果も得ることができる。気化器３３００で液化天然ガス又は天然ガスが漏洩されても、漏洩された液化天然ガス又は天然ガスは補助循環モジュール４２００を逸脱しないので、安全性が向上される。また、補助循環モジュール４２００に流れる中間熱媒の流量制御をしなく、加熱器４３００ヘの中間熱媒の流れを調節バルブ４２１７によって制御して、加熱器４３００後端側の中間熱媒温度を制御するので、制御が容易である長所も提供される。

上述したように、本発明の燃料ガス供給システムは温度調節ユニットを提供することによって、気化器に流れ込まれる熱源の温度を調節することができる。また、本発明の燃料ガス供給システムは液化ガスを気化させるか、或はガスタービンに供給される空気を冷却させる別の熱流体又は冷媒を循環させるシステムを提供しなく、既存の冷却モジュールによって循環される冷却流体を利用することによって、冷却及び加熱効率を高めることができる。

本発明は添付された図面に図示された一実施形態を参考に説明されたが、これは例示的なものに過ぎなく、当該技術分野で通常の知識を有する者であれば、これから多様な変形及び均等な他実施形態が可能である点を理解されるべきである。したがって、本発明の真の範囲は添付された請求の範囲のみによって定められるべきである。

Claims (22)

1. 液化ガスとそれから発生される蒸発ガスを収容する貯藏ユニットと、
   前記貯藏ユニットで発生された蒸発ガスを加圧して移送する圧縮ユニットと、
   前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを前記貯藏ユニットの過冷却された液化ガスを利用して再凝縮させる再凝縮ユニットと、
   前記再凝縮ユニットで需要処に繋がる需要処供給ラインに設置されて前記再凝縮ユニットの液化ガスを前記需要処の要求圧力以上に加圧する高圧ポンプユニットと、
   前記高圧ポンプユニットで加圧された液化ガスを加熱して再気化させる気化器を具備する熱交換ユニットと、を含み、
   前記再凝縮ユニットは、
   前記貯藏ユニットで移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを混合して蒸発ガスを再凝縮させる第１凝縮部と、
   前記高圧ポンプユニットで加圧されて移送される液化ガスと前記圧縮ユニットで圧縮された蒸発ガスを熱交換して蒸発ガスを再凝縮させる第２凝縮部と、を含む燃料ガス供給システム。
2. 前記圧縮ユニットは、
   前記貯藏ユニットで移送される蒸発ガスを圧縮して第１凝縮部に送る第１圧縮部と、
   蒸発ガスが前記第１凝縮部の再凝縮容量以上に発生する時に、蒸発ガスを圧縮して第２凝縮部に移送させる第２圧縮部と、
   前記貯藏ユニットで発生する蒸発ガス一部を高圧に圧縮して前記気化器の後端の需要処供給ラインに移送する高圧圧縮部と、を含む請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
3. 前記高圧ポンプユニットの後端で分岐されて前記第１凝縮部に循環される最小流量ラインをさらに含み、
   前記第２凝縮部は、前記最小流量ラインで分岐されて再び前記高圧ポンプユニットの後端に連結される凝縮ラインに設置されて、前記凝縮ラインを通る液化ガスと前記圧縮ユニットで前記第１凝縮部に向かう蒸発ガス間の熱交換を遂行し、
   前記第２凝縮部で再凝縮された蒸発ガスは、前記第１凝縮部に回収される請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
4. 前記第１凝縮部は、
   前記貯藏ユニットの供給ポンプによって加圧される液化ガスと前記圧縮ユニットの第１圧縮部で圧縮される蒸発ガスを混合して、蒸発ガスの全部又は一部を再凝縮させる請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
5. 貯藏ユニットに収容された液化ガスを第１凝縮部に移送する液化ガス供給ラインと、
   前記貯藏ユニットに収容された蒸発ガスを第１圧縮部を経て前記第１凝縮部に移送する蒸発ガス第１供給ラインと、
   前記貯藏ユニットに収容された蒸発ガスを第２圧縮部を経て第２凝縮部に移送する蒸発ガス第２供給ラインと、
   前記第１凝縮部に貯藏された液化ガスを高圧ポンプユニットと気化器を経て需要処に移送する需要処供給ラインと、
   前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端で分岐された後、再合流して前記高圧ポンプユニットで加圧された液化ガスを迂回させる凝縮ラインと、を含み、
   前記第２凝縮部は、
   前記蒸発ガス第２供給ラインの蒸発ガスと前記凝縮ラインの液化ガスを熱交換して前記蒸発ガス第２供給ラインの蒸発ガスを再凝縮させる燃料ガス供給システム。
6. 前記液化ガス供給ラインは、液化ガス第１供給ラインと液化ガス第２供給ラインを含み、
   前記第１凝縮部は、内部に貯藏される蒸発ガスを前記液化ガス第２供給ラインで供給される液化ガスを噴射して再凝縮する請求項５に記載の燃料ガス供給システム。
7. 前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端で前記第１凝縮部に連結される最小流量ラインをさらに含み、
   前記凝縮ラインは、前記最小流量ラインで分岐されて前記需要処供給ラインの高圧ポンプユニットの後端に再合流される請求項５に記載の燃料ガス供給システム。
8. 最小流量運転の時には、
   前記蒸発ガス第２供給ライン、前記凝縮ライン、及び前記需要処供給ラインから前記需要処ヘの流体流れを遮断し、
   前記第１凝縮部に貯藏された液化ガスを前記最小流量ラインを通じて前記高圧ポンプユニットを経て循環されるようにして、前記高圧ポンプユニットの持続的な作動を可能であるようにし、
   正常運転の時には前記蒸発ガス第２供給ライン及び前記凝縮ラインへの流体流れを遮断し、前記第２凝縮部の稼動を中断し、
   船積運転の時には前記蒸発ガス第２供給ライン及び前記凝縮ラインへの流体流れを開放し、前記第２凝縮部を稼動させて、運転モードに応じて異なって運用され、
   前記船積運転の時に前記第１凝縮部と前記第２凝縮部で再凝縮させることができる量以上に前記貯藏ユニットで発生される蒸発ガスの量が過多な場合、超過分の蒸発ガスを高圧圧縮部で加圧して前記気化器の後端に直接供給する蒸発ガス高圧供給ラインをさらに含む請求項７に記載の燃料ガス供給システム。
9. 前記貯藏ユニット内で液化ガスの蒸発量を減少させる蒸発減量モジュールをさらに含み、
   前記蒸発減量モジュールは、前記貯藏ユニットの貯藏タンクを冷却させる冷却ユニットを含む請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
10. 前記冷却ユニットは、
    前記貯藏タンクの内部に貯藏された液化ガスを前記貯藏タンクの内部に噴射する噴射部材と、
    前記貯藏タンクの内部に貯藏された液化ガスを前記噴射部材に供給する噴射ポンプと、
    前記噴射部材及び前記噴射ポンプを連結する噴射ラインと、を含む請求項９に記載の燃料ガス供給システム。
11. 液化ガス運搬船から前記貯藏タンクに液化ガスを移送する船積ユニットをさらに含み、
    前記蒸発減量モジュールは、前記船積ユニットが液化ガスを移送する前に前記貯藏タンクを冷却させるように前記冷却ユニットを制御する制御器をさらに含む請求項９に記載の燃料ガス供給システム。
12. 前記蒸発減量モジュールは、前記貯藏タンク内の圧力を調節する圧力調節ユニットをさらに含み、
    前記制御器は、
    前記船積ユニットが液化ガスを移送する間に前記貯藏タンクを冷却させるように前記冷却ユニットを制御し、前記船積ユニットが液化ガス移送を開始する前又は後、第１時間の間に前記貯藏タンクの内部を加圧し、前記第１時間後、第２時間の間に前記貯藏タンクの内部圧力を維持するように前記圧力調節ユニットを制御し、前記第２時間後、第３時間の間に前記貯藏タンクの内部を減圧するように前記圧力調節ユニットを制御する請求項１１に記載の燃料ガス供給システム。
13. 前記貯藏タンクから前記再凝縮ユニットに蒸発ガスが移送される蒸発ガス供給ラインをさらに含み、
    前記圧力調節ユニットは、前記蒸発ガス供給ラインの開放率を調節する圧力調節バルブを含み、
    前記需要処は、液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、
    前記蒸発ガス供給ライン内の蒸発ガスの中で一部を圧縮して前記ガスタービンに供給する超過ガス供給ユニットをさらに含む請求項１２に記載の燃料ガス供給システム。
14. 前記貯藏タンクで発生された蒸発ガスの中で一部を前記液化ガス運搬船に搬送する蒸発ガス搬送ユニットをさらに含み、
    前記蒸発ガス搬送ユニットは、
    前記貯藏タンクで発生された蒸発ガスの一部が前記液化ガス運搬船に搬送されるように提供された搬送ラインと、
    前記搬送ライン内の蒸発ガスを前記液化ガス運搬船の方向に加圧する搬送ガス加圧器と、
    蒸発ガスが前記貯藏タンクから前記搬送ガス加圧器を迂回して前記液化ガス運搬船に移送されるように提供された迂回ラインと、
    前記液化ガス運搬船の液化ガスが貯藏された液化ガス貯藏タンクの圧力を調節する圧力調節部材を含む請求項１１に記載の燃料ガス供給システム。
15. 冷却流体を循環させる循環モジュールをさらに含み、
    前記循環モジュールは、
    冷却対象を冷却するように前記冷却流体を循環させる主循環モジュールと、
    前記気化器で液化ガスと熱交換されるように、前記主循環モジュールによって循環される前記冷却流体を分枝して前記気化器に流れ込まれるように前記冷却流体を循環させる補助循環モジュールを含む請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
16. 前記需要処は、液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、
    前記ガス発電モジュールは、前記ガスタービンに流れ込まれる外部空気を冷却させる空気冷却器を含み、
    前記補助循環モジュールは、前記気化器で液化ガスと熱交換された後の前記冷却流体が前記空気冷却器に流れ込まれて前記外部空気と熱交換されるように前記冷却流体を循環させる請求項１５に記載の燃料ガス供給システム。
17. 前記主循環モジュールは、
    前記冷却流体を冷却させる冷却ユニットと、
    前記冷却流体が前記冷却ユニット及び前記冷却対象の間に循環されるように流れる主循環管と、
    前記冷却流体が前記主循環管に沿って流れるように前記冷却流体に圧力を加えるメーンポンプと、を含む請求項１６に記載の燃料ガス供給システム。
18. 前記補助循環モジュールは、前記気化器内に流れ込まれる前記冷却流体の温度を調節する温度調節ユニットと、
    前記冷却流体が前記空気冷却器を迂回して流れるように提供された迂回流路と、を含み、
    前記温度調節ユニットは、
    前記冷却ユニットから前記冷却対象に流れる前記冷却流体である第１流体及び前記冷却対象から前記冷却ユニットに流れる前記冷却流体である第２流体が混合される混合部材と、
    外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて、前記第１流体及び前記第２流体の間の混合比率を調節するように前記混合部材を制御する制御器を含む請求項１７に記載の燃料ガス供給システム。
19. 前記混合部材では前記気化器で前記液化ガスと熱交換が完了された冷却流体である第３流体が前記第１流体及び前記第２流体とを混合され、
    前記補助循環モジュールは、前記空気冷却器又は前記迂回流路を経た冷却流体が前記第１流体と混合されて前記冷却対象に供給されるように前記冷却流体を循環させ、
    前記制御器は、外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて前記第１流体、前記第２流体、及び前記第３流体間の混合比率を調節するように前記混合部材を制御し、前記外部空気の温度及び前記気化器内に流れ込まれる冷却流体の温度に応じて前記気化器に流れ込まれる冷却流体の流量を調節する請求項１８に記載の燃料ガス供給システム。
20. 冷却流体と中間熱媒を循環させる循環モジュールをさらに含み、
    前記循環モジュールは、
    冷却対象を冷却するように前記冷却流体を循環させる主循環モジュールと、
    前記気化器で液化ガスを気化させるように前記中間熱媒を循環させる補助循環モジュールと、
    前記主循環モジュールによって循環される前記冷却流体と前記補助循環モジュールによって循環される中間熱媒を熱交換させて前記中間熱媒を加熱する加熱器と、を含む請求項１に記載の燃料ガス供給システム。
21. 前記需要処は液化ガスを利用して電気を発生させるガスタービンが提供されたガス発電モジュールを含み、
    前記ガス発電モジュールは、前記ガスタービンに流れ込まれる外部空気を冷却させる空気冷却器を含み、
    前記補助循環モジュールは、前記気化器で液化ガスと熱交換された後の前記中間熱媒が前記空気冷却器に流れ込まれて前記外部空気と熱交換されるように前記中間熱媒を循環させる請求項２０に記載の燃料ガス供給システム。
22. 前記補助循環モジュールは、前記気化器内に流れ込まれる前記中間熱媒の温度を調節する温度調節ユニットを含み、
    前記温度調節ユニットは、
    前記中間熱媒が前記加熱器を迂回して流れるように提供される迂回管と、
    前記迂回管に迂回する中間熱媒の流れを制御するための調節バルブと、
    外部空気の温度及び前記加熱器によって加熱されて前記気化器内に流れ込まれる中間熱媒の温度に応じて、前記調節バルブを制御して前記中間熱媒の流れを制御する制御器を含む請求項２０に記載の燃料ガス供給システム。